CN2537621Y - 往复脚踏式双飞自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交通运输中的人力自行车，特别是往复脚踏驱动和能倒车的自行车。旨在解决已有往复脚踏式自行车速度低、可靠性差、使用寿命短、不能倒车的问题。本自行车包含车架(1)、与车架连接的鞍座(2)，与车架转动连接的转向车把(3)、前车轮(5)和后车轮(6)，车架分别转动连接左踏板(7)和右踏板(8)，车轮的两侧分别连接左超越离合器(14)和右超越离合器(15)，左踏板和右踏板呈曲柄式结构并分别连接左驱动轮(9)和右驱动轮(10)，传动链(41)依次传动连接左驱动轮、左超越离合器、车架上的堕轮(12)、右超越离合器、右驱动轮，左驱动轮和右驱动轮均是偏心的扇形轮，其偏心距从传动链连接点沿链传动啮合方向逐渐增大。适于做人力交通工具和运输工具。

Description

往复脚踏式双飞自行车

技术领域

本实用新型涉及交通运输中的自行车，特别是往复脚踏驱动和能倒车的人力自行车。

背景技术

已有的自行车，由车架、鞍座、转向车把、前车轮和后车轮，与车架连接的往复旋转式的杆形的左右踏板，固定安装在后车轮轴左右侧的超越离合器式的有复位弹簧的左右驱动轮，用两根尼龙绳或平带式的传动带分别连接左右踏板的左右驱动轮，将传动带的一端与踏板连接，另一端卷绕在驱动轮上。当用左脚向下踏动左踏板时，经传动带拉动左驱动轮连同后车轮旋转，驱动自行车前进；同时，右驱动轮在复位弹簧的作用下反向旋转卷绕传动带，并使右踏板上行复位。当用右脚向下踏动右踏板时，右驱动轮连同后车轮旋转，驱动自行车前进；同时左驱动轮反转卷绕传动带，左踏板上行复位。交替上下踏动左右踏板，便能驱动自行车持续前进。这种自行车由于采用杆形踏板而结构较为庞大，绳带式传动的可靠性较差，自行车行驶速度低。踏板上行复位和驱动轮卷绕传动带复位多采用弹簧结构，可靠性差，使寿命短。

此外，已有的自行车的后轮上的超越离合器，又称为飞轮，由固定的车轴，与车轴转动连接的棘轮棘爪机构，棘轮棘爪构机构的棘爪轮上的棘爪与内棘轮配合，棘爪轮与自行车后轮连接，内棘轮外周的从动链轮经传动链与脚踏板的主动链轮啮合。这种超越离合器经从动链轮输入旋转动力时，内棘轮旋转，棘爪与内棘轮啮合，驱动棘爪轮连同车轮旋转前进。当输入动力中断而从动链轮连同内棘轮停止转动时，棘爪与内棘轮啮合解除，棘爪轮连同车轮在旋转惯性的作用下超越链轮继续旋转运行，从而自行车在整车惯性力作用下继续前进。但是，这种自行车在倒退而车轮连同棘爪轮反转时，由于内棘轮与棘爪的啮合，促使从动链轮被带动反转，造成驱动链、主动链轮、脚踏板等驱动机构反转。因此，使用这种超越离合器的自行车存在不能倒车的问题。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种行驶速度快、使用可靠、驱动省力的往复脚踏式双飞自行车。并进一步提供一种能倒车的往复脚踏式双飞自行车。

本实用新型采用分别与曲柄式的左右踏板配套的偏心式的左右驱动轮和左右超越离合器来实现其目的；并进一步在已有的超越离合器基础上，采用与棘爪相配合的游环，和与游环和固定齿轮相配合的拨叉，使其在棘爪轮反向旋转时拨动游环推压棘爪至解除与内棘轮的啮合，使棘爪轮连同车轮自由转动来实现其目的。

本实用新型的往复脚踏式双飞自行车(参见附图)，包含车架(1)、与车架连接的鞍座(2)，与车架转动连接的转向车把(3)、前车轮(5)和后车轮(6)，车架分别转动连接左踏板(7)和右踏板(8)，车轮的两侧分别连接左超越离合器(14)和右超越离合器(15)，上述左踏板和右踏板呈曲柄式结构并分别连接左驱动轮(9)和右驱动轮(10)，传动链(41)依次传动连接左驱动轮、左超越离合器、车架上的堕轮(12)、右超越离合器、右驱动轮，左驱动轮和右驱动轮均是偏心的扇形轮，其偏心距从传动链连接点沿链传动啮合方向逐渐增大。

上述的左驱动轮(9)、左超越离合器(14)、右超越离合器(15)、右驱动轮(10)的转轴相互平行且与堕轮(12)的转轴垂直，上述的传动链(41)有三段，传动链的两端分别连接左驱动轮和右驱动轮，传动链中段的链轴与左右段的链轴垂直。

上述的左超越离合器(14)和右超越离合器(15)分别连接在后车轮(6)的左右侧且转动连接在车架(1)的车轴(16)上，左右超越离合器呈左右对称结构，均有与链轮(21)连接的内棘轮(22)，与后车轮(6)连接的棘爪轮(24)，棘爪轮周缘上有与内棘轮相啮合的棘爪(28)及其棘爪啮合弹簧(29)，棘爪轮的外周有转动配合的游环(31)，棘爪轮转动连接拨叉(32)，拨叉与车轴上的固定齿轮(19)单向啮合且与游环上的拨杆口(40)活插式配合，游环上的棘爪口(39)与棘爪开合配合。

上述的拨叉(32)可以在棘爪轮(24)的拨叉孔(30)中，拨叉轴(33)与拨叉转动连接、与车轴(16)平行且与棘爪轮固定连接，拨叉的尖齿(34)与固定齿轮(19)啮合，环线形的拨叉弹簧(27)在拨叉的弹簧槽(36)中和棘爪轮外周的环槽(31)中。

上述的链轮(21)可以紧靠后车轮(6)，链轮用轴承碗和钢球(23)安装在棘爪轮上，棘爪轮用轴承碗和钢球(23)安装在车轴(16)上。

本实用新型的自行车的使用与已有的往复脚踏式自行车相同。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。

一、本实用新型的左右驱动轮的偏心结构，特别是偏心距从传动链连接点沿链传动啮合方向逐渐增大的结构，在左右踏板转速不变的条件下，驱动轮拉动传动链的速度相应增大，车轮的旋转速度增大，自行车的行驶速度增大。当曲柄式的踏板向前旋转时，传动啮合点的偏心距逐渐增大，脚对踏板的蹬踏力的向下分力与旋转轴的距离增大，转动力矩增大，因而相对省力。因此本自行车具有驱动较省力、行驶速度快的优点。

二、本实用新型的上下往复转动的曲柄式的踏板结构和扇形的驱动轮结构，由于曲柄不进行全周旋转，没有旋转死点，而且左右踏板可以是无间隙交替驱动，实际驱动时间相应增加，再由于曲柄往复转动的角度小于180°，单位时间的交替次数增加，从而具有能提高自行车行驶速度的优点。

三、本实用新型的超越离合器的游环、拨叉、固定齿结构，能在车轮连同棘爪轮反转时，解除棘爪与内棘轮的啮合，断开棘爪轮与内棘轮传动连接，由于棘爪轮与车轮连接，内棘轮与链轮连接，因而断开车轮与链轮的传动连接，使车轮的反向旋转不受约束，从而使本自行车具有能倒车的优点。

本实用新型适于做人力交通工具和运输工具。

下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。

附图说明

图1  是本实用新型的一种往复脚踏式双飞自行车的结构示意图。

图2  是图1的链传动示意图。

图3  是图1的左侧链传动图。

图4  是图1的超越离合器的结构示意图。

图5  是图4的A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种往复脚踏式双飞自行车，如附图所示。由通常结构的自行车的车架1、鞍座2、转向车把3、车闸及闸把4、前车轮5、后车轮6和驱动机构等构成。驱动机构由踏板、驱动轮、堕轮、超越离合器、传动链等构成。

上述的踏板，参见图1、3，有通常结构的曲柄式的左踏板7和右踏板8。上述的驱动轮，参见图1、3，有与左踏板和右踏板呈同轴线分别连接的左驱动轮9和右驱动轮10。左踏板7和左驱动轮9用轴承安装在自行车中轴11的左端，右踏板8和右驱动轮10用轴承安装在自行车中轴11的右端，中轴固定安装在车架上。中轴两端的左踏板和左驱动轮与右踏板和右驱动轮的结构相互对称，但相差适当角度安装成左右踏板一个在上方一个在下方。左驱动轮和右驱动轮均是偏心的扇形轮，其偏心距从传动链连接点沿链传动啮合方向逐渐增大。

上述的堕轮12，参见图1、2、3，采用链轮结构。位于后车轮6与中轴11之间。在车架的后轮叉13的前端部有与中轴线垂直的向下悬垂的悬臂轴，堕轮用轴承和螺母安装在悬臂上。

上述的超越离合器，参见图4、5，有左超越离合器14和右超越离合器15。自行车后车轮6的左右侧分别连接左右超越离合器。左右超越离合器安装在自行车的车轴16上，后车轮依靠左右超越离合器支承在车轴上，而后车轮的筒形的车轮轴17空套在车轴上。车轴的两端用螺母分别固定安装在后轮叉13的左右叉杆后端的叉口中。左右超越离合器结构相同呈左右对称，均由中心轮、固定齿轮、主动轮、内棘轮、棘爪轮、拨叉、游环等构成。

上述的中心轮18，呈阶梯管形，用螺纹固定安装在车轴16的端部。中心轮的中段的大直径部制成固定齿轮19。固定齿轮可以与中心轮制成一体结构，也可以将固定齿轮套固在中心轮上。

上述的主动轮20，参见图4、5，呈阶梯筒轴形。在主动轮小直径的内侧端的外周有一体成形的链轮21。链轮也可以是独自结构而固装在主动轮上。链轮与自行车的传动链啮合。在主动轮大直径的外侧端的内周制有棘齿构成内棘轮22。也可以由独自的链轮与内棘轮的组合构成主动轮。主动轮用位于链轮部的两套轴承碗和钢珠23呈转动配合地安装在棘爪轮外周。

上述的棘爪轮24，参见图4、5，呈阶梯筒轴形，棘爪轮的内侧端用螺纹连接在后轮轴17上。棘爪轮的外侧的大直径端用轴承碗和钢珠23呈可转动地安装在中心轮18的内侧的小直径端的外周。棘爪轮的内侧的小直径端紧靠辐条结构的车轮毂25，后轮轴17和车轮毂25与轮圈和轮胎等构成后车轮。棘爪轮的外侧的大直径端是短筒形的棘爪盘26，棘爪盘位于内棘轮22和固定齿轮19之间的环形腔中，结构与通常自行车飞轮的棘爪轮相类似。棘爪盘26的内侧端的外周缘上制有一个或两个缺口形的棘爪座27，棘爪座中配装弧条形的棘爪28及其棘爪啮合弹簧29。在棘爪啮合弹簧的张力作用下，棘爪28前端与内棘轮22呈常啮合状态。在棘爪盘的外侧端有沿径向贯穿筒壁的扁方形的拨叉孔30，拨叉孔的位置与固定齿轮19适应。在相对于拨叉孔位置的棘爪盘的外周有环槽31。

上述的拨叉32，参见图4、5，用拨叉轴33呈动配合地安装在拨叉孔30中，拨叉轴平行于车轴16且与棘爪盘26固定连接。拨叉32制成板块状的菱形，或制成其他几何形状如长条形、直杆形、曲杆形等。拨叉的前端为尖齿34，后部有拨杆35，拨杆中部制有与拨叉轴垂直的弹簧槽36。呈线状圆环形的拨叉弹簧37安装在弹簧槽中，并置于棘爪盘外周的环槽31中而获得支承。拨叉弹簧也可以制成通常的其他弹簧结构如圆弧形的线弹簧或片弹簧。

上述的游环38，参见图4、5，呈圆环形，可转动地套装在棘爪盘26与内棘轮22之间的环形腔中，轴线方向位于拨叉32和棘爪28的部位。在游环38的内侧端的周缘一一对应于每个棘爪，开制有缺口形的棘爪口39。在游环的外侧端开制有贯通形的拨杆口40。组装后，拨叉32的拨杆35插入拨杆口40中呈活插式配合，尖齿34与固定齿轮19为单向啮合结构，在拨叉弹簧37的作用下拨叉32呈倾斜状，前端的尖齿34与固定齿轮19呈非啮合状态。棘爪口39与棘爪28呈开合配合，即棘爪前端的外侧部能从棘爪口中伸出，使棘爪前端能与内棘轮22啮合；在游环38被拨叉32的拨杆35拨转后，游环推压棘爪的外侧部而将棘爪压入棘爪座27，解除棘爪与内棘轮的啮合。

上述的传动链41，参见图1、2、3，选用通常的自行车传动链。传动链41由三段组成。传动链的两端分别固定连接在左驱动轮9和右驱动轮10上，传动链的左段与左驱动轮9和左超越离合器14的链轮21啮合，传动链的右段与右驱动轮10和右超越离合器15的链轮21啮合，传动链的中段与堕轮12啮合。传动链中段的链轴与左右段的链轴垂直，可以将连接左段与中段、中段与右段的链板弯折成两端互为垂直来实现。该驱动机构的链传动顺序为左驱动轮9、左超越离合器14、堕轮12、右超越离合器15、右驱动轮10。

使用本实施例的自行车，当踏下左踏板7时，左驱动轮9向前转动，经传动链41，传动左超越离合器14的链轮21旋转，由于其内棘轮22与棘爪28呈常啮合状态，拨叉32与固定齿轮19呈非啮合状态，则带动棘爪轮22连同后车轮6向前转动，驱动自行车前进；同时传动链经堕轮12，拉动右超越离合器15的链轮反向空转，此时右超越离合器的内棘轮与棘爪呈非啮合状态，再经传动链拉动右驱动轮10向后转动，右踏板8上行复位。当踏下右踏板8时，右驱动轮10向前转动，与上述过程相反，经传动链41，传动右超越离合器15连同后车轮6向前转动，驱动自行车前进；同时传动链经空转的左超越离合器14的链轮21、堕轮12、带动左驱动轮9向后转动，左踏板7上行复位。当用左右脚交替地上下踏动左右踏板时，则驱动自行车持续前进。

当自行车向后倒退时，后车轮6连同棘爪轮22向后转动，参见图4，图中箭头示自行车倒退时棘爪轮的转动方向。此时左右超越离合器的拨叉32的尖齿34与固定齿轮19啮合，推动拨叉逆时针转动，则游环38的拨杆口40中的拨杆35推动游环逆时针转动，游环的棘爪口39的口缘部推压棘爪28，克服棘爪啮合弹簧29的张力，将棘爪压入棘爪座27，直至解除棘爪28与内棘轮22的啮合，断开链轮21与棘爪轮24的传动连接，棘爪轮连同后车轮6呈自由旋转状态，从而实现自行车的倒退。

Claims (5)

1、往复脚踏式双飞自行车，包含车架(1)、与车架连接的鞍座(2)，与车架转动连接的转向车把(3)、前车轮(5)和后车轮(6)，车架分别转动连接左踏板(7)和右踏板(8)，车轮的两侧分别连接左超越离合器(14)和右超越离合器(15)，其特征在于左踏板和右踏板呈曲柄式结构并分别连接左驱动轮(9)和右驱动轮(10)，传动链(41)依次传动连接左驱动轮、左超越离合器、车架上的堕轮(12)、右超越离合器、右驱动轮，左驱动轮和右驱动轮均是偏心的扇形轮，其偏心距从传动链连接点沿链传动啮合方向逐渐增大。

2、如权利要求1所述的往复脚踏式双飞自行车，其特征在于所说的左驱动轮(9)、左超越离合器(14)、右超越离合器(15)、右驱动轮(10)的转轴相互平行且与堕轮(12)的转轴垂直，所说的传动链(41)有三段，传动链的两端分别连接左驱动轮和右驱动轮，传动链中段的链轴与左右段的链轴垂直。

3、如权利要求1或2所述的往复脚踏式双飞自行车，其特征在于所说的左超越离合器(14)和右超越离合器(15)分别连接在后车轮(6)的左右侧且转动连接在车架(1)的车轴(16)上，左右超越离合器呈左右对称结构，均有与链轮(21)连接的内棘轮(22)，与后车轮(6)连接的棘爪轮(24)，棘爪轮周缘上有与内棘轮相啮合的棘爪(28)及其棘爪啮合弹簧(29)，棘爪轮的外周有转动配合的游环(31)，棘爪轮转动连接拨叉(32)，拨叉与车轴上的固定齿轮(19)单向啮合且与游环上的拨杆口(40)活插式配合，游环上的棘爪口(39)与棘爪开合配合。

4、根据权利要求3所述的往复脚踏式双飞自行车，其特征在于所说的拨叉(32)在棘爪轮(24)的拨叉孔(30)中，拨叉轴(33)与拨叉转动连接、与车轴(16)平行且与棘爪轮固定连接，拨叉的尖齿(34)与固定齿轮(19)啮合，环线形的拨叉弹簧(27)在拨叉的弹簧槽(36)中和棘爪轮外周的环槽(31)中。

5、根据权利要求3所述的往复脚踏式双飞自行车，其特征在于所说的链轮(21)紧靠后车轮(6)，链轮用轴承碗和钢球(23)安装在棘爪轮上，棘爪轮用轴承碗和钢球(23)安装在车轴(16)上。

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