CN86205762U - 一种高速省力的自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速省力的自行车。这种自行车脚蹬不是圆周运动，而是上下摆动。新颖的杠杆-行星加速装置传动可有效地利用骑手的蹬力，骑手用较小的力可始终如一地获得较大的驱动力。行星加速装置中的储能机构在自行车起动前可储存动力，在自行车起步时释放能量，能使自行车短时内高速行进。

Description

本实用新型公开了一种高速、省力的自行车。

公知的自行车通常是由骑手用双脚踏动脚蹬做圆周运动，经大链轮、链条、飞轮传动，带动后轮转动，使自行车前进。采用这种传动方式，车速慢，骑手的体力消耗大，容易疲劳。

本实用新型目的是设计一种由脚蹬的上下运动使后轮转动，且比公知的自行车速度快、省力的自行车。

本实用新型的设计方案是用杠杆－行星加速装置－链条传动代替公知的大链轮－链条传动，具体说来，两个脚蹬一前一后地分别装在曲柄的两侧，曲柄中部由中轴支撑，曲柄的一端通过前连杆与杠杆的动力端相连接，杠杆由平叉上的支撑轴支撑，杠杆的重力端通过后连杆与行星加速装置相连接，行星加速装置的链轮通过链条与飞轮连接。这样，脚蹬的上下运动通过杠杆－行星加速装置－飞轮传动系统而使后轮转动，驱动自行车前进。

本实用新型有如下附图：

图1高速省力自行车示意图

图2行星加速装置示意图

图3带储能机构的行星加速装置示意图

图4图3的2－2剖面示意图

图5图3的3－3剖面示意图

图6图3的A向视图

以下将结合附图对本实用新型作详细描述。

本设计的自行车主要由车把［32］、车架［33］、前轮［34］、后轮［35］、平叉［36］、后叉［37］、前叉［38］、车座［2］和传动机构等组成（参见图1），它与公知的自行车的区别就在于传动机构的不同。本设计中两个脚蹬［4］一前一后地分别装在曲柄［3］的两侧，曲柄［3］由中轴［1］支撑，中轴通过轴承与中轴套相连接。曲柄［3］的一端（本实施例为前端，后端亦可）通过前连杆［5］、销轴［6］与杠杆［14］的动力端相连，杠杆［14］由平叉［36］上的支撑轴［13］支撑，支撑轴［13］可以通过螺纹机构安装在平叉［36］上，为了提高强度，平叉［36］可以比普通自行车的粗些。杠杆［14］的重力端通过销轴［12］与后连杆［11］相连，后连杆通过其上端的连杆套［25］安装在行星加速装置［44］中行轮［28］的连杆轴［27］上，连杆套［25］外端由锁片［26］定位，使后连杆［11］只能绕连杆轴［27］径向转动，不可沿连杆轴［27］轴向窜动，连杆轴［27］固定在行星轮［28］上。

本实施例中行星加速装置的设计之一，是由行轮［28］、至少两个星轮［29］、支撑架［24］、链轮［31］、齿轮轴［17］、锁片［30］和螺母［16］组成（参见图2）。齿轮轴［17］前部铣有与星轮齿［40］相啮合的齿［41］。行轮［28］套在齿轮轴［17］上，外侧由锁片［30］定位，以防行轮轴向窜动，行轮内表面铣有内齿［15］，星轮［29］安装在行轮［28］的槽内，由其两端轴［39］支撑，星轮齿［40］分别与齿轮轴齿［41］和行轮内齿［15］啮合。齿轮轴［17］中部靠支撑架轴套［42］支撑，两者滑动配合，齿轮轴［17］可在轴套［42］内转动，链轮［31］与齿轮轴［17］固定配合，例如内六方（或内四方）配合、花键配合、键槽配合，并由螺母［16］紧固。链轮［31］通过链条［10］与飞轮［9］连接，并可带动其转动。

行星加速装置［44］由支撑架［24］支撑，支撑架［24］两端各有一孔［47］，经螺纹机构与连接板［7、8］连接，牢固地固定在平叉［36］和后叉［37］上，支撑架［24］上开有槽［48］，目的在于在保证足够强度的前提下减轻重量。

这样，当骑手蹬动脚蹬［4］上下运动时，曲柄［3］通过前连杆［5］带动杠杆［14］的动力端上下摆动，杠杆［14］的重力端随之反向上下摆动，经后连杆［12］、连杆轴［27］带动行轮［28］转动，行轮［28］通过星轮［29］带动齿轮轴［17］转动，而行轮［28］转动一圈齿轮轴［17］可转动数圈，从而起到加速作用。齿轮轴［17］转动时链轮［31］随之转动，链轮通过链条［10］带动飞轮［9］转动，从而驱动自行车前进。

一般自行车的传动速度比为1：2.5，本实用新型由于设有行星加速装置，其传动速度比可设计为1：2.5～6。当传动速度比选为1：4、链轮－飞轮传动速度比选为1：1时，整个传动机构的传动速度比为1：4，这时自行车的车速可达到30～36公里／小时，比一般的自行车速度要高得多；又由于杠杆［14］的传动，其动力端与重力端力臂之比可设计为2～5，因而使得本实用新型具有高速、省力的特点。

行星加速装置［44］中至少有两个星轮［29］，为了增加传动扭矩和受力均匀性也可选用3～5个星轮，本实施例采用4个星轮均匀布置的结构，如图4所示。

图3给出了行星加速装置［44］的另一种设计，其支撑架［24］上开有一个凹槽［46］，槽内装有棘爪支撑轴［23］和储能用的发条［20］，发条的一端经螺钉［18］固定在支撑架［24］上，另一端用弹性衬片方式或销式固定在棘爪支撑轴［23］上，棘爪支撑轴［23］上装有棘爪［22］。本设计的齿轮轴［17］比图2所示的要长，支撑架轴套［42］也相应加长，棘爪支撑盘［19］固定安装在支撑架轴套［42］上，链轮［31］的凸缘［45］内表面有一圈内棘齿［43］，棘爪［22］与棘爪支撑盘［19］之间有棘爪弹簧［21］，其一端与棘爪［22］相连接，另一端与棘爪支撑盘［19］接触，由弹簧［21］的弹性使棘爪［22］与链轮［31］的内棘齿［43］啮合。

这种储能装置是这样工作的：自行车行进前，骑手先用脚踏动脚蹬［4］，经杠杆［14］传动，使行轮［28］逆时针转动，经星轮［29］、齿轮轴［17］传动使链轮［31］顺时针转动（参见图1、图5），这时飞轮空转，自行车并不前进，但链轮内棘齿［43］与棘爪［22］啮合，使发条［20］上紧。待发条［20］完全上紧后，脚蹬无法踏动。然后，发条［20］释放能量，促使链轮［31］逆时针转动，这时反向蹬动脚蹬［4］即可使自行车短时间内高速前进。在自行车行进中棘爪［22］与内棘轮［43］不啮合，发条［20］的能量已释放完毕，处于空载状态。但在上坡需要增加动力时，骑手反向蹬动脚蹬［4］，链轮［31］顺时针转动，使发条［20］上紧，再次释放能量，增加自行车的驱动力。这样反复循环运转，使骑手在上坡路面上行进也不感觉费力。按本实施例的设计，骑手只要蹬动一下脚蹬即可使发条上紧，所以使用是方便的。

本实用新型由于采用了杠杆－行星加速装置传动，因而省力，且可得到比普通自行车高的速度，骑手只要用较小的力蹬动脚蹬上下摆动就可始终如一地获得较高的动力，驱动自行车高速省力地前进。

这种杠杆－行星加速装置也可以用于人力三轮车、脚蹬船及其它人力驱动或机械驱动的交通工具，同样可以产生高速省力的效果。

Claims (4)

1、一种主要由车把[32]、车架[33]、前轮[34]、后轮[35]、平叉[36]、后叉[37]、前叉[38]、车座[2]和传动机构组成的自行车，本实用新型的特征是传动机构由曲柄[3]、脚蹬[4]、前连杆[5]、杠杆[14]、后连杆[11]、行星加速装置[44]、链条[10]和飞轮[9]组成，曲柄[3]由中轴[1]支撑，曲柄[3]的一端通过前连杆[5]与杠杆[14]的动力端相连，杠杆[14]由平叉[36]上的支撑轴[13]支撑，杠杆[14]的重力端通过后连杆[11]与行星加速装置[44]相连接，行星加速装置[44]通过链条[10]与飞轮[9]相连接。

2、如权利要求1所述的自行车，其特征是所述的行星加速装置［44］由齿轮轴［17］、链轮［31］、支撑架［24］、行轮［28］和至少两个星轮［29］组成，行轮［28］套在齿轮轴［17］上，星轮［29］安装在行轮［28］的槽内，星轮齿［40］分别与行轮内齿［15］和齿轮轴齿［41］相啮合，链轮［31］与齿轮轴［17］固定配合。

3、如权利要求2所述的自行车，其特征是所述的支撑架［24］内装有发条［20］和棘爪支撑轴［23］，链轮［31］内表面有一圈内棘齿［43］，发条［20］的两端分别固定在支撑架［24］和棘爪支撑轴［23］上，棘爪支撑轴［23］上装有棘爪［22］，棘爪［22］与链轮［31］的内棘齿［43］相啮合，棘爪［22］上连接有棘爪弹簧［21］，棘爪弹簧［21］的另一端与棘爪支撑盘［19］接触，棘爪支撑盘［19］固定安装在支撑架轴套［42］上。

4、如权利要求1或2所述的自行车，其特征是支撑架［24］通过连接板［7、8］固定在后叉［37］和平叉［36］上。

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