一種應用于自行車中的踏板傳動機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種應用于自行車中的踏板傳動機構，所述踏板傳動機構安裝在車架上，車架呈L型結構，車架的尾部固定有一朝上的門字型支架，支架的頂部和底部均水平安裝有轉動軸，分別為上轉動軸和下轉動軸，其中后輪固定安裝在下轉動軸上；所述踏板傳動機至少包括飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉動軸上，飛輪安裝于下轉動軸上，傳動帶呈環(huán)形，且安裝在飛輪與滑輪之間，所述的踏板安裝在車架上，踏板的前端與車架的前部鉸接，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上。本實用新型提供的踏板自行車解決了現有技術中扭力轉換效率低、驅動力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
【專利說明】一種應用于自行車中的踏板傳動機構

【技術領域】
[0001]本實用新型提供了一種采用新型傳動方式的自行車，尤其涉及一種應用于自行車中的踏板傳動機構，屬于自行車【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前，公知的自行車傳動部分包括腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件。由人力踩踏自行車的腳蹬，腳蹬帶動曲柄和牙盤做圓周運動，牙盤通過鏈條拉動飛輪，飛輪帶動后輪旋轉推動自行車前進。
[0003]現有的自行車傳動裝置存在以下不足:其一是扭力轉換效率不高?，F有自行車在騎行時，當曲柄呈水平狀態(tài)時，人踩腳蹬的力量能使牙盤輸出最大扭力；當曲柄越過水平狀態(tài)后，用同等力量踩踏腳蹬，牙盤輸出的扭力小于曲柄呈水平時的最大值；當曲柄呈垂直狀態(tài)，人踩腳蹬的力量方向與中軸圓心重疊，此時用力踩腳蹬，牙盤卻無扭力輸出，因此，現有傳動裝置不能將垂直方向的踩踏力最大限度的轉換成旋轉扭力。其二是驅動力不足?，F有自行車采用坐姿騎行，自行車座椅承載了人體的主要重量，自行車的驅動力主要靠人大腿肌肉收縮產生動力，只有人大腿用力踩腳蹬時，牙盤才輸出扭力驅動自行車，在人大腿不用力時，牙盤也無扭力輸出，人體的重力勢能并未產生相應的驅動扭力，所以驅動自行車的扭力不夠大。
[0004]目前市場中也存在一些采用踩踏方式提供驅動力的自行車，但是都存在有一些不足之處。如200520124631.0專利中提出了翹板式自行車，可以借助人體重力做功，但該方案中采用腳踩板的中部與車架鉸接，即支點位于杠桿的中部，因此使得腳踩板搖擺擺幅較小，而人力用力的主要靠小腿用力及踝關節(jié)轉動來實現，使輸出的驅動力有限。其次該方案采用剛性繩纏繞飛輪方式傳動，存在可靠性較差、壽命短等不足，影響了該自行車的實用性。
[0005]200510042245.1專利中提出了雙連桿雙飛輪方案，通過人體踩動腳踏板，通過連桿帶動鏈條、飛輪產生扭力，但該方案依然存在以下不足，且該方案中采用的長條形鏈條，其一端連接在連桿上，另一端固定在飛輪的一個牙齒上，鏈條繞在飛輪上，因此飛輪的旋轉角度不能超過360度，飛輪的直徑和周長決定了鏈條往復的最大行程。當飛輪直徑小時，鏈條的往復行程小，限制了腳踏板的擺幅，不利于提高輸出功率；而采用大直徑飛輪時，飛輪的變速比會減小，不利于提升自行車的速度。由于該方案采用的鏈條并非閉合的環(huán)形鏈條，鏈條繃緊主要靠彈簧拉力實現，當選用拉力大的彈簧時，鏈條的緊繃效果好，但增加了阻力，輸出驅動力會減少；當選用拉力小的彈簧時，鏈條就容易松脫，因此，該傳動裝置在增大驅動力提高輸出功率及可靠性等方面仍不理想。
[0006]201310105447.0專利中提出了一種驅動機構和便攜式自行車，采用驅動桿件的齒條與齒輪咬合，由驅動桿的齒條驅動齒輪，并通過單向軸承帶動第一輪盤、環(huán)形鏈條、第二輪盤，最終將驅動力傳送至車輪。該傳動裝置較復雜，使用了齒條、齒輪傳動，制造、安裝精度及車架剛度要求較高，成本較高，也不利于增加的驅動桿長度和擺幅來提高傳動裝置的輸出功率。


【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型提供了一種應用于自行車中的踏板傳動機構，解決了現有技術中扭力轉換效率低、驅動力小、可靠性低和壽命短等不足之處。
[0008]實現本實用新型上述目的所采用的技術方案為:
[0009]一種應用于自行車中的踏板傳動機構，所述踏板傳動機構安裝在車架上，車架呈L型結構，車架的尾部固定有一朝上的門字型支架，支架的頂部和底部均水平安裝有轉動軸，分別為上轉動軸和下轉動軸，其中后輪固定安裝在下轉動軸上，隨著下轉動軸的轉動而旋轉；所述踏板傳動機至少包括飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉動軸上，飛輪安裝于下轉動軸上，傳動帶呈環(huán)形，且安裝在飛輪與滑輪之間，所述的踏板安裝在車架上，踏板的前端與車架的前部鉸接，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上，所述的彈簧安裝于踏板和車架之間。
[0010]所述的踏板底面上設有掛鉤孔，車架的的中部設有一相同的掛鉤孔，彈簧的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔上。
[0011]所述踏板傳動機構設有2η(η ^ 1)套，對半分布在車架的左右兩側。
[0012]所述的飛輪與滑輪之間環(huán)形的傳動帶，采用鏈條傳動或皮帶傳動。
[0013]所述的車架上固定安裝有限位裝置，限位裝置由上限位塊和下限位塊組成，其中下限位塊位于踏板的下方，上限位塊位于踏板的上方。
[0014]所述的上限位塊安裝于門字型支架上，且位于踏板的后端的上方；所述的下限位塊為減震彈黃。
[0015]本實用新型提供的應用于自行車中的踏板傳動機構，該機構能將人體踩踏踏板的力量高效率的轉化成為驅動自行車前行的扭力，還能充分利用人體的重力勢能做功，在人的大腿肌肉未明顯用力時，也能將人體的重力勢能繼續(xù)轉換成扭力推動自行車前行，而且鏈條往復的行程長度可以自由設計，允許腳踏板有很大的擺幅，可完全適應人踩踏腳踏板的最大步幅，使自行車能獲得的驅動力和輸出功率最大化。此外，由于人在長條形腳踏板上不同位置踩踏時，所需的力量和步幅不同，因此，腳踏板在一定范圍內實現了無極變速功能，以適應不同的路況，有利于提高自行車的行駛的速度和距離。
[0016]本裝置采用環(huán)形鏈條的往復運動的傳動方式，當用腳踩下踏板時，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅動飛輪和下轉動軸旋轉，下轉動軸帶動后輪前行；當腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復至起始位置。在這個過程中，傳動帶都緊繃在滑輪與飛輪之間，再輔以其他穩(wěn)固措施，使傳動帶運動可靠不易脫落。而回復彈簧與杠桿連接點設計在接近支點的位置，彈簧的彈性形變幅度小，上述設計使本傳動裝置具有簡單可靠壽命長的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的踏板傳動機構的整體結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的工作狀態(tài)示意圖；
[0019]圖中:1-車架，2-前叉，3-前輪，4-后輪，5-車把，6-支架，7-上轉動軸，8-下轉動軸，9-飛輪，10-滑輪，11-傳動帶，12-踏板，13-傳動桿，14-彈簧，15-掛鉤孔，16-下限位塊，17-上限位塊。

【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例對本實用新型做詳細具體的說明，但是本實用新型的保護范圍并不局限于以下實施例。
[0021]實施例1
[0022]本實施例提供的應用于自行車中的踏板傳動機構的結構如圖1所示，所述踏板傳動機構安裝在車架1上，所述的車架1呈L型結構，車架1的尾部固定有一朝上的門字型支架6，支架6的頂部和底部均水平安裝有轉動軸，分別為上轉動軸7和下轉動軸8，其中后輪4固定安裝在下轉動軸8的中部，隨著下轉動軸8的轉動而旋轉；所述車架1上設有兩套踏板傳動機構，所述踏板傳動機構對半分布在車架的左右兩側。
[0023]所述踏板傳動機構至少包括飛輪9、滑輪10、傳動帶11、踏板12、傳動桿13以及彈簧14，其中滑輪10安裝于上轉動軸7上，飛輪9安裝于下轉動軸8上，傳動帶11呈環(huán)形，且安裝在飛輪9與滑輪10之間，所述的傳動帶11為鏈條或皮帶。所述的踏板12安裝在車架1上，踏板12的前端與車架的前部鉸接，踏板12的后端與傳動桿13的一端鉸接或固定連接，傳動桿13的另一端鉸接在傳動帶11上，所述的踏板12底面上設有掛鉤孔15，車架的的中部設有一相同的掛鉤孔15，彈簧14的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔15上。所述的車架上固定安裝有限位裝置，限位裝置由上限位塊17和下限位塊16組成，其中下限位塊16位于踏板的下方，上限位塊17位于踏板的上方。所述的上限位塊17安裝于門字型支架上，且位于踏板的后端的上方；所述的下限位塊16為減震彈簧。上限位塊和下限位塊能夠使踏板運動到接近限位極限位置時，減小沖擊力和噪音，讓腳踏板動作更柔和，使人體感到舒適。
[0024]本申請?zhí)峁┑奶ぐ鍌鲃訖C構的工作狀態(tài)圖如圖2所示，將其應用于現有自行車中，替換現有的傳動裝置。這種采用了本申請?zhí)ぐ鍌鲃訖C構的自行車包括車架1、前叉2、前輪3、后輪4以及車把5和踏板傳動機構，其中前輪3和后輪4只設有一個。在使用時，單人雙腳站在兩踏板上，當用腳踩下踏板時，踏板的尾端帶動傳動桿向下運動并拉伸彈簧，傳動桿從而帶動傳動帶向下運動，進而驅動飛輪和下轉動軸旋轉，下轉動軸帶動后輪前行；當腳抬起時，踏板的尾端在彈簧的拉力作用下向上運動，從而帶動傳動桿及傳動帶恢復至起始位置。按照此步驟左右雙腳交替踩下抬起，驅動自行車向前運動。
【權利要求】
1.一種應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述踏板傳動機構安裝在車架上，車架呈L型結構，車架的尾部固定有一朝上的門字型支架，支架的頂部和底部均水平安裝有轉動軸，分別為上轉動軸和下轉動軸，其中后輪固定安裝在下轉動軸上，隨著下轉動軸的轉動而旋轉；所述踏板傳動機至少包括飛輪、滑輪、傳動帶、踏板、傳動桿以及彈簧，其中滑輪安裝于上轉動軸上，飛輪安裝于下轉動軸上，傳動帶呈環(huán)形，且安裝在飛輪與滑輪之間，所述的踏板安裝在車架上，踏板的前端與車架的前部鉸接，踏板的后端與傳動桿的一端鉸接或固定連接，傳動桿的另一端鉸接在傳動帶上，所述的彈簧安裝于踏板和車架之間。
2.根據權利要求1所述的應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述的踏板底面上設有掛鉤孔，車架的的中部設有一相同的掛鉤孔，彈簧的首尾兩端分別連接在兩掛鉤孔上。
3.根據權利要求1所述的應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述踏板傳動機構設有2η(η ^ I)套，對半分布在車架的左右兩側。
4.根據權利要求1所述的應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述的飛輪與滑輪之間環(huán)形的傳動帶，采用鏈條傳動或皮帶傳動。
5.根據權利要求1所述的應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述的車架上固定安裝有限位裝置，限位裝置由上限位塊和下限位塊組成，其中下限位塊位于踏板的下方，上限位塊位于踏板的上方。
6.根據權利要求1所述的應用于自行車中的踏板傳動機構，其特征在于:所述的上限位塊安裝于門字型支架上，且位于踏板的后端的上方；所述的下限位塊為減震彈簧。
【文檔編號】B62M1/24GK204056172SQ201420347476
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權日:2014年6月26日
【發(fā)明者】吳剛 申請人:武漢聲美電子科技有限公司