單向扭力腳踏及運用該腳踏的自行車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及人力腳踏交通工具，特別是一種單向扭力腳踏及運用該腳踏的自行車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市交通的堵塞以及提倡綠色環(huán)保出行的理念的推行，越來越多的人選擇自行車來替代其他交通工具出行?，F(xiàn)有自行車、三輪車等非機動車上使用的腳踏板，包括連接搖臂的踏軸以及踏板，踏軸上套有雙向軸承，踏板既可以向前轉(zhuǎn)，亦可向后轉(zhuǎn)。當騎行者用力蹬腳踏時，腳踏向下轉(zhuǎn)動，將人力對腳踏做功通過齒輪鏈條的傳動轉(zhuǎn)化為驅(qū)動自行車、三輪車等非機動車前行的動能，但是腳踏自身轉(zhuǎn)動不能產(chǎn)生扭力(空轉(zhuǎn))，此部分功未對非機動車前行起到任何功效，即傳統(tǒng)腳踏做功效率低；同時，這種雙向軸承腳踏在上坡騎行時費力更明顯，對于體力較弱或者遠行的人來說，往往更為吃力。
[0003]因此，上述腳踏在結(jié)構(gòu)和效率上仍存在較大的缺陷，亟需研制能夠使騎行更省力，尤其在上坡騎行時效果更為明顯的產(chǎn)品，以滿足人們出行的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種單向扭力腳踏及運用該腳踏的自行車，新型腳踏能夠使騎行更省力，尤其在上坡騎行時效果更為明顯。
[0005]本實用新型具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種單向扭力腳踏，包括搖臂、踏軸和踏板，踏軸上套設(shè)有單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置，踏板包括固定板以及連接于固定板且用于腳掌施力的踩踏板，踩踏板連接于固定板的前端，固定板上設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動裝置通過單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置與踏軸活動連接，騎行時，踏軸前端的踏板長度大于其后端的踏板長度。
[0007]進一步地改進，騎行時，踏軸前端的踏板長度為100-130mm，后端踏板長度為35-50mmo
[0008]本實用新型的優(yōu)選方案為踩踏板固定連接于固定板的前端，固定板與踩踏板為一體成型的一板塊。
[0009]本實用新型的另一個優(yōu)選方案，踩踏板通過活動連接裝置可伸縮或可翻轉(zhuǎn)的連接于固定板的上板位置和/或下板位置，且始終保持任一板面朝上時，所述踩踏板可沿固定板前側(cè)方向伸縮或翻轉(zhuǎn)。
[0010]進一步地，踩踏板為可伸縮的連接于固定板，活動連接裝置包括滑動機構(gòu)、鎖定機構(gòu)以及彈力機構(gòu)；
[0011]滑動機構(gòu)包括設(shè)于固定板兩側(cè)的滑槽、設(shè)于踩踏板內(nèi)側(cè)板的后端的連接件以及連接于連接件底部的滑塊，滑塊設(shè)于滑槽內(nèi)；
[0012]鎖定機構(gòu)包括連接于踩踏板內(nèi)側(cè)板面的固定軸、連接于固定軸的鎖桿件、套設(shè)于固定軸的第一扭簧以及觸發(fā)鎖桿件伸展后進行鎖定的觸發(fā)件；鎖桿件沿偏離踩踏板的方向發(fā)生折角，且該折角部位可轉(zhuǎn)動連接于固定軸，使鎖桿件以固定軸為定點進行轉(zhuǎn)動；第一扭簧連接固定軸和鎖桿件，使固定軸與鎖桿件之間形成彈性連接力；固定板內(nèi)部前側(cè)還設(shè)有鎖合配件，觸發(fā)件設(shè)于鎖桿件的一側(cè)，用于在踩踏板展開時帶動鎖桿件轉(zhuǎn)動到鎖和配件進行鎖定；
[0013]彈力機構(gòu)連接于所述固定軸和轉(zhuǎn)動裝置。
[0014]具體的，觸發(fā)件為翹板，翹板可轉(zhuǎn)動的連接于踩踏板的前端，使翹板的一端外露，另一端設(shè)于鎖桿件前側(cè)的下方；
[0015]鎖桿件后側(cè)端設(shè)有卡塊，鎖和配件對應(yīng)鎖桿件的位置設(shè)有卡槽，卡槽用于配合卡塊，卡塊在觸發(fā)件帶動鎖桿件后端下壓時落入卡槽，實現(xiàn)鎖桿件的鎖定。
[0016]本實用新型的踩踏板的另一種連接方式，踩踏板為可翻轉(zhuǎn)的連接于固定板，活動連接裝置包括設(shè)于固定板一側(cè)端部的轉(zhuǎn)軸、設(shè)于固定板另一側(cè)邊上的鎖定組件以及固定于固定板沿縱向發(fā)生彈力的第二扭簧，鎖定組件可進行推拉運動以鎖定或松開踩踏板。
[0017]進一步地改進，鎖定組件包括推桿、突塊和彈性件，推桿的一端外露于固定板的側(cè)邊，另一端置于固定板的內(nèi)側(cè)且連接突塊，彈性件連接突塊和固定板的內(nèi)壁；
[0018]踩踏板折疊狀態(tài)下對應(yīng)突塊的位置設(shè)有凹位，用于配合突塊。
[0019]進一步地，單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置為單向軸承。
[0020]更進一步地，轉(zhuǎn)動裝置為轉(zhuǎn)動通道，套有單向軸承的踏軸穿過轉(zhuǎn)動通道，踏軸的軸承外口端固定在踏板上，踏軸的一端通過螺絲口與搖臂連接。
[0021]一種自行車，包括車身，車身包括前輪、后輪以及車架，車架上設(shè)有傳動裝置，傳動裝置連接有腳踏，腳踏應(yīng)用上述的單向扭力腳踏；采用該單向扭力腳踏后，腳踏的著力點發(fā)生變動，為了更好地適應(yīng)下肢踩踏施力，單向扭力腳踏的中軸位置沿水平方向向后移50-150mm的距離或坐墊位置沿水平方向向前移50_150mm的距離；最優(yōu)選為腳踏中軸至坐墊位置形成的斜邊與坐墊位置的縱軸線夾角為17°。
[0022]本實用新型的腳踏通過使踩踏板延長與單向軸承的結(jié)合使得在不延長自行車驅(qū)動搖臂長度(該長度受限于人身下肢的各項物理指標，亦不可隨意延長)的前提下，使得有效力臂延長，增加有效作功轉(zhuǎn)角，增加作功有效時長。人腳踏的力F作用在踩踏板前緣時，力F與支點的距離增大，所以力矩增大了，當上同樣坡度的山或走同樣的路程時，該單向扭力腳踏與現(xiàn)有技術(shù)相比，可節(jié)省更多的力；通過計算和試驗過程得知，在同樣的外力作用下，本實用新型的腳踏所做的功增加了 54%。
[0023]因此可在并不增加作功的前提下達到省力的目的，或反過來說用同樣的力，可以產(chǎn)生更大的扭力驅(qū)動自行車前行。同時，由于新型腳踏可以使騎行更省力，尤其在上坡騎行時效果更為明顯，以自行車替代其他交通工具則更易為人們接受。
[0024]此外，本實用新型的腳踏通過活動連接裝置將踩踏板設(shè)于固定板的上下端，使踩踏板相對于固定板進行伸縮或翻轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)踩踏板在騎行中具有省力效果的同時，更方便使用者進行踩踏和未使用時的合理收納，且其外形更加美觀。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施例1的單向扭力腳踏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為實施例1的踏板和踏軸組合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為實施例1的踏板和踏軸組合的剖視圖；
[0028]圖4為實施例2的踏板和踏軸組合自然狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為實施例2的踏板和踏軸組合騎行狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為圖5中部位I的局部放大圖；
[0031]圖7為實施例2的踏板和踏軸組合的局部剖視圖；
[0032]圖8為實施例3的踏板和踏軸組合自然狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9為實施例3的踏板和踏軸組合騎行狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖10為實施例3的踏板和踏軸組合騎行狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖11為實施例4的自行車坐墊位置變動的示意圖；
[0036]圖12為實施例4的自行車腳踏位置變動的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]實施例1
[0038]本實施例的一種單向扭力腳踏，如圖1?3所示，包括搖臂1、踏軸2和踏板3，踏軸2上套設(shè)有單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置5，踏板3包括固定板7以及連接于固定板7且用于腳掌施力的踩踏板8，踩踏板8連接于固定板7的前端，固定板7上設(shè)有轉(zhuǎn)動裝置6，轉(zhuǎn)動裝置6通過單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置5與踏軸2活動連接。騎行時，所述踏軸2前端的踏板長度大于其后端的踏板長度，踏軸2前端的踏板長度為其后端踏板長度的1.5?3倍，具體為踏軸前端的踏板長度為100-130mm，后端踏板長度為35_50mm。
[0039]本實施例的踩踏板8固定連接于固定板7的前端，固定板7與踩踏板8為一體成型的一板塊。
[0040]本實施例的單向腳踏轉(zhuǎn)動裝置5選用單向軸承。轉(zhuǎn)動裝置為轉(zhuǎn)動通道6，套有單向軸承的踏軸2穿過轉(zhuǎn)動通道，踏軸2 —端通過螺栓4固定在踏板3上，另一端與搖臂I固定連接。
[0041]實施例2
[0042]本實施例為單向扭力腳踏的另一種實施方式，與實施例1相比，不同之處在于，圖4?7所示，踩踏板8通過活動連接裝置可伸縮的連接于固定板7的上板位置和/或下板位置，且始終保持任一板面朝上時，踩踏板8可沿固定板7前側(cè)方向伸縮。
[0043]活動連接裝置包括滑動機構(gòu)、鎖定機構(gòu)以及彈力機構(gòu)。
[0044]圖6所示，滑動機構(gòu)包括設(shè)于固定板7兩側(cè)的滑槽22、設(shè)于踩踏板8內(nèi)側(cè)板面的連接件21以及連接于連接件21底部的滑塊23，滑塊23設(shè)于滑槽22 ;連接件21具體位于踩踏板8內(nèi)側(cè)板的后端，當滑塊23沿著滑槽22向前滑動時，踩踏板8向前推出。
[0045]鎖定機構(gòu)包括連接于踩踏板8內(nèi)側(cè)板面的固定軸12、連接于固定軸12的鎖桿件10、套設(shè)于固定軸12的第一扭簧13以及觸發(fā)鎖桿件10伸展后進行鎖定的觸發(fā)件。其中，見圖5，鎖桿件10沿偏離踩踏板8的方向發(fā)生折角，且該折角部位可轉(zhuǎn)動連接于固定軸12，使鎖桿件10以固定軸12為定點進行轉(zhuǎn)動。
[0046]第一扭簧13連接固定軸12和鎖桿件10，使固定軸12與鎖桿件10之間形成彈性連接。固定板7內(nèi)部前側(cè)還設(shè)有鎖合配件12，觸發(fā)件設(shè)于鎖桿件10的一側(cè)，用于在踩踏板8展開時帶動鎖桿件10轉(zhuǎn)動到鎖和配件12進行鎖定。具體地，觸發(fā)件設(shè)計為翹板9，翹板9可轉(zhuǎn)動的連接于踩踏板8的前端，使翹板9的一端外露，另一端設(shè)于鎖桿件10前側(cè)的下方；所述鎖桿件10后側(cè)端設(shè)有卡塊11，鎖和配件12對應(yīng)鎖桿件10的位置設(shè)有卡槽，卡槽用于配合卡塊11。踩踏板8推出時，卡塊11在觸發(fā)件帶動鎖桿件10后端下壓時落入卡槽，實現(xiàn)鎖桿件10的鎖定。
[0047