專利名稱：弧往復(fù)式省力增變速自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人力腳踏驅(qū)動(dòng)的交通工具，尤其是能省力增速、變速的自行車。
目前，公知的自行車采用以腳拐為半徑的圓周蹬轉(zhuǎn)方式驅(qū)車前進(jìn)，這似乎無(wú)需挑剔，但卻其實(shí)不然。大家知道，圓外固定的任一點(diǎn)，在通過(guò)圓半徑上的某點(diǎn)，施發(fā)推力或拉力帶動(dòng)圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，這種施發(fā)力，對(duì)圓心的轉(zhuǎn)動(dòng)作用講，總有兩個(gè)力臂等零的“死點(diǎn)”存在。(此時(shí)發(fā)力點(diǎn)，受力作用點(diǎn)及圓心同在一條直線上)。靠近這兩個(gè)“死點(diǎn)”越近的弧區(qū)，其發(fā)力效益就越差。人騎在車座上蹬踏板的情況也是如此，即腳蹬踏板作圓周運(yùn)轉(zhuǎn)的離地最高點(diǎn)與離地最低點(diǎn)，為兩個(gè)下蹬力臂等于零的“死點(diǎn)”；靠近這兩個(gè)死點(diǎn)前邊的各30°弧區(qū)，力作用效果極差，為損力區(qū)(共
周)。這兩個(gè)損力區(qū)之間，也即以腳拐向前與地面平行時(shí)為中線的120°弧區(qū)，為發(fā)力實(shí)效區(qū)。兩個(gè)“死點(diǎn)”后半周的180°弧區(qū)為腳拐回復(fù)區(qū)。當(dāng)自行車速度較快，負(fù)載小，由慣性作用損力區(qū)無(wú)需用力時(shí)，每腳運(yùn)轉(zhuǎn)一周其回復(fù)區(qū)變?yōu)?40°弧區(qū)即
周。對(duì)于每腳蹬轉(zhuǎn)圓周中存在的
周損力區(qū)問(wèn)題，現(xiàn)在市面上推銷的“省力快騎器”(專利號(hào)902000551)，對(duì)其可算是一種解決。它最根本的結(jié)構(gòu)特征，是把傳統(tǒng)自行車的圓形大牙盤改成為橢圓形，最本質(zhì)的功能是把傳統(tǒng)自行車每周中的蹬轉(zhuǎn)力，主要集中在腳拐與地面接近平行時(shí)(也即力臂最大時(shí))較猛地蹬出，通過(guò)其造成的慣性，來(lái)越過(guò)
周的損力區(qū)。而這種解決方式，卻加大了蹬轉(zhuǎn)圓周中的瞬時(shí)(某一時(shí)刻)發(fā)力值，且人們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的累不累，往往取決于瞬時(shí)發(fā)力值的大小，所謂“寧走十步遠(yuǎn)，不可一步喘”就是這個(gè)道理，另外這種“省力快騎器”，在鏈條與牙盤之間的力磨擦損耗，也大于傳統(tǒng)車。
本實(shí)用新型的目的是提供一種自行車，它能夠只在以腳拐向前與地面平行時(shí)為中線的120°弧區(qū)的發(fā)力實(shí)效區(qū)內(nèi)進(jìn)行弧往復(fù)蹬轉(zhuǎn)，省力而增速，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用耐久的變速裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在自行車的左腳側(cè)安裝一個(gè)由左腳拐、左牙盤、左鏈條、后輪軸套左飛輪構(gòu)成與右側(cè)相對(duì)的左驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，左腳拐與右腳拐不同軸，左腳拐軸固定焊接在右腳拐軸(也即中軸)后面。右腳拐軸左端點(diǎn)，通過(guò)絲口固定裝置一個(gè)與后輪軸套飛輪齒數(shù)相同的圓柱形撥拐齒輪；左腳拐軸套上，裝置一個(gè)與后輪軸套飛輪結(jié)構(gòu)形狀、大小完全相同但作用方向相反的撥拐飛輪，它與其前面的撥拐齒輪嚙合，通過(guò)二者的前后嚙合，兩腳拐經(jīng)異向傳動(dòng)相接。騎用時(shí)，當(dāng)一只腳踏板受蹬力從離地最高點(diǎn)下轉(zhuǎn)到與腳拐軸的地面垂線為30°夾角，即實(shí)效區(qū)的下止點(diǎn)時(shí)，另一腳踏板受撥拐齒輪、撥拐飛輪嚙合的反向傳動(dòng)，在腳拐軸前隨腳拐回轉(zhuǎn)上升到其實(shí)效區(qū)的上始點(diǎn)，當(dāng)此腳踏板受蹬力下行到其實(shí)效區(qū)下止點(diǎn)時(shí)，另一腳踏板便同時(shí)在腳拐軸前沿原下行弧線回到上始點(diǎn)，如此使蹬轉(zhuǎn)往復(fù)的過(guò)程能夠只在
周的實(shí)效區(qū)內(nèi)進(jìn)行(不一定恰好是
周，只要在這個(gè)
周的實(shí)效區(qū)內(nèi)便可達(dá)到目的)，既不存在每腳運(yùn)行一周中的
周回復(fù)區(qū)問(wèn)題，也不存在
周的損力區(qū)問(wèn)題。由于本實(shí)用新型的蹬轉(zhuǎn)往復(fù)只在腳拐軸前120°弧區(qū)內(nèi)進(jìn)行，故其腳拐的朝上面在蹬用時(shí)總不朝下，本實(shí)用新型以此為條件設(shè)置可變速的腳拐，變速拐由卡拐、栓拐、蹬軸、彈簧構(gòu)成，卡拐栓拐二者兩端焊接相連，蹬軸根端套筒套在栓拐上，可根據(jù)需要在栓拐上串動(dòng)，并借彈簧外旋力使蹬軸自然卡在卡拐上相應(yīng)的卡槽內(nèi)，而改變腳拐的使用長(zhǎng)度。如此通過(guò)改變蹬轉(zhuǎn)往復(fù)的周期頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)變速。
由于采用了上述方案，在蹬轉(zhuǎn)時(shí)，兩腳只在發(fā)力實(shí)效區(qū)內(nèi)往復(fù)進(jìn)行，避開(kāi)了損力區(qū)，縮短了回復(fù)區(qū)，省力而增速，且驅(qū)動(dòng)主力與傳統(tǒng)自行車相比不增加中間性傳動(dòng)磨擦；變速裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久實(shí)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的輪廓圖圖2是左右驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相互作用傳動(dòng)部分的俯視圖(比例1∶3)圖3是左腳拐的側(cè)面視圖(從左腳向右腳側(cè)看，比例1∶3)圖中1、右拐 2、右牙盤 3、右拐軸(也即中軸) 4、撥拐齒輪5、左拐 6、撥拐飛輪 7、左拐軸 8、左牙盤 9、左鏈條10、后輪軸套左飛輪 11、中軸套(也即右拐軸套) 12、左拐軸套13、卡拐 14、拐間隙 15、彈簧 16、蹬軸17、栓拐18、套筒卡沿 19、蹬軸套筒 20、蹬軸卡槽 21、蹬軸撥柄在
圖1中，右腳拐(1)、右牙盤(2)、右拐軸(3)與原有傳統(tǒng)車的結(jié)構(gòu)位置大小全部相同不變，左腳拐(5)與左牙盤(8)一體，套在左拐軸(7)上，左鏈條(9)套在左牙盤與后輪軸套左飛輪(10)上。
在圖2所示實(shí)施例中，撥拐齒輪(4)通過(guò)絲口擰上固定在右拐軸(3)的左腳側(cè)端點(diǎn)上，齒面寬1.5厘米，左拐軸(7)在右拐軸(3)的后面，一端與車架固定焊接為一體，左拐軸套(12)套在左拐軸上；撥拐飛輪(6)形狀結(jié)構(gòu)大小與后輪軸套飛輪完全相同但裝置面與其相反，以取作用方向相反，它通過(guò)絲口擰上固定在左拐軸套上，與其前邊的撥拐齒輪嚙合相接，當(dāng)左拐蹬軸(16)受蹬力從上向下轉(zhuǎn)時(shí)，其左拐軸套上的撥拐飛輪通過(guò)嚙合使撥拐齒輪倒轉(zhuǎn)，帶動(dòng)右拐蹬軸回轉(zhuǎn)上升。當(dāng)右拐蹬軸從上向下時(shí)，撥拐齒輪使拔拐飛輪倒轉(zhuǎn)，帶動(dòng)左拐蹬軸回轉(zhuǎn)上升，當(dāng)?shù)管嚂r(shí)，撥拐飛輪能滿足雙腳拐同時(shí)倒轉(zhuǎn)的要求；卡拐(13)為扁條形，厚0.5厘米，寬3厘米，處于圓形栓拐(17)的外側(cè)，二者有0.9厘米的間隙(14)，栓拐卡拐兩端焊接相連。蹬軸(16)的根端與蹬軸套筒(19)焊接為一體，蹬軸套筒(19)由兩個(gè)半圓筒通過(guò)螺栓連接而成，套在栓拐上可串動(dòng)。推力彈簧(15)從一端引入，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)套上在栓拐上，其一端卡別在蹬軸套筒卡沿(18)上，一端卡別在卡拐根底部，對(duì)蹬軸套筒同時(shí)具有推力及外旋力作用。
在圖3所示實(shí)施例中，卡拐(13)前端有三個(gè)卡槽(20)，槽深1.2厘米，供卡蹬軸用；中間卡槽處，在作用力與傳統(tǒng)車相同時(shí)，力距與傳統(tǒng)車相同，前后卡槽各距其5厘米；蹬軸套筒受彈簧外旋力，自然狀態(tài)下，蹬軸處于卡拐卡槽內(nèi)。蹬軸撥柄(21)直徑0.5厘米，長(zhǎng)5厘米，位于蹬軸套筒側(cè)上方，變速時(shí)將一腳蹬軸用下蹬力控制在前下方，另一腳蹬軸自然固定在前上方，用腳掌克服彈簧外旋力向內(nèi)側(cè)撥動(dòng)處于前上方的蹬軸撥柄，蹬軸便脫出卡槽，此時(shí)如克服彈簧外推力，將撥柄壓向栓拐的靠根端，松腳后蹬軸受彈簧外旋力自然卡進(jìn)與卡拐相對(duì)的卡槽內(nèi)，拐用區(qū)變短，如借彈簧推力，將蹬軸推向栓拐稍端，松腳后，拐用區(qū)變長(zhǎng)。如此通過(guò)改變腳拐的使用長(zhǎng)度而實(shí)現(xiàn)變速。
權(quán)利要求1.一種弧往復(fù)式省力增變速自行車，腳拐與牙盤固定相連，牙盤通過(guò)鏈條與后輪軸套上的飛輪相連，其特征是左腳拐與右腳拐不同軸；左右腳拐轉(zhuǎn)動(dòng)相互作用的連接，通過(guò)與左右腳拐的腳拐軸套、腳拐軸固定相接的撥拐飛輪、撥拐齒輪的前后嚙合異向傳動(dòng)相連；設(shè)有由左腳拐、左牙盤、左鏈條、后輪軸套左飛輪構(gòu)成的與右側(cè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)的左驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧往復(fù)式省力增變速自行車，其特征是腳拐的朝上面在蹬轉(zhuǎn)時(shí)總不朝下，腳拐由卡拐、栓拐、蹬軸、彈簧構(gòu)成，卡拐為扁條形，朝上面設(shè)有離腳拐軸心距離不等的蹬軸移動(dòng)卡槽，圓柱形栓拐在卡拐內(nèi)側(cè)，二者兩端焊接相連；蹬軸根端與套在栓拐止可串動(dòng)的蹬軸套筒焊接相連，彈簧套在栓拐上，一端卡別在蹬軸套筒上，一端卡別在卡拐根部；蹬軸受彈簧力根部卡在卡拐卡槽內(nèi)。
專利摘要一種弧往復(fù)式省力增變速自行車，它是在傳統(tǒng)自行車的左腳拐一側(cè)，設(shè)置一個(gè)由左腳拐、左牙盤、左鏈條，后輪軸套左飛輪構(gòu)成與右側(cè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)的左驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；左右腳拐異軸，二者通過(guò)撥拐齒輪，撥拐飛輪前后嚙合異向傳動(dòng)相接；腳拐由兩端連為一體的栓拐、卡拐構(gòu)成，蹬軸根端的套筒套在栓拐上可根據(jù)需要串動(dòng)。該自行車在騎用時(shí)兩腳能夠只在腳拐軸前120°弧區(qū)的發(fā)力實(shí)效區(qū)內(nèi)作弧往復(fù)蹬轉(zhuǎn)，省力而增速，并可通過(guò)腳操縱改變腳拐的使用長(zhǎng)度而變速。
文檔編號(hào)B62M3/02GK2263051SQ96211258
公開(kāi)日1997年9月24日 申請(qǐng)日期1996年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月13日
發(fā)明者楊林 申請(qǐng)人:楊林