CN203528730U - 一种踏步式自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种踏步式自行车，由车架、前后车轮、前叉、车把、齿轮传动机构、鞍座、行李架等组成，其特征是在后轮的左右两边都有一个扇形齿轮与超越离合器内啮合的传动机构，扇形齿轮在脚蹬和踏杆的来回摇动下，来回作小于150°的圆弧转动，左右两边的传动机构交替驱动车轮、依靠跷跷板交替复位。后轮花鼓筒里有变速机构，依靠伺服电机及其遥控器手控变速，或者依靠自动绞索器的离心力自动变速。比之链条传动的自行车，本实用新型的自行车，结构简单，变速方便，充分利用了人体重力，双腿无须夹住鞍座，鞍座较宽，骑行者更舒适。

Description

一种踏步式自行车

一、技术领域

本实用新型涉及一种自行车，尤其是一种踏步式自行车。 

二、背景技术

通用的自行车脚蹬作圆周转动，当左右脚蹬处于一个竖直面时，力矩为零，属于用力死点；而当左右脚蹬处于一个水平面时，虽然力矩最大，但是，由于受力脚蹬离胯部的距离也最大，踩起来还是费劲。双脚的圆周运动，要求骑行者必须跨坐在鞍座上，臀部受力面积小，屁股和***部位容易压疼。 

三、发明内容

本实用新型的目的：是为了克服通用的链条传动自行车的不足之处，提供一种更舒适、骑行效率更高的自行车。 

本实用新型的技术方案是：一种踏步式自行车，由车架、前后车轮、前叉、车把、齿轮传动机构、鞍座、行李架等组成，其特征是在后轮的左右两边都有一个扇形齿轮与超越离合器内啮合的传动机构，扇形齿轮在脚蹬和踏杆的来回摇动下，来回作小于150°的圆弧转动，左右两边的传动机构交替驱动车轮、依靠跷跷板交替复位。传动机构中踏杆的前端与脚蹬的轴固定连接、后端与扇形齿轮轴固定连接，扇形齿轮轴与车架通过轴承转动连接，扇形齿轮与扇形齿轮轴固定连接为一体、与超越离合器的主动轴内啮合，超越离合器的从动轴与后轮轴固定连接，后轮轴与车架通过轴承和轴承座转动连接、与后轮花鼓筒固定连接合为一体，跷跷板的支点固定在车架上、两端通过拉绳分别与左右两边的踏杆中段相连。 

一种踏步式自行车，其特征是后轮的花鼓筒与后轮轴转动连接，并且花鼓筒里有自动变速机构。变速机构中的伺服电机的外壳与花鼓筒固定连接、 电机轴作为螺丝杆与齿轮架上的牵引螺丝帽连接，齿轮架以花键与花鼓筒滑动连接，行星齿轮轴与齿轮架固定连接，行星齿轮I、行星齿轮II、行星齿轮III固定连接为一体并且通过轴承与行星齿轮轴转动连接，从动齿轮I与齿轮架固定连接，行星齿轮I与从动齿轮I始终保持啮合，从动齿轮II与齿轮架固定连接，太阳轮I、太阳轮II固定连接为一体并且与后轮轴固定连接，伺服电机的遥控器安装在车把上。变速机构共设置了五个档位，其中二个空挡，三个前进挡：慢速挡、平顺档、快速挡。 

根据权利要求2所述的一种踏步式自行车，其特征是用自动绞索器和弹簧取代伺服电机，弹簧I一端顶住齿轮架、另一端顶住螺丝I、螺丝I顶住花鼓筒，绞索器由缆索、绞索棍、绞索器架、钢球、钢球兜、椭圆环、升降板、弹簧II、螺丝II组成，绞索器架与花鼓筒固定连接，绞索棍与绞索器架转动连接，两股缆索系住齿轮架、合成一股后缠绕绞索棍、再系住钢球，椭圆环与绞索棍固定连接为一体，弹簧II一端顶住升降板、一端顶住螺丝II，螺丝II顶住绞索器架，螺丝可以调节弹簧的松紧，升降板压住椭圆环，椭圆环的转动使升降板在绞索器架里来回滑动，钢球在钢球兜里可以来回滑动，钢球兜与花鼓筒固定连接。此种纯机械的变速机构没有空挡，只有三个前进挡。 

本实用新型的工作原理：按照杠杆、齿轮机构的力学传动原理和单向离合器原理，脚蹬和踏杆下移并带动超越离合器正向旋转时，传动机构做功，驱动车轮前进。脚踩左边的踏杆下移时，跷跷板和拉绳拉起右边的踏杆复位，右边的超越离合器反向脱离，左边的踏杆下移导致跷跷板摆动到最大幅度时，左脚就踩不动了，此时右脚下踩；反之亦然。骑行者双脚连续交替踩踏，踏杆摇起扇形齿轮来回作小于150°的转动，左右两边的超越离合器就连续驱动自行车前进。由于双腿是踏步式运动，所以双腿不必夹住鞍座，也就可以把鞍座加 宽，提高骑车人臀部舒适度，更适合于女性骑行。 

变速机构中，由于太阳轮I小于行星齿轮II、太阳轮II等于行星齿轮III，行星齿轮I又小于从动齿轮I并且这两个齿轮始终保持啮合，所以，行星齿轮起减速增大力矩的作用。 

在车速较快时，自动绞索器上的钢球产生的离心力超过了弹簧I的压力，拉起绞索棍转动和齿轮架滑动，绞索棍上的椭圆环转动0——90°时，椭圆环把升降板往上顶，此时弹簧II起阻碍作用；转动90°——180°时升降板回位，此时弹簧II起助力作用；弹簧II保障了齿轮架不会在空挡位置驻留。绞索棍转动180°就将齿轮架拉到了平顺档或者快速档的位置。螺丝可以调节弹簧的松紧。 

本实用新型的有益效果：与单边链条传动的自行车相比，具有舒适、省力、骑行效率高的优点。 

四、附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例做详细说明。图中，1.脚蹬、2.踏杆、3.扇形齿轮、4.扇形齿轮轴、5.超越离合器的主动轴、6.超越离合器的从动轴、7.后轮轴、8.后轮花鼓筒、9.跷跷板、10.拉绳、11.伺服电机、12.齿轮架、13.行星齿轮轴、14.行星齿轮I、15.行星齿轮II、16.行星齿轮III、17.从动齿轮I、18.从动齿轮II、19.太阳轮I、20.太阳轮II、21.弹簧I、22.螺丝I、23.缆索、24.绞索棍、25.绞索器架、26.钢球、27.钢球兜、28.椭圆环、29.升降板、30.弹簧II、31.螺丝II。 

图1是本实用新型的自行车整体结构示意图。 

图2是本实用新型的齿轮传动机构示意图。 

图3是齿轮架、从动齿轮、行星齿轮轴的结构示意图。 

图4本实用新型慢速档时后轮花鼓的轴向剖面示意图。 

图5是本实用新型平顺档时后轮花鼓的轴向剖面示意图。 

图6是以弹簧和自动绞索器取代伺服电机后本实用新型处于快速档时后轮花鼓的轴向剖面示意图。 

图7是自动绞索器的结构示意图。 

五、具体实施方式

本实用新型如图1至图7所示的踏步式自行车，在后轮的左右两边都有一个扇形齿轮与超越离合器内啮合的传动机构，扇形齿轮在脚蹬和踏杆的来回摇动下，来回作小于180°的转动，左右两边的传动机构交替驱动车轮、依靠跷跷板交替复位。后轮花鼓筒里有自动变速机构，依靠伺服电机及其遥控器手控变速，或者依靠自动绞索器的离心力自动变速。 

本实用新型的踏步式自行车，结构简单，变速方便，充分照顾了人体运动解剖学要求，充分利用了人体重力，提高了骑行效率，双腿无须夹住鞍座，鞍座较宽，因此，骑行者更舒适，尤其适合作为城市公共自行车。 

Claims (3)

1.一种踏步式自行车，包括车架、前后车轮、前叉、车把、齿轮传动机构、鞍座、行李架，其特征是在后轮的左右两边都有一个扇形齿轮(3)与超越离合器(5)内啮合的传动机构，扇形齿轮(3)在脚蹬(1)和踏杆(2)的来回摇动下，来回作小于150°的圆弧转动，左右两边的传动机构交替驱动车轮、依靠跷跷板(9)和拉绳(10)交替复位。 

2.根据权利要求1所述的一种踏步式自行车，其特征是后轮的花鼓筒(8)里有自动变速机构，变速机构中的伺服电机(11)的外壳与花鼓筒(8)固定连接、电机轴作为螺丝杆与齿轮架(12)上的牵引螺丝帽连接，齿轮架(12)以花键与花鼓筒(8)滑动连接，行星齿轮轴(13)与齿轮架(12)固定连接，行星齿轮I(14)、行星齿轮II(15)、行星齿轮III(16)固定连接为一体并且通过轴承与行星齿轮轴(13)转动连接，行星齿轮I(14)与从动齿轮I(17)始终保持啮合，从动齿轮II(18)与齿轮架(12)固定连接，太阳轮I(19)、太阳轮II(20)固定连接为一体并且与后轮轴(7)固定连接，伺服电机(11)的遥控器安装在车把上。 

3.根据权利要求2所述的一种踏步式自行车，其特征是用自动绞索器和弹簧取代伺服电机，弹簧I(21)一端顶住齿轮架(12)、另一端顶住螺丝I(22)、螺丝I(22)顶住花鼓筒(8)，绞索器由缆索(23)、绞索棍(24)、绞索器架(25)、钢球(26)、钢球兜(27)、椭圆环(28)、升降板(29)、弹簧II(30)、螺丝II(31)组成，绞索器架(25)与花鼓筒(8)固定连接，绞索棍(24)与绞索器架(25)转动连接，两股缆索(23)系住齿轮架、合成一股后缠绕绞索棍(24)、再系住钢球(26)，椭圆环(28)与绞索棍(24)固定连接为一体，弹簧II(30)一端顶住升降板、一端顶住螺丝II(31)，螺丝II(32)的另一端顶住绞索器架(25)，升降板(29)压住椭圆环(28)，钢球(26)在钢球兜(27) 里可以来回滑动，钢球兜(27)与花鼓筒(8)固定连接。 

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