一种棘轮杠杆传动式自行车论文和设计-袁东

全文摘要

本实用新型公开了一种棘轮杠杆传动式自行车,包括车把组件、前轮组件、传动机构、车架和后轮组件,传动机构包括棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构,调速齿轮机构包括箱体和安装在箱体内的调速齿轮组,驱动链轮与后轮组件的从动链轮之间安装有链条,棘轮杠杆机构对称安装在车架的两侧,棘轮杠杆机构包括踩踏杆和棘轮,复位机构包括横臂和两根连杆,箱体顶部的前端设置有支撑杆,支撑杆的端部与横臂的中部转动连接,两连杆的上端分别与横臂的两端活动连接,两连杆的下端分别通过万向节与两根踩踏杆连接。本实用新型结构紧凑合理,传动率高,骑行省力,棘轮杠杆机构设计新颖,具有显著的经济价值和社会价值。

主设计要求

1.一种棘轮杠杆传动式自行车,包括车把组件(1)、前轮组件(2)、传动机构、车架(3)和后轮组件(4),其特征在于:所述传动机构包括棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构,所述调速齿轮机构包括箱体(5)和安装在箱体(5)内的调速齿轮组,箱体(5)安装在车架(3)上,调速齿轮组的输出轴(6)一端伸出到箱体(5)的外部,且伸出箱体(5)外部的输出轴(6)上安装有驱动链轮(7),驱动链轮(7)与后轮组件(4)的从动链轮之间安装有链条(8);所述棘轮杠杆机构对称安装在车架(3)的两侧,棘轮杠杆机构包括踩踏杆(9)和棘轮(10),所述棘轮(10)固定安装在调速齿轮组的输入轴(15)上,所述踩踏杆(9)的一端与棘轮(10)传动连接,另一端朝向前轮组件(2)的方向;所述复位机构包括横臂(11)和两根连杆(12),箱体(5)顶部的前端设置有支撑杆(13),支撑杆(13)的端部与横臂(11)的中部转动连接,两连杆(12)的上端分别与横臂(11)的两端活动连接,两连杆(12)的下端分别通过万向节(14)与两根踩踏杆(9)连接。

设计方案

1.一种棘轮杠杆传动式自行车,包括车把组件(1)、前轮组件(2)、传动机构、车架(3)和后轮组件(4),其特征在于:所述传动机构包括棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构,所述调速齿轮机构包括箱体(5)和安装在箱体(5)内的调速齿轮组,箱体(5)安装在车架(3)上,调速齿轮组的输出轴(6)一端伸出到箱体(5)的外部,且伸出箱体(5)外部的输出轴(6)上安装有驱动链轮(7),驱动链轮(7)与后轮组件(4)的从动链轮之间安装有链条(8);

所述棘轮杠杆机构对称安装在车架(3)的两侧,棘轮杠杆机构包括踩踏杆(9)和棘轮(10),所述棘轮(10)固定安装在调速齿轮组的输入轴(15)上,所述踩踏杆(9)的一端与棘轮(10)传动连接,另一端朝向前轮组件(2)的方向;

所述复位机构包括横臂(11)和两根连杆(12),箱体(5)顶部的前端设置有支撑杆(13),支撑杆(13)的端部与横臂(11)的中部转动连接,两连杆(12)的上端分别与横臂(11)的两端活动连接,两连杆(12)的下端分别通过万向节(14)与两根踩踏杆(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种棘轮杠杆传动式自行车,其特征在于:所述输入轴(15)和输出轴(6)之间设置有中间轴(16),输入轴(15)、中间轴(16)和输出轴(6)的两端各通过第一轴承(17)安装在箱体(5)的箱壁上,所述输入轴(15)上设置有一级齿轮(18),中间轴(16)上设置有二级双联齿轮组(19),二级双联齿轮组(19)中的一个与一级齿轮(18)相啮合,输出轴(6)上设置有三级齿轮(20),三级齿轮(20)与二级双联齿轮组(19)的另一个相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种棘轮杠杆传动式自行车,其特征在于:所述横臂(11)的中部开设有轴承孔(21),支撑杆(13)的端部设置有连轴(22),连轴(22)与轴承孔(21)之间配合安装有第二轴承(23)。

4.根据权利要求1所述的一种棘轮杠杆传动式自行车,其特征在于:所述踩踏杆(9)为伸缩式或多段式结构。

5.根据权利要求1所述的一种棘轮杠杆传动式自行车,其特征在于:所述棘轮(10)的外部设置有壳体(24),壳体(24)通过第三轴承(25)与输入轴(15)转动连接,踩踏杆(9)的一端与壳体(24)固定连接,踩踏杆(9)上与壳体(24)连接的一端开设有圆柱孔(26),圆柱孔(26)内依次安装有弹簧(27)和棘爪(28),棘爪(28)的伸出端穿过壳体(24)的侧壁伸入到壳体(24)的内部,棘爪(28)的端部与棘轮(10)的棘齿(29)配合连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及自行车技术领域,具体涉及一种棘轮杠杆传动式自行车。

背景技术

自行车,又称脚踏车或单车,人骑上车后,以脚踩踏板为动力,既不消耗能源,又不会造成对环境的污染,可以作为环保的交通工具用来代步、出行,也可作为健身器材用来骑行锻炼,一直受到人们的喜爱。现在自行车的驱动方式有大轮直接驱动式、小轮直接驱动式和利用塔轮变速驱动式等,当人骑车时,用双脚做360度划圆的方式作为驱动动力,这些驱动方式存在的问题是:一是人的双脚要做360度划圆动作,两根脚蹬拐轴的长度就必然受到一定限制,否则无法划圆动作,脚蹬拐轴长度的限制是导致自行车驱动费力的主要因素;二是人的发力点主要靠双腿向下的伸张力和人体的重力,其它部位无法发力,这样一来,人发力受限,驱动力在很大程度也受到了限制。综上所述,现有驱动方式的主要问题是驱动费力,行驶速度缓慢。

市面上也有部分自行车采用了曲柄、链轮或杠杆的驱动结构,但是这些驱动结构较为复杂,还存在传动率低,易磨损,故障率高,调整修复困难,使用寿命较短等问题,导致这些驱动结构也不能得到广泛的运用。因此,研制开发一种结构紧凑合理,传动率高,骑行省力的棘轮杠杆传动式自行车是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑合理,传动率高,骑行省力的棘轮杠杆传动式自行车。

本实用新型的目的是这样实现的,包括车把组件、前轮组件、传动机构、车架和后轮组件,传动机构包括棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构,调速齿轮机构包括箱体和安装在箱体内的调速齿轮组,箱体安装在车架上,调速齿轮组输出轴的一端伸出到箱体的外部,且伸出箱体外部的输出轴上安装有驱动链轮,驱动链轮与后轮组件的从动链轮之间安装有链条;

棘轮杠杆机构对称安装在车架的两侧,棘轮杠杆机构包括踩踏杆和棘轮,棘轮固定安装在调速齿轮组的输入轴上,踩踏杆的一端与棘轮传动连接,另一端朝向前轮组件的方向;

复位机构包括横臂和两根连杆,箱体顶部的前端设置有支撑杆,支撑杆的端部与横臂的中部转动连接,两连杆的上端分别与横臂的两端活动连接,两连杆的下端分别通过万向节与两根踩踏杆连接。

进一步的,输入轴和输出轴之间设置有中间轴,输入轴、中间轴和输出轴的两端各通过第一轴承安装在箱体的箱壁上,输入轴上设置有一级齿轮,中间轴上设置有二级双联齿轮组,二级双联齿轮组中的一个与一级齿轮相啮合,输出轴上设置有三级齿轮,三级齿轮与二级双联齿轮组的另一个相啮合。

进一步的,横臂的中部开设有轴承孔,支撑杆的端部设置有连轴,连轴与轴承孔之间配合安装有第二轴承。

进一步的,踩踏杆为伸缩式或多段式结构。

进一步的,棘轮的外部设置有壳体,壳体通过第三轴承与输入轴转动连接,踩踏杆的一端与壳体固定连接,踩踏杆上与壳体连接的一端开设有圆柱孔,圆柱孔内依次安装有弹簧和棘爪,棘爪的伸出端穿过壳体的侧壁伸入到壳体的内部,棘爪的端部与棘轮的棘齿配合连接。

本实用新型在使用时,乘骑人员双脚踩踏在踩踏杆上,双脚交替做上下运动,促使两踩踏杆的伸出端交替上下摆动,驱动力传递方式是,一根踩踏杆在脚踩的作用力下向下摆动,向下摆动的力驱使棘轮转动,通过两个棘轮的交替转动,带动调速齿轮组的输入轴连续转动,经过调速齿轮组调速后,力矩传递到输出轴,并带动输出轴上的驱动链轮转动,最后通过链条带动后轮转动,促使自行车的行驶,整个结构设计紧凑合理,乘骑人员双脚的力通过棘轮杠杆机构和调速齿轮机构的配合传动,只需较小的力就可驱动自行车快速行驶。本实用新型结构紧凑合理,传动率高,骑行省力,棘轮杠杆机构设计新颖,具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型另一种实施例的结构示意图;

图3为本实用新型棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构的主视结构示意图;

图4为本实用新型棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构的俯视结构示意图;

图5为本实用新型棘轮杠杆机构的主视结构示意图;

图6为本实用新型棘轮杠杆机构的俯视结构示意图;

图7为本实用新型横臂和支撑杆的结构示意图。

图中:1-车把组件,2-前轮组件,3-车架,4-后轮组件,5-箱体,6-输出轴,7-驱动链轮,8-链条,9-踩踏杆,10-棘轮,11-横臂,12-连杆,13-支撑杆,14-万向节,15-输入轴,16-中间轴,17-第一轴承,18-一级齿轮,19-二级双联齿轮组,20-三级齿轮,21-轴承孔,22-连轴,23-第二轴承,24-壳体,25-第三轴承,26-圆柱孔,27-弹簧,28-棘爪,29-棘齿。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明,但不以任何方式对本实用新型加以限制,基于本实用新型教导所作的任何变更或改进,均属于本实用新型的保护范围。

如图1~7所示,本实用新型包括车把组件1、前轮组件2、传动机构、车架3和后轮组件4,车把组件1、前轮组件2、车架3和后轮组件4为现有的结构,传动机构包括棘轮杠杆机构、调速齿轮机构和复位机构,棘轮杠杆机构的作用是:将人力通过杠杆的方式传递给棘轮,达到省力的传动目的;调速齿轮机构的作用是:通过各级齿轮组的配合调速,得到合适的乘骑速度;复位机构的作用是:使踩踏杆9对棘轮10完成一次传动后,可以立即回复到初始状态,可以再次对棘轮10做功。

调速齿轮机构包括箱体5和安装在箱体5内的调速齿轮组,箱体5安装在车架3上,调速齿轮组的输出轴6一端伸出到箱体5的外部,且伸出箱体5外部的输出轴6上安装有驱动链轮7,驱动链轮7与后轮组件4的从动链轮之间安装有链条8。为了保证调速齿轮机构的稳定运行,也为了乘骑人员的安全,将调速齿轮机构安装在箱体5的内部,在乘骑过程中,棘轮杠杆机构将力距传递给输入轴15,经过各级齿轮的调速后,力矩传递给输出轴6,输出轴6带动驱动链轮7转动,驱动链轮7通过链条带动自行车的后轮转动,就可以使自动车向前行驶了。

棘轮杠杆机构对称安装在车架3的两侧,棘轮杠杆机构包括踩踏杆9和棘轮10,棘轮10固定安装在调速齿轮组的输入轴15上,踩踏杆9的一端与棘轮10传动连接,另一端朝向前轮组件2的方向。棘轮杠杆机构对称安装在车架3的两侧,这是为了方便乘骑人员两脚对两根踩踏杆9的踩踏,通过两脚交替踩踏两根踩踏杆9,踩踏杆9再将力交替传动给棘轮10,提供持续的驱动力。

复位机构包括横臂11和两根连杆12,箱体5顶部的前端设置有支撑杆13,支撑杆13的端部与横臂11的中部转动连接,两连杆12的上端分别与横臂11的两端活动连接,两连杆12的下端分别通过万向节14与两根踩踏杆9连接。当棘轮10在踩踏杆9的传动作用下转动后,踩踏杆9本身不具备复位的能力,不能再次驱动棘轮10转动,这时就需要复位机构,复位机构的复位原理是:当车架3一侧的踩踏杆9向下移动时,固定在该踩踏杆9上的连杆12随之向下移动,连杆12带动横臂11沿支撑杆13的端部转动,这样横臂11的另一端就会向上移动,并带动另一根连杆12向上移动,这时在连杆12的带动下,车架3另一侧的踩踏杆9随之上移,该踩踏杆9在上移的过程中,使得其与棘轮10的连接处复位。车架3一侧的踩踏杆9与棘轮10处于传动连接时,另一侧处于复位状态,这样两侧交替传动和复位,就可以为自行车的行驶提供连续的驱动力。

优选地,输入轴15和输出轴6之间设置有中间轴16,输入轴15、中间轴16和输出轴6的两端各通过第一轴承17安装在箱体5的箱壁上,输入轴15上设置有一级齿轮18,中间轴16上设置有二级双联齿轮组19,二级双联齿轮组19中的一个与一级齿轮18相啮合,输出轴6上设置有三级齿轮20,三级齿轮20与二级双联齿轮组19的另一个相啮合,通过各级齿轮的配合,得到合适的齿轮传动比,使得自行车行驶中具有合适的行驶速度。

横臂11的中部开设有轴承孔21,支撑杆13的端部设置有连轴22,连轴22与轴承孔21之间配合安装有第二轴承23,这样的设置可以增加横臂11在转动时的灵活性,更加的省力。

优选地,踩踏杆9为伸缩式或多段式结构,使踩踏杆9的长度可以根据乘骑人员的需求调整,更加具有实用性。

棘轮10的外部设置有壳体24,壳体24通过第三轴承25与输入轴15转动连接,踩踏杆9的一端与壳体24固定连接,踩踏杆9上与壳体24连接的一端开设有圆柱孔26,圆柱孔26内依次安装有弹簧27和棘爪28,棘爪28的伸出端穿过壳体24的侧壁伸入到壳体24的内部,棘爪28的端部与棘轮10的棘齿29配合连接,这样的设置把棘轮10装在壳体24内,运行时安全可靠,该机构的传动方式是:乘骑人员的双脚分别踩踏在两根踩踏杆9上,其中一根踩踏杆9在踩踏力的作用下向下摆动,踩踏杆9带动壳体24沿输入轴15转动,转动的过程中,弹簧27将棘爪28弹出,棘爪28对棘齿29有向下的力,这个力带动棘轮10和输入轴15转动,随后车架3另一侧的踩踏杆9被踩下,再次带动输入轴15和棘轮10转动,依次往复,就可使输入轴15连续的转动。

如图2所示,本实用新型所述的传动机构也可以安装在普通的自行车上,将箱体5安装在自行车后轮的后方,并通过连接件固定在车架3上,两根踩踏杆9朝向前轮,对普通的自行车进行简单的改装,将后轮组件4上的从动链轮使用链条与箱体5外的驱动链轮7连接,此时,通过交替踩踏两根踩踏杆9,就可正常乘骑自行车了。

设计图

一种棘轮杠杆传动式自行车论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920017932.5

申请日:2019-01-07

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:53(云南)

授权编号:CN209581752U

授权时间:20191105

主分类号:B62M 1/30

专利分类号:B62M1/30;B62M1/28;B62M23/00

范畴分类:32C;27D;

申请人:袁东

第一申请人:袁东

申请人地址:655331 云南省曲靖市沾益区西平街道龙华南路188号1幢1单元603号

发明人:袁东

第一发明人:袁东

当前权利人:袁东

代理人:戎加富

代理机构:53202

代理机构编号:曲靖科岚专利代理事务所(特殊普通合伙)

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

一种棘轮杠杆传动式自行车论文和设计-袁东
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