摆动脚踏链式自行车制造技术

本发明专利技术公开了一种摆动脚踏链式自行车，旨在提供一种脚踏感觉轻松、力的效率又高的陆上行走车辆。其技术方案要点是：有两套构造相同的链条式驱动机构，对称地安装在车轻松两侧，中轴固定在中接头上；两链轮分别固定在两曲柄上，两曲柄分别套在中轴两端，曲柄与中轴之间装有轴承；中接头一般紧靠后车轮的泥板；脚踏方式为上下摆动式，且都在中轴前方摆动，摆动角度为θ，θ的范围为－８０°＜θ＜＋８０°；两链轮中间有一“协调齿轮”，其轴线经过中轴中点，两链轮内侧与协调齿轮接触部门都有齿，各与协调齿轮互相齿合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自行车，尤其是一种有脚踏板、曲柄的自行车。
技术介绍
由广东人民出版社1998年10月第一版，韩谔初编著的《变速自行车的构造维修与保养》一书，描述了目前市场上流行的自行车的构造。其特点是，脚踏板的工作方式是旋转运动。由此带来了两个不足脚踏板的位置不尽合理和力的效率差，下面分别予以叙述。1、由实际体验知，当一脚踏板受到大小相同、方向垂直于地面的力时，由于位置不同，因而脚踏时所用的力气的大小也不同。这是因为脚踏板的位置偏离人的重心的缘故，应当使脚踏板的轴线在车架平面上投影点在人的重心所在的直线-G线上，或接近予G线。G线的位置示于图1中，G线后面为Z线，Z线是一条经过鞍座中心点Z且垂直于地面的直线。以d2表示Z线与G线之间的距离，则d2＝13厘米。以现行710毫米(28英寸)自行车为例，当脚踏板作旋转运动时，它距离G线的距离约为5-23厘米，因而离G线距离远，变化范围大，踏起来感觉费劲。2、由图2可看出，当脚踏板上受到一垂直于地面的力F，由力学知识知，其对旋转中心的切向分力为f＝F×cosA，转矩为M＝f×l。θ为曲柄与水平线的夹角，l为曲柄长度，cosθ可看作力的效率，θ愈小，则效率愈大，否则相反。当脚踏板作旋转运动时，效率的范围是0-1，因而力的效率差。现行自行车在以上两个方面始终存在矛盾，由图3可看出，当脚踏板位于a、b和g、i之间时，脚踏板的位置合理，但力的效率约等于零；当脚踏板位于c、e之间时，力的效率接近于最大值“1”，但离G线距离最远。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是现行自行车脚踏板的位置不合理和力的效率差这两个问题，提供一种踏起来感觉舒适且又省力的自行车。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术包括车把、车架、前后两个车轮和两套构造相同，对称安装在车架两侧的链条式驱动机构；中轴固定在中接头上；两链轮分别固定在两曲柄上，两曲柄分别套在中轴两端，曲柄与中轴之间安装轴承；两链轮之间有一斜叉主管，其一端接中接头，另一端接在斜叉横管中间，斜叉横管两端各接一根斜叉，两斜叉的另一端安装后轮，斜叉横管和两根斜叉都在两链轮下方；脚踏方式为上下摆动式，且都在中轴前方摆动，摆动角度为θ，θ范围为-80°＜θ＜+80°，脚踏板上下摆动时，其轴线在车架平面上的投影点距离Z线的距离为d1，中轴的位置，使得d1满足条件8≤d1≤28厘米。所述的两链轮中间有“协调齿轮”，其轴线经过中轴中点，两链轮内侧与协调齿轮接触部门都有齿，各与协调齿轮互相齿合；当两脚踏板上下摆动时，有一位置使得两曲柄互相平行，该位置与水平线的夹角为ψ，ψ的范围为-15°＜ψ＜+15°，脚踏板的摆动角度为θ，θ的范围为ψ-60°≤θ≤ψ+60°，所述的摆动脚踏链式自行车，是还带增速机构的变速自行车。附图说明图1是现行710毫米(28英寸)自行车的结构图和G线、Z线的位置图。图2是鞍座及其中心图。图3是脚踏板的受力分析图。图4是脚踏板的位置和力的效率综合分析图。图5是曲柄和链轮剖面图。图6是本专利技术摆动脚踏链式自行车的结构图和Z线、G线的位置图。图7是本专利技术中接头和斜叉结构图。图8是本专利技术中轴、链轮、协调齿轮、后车轮结构图。图9是本专利技术中轴、链轮、协调齿轮、后车轮剖面图。图中中轴1，中接头2，下管3，立管4，斜叉主管5，斜叉横管6，斜叉7，平叉8，中轴固定螺帽9，曲柄10，链轮11，协调齿轮轴12，协调齿轮13，后轮轮胎20，后轮车圈21，隔离板22。具体实施例方式下面结合附图6对本专利技术作进一步描述。由于两链轮之间有协调齿轮，当左脚踏板往下踏时，通过左曲柄带动左链轮、左链条、左飞轮，使后车轮转动。左链轮还同时带动协调齿轮转动，通过右链轮、右曲柄，使右脚踏板向上运动；当右脚踏板往下踏时，其作用与前相同，使后车轮转动，同时使左脚踏板向上运动，因而两脚踏板总是同时交替上下摆动。本专利技术的要点是确定中轴位置。一般中轴位置应尽量后移，以使脚踏板的轴线在车面上的投影点，越靠近G线，效果越好。以d1表示脚踏板轴线在车架平面上的投影点至Z线的距离，d3表示脚踏板轴线在车架平面上的投影点至G线的距离，则d3＝d1-13(厘米)，d3＜0表示投影点在G线后面，d3＞0表示投影点在G线前面。一般由于后车轮的阻挡，上述最佳效果不能完全实现，此时应把中接头后移至后轮泥板。以现有710毫米(28英寸)凤凰自行车为例，可后移9厘米。此时若选ψ＝0，θ范围为-60°≤θ≤+60°，则效率n的范围为1/2≤n≤1，d3的范围为5厘米≤d3≤14厘米，都比原来大为改善。若再要进一步提高效果，可把后轮和中接头同时后移一点，譬如后移5厘米，则d3的范围为0≤d3≤9厘米，效果更佳。权利要求1.一种摆动脚踏链式自行车，包括车把、车架、前后两个车轮，其特征是有两套构造相同的链条式驱动机构，对称地安装在车架两侧；中轴固定在中接头上；两链轮分别固定在两曲柄上，两曲柄分别套在中轴两端，曲柄与中轴之间安装轴承；两链轮之间有一斜叉主管，斜叉主管一端接中接头，另一端接在斜叉横管中间；斜叉横管两端各接一根斜叉，两斜叉的另一端安装后车轮；斜叉横管与两根斜叉都在两链轮下方；脚踏方式为上下摆动式，且都在中轴前方摆动，摆动角度为θ，θ范围为-80°＜θ＜+80°；脚踏板上下摆动时，其轴线在车架平面上的投影点至Z线的距离为d1，中轴的位置，使得d1满足条件8≤d1≤28厘米。2.根据权利要求1所述的摆动脚踏链式自行车，其特征是两链轮之间有一“协调齿轮”，其轴线经过中轴中点；两链轮内侧与协调齿轮接触部分都有“齿”，与协调齿轮互相齿合。3.根据权利要求1所述的摆动脚踏链式自行车，其特征是当两脚踏板上下摆动时，有一位置使得两曲柄互相平行，该位置与水平线的平角为φ，φ范围为-15°＜φ＜+15°。4.根据权利要求1所述的摆动脚踏链式自行车，其特征是脚踏板摆动角度为θ，θ范围为φ-60°≤θ≤φ60°。5.根据权利要求1所述的摆动脚踏链式自行车，其特征是带有增速机构的变速自行车。全文摘要本专利技术公开了一种摆动脚踏链式自行车，旨在提供一种脚踏感觉轻松、力的效率又高的陆上行走车辆。其技术方案要点是有两套构造相同的链条式驱动机构，对称地安装在车轻松两侧，中轴固定在中接头上；两链轮分别固定在两曲柄上，两曲柄分别套在中轴两端，曲柄与中轴之间装有轴承；中接头一般紧靠后车轮的泥板；脚踏方式为上下摆动式，且都在中轴前方摆动，摆动角度为θ，θ的范围为－80°＜θ＜+80°；两链轮中间有一“协调齿轮”，其轴线经过中轴中点，两链轮内侧与协调齿轮接触部门都有齿，各与协调齿轮互相齿合。文档编号B62M1/24GK1417078SQ02150900公开日2003年5月14日 申请日期2002年12月2日 优先权日2002年12月2日专利技术者钱贵林 申请人:钱贵林本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆动脚踏链式自行车，包括车把、车架、前后两个车轮，其特征是有两套构造相同的链条式驱动机构，对称地安装在车架两侧；中轴固定在中接头上；两链轮分别固定在两曲柄上，两曲柄分别套在中轴两端，曲柄与中轴之间安装轴承；两链轮之间有一斜叉主管，斜叉主管一端接中接头，另一端接在斜叉横管中间；斜叉横管两端各接一根斜叉，两斜叉的另一端安装后车轮；斜叉横管与两根斜叉都在两链轮下方；脚踏方式为上下摆动式，且都在中轴前方摆动，摆动角度为θ，θ范围为－８０°＜θ＜＋８０°；脚踏板上下摆动时，其轴线在车架平面上的投影点至Ｚ线的距离为ｄ↓［１］，中轴的位置，使得ｄ↓［１］满足条件：８≤ｄ↓［１］≤２８厘米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱贵林，
申请(专利权)人：钱贵林，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]