直接驱动无级变速脚踏车制造技术

一种有往复杆的、并有乘骑者直接驱动的无级变速自行车。本实用新型专利技术在于改进已有技术中自行车无法直接驱动、也不能无级变速的效能。它包括两个复合棘轮［６］，两个变速杆［４］，复合棘轮由两个飞轮组成，其上分别连接曲柄踏板［２］和绳轮［５］，前者可直接通过棘轮使车轮前进，后者通过变速杆［４］及棘轮使车轮前进，所述变速杆［４］随负载改变位移大小，达到自动无级调速并可提高车行速度。当用弹性绳索［３］时也可省除变速杆。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术涉及一种有往复杆的、并由乘骑者直接驱动在主动轴上的棘轮的脚踏车，且更具体地涉及一种直接驱动无级变速脚踏车的脚踏传动机构。脚踏车传统的驱动方式是由乘骑者脚蹬固定于中轴的一对反向的曲柄和脚蹬件，从而使与中轴相连的链轮转动，并通过链条传动使装于后轴的飞轮转动，由飞轮带动后轴和装于后轴的车轮转动，整个脚踏车被推进而向前运动。但是传统的脚踏车，乘骑者双脚要作360°的循环动作，在360°的回转中有力的死点，且在较大范围内是不作功或作无用功，又由于曲柄的短小，脚蹬时就较费力，车辆结构缺少变速机构，且需双脚蹬动，使单脚伤残者难以使用等缺点。中国专利申请CN85202099U、CN85203848U、CN85203897U、CN85204908U虽对传统脚踏车都作了改进，如CN85202099U采用杠杆部件，通过钢丝绳带动传动部件使脚踏车行进，其利用钢丝绳与杠杆部件的不同连结点相连来达到有级的变速效果。CN85203897U则采用两个杠杆式踏板部件，用其带动链条并使传统的飞轮带动链轮转动，再由所述链轮通过另一条链条带车轮转动，它虽然改变了传统脚踏车的传动方式，但结构件更多而复杂。上述专利申请的脚踏车都无法直接驱动，作为传动构件的钢丝绳或链条若有断裂，脚踏车就无法乘骑；上述脚踏车没有无级变速机构，特别是不具有随负载大小自动调整速度的效能。本技术的首要目的在于设计一种由脚蹬的曲柄踏板直接来驱动车辆运动的脚踏车，本技术的另一个目的在于设置一个变速机构，使其可随载重情况自行无级调速；本技术再一个目的在于用单脚驱动时同样可以实现行驶目的。本技术是通过下述构思来加以实现的这种由乘骑者直接驱动的无级变速脚踏车包括车架，与车架相连的转向装置，鞍座、至少一个车轮以及脚踏传动机构；上述脚踏传动机构包括至少一个复合棘轮(也可以是两个)，以及个数与复合棘轮相等的曲柄踏板，绳轮和绳索，绳索一端固定在绳轮上并部分缠绕在绳轮上；所述复合棘轮由两个可以相互独立工作的棘轮相叠加构成并装在脚踏车的主动轮的转动轴的侧边(一侧或二侧)，所述曲柄踏板和绳轮分别与复合棘轮相连，复合棘轮中的一个棘轮由曲柄踏板直接带动工作，复合棘轮的另一个棘轮由曲柄踏板通过所述绳索带动与该棘轮相连的绳轮来进行工作。作为一种实施方式，在这种脚踏车中还包括一个滑动元件，该滑动元件固定在车架上，上述绳索为有弹性的绳索，在曲柄踏板和绳轮之间的绳索由该滑动元件支撑并可在滑动元件上滑动。作为另一种实施方式，在这种脚踏车中还包括一个变速杆，变速杆的一端与车架构成可转动的固定连接，在变速杆和车架之间装有弹性元件，从而使变速杆在弹性元件的作用下具有保持或恢复到变速杆的预定的最高位置(即起始位置)的趋势；在变速杆的另一端上装有滑动元件，曲柄踏板和绳轮之间的绳索由该滑动元件支撑并可在滑动元件上滑动。本技术的效果是明显的用两个可以相互独立工作的棘轮相联组成一个复合棘轮作为传动部件，其中一个棘轮可由曲柄踏板直接带动工作，从而实现直接驱动本技术的目的，另一个棘轮则由曲柄踏板带动刚性绳索并通过有弹性元件的变速机构，或者带动具有弹性的绳索使它工作，从而在弹性作用下达到随负载自行调节车速的目的。所述复合棘轮只需用单脚即可驱动工作。此外本技术可以随负载的不同而自行无级调节车速并可提高行车速度，即使在绳索断裂的情况下，仍可靠曲柄踏板带动一个棘轮而行驶，而在已有技术中，用于传动的链条或绳索若断裂即无法工作。本技术不但适宜正常人双脚驱动，单脚伤残者仍可照常工作。本技术提出的上述构思，可以适用于三轮脚踏客货车中的脚踏传动机构，二轮自行车的脚踏传动机构，还可以适用于杂技演员等使用的单轮自行车的脚踏传动机构。下面结合附图对本技术的实施例加以描述，从而使本技术的结构细节、特点、目的和其优点更加明了。附图的图面说明附图1是本技术实施例示意图。附图2是本实施例复合棘轮结构示意图。附图3是本实施例变速机构结构示意图。附图4是本实施例采用刚性绳索时变速杆的工作情况图。附图5是本实施例采用弹性绳索时变速机构示意图。现结合附图1～附图4来说明本技术实施例。本实用施例为如附图1所示的两轮自行车，它包括车架［1］，以及与车架［1］相连的转向装置、鞍座、载物架、两个车轮，在后轮车轴上车轮的两侧各按一个复合棘轮［6］，车架［1］的两侧处各有一个变速杆。所述复合棘轮［6］包括内圈［30］、两个棘轮壳［34］、两个丝挡［32］、三组钢珠［33］、外壳［37］和绳轮［5］，所述内圈［30］拧于花盘［26］上，其外圈中央处有一对均布的宽型棘爪［27］，宽度接近棘轮壳［34］上的斜齿［29］宽度的两倍。所述棘轮壳［34］一个端面的外圈有挡圈［36］，作为拧于棘轮壳［34］上的外壳［37］和绳轮［5］的限位；在挡圈［36］所在的同侧端面的内圈上均布有偶数个与棘爪［27］相匹配的斜齿［29］，组成一个复合棘轮［6］的两个棘轮壳［34］的斜齿［29］所在端面靠近时，它们的所述斜齿［29］应同向排列，即可保证宽型的棘爪［27］可同时与两个棘轮壳［34］上的斜齿［29］相配合工作。所述丝挡［32］拧于内圈［30］上，同时与棘轮壳［34］一起将一组钢珠［33］压住，两个棘轮壳［34］则压住另一组钢珠［33］，三组钢珠［33］的作用在于使分别与它们接触的两个零件可以相对滚动。所述外壳［37］和绳轮［5］上各有一个防尘圈［39］，当它们分别拧于两个棘轮壳［34］上时，两个防尘圈［39］相互交叉起到防尘保护作用。所述外壳［37］拧于紧靠花盘［26］侧的棘轮壳［34］上，外壳［37］上连有一个曲柄踏板［2］，其0点处固定有钢丝绳［3］的一个端头；盘形扭簧［23］的一端［21］扣于车架［1］上，另一端［12］扣于曲柄踏板［2］上。当曲柄踏板［2］被蹬下时，通过外壳［37］与曲柄踏板［2］相接的棘轮壳［34］即可回转过一个角度，棘轮壳［34］上的斜齿［29］通过棘爪［27］使内圈［30］以及花盘［26］及车轮都同时转动，从而达到直接驱动车轮转动的目的。当对曲柄踏板［2］不使用蹬力时，曲柄踏板［2］可依靠盘形扭簧［23］的力恢复原状。所述绳轮［5］拧于紧靠车架［1］侧的棘轮壳［34］上，绳轮［5］上的绳槽［14］中可供钢丝绳［3］卷绕多圈，钢丝绳［3］的一端固定于绳轮［5］上，另一端通过滑轮［42］固定于曲柄踏板［2］上的0点处。因此曲柄踏板［2］被蹬下时，钢丝绳［3］被拉出绳槽［14］，同时靠摩擦力使绳轮［5］转动，可同样通过棘轮壳［34］、斜齿［29］、棘爪［27］、内圈［30］、花盘［26］使车轮转动，由于钢丝绳［3］可拉出绳槽［14］多圈，车轮也应转过多圈，所以在一般情况下，这种结构的自行车比带有链轮的自行车的速度要快。由于盘形扭簧［24］的一端［15］扣于车架［1］上，另一端［22］扣于绳轮［5］，故当曲柄踏板［2］复原时，钢丝绳［3］丧失拉力，就靠盘形扭簧［24］的扭力使绳轮反向转回，同时收回钢丝绳［3］。所述变速杆［4］在车架［1］的两侧各置一个，它的一端如附图3所示可绕轴销［46］回转，并由轴销［46］将其固定于车架［1］上，管形扭簧［45］套于轴销［46］上，两端分别扣于车架［1］和变速杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由乘骑者直接驱动的无级变速脚踏车，它包括车架，与车架相连的转向装置，鞍座，至少一个车轮以及脚踏传动机构，本实用新型的特征在于，上述脚踏传动机构包括至少一个复合棘轮，以及个数与复合棘轮相等的曲柄踏板、绳轮和绳索，绳索一端固定在绳轮上并部分缠绕在绳轮上；所述复合棘轮由两个可以相互独立工作的棘轮相叠加构成并装在脚踏车的主动轮的转动轴的侧边，所述曲柄踏板和绳轮分别与复合棘轮相连，复合棘轮中的一个棘轮由曲柄踏板直接带动工作，复合棘轮的另一个棘轮由曲柄踏板通过所述绳索带动与该棘轮相连的绳轮来进行工作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由乘骑者直接驱动的无级变速脚踏车，它包括车架，与车架相连的转向装置，鞍座，至少一个车轮以及脚踏传动机构，本实用新型的特征在于，上述脚踏传动机构包括至少一个复合棘轮，以及个数与复合棘轮相等的曲柄踏板、绳轮和绳索，绳索一端固定在绳轮上并部分缠绕在绳轮上；所述复合棘轮由两个可以相互独立工作的棘轮相叠加构成并装在脚踏车的主动轮的转动轴的侧边，所述曲柄踏板和绳轮分别与复合棘轮相连，复合棘轮中的一个棘轮由曲柄踏板直接带动工作，复合棘轮的另一个棘轮由曲柄踏板通过所述绳索带动与该棘轮相连的绳轮来进行工作。2.据权利要求1所述的无级变速脚踏车，其特征在于还包括一个变速杆，变速杆的一端与车架构成可转动的固定连接，在变速杆与车架之间装有弹性元件，从而使变速杆在弹性元件的作用下具有保持或恢复到变速杆的预定的最高位置(即起始位置)的趋势；在变速杆的另一端上装有滑动元件，曲柄踏板和绳轮之间的绳索由该滑动元件支撑并可在滑动元件上滑动。3.据权利要求1所述的无级变速脚踏车，其特征在于还包括一个滑动元件，该滑动元件固定在车架上，上述绳索为有弹性的 绳索，在曲柄踏板和绳轮之间的绳索由该滑动元件支撑并在可滑动元件上滑动。4.据权利要求3所述的无级变速脚踏车，其特征在于上述滑动元件为滑轮［42］并用带肩轴销直接固定于车架［1］上，其上槽口则用于支撑和穿越具有弹性的 绳索［3］。5.按权利要求1或2或3或4所述的无级变速自行车，其特征在于所述复合棘轮［6］包括内圈［30］，两个棘轮壳［34］、两个丝挡［32］、三组钢珠［33］、外壳［37］和绳轮［5］...

【专利技术属性】
技术研发人员：任凡杰，
申请(专利权)人：任凡杰，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]