双侧驱动无链高效自行车制造技术

本实用新型专利技术是一种双侧驱动无链高效自行车。克服现有自行车中传动结构松散，传动距离大，摩擦阻力较大，踩动较费力，快速和省力之间相互矛盾的缺陷。其结构包括车轮、车架、踏柄，在车架的横管上设有柄轴，踏柄可绕柄轴摆动，扇形内齿轮与踏柄固定联接，与飞轮啮合。具有行驶效率较高，驱动力大，骑行省力，行驶速度范围大，快慢自如，不必加装变速装置，车身较短，结构紧凑，使用、维护、修理方便的优点。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种双侧驱动无链高效自行车。在现有技术中，自行车的结构包括联接前后轮的车架，在车架的下面部位设有中轴和可绕之转动的踏柄，在其中一个踏柄上设有链轮，有一个与链轮和飞轮联接的传动链条。力的传输是通过踏柄驱动链轮，再通过链条传送给飞轮，从而带动后轮转动。由于要靠大链轮、链条带动飞轮转动，而大链轮是靠踩动踏柄作圆周运动来运转的，这就不可避免地受到踏柄作功角度的限制；而且，这种传动结构松散，传动距离大，摩擦阻力较大，踩动较费力。如果为了省力，就要缩小链轮直径同飞轮直径之差，但这样踩动次数多，运行也慢。这种结构的自行车为了省力和变速，普遍加装了一套变速装置，不仅安装和操作不便，而且也解决不了快速和省力之间的矛盾，这主要是由传动方式所决定了的。由于两个踏柄均直接固定于一个链轮上，每次发力，只能用一只脚。本技术的目的在于提供一种省力、速度快，结构简单、紧凑，行驶效率高的双侧驱动无链高效自行车。为实现本技术的目的，所述的双侧驱动无链高效自行车，其结构包括车轮、车架、踏柄，在所述的车架的横管上设有柄轴，踏柄可绕所述的柄轴摆动，扇形内齿轮与踏柄固定联接，与飞轮啮合。附图的图面说明如下附图说明图1为双侧驱动无链高效自行车的结构图。图2为图1的局部剖视图。图3为图1中的扇形内齿轮与飞轮联接传动结构图。图4为现有技术飞轮、大链轮和踏柄联接传动原理图。下面将结合附图，对本技术双侧驱动无链高效自行车的实施例作进一步详述如图1和图2中所示，双侧驱动无链高效自行车，包括有踏柄2、滑道3、滑销4、限位块5、复位弹簧6、扇形齿轮8、飞轮9、支车架10、后车轮13、轴承螺母14、柄轴15、固定螺母16、轴承座17、弹簧挂钩18、拉动叉19、加强板20、小滚子21、脚踏22、车架23和转轴24。车架23中有前支管1、横管7、连接板11、连接管12。所述的车架23上设有两个横管7，在后车轮13的两侧。在横管7上设有柄轴15，两个踏柄2可绕所对应的柄轴15摆动。扇形齿轮8与踏柄2固定联接。在所述的后车轮13的转轴24上设有两个与所述的扇形齿轮8分别啮合的飞轮9。横管7可用椭圆形管或方管制成。圆柱状轴承座17设置在横管7上，柄轴15设于其中。柄轴15靠轴承座17的两边设有轴承螺母14。柄轴15的一端设有固定螺母16，将踏柄2固定在其上。在横管7的端头设置一连接板11，便于与转轴24连接。连接管12可加强横管7的机械强度。当踏柄2上下摆动时，扇形齿轮8也随之上下摆动，使得两个扇形齿轮8可以分别驱动各自的飞轮9，从而合力驱动后车轮13朝一个方向转动。在所述的踏柄2上设有可钩住复位弹簧6的弹簧挂钩18。当骑车人抬起脚不下踩时，复位弹簧6拉起踏柄2向上复位，由于飞轮9内的棘爪在反转时不作用于后车轮13，此时飞轮9空转，车子依惯性继续前行。当再次下踩踏柄2时，后车轮13再次获得前转动力。在所述的车架23设有滑道3，踏柄2上设有可在所述的滑道3内滚动的小滚子21。当踏柄2上下摆动时，可增加踏柄2的受力稳定性。在所述的滑道3的两端设有两个限位块5。其作用是限制踏柄2的摆动幅度，保护扇形齿轮8与飞轮9在上下限位置的静啮合免受外部额外压力的影响。例如，在上下车时，不承受人体的重量。在横管7上设有滑销4，有一手动拉动叉19连在滑销4上。需要歇脚时，可通过手制控制拉动叉19，使其压出滑销4，这与控制刹车相似。这样就可以将踏柄2托在中间位置，脚可踩在踏柄2的脚踏22上不动。如欲踩动车轮，可用手制使滑销4退回而不再托住踏柄。当然，不用滑销，把踏柄踩到下限位置停止不动也可以。为了便于比较，以下将本车的性能测算与普通车的相应数据一并列出，以作参考，参见图3和图4。1、行驶速度a.普通自行车。设其大链轮的齿数为Z大＝48。其飞轮的齿数为Z飞＝20，则其传动比为i＝Z大/Z飞＝48/20＝2.4即当大链轮转动一周时，飞轮转动2、4周；每踏一下，大链轮转动半周，飞轮转动1.2周。实际上每踏一下，大链轮的有效作功角度约100°，驱动飞轮相应转动100/180×1.2-0.666(周)b.本自行车(如图3所示)。踏柄每下踏一次，扇形齿轮从下限位置到上限应置转一弧形距离m，设计时，此距离m等于飞轮转一周的周长2πr(r为飞轮半径)，即m＝2πr；也就是每踏一下，飞轮转一周；且踏柄从上限位置到下限位置，均在其有效作功角度之内(小于80°)。对比本自行车与普通自行车的车速为1/0.666＝1.5即本自行车的车速为普通自行车车速的1.5倍。②脚踏力a.普通自行车(见图4)。设L1为踏柄的长度，r1为飞轮的半径，F踏1为脚踏力，F飞1为飞轮推力。取r1＝40mm，L1＝180mm。则由力矩平衡原理，可知F踏1/F飞1＝r1/L1＝40/180＝0.222F踏1＝0.222F飞1-------------------------------①b.本自行车(见图3)。设L2＝300mm，飞轮的半径r2＝25mm，F踏2为脚踏力，F飞2为飞轮推力。则有F踏2/F飞2＝r2/L2＝25/300＝0.0833F踏2＝0.0833F飞2------------------------------②比较①式与②式，在相同的飞轮推力时。即F飞1＝F飞2，脚踏力之比为F踏2/F踏1＝0.0833F飞2/0.222F飞1＝0.375F踏2＝F踏1×37.5％即本自行车比普通自行车省力62.5％。综上所述，本技术相比于现有技术，具有以下优点(1)、行驶效率较高，驱动力大，骑行省力。本自行车将传动方式改为踏柄-扇形齿轮-飞轮传动结构，使踏柄由作圆周运动改为作上下摆动，摆动角度在其有效作功角度之内，踩动作功效率高，并且没有链条这样的游动部件，传动距离短，摩擦阻力较小；更重要的是，它的踏柄长，踩动力矩大。如前测算所示，这种自行车的脚踏力比普通自行车省力约60％，也就是其驱动力增加一倍还多。而且它两侧都可单独驱动，必要时两脚同时下踩，这时的驱动力将双倍增加。这一功效对加速启动、顶风逆行、负载运行和上坡过坎等行驶有重要意义。因此，它不仅能适用于城市、农村和山地，也普遍适用于男女老少等各种体能的人。(2)、行驶速度范围大，快慢自如，不必加装变速装置。如前测算所示，在一般情况下，本自行车的行驶速度为普通自行车的1.5倍，根据测算，这种速度相当于普通自行车多级变速最快一档的速度。它一只脚每踩一次踏柄，相当于普通自行车踩1.5次；因它有两套驱动装置，左右两脚交替踩动时，车速还会快些；若双脚同时下踩，这时速度更可翻番。可见，其速度的变化范围很大，比普通自行车多级变速最快的一档的速度已超过很多，所以完全不必再加装变速装置，既省了钱，行驶还比普通自行车省力，由双脚驱动控制车速，快慢自如，灵活方便。(3)、车身较短，结构紧凑。本自行车省去了普通自行车的大链轮、链条、链套、中轴和五通，两侧传动机构集中于后轮轴附近的较小范围内。由于脚踏不在车子中间部位作圆周转动，而是只作上下摆动，因而车子中间节省了空间，使车身长度可缩短100-200毫米。同时，没有了中间转动部件，车架的中间支管可缩短并上移，使车架更加轻巧，整个车子结构紧凑。本自行车的传动机构只是增加了扇形齿轮，飞轮齿圈的齿形要作相应改变，踏柄只是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双侧驱动无链高效自行车，包括后车轮（１３）、车架（２３），踏柄（２），其特征是在所述的车架（２３）的横管（７）上设有柄轴（１５），踏柄（２）可绕所述的柄轴（１５）摆动，扇形齿轮（８）与踏柄（２）固定联接，与飞轮（９）啮合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许永亨，
申请(专利权)人：许永亨，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]