直立骑行自行车传动装置的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供直立骑行自行车传动装置，其包括脚踏、曲柄、非圆齿轮、齿链轴等。左曲柄与左曲柄不是通过中轴连接，而是通过曲柄上的非圆齿轮啮合齿链轴而相连接，所以左右脚踏在有的位置不做对称传动。当脚踩该传动装置时，转动力将通过链轮传递给链条、飞轮，带动车轮转动。采用该传动装置的自行车，人将似行走的运动方式驱动车辆。
【专利说明】
直立骑行自行车传动装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种人工代步工具，特别涉及一种直立骑行自行车传动装置。
【背景技术】
[0002]现有自行车脚踏的曲柄为连轴固定结构，当一个脚踏在底另一个在顶时，脚的踩力矩为零，无法对传动做功，人只好座在座垫上靠人脚的贯性和扭动使脚踏过了死角，才能接着施力做功。人如是站立踩脚踏，整个人的重量都压在脚踏上，就无法用脚的贯性和扭动力使脚踏通过死角了，所以传统的自行车只能将人的重心寄在座位上并弯着腰操作，无法直立骑行。
【发明内容】
[0003]本发明实施例能使骑车人当一脚下踩接近底点，脚的踩力力矩趋于零时，另一脚踏就跃过死角，形成有效的下踩力力矩，让人实现更为轻松的直立骑行。
[0004]为解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种直立骑行自行车传动装置，其包括左脚踏、右脚踏、左曲柄、右曲柄、左非圆齿轮、右非圆齿轮、齿链轴等。所述左脚踏连接所述左曲柄，所述左曲柄另端连接所述左非圆齿轮，所述右脚踏连接所述右曲柄，所述右曲柄另端连接所述右非圆齿轮;所述左、右非圆齿轮都啮合在所述齿链轴上，这样从所述左脚踏到所述右脚踏就成了一个可活动的整体。车链条连接在所述齿链轴上的链轮上，将动力传给车轮上的飞轮。
[0005]本发明实施例所述左、右非圆齿轮相同，为卵形曲线作节曲线的卵形齿轮，齿轮的向量半径为卵形大头边的长，卵形小头边的短。所述齿链轴上也有两个与所述左、右非圆齿轮一样的卵形齿轮，所述齿链轴实为两卵形齿轮中间夹一链轮的三轮叠串，两所述卵形齿轮的偏心方向为相反。
[0006]本发明实施例所述左曲柄上的所述卵形齿轮与所述齿链轴上的左边一个所述卵形齿轮啮合，所述右曲柄上的所述卵形齿轮与所述齿链轴上的右边一个所述卵形齿轮啮合;所述左曲柄的转动力传给所述齿链轴，所述齿链轴把转动力传给所述右曲柄，同时所述齿链轴上的链轮把转动力传给链条。
[0007]采用本发明实施例提供的直立骑行自行车传动装置，两只脚踏在双脚的分别踩踏下，转动力通过特殊转动装置传到车轮，从而使车轮转动，具有以下优点:
[0008](I)本发明提供的直立骑行自行车传动装置，当一脚踏曲柄转至上方时，曲柄角速度就会迅速加快，使脚踏一下子就越过了脚踩施力的零力矩线，而另一在下方曲柄角速度则变慢，脚踏位移非常小，克服了要为跃过“死点”而费力问题，当脚再次下踩时均为有效的做功了，大大提高了做功效率。
[0009](2)本发明提供的直立骑行自行车传动装置，应用于直立骑行脚踏车，让人腿脚做类似跨步行走的运动，靠体重向下踩压脚踏，而不是蹬脚踏，因此骑行更省力，人在骑行时也不必弯着腰，将更觉轻松。
[0010](3)本发明提供的直立骑行自行车传动装置，只在传统自行车的中轴部位进行了改变，省去了原有的坐垫、座杆，而没增加占位置的连杆等构件，让车的结构变得更加简单，也让骑行人改变了一直弯着腰的姿势，是自行车的一次革命。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是根据本发明一个实施方式的外观示意图；
[0013]图2是根据本发明一个实施方式的原理示意图；
[0014]附图标号:011、左脚踏:012、右脚踏;021、左曲柄;022、右曲柄;031、左卵形齿轮；032、右卵形齿轮;040、齿链轴;041、轴左卵形齿轮;042、轴右卵形齿轮;043、链轮。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]图1是根据本发明一个实施方式的外观示意图。由图1可知，本发明实施例提供的直立骑行自行车传动装置，其包括左脚踏011、右脚踏012、左曲柄021、右曲柄022、左卵形齿轮031、右卵形齿轮032、齿链轴040、轴左卵形齿轮041、轴右卵形齿轮042、链轮043等。轴左卵形齿轮041、链轮043和轴右卵形齿轮042构成三轮相叠串联的齿链轴040，其中轴左卵形齿轮041、轴右卵形齿轮042的最长向量半径在相反位置。左脚踏011连接左曲柄021，左曲柄021另端连接左卵形齿轮031，左卵形齿轮031啮合轴左卵形齿轮041:右脚踏012连接右曲柄022，右曲柄022另端连接右卵形齿轮032，右卵形齿轮032啮合轴右卵形齿轮042。齿链轴040上的链轮043将连接链条。
[0017]图2是根据本发明一个实施方式的原理示意图，由图2可知，左卵形齿轮031、右卵形齿轮032、轴左卵形齿轮041、轴右卵形齿轮042均相同，最短向量半径均为R，最长向量半径均为2R。当左卵形齿轮031的最长向量半径处与轴左卵形齿轮041的最短向量半径处相啮合时，则右卵形齿轮032的最短向量半径处与轴右卵形齿轮042的最长向量半径处相啮合。此时，当左卵形齿轮031逆时针转过圆心角n，其啮合的轴左卵形齿轮041就顺时针转过圆心角2n，相连的轴右卵形齿轮042也顺时针转过圆心角2n，那么与轴右卵形齿轮042啮合的右卵形齿轮032就逆时针转过圆心角4n。
[0018]由图2可知，直线AB为垂线，0C、0D分别为左曲柄021、右曲柄022的中线。α为当左卵形齿轮031、右卵形齿轮032啮合轴左卵形齿轮041、轴右卵形齿轮042，在最长向量半径转在同一条直线上时，左曲柄021、右曲柄022的中线与垂线的夹角。
[0019]下面结合图1至图2，具体说明本发明实施例提供的直立骑行自行车传动装置工作过程。
[0020]本直立骑行传动装置应用于自行车时:当下踩左脚踏011正转到下方靠近最低点时，即左曲柄021的中线与垂线AB的夹角为α时，人的重力基本转移到了左脚踏OlI上，左脚踏Oll线速度变慢，垂直向下的踩力的转矩趋于零。此时的左卵形齿轮031啮合轴左卵形齿轮041的瞬时传动比在最大值，轴右卵形齿轮042啮合右卵形齿轮032的瞬时传动比也在最大值，右脚踏012在上方的移动速度为最快。当左脚踏011到达最低点时，即左曲柄021的中线与垂线AB重叠在一起时，右曲柄022的中线就跃过了垂线ΑΒ3α角度，右脚踏012移过的距离为左脚踏Oll的4倍。当换成右脚下踩右脚踏012时，就进入了有效驱动做功阶段。脚踏的踩动带动了齿链轴040上的链轮043转动，通过链条的传动，车轮就转动了。
[0021]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.直立骑行自行车传动装置，其包括左脚踏、右脚踏、左曲柄、右曲柄、左非圆齿轮、右非圆齿轮、齿链轴;所述左脚踏连接所述左曲柄，所述左曲柄另端连接所述左非圆齿轮，所述右脚踏连接所述右曲柄，所述右曲柄另端连接所述右非圆齿轮;所述左、右非圆齿轮分别啮合所述齿链轴上的两个非圆齿轮;车链条连接在所述齿链轴上的链轮上，另端连车轮上的飞轮;其特征在于:其中一所述曲柄主动转动，转动力则通过所述齿链轴传递给另一所述曲柄，同时所述齿链轴也将转动力传递给车链条。2.如权利要求1所述直立骑行自行车传动装置，其特征在于:所述左非圆齿轮与所述右非圆齿轮相同；所述左非圆齿轮、所述右非圆齿轮转动轴不在中心，即向量半径一边长一边短，最长、最短向量半径在同一直线上。3.如权利要求1和2所述直立骑行自行车传动装置，其特征在于:所述齿链轴为两个相同的非圆齿轮和一个链轮叠串而成;所述非圆齿轮与所述左非圆齿轮相似;两个所述非圆齿轮在所述齿链轴上的偏心方向相反。4.如权利要求1至3任一所述直立骑行自行车传动装置，其特征在于:所述左、右曲柄中线与所述左、右非圆齿轮最长向量半径线的夹角，以及所述齿链轴的所在方位，应为:当所述左、右非圆齿轮啮合所述齿链轴上的两个非圆齿轮，在最长向量半径转在同一条直线上时，所述左、右曲柄的中线在曲柄正转到距垂线还余一定夹角的位置。5.如权利要求1至4任一所述直立骑行自行车传动装置，其特征在于:安装时所述左非圆齿轮最长向量半径处与所述齿链轴上的所述非圆齿轮最短向量半径处相啮合，所述右非圆齿轮最短向量半径处与所述齿链轴上的另一所述非圆齿轮最长向量半径处相啮合;当所述左脚踏、所述右脚踏，一前一后接近水平位置时两对相互啮合的非圆齿轮的瞬时传动比相等；当一个脚踏正转到贴近最低点位置时，两对相互啮合的非圆齿轮的瞬时传动比达最大值，即低处的曲柄角速度变最小，高处的曲柄角速度变最大;也就是当所述左脚踏正转到最低点位置时，所述右脚踏过了顶点位置。
【文档编号】B62M11/02GK105923100SQ201610241058
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】黄铃华
【申请人】黄铃华