专利名称：踏板助力臂式自行车助力器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在自行车踏板上增加力臂方式，减轻骑车人脚踏力的自行车助力器。属自行车配件领域。
背景技术：
自行车是我国人民常用交通工具，年轻人自己骑车还不感到累，老年人、送小孩的妇女骑车就感到吃力，现有自行车助力方式是采用在自行车上安装专门的驱动电机、电池，制成电池驱动的电动自行车；或安装小型燃油发动机，制成燃油驱动的助力自行车，这种助力方式是通过外部给骑车者一个辅助力，以减轻自行车骑车人骑车脚踏力，其制造成本高，售价高，使用时还需油费或电费，需维修保养，燃油助力自行车使用时也会造成环境污染。
发明内容
本实用新型的目的在于发明一种在自行车踏板处增加力臂方式，来减轻骑车人脚踏的踏板助力臂式自行车助力器。
本实用新型目的是通过下列结构完成的踏板助力臂式自行车助力器，其特征是阻力臂通过支架与齿盘连接，阻力臂另一端通过轴与力臂一端连接，力臂的另一端装有脚踏板，自行车中轴轴套与阻力臂之间装有一个固定链轮，在阻力臂另一端外侧的轴上装有一个被动链轮，固定链轮与被动链轮接有链条；力臂通过固定套与轴活动连接；固定链轮和被动链轮分别通过螺纹与自行车中轴轴套固定连接，被动链轮分别通过螺纹与轴固定连接，固定链轮与被动链轮齿数相同。
本实用新型工作原理是通过支架(8)阻力臂(4)与齿盘(7)固定连接在一起，在阻力臂(4)与齿盘(7)之间的自行车中轴轴套(1)上，固定装有一个固定链轮(2)，在阻力臂(4)的另一端外侧与固定链轮(4)平行的轴(9)上，也固定装有一个被动链轮(3)；固定链轮(2)、被动链轮(3)和力导向链轮(12)齿上缠绕一根链条(6)。链条(6)外侧被一个压链轮(13)压住。使用时，骑车人脚蹬自行车踏板，齿盘(7)是顺时针方向向前转动，带动安装在固定链轮(2)、力导向链轮(12)和被动链轮(3)齿上的链条(6)反时针方向转动，链条(6)同时同步转动，使力臂(5)始终指向后方，保持在一个水平面上。这样，力臂(5)与阻力臂(4)旋转直径相等，只是力臂(5)旋转中心因其长短有所改变，中心的距离与其臂的长短成正比。作功时，力臂(5)从后部方向向前方向转动，当脚踏板(10)超过最高点后，压在脚踏板(10)上向下的作用力(F1)，通过力臂(5)传递到被动链轮(3)、力导向链轮(12)上，在被动链轮(3)、力导向链轮(12)与链条(6)结合形成支点L1，由于自行车前进需阻力臂(4)向前转动作功，阻力臂(4)一端被动链轮(3)的轴(9)中心就形成阻力点F2，被动链轮(3)半径就是L2，依扛杆原理，增加的力迫使阻力臂(4)沿顺时针方向作功，当力臂(5)转动到某个角度时，出现一个死点，此时自行车行走惯性和另一支脚蹬下的作用力，可让该踏板迅速通过转动死点，此后，力臂(5)渐渐向后延伸，该边脚踏板基本没有做向前推动的力，只是随齿盘(7)的转动而转动，当该脚踏板(10)再次渐渐上升到最高点后，该脚踏板再次作功，力臂(5)再次出现一个下向的作用力，循环往复上面所述的受力过程。
力导向链轮(12)的作用是使阻力点A的力根据α角的变化而转动，适宜角度为30°-45°之间(见3图所示)。如力导向链轮(12)采用偏心链轮(图4所示)，α角度可增至5°-7°，可使杠杆最佳作功值相应延续5°-7°，此时，固定链轮(2)、被动链轮(3)和力导向链轮(12)齿数应相同，才能同步。通过该机构力臂(5)所表现出现的力，不是传统阻力臂加长力臂的力(俗称加力杆的力)，而是扛杆力，因此扛杆阻力点就是传统阴力臂的力点，也就是在传统阻力点上，加扛杆力，由此得到成倍力。
此外，为便于调节力臂(5)的长短，在轴(9)上装有一个活动连接套(11)，力臂(5)插入活动连接套(11)中，可前后伸缩，自由调节长短。
本实用新型装置具有结构简单，使用安全、方便、有效，无需外界补充能量，不会产生环境污染，充分利用人力资源，不改变骑车人习惯，不改变现有自行车阻力臂长度尺寸，在力臂机械扛杆原理作用下，让骑车人骑车感到更省力，更轻快。实现本发明目的。
以下结合附图，就本实用新型结构作进一步说明，但本实用新型保护范围不限于具体实施方式
所示结构。
图1为本实用新型踏板助力臂式自行车助力器的结构示意图。图中有骑车状态时力臂在使用时，后部和前部两种连接状态示意图，及被动链轮(3)与力导向链轮(12)之间位置关系的剖视图。其中前部状态用实线表示；后部状态用双点划线表示。
图2为图1所示踏板助力臂式自行车助力器在仰视状态下的示意图。
图3为图1所示固定链轮(3)作用点C，被动链轮(3)作用点A和力导向链轮(12)作用点B之间相互作用关系示意图。
图4为本实用新型踏板助力臂式自行车助力器中力导向链轮(12)为偏心轮状态的主视图。
图5为图4所示力导向链轮(12)为偏心轮状的左视图。
图6为本实用新型踏板助力臂式自行车助力器中，力臂(5)与固定连接套(11)活动连接的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，阻力臂(4)长L1选择185毫米，轴(9)到边沿的半径L2选23毫米，在普通自行车中轴上，安装一个自行车中轴轴套(1)，在自行车中轴轴套(1)上通过螺纹固定连接一个固定链轮(2)，阻力臂(4)另一端轴(9)上通过螺纹固定装一个被动链轮(3)，阻力臂(4)中与被动链轮(3)平行位置处装有力导向链轮(12)，固定链轮(2)、力导向链轮(12)和被动链轮(3)之间齿上套接有一根链条(6)。自行车运动时，固定链轮(2)和动链轮(3)自身都不转动，换句话说，被动链轮(3)围绕着固定链轮(2)作圆周运动，链条(6)不停地在固定链轮(2)、力导向链轮(12)和被动链轮(3)之间转动，压链轮(13)在弹簧弹力作用下，压在链条(6)，保证链条松紧适当。被动链轮(3)通过螺纹与轴(9)连接，轴(9)的另一端通过花键槽与力臂(5)相连接，这样，被动链轮(3)、力导向链轮(12)、轴(9)和力臂(5)形成整体，为扛杆。脚踏板(10)旋转一圈360度，力距小于180度，力臂局限度185毫米。
力导向链轮(12)采用偏心链轮(图4所示)，固定链轮(2)、被动链轮(3)和力导向链轮(12)齿数应相同。如力导向链轮(12)采用普通链轮，固定链轮(2)、被动链轮(3)和力导向链轮(12)齿数可不相同。
1-自行车中轴轴套；2-固定链轮；3-被动链轮；4-阻力臂；5-力臂；6-链条；7-齿盘；8-支架；9-轴；10-脚踏板；11-固定连接套；12-力导向链轮；13-压链轮；14-压链轮支承板；15-弹簧；
权利要求1.踏板助力臂式自行车助力器，其特征是阻力臂(4)通过支架(8)与齿盘(7)连接，阻力臂(4)另一端通过轴(9)与力臂(5)一端连接，压链轮(13)通过压链轮支承板(14)与阻力臂(4)连接，阻力臂(4)上装有力导向链轮(12)，力臂(5)另一端装有脚踏板(10)，自行车中轴轴套(1)与阻力臂(4)之间装有一个固定链轮(2)，在阻力臂(4)另一端的轴(9)上装有一个被动链轮(3)，固定链轮(2)、力导向链轮(12)和被动链轮(3)齿上缠绕有一根链条(6)。
2.根据权利要求1所述的踏板助力臂式自行车助力器，其特征固定链轮(2)、力导向链轮(12)与被动链轮(3)之间位置保持在同一个平面位置上，压链轮(13)压在链条(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的踏板助力臂式自行车助力器，其特征是固定链轮(2)和被动链轮(3)分别通过螺纹与自行车中轴轴套(1)固定连接，被动链轮(3)分别通过螺纹与轴(9)固定连接，固定链轮(2)与被动链轮(3)的齿数相同。
4.根据权利要求1或2所述的踏板助力臂式自行车助力器，其特征是力臂(5)通过活动连接套(11)与轴(9)活动连接。
专利摘要本实用新型涉及一种在自行车踏板上增加力臂方式，减轻骑车人脚踏力的自行车助力器，属自行车配件领域。阻力臂通过支架与齿盘连接，阻力臂另一端通过轴与力臂一端连接，力臂的另一端装有脚踏板，自行车中轴轴套与阻力臂之间装有一个固定链轮，在阻力臂另一端外侧的轴上装有一个被动链轮，阻力臂上装有力导向链轮和压链轮，固定链轮、力导向链轮与被动链轮的齿上套接有一根链条；该机构力臂所表现出现的力，不是传统阻力臂加长力臂的力(俗称加力杆的力)，而是扛杆力，因此扛杆阻力点就是传统阴力臂的力点，也就是在传统阻力点上，加扛杆力，由此得到成倍力，达到助力目的。
文档编号B62M23/02GK2537628SQ0222246
公开日2003年2月26日 申请日期2002年4月28日 优先权日2002年4月28日
发明者陈安贵 申请人:陈安贵