专利名称：自行车直线往复式脚踏系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行车技术领域，特别涉及一种自行车直线往复式脚踏系统。
背景技术：
一百多年以来，自行车都是采用圆周回转脚踏方式来驱动后轮前进的。这种方式 虽然简单，但是非常耗费骑车人的体力，效率比较低，同时也使人容易感到疲劳。尤其是逆 风行驶以及上坡时尤其让人感觉劳累。当某只脚踏板达到最高点，即上止点时，脚若竖直向下用力，则力的作用线恰好经 过轴心，即支点。这时动力臂为零，动力矩也为零。当脚踏板转过一个角度Φ时，只有脚竖 直向下作用在脚踏板上的力垂直于力臂的分力才能产生动力矩，另外一个方向的分力只会 让人产生疲劳感；在从上止点到下止点所转过的180度的过程中，只有当曲柄处于同一水 平位置的瞬间，脚用的力才全部用来产生动力矩。其它位置时脚所用的力都是有一个分力 产生动力矩，另一个分力只会让人觉得疲惫。
实用新型内容(一 )要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是如何在节省力气的前提下提高车速，提高骑车效率。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自行车直线往复式脚踏系统，包 括链条连接的上飞轮和下飞轮，所述上飞轮设置于传统自行车的上管和立管的衔接 处的前方，所述下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处的前方，所述链条两侧分别 安装有左脚踏板和右脚踏板；所述下飞轮与主动轴连接，所述主动轴与主动伞齿轮连接， 所述主动伞齿轮的左右两侧分别啮合连接有正向棘轮伞齿轮和反向棘轮伞齿轮，所述正向 棘轮伞齿轮和反向棘轮伞齿轮安装在与所述主动轴垂直的从动轴上，所述从动轴位于传统 自行车的后下叉和下管的连接处，所述从动轴上反向棘轮伞齿轮的外侧设置有前变速器飞 轮，所述前变速器飞轮通过链条与传统自行车的后变速器飞轮连接。其中，所述上飞轮位于传统自行车的上管和立管的衔接处向前IOcm的位置。所述下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处向前IOcm的位置。所述左脚踏板和右脚踏板的板柄分别通过连接销与链条连接。所述连接销套在钢制的滑轨上，所述滑轨的下方焊接在下管的下端两侧。为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种自行车直线往复式脚踏系统， 包括链条连接的上飞轮和下飞轮，所述上飞轮设置于传统自行车的上管和立管的衔接 处的前方，所述下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处的前方，所述链条两侧分别安装有左脚踏板和右脚踏板；所述上飞轮与主动轴连接，所述主动轴与反向主动棘轮伞齿 轮、正向主动棘轮伞齿轮连接，所述从动伞齿轮与反向主动棘轮伞齿轮和正向主动棘轮伞 齿轮啮合连接，所述从动伞齿轮与从动轴连接，所述从动伞齿轮和从动轴都安装在传统自 行车的上管上，所述从动轴的另一端安装有前变速器飞轮，所述前变速器飞轮通过链条与 传统自行车的后变速器飞轮连接。其中，所述上飞轮位于传统自行车的上管和立管的衔接处向前IOcm的位置。所述下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处向前IOcm的位置。所述左脚踏板和右脚踏板的板柄分别通过连接销与链条连接。所述连接销套在钢制的滑轨上，所述滑轨的下方焊接在下管的下端两侧。(三)有益效果上述技术方案具有如下有益效果通过采用伞齿轮、正、反向棘轮伞齿轮以及主、 从动轴和变速器飞轮等组成的动力转换系统，实现了无论脚踏板在任何位置，脚向下作用 的力全都会用来产生动力矩；能够减轻骑车人的疲劳、提高骑车效率和行车速度。本实施例 提供的自行车直线往复式脚踏系统，也适用于山地自行车、竞速自行车和人力三轮车等。
图1是本实用新型实施例一的自行车直线往复式脚踏系统结构示意图；图2是将图1中的脚踏系统运用到自行车上的示意图；图3是图2的B-B向剖视图；图4是本实用新型实施例二的自行车直线往复式脚踏系统应用于自行车的结构 示意图；图5是图4的C-C向剖视图；图6是图4的A-A向剖视图。其中，11-12 链条；21 上飞轮；22 下飞轮；31 左脚踏板；32 右脚踏板；41 主 动轴；42 从动轴；51 主动伞齿轮；52 正向棘轮伞齿轮；53 反向棘轮伞齿轮；54 反向主 动棘轮伞齿轮力5 正向主动棘轮伞齿轮；56 从动伞齿轮；61 前变速器飞轮；62 后变速 器飞轮；71 后滑轨；72 前滑轨；81 后下叉；82 后上叉；91 上管；92 下管；101 连接销。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。如图1所示，为本发明实施例一的自行车直线往复式脚踏系统结构示意图，本系 统包括链条11连接的上飞轮21和下飞轮22，其中上飞轮21位于传统自行车的上管91 和立管的衔接处向前大约5-15cm的位置，本实施例中优选为IOcm ；且上飞轮21垂直于上 管91 ；下飞轮22位于传统自行车的下管92和立管的衔接处向前大约5-15cm的位置，本实 施例中优选为IOcm ；上飞轮21与下飞轮22位于同一平面内。在链条1的左侧安装有左脚 踏板31，链条1右侧安装有右脚踏板32 ；下飞轮22与主动轴41连接，主动轴41与主动伞 齿轮51连接，主动伞齿轮51的左右两侧分别安装有正向棘轮伞齿轮52和反向棘轮伞齿轮53，且主动伞齿轮51分别与正向棘轮伞齿轮52和反向棘轮伞齿轮53啮合连接；从动轴42 的左端安装正向棘轮伞齿轮52，从动轴42的右端安装反向棘轮伞齿轮53，从动轴42位于 传统自行车的后下叉81和下管92的衔接处；反向棘轮伞齿轮53的外侧安装有前变速器飞 轮61，前变速器飞轮61通过链条12与传统自行车的后变速器飞轮62连接。再如图2所示，为本实用新型的脚踏系统用于自行车的结构示意图，并结合图3所 示，对于传统自行车，本实施例通过以下方式将自行车直线往复式脚踏系统安装在传统自 行车上1、拆卸掉传统自行车的大齿盘、曲柄以及立管；2、在上管91距座管束大约IOcm的位置处断开，在断口两端焊接轴承座；断口的上 端用弧形弯管连接，弧形弯管应该与上飞轮21保持至少2cm的距离；3、将上飞轮固定在上飞轮轴上，在上飞轮轴的两端安装轴承，将轴承安装到上一 步骤焊接的轴承座中；4、将下管92和后下叉81连接处断开，在后下叉81的前端纵向的安装上两个轴承 座；5、将下飞轮22、主动轴41、轴承和主动伞齿轮51依次安装在后下叉81的前端；6、在后下叉81的中间位置横向安装两个轴承座；7、将正向棘轮伞齿轮52和反向棘轮伞齿轮53分别安装在从动轴42上，并在其两 边装上轴承，靠近反向棘轮伞齿轮53的一侧装上前变速器飞轮62 ；8、把从动轴42安装在后下叉81中间，后下叉81的前端和下管92焊接；9、用链条11把上飞轮21和下飞轮22连接，用链条12把前变速器飞轮61和后变 速器飞轮62连接；10、在链条11的两侧用连接销101把脚踏板的板柄和链条11连接；11、为了保证脚踏板做直线运动，两侧的连接销101应该套在两侧的钢制滑轨71 和72上，两根滑轨71和72焊接在弧形弯管的两侧，滑轨71和72的下端焊接在下管92的 下端两侧，代替立管起支撑作用。本实用新型的自行车直线往复式脚踏系统的工作原理是当左脚踏板31踏下，右脚踏板32上升，带动左侧的链条1向下运动，下飞轮22逆 时针转动同时带动主动轴41逆时针转动，主动轴41带动主动伞齿轮51逆时针转动，这时 正向棘轮伞齿轮52工作，反向棘轮伞齿轮53不工作，正向棘轮伞齿轮52带动从动轴42和 前变速器飞轮61顺时针旋转，前变速器飞轮61带动自行车的后变速器飞轮62旋转，从而 使得自行车向前行驶。当右脚踏板32踏下，左脚踏板31上升，带动右侧的链条1向下运动，下飞轮22顺 时针转动同时带动主动轴41顺时针转动，主动轴41带动主动伞齿轮51顺时针转动；这时 反向棘轮伞齿轮53工作，正向棘轮伞齿轮52不工作，反向棘轮伞齿轮53带动从动轴42和 前变速器飞轮61顺时针旋转，前变速器飞轮61带动自行车的后变速器飞轮旋转，从而使得 自行车向前行驶。如图4所示，为本实用新型实施例二的自行车直线往复式脚踏系统应用于自行车 的结构示意图；并结合图5、图6所示，本实施例与实施例一的不同在于主动轴41安装在上飞轮21上，这时反向主动棘轮伞齿轮M与主动轴41连接，正向主动棘轮伞齿轮55也与主动轴41连接，从动伞齿轮56 位于正向主动棘轮伞齿轮55和反向主动棘轮伞齿轮56之间且三者啮合连接，从动伞齿轮 56与从动轴42连接，从动轴42与主动轴41垂直，从动轴42的末端连接前变速器飞轮61， 主动轴41和从动伞齿轮56都安装在传统自行车的上管91上。当左脚踏板31踏下，右脚踏板32上升，带动左侧的链条1向下运动，上飞轮21逆 时针转动同时带动主动轴41逆时针转动，主动轴41带动正向主动棘轮伞齿轮55逆时针 转动，这时正向主动棘轮伞齿轮55工作，反向主动棘轮伞齿轮M不工作，正向主动棘轮伞 齿轮55带动从动伞齿轮56顺时针旋转，从动伞齿轮56带动从动轴42和前变速器飞轮61 顺时针旋转，前变速器飞轮61带动自行车的后变速器飞轮62旋转，从而驱动自行车向前行 驶。当右脚踏板32踏下，左脚踏板31上升，带动右侧的链条1向下运动，上飞轮21顺 时针转动同时带动主动轴41顺时针转动，主动轴41带动反向主动棘轮伞齿轮M顺时针 转动，这时反向主动棘轮伞齿轮M工作，正向主动棘轮伞齿轮55不工作，反向主动棘轮伞 齿轮M带动从动伞齿轮56顺时针旋转，从动伞齿轮56带动从动轴42和前变速器飞轮61 顺时针旋转，前变速器飞轮61带动自行车的后变速器飞轮62旋转，从而驱动自行车向前行 驶。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过采用伞齿轮、正、反向棘轮伞齿轮 以及主、从动轴和变速器飞轮等组成的动力转换系统，实现了无论脚踏板在任何位置，脚向 下作用的力全都会用来产生动力矩；能够减轻骑车人的疲劳、提高骑车效率和行车速度。本 实施例提供的自行车直线往复式脚踏系统，也适用于山地自行车、竞速自行车和人力三轮
本绝 牛寸。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改 进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，包括链条连接的上飞轮和下飞轮，所述上飞轮设置于传统自行车的上管和立管的衔接处的 前方，所述下飞轮设置于传统自行车的下管和立管的衔接处的前方，所述链条两侧分别安 装有左脚踏板和右脚踏板；所述下飞轮与主动轴连接，所述主动轴与主动伞齿轮连接，所述 主动伞齿轮的左右两侧分别啮合连接有正向棘轮伞齿轮和反向棘轮伞齿轮，所述正向棘轮 伞齿轮和反向棘轮伞齿轮安装在与所述主动轴垂直的从动轴上，所述从动轴位于传统自行 车的后下叉和下管的连接处，所述从动轴上反向棘轮伞齿轮的外侧设置有前变速器飞轮， 所述前变速器飞轮通过链条与传统自行车的后变速器飞轮连接。
2.如权利要求1所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述上飞轮位于传 统自行车的上管和立管的衔接处向前IOcm的位置。
3.如权利要求1所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述下飞轮位于传 统自行车的下管和立管的衔接处向前IOcm的位置。
4.如权利要求1所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述左脚踏板和右 脚踏板的板柄分别通过连接销与链条连接。
5.如权利要求4所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述连接销套在钢 制的滑轨上，所述滑轨的下方焊接在下管的下端两侧。
6.一种自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，包括链条连接的上飞轮和下飞轮，所述上飞轮设置于传统自行车的上管和立管的衔接处的 前方，所述下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处的前方，所述链条两侧分别安装 有左脚踏板和右脚踏板；所述上飞轮与主动轴连接，所述主动轴与反向主动棘轮伞齿轮、正 向主动棘轮伞齿轮连接，所述从动伞齿轮与反向主动棘轮伞齿轮和正向主动棘轮伞齿轮啮 合连接，所述从动伞齿轮与从动轴连接，所述从动伞齿轮和从动轴都安装在传统自行车的 上管上，所述从动轴的另一端安装有前变速器飞轮，所述前变速器飞轮通过链条与传统自 行车的后变速器飞轮连接。
7.如权利要求6所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述上飞轮位于传 统自行车的上管和立管的衔接处向前IOcm的位置。
8.如权利要求6所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述下飞轮位于传 统自行车的下管和立管的衔接处向前IOcm的位置。
9.如权利要求6所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述左脚踏板和右 脚踏板的板柄分别通过连接销与链条连接。
10.如权利要求9所述的自行车直线往复式脚踏系统，其特征在于，所述连接销套在钢 制的滑轨上，所述滑轨的下方焊接在下管的下端两侧。
专利摘要本实用新型涉及车辆领域，具体公开一种自行车直线往复式脚踏系统，包括链条连接的上飞轮和下飞轮，上飞轮设置于传统自行车的上管和立管的衔接处的前方，下飞轮位于传统自行车的下管和立管的衔接处的前方，链条两侧分别安装有左脚踏板和右脚踏板；下飞轮与主动轴连接，主动轴与主动伞齿轮连接，主动伞齿轮的左右两侧分别啮合连接有正向棘轮伞齿轮和反向棘轮伞齿轮，正向棘轮伞齿轮和反向棘轮伞齿轮安装在与主动轴垂直的从动轴上，从动轴位于传统自行车的后下叉和下管的连接处，从动轴上反向棘轮伞齿轮的外侧设置有前变速器飞轮，前变速器飞轮通过链条与传统自行车的后变速器飞轮连接。本实用新型能够减轻骑车人的疲劳，提高车速和行车效率。
文档编号B62M11/10GK201863979SQ20102065980
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年3月29日
发明者雷迅之 申请人:雷迅之