一种脚踏车高效省力驱动机构的制作方法
【专利摘要】一种脚踏车高效省力驱动机构，包括左脚蹬臂、右脚蹬臂、大同步带轮、小同步带轮、上换向轮和下换向轮，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排安装有两个旋向相反的单向同步带轮，大同步带轮与小同步带轮之间并排的套有左右两条同步带，左同步带穿过左脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，右同步带穿过右脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，上换向轮与下换向轮之间套有换向带，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端均与换向带固连，小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。本实用新型结构简单、紧凑，用很少的部件组成即实现了脚踏车的往复式直线驱动，骑乘者只需用单一方向的脚蹬力就能实现脚踏车的驱动，使骑乘省力，做功高效。
【专利说明】一种脚踏车高效省力驱动机构【技术领域】
[0001]本实用新型涉及脚踏车，尤其是脚踏车驱动机构。
【背景技术】
[0002]在现有常见的脚踏车(如自行车、三轮车)上，带动车轮转动的轮盘与装有脚蹬的轴装在一起，车轮的运动是靠人的脚踩脚蹬做圆周运动而带动轮盘转动，再由链条带动车轮旋转。
[0003]由于骑乘者是坐在座垫上用脚踩脚蹬，脚蹬做圆周运动，脚的蹬力方向不能确保始终垂直于力臂，力臂处于不断的变化中，人对车的脚踏力转换为对车轮旋转有用的功在不断变化，在相同脚蹬力的作用下，通常是当左右脚蹬处于相同高度位置且脚蹬力垂直向下(假设车行驶在水平路面上)时所获得的力矩最大，而当左右脚蹬中的一个处于最高位置而另一个处于最低位置时的力矩几乎为零，在这个过程中，人力所做的功很大一部分都为无用功，做功效率没有达到最大化，因此造成了人力的浪费。有时为了提高效率，人们会习惯性的随脚蹬踏板的转动而调整脚的蹬力方向，如果惯性不大时，脚向前下方或后下方蹬时就会感觉较吃力和别扭。另外，由于脚蹬是做圆周运动，坐着骑车时考虑脚的动作范围局限，脚蹬的圆周运动半径不能做得太大，这也是导致普通非变速脚踏车速度不高的原因之
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实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种用单一方向的脚蹬力来驱动，骑乘省力，做功效率高，结构紧凑的脚踏车高效省力驱动机构。
[0005]为了实现上述技术`目的，本实用新型的脚踏车高效省力驱动机构，包含有左脚蹬臂、右脚蹬臂、大同步带轮、小同步带轮、上换向轮和下换向轮，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排安装有两个旋向相反的单向同步带轮，大同步带轮与小同步带轮之间并排的套有左右两条同步带，左同步带穿过左脚瞪臂上端的两单向同步带轮之间，右同步带穿过右脚瞪臂上端的两单向同步带轮之间，上换向轮与下换向轮之间套有换向带，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端均与换向带固连，小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。
[0006]当左脚蹬臂下行时，左脚蹬臂上端的两单向同步带轮不能旋转而将左同步带夹紧向下拖动，从而带动大同步带轮和小同步带轮旋转，右同步带随左同步带同步下行，在左脚蹬臂下行的同时，在上下换向轮和换向带的作用下，右脚蹬臂同步上行，右脚蹬臂上端的两单向同步带轮能旋转但旋向相反，对正在下行的右同步带不构成限制，小同步带轮带动脚踏车的主动链轮轴转动，驱动脚踏车前进；当左脚蹬臂下行到下止点时，右脚蹬臂上行到上止点，这时就反过来，右脚蹬臂开始下行，右脚蹬臂上端的两单向同步带轮不能旋转而将右同步带夹紧向下拖动，从而带动大同步带轮和小同步带轮继续按原方向旋转，左同步带随右同步带同步下行，在右脚蹬臂下行的同时，在上下换向轮和换向带的作用下，左脚蹬臂同步上行，左脚蹬臂上端的两单向同步带轮能旋转但旋向相反，对正在下行的左同步带不构成限制，则小同步带轮带动脚踏车的主动链轮轴继续按原方向转动，从而驱动脚踏车持续
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[0007]左脚蹬臂与右脚蹬臂上端分别通过导向轴承限位于左右导轨上，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端的单向同步带轮均通过单向轴承装配在支撑轴上。用左右导轨分别对左脚蹬臂与右脚蹬臂上端进行限位，使之运行平稳可靠，并能很好的恰当控制左右脚蹬臂上端单项同步带轮之间的左右距离，使其不至于产生干涉。
[0008]大同步带轮、小同步带轮、上换向轮、下换向轮和张紧轮均通过各自的轮轴安装在壳体内，壳体的左侧盖板、右侧盖板上对应于换向带的部位设有竖向条孔，左右导轨分别对应的设置在左右侧盖板上的竖向条孔处。整个壳体可以做得较薄，即左右侧盖板之间的厚度小，便于将其安装在脚踏车特别是自行车座垫下的三角区域，取代传统的脚蹬圆周运动驱动机构，结构紧凑，易于实现。
[0009]本实用新型结构简单、紧凑，用很少的部件组成即实现了脚踏车的往复式直线驱动，骑乘者只需用单一方向的脚蹬力就能实现脚踏车的驱动，使骑乘省力，做功高效。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型实施例的结构示意图。
[0011]图2是图1的A-A剖视图。
[0012]图3是图1的B-B剖视图。
[0013]图4是本实用新型装在自行车上的示意图。
[0014]图5是本实用新型中大小同步带轮、上下换向轮及张紧轮的另一种布置实施方式图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0016]参见图1、图2和图3，本实用新型提供一种脚踏车高效省力驱动机构，含有左脚蹬臂1、右脚蹬臂2、大同步带轮3、小同步带轮4、上换向轮5和下换向轮6，左脚蹬臂I与右脚蹬臂2的上端均并排安装有两个旋向相反的单向同步带轮7，大同步带轮3与小同步带轮4之间并排的套有左同步带8和右同步带9,左同步带8穿过左脚瞪臂I上端的两单向同步带轮7之间，右同步带9穿过右脚蹬臂2上端的两单向同步带轮7之间，上换向轮5与下换向轮6之间套有换向带10，左脚蹬臂I与右脚蹬臂2上端均与换向带10固连，小同步带轮4与脚踏车的主动链轮轴固连，图1中标号11为脚踏车大飞轮。
[0017]左脚蹬臂I与右脚蹬臂2上端分别通过导向轴承12限位于左导轨13、右导轨14上，左脚蹬臂I与右脚蹬臂2上端的单向同步带轮7均通过单向轴承15装配在支撑轴16上。用左右导轨13和14分别对左脚蹬臂I与右脚蹬臂2上端进行限位，使之运行平稳可靠，并能很好的恰当控制左右脚蹬臂上端单项同步带轮之间的左右距离，使其不至于产生干涉。为简化起见，图1中只画出了左右脚蹬臂的上端部，未画出臂体。
[0018]大同步带轮3位于上方，小同步带轮4位于大同步带轮3的下方并设置有两个，在两个小同步带轮4之间设有张紧轮17，左右两条同步带8和9均是双面齿同步带。利用大小同步带轮起到变速的作用，设置两个小同步带轮4以增强其运行的平稳性。[0019]参见图1，本实施例中，上换向轮5与下换向轮6位于大同步带轮3和小同步带轮4的同一侧，两个小同步带轮4水平方向平行设置，处于后方的靠近于车后轮的那个小同步带轮4与脚踏车的主动链轮轴固连。
[0020]参见图5，在该实施方式中，大同步带轮3与小同步带轮4位于上换向轮5与下换向轮6之间连线的两侧，并且两个小同步带轮4上下设置，处于上方的那个小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连，此实施方式的结构更为紧凑一些。当然，在满足上述基本原理的前提下，还可有许多变化，比如只设置一个小同步带轮，或设置两个以上的小同步带轮。当设置两个以上的小同步带轮时，大同步带轮3、各小同步带轮4、上换向轮5、下换向轮6、张紧轮17等的分布实施方式就可有许多变化。总之以结构紧凑、运行平稳可靠以及尽量降低运行阻力为前提，可根据实际情况任意设定。
[0021]参见图1，大同步带轮3、小同步带轮4、上换向轮5、下换向轮6和张紧轮17均通过各自的轮轴安装在壳体18内，壳体18的左侧盖板19、右侧盖板20上对应于换向带的部位设有竖向条孔，左导轨13、右导轨14分别对应的设置在左侧盖板19、右侧盖板20上的竖向条孔处。整个壳体18可以做得较薄，即左右侧盖板19与20之间的厚度小，便于将其安装在脚踏车特别是自行车座垫下的三角区域，取代传统的脚蹬圆周运动驱动机构，结构紧凑，易于实现，如图4所示。
[0022]工作原理:参见图1、图2和图3，当左脚蹬臂I下行时，左脚蹬臂I上端的两单向同步带轮7不能旋转而将左同步带8夹紧向下拖动,从而带动大同步带轮3和小同步带轮4旋转，右同步带9随左同步带8同步下行，在左脚蹬臂I下行的同时，在上下换向轮5、6和换向带10的作用下，右脚蹬臂2同步上行，右脚蹬臂2上端的两单向同步带轮7能旋转但旋向相反，对正在下行的右同步带9不构成限制,小同步带轮4带动脚踏车的主动链轮轴转动，驱动脚踏车前进；当左脚蹬臂I下行到下止点时，右脚蹬臂2上行到上止点，这时就反过来，右脚蹬臂2开始下行，右脚蹬臂2上端的两单向同步带轮7不能旋转而将右同步带9夹紧向下拖动，从而带动大同步带轮3和小同步带轮4继续按原方向旋转,左同步带8随右同步带9同步下行，在右脚蹬臂2下行的同时，在上下换向轮5、6和换向带10的作用下，左脚蹬臂I同步上行，左脚蹬臂I上端的两单向同步带轮7能旋转但旋向相反，对正在下行的左同步带8不构成限制,贝U小同步带轮4带动脚踏车的主动链轮轴继续按原方向转动,从而驱动脚踏车持续前进。
【权利要求】
1.一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:包括左脚蹬臂、右脚蹬臂、大同步带轮、小同步带轮、上换向轮和下换向轮，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排安装有两个旋向相反的单向同步带轮，大同步带轮与小同步带轮之间并排的套有左右两条同步带，左同步带穿过左脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，右同步带穿过右脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，上换向轮与下换向轮之间套有换向带，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端均与换向带固连，小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。
2.根据权利要求1所述的一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:所述左脚蹬臂与右脚蹬臂上端分别通过导向轴承限位于左右导轨上，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端的单向同步带轮均通过单向轴承装配在支撑轴上。
3.根据权利要求2所述的一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:所述大同步带轮位于上方，小同步带轮位于大同步带轮的下方并设置有两个，其中一个小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连，在左右两条同步带侧设有张紧轮，左右两条同步带均是双面齿同步带。
4.根据权利要求3所述的一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:所述两个小同步带轮水平方向平行设置，处于后方的靠近于车后轮的那个小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。
5.根据权利要求3所述的一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:所述两个小同步带轮上下设置，处于上方的那个小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。
6.根据权利要求3所述的一种脚踏车高效省力驱动机构，其特征在于:所述大同步带轮、小同步带轮、上换向轮、下换向轮和张紧轮均通过各自的轮轴安装在壳体内，壳体的左侧盖板、右侧盖板上对应于换向带的部位设有竖向条孔，左右导轨分别对应的设置在左右侧盖板上的竖向条孔处。
【文档编号】B62M1/24GK203419231SQ201320417256
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月15日 优先权日:2013年7月15日
【发明者】杨渝 申请人:杨渝