一种城市自行车的制作方法

本发明涉及自行车，具体涉及一种城市自行车。

背景技术

自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。自行车作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游。

目前，自行车的驱动系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。其驱动力来自于人的脚的蹬力，脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。

现有的自行车在行驶过程中依赖人腿部的肌肉力量，长时间骑行过程中人的腿部会消耗大量的能量导致腿部出现酸痛，现有技术存在改进之处。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提出了一种城市自行车，利用人自身的重力推动滑动杆在支撑管内滑动，通过传动机构上设置的传动部件使主动链轮通过链条带动从动链轮转动，通过人自身的重力作为自行车行驶的动力，降低人骑行自行车时的体力消耗，同时增加骑行过程中的趣味性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种城市自行车，包括有车架，所述车架上转动设置有前轮和后轮，所述车架包括有沿竖直方向设置的支撑管，所述支撑管内滑动设置有滑动杆，所述滑动杆的端部设置有车座且所述滑动杆远离车座的一侧设置在所述支撑管内，所述支撑管内设置有与支撑杆连接的储能件；所述滑动杆上设置有沿自身长度方向延伸的齿条，所述支撑管上设置有传动支架，所述传动支架上设置有传动机构，所述传动支架上设置有主动轴和从动轴，所述传动机构包括有设置在所述主动轴上与所述齿条啮合的第一齿轮，所述从动轴上设置有与第一齿轮连接的第二齿轮，所述第二齿轮包括有与所述从动轴连接的棘轮棘爪组件；所述第二齿轮连接有主动链轮，所述车架上设置有与后轮连接的从动链轮，所述主动链轮与从动链轮间套设有链条；所述支撑管远离车座的一侧设置有支撑脚踏，所述支撑管的外侧设置有滑道，所述支撑脚踏滑动设置在滑道上，所述滑道的上方设置有引导轮，所述引导轮上连接有拉绳，所述拉绳的一端与所述滑动杆远离车座的一端连接，另一端与所述支撑脚踏连接。

通过采用上述技术方案，人在骑行自行车时，人的脚部踩踏于支撑脚踏上，臀部坐在车座上，人脚部发力时拉绳在引导轮的作用下使滑动杆朝向车座一侧运动，然后使用者脚部离开支撑脚踏通过人的臀部将重力施加于滑动杆上，使滑动杆朝向远离车座一侧运动，一方面滑动杆滑动时通过齿条带动第一齿轮转动，第一齿轮转动后通过第二齿轮带动从动轴转动，第二齿轮通过棘轮棘爪设置在从动轴上，使从动轴仅能单方向转动，从动轴转动后第二齿轮带动主动链轮转动，通过链条的传动使从动链轮转动，从而使自行车开始行驶；另一方面滑动杆滑动时的能量储存在储能件内；车座位于最低点后，人的脚部再次放置在支撑脚踏上，然后臀部离开车座，通过自身重力踩踏支撑脚踏，使支撑脚踏朝向车座一侧运动，通过拉绳使滑动杆朝向远离车座的一侧运动，通过人自身的重力作为自行车行驶的动力，降低人骑行自行车时的体力消耗，同时增加骑行过程中的趣味性。

本发明进一步设置为：所述从动轴上还设置有调节齿轮，所述主动轴上还设置有用于与调节齿轮配合的第三齿轮，所述调节齿轮滑移设置在所述从动轴上，所述调节齿轮包括有直径不同的第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮的直径小于所述第五齿轮，所述主动轴与从动轴之间通过第一齿轮与第四齿轮或第三齿轮与第五齿轮间的啮合传动。

通过采用上述技术方案，通过从动轴上设置的调节齿轮改变从动轴与主动轴之间的传动比，以便于使用者根据实际的骑行地形选择合适的传动比，提高城市自行车骑行过程中的舒适度。

本发明进一步设置为：所述第五齿轮上开设有环形槽，所述环形槽的截面呈l型设置，所述环形槽内设置有l型的拉杆，所述拉杆拉动后所述调节齿轮在所述从动轴上滑动。

通过采用上述技术方案，拉杆通过环形槽与第五齿轮连接，第五齿轮在转动过程中环线槽随之转动，避免了拉杆与第五齿轮之间的干涉，当拉杆拉动后调节齿轮在从动轴上滑动，从而实现不同传动比齿轮之间的调整，以便于人在骑行过程中通过拉杆进行切换。

本发明进一步设置为：所述传动支架上设置有过渡轴，所述过渡轴上设置有与所述第二齿轮啮合的第六齿轮，所述主动链轮设置在所述过渡轴上且与所述第六齿轮同轴设置。

通过采用上述技术方案，主动链轮设置在过渡轴上第六齿轮与第二齿轮间的啮合作用使过渡轴转动从而带动主动链轮的转动，过渡轴将主动链轮与调节齿轮分离，避免了人通过调节齿轮调节传动比自行车出现的卡顿，提高自行车行驶过程中的流程性。

本发明进一步设置为：所述传动支架上设置有减速轴，所述减速轴上设置有与第六齿轮啮合的第七齿轮和用于减速的摩擦盘，所述传动支架上设置有与摩擦盘相对的摩擦轮，所述摩擦轮沿所述减速轴长度方向滑移设置，所述摩擦轮连接有用于控制摩擦轮滑动的控制机构。

通过采用上述技术方案，第六齿轮与第七齿轮之间啮合，通过摩擦轮与摩擦盘之间的摩擦作用，使第六齿轮的转动受到阻力，从而使主动链轮的转动受到阻力，进而降低城市自行车的行驶速度。

本发明进一步设置为：所述减速轴上设置有圆柱轴承，所述摩擦盘通过所述圆柱轴承转动设置在所述减速轴上。

通过采用上述技术方案，圆柱轴承使摩擦盘与减速轴分离，当摩擦盘朝向摩擦轮一侧运动并与摩擦轮抵接后摩擦盘随减速轴一同转动，从而使主动链轮的转动受到阻力，圆柱轴承使摩擦轮间歇转动，延长摩擦盘的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述摩擦盘还包括有与所述齿条啮合的第八齿轮。

通过采用上述技术方案，摩擦盘上设置的与齿条啮合的第八齿轮，当摩擦盘与摩擦轮抵接后，摩擦盘随减速轴一同转动，通过第八齿轮与齿条之间的啮合作用将过渡轴转动时的能量转换成齿条的运动，将制动消耗的能量转换成滑动杆的势能或储存在储能件内，便于城市自行车制动后的再启动或加速。

本发明进一步设置为：所述支撑管包括用于所述滑动杆滑动的通道，所述通道内设置有沿所述支撑管长度方向分布若干组用于减少摩擦力的滑动组件。

通过采用上述技术方案，通过滑动组件提高滑动杆在支撑杆内往复运动的流畅性，避免滑动杆卡死在支撑管内。

本发明进一步设置为：所述滑动组件包括有设置在通道内并与滑动杆抵接的轴承或滚珠，所述轴承或滚珠分布于所述滑动杆的周侧。

通过采用上述技术方案，通过轴承或滚珠的抵接使滑动杆滚动设置在支撑管内，降低支撑管与滑动杆之间的摩擦力，同时维护时仅需将润滑涂抹在滑动杆上即可使润滑油均匀涂抹在支撑管内的轴承或滚珠上，便于城市自行车的维护。

本发明进一步设置为：所述储能件为设置在支撑管内的伸长弹簧，所述伸长弹簧拉动所述滑动杆朝远离车座一侧运动。

通过采用上述技术方案，伸长弹簧拉动滑动杆朝远离车座一侧运动，使支撑脚踏位于滑道的中部，人在上车时会将支撑脚踏踩踏于滑道底部，人上车后利用自身重力推动车座向下运动即可使自行车行驶起来，便于城市自行车的起步。

综上所述，本发明具有以下效果：

1、城市自形成减短了脚蹬式自行车的传动杠杆，便于骑行者使用；

2、通过人自身的重力转换成城市自行车行驶时的驱动力，大大提高了城市自行车的续航能力；

3、将制动时的能量以滑动杆的势能以及伸长弹簧的收缩存储，便于城市自形成制动后的再启动或再加速；

4、大大提高了人在骑行自行车时的乐趣性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。

图1为城市自行车的整体结构示意图；

图2为支撑管和滑动杆的内部结构示意图；

图3为支撑管横截面示意图，主要用于体现支撑管内的滑动组件；

图4为传动支架及传动机构的整体结构示意图；

图5为滑动杆的整体结构示意图。

图中：1、车架；11、支撑管；111通道；12、传动支架；121、主动轴；122、从动轴；123、过渡轴；124、减速轴；125、拉杆；13、滑道；14、支撑脚踏；15、引导轮；16、拉绳；2、前轮；3、后轮；4、滑动杆；41、齿条；5、车座；6、伸长弹簧；7、传动机构；71、第一齿轮；72、第二齿轮；73、第三齿轮；74、第四齿轮；75、第五齿轮；751、环形槽；76、第六齿轮；77、第七齿轮；8、链轮组件；81、主动链轮；82、从动链轮；83、链条；9、制动组件；91、摩擦轮；92、摩擦盘；93、圆柱轴承；94、第八齿轮；10、滑动组件；101、轴承；21、控制机构；211、套筒；2111、引导线；212、抵接块；2121、连接柱；213、推力球轴承；214、扭簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图5所示，一种城市自行车，包括有车架1，在车架1的前后两侧分别转动设置有前轮2和后轮3，车架1包括有沿竖直方向设置的支撑管11，支撑管11呈中空设置在，在支撑管11内滑动设置有滑动杆4，滑动杆4的端部设置有车座5，滑动杆4远离车座5的一侧插接于支撑管11内，支撑管11内还设置有吸收多余能量的储能件，储能件为连接滑动杆4和支撑管11的伸长弹簧6，伸长弹簧6使滑动杆4朝向远离车座5一侧运动；滑动杆4上设置有沿自身长度方向延伸的齿条41，支撑管11上设置有传动支架12，传动支架12上设置有将齿条41的往复运动转换成转动的传动机构7，传动机构7包括有转动设置在传动支架12上的主动轴121和从动轴122，在主动轴121上设置有与上述齿条41啮合的第一齿轮71，第一齿轮71与主动轴121通过键与键槽配合连接，从动轴122上设置有与第一齿轮71连接的第二齿轮72，第二齿轮72包括有与从动轴122连接的棘轮棘爪组件，棘轮棘爪组件使第二齿轮72仅能单方向带动从动轴122发生转动，避免第一齿轮71反转时影响从动轴122的转动；第二齿轮72连接有主动链轮81，车架1上设置有与后轮3连接的从动链轮82，主动链轮81与从动链轮82间套设有链条83，通过主动链轮81的转动带动从动链轮82转动，从而使齿条41的往复运动转换成后轮3的转动，进而使自行车行驶；在支撑管11远离车座5的一侧设置有支撑脚踏14，支撑管11的外侧设置有滑道13，支撑脚踏14滑动设置在上述滑道13上，在滑道13的上方设置有引导轮15，引导轮15上连接有拉绳16，拉绳16的一端与所述滑动杆4远离车座5的一端连接，另一端与所述支撑脚踏14连接，人的足部踩踏支撑脚踏14时通过拉绳16使滑动杆4朝向车座5一侧发生滑动，使滑动杆4具有向下滑动的行程。

为了便于使用者在骑行过程中调整传动机构7的传动比，从动轴122上还设置有调节齿轮，主动轴121上设置有用于与调节齿轮配合的第三齿轮73，调节齿轮滑移设置在上述从动轴122上，调节齿轮包括有直径不同的第四齿轮74和第五齿轮75，第四齿轮74的直径小于所述第五齿轮75，主动轴121与从动轴122之间通过第一齿轮71与第四齿轮74或第三齿轮73与第五齿轮75间的啮合传动；第五齿轮75上开设有环形槽751，环形槽751的截面呈l型设置，环形槽751内设置有l型的拉杆125，上述拉杆125滑动设置在传动支架12上且沿从动轴122的轴线方向设置，拉杆125拉动后调节齿轮在从动轴122上滑动实现第一齿轮71与第四齿轮74、第三齿轮73与第五齿轮75的切换，本方案中第四齿轮74与第五齿轮75一体成型设置并通过花键设置在从动轴122上。

为了提高城市自行车行驶过程中的稳定性，传动支架12上设置有过渡轴123，过渡轴123上设置有与第二齿轮72啮合的第六齿轮76，主动链轮81设置在过渡轴123上且与第六齿轮76同轴设置。

进一步的，本发明还提出了一种用于城市自行车减速的制动组件9，传动支架12上设置有减速轴124，减速轴124上设置有与第六齿轮76啮合的第七齿轮77和用于减速的摩擦盘92，传动支架12上设置有与摩擦盘92相对的摩擦轮91，摩擦轮91沿减速轴124长度方向滑移设置，摩擦轮91连接有用于控制摩擦轮91滑动的控制机构21，控制机构21包括有固定设置在传动支架12上的套筒211，上述减速轴124穿射套筒211，套筒211的外侧设置有螺纹结构的引导线2111，套筒211的外侧通过引导线2111转动连接有抵接块212，抵接块212与摩擦轮91固定连接，抵接块212上延伸有用于刹车线拉动的连接柱2121，人在骑行过程中拉动刹车线后通过连接柱2121使抵接块212发生转动，通过引导线2111的作用使抵接块212推动摩擦轮91在减速轴124上发生滑动，为了便于抵接块212的复位，抵接块212与传动支架12之间还设置有扭簧214，抵接块212在扭簧214的作用下通过在套筒211上旋转从而复位；本方案中摩擦轮91通过花键设置在减速轴124上；为了提高摩擦轮91的受载荷能力，抵接块212远离传动支架12的一侧设置有推力球轴承213，摩擦轮91通过推力球轴承213设置在抵接块212上。

为了延长摩擦盘92的使用寿命，减速轴124上设置有圆柱轴承93，所述摩擦盘92通过圆柱轴承93转动设置在所述减速轴124上；为了将制动时自行车的动能收集并利用，所述摩擦盘92还包括有与上述齿条41啮合的第八齿轮94；在自行车行驶时，第七齿轮77与第六齿轮76啮合从而使减速轴124转动，而在圆柱轴承93的作用下使摩擦盘92与减速轴124分离，避免城市自行车在骑行过程中摩擦盘92与齿条41发生干涉问题；在自行车减速时，抵接块212在套筒211上发生转动使抵接块212推动摩擦轮91朝向摩擦盘92一侧运动并与摩擦盘92抵接，摩擦轮91与摩擦盘92抵接后使摩擦盘92随减速轴124转动，通过第八齿轮94与齿条41的啮合作用使滑动杆4发生滑动，从而将减速过程中的能量存储于伸长弹簧6内。

为了提高滑动杆4在支撑管11内滑动的稳定性，支撑管11包括用于滑动杆4滑动的通道111，通道111内设置有沿所述支撑管11长度方向分布若干组用于减少摩擦力的滑动组件10，滑动组件10包括有设置在通道111内并与滑动杆4抵接的轴承101或滚珠，轴承101或滚珠分布于所述滑动杆4的周侧。

本方案中未做特殊说明的齿轮与轴均通过键与键槽的方式配合。

具体实施过程：

人在骑行自行车时，人的脚部踩踏于支撑脚踏14上，臀部坐在车座5上，人脚部发力时拉绳16在引导轮15的作用下使滑动杆4朝向车座5一侧运动，然后使用者脚部离开支撑脚踏14通过人的臀部将重力施加于滑动杆4上，使滑动杆4朝向远离车座5一侧运动，一方面滑动杆4滑动时通过齿条41带动第一齿轮71转动，第一齿轮71转动后通过第二齿轮72带动从动轴122转动，第二齿轮72通过棘轮棘爪设置在从动轴122上，使从动轴122仅能单方向转动，从动轴122转动后第二齿轮72带动主动链轮81转动，通过链条83的传动使从动链轮82转动，从而使自行车开始行驶；另一方面滑动杆4滑动时的能量储存在储能件内；车座5位于最低点后，人的脚部再次放置在支撑脚踏14上，然后臀部离开车座5，通过自身重力踩踏支撑脚踏14，使支撑脚踏14朝向车座5一侧运动，通过拉绳16使滑动杆4朝向远离车座5的一侧运动，通过人自身的重力作为自行车行驶的动力，降低人骑行自行车时的体力消耗，同时增加骑行过程中的趣味性。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。