本发明涉及一种折叠式脚踏杠杆驱动装置，属于折叠电动自行车技术领域。
背景技术：
电动自行车对人们的出行起到了很重要的作用，但是也给交通带来一定程度安全隐患，随着国家2018年新的《电动自行车安全技术规范》的出台，电动自行车在技术方面有了强制性规定，这对消除交通安全隐患具有积极作用，作为一个电动自行车的品类，可折叠的电动自行车，具有占地少，便于携带等优点，但脚踏装置影响了电动自行车的折叠，因此几乎所有的可折叠电动自行车都没有脚踏，因此如何在电动自行车上安装脚踏装置，同时又不影响电动自行车的折叠功能，这是本领域的技术人员要研究的课题。
技术实现要素：
本发明为了能够解决在折叠式的电动自行车上安装脚踏装置的同时，不影响电动自行车的折叠，提供一种折叠式脚踏杠杆驱动装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种折叠式脚踏杠杆驱动装置,包括车座立柱、通过一根中心轴安装车座立柱两侧的斜梁和安装在两个斜梁之间的后轮，其特征在于，所述的斜梁具有内腔，中心轴穿过斜梁的内腔，在位于斜梁内腔的中心轴上套装锥形套，在锥形套上固定安装半齿轮，第一法兰轴承的轴承套装在锥形套上且其上的法兰固定在半齿轮外侧的斜梁壁上，脚踏杆一端安装脚踏，脚踏杆的另一端设置有套筒，套筒固定套装在锥形套上，在锥形套两端的中心轴上各安装第一圆锥轴承和第二圆锥轴承，在脚踏杆一端的第一圆锥轴承处用第一螺母固定；在中心轴和后轮轴之间安装牙盘轴，在牙盘轴的两端各通过键固定一个单向齿轮，在其中一个单向齿轮的内侧通过键固定安装牙盘；在牙盘和半齿轮之间安装双层齿轮，半齿轮与双层齿轮的小齿轮咬合，单向齿轮咬合在双层齿轮的大齿轮上；在后轮上位于安装牙盘的一侧安装齿轮轴承；齿轮轴承和牙盘通过链条连接。上述的结构描述，主要是为了实现左右脚踏的单独动作，使其互不影响，因为半齿轮和单向齿轮的存在，脚踏可以实现上下的自由位移，同时采用上述的结构，当半齿轮与小齿轮的齿脱开时，车轮后退时不会带动脚踏杆动，不影响电动车的折叠和使用。
在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
进一步，所述的半齿轮、双层齿轮、单向齿轮、牙盘和齿轮轴承位于斜梁的内腔中。设置在斜梁的内腔，可以节省空间，美观，而且斜梁可以采用方钢管，内部既有空间，还有稳定的结构。
进一步，所述的牙盘与其同侧的单向齿轮通过同一个键固定在牙盘轴上。使安装的更加紧凑。
进一步，所述的牙盘轴上位于单向齿轮的外侧安装第四法兰轴承，并通过第三螺母固定。第四法兰轴承的轴承部分固定在斜梁上，起到转动流畅，减小摩擦的作用。
进一步，所述的双层齿轮通过变向齿轮轴固定在斜梁的内侧，在双层齿轮的两侧安装第二法兰轴承和第三法兰轴承，并通过第二螺母固定。第二、第三法兰轴承的轴承部分固定在斜梁上，起到转动流畅，减小摩擦的作用。
进一步，所述的半齿轮的一侧和斜梁内腔壁之间的锥形套上安装第一扭簧，第一扭簧的一端固定在半齿轮上，一端固定在斜梁的内腔壁上；半齿轮的另一侧和斜梁内腔壁之间的锥形套上安装第一法兰轴承。第一法兰轴承的轴承部分固定在斜梁上，起到转动流畅，减小摩擦的作用。扭簧是为了实现脚蹬的自动回位。
进一步，所述的脚踏的安装端安装有脚踏棘轮座，脚踏棘轮座的侧面设置有弧形的棘轮仓和弧形的限位柱槽，以及中心的扭簧仓，棘轮安装在棘轮仓内；所述的脚踏杆在脚踏连接端的端面上设置有位于脚踏杆轴线上的具有内螺纹的连接柱，第二扭簧套装在连接柱上，以及在脚踏连接端的端面上与连接柱平行的限位柱以及锁销槽，且在脚踏杆上位于锁销槽处的端部设置锁轮孔，在锁轮孔内先装入顶簧后再装入锁销杆，锁销杆一端安装小轮，锁销杆的另一端具有螺纹孔，锁销杆的螺纹孔端插入锁轮孔，锁销穿过锁销槽安装到锁销杆上的螺纹孔内；第二扭簧的一端固定在脚踏杆的端面上，另一端固定在扭簧仓内；脚踏棘轮座将连接柱套装在中孔内，且在脚踏棘轮座中孔和连接柱之间套装一个轴套，并通过螺丝将连接柱和脚踏棘轮座固定在一起。锁销杆在顶簧的作用下在锁轮孔内滑动，又因为锁销杆上的螺纹孔内安装的锁销受到锁销槽的限制，锁销杆不能滑出锁轮孔，锁销杆端部的小轮可以实现当脚踏杆贴近斜梁的时候，起到滑动支撑的作用，避免脚踏杆与斜梁之间硬摩擦和卡住的情况。
进一步，所述的斜梁上设置一个限位销。限位销是为了限制脚踏杆上抬的高度以及控制脚踏杆折叠时折叠的位置。
本申请的优点在于，实现了脚踏装置的折叠，节省空间以及采用了新的脚踏方式，脚踏只需要上下踩动且左右脚的脚踏互不影响，可以同时同向动，也可以分开各自动。棘轮的开锁方式利用了脚踏杆回位时锁销杆与斜梁之间的顶力，防止了手动折叠的不安全和不卫生，半齿轮的使用让脚踏杆回位后动力传动断开，不影响电动车的后退和折叠。
附图说明
图1为本发明一种折叠式脚踏杠杆驱动装置的折叠状态示意图；
图2为本发明一种折叠式脚踏杠杆驱动装置的展开状态示意图；
图3为本发明一种折叠式脚踏杠杆驱动装置的局部剖视结构示意图；
图4为中心轴与脚踏杆连接处位于斜梁内的结构示意图；
图5为本发明一种折叠式脚踏杠杆驱动装置的内部传动齿轮离散结构示意图；
图6为中心轴、半齿轮、锥形套以及脚踏杆的套筒处的离散结构示意图；
图7为后轮和齿轮轴承的离散结构示意图；
图8为脚踏与脚踏杆处连接结构的离散示意图；
图9为半齿轮与双层齿轮的小齿轮的咬合位置示意图；
图10为脚踏棘轮座的结构示意图；
图11为棘轮示意图；
图12为中心轴、第一扭簧、半齿轮和脚踏杆在斜梁上的安装位置示意图。
图13为锁销杆安装示意图。
附图标记记录如下：1-车座立柱，2-斜梁，3-中心轴，4-后轮，5-脚踏，6-脚踏杆，6.1-连接柱，6.2-限位柱，6.3-锁销槽，6.4-锁轮孔，6.5-套筒，7-锥形套,8-第一圆锥轴承，8.1-第二圆锥轴承，9-半齿轮,10-后轮轴，11-牙盘轴，12-单向齿轮，13-牙盘，14-双层齿轮，14.1-小齿轮，14.2-大齿轮，15-齿轮轴承，16-第一法兰轴承，17-第一螺母，18-变向齿轮轴，19-第一扭簧，20-脚踏棘轮座，20.1-棘轮仓，20.2-限位柱槽，20.3-扭簧仓，21-棘轮，22-顶簧，23-锁销杆，24-锁销，25-轴套，26-螺丝，27-限位销，28-第二扭簧，29-链条，30-第二法兰轴承，31第三法兰轴承，32-第二螺母，33-第四法兰轴承，34-第三螺母，35-键。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种折叠式脚踏杠杆驱动装置(参见图1-图7、图9、图12),包括车座立柱1、通过一根中心轴3安装车座立柱1两侧的斜梁2和安装在两个斜梁2之间的后轮4，所述的斜梁2具有内腔，中心轴3穿过斜梁2的内腔，在位于斜梁2内腔的中心轴3上套装锥形套7，在锥形套7上固定安装半齿轮9，第一法兰轴承16的轴承套装在锥形套7上且其上的法兰固定在半齿轮9外侧的斜梁壁上，脚踏杆6一端安装脚踏5，脚踏杆6的另一端设置有套筒6.5，套筒6.5固定套装在锥形套7上，在锥形套7两端的中心轴3上各安装第一圆锥轴承8和第二圆锥轴承8.1，在脚踏杆6一端的第一圆锥轴承8处用第一螺母17固定；在中心轴3和后轮轴10之间安装牙盘轴11，在牙盘轴11的两端各通过键固定一个单向齿轮12，在其中一个单向齿轮12的内侧通过键固定安装牙盘13；在牙盘13和半齿轮9之间安装双层齿轮14，半齿轮9与双层齿轮14的小齿轮14.1咬合，单向齿轮12咬合在双层齿轮14的大齿轮14.2上；在后轮4上位于安装牙盘13的一侧安装齿轮轴承15；齿轮轴承15和牙盘13通过链条29连接。
半齿轮外侧的斜梁壁，座位立柱夹持在两根斜梁之间，将两根斜梁之间定义为内侧，两根斜梁两边定义为外侧。
在使用中，在锥形套上设置了安装第一法兰轴承的轴台。
套筒和圆锥套的固定安装时通过螺栓来安装，即在套筒和圆锥套上设置安装螺栓的螺孔。
在安装的时候，中心轴3穿入斜梁2时，先把第二圆锥轴承8.1套入中心轴3，再把圆锥轴承7套穿入中心轴3，把第一法兰轴承16套入轴台，把轴台穿过斜梁2，与脚踏杆6上的套筒6.5用螺丝连接固定，然后在套筒6.5外侧的孔内加装第一圆锥轴承8，用第一螺母17在中心轴3上拧紧。
在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
所述的半齿轮9、双层齿轮14、单向齿轮12、牙盘13和齿轮轴承15位于斜梁2的内腔中(参见图3、图4)。
所述的牙盘13与其同侧的单向齿轮12通过同一个键35固定在牙盘轴11上(参见图5)。
所述的牙盘轴11上位于单向齿轮12的外侧安装第四法兰轴承33，并通过第三螺母34固定(参见图5)。
所述的双层齿轮14通过变向齿轮轴18固定在斜梁2的内侧，在双层齿轮14的两侧安装第二法兰轴承30和第三法兰轴承31，并通过第二螺母固定(参见图5)。
所述的半齿轮9的一侧和斜梁内腔壁之间的锥形套7上安装第一扭簧19，第一扭簧19的一端固定在半齿轮9上，一端固定在斜梁2的内腔壁上；半齿轮的另一侧和斜梁内腔壁之间的锥形套7上安装第一法兰轴承16(参见图3-图6)。
所述的脚踏5的安装端安装有脚踏棘轮座20(参见图8)，脚踏棘轮座20的侧面设置有弧形的棘轮仓20.1和弧形的限位柱槽20.2，以及中心的扭簧仓20.3，棘轮21安装在棘轮仓20.1内；所述的脚踏杆6在脚踏连接端的端面上设置有位于脚踏杆轴线上的具有内螺纹的连接柱6.1，第二扭簧28套装在连接柱6.1上，以及在脚踏连接端的端面上与连接柱6.1平行的限位柱6.2以及锁销槽6.3，且在脚踏杆6上位于锁销槽处的端部设置锁轮孔6.4，在锁轮孔6.4内先装入顶簧22后再装入锁销杆23，锁销杆23与顶簧22的接触端具有转动的小轮，锁销杆的另一端具有螺纹孔，锁销24插入锁销槽6.3后通过锁销24端部的螺纹安装到锁销杆23上的螺纹孔内；第二扭簧28的一端固定在脚踏杆6的端面上，另一端固定在扭簧仓20.3内；脚踏棘轮座20将连接柱6.1套装在中孔内，且在脚踏棘轮座20中孔和连接柱6.1之间套装一个轴套25，并通过螺丝26将连接柱6.1和脚踏棘轮座20固定在一起。锁销杆的一端安装有小轮，另一端具有垂直于锁销杆的轴线的螺纹孔。
所述的斜梁2上设置一个限位销27。
棘轮21镶固在脚踏棘轮座20的棘轮仓20.1内(参见图10、图11、图13)，棘轮21与平面持平，脚踏棘轮座20的平面另一边有一个半圆形限位柱槽20.2，限位柱6.1在槽内活动，脚踏棘轮座20的中心孔有扭簧仓20.3，有足够的位置让第一扭簧19在此活动，脚踏杆6的一端有一个连接柱6.1，顶端有内螺纹，连接柱6.1根部安装有第二扭簧28，平面上开有锁销槽6.3，外圆处开有锁轮孔6.4，锁销杆23一端有一个可转动的小轮，另一端有螺孔，将顶簧22推进锁轮孔6.4里，再把锁销杆23推进锁轮孔6.4，将锁销24对准锁销杆23上的螺孔，拧紧，触动锁销杆23上的小轮，锁销杆23可在锁轮孔6.4中上下活动，第二扭簧28一头固定在脚踏杆6的平面上，另一头固定在脚踏棘轮座20的扭簧仓20.3上，将脚踏棘轮座20套入脚踏杆6的连接柱6.1，连接柱6.1上有轴套25，脚踏杆6的平面和脚踏棘轮座20的平面紧密贴近，不留缝隙但可轻松转动，用螺丝26固定(见图6)。
工作状态：使用时，用脚轻踏脚踏5，让脚踏5放平并下行，当脚踏杆6上的锁销杆23小轮离开斜梁后，顶簧22将锁销杆23及锁销24顶出到锁销锁住棘轮21的位置，这时脚踏5保持平面稳定状态，这时半齿轮9上的齿轮接触并咬合双层齿轮14上的小轮，可以用力踩脚踏5，动力通过齿轮组合，通过链条29和牙盘13带动后轮4前进。左右脚可以先后踩，也可以同时踩，还可以一只脚踩另一只脚不动，不用时，把脚离开脚踏，半齿轮上的第一扭簧19让脚踏杆6向上回位，当回位到锁销杆23上的小轮能触碰到斜梁2时，斜梁2的压力使锁销杆23带动锁销24离开棘轮21，安装在脚踏杆6上的第一扭簧19让脚踏5竖起，贴在斜梁2上，脚踏杆6靠上限位销27后停止，同时半齿轮9上有齿部分脱离双层齿轮14的小齿轮，动力输出断开，让车辆在后退时不会带动脚踏杆6动，以免影响车辆的折叠。
经过上述的描述，本申请的的脚踏装置在踩下一侧的脚踏的时候，半齿轮咬合双层齿轮将动力传动到单向齿轮上，由单向齿轮将动力传给后轮，当半齿轮和双层齿轮的咬合齿断开后，双层齿轮的齿在半齿轮的光滑面上移动，这时没有动力的传动，抬脚时，第一扭簧作用，将脚踏拉回初始位置，拉回过程中，虽然半齿轮会咬合到双层齿轮，但因为单向齿轮的存在，动力不会向后轮传递，因为单向齿轮此时相当于空转；这样反复动作后，一直有动力向后轮传递。左右两个脚踏因为单向齿轮的存在，互不影响，可以单独踩踏一个脚踏，也可以交替踩踏或者同时同向处踩踏。这也是本申请不同于现有的自行车的脚蹬是左右脚交替踩踏且每侧的踏板都是做圆周运动的情况。
本申请的折叠式脚踏杠杆驱动装置是针对专利号：2015108384625的一种电动折叠的电动自行车的一种改进，主要是在上述的电动自行车的基础上，在后轮位置及斜梁内安装本申请的折叠式脚踏杠杆驱动装置，通过上下踩踏踏板，通过齿轮和链条的传动来驱动后轮的转动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。