一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构的制作方法

【技术领域】

本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构。

背景技术：

现有技术中的自行车驱动机构大多采用圆周踩踏的方式，其存在用力死点，即当踩踏力方向与曲柄呈一直线时，无论用多大力也无法使自行车前进，另一方面踩踏踏脚是作圆周运动，踩踏频率不高，因此，为了解决这一技术问题，业界发明了直线踩踏自行车，请参阅中国专利第201810728921.8号，其揭示了一种直线踩踏自行车，其包括：前导轮、后传动轮、滑块机构、传动带、张紧机构及踩踏件，所述踩踏件与滑块机构固定连接，所述传动带绕设于前导轮及后传动轮上，所述滑块机构包括滑块与导轨，所述传动带的首端跟尾端分别与滑块相连，该种直线踩踏自行车的缺陷在于：当自行车车轮向后倒退时，车轮带动后传动轮及传动带作逆时针转动，传动带在作逆时针转动的过程中带动滑块在导轨上移动，由于导轨的长度是有限的，因此自行车向后倒退的距离也是有限的，一旦滑块滑到导轨的边缘，自行车就无法再继续向后倒退，这个问题是现有技术中直线踩踏自行车普遍存在的问题，即使直线踩踏自行车中没有应用到滑块机构，通常也会因为传动带的长度极限而导致自行车只能有限的倒退一段距离，而在实际应用中，一般是要求直线踩踏自行车能够像圆周踩踏自行车一样，可以较为自由的倒退，而不受倒退距离的限制。

因此，有必要提供一种解决上述技术问题的带有开关式棘爪的直线踩踏机构。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种自行车可自由倒退的带有开关式棘爪的直线踩踏机构。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构，包括：动力输出件、棘轮、传动轮、棘爪件架、棘爪件、踩踏件、传动件或由传动件及拉杆所组成的传动组件，所述棘轮套设于动力输出件上并与动力输出件固定连接，所述棘爪件架与传动轮固定连接或一体成型，所述棘爪件架套设于棘轮上并与棘轮形成相对转动连接，所述棘爪件安装于棘爪件架上并可相对于棘爪件架作相对摆动，所述棘爪件通过弹性件控制其初始位置，所述传动件驱动传动轮转动，所述棘爪件包括安装部、棘爪部及接触部，所述棘爪部与棘轮相啮合，所述传动件或拉杆在车轮倒转的过程中触动棘爪件的接触部从而使棘爪件的棘爪部与棘轮脱离啮合。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述棘爪件架上开设有与棘爪件的接触部相配合的开口，所述接触部穿过棘爪件架上的开口并凸伸出棘爪件架外或者所述接触部收容于该开口内，当接触部收容于开口内时，所述棘爪件架上设有中间触动件及用于控制中间触动件初始位置的弹性件。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述直线踩踏机构还包括导轮，所述传动件为带或绳，所述传动轮为带轮或绳轮，所述带轮或绳轮上设有第一导向槽及第二导向槽，所述第一导向槽与第二导向槽呈间隔设置，所述带或绳的动力段的一端缠绕于第一导向槽上且其自由末端与带轮或绳轮固定连接，所述带或绳的被动段的一端缠绕于第二导向槽上且其自由末端与带轮或绳轮固定连接，所述带或绳的动力段的一另端与踩踏件固定连接，所述带或绳的被动段的另一端绕过导轮与踩踏件固定连接或弹性连接。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述传动件为带或绳，所述传动轮为带轮或绳轮，所述带轮或绳轮上设有第一导向槽及第二导向槽，所述第一导向槽与第二导向槽呈间隔设置，所述带或绳的动力段的一端缠绕于第一导向槽上且其自由末端与带轮或绳轮固定连接，所述带或绳的被动段的一端缠绕于第二导向槽上且其自由末端与带轮或绳轮固定连接，所述带或绳的动力段的另一端与拉杆的一端固定连接，所述带或绳的被动段的另一端与拉杆的另一端固定连接或弹性连接,所述踩踏件与拉杆形成可相对转动连接。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述第一导向槽及第二导向槽均呈螺旋状设置。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述传动件为链条，所述传动轮为链轮，所述链条的动力端与拉杆的一端固定连接，所述链条的被动端绕过传动轮及导轮并与拉杆的另一端弹性连接，所述踩踏件与拉杆形成可相对转动连接。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述传动件为链条，所述传动轮为链轮，所述链条的动力端与踩踏件固定连接，所述链条的被动端绕过导轮及传动轮并与踩踏件固定连接或弹性连接。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述拉杆或链条上设有与棘爪件的接触部或与中间触动件相配合的触碰部。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述链条上设有与棘爪件的接触部或与中间触动件相配合的触碰部。

优选地，本发明中的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构进一步设置为：所述触碰部呈圆弧状设置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过在棘爪件上设置一接触部，使得传动件或拉杆在传动的过程中触动棘爪件的接触部从而使棘爪件的棘爪部与棘轮脱离啮合，进而使自行车可以自由倒退而不受倒退距离的限制。

【附图说明】

图1为本发明实施例1中直线踩踏机构的结构示意图。

图2为本发明实施例1中直线踩踏机构的部分分解结构示意图。

图3为沿图1所示a-a线的剖视结构示意图。

图4为沿图1所示b-b线的剖视结构示意图。

图5为本发明实施例2中直线踩踏机构的结构示意图。

图6为本发明实施例3中直线踩踏机构的结构示意图。

图7为本发明实施例3中直线踩踏机构的局部结构示意图。

图8为本发明实施例3中直线踩踏机构的部分分解结构示意图。

图9为本发明实施例3中棘爪件与棘轮的剖视结构示意图。

图10为本发明实施例4中直线踩踏机构的结构示意图。

图11为本发明实施例5中直线踩踏机构的结构示意图。

图1至图11中：1、动力输出件，2、棘轮，20、轴承，3、传动轮，30、第一导向槽，31、第二导向槽，4、棘爪件架，40、开口，41、中间触动件，42、弹性件，5、棘爪件，50、安装部，51、棘爪部，52、接触部，53、销，6、踩踏件，7、导轮，70、弹簧，8、传动件，80、动力段，81、被动段，82、动力端，83、被动端，9、拉杆，90、触碰部。

【具体实施方式】

下面通过具体实施例对本发明所述的一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构作进一步的详细描述。

实施例1

请参图1至图4所示，一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构，包括：动力输出件1、棘轮2、传动轮3、棘爪件架4、棘爪件5、踩踏件6、导轮7及传动件8。在本实施方式中，所述动力输出件1为传动轴，所述棘轮2套设于传动轴上并与传动轴固定连接，当然在其他的实施方式中，所述动力输出件1也可为变速器的输入件，棘轮2与变速器的输入件固定连接，变速器带动传动轴或轮鼓转动，同样可以实现本发明。

所述棘爪件架4与传动轮3固定连接或一体成型，所述棘爪件架4套设于棘轮2上并与棘轮2形成相对转动连接，在本实施方式中，所述棘爪件架4与棘轮2之间通过设置轴承20来实现相对转动连接。所述棘爪件5包括安装部50、棘爪部51及接触部52，所述棘爪件5的安装部50及棘爪件架4上均设有销孔，销53穿过销孔从而将棘爪件5安装于棘爪件架4上并使棘爪件5可相对于棘爪件架4作相对摆动，所述棘爪部51与棘轮2相啮合，所述棘爪件架4上开设有与接触部52相配合的开口40，所述棘爪件5的接触部52穿过棘爪件架4上的开口40并凸伸出棘爪件架4外。

所述传动件8驱动传动轮3转动，在本实施方式中，所述传动件8为绳，所述传动轮3为绳轮，当然，在其他的实施方式中，所述传动件8也可为带，所述传动轮3也可为带轮，同样可以实现本发明。所述绳轮上设有第一导向槽30及第二导向槽31，所述第一导向槽30及第二导向槽31均呈螺旋状设置且两者间隔一段距离。所述绳的动力段80的一端缠绕于第一导向槽30上且其自由末端与绳轮固定连接，所述绳的被动段81的一端缠绕于第二导向槽31上且其自由末端与绳轮固定连接，所述绳的动力段80的另一端与踩踏件6固定连接，所述绳的被动段81的另一端绕过导轮7并通过一弹簧70与踩踏件6实现弹性连接或直接与踩踏件6固定连接。

本实施例中直线踩踏机构的工作原理为：向前骑行时，向前移动踩踏件6，踩踏件6拉动绳，绳的动力段80拉动绳轮向前运转，由于绳轮上的棘爪件5与棘轮2相啮合，棘轮2又与传动轴固定连接，因此带动传动轴运转，此时绳的动力段80释放，绳的被动段81缠绕于绳轮的第二导向槽31上，当踩踏件6向前移动到一定位置时，将踩踏件6往回踩，踩踏件6往回踩的过程中拉动绳的被动段81，绳带动绳轮反向运转，由于绳轮与传动轴之间设有棘轮2及棘爪件5，因此，绳轮的反向运转并不会带动传动轴反向运转(即踩踏件6往回踩的时候，车轮并不会往回倒)，此时，绳的被动段81释放，绳的动力段80缠绕于绳轮的第一导向槽30上，当踩踏件6回踩到一定位置时，再向前踩踏，以此循环往复实现直线踩踏自行车向前骑行。当自行车需要往后倒车移动时，车轮带动传动轴反向运转，使绳的动力段80连续缠绕在绳轮的第一导向槽30上，绳在缠绕的过程中，绳的动力段同时带动踩踏件往回移动，当踩踏件往回移到接近限位时，绳会触碰到棘爪件5的接触部52，使得接触部52向靠近圆心的方向运动，由于棘爪件5的接触部52与棘爪部51是以安装部50为摆动中心的相对两端，因此接触部52向靠近圆心的方向运动就会使棘爪部51沿远离圆心的方向运动，从而使棘爪部51及棘轮2脱离啮合，传动轴可相对于绳轮自由转动，因此车轮可自由倒车，而不受倒车距离的限制。

实施例2

请参阅图5，本实施例中的直线踩踏机构其余结构均与实施例1相同，不同之处在于：实施例1中的直线踩踏机构设置了导轮7而未设有拉杆，而本实施例中的直线踩踏机构设有拉杆9而且去除了导轮7，拉杆9与绳共同组成一个传动组件，所述绳的动力段80与拉杆9的一端固定连接，所述绳的被动段81与拉杆9的另一端固定连接或弹性连接，实施例1中，其绳固定安装于踩踏件6上，而在本实施方式中，拉杆9安装于踩踏件6上并与拉杆9形成可相对转动连接。

实施例3

请参阅图6至图9，一种带有开关式棘爪的直线踩踏机构，包括：动力输出件(未图示)、棘轮2、传动轮3、棘爪件架4、棘爪件5、踩踏件6、导轮7、传动件8及拉杆9，所述传动件8与拉杆9共同组成一个传动组件。在本实施方式中，所述动力输出件为传动轴，所述棘轮2套设于传动轴上并与传动轴固定连接，当然在其他的实施方式中，所述动力输出件也可为变速器及传动轴，棘轮2与变速器固定连接，变速器带动传动轴转动，同样可以实现本发明。

所述棘爪件架4与传动轮3固定连接或一体成型，所述棘爪件架4套设于棘轮2上并与棘轮2形成相对转动连接，所述棘爪件5包括安装部50、棘爪部51及接触部52，所述棘爪件5的安装部50及棘爪件架4上均设有销孔，销穿过销孔从而将棘爪件5安装于棘爪件架4上并使棘爪件5可相对于棘爪件架4作相对摆动，所述棘爪部51与棘轮2相啮合，所述棘爪件架4上开设有与接触部52相配合的开口40，所述棘爪件5的接触部52穿过棘爪件架4上的开口40并凸伸出棘爪件架4外。

所述传动件8驱动传动轮3转动，在本实施方式中，所述传动件8为链条，所述传动轮3为链轮，所述链条的动力端82与拉杆9的一端固定连接，所述链条的被动端83绕过链轮及导轮7并与拉杆9的另一端弹性连接，所述踩踏件6与拉杆9形成可相对转动连接。所述拉杆9上设有与棘爪件5的接触部52相配合的触碰部90，所述触碰部90呈弧形设置，这样可以更好的保证拉杆9在移动的过程中能够触碰到棘爪件5的接触部52。当然在其他的实施方式中，所述触碰部90也可不设置于拉杆9上，而设置于链条上，同样可以实现本发明。

本实施例中直线踩踏机构的工作原理为：向前骑行时，向前移动踩踏件6，踩踏件6拉动链条，链条的动力端82拉动链轮向前运转，由于链轮上的棘爪件5与棘轮2相啮合，棘轮2又与传动轴固定连接，因此带动传动轴运转，当踩踏件6向前移动到一定位置时，将踩踏件6往回踩，踩踏件6往回踩的过程中拉动链条的被动端83，链条带动链轮反向运转，由于链轮与传动轴之间设有棘轮2及棘爪件5，因此，链轮的反向运转并不会带动传动轴反向运转(即踩踏件6往回踩的时候，车轮并不会往回倒)，当踩踏件6回踩到一定位置时，再向前踩踏，以此循环往复实现直线踩踏自行车向前骑行。当自行车需要往后倒车移动时，车轮带动传动轴反向运转，从而带动拉杆9不断向左移动，在移动的过程中，链条的动力端同时带动踩踏件往回移动，当踩踏件往回移到接近限位时，拉杆9上的触碰部90触碰到棘爪件5的接触部52，使得接触部52向靠近圆心的方向运动，使棘爪部51沿远离圆心的方向运动，进而使棘爪部51及棘轮2脱离啮合，传动轴可相对于链轮自由转动，因此车轮可自由倒车，而不受倒车距离的限制。

实施例4

请参阅图10，本实施例中的其余结构均与实施例3相同，不同之处在于：实施例3中设有拉杆，而本实施例中未设有拉杆，本实施例中所述链条的动力端82与踩踏件6固定连接，所述链条的被动段83绕过导轮7及传动轮3并与踩踏件6固定连接或弹性连接，所述链条上设有与棘爪件的接触部相配合的触碰部。

实施例5

实施例1至实施例4中，所述棘爪件5的接触部52穿过棘爪件架4上的开口40并凸伸出棘爪件架4外，绳或链条或拉杆直接触动接触部52，请参阅图11，而在本实施方式中，所述棘爪件5的接触部52位于棘爪件架4上的开口40内，所述棘爪件架上增设了中间触动件41及用于控制中间触动件41初始位置的弹性件42，绳或链条或拉杆直接触动中间触动件41，中间触动件41再往开口40内运动触碰到棘爪件5的接触部52。

综上所述，本发明通过在棘爪件上设置一接触部，使得传动件或拉杆在传动的过程中触动棘爪件的接触部从而使棘爪件的棘爪部与棘轮脱离啮合，进而使自行车可以自由倒退而不受倒退距离的限制。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；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。