长杠杆脚踏板自行车传动机构的制作方法

本发明涉及一种自行车，更确切地说是一种长杠杆脚踏板自行车传动机构。

背景技术：

1、百度查到这款美国洛杉矶名叫parker的大爷设计发明的nubike无链条自行车与本发明思路相同。其特征是通过铰链固定在车架上脚踏板杠杆通过连杆与曲柄轮连接。踩踏杠杆上固定的脚蹬使曲柄轮旋转，通过曲柄内的齿轮变速驱动车轮前行。因为曲柄轮的直径尺寸的大小，直接决定脚踏杠杆摆动角度，同时杠杆的长度直接影响脚踏板上下运动的幅度。如果脚踏杠杆长度过长，摆动角度太大，脚踏板上下运动得幅度就会加大，超出了骑车人腿能够实现地踩踏幅度(按照26时自行车为例)。传统自行车大链轮曲柄长度为185毫米，因此脚踏板上下踩踏幅度为370毫米，脚踏板最低点距离地面为100毫米。因此nubike无链条自行车曲柄轮只能选择很小，根据在骑行过程中观察脚踏板最低点已经接近后轮边缘。nubike的曲柄轮直径直接影响主动齿轮直径的大小，为了提高自行车的速度，主动齿轮只能采用优质材料，制成小模数多齿数的齿轮变速，来提高自行车的速度。nubike无链条自行车只能实现省力得目的，还有能实现即省力又能提高自行车速度最理想地改进空间。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种；利用长杠杆脚踏板实现即省力又能提高自行车骑行速度，能使用普通材料制造得适用大众的简单可靠的自行车传动机构。

2、本发明的目的是这样实现的：在后轮位置做一个空心轴一体的固定支架，将传统自行车的中轴从空心轴内穿过，(将其称为后中轴)。空心轴外安装轴承与后轮，后轮轮毂上固定得传统链传动飞轮改为齿轮传动飞轮，其模数m＝3mm齿数z＝36齿。后中轴通过轴承与空心轴内壁连接穿过，后中轴一端连接曲柄轮，另外一端连接曲柄，两端曲柄方向相反。曲柄轮内安装环形内齿轮，环形内齿轮圈齿数z＝108齿，模数选取m＝2mm。空心轴固定支架上环形均布设置三个轴孔套，轴孔套中心与空心轴中心距离等于；模数m＝2mm，z＝108齿的内齿轮圈与z＝18齿的外齿轮相互啮合的中心距；同时也等于模数m＝3mm，z＝24齿的齿轮与z＝36齿的齿轮型飞轮啮合得中心距。三个轴套孔使用轴承安装三根短轴，短轴的曲柄轮内一端固定z＝18齿的齿轮与z＝108齿的内齿轮圈啮合，另一端固定z＝24齿的齿轮与z＝36齿的齿轮型飞轮啮合，z＝18齿的齿轮与z＝24齿的齿轮形成一个同轴二联齿轮。空心轴固定架另一端固定一块形状相同的空心轴架辅板，空心轴固定架与空心轴架辅板外侧各设置两个短轴，一个用来安装长杠杆脚踏板，一个用来安装摆杆。

3、接下来是传统自行车中轴改成后中轴的目的；是为了利用这段链条传动距离，在自行车两边各安装一根长杠杆脚踏板，长杠杆脚踏板的一端通过轴承固定在空心轴固定架或空心轴架辅板上，在其杠杆上相应位置开一个长条孔，另一端制作一个脚踏板。与杠杆连接的是一个里边设置两个辊子的滑块，两个辊子穿过杠杆的长条孔，实现滑块固定在杠杆上滚动连接。在空心轴固定架上与长杠杆脚踏板固定轴水平方向，设置得摆杆固定轴，摆杆使用轴承与其连接。曲柄轮的曲柄、摆杆的铰链轴、滚动滑块通过连杆，三个铰链轴使用相同的轴承连接。长杠杆脚踏板向下踩踏得力通过杠杆距离放大，实现曲柄轮逆时针旋转，由z＝108齿的内齿轮圈同时传递给三组二联齿轮，再传到齿轮型飞轮上，使车轮顺时针旋转。

4、采用上述结构之后，长杠杆脚踏板上下踩踏幅度实现传统自行车的370毫米，(按照26时自行车为例)脚踏板最低点距离地面100毫米得高度。通过两级齿轮变速，左、右长杠杆脚踏板从上向下各踩踏一次车轮旋转4圈。自行车的速度取决于踩踏频率，传统自行车踩踏是二分之一圆踩踏轨迹，长杠杆脚踏板踩踏轨迹是一段接近直线的圆弧。与传统自行车相比；长杠杆脚踏板自行车左右每踩踏一次能减少400毫米踩踏轨迹，也就是行程短了省下了时间，可以多踩踏几次，提高了踩踏频率，车的速度相应得到了提高，速度快慢骑车人自己掌握。这种结构的自行车传动机构无需变速，与传统普通自行车相比完全能提高骑车人行驶得单车速度。

技术特征：

1.一种长杠杆脚踏板自行车传动机构；由脚踏杠杆与车轮旋转两部分组成。脚踏杠杆部分其特征在于；空心轴固定架(1)、空心轴架辅板(14)、连接成一个壳体。脚踏杠杆(2)通过轴承(15)、轴承(11)、密封盖(12)、垫片(20)、螺钉(13)固定在空心轴固定架(1)或空心轴架辅板(14)上；滚动滑块(3)内的两组辊子(9)穿过脚踏杠杆(2)的长孔与其连接；摆杆(4)通过两个轴承(16)、密封盖(17)、垫片(18)、螺钉(19)与空心轴固定架(1)或空心轴架辅板(14)固定连接；后中轴(37)穿过空心轴固定架(1)的空心轴里面，通过一组轴承(34)与其连接，后中轴(37)在空心轴固定架一端通过平键(26)与曲柄轮(6)连接，利用止退垫片(24)、螺母(25)固定；后中轴(37)在空心轴架辅板一端与曲柄(35)、平键(36)过盈配合固定连接；曲柄轮(6)上偏心轴或曲柄(35)的轴通过连杆(5)与滚动滑块(3)、摆杆(4)连接成一体。

2.车轮旋转部分其特征在于；根据权利要求1所述的空心轴固定架(1)安装的曲柄轮(6)里边安装内齿轮圈(30)用螺钉(23)与曲柄轮(6)固定，内齿轮圈(30)与齿轮(27)啮合；齿轮(27)、齿轮(21)通过二连齿轮轴(40)用键销(29)固定；通过轴承(31)、轴承(28)安装在空心轴固定架(1)上；齿轮(21)与齿轮型飞轮(22)啮合，齿轮型飞轮(22)是安装在车轮(49)的轮毂上；车轮(49)通过轴承(32)安装在空心轴固定架(1)的空心轴上。

3.根据权利要求1所述的滚动滑块(3)、其特征在于；两组辊子(9)是穿过脚踏杠杆(2)的长孔中，通过轴承(8)、铜垫片(10)安装在滑块(3)上，由定位销(42)、内六方螺钉(41)固定。

4.根据权利要求书1所述连杆(5)其特征在于；曲柄轮(6)或曲柄(35)、滚动滑块(3)、摆杆(4)通过相同的轴承(43)、密封盖(44)、垫片(46)三个铰链轴连接，由螺钉(45)固定。

5.根据权利要求书2所述齿轮传动其特征在于；齿轮(27)、齿轮(21)、通过二连齿轮轴(40)连接的二连齿轮通过轴承(28)、轴承(31)、密封盖(47)、密封盖(48)、共三组均布安装在空心轴固定架(1)上。

6.根据权利要求书2、5、所述齿轮传动其特征在于；安装在空心轴固定架(1)上均匀分布的三组二连齿轮；三个齿轮(27)与内齿轮圈(30)啮合；同时三个齿轮(21)与齿轮型飞轮(22)啮合。

7.根据权利要求书1所述其特征在于：空心轴固定架(1)、空心轴架辅板(14)由空心轴架固定联接框(7)用相应数量的螺钉(50)固定连接。

8.根据权利要求书1所述其特征在于：空心轴固定架(1)、空心轴架辅板(14)、由空心轴备帽(38)调整间隙后，由螺钉(39)锁紧固定。

技术总结
本发明提供一种长杠杆脚踏板自行车传动机构。以传统自行车为参照；是将传统自行车的中轴从后轮空心轴内穿过，将传统链传动改为齿轮传动，在车身两侧的长度距离空间，安装两个长杠杆脚踏板。利用曲柄连杆机构；通过曲柄轮内的齿轮传动驱动车轮旋转。同时利用摆杆与滑块机构，来保证与传统自行车相同脚踏板的上下踩踏幅度。在杠杆省力地情况下相应增大齿轮的传动比，来提高自行车行驶速度。如果在现代制造工艺雕琢下，很快会被大众所接受。

技术研发人员：张玉明
受保护的技术使用者：张玉明
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19