一種踏板連動式自行車驅動裝置的制作方法

本發明涉及一種自行車驅動裝置，尤其是指一種踏板連動式自行車驅動裝置。

背景技術：

自行車曾經是大多數人出行的主要工具，隨著工業化的不斷發展，汽車的大規模生產，自行車也慢慢淡出人們的視野，但近幾年隨著共享自行車和市政的公共自行車的出現，自行車回到了大家的視野。傳統的自行車采用踏板、曲柄及飛輪固定在同一條軸上，踏板、曲柄分成左右兩根成直線布置，騎行時輪流踩動踏板進而帶動飛輪轉動形成驅動力，此固定連接的結構簡單、傳力可靠，但存在曲柄垂直于水平面時的理論死角，以及靠近死角一定范圍內的大量無用功消耗，平路及下坡騎行時感覺輕松，但遇到上坡則費勁難行。即使是平路，長距離的騎行也很消耗體力，使自行車的騎行速度和距離受到嚴重限制。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種踏板連動式自行車驅動裝置，充分發揮人體的重力來驅動自行車，達到消耗最小體力又能長距離快速騎行的目的。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種踏板連動式自行車驅動裝置，其特征在于：包括車架、連動裝置、連接軸、傳動輪、棘輪、曲柄和踏板，所述的連接軸貫穿車架并且固定在車架的下部，傳動輪的兩側均固定一棘輪，所述的傳動輪套在連接軸上，連接軸的兩側各連接一曲柄，曲柄與同側的棘輪連接，曲柄的末端連接踏板，踏板繞垂直于曲柄的軸轉動，所述的連動裝置懸掛在傳動軸的上方并且與車架連接，連動裝置的末端與曲柄連接，所述的曲柄僅在一圓弧區間往復擺動，踩動一側的踏板帶動曲柄轉動，曲柄驅動棘輪進而帶動傳動輪轉動，另一側的曲柄在連動裝置的帶動下反向擺動，進而帶動同側的棘輪圍繞傳動輪反向滑動。

進一步的，所述連動裝置包括一個橫向桿件和兩個豎向桿件，所述的橫向桿件中部設有與車架連接的連接軸，橫向桿件圍繞連接軸的軸心線轉動，所述的豎向桿件一端與橫向桿件連接，另一端連接曲柄。

進一步的，所述的曲柄在近傳動輪的一面設有彈性傳動結構，所述的彈性傳動結構與同側的棘輪相連，曲柄通過彈性傳動結構帶動棘輪轉動，進而驅動傳動輪轉動或者帶動棘輪反向滑動。

進一步的，所述的彈性傳動結構包括中空桿體、彈簧、連接繩、滑塊和棘爪，所述的中空桿體固定在曲柄上，彈簧置于中空桿體內并且一端與滑塊的近曲柄側連接，所述的鋼絲繩的一端與滑塊的近曲柄側連接，鋼絲繩在曲柄上有一固定點，所述的棘爪嵌入滑塊固定，所述的棘輪包括棘輪本體和外部封套，所述的外部封套上還設有局部空腔，外部封套設在棘輪本體的外圍并且對滑塊的位置對應，所述的棘爪與棘輪本體相配合，所述的外部封套套在滑塊外側。

進一步的，還包括一手把裝置，所述的連接繩穿過中空桿體和連接軸與自行車的手把裝置連接。

進一步的，還包括一限位裝置，所述的限位裝置設置在車架上限制連動裝置的轉動空間。

優選的，所述的限位裝置設置在橫向桿件的上下兩側，限制橫向桿件的轉動空間。

優選的，所述的限位裝置設置在橫向桿件的上側或者下側，限制橫向桿件的轉動空間。

進一步的，所述的連接軸上設有至少三個軸承，所述的軸承分別與曲柄和傳動輪連接，曲柄和傳動輪通過軸承圍繞連接軸轉動。

進一步的，所述的傳動輪設置在車架的一側。

本發明的技術方案，左右兩側的曲柄僅在設定范圍內做圓弧擺動，但在連動裝置的作用下，任何時候兩側的曲柄至少有一個處于可有效驅動的狀態，曲柄在設定的范圍內充分利用騎車人的重力向傳動輪施加最大扭矩動力，達到消耗最小體力又能長距離快速騎行的目的，嵌入式滑塊設計，在牽拉鋼絲繩壓縮彈簧后使棘爪隨同滑塊滑出后與棘輪本體分離，以滿足自行車倒車推行之需要。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1是本發明結構的主視圖；

圖2是本發明結構的側視圖；

圖3是本發明曲柄擺動區間示意圖；

圖4是本發明彈性傳動結構與棘輪連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明做進一步說明。

如圖1-3所示，一種踏板連動式自行車驅動裝置，包括車架10、連動裝置20、連接軸40、傳動輪50、棘輪60、曲柄70和踏板80，連接軸40貫穿車架10并且固定在車架10的下部，傳動輪50的兩側均固定一棘輪60，所述的傳動輪50套在連接軸40上，傳動輪50可設置在車架10的左側或者右側，連接軸40的兩側各連接一曲柄70，本實施例中，連接軸40上設有至少三個軸承，所述的軸承分別與曲柄70和傳動輪50連接，曲柄70和傳動輪50通過軸承圍繞連接軸40轉動，所述的曲柄70與同側的棘輪60連接，本實施例中，曲柄70在近傳動輪50的一面設有彈性傳動結構71，所述的彈性傳動結構71與同側的棘輪60相連，曲柄70通過彈性傳動結構71帶動棘輪60轉動，進而驅動傳動輪50轉動或者帶動棘輪60反向滑動。所述的曲柄70的末端連接踏板80，踏板80可繞垂直于曲柄的軸轉動。所述的連動裝置20懸掛在傳動軸40的上方并且與車架10連接，連動裝置20的末端與曲柄70連接，具體的，連動裝置20包括一個橫向桿件21和兩個豎向桿件22，所述的橫向桿件21中部設有與車架10連接的連接軸211，橫向桿件21圍繞連接軸211的軸心線轉動，所述的豎向桿件22一端與橫向桿件21連接，另一端連接曲柄70。

如圖4所示，彈性傳動結構71包括中空桿體711、彈簧712、連接繩713、滑塊714和棘爪715，所述的中空桿體711固定在曲柄70上，彈簧712置于中空桿體711內并且一端與滑塊714的近曲柄70側連接，所述的鋼絲繩713的一端與滑塊714的近曲柄70側連接，鋼絲繩714在曲柄70上有一固定點，所述的棘爪715嵌入滑塊714固定，所述的棘輪60包括棘輪本體61和外部封套62，所述的外部封套62上還設有局部空腔，局部空腔的位置與中空桿體711對應，外部封套62設在棘輪本體61的外圍并且與滑塊714的位置對應，所述的棘爪715與棘輪本體61相配合，所述的外部封套62套在滑塊714外側。還包括一手把裝置，所述的連接繩713穿過中空桿體711和連接軸40與自行車的手把裝置連接。

本實施例中還包括一限位裝置30，限位裝置30設置在車架10上限制連動裝置20的轉動空間，可以達到更好的傳動效果。本實施例中限位裝置20設置在橫向桿件21的上下兩側，限制橫向桿件21的轉動空間，也可以設置在橫向桿件21的上側或者下側，也可以設置在限制曲柄70的位置處。

使用時，踩動一側的踏板80，踏板80帶動曲柄70圍繞連接軸40向下轉動，同時帶動曲柄70上的彈性傳動結構71帶動棘輪60轉動，棘輪60具有棘齒進而帶動傳動輪50轉動，當曲柄70圍繞連接軸40向下轉動時也帶動同側的豎向桿件22向下運動，豎向桿件22帶動橫向桿件21圍繞連接軸211轉動，另一側的豎向桿件22向上運動同時帶動連接的同側曲柄70向上轉動，曲柄70上的彈性傳動結構71帶動棘輪60反向滑動，另一側的踏板80向上運動。限位裝置30限制橫向桿件21的轉動空間，當另一側的踏板80向上到限制高度后將不再轉動，此時踩動另一側的踏板80，松開本側踏板80，形成一個往復。左右兩側的踏板僅在設定范圍內做圓弧擺動，但在連動裝置的作用下，任何時候兩側的曲柄至少有一個處于可有效驅動的狀態，踏板在設定的范圍內充分利用騎車人重力向飛輪施加最大扭矩動力，達到消耗最小體力又能長距離快速騎行的目的。

當自行車需要倒退推行，如取出停放于障礙物前的自行車需倒退時，通過手把裝置牽拉連接繩713，滑塊714受牽拉作用壓縮彈簧712向曲柄70側滑動，進而帶動棘爪715滑出與棘輪本體61分離，傳動輪50即可實現反方向轉動。曲柄70僅在設定范圍內做圓弧擺動，連接繩713可依靠曲柄70固定和實現傳遞牽拉力，因連接軸40也為中空桿件，連接繩713可從中空部位穿過傳動輪完成與手把裝置的連接。

本實施例中的連動裝置20處于懸掛在車架10上的實施例，連動裝置20也可以設置傳動輪50的下方，采用頂推方式完成兩側曲柄70的連動。

盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內，在形式上和細節上對本發明做出各種變化，均為本發明的保護范圍。