一种高效省力自行车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自行车，具体地说是一种高效省力自行车。包括中轴、三角架、左、右曲柄、左、右滚轮、左、右踏杆及左、右脚蹬，其中中轴的左右两端分别与左曲柄和右曲柄连接，左、右曲柄的末端分别连接有左、右滚轮，三角架底边的两端分别与中轴和后轮轴连接，固连组件固定在中、后轴之间的三角架底边上，左、右踏杆的一端通过轴承与固定在固连组件上的踏杆轴相铰接，另一端分别设有左、右脚蹬，左、右踏杆分别位于左、右滚轮的上方、并且与左、右滚轮接触的边为踏杆工作边，踏杆驱动工作边为向下弯折成α角的折线段。本实用新型专利技术达到了车轮的牵引力为现行车牵引力的1.2倍，功率为现行车功率的1.5倍，实现了提速且省力的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自行车，具体地说是一种高效省力自行车。
技术介绍
当前，人们普遍使用的自行车是由脚踏曲柄圆周旋转启动和运行的，这种动力发动方式使人力的有效利用率不足百分之七十，且在当曲柄与地面接近垂直时形成死角，使启动困难，传递功率降至零。为克服这个缺点，已出现了许多方案，其中申请号为87100267，名称为“脚踏车动力装置”的专利技术专利，专利号为ZL02229919.X，名称为“人力脚踏车踏杆式驱动装置”的技术专利，它们都是脚踏力通过摆动式踏杆的直线边直接对设于中轴曲柄外端的曲柄销施压，驱动中轴旋转和实现踏杆联动的。其中后者是前者的改进专利技术，把滑块改为滚轮变滑动为滚动。减小了磨擦阻力，但又因踏杆和滚轮间无定位连接措施，反使驱动效率比前者下降，它们又都存在踏杆踏动时空程较大而使驱动效率和舒适度下降的缺点，难以实施。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种高效省力自行车。该自行车能够实现连续踏动和高效驱动。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种高效省力自行车，包括中轴、三角架、固连组件、左、右踏杆轴、左、右曲柄、左、右滚轮、左、右踏杆及左、右脚蹬，其中中轴的左右两端分别与左曲柄和右曲柄连接，所述左曲柄和右曲柄的末端分别连接有左滚轮和右滚轮，所述三角架底边的两端分别与中轴和后轮轴连接，所述固连组件固定在中、后轴之间三角架的底边上，并通过左、右加固杆、与三角架的后上杆固连，左连杆和右连杆分别与左、右踏杆、固连，左踏杆轴、右踏杆轴固定在固连组件上，所述左踏杆和右踏杆的一端通过轴承与左、右踏杆轴相铰接，另一端分别设有左、右脚蹬，所述左踏杆和右踏杆分别位于左滚轮和右滚轮的上方、并且与左滚轮和右滚轮接触的边为踏杆工作边，所述踏杆工作边由相交的两部份组成，前部的限位驱动边是由向下弯折成α角的两段折线段组成，且它们分别与终位曲柄上的滚轮外圆柱面相切，后部是直线的返回边，踏杆在终位时，曲柄中心线为铅垂线。所述夹角α为25°-45°。所述左踏杆或右踏杆位于初始位置时，所述左踏杆或右踏杆与位于上方位置的左滚轮或右滚轮相切的切点为驱动点，该驱动点的法线与铅垂线的夹角为曲柄启动角，所述曲柄启动角大于40°。所述左踏杆或右踏杆位于终位时，所述左踏杆或右踏杆的踏杆限位驱动工作边的两段折线均与位于终位时的左滚轮或右滚轮相切，并且内侧的一条折线位于水平位置，该位于水平位置的折线与左滚轮或右滚轮相切的切点为限位点。所述左踏杆和右踏杆的踏杆工作边，均为开式结构或均为封闭槽式结构。所述左踏杆和右踏杆的踏杆工作边均为封闭槽式结构时，所述左滚轮和右滚轮分别容置于所述左踏杆和右踏杆的踏杆工作边的封闭槽内，并且可在封闭槽内滚动。所述左踏杆和右踏杆的踏杆工作边均为开式结构时，所述左踏杆和右踏杆与所述踏杆轴铰接的一端通过踏杆上的左连杆和右连杆的外端，分别设有使所述左踏杆和右踏杆为弹性接触连接的左弹性元件和右弹性元件。所述左弹性元件和右弹性元件均为拉簧，所述拉簧的一端固定在后轮轴上，另一端与所述左踏杆和右踏杆端部设有的左连杆和右连杆连接。本技术的优点及有益效果是：本技术提供的一种高效省力自行车，达到了车轮的牵引力为现行车牵引力的1.2倍，功率为现行车功率1.5倍的原设计目标，与现行车比较，用力相同时，可提速1/5，速度相同时，可省力1/3。附图说明图1为本技术的开式踏杆结构示意图；图2为本技术的踏杆工作边组合的工作示意图；图3为本技术的闭式踏杆的结构示意图；图4为本技术与普通自行车的车轮牵引力实测示意图。其中，1为中轴，2为三角架，3为固连组件，4为左踏杆轴，4′为右踏杆轴，5为左曲柄，5′为右曲柄，6为左曲柄销，6′为右曲柄销，7为左轴承，7′为右轴承，8为左滚轮，8′为右滚轮，9为左踏杆，9′为右踏杆，10为左脚蹬，10′为右脚蹬，11为左加固杆，11′为右加固杆，12为左弹性元件，12′为右弹性元件，13为普通车曲柄，14为中轴大牙盘，15为链条，16为S形连接钩，17为测力计，18为辐条，19为飞轮，20为车梯，21为刻度板，30为左连杆，30′为右连杆，Ψ为踏杆的最大摆角，γ0为曲柄启动角，d为滚轮直径，S为踏杆轴心和曲柄旋心的中心距，F为脚踏恒力，h为踏杆的有效踏距，ψ为有效摆角，R为滚轮中心的旋转半径，P为脚蹬轴上所加的测试重量，T为牵引力。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的详细描述。如图1所示，本技术提供的一种高效省力自行车，包括中轴1、三角架2、固连组件3、左、右踏杆轴4、4′、左、右曲柄5、5′、左、右滚轮8、8′、左、右踏杆9、9′及左、右脚蹬10、10′，其中中轴1的左右两端分别与左曲柄5和右曲柄5′连接，所述左曲柄5和右曲柄5′的末端分别通过轴承与左滚轮8和右滚轮8′连接。所述三角架2底边的两端分别与中轴1和后轮轴连接，固连组件3固定在中、后轴之间的底边上，并通过左、右加固杆11、11′与三角架2的后上杆固连。左连杆30和右连杆30′分别与左、右踏杆9、9′固连，左踏杆轴4、右踏杆轴4′固定在固连组件3上。所述左踏杆9和右踏杆9′的一端通过通过轴承与左、右踏杆轴4、4′相铰接，另一端分别设有左脚蹬10和右脚蹬10′，所述左踏杆9和右踏杆9′分别位于左滚轮8和右滚轮8′的上方、并且与左滚轮8和右滚轮8′接触的边为踏杆工作边。所述踏杆工作边由相交的两部份组成，前部的限位驱动边，是由向下弯折成α角的两段折线段组成，且它们分别与终位曲柄上的滚轮外圆柱面相切，后部是直线的返回边，踏杆在终位时，曲柄中心线为铅垂线。如图2所示，所述踏杆工作边为KMNG，包括直线返回边KM和向下弯折成α角的折线段MN和NG组成的限位驱动边，其中折线NG与另一条折线MN的延长线的夹角为α，所述夹角α为25°-45°。本实施例中，α＝30°。所述左踏杆9或右踏杆9′位于初始位置时，所述限位驱动工作边与位于上方位置的左滚轮8或右滚轮8′相切的切点为驱动点，该驱动点的法线与铅垂线的夹角为曲柄启动角，所述曲柄启动角大于40°。γ0为曲柄启动角，即γ0＞40°，如图1所示。所述左踏杆9或右踏杆9′位于终位时，所述踏杆工作边的两段折线MN和NG均与位于终位曲柄上的左、右滚轮8、8′外圆柱面相切，并且内侧的一条折线MN位于水平位置，该位于水平位置的折线与左滚轮8或右滚轮8′相切的切点为限位点。所述左踏杆9和右踏杆9′绕所述踏杆轴的摆角小于等于60°。Ψ为踏杆的有效摆角，即Ψ≤60°，如图2所示。所述左踏杆9和右踏杆9′的踏杆工作边均可为开式结构或均为封闭槽式结构。所述左踏杆9和右踏杆9′的踏杆工作边均为开式结构时，在左连杆30和右连杆30′的外端分别设有使所述左踏杆9和右踏杆9′与滚轮为弹性接触连接的左弹性元件12和右弹性元件12′。本实施例中，所述左弹性元件12和右弹性元件12′均为拉簧，两个拉簧的一端分别固定在后轮轴的两端，另一端与所述左踏杆9和右踏杆9′端部设有的左连杆30和右连杆30′连接。所述左踏杆9和右踏杆9′的踏杆工作边均为封闭槽式结构时，所述左滚轮8和右滚轮8′分别容置于所述左踏杆9和右踏杆9′的踏杆工作边的封闭槽内，并且可在封闭槽内滚动。图2为本技术踏杆的工作边组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效省力自行车，其特征在于，包括中轴(1)、三角架(2)、固连组件(3)、左、右踏杆轴(4、4')、左、右曲柄(5、5')、左、右滚轮(8、8')、左、右踏杆(9、9')及左、右脚蹬(10、10')，其中中轴(1)的左右两端分别与左曲柄(5)和右曲柄(5')连接，所述左曲柄(5)和右曲柄(5')的末端分别连接有左滚轮(8)和右滚轮(8')，所述三角架(2)底边的两端分别与中轴(1)和后轮轴连接，所述固连组件(3)固定在中、后轴之间三角架(2)的底边上，并通过左、右加固杆(11)、(11')与三角架(2)的后上杆固连，左连杆(30)和右连杆(30')分别与左、右踏杆(9)、(9')固连，左踏杆轴(4)、右踏杆轴(4')固定在固连组件(3)上，所述左踏杆(9)和右踏杆(9')的一端通过轴承与左、右踏杆轴(4、4')相铰接，另一端分别设有左、右脚蹬(10、10')，所述左踏杆(9)和右踏杆(9')分别位于左滚轮(8)和右滚轮(8')的上方、并且与左滚轮(8)和右滚轮(8')接触的边为踏杆工作边，所述踏杆工作边由相交的两部份组成，前部的限位驱动边是由向下弯折成α角的两段折线段组成，且它们分别与终位曲柄上的滚轮外圆柱面相切，后部是直线的返回边，踏杆在终位时，曲柄中心线为铅垂线；所述夹角α为25°‑45°。...

【技术特征摘要】
1.一种高效省力自行车，其特征在于，包括中轴(1)、三角架(2)、固连组件(3)、左、右踏杆轴(4、4')、左、右曲柄(5、5')、左、右滚轮(8、8')、左、右踏杆(9、9')及左、右脚蹬(10、10')，其中中轴(1)的左右两端分别与左曲柄(5)和右曲柄(5')连接，所述左曲柄(5)和右曲柄(5')的末端分别连接有左滚轮(8)和右滚轮(8')，所述三角架(2)底边的两端分别与中轴(1)和后轮轴连接，所述固连组件(3)固定在中、后轴之间三角架(2)的底边上，并通过左、右加固杆(11)、(11')与三角架(2)的后上杆固连，左连杆(30)和右连杆(30')分别与左、右踏杆(9)、(9')固连，左踏杆轴(4)、右踏杆轴(4')固定在固连组件(3)上，所述左踏杆(9)和右踏杆(9')的一端通过轴承与左、右踏杆轴(4、4')相铰接，另一端分别设有左、右脚蹬(10、10')，所述左踏杆(9)和右踏杆(9')分别位于左滚轮(8)和右滚轮(8')的上方、并且与左滚轮(8)和右滚轮(8')接触的边为踏杆工作边，所述踏杆工作边由相交的两部份组成，前部的限位驱动边是由向下弯折成α角的两段折线段组成，且它们分别与终位曲柄上的滚轮外圆柱面相切，后部是直线的返回边，踏杆在终位时，曲柄中心线为铅垂线；所述夹角α为25°-45°。2.根据权利要求1所述的高效省力自行车，其特征在于，所述左踏杆(9)或右踏杆(9')位于初始位置时，所述左踏杆(9)或右踏杆(9')与位于上方位置的左滚轮(8)或右滚轮(8')相切的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金洪烈，
申请(专利权)人：金洪烈，
类型：新型
国别省市：辽宁;21