本发明专利技术涉及一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它包括驱动轮和设置于驱动轮轮轴两侧的左棘轮和右棘轮；其特征在于：所述的左棘轮和右棘轮上均挂设啮合的链条，所述的链条前端分别连接到左曲柄和右曲柄的前段，所述的链条后端分别通过链条接头连接到一连接链条的两端；该连接链条挂接于主轴与棘轮主轴垂直的链轮上；所述的左曲柄和右曲柄的后端分别轴接在一后轴上，且左曲柄和右曲柄均连接有踏板。它具有骑行省力，前进速度快等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轮式装置的驱动机构，特别是一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构。
技术介绍
现在分析踏板链轮驱动系统的效率问题。请看图1，图1是踏板受力分析示 意图，图中A是踏板，B是曲柄，C是链轮，踏板A作圆周运动时半径与垂线之间夹角为 θ角。踏板A作圆周运动时，踏板A受到来自人腿的向下作用力凡厂被分解为沿圆周切线 方向的切向F1和沿圆周法线方向指向轴心的法向力F2。切向力F1形成了驱动自行车前进 的力矩，法向力F2因方向指向轴心无法形成力矩而被浪费了。当从0到θ区间人腿力做功， 切向力F1驱动自行车前进，从!(到2 χ区间是回程人腿力不做功。在0到θ区间自行车依靠 人左右腿交替发力做功，其切向力F1驱动车轮前进。当0角在从0变化到w时求F1的平均值F1。从图1可知。F1 :+ FSitteΤ"Λi J"" fiF1 ———iSmffdff —-- ISmffdff6-α Jπ-Oi O^ FfFr/ V1—2巧——jr 0.637/'*π从上式可知传统的踏板链轮驱动的轮式装置中，来自人腿的作用力厂平均只有 63. 7%形成驱动轮式装置前进的力矩，36. 3%被浪费了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它主要解决上述现 有技术中所存在的缺陷，具有骑行省力，前进速度快等优点。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是。一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它包括驱动轮和设置于驱动轮轮轴两侧的 左棘轮和右棘轮；其特征在于所述的左棘轮和右棘轮上均挂设啮合的链条，所述的链条 前端分别连接到左曲柄和右曲柄的前段，所述的链条后端分别通过链条接头连接到一连接 链条的两端；该连接链条挂接于主轴与棘轮主轴垂直的链轮上；所述的左曲柄和右曲柄的 后端分别轴接在一后轴上，且左曲柄和右曲柄均连接有踏板。所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的链条前端分别通过 连接杆连接到左曲柄和右曲柄的前段。所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的左棘轮和右棘轮与 链轮之间的链条保持平行。所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的链轮设置在链轮罩 内。所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的链条接头有一分隔 部和连接于分隔部两侧的具有连接孔的连接部构成，所述的连接部上连接孔相互垂直。藉由上述专利技术方法和结构在用直线向下运动的链条驱动的自行车中，人的腿力 能100%形成驱动自行车前进的力矩，驱动的机械效率大大高于传统的踏板链轮驱动的轮 式装置。因此，用直线向下运动的链条驱动的自行车骑行省力，前进速度快，娱乐性强，健身 效果也更好。附图说明 图1是踏板受力分析图。图中A是踏板，B是曲柄，C是链轮。厂是人的腿力，Λ是 F的切向分力，厂2是厂的法向分力4是半径与垂线之间夹角。图2是使用本专利技术机构的自行车的正视图。图中1是右曲柄，2是左曲柄，11是链 轮罩，10是后轴。图3是使用本专利技术机构的自行车的俯视图。图中1是右曲柄，2是左曲柄，3是花 鼓，4是链条，5是接头，11是链轮罩，10是后轴。图4是本专利技术中链条驱动装置的俯视图。图中6是右棘轮，7是左棘轮，4是链条， 5是接头，8是链轮，10是后轴，9是连接杆。图5是本专利技术中链条驱动装置的正视图。图中6是右棘轮，3是花鼓，4是链条，5 是接头，8是链轮，10是后轴。图6是本专利技术中接头5的示意图。图中51是分隔部，52、53是具有连接孔的连接部。具体实施例方式请看图2，图2表示了直线向下运动的链条驱动自行车正视图，图中1是右曲柄，正 位于最高点。2是左曲柄，位于最低点。再请看图4和图5，图4和图5是直线向下运动的链条驱动自行车的链条驱动装置 俯视图和正视图。图中6是右棘轮，3是花鼓，4是链条，5是接头，8是链轮，10是后轴。当 右脚踩动踏板，右曲柄1向下运动时，右曲柄1通过连接杆9带动链条4的右端向下运动， 右棘轮6带动花鼓3，自行车后轮就转动前进。由于棘轮的轴和链轮的轴成90°夹角，所以链条4中部通过2个接头(接头5的3 维示意图见图6，所述的链条接头5有一分隔部51和连接于分隔部51两侧的具有连接孔 的连接部52、53构成，所述的连接部52、53上连接孔相互垂直)连接了 90夹角的链条，并且 中部链条啮合在自行车后轴10上的2个链轮8上，链条4右端啮合在棘轮6上，链条4左 端啮合在棘轮7上。当链条4的右端向下运动时，必然导致链条4的左端向上运动。链条 4驱动自行车后轮转动前进，同时也带动了左曲柄2，踏板和左脚上升。当右曲柄1运动到最低点时，左曲柄2运动到最高点，这时左脚踩动踏板，左曲柄2向下运动，链条4的左端向下运动，左棘轮7带动花鼓3，自行车后轮继续转动前进。当链 条4的左端向下运动时，必然导致链条4的右端向上运动。 图2和图5表示的上下踩踏链条驱动的自行车中，链条4运动的方向始终是棘轮 的切线方向。人的腿力通过脚作用在踏板上，使右曲柄1向下运动，人的腿力可以100%形 成驱动车轮前进的力矩。在自行车正常行驶即以中等速度行驶的情况下，用同样的力，上下踩踏链条驱动 的自行车可以获得比传统自行车更快的速度；或者在以同样速度前进的情况下，上下踩踏 链条驱动的自行车比传统自行车省力。在低速度前进时，传统自行车骑者的左右脚始终要 踩踏板作周长为L τ R (R为踏板至链轮轴心距即曲柄长度)的圆周运动，而上下踩踏链条 驱动的自行车骑者左右脚用很小的上下位移就可维持自行车前进速度。综上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用来限定本专利技术的实施范围，即凡 依本专利技术申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本专利技术的技术范畴。权利要求1.一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它包括驱动轮和设置于驱动轮轮轴两侧的左 棘轮(7)和右棘轮(6)；其特征在于所述的左棘轮(7)和右棘轮(6)上均挂设啮合的链条 (4)，所述的链条(4)前端分别连接到左曲柄(2)和右曲柄(1)的前段，所述的链条(4)后端 分别通过链条接头(5)连接到一连接链条的两端；该连接链条挂接于主轴与棘轮主轴垂直 的链轮(8)上；所述的左曲柄(2)和右曲柄(1)的后端分别轴接在一后轴(10)上，且左曲柄 (2)和右曲柄(1)均连接有踏板。2.根据权利要求1所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的链条 (4)前端分别通过连接杆(9)连接到左曲柄(2)和右曲柄(1)的前段。3.根据权利要求1所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所述的左棘 轮(7 )和右棘轮(6 )与链轮(8 )之间的链条保持平行。4.根据权利要求1或2或3所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所 述的链轮(8)设置在链轮罩(11)内。5.根据权利要求1或2或3所述的可上下踩踏的自行车轮驱动机构，其特征在于所 述的链条接头(5)有一分隔部(51)和连接于分隔部(51)两侧的具有连接孔的连接部(52、 53)构成，所述的连接部(52、53)上连接孔相互垂直。全文摘要本专利技术涉及一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它包括驱动轮和设置于驱动轮轮轴两侧的左棘轮和右棘轮；其特征在于所述的左棘轮和右棘轮上均挂设啮合的链条，所述的链条前端分别连接到左曲柄和右曲柄的前段，所述的链条后端分别通过链条接头连接到一连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可上下踩踏的自行车轮驱动机构，它包括驱动轮和设置于驱动轮轮轴两侧的左棘轮（７）和右棘轮（６）；其特征在于：所述的左棘轮（７）和右棘轮（６）上均挂设啮合的链条（４），所述的链条（４）前端分别连接到左曲柄（２）和右曲柄（１）的前段，所述的链条（４）后端分别通过链条接头（５）连接到一连接链条的两端；该连接链条挂接于主轴与棘轮主轴垂直的链轮（８）上；所述的左曲柄（２）和右曲柄（１）的后端分别轴接在一后轴（１０）上，且左曲柄（２）和右曲柄（１）均连接有踏板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金起农，金健，
申请(专利权)人：上海高智机器人新技术合作公司，金起农，
类型：发明
国别省市：31[]
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