CN101214846A - 一种用于自行车踏板拆装的装置及一步控制拆装的组件 - Google Patents

Abstract

一种自行车踏板拆装的控制组件，包括曲柄、可拆装的踏板、曲柄端部的控制装置、固定座以及踏板与控制装置之间的连接杆和中轴处的中央制动机构；控制装置为固定在固定座上的齿轮机构，齿轮机构可以控制踏板相应的拆装程序，齿轮机构的驱动是靠一个间隔不连续分布的齿机构在程序上运做。同时中轴处有中央制动机构控制自行车两侧踏板的拆装，中央制动机构与一侧的控制装置的承接处至少有一个环状机构，这样可以角度均等的控制两侧踏板的拆装。

Description

一种用于自行车踏板拆装的装置及一步控制拆装的组件

技术领域

本发明涉及一种自行车两侧踏板拆装的组件。

背景技术

自行车是最普及的交通工具之一，由于自行车数量越来越多和自行车车架体积较大，使得自行车停放比较占空间，其中自行车踏板会给自行车停放时带来不必要的宽度，尤其在目前市场上使用的折叠式踏板和快拆式踏板。其中，在目前的折叠自行车上主要采用这两类踏板。

折叠式踏板是通过翻折踏板本体进而达到折叠的效果，这种踏板由于通过踏板本体进行折叠，通常这种踏板的强度不够，在过度用力时会容易导致踏板的损坏。

快拆式踏板是在曲柄与踏板之间设置一个固定与曲柄的接头，通过拨动一个锁止机构，使踏板能够与曲柄上的接头相分离或相锁合，但这样的踏板拆卸后的必需放置于其他地方或使用者随身携带，这样，给使用者带来了一定的麻烦。

同时，踏板的水平高度相对较低且分布于自行车车架的两边。所以，以上两种踏板不但对于使用者的操作带来麻烦而且还会弄脏使用者的手。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种在不需要用手接触踏板的情况下就能够使踏板拆装的装置，同时还有一种能够使自行车两侧踏板拆装装置在一个步骤下同时拆装的控制组件，即在不需要用手接触踏板的情况下，可以通过一个步骤使自行车两侧的踏板完成拆装过程。

本发明包括曲柄、可拆装的踏板、曲柄端部的控制装置、固定座以及踏板与控制装置之间的连接杆，控制装置为用于控制踏板拆装的齿轮机构以及间隔不连续分布的齿机构；齿轮机构中的齿轮固定于固定座上，齿机构可以相对齿轮机构定向移动，同时齿机构间隔不连续分布的齿可以在给定的程序下与踏板拆装相应步骤的齿轮机构中的齿轮相啮合，通过驱动齿机构，使得齿机构按照给定的程序分别带动齿轮机构中相对应的齿轮，从而通过一个步骤可以按程序分别带动齿轮机构中的不同齿轮，进而通过一个步骤可以控制踏板的拆装。

本发明还包含了一种控制自行车两侧装置一步拆装的组件，包括用于使自行车两侧踏板独立拆装的装置、一个用于控制两个独立拆装装置的中央制动机构，中央制动机构与一侧的一个独立控制装置的承接处至少有一个环状结构，中央制动机构与独立控制装置之间设有传动机构。传动机构可以是齿条，也可以是同步带。

本发明说述的自行车踏板拆装的装置及一步控制拆装的组件，由于自行车两侧踏板固紧于可以旋转的曲柄，因此通过由中央制动机构控制自行车两侧踏板时，需要使得中央制动机构与一侧的一个独立控制装置的承接处至少有一个环状结构，这样中央制动机构可以在曲柄旋转时，角度均等的与独立控制装置相承接，进而带动独立控制装置。由于自行车踏板的拆装至少是多于一个步骤，因此要使中央制动机构的一个步骤能够控制踏板的拆装，需要在曲柄端部的固定座上固定有与踏板拆装步骤相对应的齿轮，同时需要间隔不连续分布的齿机构，且齿机构间隔不连续分布的齿与固定座上相对应的齿轮机构可以在给定的程序相啮合，并由此带动程序设定中相应的齿轮。齿机构上间隔不连续分步的齿可以在程序上不互相干扰齿轮机构，既齿轮机构可以按给定的程序分步被带动。该齿机构可以是一个被传动机构同步带动的齿条或者是传动带上的一部分。

由于自行车其他部分的折叠通常是弯折管件，如坐管；通过在坐管的弯折的转点设置一个齿轮，中央制动机构固定有与该齿轮相啮合的齿条，通过坐管的弯折可以带动齿轮，并由该齿轮带动本发明的中央制动机构。这样可以把制动机构的操作步骤偶联自行车其他折叠步骤，因此会使本发明使用起来更为方便。同时通过发明的中轴处的中央制动机构也可以使自行车两边的一些折叠曲柄或折叠踏板在一个程序下同时折叠和恢复未折叠状态。

因此通过本发明的自行车踏板拆装的装置及一步控制拆装的组件的优点是：在拆装踏板时不需要手接触踏板，同时制动机构的操作步骤可以偶联自行车其他折叠步骤，这样便可方便、快捷的拆装自行车两边的踏板。

附图说明

图1是本发明的一种整体的立体结构示意图；

图2是本发明的一种曲柄端部控制踏板拆装装置的立体结构示意图；

图3是本发明的一种可拆式踏板及固定座的装配图；

图4是本发明的踏板固定于曲柄的一种侧视图；

图5是本发明的踏板分离于曲柄的一种侧视图；

图6是本发明的踏板折叠后的一种立体结构示意图；

图7是本发明的踏板折叠后的另一种立体结构示意图；

图8、9是本发明的一种齿轮上的定位机构的结构示意图；

图10是本发明中控制踏板一步折叠的控制组件的第一种实施例中制动环的结构示意图；

图11是本发明中控制踏板一步折叠的控制组件的第一种实施例的结构示意图；

图12是本发明中控制组件的第二种实施例的结构示意图；

图13-15是本发明中控制组件的第三种实施例的结构示意图；

图16是本发明的第四种实施例的侧视图；

具体实施方式

实施例一，如图1-11

两个固定座3以螺定的方式固紧于曲柄2的端处，固定座的外部还有一个防止控制装置脱落的固定外套3b，固定外套同时起到美观作用。固定座上按程序在曲柄两边分别固定有一个用于解开踏板解锁状态的解锁齿轮33、一个用于踏板与曲柄分离的分离齿轮34a、以及一个用于使踏板分离曲柄后旋转的旋转齿轮35，同时还可以增设一个用于控制安全锁的齿轮。其中分离齿轮34a固定有齿轮34b，齿轮34a的齿轮34b为双层齿轮，该双层齿轮同轴固定有旋转齿轮35，这样同轴固定的三个齿轮形成一个塔齿，齿轮35在塔齿的最高端，齿轮34b在塔齿的最底端。解锁齿轮33独立于塔齿固定在固定座3上。齿条32于齿轮机构中的齿轮的相接触，同时曲柄上两端的固定座上固定有防止齿条32错位的滑槽222，齿条32中与齿轮机构相接触的面设置有间隔不连续的齿，为了使齿轮机构中的齿轮不互相干扰，齿条上的齿设置在不同的直线上或设置为不同的平面，也就是每个齿轮拥有自己与齿条相对应的轨道，这样在齿条带动齿轮机构时，已经完成运作的齿轮不会与齿条中下一段齿接触，同时保持相对静止状态；齿轮机构中的每个齿轮都有在齿条上有给定的行程，使得齿轮机构中的每个齿轮能够准确的与齿条32上相对应的齿相啮合。其中解锁齿轮33是与齿条32中的L2的齿部啮合，分离齿轮34a是与齿条32的L3的齿部啮合，旋转齿轮35是与齿条32的L4齿部啮合。在齿轮机构未运作时，其中的分离齿轮34a到其所对应齿的起点距离L1要大于或等于解锁齿轮33到其所对应的齿的末端距离L2，这样在解锁齿轮33运作过程时，分离齿轮34a、和旋转齿轮35保持未运做状态；同时用于分离齿轮34a和旋转齿轮35采用同轴转动，在旋转齿轮35被齿条32带动时，分离齿条也同时被齿条32带动，这样在回复踏板拆卸过程时，分离齿轮34a保持与齿条32啮合状态，因此分离齿轮34a不需要从新与齿条32上相对应的齿相啮合，同时齿条32在与分离齿轮34a啮合状态下，对分离于曲柄的踏板4起到稳定的作用。另外，当分离齿轮34a使踏板刚好分离曲柄时，此时旋转齿轮35刚好与其相对应的齿相啮合；这样，刚分离于曲柄的踏板不会因为本身重力的原因导致旋转齿轮35与齿条32啮合失败。

踏板4的轴心端螺定有一个固定圈344，固定圈固定于两个分离齿条34的一侧的端部，两个分离齿条34的另一侧同时与曲柄固定座两侧的分离齿轮34a的同步齿轮34b啮合；当驱动分离齿轮34a时，带动了同步转动的同步齿轮34b，同步齿轮34b又带动了分离齿条34的移动，使得踏板得以分离曲柄。如果不采用分离齿条34，可以在踏板的轴心处直接设立可以与分离齿轮相啮合的齿，只要使分离齿轮与踏板的轴心处的齿相啮合即可。

在旋转齿轮35上固定有用于稳定齿条34的定位架351，其中齿条34可以刚好通过定位架351上的定位孔353。踏板分离曲柄后的旋转是通过旋转齿轮35转动，使得定位架351带动固定于踏板的齿条34转动(齿条34只是与齿轮34b啮合，同时齿轮34b与旋转齿轮35同轴固定，所以齿条34可以沿旋转齿轮35的转轴转动)，从而使踏板分离曲柄后相对于曲柄旋转。齿条34与齿条32交叉分布且齿条34平行于踏板4的轴心，同时齿条34的端部形成一个限位块341，这样可以防止连接于齿条34的踏板脱落，起到了安全的效果。

如果不设置齿条32，那么可以设置一个可以弯曲的齿带，齿带的一端与传动带固定，齿带可以通过传动机构的传动带带动。齿带与齿轮机构相对应的面可以设置如上所述齿条中的间隔不连续分布的齿来按程序带动齿轮机构中的齿轮。

踏板的解锁机构是通过直线方向拨动或绕一个轴转动来达到锁止或解锁的目的，如图3中的一种可拆式踏板，其原理是通过一个带有锁紧机构的管状接头5固定与曲柄上，踏板4的轴心插接部可以插入管状接头5内并在插接部的适当位置形成一环槽，通过推移接头上的制动环可以使接头里的滚珠卡入踏板轴心的环槽中，因此可以使踏板4通过接头5紧锁于曲柄2。如果踏板的解锁是图3所述直线式的，那么解锁齿轮33可以是双层齿轮，该双层齿轮可以同时啮合一个端部与踏板解锁机构相固定的齿条33a和齿条32，这样通过齿条32带动解锁齿轮33，并由此带动齿条33a，进而带动直线方向的解锁；如果踏板的解锁是旋转式的，在解锁齿轮33和可拆式踏板的解锁转轴之间连接一个同步带来使踏板锁紧或解除锁紧。

踏板本体4上可以设置有磁块45，曲柄的固定座3上的延伸处设置有相对应的磁块345，在踏板本体向曲柄下方翻折90°后，踏板本体上的磁块45刚好处于固定座两个延伸端部的磁块中央，通过磁块作用，踏板本体的面平行于曲柄，这样使得自行车宽度进一步减小。同时旋转齿轮35轴心处到曲柄上接头5的端口的距离大于它到曲柄底部的距离，这样踏板移出曲柄端部后可以旋转90°，并达到固定座延伸的端处。为了使踏板旋转后踏板本体能够基本平行于曲柄面，还可以在固定座3延伸的端部设有一连接杆324，踏板4本体上设有椭圆型的外套44，通过踏板旋转时，踏板本体上的椭圆型的外套44会顶压连接杆324，进而在顶压力的作用下，踏板本体的椭圆外套的长轴方向会近似平行与连接杆324，这样使得的踏板本体面近似平行于曲柄面，达到进一步缩小自行车宽度的目的。

为了使齿条32带动齿轮机构时能够准确的与相应的齿轮啮合，因此要求齿轮机构中的齿轮在未于齿条32接触时，能够保持相对静止状态。通过增大齿轮机构的转动摩擦力，也就是齿轮机构在受到齿条32较大的带动力时才能转动，因此这样可以使得在齿轮机构未于齿条32接触时能够保持相对静止。

为了使齿轮机构在未与齿条32接触时保持更好的相对静止状态，可以在固定座设置一个定位机构达到以上的目的。该定位机构是固定于固定座上的带有勾的勾杆333，勾杆与勾杆座332之间有一个复位弹簧334，勾杆333中部和于之相定位的齿轮机构上的齿轮同时设有定位块，在齿轮机构与齿条相接触时，勾杆上的定位杆336在复位弹簧334的作用下保持与齿轮机构上的定位块331未接触状态；当齿轮机构中的齿轮刚脱离齿条32的位置时，齿条该位置的另一侧延伸一个凸缘335，凸缘的起始面为弧型，凸缘可以顶入勾杆333上的勾，使得勾杆克服复位弹簧的弹力，并进而使得勾杆上的定位杆336与齿轮机构中的定位块331相接触，达到定位的效果；当勾杆333离开齿条32上的凸缘335时，勾杆在复位弹簧334的作用下，恢复到了未定位状态。另外，定位机构还可以是齿条32上朝齿轮机构向处延伸的一个定位凸起36，被定位的齿轮机构中的齿轮同样也设置定位块331，定位凸起36的起始端是被定位齿轮在齿条上相啮合的末端，同时在定位块331与定位凸起36相接触时两个要互相平行，这样当齿轮机构中的齿轮完成啮合时，齿轮上的定位块331同时便与齿条延伸的定位凸起36相接触，使齿轮保持相对静止状态。同时还可以在固定座上设立有磁块，齿轮机构上设置有相应的磁块达到定位的目的。

由于旋转齿轮35上固定的定位架351的限制作用，因此分离齿轮34a和旋转齿轮35也可以通过定位架351的定位孔353作用在未做动时保持相对静止(分离齿轮34a和旋转齿轮35在未做动时，踏板是处于曲柄里)。

因为当分离齿轮34a未与齿条32上的齿相啮合时，踏板处于曲柄内，因此分离齿条34和与其相啮合的同步齿轮34b移动被限制，由于同步齿轮34b固定于分离齿轮34a，所以分离齿轮34a在未啮合状态被处于曲柄内的踏板限制了移动；这样当解锁齿轮33解除踏板与曲柄接头5的锁紧后，分离齿轮可以准确的与齿条32上对应的齿相啮合。旋转齿轮35可以通过定位机构在未啮合状态保持静止，也可以通过旋转齿轮相固定的固定架351限制作用，由于分离齿条34刚好可以通过固定架351的定位孔353，因此当踏板未分离于曲柄时，与旋转齿轮相固定的固定架351移动被限制；进而，固定架和与固定架相固定的旋转齿轮35在未与齿条32啮合时保持相对静止。因此也可以使得旋转齿轮35能够达到定位的效果。

为了使自行车两侧踏板能够通过一个步骤折叠起来，而不需要使自行车两边的踏板分别折叠，因此本发明还包括了一个如上述踏板拆装装置的中央控制组件。

在中轴9处的两个曲柄端部分别固定有一个用于固定传动机构的固定座3a，固定座3a可以同固定座3一样的螺定方式固定于曲柄2，固定座3a外还有一个起到美观和安全作用的外套3c；同时在自行车的中轴处螺定有用于固定中央制动机构的中轴座1，中轴座外面也有一个起到美观和安全作用的外套1a，曲柄的中轴处的端部的固定座3a上固定有一个双层齿轮99，双层齿轮99同时啮合齿条32和传动齿条113，传动齿条的另一端固定一个套于中轴上的一个外环11b，外环11b的内侧形成一圈环型的凹缘，三个滚动轮11c固定于一个内径比外环要小的内环11a上，且滚动轮位于外环的的环凹缘内，同时内环也是套与中轴座1上，这样内环与外环只能通过相对转动的方式移动，因此内环和外环共同组成了一个可沿中轴座移动的制动环11，。

推动齿条15固定于制动环11的内环11a，传动齿条113固定于制动环的外环11b，这样连接于推动齿条15和传动齿条113的制动环在中轴座上的移动起到定位作用；中轴座1上分别固定有两个啮合于推动齿条15的双层齿轮12和齿条定位移动的滑槽13，双层齿轮12上可以同时啮合有齿条组成的制动架14。通过拉动制动架使得双层齿轮12带动推动齿条15运动，并进一步推动固定于传动齿条113上的制动环11，进而通过传动机构使得曲柄端部的齿条32移动，并由此带动与齿条32相对应的齿轮机构。

实施例二，如图12

中央制动机构为两个可以移动的V型杆16，其中V型杆的铰接处可以活动，两个的V型杆的两端分别与实施例一中的制动环11的内环11a相铰链，通过拨动V型杆的铰链处，使得V型杆推动制动环在中轴座上移动，同时中轴座1上还可以设置制动环移动的导轨111，制动环上固定有与定位轨相对应的导块112，其余与实施例一相同。

实施例三，如图13-15

曲柄中轴的端部的固定座3a上固定有双层齿轮99，双层齿轮99同时啮合有齿条32和齿条211，齿条32和齿条211交叉分布，其中传动齿条211与双层齿轮99相啮合的另一端形成一个凹型块25，且传动齿条211可以穿过牙盘6上牙盘孔7，同时固定座3a上还固定有防止齿条错位的滑槽222，制动环11固定于推动齿条212，同时在未做动下，制动环11的边缘位于凹型块25的中央且与凹型块保持未接触状态。中轴座1上固定的主动齿轮81，同时主动齿轮与一个制动齿条8和一个从动齿轮82相啮合，其中主动齿轮81为双层齿轮，并且主动齿轮同时也啮合推动齿条212，制动齿条8上设置有主动齿轮81与从动齿轮82的相啮合的间隔分布的齿部。当主动齿轮81与制动齿条8完成啮合时，从动齿轮82刚好与制动齿条8啮合，另外中轴座上还有推动齿条212和制动齿条的滑槽88。

当制动齿条8带动主动轮81时，推动齿条212同时带动制动环11，使得制动环接触传动齿条211上的凹型块25，从而带动传动机构，并进而通过传动机构使得曲柄端部的齿条32移动，由此带动与齿条相对应的齿轮机构。当按原路径回拉制动齿条8时，制动环11将会在中轴处原路径返回，当制动齿条8被拉动至主动齿条81相啮合的齿的最末端时，制动环11与凹块25边缘相接触，进一步拉动制动齿条8，使得从动齿轮82与制动齿条上相对应的齿啮合，此时，主动齿轮81未与制动齿条8相啮合；进而通过从动齿轮82带动主动齿轮向着之前转动方向的反方向转动，这样使得制动环11退出凹块25中央并与凹块保持未接触状态。因此，固定于曲柄的传动齿条211端部的凹型块25就不会在曲柄旋转时碰到制动环。其余与实施例一相同。

实施例四，如图16

中轴处的曲柄端的固定套3a上固定有一个双层传动轮2b，同时还固定有一个平行于中轴的固定杆2c，固定杆的另一侧也有一个传动轮，传动轮之间设置有传动带，中轴处的制动环固定与一个传动机构的一侧的传动带上，且制动环于另一侧的传动带不接触；曲柄端处的固定座上也固定有一个传动轮2d，且传动轮2d同轴固定一个齿轮2e，齿轮2e与齿条32相啮合，双层传动轮之间设置有传动带2a；当推动制动环时，通过传动机构使得齿轮2e转动，进而带动齿条32，其他与实施例一相同。

Claims (10)

1.一种用于自行车踏板拆装的装置，包括曲柄(2)、可拆装的踏板(4)、曲柄端部的控制装置、固定座(3)以及踏板与控制装置之间的连接杆(34)，其特征在于：控制装置为齿轮机构以及间隔不连续分布的齿机构；齿轮机构中的齿轮固定于固定座(3)上，齿机构可以相对齿轮机构定向移动，齿机构中间隔不连续分布的齿可以在给定的程序下分别与控制踏板拆装相应步骤的齿轮机构中的齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：齿机构为齿条，齿条上的齿间隔不连续地分布。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：齿轮机构的组成至少为一个用于解开踏板解锁状态的齿轮(33)、一个用于使踏板与曲柄分离的齿轮(34a)、以及一个用于使踏板分离曲柄后旋转的齿轮(35)。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于：使踏板与曲柄分离的齿轮(34a)与使踏板分离曲柄后旋转的齿轮(35)同轴固定于曲柄端部的固定座(3)上。

5.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于：使踏板分离曲柄后旋转的齿轮(35)固定有使踏板分离曲柄后旋转的固定架(351)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：曲柄端部的固定座(3)与踏板轴心之间的连接杆是一齿条(34)，该齿条带动踏板分离于曲柄的齿轮(34a)的同步齿轮(34b)的相啮合，齿轮(34a)和齿轮(34b)构成一个双层齿轮。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：齿轮机构中有定位机构，使得齿轮机构中在设定程序中不与齿条(32)上的齿相接触的齿轮限制于相对静止状态。

8.一种使权利要求1所述说的自行车两侧装置一步控制拆装的组件，包括如权利要求1所述的两个用于使自行车两侧踏板独立拆装的装置、一个用于控制两个独立拆装装置的中央制动机构，中央制动机构与一侧的一个独立控制装置的承接处至少有一个环状结构，中央制动机构与独立控制装置之间设有传动机构。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：中轴上固定有中轴座(1)，中央制动机构固定于中轴座上。

10.根据权利要求8所述的组件，其特征在于：制动环(11)固定于制动机构的推动齿条(212)上，同时制动环(11)的边缘处于与曲柄上传动齿条(211)端部的一个凹块(25)内部，中轴座上制动机构的主动齿轮(81)同时与一制动齿条(8)和一从动齿轮(82)啮合，制动齿条(8)上有主动齿轮(81)和从动齿轮(82)相啮合的齿且该齿间隔分布。

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