CN1485241A - 弹簧储能式双飞自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通运输中的人力自行车。旨在解决已有自行车骑行驱动较为费力和不方便倒车的问题。本自行车包含车架、鞍座、车把、车轮及其左右驱动机构，驱动机构的曲柄踏板式的驱动轮(7)经传动带(18)与车轮连接的超越离合器(19)传动连接，左右驱动机构的传动相位差为180°，驱动轮有棘齿盘(10)和棘爪盘(12)，棘爪盘上的弹簧(15)连接的一个驱动棘爪(14)与棘齿盘的一个内棘齿(11)啮合，传动带与棘爪盘呈卷绕式连接，超越离合器有与车轴(20)转动连接的棘爪轮(25)、与车轮连接的内棘轮(22)、连接棘爪轮与车轴的储能弹簧(35)，棘爪轮上的棘爪弹簧(34)连接的一个棘爪(33)与内棘轮啮合，传动带与棘爪轮呈卷绕式连接。用作交通工具和运输工具。

Description

弹簧储能式双飞自行车

技术领域

本发明涉及交通运输中的自行车，特别是人力自行车。

背景技术

已有的自行车，由车架，鞍座，转向车把，前车轮和后车轮，与车架连接的曲柄式的左右踏板及其连接的驱动链轮，固定安装在后车轮轴上的超越离合器，用传动链传动连接驱动链轮和超越离合器的链轮。当用左右脚连续旋转蹬踏左右踏板时，驱动链轮旋转，经传动链传动超越离合器，超越离合器的棘轮棘爪啮合传动后车轮旋转，驱动自行车前进。这种自行车由于驱动机构本身不能加速，因此骑行驱动较为费力。此外由于超越离合器的棘轮棘爪为常啮合结构，当自行车倒退车轮反转时，驱动机构会整体反转，因此自行车不方便倒退。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种骑行较为省力、方便倒退的弹簧储能式双飞自行车。

本发明在已有自行车的基础上，采用车轮左右侧的两套驱动机构，并在驱动机构中采用卷绕式传动带结构、并在超越离合器中采用弹簧储能机构来实现其目的。

本发明的弹簧储能式双飞自行车(参见附图)，包含车架(1)，车架上的鞍座(2)、转向车把(3)、车轮(5、6)及其左侧和右侧的驱动机构，驱动机构的曲柄踏板式的驱动轮(7)经传动带(18)与车轮连接的超越离合器(19)传动连接，左右侧的驱动机构的传动相位差为180°，上述驱动轮有与曲柄踏板(8)连接的棘齿盘(10)和与车架上的中轴(9)转动连接的棘爪盘(12)，棘爪盘上的弹簧(15)连接的一个驱动棘爪(14)与棘齿盘的一个内棘齿(11)啮合，传动带与棘爪盘呈卷绕式连接，上述超越离合器有与车架上的车轴(20)转动连接的棘爪轮(25)、与车轮连接的内棘轮(22)、连接棘爪轮与车轴的储能弹簧(35)，棘爪轮上的棘爪弹簧(34)连接的一个棘爪(33)与内棘轮啮合，传动带与棘爪轮呈卷绕式连接。

上述的棘爪盘(12)呈扇形，棘爪盘有容纳驱动棘爪(14)的缺口形的棘爪座(13)，棘爪盘周缘有传动带槽(16)和与传动带(18)前端连接的卡口(17)。

上述的棘爪轮(25)有环扇形的棘爪环(32)和圆环形的传动带环(26)，棘爪环有容纳棘爪(33)的缺口形的棘爪座(13)，传动带环有圆环形的传动带槽(31)和与传动带(18)后端连接的卡口(17)。

上述的车轴(20)上固连有中心轮(21)，有与中心轮固连的档板(36)，上述的储能弹簧(35)呈盘卷弹簧结构，储能弹簧的内圈端(37)与档板连接、外圈端(38)与棘爪轮(25)连接，上述的棘爪轮与中心轮之间有轴承，该轴承有钢球(29)和档圈(28)，上述的内棘轮(22)与车轴之间有轴承(24)，该轴承有轴承档和轴承碗及其之间的钢球。

上述的左右侧的驱动机构均与自行车后部的车轮(6)传动连接。

本发明的自行车的使用与已有的自行车相同。

本发明与现有自行车比较，由于采用左右侧的两套驱动机构交替驱动自行车，再由于采用超越离合器中的弹簧储能机构，将驱动力转换为弹簧能并储备起来，然后瞬间释放驱动自行车。因此，本自行车具有驱动较省力、行驶速度较快的优点。此外，传动带的卷绕结构，能将超越离合器中的棘爪压入棘爪座，解除棘爪与内棘轮的啮合，使与内棘轮连接的车轮处于自由旋转状态。因此，本自行车具有方便倒退的优点。

本发明适用于做人力交通工具和运输工具。

下面，再用实施例及其附图对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1是本发明的一种弹簧储能式双飞自行车的结构示意图。

图2是图1的驱动机构的结构示意图。显示图3的B-B剖视结构。图中虚线箭头示卷绕储能弹簧的旋转方向，实线箭头示释放弹簧能驱动车轮的旋转方向。

图3是图2的A-A剖视图。

具体实施方式

实施例1

本发明的一种弹簧储能式双飞自行车，如附图所示。由通常结构的自行车的车架1、鞍座2、转向车把3、车闸及闸把4、车轮5、6和驱动机构等构成。驱动机构有分别位于车架左右侧的两套驱动机构，交替地驱动自行车后部的车轮6。两套驱动机构结构对称，传动相位差为180°，左侧的驱动机构由左侧的驱动轮、经左侧的传动带传动连接左侧的超越离合器构成；右侧的驱动机构由右侧的驱动轮、经右侧的传动带传动连接右侧的超越离合器构成。

上述的左右侧的驱动轮7，呈结构对称，参见图1和图2、3的右部，分别位于自行车的左侧和右侧，安装在中轴9的两端，其安装相位差为180°。两驱动轮均由曲柄踏板、棘齿盘和棘爪盘构成。曲柄踏板8呈通常结构，用销钉固装在中轴9的端部，中轴用轴承(图中未绘出)安装在车架1上。棘齿盘10与曲柄踏板呈一体结构，棘齿盘的圆筒腔的内周有一个内棘齿11。棘爪盘12与中轴9转动配合，呈扇形的阶梯柱状体。将棘爪盘制成扇形是为了减轻重量，因此棘爪盘也可以制成圆盘形。阶梯柱状的棘爪盘12外侧的小直径部，位于棘齿盘10的圆筒腔中，有在轴向上贯通棘爪盘并在小直径部的扇形周缘形成腔形缺口的棘爪座13，棘爪座中可转动地装有像自行车飞轮中那样的驱动棘爪14和驱动棘爪的弹簧15。棘爪盘12的内侧的大直径部，位于棘齿盘10的圆筒腔外，其周缘有v形的传动带槽16和卡口17。腔形的棘爪座使传动带槽的底部形成棘爪口。在弹簧15的作用下，驱动棘爪14的内侧部经棘爪口伸入传动带槽16，外侧部与内棘齿11啮合。传动带18可采用通常的圆形断面，也可以是梯形、矩形等其它形状的断面。当采用平皮带形的传动带时，可以不必采用传动带槽结构。将传动带的尺寸较大的前端头卡入卡口17而固连在棘爪盘12上，并卷绕在传动带槽16中。传动带的卷绕能克服弹簧15的弹力推压驱动棘爪内侧部而将整个驱动棘爪压入棘爪座，解除驱动棘爪14外侧部与内棘齿11的啮合。

上述的左右侧的超越离合器19，又称为自行车飞轮，呈对称结构，参见图1和图2、3的左部，分别连接在自行车后部的车轮6的左侧和右侧，安装相位差为180°。车轮6和两个超越离合器呈转动地安装在自行车的车轴20上。车轴的两端用螺母分别固定安装在后轮叉上。两个超越离合器均由中心轮、内棘轮、棘爪轮、储能弹簧等构成。上述中心轮21，呈阶梯轴形，依靠中心孔的螺纹固定安装在车轴20的端部。上述内棘轮22，与车轮6的车轮毂23成一体结构，也可以呈独立结构再与车轮毂固定连接。用轴承24将车轮6和内棘轮一并安装在车轴9上。轴承采用通常自行车车轮的轴承结构，由轴承档和轴承碗及其之间的多个钢球构成。内棘轮22的圆筒腔的内周满布内棘齿。上述棘爪轮25，位于内棘轮22的外侧，棘爪轮由传动带环和棘爪环构成。传动带环26呈圆环形，用轴承安装在中心轮21的圆盘27上。该轴承由外周呈轴承碗形的圆盘27、中心轮上的轴承碗形的档圈28、多个钢球29和锁紧圈30构成，使棘爪轮与中心轮呈转动配合，即与车轴呈转动配合。传动带环的周缘有v形断面的圆环形的传动带槽31和卡口17，传动带18的尺寸较大的后端头卡入卡口17而固连在棘爪轮25上，并卷绕在传动带槽中。当采用平皮带形的传动带时，可以不必采用传动带槽结构。上述棘爪环32呈环扇形，也可以是圆环形，与传动带环的内侧连接而成一体结构。棘爪环伸入上述棘齿轮22的圆筒腔中。棘爪环有在轴向上贯通棘爪轮并在棘爪环周缘形成腔形缺口的棘爪座13，腔形的棘爪座使传动带槽的底部形成棘爪口，使棘爪座与传动带槽31连通。棘爪座中可转动地装有像自行车飞轮中那样的棘爪33和棘爪弹簧34。在棘爪弹簧的作用下，棘爪的内侧部与内棘轮25的棘齿啮合，棘爪外侧部经棘爪口伸入传动带槽31。传动带18的卷绕能克服棘爪弹簧34的弹力，推压棘爪33的外侧部而将整个棘爪压入棘爪座，解除棘爪14内侧部与内棘轮22的啮合，从而解除棘爪14与内棘轮22的啮合。上述储能弹簧35，呈钟表弹簧那样的盘卷式弹簧结构，也可以采用通常的塔式螺旋形弹簧结构。储能弹簧套装在位于棘爪轮22外侧的中心轮21上，在储能弹簧外侧有用螺纹结构固定安装在中心轮上的档板36。储能弹簧35的内圈端37采用插入结构固定在档板36上，外圈端38采用插入结构固连在棘爪轮25上。

使用本实施例的自行车，用左右脚连续旋转式交替地蹬踏自行车左右侧的曲柄踏板，分别经自行车左右侧的驱动机构交替地驱动自行车后部的车轮6即后车轮连续旋转，驱动自行车持续前进。右侧的驱动机构的传动过程如下：当蹬踏旋转曲柄踏板8旋转驱动轮7时，由于内棘齿11与驱动棘爪14啮合，棘爪盘12与棘齿盘10连成一体，二者沿顺时针方向转动，棘爪盘卷绕传动带18的前部。同时经传动带18拉动超越离合器19的棘爪轮25，由于棘爪轮卷绕传动带18的后部，使张紧的传动带的后部将棘爪33压入棘爪座，棘爪与内棘轮22的啮合解除，随着驱动轮7的转动，传动带18向前移动，传动带拉动棘爪轮25沿逆时针方向转动，使外圈端38与棘爪轮固连的储能弹簧35随之逆时针旋转卷紧而储备能量。当驱动轮旋转，棘爪盘12卷绕传动带18至棘爪口时，传动带前部的卷绕力克服弹簧15的张力，将驱动棘爪14压入棘爪座13，解除驱动棘爪与内棘齿11的啮合，棘爪盘12与棘齿盘10的连接解除，传动带的张力使棘爪盘12反转，传动带18松驰，此时超越离合器中的棘爪轮25上的棘爪33失去传动带的卷绕压力，在棘爪弹簧34张力的作用下，棘爪33与内棘轮22啮合，储能弹簧35瞬间释放弹簧能，加速推动内棘轮22连同车轮6沿顺时针方向旋转，驱动自行车前进。直到棘爪轮、内啮轮复位，超越离合器复位，并同时经传动带拉动驱动轮7上的棘爪盘12反转复位。随后左侧的驱动机构按上述传动过程驱动自行车前进。如上采用通常驱动自行车的方式，即蹬踏左右侧的曲柄踏板，便能驱动自行车持续前进。

本自行车可以调整成当左侧和右侧的曲柄踏板均处于铅垂状态时，左右侧驱动机构的传动带18的卷绕将棘爪33压入棘爪座，棘爪与内棘轮22的啮合解除，与内棘轮连接的车轮6处于自由旋转状态，自行车便能方便地倒退。

Claims (7)

1、一种弹簧储能式双飞自行车，包含车架(1)，车架上的鞍座(2)、转向车把(3)、车轮(5、6)及其左侧和右侧的驱动机构，驱动机构的曲柄踏板式的驱动轮(7)经传动带(18)与车轮连接的超越离合器(19)传动连接，其特征在于左右侧的驱动机构的传动相位差为180°，上述驱动轮有与曲柄踏板(8)连接的棘齿盘(10)和与车架上的中轴(9)转动连接的棘爪盘(12)，棘爪盘上的弹簧(15)连接的一个驱动棘爪(14)与棘齿盘的一个内棘齿(11)啮合，传动带与棘爪盘呈卷绕式连接，上述超越离合器有与车架上的车轴(20)转动连接的棘爪轮(25)、与车轮连接的内棘轮(22)、连接棘爪轮与车轴的储能弹簧(35)，棘爪轮上的棘爪弹簧(34)连接的一个棘爪(33)与内棘轮啮合，传动带与棘爪轮呈卷绕式连接。

2、根据权利要求1所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的棘爪盘(12)呈扇形，棘爪盘有容纳驱动棘爪(14)的缺口形的棘爪座(13)，棘爪盘周缘有传动带槽(16)和与传动带(18)前端连接的卡口(17)。

3、根据权利要求1所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的棘爪轮(25)有环扇形的棘爪环(32)和圆环形的传动带环(26)，棘爪环有容纳棘爪(33)的缺口形的棘爪座(13)，传动带环有圆环形的传动带槽(31)和与传动带(18)后端连接的卡口(17)。

4、根据权利要求2所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的棘爪轮(25)有环扇形的棘爪环(32)和圆环形的传动带环(26)，棘爪环有容纳棘爪(33)的缺口形的棘爪座(13)，传动带环有圆环形的传动带槽(31)和与传动带(18)后端连接的卡口(17)。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的车轴(20)上固连有中心轮(21)，有与中心轮固连的档板(36)，所说的储能弹簧(35)呈盘卷弹簧结构，储能弹簧的内圈端(37)与档板连接、外圈端(38)与棘爪轮(25)连接，所说的棘爪轮与中心轮之间有轴承，该轴承有钢球(29)和档圈(28)，所说的内棘轮(22)与车轴之间有轴承(24)，该轴承有轴承档和轴承碗及其之间的钢球。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的左右侧的驱动机构均与自行车后部的车轮(6)传动连接。

7、根据权利要求5所述的弹簧储能式双飞自行车，其特征在于所说的左右侧的驱动机构均与自行车后部的车轮(6)传动连接。

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