一种踏杆式自动车传动结构的制作方法

1.本实用新型涉及自行车技术领域，尤其涉及一种踏杆式自动车传动结构。


背景技术：

2.现有自行车的基本传动结构是在自行车车架下部的中轴的两端固定安装有脚蹬臂及脚蹬，通过骑行者双脚的圆周循环踩踏脚蹬带动中轴上的链轮转动，并通过链条带动后部车轮上的链轮转动来推动自行车向前行进，具有结构简单等优点，给人们的出行带来了方便。
3.但现有的自行车基本传动结构也存在较大缺点，其采用360度转动脚踏杆，因人体原因，脚踏杆长度不宜过长，不能充分利用杠杆原理达到省力的目的，造成骑行者比较费力，360度转动脚踏杆，真正用力只有向下踩那一部分，其余部分只是为了循环，基本不产生作用力，做功产生浪费，使得现有自行车骑行时体能消耗大；同时，现有自行车牙盘半径同样不能过大，从而使得现有自行车一般传动比较小，骑行速度比较慢，难以满足人们出行需求，上述两种缺点是现有的自行车骑行费力、速度慢的主要原因。
4.基于上述问题，我们设计出了一种踏杆式自动车传动结构来解决以上问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种踏杆式自动车传动结构。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种踏杆式自动车传动结构，包括车架，还包括锥形齿轮盘、左右前输出轴、左右扇形齿轮、左右棘轮、牙盘、传动轴、左右脚踏杆、脚踏板、链条以及后轮飞轮，所述左右前输出轴转动连接于所述车架上，所述左右前输出轴相互靠近的一端设为锥形齿轮结构并均与所述锥形齿轮盘啮合连接，所述左右扇形齿轮以所述左右前输出轴的轴心为中心设置并通过连接杆与所述左右前输出轴固定连接，所述左右扇形齿轮的外侧壁固定连接有左右脚踏杆，所述左右脚踏杆另一端设置有脚踏板，所述左右扇形齿轮的一侧啮合连接有左右棘轮，所述左右棘轮固定连接于所述传动轴两端，所述传动轴贯穿所述车架并转动连接于所述车架上，所述传动轴上固定连接有牙盘，所述牙盘通过所述链条与所述后轮飞轮传动连接。
8.进一步的，所述车架上还设有支架，所述支架上固定有转轴，所述转轴的两端设有转轴杆，两个所述转轴杆与所述左右扇形齿轮之间分别连接有连杆，两个所述连杆的两端分别转动连接于两个所述转轴杆以及左右扇形齿轮上。
9.进一步的，所述左右扇形齿轮的转动角度为20
°‑
35
°
。
10.进一步的，所述脚踏板沿整个车架高度方向其上下运动幅度设为30cm
‑
36cm之间。
11.进一步的，所述车架上位于所述左右前输出轴与所述左右棘轮，处设置有上下摆动范围装置。
12.进一步的，所述车架上位于所述左右扇形齿轮与所述左右棘轮的啮合处外侧设置
有套件保护装置。
13.进一步的，所述左右前输出轴与所述脚踏板之间的长度设为60cm
‑
100cm之间。
14.进一步的，所述左右扇形齿轮的扇形角度设为25
°‑
35
°
之间。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中，通过设置上下低角度往复踩踏模式的传动结构，无需圆周循环，增加脚踏杆长度，可提升至现有自行车脚踏杆长度的4
‑
5倍，达到省力的目的，同等路程可以节省80％左右的体力，以及增加扇形齿轮半径，提升自行车传动比，传动比增加2
‑
3倍，骑行速度可以提升2
‑
3倍，可以达到节省出行时间的目的，满足人们出行基础需求；
16.整个踏杆式自行车传动结构结构简单，便于生产，适宜工厂批量化生产，值得推广。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为本实用新型的左视图。
19.图中：1、车架；2、锥形齿轮盘；3、左前输出轴；4、右前输出轴；5、左扇形齿轮；6、右扇形齿轮；7、左棘轮；8、右棘轮；9、牙盘；10、传动轴；11、左脚踏杆；12、右脚踏杆；13、脚踏板；14、转轴；15、连杆；16、转轴杆；17、支架。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.参照图1
‑
2，一种踏杆式自动车传动结构，该传动结构包括车架1，还包括锥形齿轮盘2、左前输出轴3、右前输出轴4、左扇形齿轮5、右扇形齿轮6、左棘轮7、右棘轮8、牙盘9、传动轴10、左脚踏杆11、右脚踏杆12、脚踏板13、链条以及后轮飞轮。其中左前输出轴3、右前输出轴4；左扇形齿轮5、右扇形齿轮6；左棘轮7、右棘轮8；左脚踏杆11、右脚踏杆12均两两关于车架1的水平中线对称设置。
22.具体地，在一个可能的实施例中，左前输出轴3与右前输出轴4转动连接于车架1上，左前输出轴3与右前输出轴4同轴设置，左前输出轴3与右前输出轴4相互靠近的一端设为锥形齿轮结构，优选为伞形齿轮装状，左前输出轴3与右前输出轴4之间设置有锥形齿轮盘2，且左前输出轴3与右前输出轴4均与锥形齿轮盘2啮合连接，以形成左右动力输出轴3、4同轴反向转动。
23.需要注意的是，同轴反向转动结构包括但不限于本实用新型中公开的结构，也可以通过其他结构实现，根据本实用新型的技术方案修改或替换以达到相同功能的结构，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
24.左扇形齿轮5与右扇形齿轮6以左前输出轴3与右前输出轴4的轴心为中心对称设置与车架1两侧，并通过连接杆与左前输出轴3与右前输出轴4固定连接，左扇形齿轮5与右扇形齿轮6的外侧壁固定连接有左脚踏杆11与右脚踏杆12，左脚踏杆11与右脚踏杆12另一端均设置有脚踏板13，左扇形齿轮5与右扇形齿轮6的一侧分别啮合连接有左棘轮7与右棘
轮8，左棘轮7与右棘轮8固定连接于传动轴10两端，传动轴10贯穿车架1并转动连接于车架1上，传动轴10上固定连接有牙盘9，牙盘9通过链条与后轮飞轮传动连接(链条与后轮飞轮图中未示出)。
25.自行车骑行过程中，如图2所示，当踩踏脚踏板13使得左脚踏杆11与右脚踏杆12上下踩踏时，左脚踏杆11与右脚踏杆12以左前输出轴3与右前输出轴4的轴心为中心呈一定角度往复运动，左扇形齿轮5与右扇形齿轮6随脚踏杆一起往复运动，带动左棘轮7与右棘轮8逆时针转动，同时传动轴10逆时针转动带动自行车前行。
26.具体地，骑行过程中，当左脚踏杆11踩下时，左扇形齿轮5以左前输出轴3的轴心为中心顺时针转动，带动左棘轮7逆时针转动，同时牙盘9逆时针转动，右扇形齿轮6及右脚踏杆12抬起，此时右棘轮8顺时针转动，但右棘轮8不对传动轴10做动力输出；当右脚踏杆12踩下时，右扇形齿轮6以右前输出轴4的轴心为中心顺时针转动，带动右棘轮8逆时针转动，同时牙盘9逆时针转动，左扇形齿轮5及左脚踏杆11抬起，此时左棘轮7顺时针转动，但左棘轮7不对传动轴10做动力输出；当左脚踏杆11与右脚踏杆12交替往复踩下时，持续带动牙盘9逆时针转动，牙盘9通过链条带动自行车后轮飞轮持续逆时针转动，推动自行车向前行。
27.同轴反向结构的设置目的即为了满足左脚踏杆11与右脚踏杆12交替上下往复输出动力。
28.由于左扇形齿轮5与右扇形齿轮6无需做圆周转动，所以齿轮可以设为扇形齿轮，同时扇形齿轮半径可以加大，以增大传动比。
29.左扇形齿轮5与右扇形齿轮6的扇形角度均设为25
°‑
35
°
之间。
30.左扇形齿轮5与右扇形齿轮6的转动角度为20
°‑
35
°
。
31.脚踏板13沿整个车架高度方向其上下运动幅度设为30cm
‑
36cm之间。优选的，其上下幅度设为35cm。该运动幅度满足人体脚踏合适高度，以提高骑行舒适度。
32.左前输出轴3、右前输出轴4与脚踏板13之间的长度设为60cm
‑
100cm之间。
33.为了控制脚踏杆上下踩踏时的角度，具体地，如图1
‑
2所示，在一个可能的实施例中，车架1上还设有支架17，支架17上固定有转轴14，转轴14的两端设有转轴杆16，两个转轴杆16均与转轴14呈180度对称设置，两个转轴杆16与左扇形齿轮5、右扇形齿轮6之间分别连接有连杆15，两个连杆15的两端分别转动连接于两个转轴杆16以及左右扇形齿轮5，6上。
34.骑行时，转轴杆16随转轴14做圆周运动，由于转轴杆16一端通过连杆15与脚踏杆连接，连杆15两端均设为可转动连接，那么当脚踏杆上下踩踏时，连杆15连接的转轴端做圆周运动，通过连杆15与转轴杆16连接的运动控制着脚踏杆往复运动的角度。
35.此外，车架1上位于左右前输出轴3、4与左右棘轮7、8处设置有上下摆动范围装置(图中为示出)。具体地，上下摆动范围装置可采用包括但不限于固定板结构，这样有助于避免脚踏杆触地及抬起过高。
36.车架1上位于左右扇形齿轮5、6与左右棘轮7、8的啮合处外侧设置有套件保护装置(图中未示出)。具体地，套件保护装置可采用包括但不限于塑料套壳结构，这样有助于避免裤脚或杂物卷进齿轮。
37.本实用新型的具体实施原理是：工作时，当脚踏杆(即左脚踏杆11与右脚踏杆12)上下踩踏时，扇形齿轮(即左扇形齿轮5与右扇形齿轮6)与脚踏杆一起以前输出轴(即左前输出轴3与右前输出轴4)的轴心为中心做顺时针转动，同时带动传动轴10逆时针转动，左右
两边脚踏杆交替往复上下踩踏，持续带动传动轴10持续逆时针转动，以带动牙盘9转动，通过链条作用，带动车轮后轮转动，以使得自行车持续向前运动；本发明的技术方案将现有自行车360度圆周循环踩踏方式，改为上下低角度往复踩踏模式，动力输出无需圆周循环，从而增加脚踏杆长度以达到省力的目的，同时通过增加扇形齿轮半径和自行车牙盘半径，以提升自行车传动比，达到提升出行速度的需求，解决了现有自行车骑行费力、骑行速度慢的缺点，并且本发明中踏板式传动结构左右脚蹬交替往复踩踏可产生连续的踩踏力输出，不会产生动力输出浪费，并可以节省体力。
38.另外，为了保证脚踏杆长度空间及美观，自行车前后轮直径不宜过大，与现有电动车车轮相当为宜，前后轮之间留有空间。
39.由于，现今社会中，电动自行车非常受人们的青睐，那是因为现有自行车骑行累，速度慢已经不能满足人们的出行需求，电动车方便人们出行的时候，同时也带来更多隐患，电力需求量大，每天消耗大量电力，电池报废时对环境的污染，电动车速度不易控制，容易造成交通事故等缺点。应用本实用新型中的自行车，可以在满足人们出行基础速度的需求时，还能够不需要花费很大的力气，可以激发人们重新骑行自行车，取代一部分电动车的功能需求，而人的力量资源是可再生的，骑行自行车时还能锻炼身体，增强人们体质，效果非常有益。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。