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附柄式杠杆齿轮自行车

阅读:274发布:2023-02-22

专利汇可以提供附柄式杠杆齿轮自行车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属机械范畴,包括 自行车 、三轮车及 电动自行车 、三轮车等产品。其核心是利用了杠杆原理和 齿轮 传动 滑轮 原理,在省 力 的同时提高了速度。其生产技术的关键是整个 曲柄 、牙盘、附柄及齿轮、 支架 的设置、制造和材料,要足够牢固,足以承受力量。另外,齿轮的 轴承 (或滚珠),曲柄与 支点 、受力点的连接(尤其支点。受力点可以不作固定连接),都是技术、生产关键。既要灵活,又要固定,能承受力量而不脱落,又要充分利用杠杆原理的撬动作用。,下面是附柄式杠杆齿轮自行车专利的具体信息内容。

1、附柄式杠杆齿轮自行车,其前后轮、前叉及其它车架主体与现有 自行车相同。其特征是:在牙盘轴前后侧各增设了一个附柄(共二个), 其一端分别与牙盘轴连接与牙盘同轴连动,另一端分别与相应增加长度 后的原曲柄末端连接形成支点和受点形成杠杆原理;变后轴飞轮为齿 轮并同向(轴与地面的平行线以上,含平行线)设置若干相互咬合的连 动齿轮,并把飞轮置于最末端齿轮轴上与该齿轮同步连动。
2、根据权利要求1所述的自行车,其特征是:原有曲柄延长了2倍, 即在原有曲柄最大限度的长度上再乘以2倍的长度;它没有增加空间占 有而实际上本身大大增加了长度即增加了两倍。
3、根据权利要求1所述的自行车,其特征是:附柄可以只使用一个, 如只用后侧附柄或前侧附柄。
4、根据权利要求1所述的自行车,其特征是:在传动、驱动过程中 使用了齿轮。
5、根据权利要求1、4所述的自行车,其技术特征是:牙盘亦可改 为齿轮,而把牙盘后移,后轴亦可保留原来的飞轮结构。即原牙盘改为 齿轮并与数量恰当的齿轮咬合,而把牙盘后移至最后一个齿轮与该齿轮 同轴连动,然后带动链条带动后轴飞轮。
6、根据权利要求1、4所述自行车,其技术特征是:附柄杠杆部份 和齿轮传动驱动部份,其技术可以单项使用。
7、根据权利要求1、4所述自行车,其技术特征是:各创新部件的 尺寸、大小、数量、位置、形状、度等的设计设置,可以根据需要有 所变化,各创新部件包括链条,其结构、搭配可以有所变化、转换。
8、根据权利要求1、4所述自行车,其特征是:齿轮可以不垂直设 计,即不与地面垂直而与地面平行,即设置在后轴与牙盘之间。

说明书全文

一、本发明属机械领域自行车行业,包含所有形式的人脚踏车,如 自行车(含电动,下同)三轮车等。

二、自行车是人们生活中代步、交通、锻炼、休闲的最好选择之一。 但传统自行车稍遇坡度,骑行便十分吃力且速度缓慢;而变速车虽可省力, 但却是以牺牲速度为代价的,其省力与速度成反比,且变速器易损坏。电 动自行车虽可省力快速,但那已超出了人力车的范畴,不能满足人们运动、 锻炼、休闲的选择需要,且充电、更换电池也是个麻烦。

本新设计正好可以做到大幅度省力而不减速,因其省力,故还可提高 车速。其优越性,比之电动自行车有过之无不及。

在今年4月份上海展览馆举办的“国际自行车展览”中,还未见到有 此种车型出现。本设计当为领先地位。

三、本设计产品满足了人们日渐增长的现代生活方式的需要,既可作 市内交通工具,又可作长途旅行跋涉;即可休闲,又可锻炼身体、锻炼意 志,有利健康长寿,有利于环境保护,把自行车的实用性和这一绿色产品 的价值,又向前推进了一大步,有巨大的社会价值和经济价值。

四、本设计在自行车两个方面作了较新颖的设计和改进。一是牙盘与 曲柄的设计,二是飞轮的设计。

五、关于牙盘曲柄的设计

1、牙盘曲柄的设计,在于增设了二个附柄,附柄长度与脚踏曲柄相 同,其一端与牙盘同轴固定与牙盘连动。另一端与曲柄形成支点和受力点。

2、延伸脚踏曲柄的长度,为原有长度×2。

3、本设计利用了杠杆原理即力臂越长,重力臂越短则越省力的原理。 大大增加了力臂(踏板至支点)长度,因而明显省力,如图1。

注:现有变速车也是把链条换到小牙盘以此增加曲柄(杠杆)长度来 省力的,但速度却要随之降低。

图1的说明:(1)脚踏曲柄除支点和受力点外,不与牙盘作任何接 触连接,而依靠与支点和受力点的连接(二者可同时连接,也可只连接支 点)来保持其存在并作功。作支点的附柄②应超过曲柄再反勾回来作支点。

(2)当脚踏曲柄(踏板)向下压的时候,撬动附柄③使牙盘转动从 而带动链条。同时,当脚踏曲柄向下压的时候,同时会产生把附柄②向下 压的压力,使牙盘顺时针方向转动,从而与附柄③形成合力。

(3)脚踏曲柄与支点和受力点的连接,都须是活动的,做成套杆、 滚珠、轴承式皆可。即是说如果只有其中之一个点连接(以连接支点为好) 的话,则脚踏曲柄可以自由摆动或作360°旋转。

(4)附柄的设置原则是:附柄③只能在牙盘中轴的后方向一侧,以向 下斜置 为好,即与杠杆的度(夹角)不宜太大,以不超过90°(或以90°以下) 为好,这样充分利用撬动力。

附柄②的设置只能在牙盘中轴前方向一侧,以平(与杠杆夹角90°) 设置或90°以下为好,但也不宜太小。

(5)本设计(即延伸和增设曲柄部份)并未多占有原有牙盘曲柄旋 转所占有的空间,因此不需改变自行车原有结构。

(6)附柄②也可做成孤线,以为美观,如图2。

(7)附柄②的支点,也可以不做成勾形,即不越过曲柄再反勾回来, 而是直接与曲柄接触做支点。但这样当曲柄向下(前)压的时候,附柄② 产生的顺时针方向的力会降低。

(8)脚踏曲柄也可做成曲线形,有利于曲柄产生使牙盘顺时针方向 旋转的压力,如图3。

(9)在左边脚踏曲柄也比照上述各方案设计即增加一个牙盘(但不 需牙盘齿轮)。但也可不必增加整个牙盘而只须参照右边曲柄附柄的机械 设计即可。

六、关于齿轮传动的设计

根据杠杆原理,飞轮越大越省力,也就是受力点离轴越远越省力的原 理,本设计用3~5个相互咬合直线设置的齿轮代替原有飞轮,而把飞轮 附加在其中一个齿轮上,以达省力之目的(注:变速车也是利用大飞轮省 力的,但速度同样要降低)。

本设计(齿轮)有轻便型和高速型两种。

1、齿轮轻便型,如图4。

图4的说明:

(1)两端齿轮可大可小,越大越省力。

(2)两端齿轮应等大,才不会降低速度。而中间传动齿轮不必与两 端等大,大致与飞轮相当即可。

(3)飞轮与齿轮连动。

(4)齿轮的凹凸槽应做成斜坡形,而不应是方形,以利于传动。

(5)支架(⑧、⑨)可寻找最佳位置,也可只用其中一个。

(6)齿轮厚度1~2cm即可。为美观和节省材料,减轻重量,两端 大齿轮可做成花心。

(7)齿轮、飞轮就固定在支架⑩上,利用后货架即可,但不能是简 易的,应足够牢固。

(8)飞轮大小与原飞轮等大或以变速车最小一档飞轮为准。这样可 保持车速。

(9)齿轮的轴仍用单向轴承和滚珠(中间传动齿轮),这样既有利 于传动,也可在自行车滑行时保持链条不必跟着转动。

(10)齿轮之间的结合部不可太紧,以免传动受影响。

(11)此种设计同时具有滑轮原理的省力作用。

(12)齿轮还可以后斜置或平置(前后皆可)。如图5、6。

2、齿轮高速型

高速型只需一个大齿轮,其余皆为小齿轮。利用的是大小齿轮不同周 长的原理提速。如图7。

图7的说明

(1)飞轮与大齿轮的周长(或直径)之差越大,则速度越快,如达 到2∶1时,则速度可提高一倍,以此类推。

(2)后轴(后轮轴)齿轮可比原飞轮稍大以省力。

(3)其余支架设置与轻便型相同。

(4)可增加齿轮以利用滑轮效应,但飞轮与大齿轮的比例要相应缩 小。如图8。

(5)高速型和轻便型一样,齿轮可斜置平置,如图5、6。

七、本设计具有大幅度省力又快速的优点,克服了传统自行车耗力和 变速车慢速的弊病。因为本设计并没有改变牙盘越大飞轮越小则速度越快 的速度结构原理。将更加大大的方便人们的生活、交通,人们将更多地积 极使用它,有利于环境保护。

八、本设计之实现极为简单,凡自行车生产厂家皆可很容易生产,不 需要改造设备,不需投入大量资金。

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