[发明专利]脚踏车高效省力驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及脚踏车，尤其是脚踏车驱动装置。

背景技术

在现有常见的脚踏车（如自行车、三轮车）上，带动车轮转动的轮盘与装有脚蹬的轴装在一起，车轮的运动是靠人的脚踩脚蹬做圆周运动而带动轮盘转动，再由链条带动车轮旋转。

由于骑乘者是坐在座垫上用脚踩脚蹬，脚蹬做圆周运动，脚的蹬力方向不能确保始终垂直于力臂，力臂处于不断的变化中，人对车的脚踏力转换为对车轮旋转有用的功在不断变化，在相同脚蹬力的作用下，通常是当左右脚蹬处于相同高度位置且脚蹬力垂直向下（假设车行驶在水平路面上）时所获得的力矩最大，而当左右脚蹬中的一个处于最高位置而另一个处于最低位置时的力矩几乎为零，在这个过程中，人力所做的功很大一部分都为无用功，做功效率没有达到最大化，因此造成了人力的浪费。有时为了提高效率，人们会习惯性的随脚蹬踏板的转动而调整脚的蹬力方向，如果惯性不大时，脚向前下方或后下方蹬时就会感觉较吃力和别扭。另外，由于脚蹬是做圆周运动，坐着骑车时考虑脚的动作范围局限，脚蹬的圆周运动半径不能做得太大，这也是导致普通非变速脚踏车速度不高的原因之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种用单一方向的脚蹬力来驱动，骑乘省力，做功效率高，结构紧凑的脚踏车高效省力驱动装置。

为了实现上述技术目的，本发明的脚踏车高效省力驱动装置，包含有左脚蹬臂、右脚蹬臂、大同步带轮、小同步带轮、上换向轮和下换向轮，左脚蹬臂与右脚蹬臂的上端均并排安装有两个旋向相反的单向同步带轮，大同步带轮与小同步带轮之间并排的套有左右两条同步带，左同步带穿过左脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，右同步带穿过右脚蹬臂上端的两单向同步带轮之间，上换向轮与下换向轮之间套有换向带，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端均与换向带固连，小同步带轮与脚踏车的主动链轮轴固连。

当左脚蹬臂下行时，左脚蹬臂上端的两单向同步带轮不能旋转而将左同步带夹紧向下拖动，从而带动大同步带轮和小同步带轮旋转，右同步带随左同步带同步下行，在左脚蹬臂下行的同时，在上下换向轮和换向带的作用下，右脚蹬臂同步上行，右脚蹬臂上端的两单向同步带轮能旋转但旋向相反，对正在下行的右同步带不构成限制，小同步带轮带动脚踏车的主动链轮轴转动，驱动脚踏车前进；当左脚蹬臂下行到下止点时，右脚蹬臂上行到上止点，这时就反过来，右脚蹬臂开始下行，右脚蹬臂上端的两单向同步带轮不能旋转而将右同步带夹紧向下拖动，从而带动大同步带轮和小同步带轮继续按原方向旋转，左同步带随右同步带同步下行，在右脚蹬臂下行的同时，在上下换向轮和换向带的作用下，左脚蹬臂同步上行，左脚蹬臂上端的两单向同步带轮能旋转但旋向相反，对正在下行的左同步带不构成限制，则小同步带轮带动脚踏车的主动链轮轴继续按原方向转动，从而驱动脚踏车持续前进。

左脚蹬臂与右脚蹬臂上端分别通过导向轴承限位于左右导轨上，左脚蹬臂与右脚蹬臂上端的单向同步带轮均通过单向轴承装配在支撑轴上。用左右导轨分别对左脚蹬臂与右脚蹬臂上端进行限位，使之运行平稳可靠，并能很好的恰当控制左右脚蹬臂上端单项同步带轮之间的左右距离，使其不至于产生干涉。

大同步带轮、小同步带轮、上换向轮、下换向轮和张紧轮均通过各自的轮轴安装在壳体内，壳体的左侧盖板、右侧盖板上对应于换向带的部位设有竖向条孔，左右导轨分别对应的设置在左右侧盖板上的竖向条孔处。整个壳体可以做得较薄，即左右侧盖板之间的厚度小，便于将其安装在脚踏车特别是自行车座垫下的三角区域，取代传统的脚蹬圆周运动驱动机构，结构紧凑，易于实现。

本发明结构简单、紧凑，用很少的部件组成即实现了脚踏车的往复式直线驱动，骑乘者只需用单一方向的脚蹬力就能实现脚踏车的驱动，使骑乘省力，做功高效。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是本发明装在自行车上的示意图。

图5是本发明中大小同步带轮、上下换向轮及张紧轮的另一种布置实施方式图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。