[发明专利]曲柄以及利用曲柄传输功率的方法

说明书

一种踏板驱动车辆的曲柄，该车辆具有含有底部支架壳体的框架。该曲柄包括：曲柄轴，可转动地安装至框架的底部支架壳体；主轴，可操作地连接于曲柄轴与底部支架壳体相隔开的一端并且可绕主轴转动轴线转动；固定构件，固定地安装至底部支架壳体；可转动构件，可操作地与主轴接合并配置为接合主轴的转动；连接组件，可操作地接合固定构件和可转动构件，该连接组件配置为当曲柄臂绕底部支架壳体转动时接合可转动构件的转动；以及踏板角度控制组件，可操作地连接于主轴并配置为根据曲柄臂转动期间的角度位置控制踏板的角度。

本申请要求于2012年12月21日提交的美国临时专利申请61/740,871在35U.S.C.§119(e)下的权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及曲柄领域。特别是，其涉及一种改进的曲柄，用于增强蹬踏时所产生的动力以及用其传输动力的方法。

背景技术

在传统的曲柄中，踏板通过主轴可转动地安装到曲柄臂，并且可以在通过自行车骑者的蹬踏运动引起的曲柄臂的转动期间自由地在主轴上转动。这种主轴上踏板的自由转动导致踏板的角度完全由蹬踏运动期间自行车骑者的双脚的定位来控制。

在大多数情形中，当使用传统的曲柄时，曲柄臂转动期间踏板的角度定位不提供最优的推力，其结果导致蹬踏动力的损失。

举例来说，试验已经表明，当使用传统的曲柄时，仅从曲柄臂向上垂直位置在大约30度和130度之间被有效地施加了推力。因此，作为踏板的角度没有被合适定位的结果，大约80度的推力在向上垂直位置和向下垂直位置之间向下推动曲柄臂期间被丢失。

为解决这一问题，目前有电子设备可用于指示蹬踏运动期间双脚的最佳定位。然而，这些设备常常是昂贵的并且会限制自行车骑者长期专注于其双脚的位置，这会是令人疲劳的。

鉴于上述情况，需要一种改进的曲柄和用其传输动力的方法，其能够克服或至少最小化一些上述讨论的现有技术所涉及的。

发明内容

根据第一一般方面，提供一种踏板驱动车辆的曲柄，其框架具有底部支架壳体。该曲柄包括：曲柄轴，可转动地安装到框架的底部支架壳体；主轴，在与底部支架壳体分隔开的一端可操作地连接到曲柄轴并且绕主轴的转动轴线可转动；固定构件，固定地安装到底部支架壳体；可转动构件，与主轴可操作地接合并配置为在转动中接合主轴；连接组件，可操作地接合固定构件和可转动构件，该连接组件配置为当曲柄臂绕底部支架壳体转动时在转动中接合可转动构件；以及踏板角度控制组件，可操作地连接到主轴并配置为在曲柄臂转动期间根据角度位置控制踏板的角度。

根据另一一般方面，还提供一种具有框架的踏板驱动车辆的曲柄。该曲柄包括两个曲柄臂组件。每个曲柄臂组件包括：曲柄臂，可转动地安装到框架，并具有在其转动端上的转动中心；主轴，在与转动端分隔开的主轴端可操作地连接到曲柄臂，并绕主轴的转动轴可转动；踏板，安装到主轴；可转动构件，与主轴可操作地接合；固定构件，固定到框架并接近曲柄臂的转动端；连接组件，与固定构件和可转动构件可操作地接合，并配置为当曲柄臂绕其转动中心转动时在转动中接合可转动构件；以及踏板角控制组件，可操作地连接到可转动构件并配置为在曲柄臂绕其转动中心转动期间根据角度位置控制踏板的角度。

在一个实施例中，主轴在与底部支架壳体分隔开的一端可转动地安装到曲柄臂。

在一个实施例中，固定组件包括与底部支架壳体同心的固定齿轮。

在一个实施例中，可转动构件包括可转动齿轮。

在一个实施例中，连接组件包括多个中间可转动齿轮延伸在固定齿轮和可转动齿轮之间，且每个中间齿轮可操作地连接到可转动齿轮、固定齿轮和中间齿轮的相邻的一个。

在一个实施例中，固定齿轮、可转动齿轮和中间齿轮的每一个包括相同数量的齿。