一种自行车的制作方法

本发明属于自行车技术领域，涉及一种自行车。

背景技术：

现有自行车的基本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极大的方便。

但也存在较大缺点，由于两脚蹬臂之间需要180°设置，在骑行时，需要自行车要先有一定的速度后，两只脚蹬才能越过上止点及下止点形成圆周运动，完成相对平稳的踩踏力输出，且只有越过上止点之后向前踩动踏板约100°的角度范围内时才能有踩踏力输出，且因大部分踩踏力的角度不易调整至接近链轮外圆切线方向来形成更大的踩踏转动力矩，只有约50°的角度范围能产生较大踩踏转动力矩，其余的260°角度转动基本是做无用功，且因其脚蹬力在每一圈的做功角度较小且必须转动一周才能做功一次，从而造成了踩踏力严重浪费，且受人体双腿运动距离和脚蹬最小离地间隙的限制，其脚蹬臂的设计长度只能限制在一定范围内，无法形成更大的转动力矩，最终造成骑行者在骑行时体能消耗大、上坡时费力、操作沉重，公开的一种上下往复踩踏式自行车，申请号为2017100141840的发明申请，完好的解决了上述问题，但也存在倒车时会产生车轮锁死的现象，影响了自行车的正常使用。

技术实现要素：

为了解决公开的一种上下往复踩踏式自行车，申请号为2017100141840发明申请的上述缺点，本发明提供一种自行车，利用对左、右脚蹬交替往复踩踏可产生连续的踩踏力输出，具有踩踏力利用率高，可大幅度降低体能消耗，踩踏无死角，可容易的通过调整踩踏角度及控制脚蹬臂往复交替摆动的角度来取得更大的踩踏力输出，也可方便向后推行，不会产生车轮锁死的现象，具有骑行方便，结构简单，外观改动微小，易于骑行者接受等优点。

根据本发明所提供的一种自行车，在自行车车架中轴的钢管内设有内套，在内套内部设有左中轴与右中轴，其中左中轴与左中轴套筒刚性连接，左中轴穿过固定在车架中轴钢管上的左端盖的一端固定安装有脚蹬臂，另一端固定安装有伞齿轮，在左中轴套筒上设有平行于轴向横截面的弧形通槽，设有可转动的中间伞齿轮的中间伞齿轮轴穿过弧形通槽固定在内套上，内套在车架中轴的钢管内呈同轴圆周滑动设置，在右中轴外与右中轴同轴设有链轮轴套，其穿过固定在车架中轴钢管上的右端盖的一端固定安装有链轮，另一端与左中轴套筒之间设有棘轮，在右中轴的一端固定安装有脚蹬臂，另一端固定安装有伞齿轮，且在右中轴与链轮轴套之间设有棘轮，左中轴伞齿轮与右中轴伞齿轮通过与中间伞齿轮啮合可互为逆向转动，在内套与自行车车架中轴的钢管之间设有在圆周方向可定位的且可单向锁定的棘轮机构，在踩踏前行时，内套按踩踏方向旋转至设定位置并与自行车车架中轴的钢管锁定，在倒车时内套按逆踩踏方向旋转与自行车车架中轴的钢管解锁使得内套在自行车车架中轴的钢管内正常转动。

根据本发明所提供的一种自行车，为了在倒车时更加省力、顺畅，在内套与自行车车架中轴的钢管之间设有轴承。

根据本发明所提供的一种自行车，为了安装方便，在内套与自行车车架中轴之间的轴承设置在内套的两端。

根据本发明所提供的一种自行车，所述的棘轮机构可设定为：在内套上设有卡口，在自行车车架中轴的钢管上设有与卡口相配合的单向的锁定卡快。

需要说明的是：所述的棘轮机构不局限在内套上设有卡口，在自行车车架中轴的钢管上设有单向的锁定卡快的设定，也可在自行车车架中轴的钢管上设有卡口，在内套上设有单向的锁定卡快，

运行原理如下：左脚向下踩踏左脚蹬时与之通过脚蹬臂刚性连接的左中轴逆时针转动，由于左中轴伞齿轮与右中轴伞齿轮通过与中间伞齿轮啮合可互为逆向转动，使得右中轴顺时针转动带动与之通过脚蹬臂刚性连接的右脚蹬向上移动，（此时右中轴上的棘轮处于顺时针开放状态），在左中轴逆时针转动的同时，与左中轴刚性连接的左中轴套筒通过棘轮（此时棘轮处于逆时针锁死状态）带动链轮轴套及固定安装在链轮轴套上的链轮一同转动，链轮通过链条带动自行车后轮链轮转动，推动自行车前行，当左脚蹬向下踩踏至一定角度后，转换至踩踏右脚蹬向下踩踏，在右脚向下踩踏右脚蹬时与之通过脚蹬臂刚性连接的右中轴逆时针转动，由于右中轴伞齿轮与左中轴伞齿轮通过与中间伞齿轮啮合可互为逆向转动，使得左中轴顺时针转动带动与之通过脚蹬臂刚性连接的左脚蹬向上移动（此时左中轴套筒上的棘轮处于顺时针开放状态），在右中轴逆时针转动的同时，右中轴通过棘轮（此时棘轮处于逆时针锁死状态）带动链轮轴套及固定安装在链轮轴套上的链轮一同转动，链轮通过链条带动自行车后轮链轮转动，推动自行车前行，如此往复完成连续的踩踏力输出，当推动倒车时，因后车轮链轮内的棘轮锁定，后车轮逆前行方向旋转通过链条带动与脚蹬臂刚性连接的链轮逆前行方向旋转，从而通过啮合的伞齿轮带动与中间伞齿轮轴刚性连接的内套同向旋转，因单向锁定卡快处于解锁状态，使得自行车得以方便倒行，当需要向前骑行时，通过踩踏脚蹬带动与脚蹬臂刚性连接的链轮及通过啮合的伞齿轮带动与中间伞齿轮轴刚性连接的内套旋转，当内套旋转至所设定的位置后，因单向锁定卡快处于锁定状态，使得与脚蹬臂刚性连接的链轮通过链条带动自行车后车轮上的链轮转动，从而带动车轮旋转推动自行车前行。

需要说明的是：以上所述左、右中轴转动方向均以左中轴向右中轴方向视角来确定左、右中轴是顺时针方向转动或逆时针方向转动。

本发明的一种自行车的优点在于：结构简单，取代了现有自行车踩踏力传递效率低的脚蹬圆周运动，具有踩踏力利用率高，可大幅度降低体能消耗，踩踏无死角，可方便向后推行，不会产生车轮锁死的现象，骑行方便，外观改动微小，易于骑行者接受等优点。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的进一步描述来详细阐述本发明的构思及应用。

图1是本发明一种自行车实施方式的整体示意图

图2是沿图1的a-a线剖开的示意性的剖视图

图3是沿图2的b-b线剖开的示意性的剖视图

图4是图3的k向视图

图5是图1a1的局部放大视图

图6是图2a2的局部放大视图

图7是图3a3的局部放大视图

具体实施方式：

现在，将详细描述根据本发明的实施方式，其示例在附图中被示出。以下，将参照附图描述实施例，以解释本发明的总体构思。

如图1至图4所示，

根据本发明所提供的一种自行车，在自行车车架100中轴的钢管3内设有内套5，在内套5内部设有左中轴1与右中轴10，其中左中轴1与左中轴套筒14刚性连接，左中轴1穿过固定在车架100中轴的钢管3上的左端盖2的一端固定安装有脚蹬臂101，另一端固定安装有伞齿轮18，在左中轴套筒14上设有平行于轴向横截面的弧形通槽20，设有可转动的中间伞齿轮17的中间伞齿轮轴4穿过弧形通槽20通过螺丝16固定在内套5上，内套5在车架100中轴的钢管3内呈同轴圆周滑动设置，在右中轴10外与右中轴10同轴设有链轮轴套7，其穿过固定在车架100中轴钢管3上的右端盖8的一端固定安装有链轮12，另一端与左中轴套筒14之间设有棘轮6，在右中轴10的一端固定安装有脚蹬臂101，另一端固定安装有伞齿轮15，且在右中轴10与链轮轴套7之间设有棘轮11，左中轴伞齿轮18与右中轴伞齿轮15通过与中间伞齿轮17啮合可互为逆向转动，在内套5与自行车车架100中轴的钢管3之间设有在圆周方向可定位的且可单向锁定的棘轮，在踩踏前行时，内套5按踩踏方向旋转至设定位置并与自行车车架100中轴的钢管3锁定，在倒车时内套5按逆踩踏方向旋转与自行车车架100中轴的钢管3解锁，使得内套5在自行车车架100中轴的钢管3内正常转动。

如图2所示，为了在倒车时更加省力、顺畅，在内套5与自行车车架100中轴的钢管3之间设有轴承13。

如图2所示，为了安装方便，在内套5与自行车车架100中轴的钢管3之间的轴承设置在内套5的两端。

如图2所示，为了运转顺滑，左中轴套筒14及链轮轴套7在左右端盖处设有轴承。

如图3，7所示，为了方便安装、维护，在内套5上设有卡口21，在自行车车架100中轴的钢管3上设有与卡口21相配合的单向的锁定卡快22，锁定卡快22围绕设置在车架100中轴的钢管3上的轴23旋转，并通过弹簧24压紧在内套5的外圆上。

运行原理如下：左脚向下踩踏左脚蹬时与之通过脚蹬臂101刚性连接的左中轴1逆时针转动，由于左中轴伞齿轮18与右中轴伞齿轮15通过与中间伞齿轮17啮合可互为逆向转动，使得右中轴10顺时针转动带动与之通过脚蹬臂101刚性连接的右脚蹬向上移动，（此时右中轴上的棘轮11处于顺时针开放状态），在左中轴1逆时针转动的同时，与左中轴1刚性连接的左中轴套筒14通过棘轮6（此时棘轮6处于逆时针锁死状态）带动链轮轴套7及固定安装在链轮轴套7上的链轮12一同转动，链轮12通过链条带动自行车后轮链轮转动，推动自行车前行，当左脚蹬向下踩踏至一定角度后，转换至踩踏右脚蹬向下踩踏，在右脚向下踩踏右脚蹬时与之通过脚蹬臂101刚性连接的右中轴10逆时针转动，由于右中轴伞齿轮15与左中轴伞齿轮18通过与中间伞齿轮17啮合可互为逆向转动，使得左中轴1顺时针转动带动与之通过脚蹬臂101刚性连接的左脚蹬向上移动（此时左中轴套筒14上的棘轮6处于顺时针开放状态），在右中轴10逆时针转动的同时，右中轴通过棘轮11（此时棘轮11处于逆时针锁死状态）带动链轮轴套7及固定安装在链轮轴套7上的链轮12一同转动，链轮12通过链条带动自行车后轮链轮转动，推动自行车前行，如此往复完成连续的踩踏力输出，当推动倒车时，因后车轮链轮内的棘轮锁定，后车轮逆前行方向旋转通过链条带动与脚蹬臂101刚性连接的链轮12逆前行方向旋转，从而通过啮合的伞齿轮带动与中间伞齿轮轴4刚性连接的内套5同向旋转，因单向卡快22的斜坡面与卡口21接触而滑出卡口21，处于非锁定状态，使得自行车得以方便倒行，当需要向前骑行时，通过踩踏脚蹬带动与脚蹬臂101刚性连接的链轮12及通过啮合的伞齿轮带动与中间伞齿轮轴4刚性连接的内套5旋转，当内套5旋转至所设定的位置后，因单向卡快22滑入卡口21后，卡快22的立面与卡口21接触，处于锁定状态，使得与脚蹬臂101刚性连接的链轮通过链条带动自行车后车轮上的链轮转动，从而带动车轮旋转推动自行车前行。

需要说明的是：以上所述左、右中轴转动方向均以左中轴向右中轴方向视角来确定左、右中轴是顺时针方向转动或逆时针方向转动。