一种自行车的脚蹬驱动装置的制作方法

本实用新型涉及自行车技术领域，更具体地说是一种自行车的脚蹬驱动装置。

背景技术：

现有技术中自行车的脚蹬驱动系统是将曲柄与链轮一体化，曲柄的一端与链轮连接，另一端与脚蹬连接。为了驱动自行车前进，骑车人双脚必须不停地交替向前踏下脚蹬，使脚蹬作360 度的转动，通过曲柄带动前链轮转动，前链轮通过链条带动后链轮转动，进而带动自行车前行。由于骑乘者是坐在座垫上用脚踩脚蹬，脚蹬做圆周运动，力臂处于不断的变化中，脚踏力为使车轮旋转而做的功也在不断变化。自行车在水平路面上行驶时，在相同脚蹬力的作用下，当左右脚蹬处于相同高度位置时，曲柄均处于水平方向，脚蹬力垂直向下，这时力矩最大；当左右脚蹬中有一个脚蹬处于最高位置，另一个脚蹬处于最低位置时，曲柄均处于竖直方向，脚蹬力垂直向下，这时力矩为零。在蹬骑过程中，脚踏力所做功的较大部分都为无用功，做功效率较低，因此造成了人力的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自行车的脚蹬驱动装置，能节省体力，做功效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自行车的脚蹬驱动装置，包括支撑架、前链轮、后链轮、套装在前链轮及后链轮上的纵向链条、斜向传动组件、左传动组件、左脚蹬、左脚蹬臂、右传动组件、右脚蹬、右脚蹬臂和横向传动组件。支撑架固定在自行车车架上，左脚蹬与左脚蹬臂的下端固定连接，右脚蹬与右脚蹬臂的下端固定连接，前链轮和后链轮均与纵向链条传动连接。斜向传动组件包括上同步链轮、下同步链轮、套装在上同步链轮和下同步链轮上的斜向链条，上同步链轮固定在支撑架的上部，下同步链轮固定在支撑架的下部，左脚蹬臂与斜向链条的左部固定连接，右脚蹬臂与斜向链条的右部固定连接，当右脚蹬向斜下方向运动时，左脚蹬向斜上方向运动。左传动组件包括从前至后依次排列且同轴线的第一前传动杆、第一弹簧和第一后传动杆，第一前传动杆的前端与左脚蹬臂的后侧面固定连接，第一前传动杆的后端和第一后传动杆的前端分别与第一弹簧的两端固定连接。右传动组件包括从前至后依次排列且同轴线的第二前传动杆、第二弹簧和第二后传动杆，第二前传动杆的前端与右脚蹬臂的后侧面固定连接，第二前传动杆的后端和第二后传动杆的前端分别与第二弹簧的两端固定连接。横向传动组件包括左棘轮、右棘轮和传动筒，左棘轮与传动筒的左端传动连接，右棘轮与传动筒的右端传动连接，前链轮套装在传动筒上，且与传动筒固定连接。第一后传动杆的后端与左棘轮的左侧面固定连接，第二后传动杆的后端与右棘轮的右侧面固定连接。

所述左脚蹬臂包括第一斜向臂和第一横向臂，第一横向臂的左端与第一斜向臂的上端固定连接，第一横向臂的右端与斜向链条的左部固定连接；所述右脚蹬臂包括第二斜向臂和第二横向臂，第二横向臂的右端与第二斜向臂的上端固定连接，第二横向臂的左端与斜向链条的右部固定连接。

所述支撑架的左部和右部分别设有第一限位滑槽和第二限位滑槽，第一限位滑槽和第二限位滑槽均与斜向链条平行；所述第一横向臂上套设有位于第一限位滑槽内的第一轴承，第二横向臂上套设有位于第二限位滑槽内的第二轴承，第一轴承与支撑架的左部滑动连接，第二轴承与支撑架的右部滑动连接。第一轴承和第二轴承可以分别使第一横向臂和第二横向臂运动平稳、顺畅。

所述斜向链条与水平面的夹角为30°~60°，使骑行者在骑行时舒服。

本实用新型通过斜向传动组件、左传动组件、右传动组件和横向传动组件的配合，实现了脚蹬自行车的往复式直线驱动，骑行者只需要单一方向的脚蹬力就能实现脚蹬车的驱动，节省体力，做功效率高。

附图说明

图1是本实用新型装在自行车上的结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是图1中Ｂ处放大图；

图4是图1中沿Ｃ向的局部视图；

图5是图1中沿Ｄ—Ｄ向的局部剖视图。

具体实施方式

现结合附图，详述本实用新型具体实施方式：

如图1至图5所示，一种自行车的脚蹬驱动装置，包括支撑架１、前链轮２、后链轮３、斜向传动组件、左传动组件、左脚蹬４、左脚蹬臂５、右传动组件、右脚蹬６、右脚蹬臂７和横向传动组件。支撑架１固定在自行车车架上，前链轮２和后链轮３上套装有纵向链条８，前链轮2和后链轮3均与纵向链条8传动连接。

左脚蹬臂５包括第一斜向臂９和第一横向臂10，第一横向臂10的左端与第一斜向臂9的上端固定连接。右脚蹬臂7包括第二斜向臂11和第二横向臂12，第二横向臂12的右端与第二斜向臂11的上端固定连接。左脚蹬4与第一斜向臂９的下端固定连接，右脚蹬6与第二斜向臂11的下端固定连接。

斜向传动组件包括上同步链轮13、下同步链轮14、套装在上同步链轮13和下同步链轮14上的斜向链条15，斜向链条15与水平面的夹角为60°，上同步链轮13固定在支撑架1的上部，下同步链轮14固定在支撑架1的下部。第一横向臂10的右端与斜向链条15的左部固定连接，第二横向臂12的左端与斜向链条15的右部固定连接。

左传动组件包括从前至后依次排列且同轴线的第一前传动杆16、第一弹簧17和第一后传动杆18，第一前传动杆16的前端与第一斜向臂９的后侧面固定连接，第一前传动杆16的后端和第一后传动杆18的前端分别与第一弹簧17的两端固定连接。右传动组件包括从前至后依次排列且同轴线的第二前传动杆19、第二弹簧20和第二后传动杆21，第二前传动杆19的前端与第二斜向臂11的后侧面固定连接，第二前传动杆19的后端和第二后传动杆21的前端分别与第二弹簧20的两端固定连接。

横向传动组件包括左棘轮、右棘轮22和传动筒23，左棘轮与传动筒23的左端传动连接，右棘轮22与传动筒23的右端传动连接，前链轮2套装在传动筒23上，且与传动筒23固定连接。第一后传动杆18的后端与左棘轮的左侧面固定连接，第二后传动杆21的后端与右棘轮22的右侧面固定连接。左棘轮和右棘轮22均与传动筒23组成棘轮机构，当左棘轮和右棘轮22顺时针转动时，均能带动传动筒23顺时针转动；当左棘轮和右棘轮22逆时针转动时，均不对传动筒23施加逆时针转动的作用力。

支撑架1的左部和右部分别设有第一限位滑槽和第二限位滑槽26，第一限位滑槽和第二限位滑槽26均与斜向链条15平行；第一横向臂10上套设有位于第一限位滑槽内的第一轴承24，第二横向臂12上套设有位于第二限位滑槽26内的第二轴承25，第一轴承24与支撑架1的左部滑动连接，第二轴承25与支撑架1的右部滑动连接。

具体工作原理：当右脚蹬６在脚蹬力的作用下向斜下方向运动时，右脚蹬６通过右脚蹬臂７带动右传动组件顺时针转动，进而带动右棘轮22顺时针转动，传动筒23在右棘轮22的带动下顺时针转动，前链轮2在传动筒23的带动下顺时针转动，前链轮2通过纵向链条8带动后链轮３顺时针转动，进而驱动自行车前行。在右脚蹬６向斜下方向运动过程中，右脚蹬６通过右脚蹬臂７带动斜向链条15的右部向斜下方向运动，进而带动斜向链条15的左部向斜上方向运动，左脚蹬臂５和左脚蹬４在斜向链条15左部的带动下向斜上方向运动。在左脚蹬臂５向斜上方向运动过程中，左脚蹬臂５带动左传动组件逆时针转动，进而带动左棘轮逆时针转动，左棘轮逆时针转动中不对传动筒23施加逆时针转动的作用力，因而左传动组件不会对自行车的前行施加阻力。左脚蹬４在脚蹬力的作用下向斜下方向运动时的原理同上，在此不再赘述。