自行车往复式可伸缩曲柄与全分离兼超越离合传动机构的制作方法

本实用新型属于脚踏自行车领域，具体涉及一种自行车往复式可伸缩曲柄与全分离兼超越离合传动机构。

背景技术：

在自行车运动过程中，当曲柄作圆周运动时，作用力方向与曲柄间夹角随着曲柄的转动作周期变化，这一夹角的正弦函数值，忽略机械摩擦即为自行车运动的机械效率，其力学特性存在如下缺点：一、机械效率低，平均效率只能达到50%左右；二、曲柄在运动至上、下极点附近时，由于机械效率过低，一般是不施加作用力的，每周期约1/3的时间都处于空转，严重影响车速，继而造成自行车运动的频繁减速与加速，额外增加因繁复加速所消耗的作用力。

技术实现要素：

为了解决背景技术中问题，本实用新型公开一种自行车往复式可伸缩曲柄与全分离兼超越离合传动机构，采用可伸缩曲柄往复运动，实现无级变速，在运行过程中随时通过变换曲柄往复运动圆周区间来改变作用力方向与曲柄间夹角大小，提高机械效率。

为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：

自行车往复式可伸缩曲柄与全分离兼超越离合传动机构，包括往复式可伸缩曲柄机构和全分离兼超越离合双用离合器；

往复式可伸缩曲柄机构，包括中轴、轴套、牙盘、单向轴承、可伸缩曲柄、牵引绳和定滑轮，在中轴的左右两侧分别对应套装有轴套，在右侧轴套内侧设有牙盘，在左右两侧轴套的外侧分别对应设有单向轴承，两个单向轴承分别对应连接有可伸缩曲柄，定滑轮固定在车架上，牵引绳穿过定滑轮，绳子的两端分别与两侧的可伸缩曲柄对应连接，在脚踏力作用下，两个可伸缩曲柄相互牵引往复运动；

全分离兼超越离合双用离合器旋装在后轮花毂上，全分离兼超越离合双用离合器包括棘爪轮、棘齿轮和控制离合状态的拨动盘，棘爪轮的内径是与后轮花毂外螺纹匹配的内螺纹，棘爪轮的外径台阶上带有两个对称的棘爪室，棘爪室内分别装有挑簧和棘爪，在棘爪室底部设有通向室外的圆孔，圆孔内穿设有弓字状离合摇柄，离合摇柄的内柄把压在棘爪上，外柄把穿过拨动盘，棘齿轮套装在棘爪轮上，棘齿轮内径珠子道上装有滚珠，在棘爪轮外侧外螺纹上旋装有滚珠外档板；

在往复式可伸缩曲柄机构的牙盘和全分离兼超越离合双用离合器的棘齿轮之间套装有传动链条。

进一步的，拨动盘是与棘爪轮同内径的薄盘，在拨动盘的外径设有便于波动的牙齿，在拨动盘的盘面上与离合摇柄相应的位置上设有安装孔，拨动盘通过安装孔套装在摇柄把上。

进一步的，可伸缩曲柄包括伸缩套筒和设置在伸缩套筒内的伸缩驱动装置，伸缩驱动装置是能够驱动伸缩套筒伸缩的气缸或油缸。

进一步的，在后轮花毂与全分离兼超越离合双用离合器之间套装有o型橡胶圈。

进一步的，牙盘是单速的或多速的。

进一步的，棘齿轮是单速的或多速的。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型将曲柄由原来作圆周运动改变为作往复运动，使曲柄避开在上、下极点附近运转，即避开现有自行车中曲柄作圆周运动时曲柄与作用力方向间夹角偏小的运转区间，在运行过程中随时通过变换曲柄往复运动圆周区间来改变作用力方向与曲柄间夹角大小，以获得满意的机械效率，机械效率可以提高到90﹪以上；同时可以减少曲柄空转时间，提高车速约25%左右；曲柄运动方式改变为往复式，可以大幅增加曲柄长度,从而可以采用可伸缩曲柄，实现无级变速；使用全分离兼超越离合双用离合器代替现行后部飞轮，可使曲柄运动方式改变为往复式之后仍能进退自如不影响自行车倒车。

附图说明

图1是本实用新型中往复式可伸缩曲柄的结构示意图；

图2是图1的a-a向剖面示意图；

图3是本实用新型中全分离兼超越离合双用器的结构示意图；

上述图中：1-中轴；2-轴套；3-牙盘；4-单向轴承；5-可伸缩曲柄；6-气缸；7-连接销；8-定滑轮；9-牵引绳；10-绳卡；11-棘爪轮；12-挑簧；13-棘爪；14-离合摇柄；15-棘齿轮；16-滚珠；17-滚珠外挡板；18-拨动盘；19-o形橡胶圈；20-后轮花毂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实用新型自行车往复式可伸缩曲柄与全分离兼超越离合传动机构，包括往复式可伸缩曲柄机构和全分离兼超越离合双用离合器；

结合附图1和附图2详细阐述所述往复式可伸缩曲柄机构，包括中轴1、轴套2、牙盘3、单向轴承4、可伸缩曲柄5、牵引绳9和定滑轮8，在自行车的中轴1的左右两侧分别对应套装有轴套2，在右侧轴套2内侧设有牙盘3，在左右两侧轴套2的外侧分别对应设有单向轴承4，两个单向轴承4分别对应连接有可伸缩曲柄5，可伸缩曲柄5包括伸缩套筒和设置在伸缩套筒内的伸缩驱动装置，伸缩驱动装置是能够驱动伸缩套筒伸缩的气缸6或油缸，此处需要说明的是，气缸6或油缸两端连接销7分别与伸缩套筒的内、外套筒对应连接，定滑轮8固定在车架上，牵引绳9穿过定滑轮8，绳子的两端分别与两侧的可伸缩曲柄5上设置的绳卡10对应固定连接，在脚踏力作用下，两个可伸缩曲柄5相互牵引往复运动；

结合附图3详细阐述全分离兼超越离合双用离合器，包括棘爪轮11、棘齿轮15和控制离合状态的拨动盘18，棘爪轮11的内径是与后轮花毂20外螺纹匹配的内螺纹，棘爪轮11的外径台阶上带有两个对称的棘爪室，棘爪室内分别装有挑簧12和棘爪13，在棘爪室底部设有通向室外的圆孔，圆孔内穿设有弓字状离合摇柄14，离合摇柄14的内柄把压在棘爪13上面，外柄把穿过拨动盘18，棘齿轮15套装在棘爪轮11上，棘齿轮15内径珠子道上装有滚珠16，滚珠外挡板17旋装在棘爪轮11外侧外螺纹上，将o形橡胶圈19套装在后轮花毂20内侧，将全分离兼超越离合双用离合器旋装在后轮花毂20上，正向或反向拨动控制离合状态的拨动盘18使其相对棘爪轮11转动一定角度，从而带动离合摇柄14转动控制离合状态；

在往复式可伸缩曲柄机构的牙盘3和全分离兼超越离合双用离合器的棘齿轮15上套装有链条，此处需要说明的是，牙盘3是单速的或多速的，棘齿轮15也是单速的或多速的。

拨动盘18是与棘爪轮11同内径的薄盘，在拨动盘18的外径设有便于波动的牙齿，在拨动盘18的盘面上与离合摇柄14相应的位置上设有安装孔，拨动盘18通过安装孔套装在摇柄把上。

本实用新型工作过程如下：

工作时，拨动控制离合状态的拨动盘18，设定离合状态，常态下设定为超越离合状态，倒车时设定为全分离状态，骑行时，踏动一只可伸缩曲柄5的脚踏，通过传动机构带动自行车运动，同时通过牵引绳9带动另一只曲柄作反向转动复位，如此往复循环；在运动过程中，根据需要可以随时启动气缸控制阀，在气缸6的带动下变换曲柄长度，实现无级变速，在运动过程中可通过变换曲柄往复运动圆周区间来变换作用力方向与曲柄间夹角大小，从而获得所需的机械效率，本实用新型可以实现无级变速，也可以与有齿变速联合实施，只需在现有自行车的中轴上和后轮花毂上换装上本实用新型传动机构即可，实施简单。

本实用新型未详述部分为现有技术，为了公开本实用新型的目的而在本文中选用的实施例，并非是唯一的，本实用新型旨在包括一切属于本构思和本实用新型范围内的实施例的所有变化。