[其他]可变力臂式省力自行车脚蹬机构

说明书

可变力臂式省力自行车脚蹬机构。这种省力机构，可以在一个同脚踏板相连接的活塞在装有复位弹簧和缓冲弹簧的外筒内作往复移动的结构的基础上将该外筒在靠近根部向旋转方向折一适当角度的方式，使自行车在行驶过程中，按照加在脚蹬板上的力的大小，相应实现脚蹬机构的转动半径的改变。它适用于各型自行车（赛车除外）。

本发明是一种关于自行车的脚蹬机构的省力型的结构的发明。

现代自行车正向着小型、轻便的方向发展，已具备了良好的使用性能。但是在某些情况下，例如逆风或上坡行驶，骑车人仍会感到吃力。这对于非机动车来说，还是一个有待解决的技术问题。

当前，大致已有三种解决方式，一是减小脚蹬机构的大链轮的直径;二是增大后轮轴的传动链轮的直径;三是使用后轮变速器的低挡位。这三种办法都是以减小自行车的两链轮的传动比为前提，来增大后轮轴的转动力矩，而获得相对省力的效果。作为现有技术，还有一种不是以改变自行车的两传动链轮的传动比为条件而具有省力效果的可变力臂式自行车脚蹬机构。但是由于这种主要由一根一端带有活塞而另一端装有脚踏板的内杆在有复位弹簧的外筒内依施加在脚踏板上的力的大小而相应作伸缩方式移动的省力机构系确立在原脚蹬机构的连杆的基础之上，故它实际上难以在脚蹬机构的主要施力范围（即蹬车最为费力的前半周的上半部）发挥其特定的作用。

本发明的目的在于提供一种适合各型自行车使用的，具有良好使用性能的可变力臂式自行车脚蹬机构。

自行车的脚蹬机构的工作规律，其前半周是承力并进行工作的过程，也是骑车人向下用力并伸腿的过程，为适应这一工作过程的需要，脚蹬机构的转动半径在一定限度内越大越好。其后半周是回程即空转的过程，也是骑车人作向上弯曲并收腿的过程，为适应这一空转过程的需要，脚蹬机构的转动半径在一定限度内越小越好。现有的脚蹬机构的转动半径是固定不变的，所以它只能按上述规律取一优选的折衷值。基于这一思路，本发明是以如下方式完成的：将可变力臂式自行车脚蹬机构的外筒制成向前弯曲的结构形式，从而能基本适应上述对脚蹬机构的转动半径的变化要求并改善自行车的脚蹬机构的工作性能，即随着对脚蹬的施力情况而易于伸出或缩回。下面将结合实施例及其附图，对本发明的具体结构和工作过程进行详细地描述。

图1是本发明实施例的结构示意图（左侧位）

图2是本发明实施例的工作过程示意图。

参看图1，本发明的“Γ”形外筒1，相当于在现有的脚蹬机构的连杆的根部附近的适当位置，把连杆朝自行车行驶时的连杆旋转的方向折一适当的角度（α＝30～60°）。为适应这一结构形式，涉及本发明的其它部分应具如图所示的内杆2、带复位及缓冲弹簧室的活塞3，带内杆2的导套的螺盖4，复位弹簧5及缓冲弹簧6等的具体结构的特点。为防止内杆2同“Γ”形外筒1之间发生扭转，内杆2同活塞3以及活塞3同“Γ”形外筒1的内壁之间，应分别采取相应的定位措施。（可采用通常的键定位的方法定位）在活塞3的端面上应有2～4个均压孔。

参看图2，本发明的工作过程是：按自行车行驶方向，其前半周为工作区7，后半周为空转区8。在工作区7，由于外力（脚蹬力）作用，本发明可实现边旋转边增大其旋转半径，直至增至设定的最大值。当进入空转区8的收腿过程中，由于脚未离脚踏板，本发明可受到部分重力作用的影响，边旋转边减小其旋转半径，直至减至最小。前一过程以角a₁表示，后一过程以角a₂表示。角a₁，a₂的大小，在自行车行驶过程中，分别取决于骑车人所施外力的大小和力的作用方向以及骑车人在收腿时作用在脚踏板（即内杆2）上的重力的大小。曲线9为脚踏板的轨迹。

为使本发明具有最佳使用效果，本发明的r₁应大于而r₂应小于（见图2）现有的脚蹬机构的旋转半径，使用本发明，当脚踏板进入工作区7（见图2）的起始点时，脚应向前方施力，使内杆2伸出，以便在工作区7的前上方至前方的这一驱使自行车行驶的正常施力范围内，充分发挥本发明的作用。因而，从整体上讲，使用本发明不致明显地对人们长期以来所形成的骑车习惯（如动作、姿势等）产生影响。