[发明专利]一种自行车高效驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械式驱动机构，尤其是自行车驱动机构。

背景技术

现有自行车的驱动机构包括脚蹬、主链轮、链条和飞轮等，飞轮固定在后轮的轮轴上，主链轮装在链轮轴（自行车中轴）上，链条绕于主链轮与飞轮之间，脚的蹬力靠脚蹬（相当于曲柄）、主链轮、链条、飞轮等部件传递到后轮上，从而驱动自行车前行。

由于驾乘者是坐在座垫上用脚踩脚蹬，脚蹬做圆周运动，脚的蹬力方向不能确保始终垂直于力臂，在相同脚蹬力的作用下，通常是当左右脚蹬处于相同高度位置且脚蹬力垂直向下（假设自行车行驶在水平路面上）时所获得的力矩最大，而当左右脚蹬中的一个处于最高位置另一个处于最低位置时的力矩几乎为零，做功效率没有达到最大化。有时为了提高动力，人们会习惯性的随脚蹬踏板的转动而调整脚的蹬力方向，如果惯性不大时，脚向前下方或后下方蹬时就会感觉较吃力和别扭。另外，由于脚蹬是做圆周运动，坐着骑自行车时考虑脚的动作范围局限，脚蹬的圆周运动半径不能做得太大，这也是导致普通非变速自行车速度不高的原因之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种在相同脚蹬力条件下，作用于主链轮上的扭矩一致，效率更高，并方便驾乘者用单一方向的脚蹬力来驱动的自行车高效驱动机构。

为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：一种自行车高效驱动机构，包含有左脚蹬、右脚蹬、主链轮、左皮带、右皮带和中置皮带，主链轮与自行车后轮轴上的飞轮通过主传动链条相连，中置皮带连接于大小相同的上换向轮与下换向轮之间，左皮带连接于左换向轮与左皮带轮之间，右皮带连接于右换向轮与右皮带轮之间，左换向轮、右换向轮分别装配在第一换向轮轴的左右端，上换向轮、下换向轮分别装配在第二换向轮轴、第三换向轮轴上；左脚蹬的上端同时连接在左皮带和中置皮带上，右脚蹬的上端同时连接在右皮带和中置皮带上；左皮带轮上安装有左棘轮，右皮带轮上安装有右棘轮，左皮带轮与右皮带轮分别装配在链轮轴的左右端，链轮轴上活套有与主链轮连为一体的附轮，附轮上安装有左棘爪与左棘轮相配合，主链轮上安装有右棘爪与右棘轮相配合，左棘轮与右棘轮转动方向相反。

当用左脚踩左脚蹬时，左脚蹬带动左皮带和中置皮带运动，中置皮带运动过程中带动右脚蹬上行；左皮带带动左皮带轮转动，左皮带轮带动左棘轮经左棘爪带动附轮转动，附轮再带动主链轮转动，主链轮通过主传动链条将动力传递到自行车后轮，自行车前行，此时右棘爪随主链轮转动但不带动右棘轮一起转动，对右皮带轮无影响。当左脚蹬到达下止点时，右脚蹬到达上止点，这时用右脚踩右脚蹬，右脚蹬带动右皮带和中置皮带运动，中置皮带运动过程中带动左脚蹬上行；右皮带带动右皮带轮转动，右皮带轮带动右棘轮经右棘爪带动主链轮转动，自行车前行，此时左棘爪随主链轮和附轮转动但不带动左棘轮一起转动，对左皮带轮无影响。就这样，左脚蹬和右脚蹬交替着向下运动，左皮带轮和右皮带轮接力式地将动力传递到主链轮上，使自行车获得持续前行的动力。

在本发明中，由于左右脚蹬只有直线运动，因而可以使脚蹬力始终都作用在主链轮的最大力矩处，获得最大扭矩输出，还方便于在站立状态下蹬动自行车前行，为了省力且不影响脚蹬操作，左右皮带轮可以做得较大。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1、图2和图3，本发明提供一种自行车高效驱动机构，含有左脚蹬1、右脚蹬2、主链轮3、左皮带4、右皮带5及中置皮带6，主链轮3与自行车后轮轴上的飞轮通过主传动链条7相连，中置皮带6连接于大小相同的上换向轮8与下换向轮9之间，左皮带4连接于左换向轮与左皮带轮11之间，右皮带5连接于右换向轮12与右皮带轮13之间，左换向轮10、右换向轮12分别装配在第一换向轮轴14的左右端，上换向轮8、下换向轮9分别装配在第二换向轮轴15、第三换向轮轴16上；左脚蹬1的上端同时连接在左皮带4和中置皮带6上，右脚蹬2的上端同时连接在右皮带5和中置皮带6上；左皮带轮11上安装有左棘轮17，右皮带轮13上安装有右棘轮18，左皮带轮11与右皮带轮13分别装配在链轮轴19的左右端，链轮轴19上活套有与主链轮3连为一体的附轮20，附轮20上安装有左棘爪21与左棘轮17相配合，主链轮3上安装有右棘爪22与右棘轮18相配合，左棘轮17与右棘轮18转动方向相反。