[发明专利]一种提高自行车驱动效率的方法

说明书

一种提高自行车驱动效率的方法是在自行车的车架上安装脚踏装置；所述脚踏装置包括二阶非圆齿轮一、二阶非圆齿轮二、二阶非圆齿轮三、轴一、轴三、轴二、右曲柄、左曲柄、右脚踏板、左脚踏板、牙盘；骑行安装了本发明脚踏装置的自行车，当以恒定的角速度驱动脚踏板转动时，踩踏轻松、骑行舒适，爬坡易、踏频高、车速快。

技术领域

本发明涉及自行车技术领域，特别是能够提高自行车驱动效率的方法。

背景技术

自行车左、右脚踏板转动的轨迹均为圆形轨迹，为方便描述，将圆形轨迹按照时钟整数时间点的位置分为12个节点，按照时钟指针顺时针旋转的方向将每个节点依次定义为1点位-12点位；现有自行车左右曲柄在同一平面内，当一侧的脚踏板转动至6点位时，另一侧脚踏板则处在12点位；根据力的合成与分解原理，脚踏力分解为两个力，一是沿圆周方向的切线力，此力驱动牙盘转动，从而驱动自行车行驶，是有用力；另一个分力是沿曲柄方向，通过曲柄挤压中轴，此力不驱动自行车行驶，是无用力，当脚在12～3点位区间踩踏时，无用力从最大逐渐降低为0，有用力从0逐渐增大至最大；在3～6点位，无用力逐渐从0增大至最大，有用力从最大逐渐下降为0。在12～1点位、5～6点位区域，无用力较大，有用力较小，这导致自行车需要骑行者在上述2个区间内提供较大的脚踏力，才能具备与其他区间相同的爬坡、提速等能力。另一方面，无用力的存在，造成在12～1点位、5～6点位区间大腿发力难，踏频低，车速慢，爬坡难，且大腿肌肉酸痛。因此业界亟需一种在12～1点位、5～6点位通过降低无用力、提高踏频，进而能够提高自行车驱动效率的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高自行车驱动效率的方法，使骑行者在12-3-6点位区间踩踏板时，所用的脚踏力趋于恒定，使脚踏板快速地通过12～1、5～6点位区间，进而提高踏频和车速。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高自行车驱动效率的方法是在自行车的车架上安装脚踏装置；所述脚踏装置包括二阶非圆齿轮一、二阶非圆齿轮二、二阶非圆齿轮三、轴一、轴三、轴二、右曲柄、左曲柄、右脚踏板、左脚踏板、牙盘；所述轴一、轴二和轴三均安装在自行车车架上；轴一的两端分别安装右曲柄、左曲柄，在右曲柄的上顶端安装右脚踏板，在左曲柄的下顶端安装左脚踏板；所述二阶非圆齿轮一安装在轴一上；所述二阶非圆齿轮二安装在轴二上；所述二阶非圆齿轮三安装在轴三上；所述轴一、轴二和轴三相互平行；所述牙盘安装在轴二上；所述二阶非圆齿轮一短轴处的齿与二阶非圆齿轮三长轴处的齿相啮合；所述二阶非圆齿轮三短轴处的齿与二阶非圆齿轮二长轴处的齿相啮合。

上述的提高自行车驱动效率的方法，所述二阶非圆齿轮一、二阶非圆齿轮二、二阶非圆齿轮三的外廓形状均为椭圆形，外廓尺寸相同。

上述的提高自行车驱动效率的方法，所述轴一安装在二阶非圆齿轮一的中心点上；所述轴二安装在二阶非圆齿轮二的中心点上；所述轴三安装在二阶非圆齿轮三的中心点上。

上述的提高自行车驱动效率的方法，所述轴一、轴三、轴二呈等腰直角三角形分布；轴三的中心点位于等腰直角三角形的直角顶点上，轴二和轴一分别位于等腰直角三角形的两个锐角的顶点上。

有益效果

本发明具有如下优点：

本发明的提高自行车驱动效率的方法是在自行车的车架上安装脚踏装置，本发明是对现有自行车的驱动机构进行改进，依然使用圆形牙盘驱动链条，只是在驱动机构中安装一套二阶非圆齿轮，所述二阶非圆齿轮均为椭圆形齿轮，每个二阶非圆齿轮的转动轴均安装在椭圆的中心点位置。骑行安装了本发明脚踏装置的自行车，若脚踏板转动的角速度恒定，当脚踏板处在12～1点位和5～6点位区间时，牙盘转动的角速度则小于其他区间的角速度，这将导致自行车在此区间内只需要骑行者提供较低的脚踏力就可维持脚踏板旋转的角速度恒定，直接导致在此区间内，新装置踩踏轻松、骑行舒适，爬坡易、踏频高、车速快。

附图说明

图1是脚踏装置的俯视图示意图；