[发明专利]脚蹬小半圈摆动式自行车

说明书

技术领域

本发明涉及一种脚蹬小半圈摆动驱动的自行车骑行方法，本发明也涉及一种以人体重力为动力驱动自行车(两轮车和三轮车)行驶的方法，本发明还涉及一种以人体重力为动力驱动自行车(两轮车和三轮车)行驶的装置，尤其是自行车(两轮车和三轮车)驱动用脚蹬机构及其换向机构。

背景技术

当今世界各国都共同面临能源危机，日益上升的石油油价，使得越来越多的人开始设法选择其他能源来替代石油，每年的9月22日是“世界无车日”。在无车日的出行方式，比较多的人会选快捷、环保、健身的自行车，说明自行车仍然深受广大人们和消费者的信任和喜爱。自行车仍将继续担负着绿色交通、和谐交通的责任。

现在自行车存在以下问题，在农村和山区，路况比较复杂，或者是上坡行驶中，由于自行车驱动方式，使得骑行者消耗大量的体力也得不到理想的行驶速度和效果，特别是在上坡过程中，骑行者消耗的体力更大。现在自行车上的人力驱动机构是通过中轴连接的两个脚蹬曲柄，在人体施力传动过程中，人的脚掌通过作用在脚蹬上的力来驱动曲柄旋转，而脚掌作用在脚蹬上的力随着曲柄位置的不同，其作用力的大小和方向也不同，该作用力或为沿曲柄径向作用，或为沿曲柄切向作用。尤其当曲柄转动到与地面垂直的上下两位置时，人们为了驱动车辆，除了对脚蹬施加垂直分力外，还要施加一个水平的切向分力，方能使自行车向前行进。而此时由于人所骑自行车的鞍座位置相对于曲柄的位置是不变的，要施加一个驱动自行车前行的切向分力比较困难。此时，骑行者或者躬身屈腿，或者把身体向后移动一点距离，从而使脚掌对脚蹬偏离一定角度以产生水平方向的分力，而一些鞍座位置的布置也不符合人体结构功能的需要，骑行者很容易产生疲劳。

发明内容

本发明的目的是为了克服自行车(两轮车和三轮车)的上述缺陷，结合人机工程的科学理论，提供一种巧妙利用人体重力驱动自行车(两轮车和三轮车)前行的方法和装置。

本发明的方法通过下述装置实现：左脚蹬与左摆杆一端连接，左摆杆另一端端面与齿轮1端面螺栓连接或固定连接，其内孔与单向离合器外圈配合连接，单向离合器内孔套在中轴上，中轴上固定有链轮；右脚蹬与右摆杆一端连接，右摆杆另一端端面与齿轮2端面螺栓连接或固定连接，其内孔与单向离合器外圈配合连接，单向离合器内孔套在中轴上，中轴上固定有链轮。齿轮1与齿轮3外啮合传动，齿轮2与齿轮4外啮合传动，齿轮5与齿轮6外啮合传动；齿轮3与齿轮5同轴，齿轮4与齿轮6同轴。

该方法与装置应用于自行车(两轮车和三轮车)上时，人体重力通过左右脚掌分别作用在自行车(两轮车和三轮车)的左右脚蹬上。

设定人体重力通过左脚先作用在左脚蹬上，使左脚蹬随左摆杆向下转动，人体重力一方面经左脚蹬、左摆杆传递到单向离合器，单向离合器带动中轴转动，中轴与链轮为一体，从而链轮转动，链轮通过链条驱动车轮转动。同时，人体重力另一方面经左脚蹬、左摆杆传递到齿轮1，齿轮1带动齿轮3和齿轮5转动、齿轮5与齿轮6啮合转动，通过齿轮4带动齿轮2转动，齿轮2与右摆杆固定连接，右摆杆带动右脚蹬向上转动。

再设定人体重力通过右脚作用在右脚蹬上，使右脚蹬随右摆杆向下转动，人体重力一方面经右脚蹬、右摆杆传递到单向离合器，单向离合器带动中轴转动，中轴与链轮为一体，从而链轮转动，链轮通过链条驱动车轮转动。同时，人体重力另一方面经右脚蹬、右摆杆传递到齿轮2，齿轮2带动齿轮4和齿轮6转动、齿轮6与齿轮5啮合转动，通过齿轮3带动齿轮1转动，齿轮1与左摆杆固定连接，左摆杆带动左脚蹬向上转动。

如此，左脚蹬和摆杆、右脚蹬和摆杆就可分别实现上下摆动，同时驱动自行车转动行使。

人体重力如此通过左右脚掌分别作用在自行车(两轮车和三轮车)的左右脚蹬上，左右摆杆交错上下摆动，实现自行车(两轮车和三轮车)前行目标，且与传统自行车(两轮车和三轮车)骑行方式一致，容易被人们接受。

本发明的优点：

1、改变传统自行车(两轮车和三轮车)依靠脚用力蹬以驱动车辆前行的方式，本发明利用人体重力驱动自行车(两轮车和三轮车)前行，驱动力大且省力。

2、本发明机械结构简单，体积小。相比传统自行车(两轮车和三轮车)，结构上只需要增加三对齿轮传动、两个单向离合器。

3、本发明能够方便地应用到传统自行车(两轮车和三轮车)上，技术上容易实现。

4、与传统自行车(两轮车和三轮车)骑行方式一致，容易被人们接受。

附图说明