[实用新型]一种脚踏车传动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及脚踏车领域，特别是涉及一种脚踏车传动机构。

背景技术

脚踏车，通常是二轮的小型陆上车辆，又称自行车或单车，人骑上车后，以脚踩脚蹬而输入动力，用来代步、出行，是绿色环保的交通工具。还有部分安装三个轮的脚踏车，装置车厢或平板，用来载人或装货，称为三轮车。无论是二轮的还是三轮的脚踏车，其传动机构基本上都是由脚蹬、中轴、牙盘、链条、飞轮、后轮轴等部件组成。具体而言，脚踏车车架下方的交叉部或者弯折部设有一个贯穿车架的中轴轴孔，中轴穿插于中轴轴孔内且能在中轴轴孔内旋转，中轴的左端延伸至中轴轴孔外与左脚蹬的连接部相连，中轴的右端延伸至中轴轴孔外依次与牙盘、右脚蹬相连，并且牙盘与中轴共轴、右脚蹬位于牙盘外侧。其中，左脚蹬、右脚蹬统称为脚蹬，包括一个供人踩踏的踏板和将踏板与中轴连接的连接部，通常连接部为两端反向弯折的杆，其一端连接在踏板的轴线上，另一端连接在中轴上，使整个脚蹬能够绕中轴旋转，同时踏板能绕自身轴线旋转，并且踏板与中轴之间保持一定的距离，防止脚蹬转动时磨蹭到脚。为了方便人左右交替地踏动脚蹬，左脚蹬的踏板、右脚蹬的踏板之间关于中轴轴孔内的中点呈中心对称，即左脚蹬的踏板绕中轴轴孔的中点转动180度后正好能够与右脚蹬的踏板重合，且一般情况下，中轴轴孔的中点与中轴的中点重合。牙盘和飞轮的外周设有齿轮，链条绕在牙盘和飞轮的齿轮上，使牙盘能够通过齿轮传动至飞轮。人踏动左右两边的脚蹬后，脚蹬驱动中轴转动，中轴再带动牙盘转动，脚蹬、中轴、牙盘三者转动的面相互平行，并且以中轴的轴线为公共的转动轴；进而链条传动至飞轮，再带动与之连接的后轮轴，从而驱动脚踏车后轮转动。

然而现有结构的脚踏车传动机构，骑车的人对右脚蹬施力时，蹬力通过右脚蹬的连接部传递至中轴右侧上，使中轴获得扭矩，该扭矩需要克服阻力对中轴的扭矩，才能使中轴转动，进而再克服阻力对牙盘的扭矩，才能带动牙盘转动。其中，人主动施加的蹬力传动至中轴或牙盘上时，只有沿中轴或牙盘切向上的分量才是驱动中轴或牙盘转动的扭力，由于阻力的方向与扭力的方向相反，而转动的支点相同，即均在中轴轴线上，只要脚蹬、中轴与牙盘三者之间松动，阻力的作用点至支点的线段、扭力的作用点至支点的线段之间将形成一个夹角，即阻力的力臂与扭力的力臂存在夹角，从而造成牙盘的转动滞后于脚蹬，脚蹬的踏板需要先转动所述夹角对应的弧长的距离后，才能驱动牙盘转动；在蹬力驱动脚蹬先转动的过程中，脚蹬转动的半径越大，在脚蹬的踏板上所划的弧长就越大，蹬力克服阻力所做的功就越多，这部分功不但对驱动脚踏车没有任何帮助，反而造成骑车的人浪费力气和浪费时间，还容易磨损脚蹬、中轴、牙盘等部件，使这些部件之间的连接越来越不牢固，上述扭力与阻力的夹角就越来越大，进而蹬力传递至中轴或牙盘的扭力会变小，同时该夹角对应的弧长会增大，蹬力克服阻力所做的功将成倍增加，形成恶性循环。对左脚蹬施力时，其传动原理与右侧大体上相同，不同之处在于牙盘通常安装在中轴右端，还可能因为中轴与中轴轴孔存在间隙而损耗能量。另外，在爬坡、逆风行驶时，由于阻力增大，蹬力克服阻力所做的功也会增大，使骑车的人尤为耗费体力。

可见，现有结构的脚踏车传动过程中需克服阻力大量地做功，造成大量的能量损耗，传动效率较低。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提出了一种脚踏车传动机构，用于减少脚踏车传动过程中的能量损耗，提高传动效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种脚踏车传动机构，包括第一脚蹬、第二脚蹬、中轴、第一牙盘、链条、飞轮、后轮轴，所述第一牙盘连接在中轴的一端，所述第一脚蹬的连接部连接在第一牙盘的外侧面上。

将第一脚蹬直接安装在第一牙盘上，人踏动第一脚蹬时直接将动力传递至第一牙盘，从而由链条带动飞轮转动，最终驱动脚踏车。其结构简单、合理，第一牙盘受到的扭力恒等于蹬力在第一牙盘切向的分量，该扭力全部用于驱动第一牙盘转动而做功，较少了能量损耗，传动效率高，并且第一牙盘上的扭矩与蹬力、第一脚蹬的转动半径正比，容易增大第一脚蹬的转动半径而提高第一牙盘所获的扭矩，增大脚踏车的行驶速度，或者在保持一定的行驶速度的前提下相对的省力。