[实用新型]踏板式无链条无级变速自行车

说明书

踏板式无链条无级变速自行车属人力自行车领域。

常用的自行车的驱动装置多为曲柄、链轮传动。它们都以曲柄、牙盘、链条及飞轮组成。由于使用曲柄机构不可避免地存在死点问题，使有效功率按正弦函数变化，有效作功角度小于135度，且调速机构复杂，给使用维护带来不便。

本实用新型从根本上解决了自行车在转动过程中的死点问题，使有效作功角度提高到180度。而且由于使用了左右两个互不相干的传动系统，可以使脚承担无级调速、刹车等操作，而使其机构大为简化，又由于使用了单根钢丝绳代替了闭合链条，因而保护部件大为简化，降低了材料用量。

本实用新型的实施结合附图详述如下：如附图1所示：车架（6）的下方左右各固定一个轴销（13）。在轴销（13）上各套有一个可绕其转动的踏板架（左、右）（3）（11）。踏板架（左、右）（3）（11）的另一端各装有可转动一定角度的踏板（左、右）（2）（10）。踏板架（左、右）（3）（11）的内侧面各有一固定在上面的可转动的调速螺杆（16），调速轮（17）和调速螺母（15）。钢丝绳（4）的一端穿过保护套（12）与对应的调速螺母（15）连接，另一端通过滑轮（5）穿过保护管（7）与超越离合器外圈（19）连接。行驶时，将左脚踏在踏板（左）（2）上，往下踏，于是踏板架（左）（3）便绕轴销（13）逆时钟转动，这时一端固定在调速螺母（15）上的钢丝绳（4）也向下运动，通过滑轮（5）钢丝绳（4）的另一端使超越离合器外圈（19）逆时钟转动，由于超越离合器能逆时钟传递扭矩，因此使后轮（14）也逆时钟转动，从而使自行车向前运动，当左脚往上提时，由于超越离合器内盘形弹簧（18）的作用超越离合器外圈（19）顺时钟转动复位。使钢丝绳（4）绕在超越离合器外圈（19）的槽内，于是固定在钢丝绳（4）另一端的踏板架（左）（3）也被拉回原位，以待踏板（左）（2）再次踏下，当右脚将右边踏板（右）（10）往下踏时，由于右边也具有与左边相同的机构，所以动作过程相同，如此循环，从而实现自行车的连续运动。

调速器的工作原理如图2所示，需要调速时，用脚踏动调速轮（17），使调速丝杆（16）转动，调速螺母（15）向前或向后移动，改变了钢丝绳（4）固定点在踏板架（左、右）（3）（11）上至轴销的距离，即当调速螺母（15）向轴销（13）移动时，自行车速度变慢，爬坡能力增大，反之，变快。在左右踏板架上同时装有相同的调速机构，因此实现了自行车的无级调速。

超越离合器的工作原理如图3所示，踏板架（左、右）（3）（11）踏下时，钢丝绳（4）拉动超越离合器外圈（19）逆时钟方向旋转，在弹簧片（22）的作用下，超越离合器同外圈（19）上的棘齿被棘爪（23）顶住，因而内圈（20）被带动一起逆时钟旋转，又因内圈（20）和后轮（14）为固定连接，所以后轮（14）也逆时钟旋转。与此同时，因盘形弹簧（18）一端固定在超越离合器外圈（19）上，另一端固定在后轮轴（21）上，所以盘形弹簧（18）被旋紧。当钢丝绳（4）的拉力小于盘形弹簧（18）的扭力时，超越离合器外圈（19）开始顺时钟旋转复位，这时棘爪（23）被超越离合器外圈（19）斜面压下，当踏板架（左、右）（3）（11）到达上止点时，超越离合器外圈（19）的顺时钟转动停止，再次踏下时，即又重复上述过程。

制动器的工作原理如图4所示，行驶中需要制动时，右脚将制动踏板（28）往下踏，通过偏心轮（27）拉动钢丝绳（26），使制动带（25）箍紧后轮毂（24），从而达到制动目的，由于采用了偏心轮（27）在预拉紧阶段，当踏动制动踏板（28）转动相同角度时，拉动钢丝绳（26）的运动距离比在拉紧阶段时大得多，故拉紧时可以提供足够拉力，以产生制动的扭矩。

附图说明：

图1为自行车整体示意图

图2为调速部份示意图

图3为超越离合器结构示意图

图4、5为后轮制动机构示意图