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M1骑行脚蹬组件

用加装本实用新型的自行车,可以使骑行者骑行省力轻快,尤其是在顶风、上坡或在艰难道路上行驶,其效果明显优于现有自行车。现有自行车是一种轻便的人力交通工具。因为受到现有传动机构(大牙盘和曲拐)设计几何尺寸等各种严格条件的限制,存在着传动力矩低弱的主要缺点。国外有一种曲拐——脚蹬传动装置的专利(日本公开特许公报昭和63-28784)就是一种自行车增力装置。其结构由带有刚性触头的脚蹬和安装在曲拐里的带有柔性卷簧的带斜面的园柱形弹性触头组成。
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本实用新型是用于现有自行车上的一种简易增力机构,即一种新式脚蹬。
使用加装本实用新型的自行车,可以使骑行者骑行省力轻快,尤其是在顶风、上坡或在艰难道路上行驶,其效果明显优于现有自行车。
现有自行车是一种轻便的人力交通工具。因为受到现有传动机构(大牙盘和曲拐)设计几何尺寸等各种严格条件的限制,存在着传动力矩低弱的主要缺点。国外有一种曲拐——脚蹬传动装置的专利(日本公开特许公报昭和63-28784)就是一种自行车增力装置。其结构由带有刚性触头的脚蹬和安装在曲拐里的带有柔性卷簧的带斜面的园柱形弹性触头组成。其工作原理是当脚蹬处于脚掌用力下踩的位置,此时的脚蹬刚性触头与曲拐上的带有柔性卷簧的弹性触头相碰,由于斜面的水平推力使弹性触头回缩,而使刚性触头得以通过。在通过后的瞬间,由于弹力使弹性触头伸出到原来长度,此时脚蹬继续受到向下的压力,使弹性触头紧紧地抵住刚性触头的下端,从而使脚蹬和曲拐暂时形成一个作用力杆,脚掌的作用力点由原来的脚蹬转轴外移到脚蹬的外沿(远离曲拐中轴的一端)。此时力臂增加了半个脚蹬宽度(大约五厘米),根据力矩=力×力臂的公式可知,当力臂增加时,如力矩不变,则力就减少;如力不变,则力矩增加。从而起到增力或省力的效果。
本实用新型的原理与其相似,但结构不同。本实用新型的目的是提出一种增力脚蹬,这种增力脚蹬装有带压缩弹簧和方形弹性触头,另外在曲拐相应的位置上安装有带方形孔的碰撞板,在脚蹬受到下压力时能自动与曲拐连接成一个作用力杆,而达到延长力臂增加转动力矩的作用。增力脚蹬的结构见
附图说明
自行车增力脚蹬的制作方法附图
图1。
图1中,1弹性触头,2限位板,3触头杆,4、压缩弹簧,5盖板,6联接管组件,7套管,8脚蹬转轴组件(标准件),9钢制脚蹬框架,10配重。框架展开图见图2,弹性触头放大图见图3,弹性触头为经热处理的钢制物。碰撞板组件见图4,图4中,11碰撞板,12连接板,13螺钉,14曲拐截面,图中用双点划线表示的是弹性触头在A、B、C三个位置时的状态,箭头表示受力方向。
其动作原理见图5所示。以右脚蹬为例说明之,图5中A、B、C为脚掌施加作用力的位置(即图4中的A、B、C三个位置)D、E、F为非施加作用力的位置。在A位置时,脚蹬的弹性触头斜面与曲拐的碰撞板接触,由于斜面上受到的水平分压力使脚蹬的弹性触头推动压缩弹簧回缩,弹性触头沿碰磴板表面滑动时,在弹簧的弹力下,弹性触头迅速地插入碰撞板的方形孔中,由于脚蹬受到下压力,因此,脚蹬与曲拐暂时连成一体,转动力矩的作用点从脚蹬转轴a处外移到脚蹬的外沿a′处,因此作用力臂延长了半个脚蹬宽度,由于力臂的增加,转动力矩也相应增加,上述过程从A位置到B位置为止。从B位置到C位置,弹性触头逐渐离开方形孔,弹性触头继续向下滑,当脱离碰撞板表面的瞬时,弹性触头在弹簧的作用下,迅速顶住碰撞板的下沿,由于脚蹬继续受到下压力,所以此时脚蹬仍能与曲拐暂时连成一体,继续起到延长力臂的作用。在D、E、F位置,脚蹬的弹性触头脱离曲拐的碰撞板,而各自起到原来的作用。此后又回到A位置,开始了下一循环的动作。左脚蹬的动作原理与右脚蹬相同,其动作交替进行,相位相差180°。框架做成对称件,即以转轴为中心,两侧都有方形孔(见图2),在方形孔磨损过大后,将弹性触头组件拆下,装入另一侧方形孔中,这种设计可使增力脚蹬的使用寿命延长一倍。作为本实用新型的另一实施例,即增力脚蹬可作成不对称脚蹬如图6,图6中,1弹性触头,2限位板,3触头杆,4压缩弹簧,8脚蹬转轴组件(标准件),9钢制脚蹬框架。脚蹬以转轴为中心,两侧重量应相等。带弹性触头的一侧重量大,必然要求另一侧框架延长,使其重量平衡,故形成不对称结构。其延长尺寸,视框架厚度通过计算而确定。这样的方案可省去脚蹬的配重,同时也延长了力臂的作用点。本实用新型也有省去碰撞板,而用曲拐本身代替人设计,此时弹性触头的长度要加长,只有在弹性触头顶住曲拐下沿时才起增力作用。如图7所示,图7中,1弹性触头,2限位板,3触头杆,4压缩弹簧,8脚蹬转轴组件(标准件),9钢制脚蹬框架,10配重,15曲拐。方形弹性触头的长度以伸长至曲拐宽度的1/5为限度。
本实用新型与国外专利相比有以下优点(1)国外专利是在原自行车曲拐上钻一通孔,加装弹性碰撞装置。由于钻孔使曲拐有效截面积减少,削弱了曲拐强度,此处成为整个曲拐的危险截面,所以这是一种以牺牲曲拐使用寿命为前提的革新,这是该国外专利的致命弱点,而本实用新型无此弊病。
(2)国外专利是将弹性碰触装置装在曲拐里,由于曲拐的截面积本来不大,所以其装置不得不做得较小。在频繁碰撞的情况下,其强度显然不足,所以寿命较短。本实用新型是将弹性碰撞装置装在脚蹬里,这样触头的弹簧可以设计得大一些,因此提高了强度和寿命,并且也便于拆装和维修。
(3)国外专利的弹性触头是园柱形,这样就带来一个弊病。园柱可以旋转,因此不能保证其斜面永远处于规定的方位,斜面方位变动后,可能使脚蹬卡住或不能通过,而使自行车停止行驶。本实用新型的弹性触头是方形的,由于在方形孔中伸缩,起到导向作用,故不会发生上述弊端。
(4)本实用新型与国外专利相比,扩大了作用位置的范围,即国外专利的作用位置是图5中的A-B位置(弹性触头插入方形孔的位置),而本实用新型增加了B-C位置(即弹性触头抵住碰撞板下沿的位置),因此,能更有效地提高增力效果。
(5)本实用新型应用时,只需更换增力脚踏,并且在曲拐上安装碰撞板,一般用户都能掌握。而国外专利应用时,需要卸下曲拐,在钻床上钻、铰孔,并配装弹性碰撞装置,而且脚蹬也要另行改造,增加刚性触头,这都需要专业工厂加工,限制了普及推广。
实现本实用新型的方式凡具有钢板冲压,机械加工的工厂都可生产,按照设计图纸制作冲模,即可加工脚蹬框架,碰撞板,盖板等冲压件,用车床等加工弹 性触头,弹簧,联接管,另外需要卷管机以及钳工工具,转轴可使用自行车标准件或自行加工。
权利要求1.能在脚掌用力下踏时自动与曲拐结合在一起,而起到延长作用力臂的自行车增力脚蹬,该脚蹬由装置在曲拐上的碰撞板限制其动作位置,其特征在于脚蹬上矩形钢制框架的一侧装有带斜面的方形钢制触头和压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的增力脚蹬,其特征是将弹性触头杆和弹簧装在矩形框架的任何一侧,而在另一侧对称位置上设置配重。
3.根据权利要求1所述的增力脚蹬,其特征是不带弹性触头的框架一侧加宽,做成不对称脚蹬结构。
4.根据权利要求1所述的增力脚蹬,其特征是其脚蹬的带斜面的方形弹性触头的长度加长,使其抵住曲拐下沿。
专利摘要本实用新型提出了一种用于现有自行车上的增力脚蹬,增力脚蹬装有带斜面的弹性触头,在脚蹬受到施加作用力的位置上,能自动地通过安装在曲拐上的碰撞板连成一体,延长了作用力臂,从而在作用力不变的情况下,增加转动力矩。在现有自行车上更换本脚蹬,不影响原有整体结构和功能,但骑行更省力轻快,尤其在顶风,上坡和在艰难道路上行驶显示出独特的优越性。本实用新型结构简单,制作容易,安装方便,成本低廉,适于普及推广。
X技术网 原文链接:http://www.xjishu.com/zhuanli/31/88216452.html
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