一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，属于自行车变速技术领域。


背景技术：

2.自行车是由人力脚踏驱动的、有两个车轮的陆地交通工具，俗称自由车、脚踏车或单车；自行车的行驶动力来源骑行者双脚对自行车两侧脚蹬的踩踏，进而实现驱动轮盘转动，并经链条带动与自行车后轮同轴的随动轮盘转动，获得自行车后轮的转动，推动整辆自行车的向前行驶，因此全车唯一的动力来源即为骑行者双脚的输出，自行车行驶的快慢取决于骑行者对脚蹬的踩踏速率，并且在实际的自行车使用过程中发现，对于上坡道路，由于自行车的重力，使得自行车在上坡行驶过程中，骑行者需要更加用力地踩踏脚蹬，即克服自行车上坡过程中所带来的阻力，方可实现上坡骑行，使得自行车上坡的骑行变得十分吃力；而且现有技术自行车中的换挡结构复杂，切换过程繁琐，容易出现故障。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，采用套管伸缩结构，并结合联动牵引设计，应用力矩原理，增加针对驱动轮盘的转动力，提高自行车骑行效率。
4.本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，作用于自行车上链条所连的驱动轮盘，包括折向管、以及两套蹬踩子结构；
5.折向管包括一根中间管、两根侧管、以及分别与各根侧管一一对应的静牵拉件，该三根管分别均为两端敞开、且相贯通的直线形管状结构，两根侧管的结构、尺寸彼此相同，各根侧管上的其中一端分别固定对接中间管的两端，实现该三根管相连通，两根侧管的中心线彼此平行，且两根侧管的中心线均与中间管的中心线相垂直，各根侧管上的另一端分别构成折向管的两端；
6.各套蹬踩子结构分别与折向管的两端一一对应，各套蹬踩子结构分别均包括移动管、动牵拉件、牵拉绳、弹簧、脚蹬，两套蹬踩子结构中相同装置的结构、尺寸彼此相等；
7.各套蹬踩子结构中的移动管分别均为一端敞开、另一端封闭的直线形管状结构，各移动管敞开端外径分别与折向管上对应端的内径相适应，各移动管的敞开端分别活动插入折向管上对应端的内部；或者各移动管敞开端内径分别与折向管上对应端的外径相适应，各移动管的敞开端分别活动套设于折向管上对应端的外周；各移动管中心线分别与其活动相连折向管的侧管的中心线相共线，且各移动管分别沿其中心线方向、相对其所连折向管的侧管来回移动；
8.各静牵拉件分别以其与折向管中对应侧管彼此相对位置固定方式置于对应侧管中，且分别沿各移动管中心线方向，各静牵拉件的投影分别位于对应移动管与折向管中对
应侧管中小口径管的内径投影区域中，以及各静牵拉件上的其中一端分别指向对应移动管封闭端的内侧面；各套蹬踩子结构中的动牵拉件位于对应移动管中，各动牵拉件上的其中一端分别固定连接对应移动管封闭端的内侧面，各动牵拉件上的另一端分别指向对应移动管敞开端，且分别沿各移动管中心线方向，各动牵拉件的投影分别位于对应移动管与折向管中对应侧管中小口径管的内径投影区域中；基于各移动管分别相对其所连折向管的侧管来回移动过程中，各静牵拉件与对应动牵拉件彼此不接触，且各静牵拉件上指向其对应移动管封闭端内侧面的端部移动轨迹分别位于对应动牵拉件上指向对应移动管敞开端的端部与对应移动管封闭端内侧面之间区域；
9.各套蹬踩子结构中脚蹬分别活动设置于对应移动管封闭端的外侧面；各套蹬踩子结构中弹簧上的其中一端分别对接对应移动管封闭端内侧面，各弹簧上的另一端分别对接对应移动管封闭端内侧面沿其中心线方向、所面向折向管内的表面，各弹簧分别随对应移动管相对其所连折向管的侧管的来回移动、沿对应移动管中心线方向实现弹性形变，并且移动管向其对应折向管的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧处于无弹性形变状态或弹性拉伸形变状态，以及移动管背向其对应折向管的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧处于弹性拉伸形变状态；
10.各套蹬踩子结构中牵拉绳上的其中一端连接对应移动管封闭端内侧面，各牵拉绳上的另一端分别由折向管中对应侧管经折向管内部连通管路至另一侧管，并活动经过另一侧管所对应静牵拉件上指向其对应移动管封闭端内侧面的端部后，连接另一套蹬踩子结构中动牵拉件上指向对应移动管敞开端的端部，且各牵拉绳处于紧绷状态。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括所述各牵拉绳分别对应的拉环组，各拉环组分别均包括三个拉环，各拉环组中三个拉环依次设置于对应牵拉绳走线所经过折向管内部两个弯折位置、以及静牵拉件上指向其对应移动管封闭端内侧面的端部位置，各牵拉绳依次穿过其走线上的各个拉环进行走线。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案：所述各拉环均为金属拉环。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案：所述各套蹬踩子结构中的牵拉绳均为钢丝绳。
14.本实用新型所述一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
15.本实用新型所设计一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，依据力矩原理，针对现有自行车脚蹬与驱动轮盘间的驱动结构进行设计，基于中间管与两侧管组合构建的折向管结构，应用分别与折向管的两端一一对应蹬踩子结构，通过两蹬踩子结构中由各动牵拉件、各牵拉绳、各弹簧所构成的联动结构，实现两蹬踩子结构中移动管分别与折向管对应端部间的相对移动实现彼此联动同步，如此实现脚蹬与驱动轮盘中心位置之间距离的改变，即力矩的变化，实现针对驱动轮盘转动力的变化，如此能够在自行车的骑行过程中，通过力矩的变长，放大传动比，提高针对驱动轮盘的转动力，有效应对阻力较大路段的骑行，提高自行车骑行效率。
附图说明
16.图1是本实用新型所设计基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构的结构示意图。
17.其中，1. 驱动轮盘，2. 折向管，3. 静牵拉件，4. 移动管，5. 动牵拉件，6. 牵拉绳，7. 弹簧，8. 脚蹬，9. 拉环。
具体实施方式
18.下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
19.本实用新型设计了一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，作用于自行车上链条所连的驱动轮盘1，实际应用当中，如图1所示，具体包括折向管2、以及两套蹬踩子结构。
20.折向管2包括一根中间管、两根侧管、以及分别与各根侧管一一对应的静牵拉件3，该三根管分别均为两端敞开、且相贯通的直线形管状结构，两根侧管的结构、尺寸彼此相同，各根侧管上的其中一端分别固定对接中间管的两端，实现该三根管相连通，两根侧管的中心线彼此平行，且两根侧管的中心线均与中间管的中心线相垂直，各根侧管上的另一端分别构成折向管2的两端。
21.各套蹬踩子结构分别与折向管2的两端一一对应，各套蹬踩子结构分别均包括移动管4、动牵拉件5、牵拉绳6、弹簧7、脚蹬8，两套蹬踩子结构中相同装置的结构、尺寸彼此相等。
22.各套蹬踩子结构中的移动管4分别均为一端敞开、另一端封闭的直线形管状结构，各移动管4敞开端外径分别与折向管2上对应端的内径相适应，各移动管4的敞开端分别活动插入折向管2上对应端的内部；或者各移动管4敞开端内径分别与折向管2上对应端的外径相适应，各移动管4的敞开端分别活动套设于折向管2上对应端的外周；各移动管4中心线分别与其活动相连折向管2的侧管的中心线相共线，且各移动管4分别沿其中心线方向、相对其所连折向管2的侧管来回移动。
23.各静牵拉件3分别以其与折向管2中对应侧管彼此相对位置固定方式置于对应侧管中，且分别沿各移动管4中心线方向，各静牵拉件3的投影分别位于对应移动管4与折向管2中对应侧管中小口径管的内径投影区域中，以及各静牵拉件3上的其中一端分别指向对应移动管4封闭端的内侧面；各套蹬踩子结构中的动牵拉件5位于对应移动管4中，各动牵拉件5上的其中一端分别固定连接对应移动管4封闭端的内侧面，各动牵拉件5上的另一端分别指向对应移动管4敞开端，且分别沿各移动管4中心线方向，各动牵拉件5的投影分别位于对应移动管4与折向管2中对应侧管中小口径管的内径投影区域中；基于各移动管4分别相对其所连折向管2的侧管来回移动过程中，各静牵拉件3与对应动牵拉件5彼此不接触，且各静牵拉件3上指向其对应移动管4封闭端内侧面的端部移动轨迹分别位于对应动牵拉件5上指向对应移动管4敞开端的端部与对应移动管4封闭端内侧面之间区域。
24.各套蹬踩子结构中脚蹬8分别活动设置于对应移动管4封闭端的外侧面；各套蹬踩子结构中弹簧7上的其中一端分别对接对应移动管4封闭端内侧面，各弹簧7上的另一端分别对接对应移动管4封闭端内侧面沿其中心线方向、所面向折向管2内的表面，各弹簧7分别随对应移动管4相对其所连折向管2的侧管的来回移动、沿对应移动管4中心线方向实现弹性形变，并且移动管4向其对应折向管2的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧7处于无弹性形变状态或弹性拉伸形变状态，以及移动管4背向其对应折向管2的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧7处于弹性拉伸形变状态。
25.各套蹬踩子结构中牵拉绳6上的其中一端连接对应移动管4封闭端内侧面，各牵拉
绳6上的另一端分别由折向管2中对应侧管经折向管2内部连通管路至另一侧管，并活动经过另一侧管所对应静牵拉件3上指向其对应移动管4封闭端内侧面的端部后，连接另一套蹬踩子结构中动牵拉件5上指向对应移动管4敞开端的端部，且各牵拉绳6处于紧绷状态。
26.针对上述所设计基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构技术方案，本实用新型进一步设计还包括所述各牵拉绳6分别对应的拉环组，各拉环组分别均包括三个拉环9，各拉环组中三个拉环9依次设置于对应牵拉绳6走线所经过折向管2内部两个弯折位置、以及静牵拉件3上指向其对应移动管4封闭端内侧面的端部位置，各牵拉绳6依次穿过其走线上的各个拉环9进行走线；并且在具体实际实施中，设计各拉环9均为金属拉环，以及针对各套蹬踩子结构中的牵拉绳6，均设计采用钢丝绳。
27.将本实用新型所设计基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构应用于实际当中，由于移动管4向其对应折向管2的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧7处于无弹性形变状态或弹性拉伸形变状态，以及移动管4背向其对应折向管2的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧7处于弹性拉伸形变状态，因此普通骑行时，各套蹬踩子结构中移动管4由于在其所连弹簧7作用下、收缩至折向管2的对应侧管中，骑行者在此状态下进行骑行，可以定义此状态为高速档状态；当骑行遇到阻力时，骑行者会向脚蹬8施加更大踩踏力，而这踩踏力在折向管2上侧管伴随对应移动管4的转动过程中，即会作用于各移动管4内部所连的弹簧7，即移动管4在踩踏力克服弹簧7弹性拉力的作用下、背向其对应折向管2的侧管方向进行移动，即扩大脚蹬8与驱动轮盘1中心位置之间的距离，并且在移动管4背向其对应折向管2侧管方向的移动过程中，任意一个移动管4的向外移动，该移动管4即会向外牵拉其内底部所连的牵拉绳6，牵拉绳6在牵拉动作下、经其依次所经过的各拉环9作用于另一侧移动管4内底面上所连的动牵拉件5，使得该动牵拉件5带动其所连移动管4也背向其对应折向管2的侧管方向进行移动，如此即在任意一侧移动管4的向外移动中，通过内部的联动结构设计，即可带动另一侧移动管4同步向外移动，即获得了两侧移动管4的同步向外移动，即两侧脚蹬8分别与驱动轮盘1中心位置之间距离得到了同步扩大，即扩大了力矩，放大传动比，则骑行者针对脚蹬8施加力，将带来针对驱动轮盘1更大的转动力，应对骑行过程中所遇到的较大阻力，可以定义此状态为低速档状态。
28.与上述过程相对应，当骑行受到的阻力再次变小后，则骑行者即可减小针对脚蹬8所施加的踩踏力，则在各套蹬踩子结构中弹簧7的弹性拉力作用下，则各套蹬踩子结构中的移动管4向其对应折向管2的侧管方向移动，收缩至对应的侧管中，即再次切换回高速档状态，如此伴随骑行阻力变化所带来针对脚蹬8踩踏力的变化，即可实现低速档与高速档的自动切换，有效应对骑行过程中的各种路段，提高自行车骑行效率。则此设计在实际应用中，克服了现有技术变速结构复杂、且易出故障的问题，通过各移动管4分别与其对应折向管2侧管的同步联动移动，即可快速高效实现力矩变换，获得低速档状态与高速档状态的自动切换。
29.并且在实际应用中，保证了移动管4只有蹬力较小的时候才会回缩，使得蹬力大小和移动管4移动所带来踏杆长度形成正相关，实现了真正的无级变速；并且在自行车踏杆及脚蹬围绕轮盘中心做圆周运动的过程中，因为在同一时刻里，两个脚蹬8中总有一个脚蹬8在圆周的下半部，所以两侧蹬踩子结构中总有一侧的移动管4受到使之伸长的力，而本实用新型所设计的两侧联动结构的特殊性，使得另一侧移动管4也会产生伸长的趋势，避免了另
一侧移动管4在该侧脚蹬运动到圆周上半部时，产生踏杆的“回缩”，如此实现了无级变速。
30.上述技术方案所设计基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，依据力矩原理，针对现有自行车脚蹬8与驱动轮盘1间的驱动结构进行设计，基于中间管与两侧管组合构建的折向管2结构，应用分别与折向管2的两端一一对应蹬踩子结构，通过两蹬踩子结构中由各动牵拉件5、各牵拉绳6、各弹簧7所构成的联动结构，实现两蹬踩子结构中移动管4分别与折向管2对应端部间的相对移动实现彼此联动同步，如此实现脚蹬8与驱动轮盘1中心位置之间距离的改变，即力矩的变化，实现针对驱动轮盘1转动力的变化，如此能够在自行车的骑行过程中，通过力矩的变长，放大传动比，提高针对驱动轮盘1的转动力，有效应对阻力较大路段的骑行，提高自行车骑行效率。
31.下面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：
1.一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，作用于自行车上链条所连的驱动轮盘（1），其特征在于：包括折向管（2）、以及两套蹬踩子结构；折向管（2）包括一根中间管、两根侧管、以及分别与各根侧管一一对应的静牵拉件（3），该三根管分别均为两端敞开、且相贯通的直线形管状结构，两根侧管的结构、尺寸彼此相同，各根侧管上的其中一端分别固定对接中间管的两端，实现该三根管相连通，两根侧管的中心线彼此平行，且两根侧管的中心线均与中间管的中心线相垂直，各根侧管上的另一端分别构成折向管（2）的两端；各套蹬踩子结构分别与折向管（2）的两端一一对应，各套蹬踩子结构分别均包括移动管（4）、动牵拉件（5）、牵拉绳（6）、弹簧（7）、脚蹬（8），两套蹬踩子结构中相同装置的结构、尺寸彼此相等；各套蹬踩子结构中的移动管（4）分别均为一端敞开、另一端封闭的直线形管状结构，各移动管（4）敞开端外径分别与折向管（2）上对应端的内径相适应，各移动管（4）的敞开端分别活动插入折向管（2）上对应端的内部；或者各移动管（4）敞开端内径分别与折向管（2）上对应端的外径相适应，各移动管（4）的敞开端分别活动套设于折向管（2）上对应端的外周；各移动管（4）中心线分别与其活动相连折向管（2）的侧管的中心线相共线，且各移动管（4）分别沿其中心线方向、相对其所连折向管（2）的侧管来回移动；各静牵拉件（3）分别以其与折向管（2）中对应侧管彼此相对位置固定方式置于对应侧管中，且分别沿各移动管（4）中心线方向，各静牵拉件（3）的投影分别位于对应移动管（4）与折向管（2）中对应侧管中小口径管的内径投影区域中，以及各静牵拉件（3）上的其中一端分别指向对应移动管（4）封闭端的内侧面；各套蹬踩子结构中的动牵拉件（5）位于对应移动管（4）中，各动牵拉件（5）上的其中一端分别固定连接对应移动管（4）封闭端的内侧面，各动牵拉件（5）上的另一端分别指向对应移动管（4）敞开端，且分别沿各移动管（4）中心线方向，各动牵拉件（5）的投影分别位于对应移动管（4）与折向管（2）中对应侧管中小口径管的内径投影区域中；基于各移动管（4）分别相对其所连折向管（2）的侧管来回移动过程中，各静牵拉件（3）与对应动牵拉件（5）彼此不接触，且各静牵拉件（3）上指向其对应移动管（4）封闭端内侧面的端部移动轨迹分别位于对应动牵拉件（5）上指向对应移动管（4）敞开端的端部与对应移动管（4）封闭端内侧面之间区域；各套蹬踩子结构中脚蹬（8）分别活动设置于对应移动管（4）封闭端的外侧面；各套蹬踩子结构中弹簧（7）上的其中一端分别对接对应移动管（4）封闭端内侧面，各弹簧（7）上的另一端分别对接对应移动管（4）封闭端内侧面沿其中心线方向、所面向折向管（2）内的表面，各弹簧（7）分别随对应移动管（4）相对其所连折向管（2）的侧管的来回移动、沿对应移动管（4）中心线方向实现弹性形变，并且移动管（4）向其对应折向管（2）的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧（7）处于无弹性形变状态或弹性拉伸形变状态，以及移动管（4）背向其对应折向管（2）的侧管方向移动最大距离位置时，对应弹簧（7）处于弹性拉伸形变状态；各套蹬踩子结构中牵拉绳（6）上的其中一端连接对应移动管（4）封闭端内侧面，各牵拉绳（6）上的另一端分别由折向管（2）中对应侧管经折向管（2）内部连通管路至另一侧管，并活动经过另一侧管所对应静牵拉件（3）上指向其对应移动管（4）封闭端内侧面的端部后，连接另一套蹬踩子结构中动牵拉件（5）上指向对应移动管（4）敞开端的端部，且各牵拉绳（6）处于紧绷状态。
2.根据权利要求1所述一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，其特征在于：还包括所述各牵拉绳（6）分别对应的拉环组，各拉环组分别均包括三个拉环（9），各拉环组中三个拉环（9）依次设置于对应牵拉绳（6）走线所经过折向管（2）内部两个弯折位置、以及静牵拉件（3）上指向其对应移动管（4）封闭端内侧面的端部位置，各牵拉绳（6）依次穿过其走线上的各个拉环（9）进行走线。3.根据权利要求2所述一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，其特征在于：所述各拉环（9）均为金属拉环。4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，其特征在于：所述各套蹬踩子结构中的牵拉绳（6）均为钢丝绳。

技术总结
本实用新型涉及一种基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，基于伸缩杆的自行车变速蹬踩结构，依据力矩原理，针对现有自行车脚蹬（8）与驱动轮盘（1）间的驱动结构进行设计，基于中间管与两侧管组合构建的折向管（2）结构，应用分别与折向管（2）的两端一一对应蹬踩子结构，通过两蹬踩子结构中由各动牵拉件（5）、各牵拉绳（6）、各弹簧（7）所构成的联动结构，实现两蹬踩子结构中移动管（4）分别与折向管（2）对应端部间的相对移动实现彼此联动同步，如此在自行车的骑行过程中，通过力矩的变长，放大传动比，提高针对驱动轮盘（1）的转动力，有效应对阻力较大路段的骑行，提高自行车骑行效率。提高自行车骑行效率。提高自行车骑行效率。


技术研发人员：于世轩
受保护的技术使用者：于世轩
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2022/3/8