自行车的可调整式脚踏驱动装置 【技术领域】
本发明涉及一种自行车的可调整式脚踏驱动装置，尤其是指在通过驱动曲柄脚踏来骑行的自行车中，提供可调整式脚踏驱动装置，使得延长在骑行时将脚踏的旋转力传递到后轮的链轮齿(chain sprocket)上的脚踏轴和脚踏之间的距离，由此可以消耗最小的驱动力量来发挥最大地行驶力。而且，阻止尘土等异物进入于可调整式脚踏驱动装置内，从而消除装置的动作不良及毁损因素，提高耐久性以及对自行车的识别性，由此得到预防各种安全事故的效果。
背景技术
现有的自行车，在其脚踏轴和脚踏之间的曲柄以一定的距离被固定，于是仅用与该曲柄相结合的脚踏的驱动力来行驶，如此的自行车驱动结构(提供行驶力的结构)是由脚踏轴在一定的旋转半径内进行脚踏的旋转力，因而特别在上坡路骑行时需要更多的驱动能力，于是为了改善这一点以得到更合理的驱动能力，最普遍采用设置变速齿轮的方式，以获得行驶能力的最大化。
但是，这种方式也由于其作为行驶力的动力源的曲柄脚踏具有一定的旋转半径，始终仅能提供同样的驱动能力，于是难以期待提供更根本且有效的驱动力，于是需要借由可调整脚踏的旋转半径，消耗更少的驱动力来将行驶力最大化的方法。
另外，自行车用可调整式脚踏驱动装置中，在踩脚踏时被滑入或滑出的部分以及与脚踏轴相联结的齿轮部由于其密封(sealing)状态不够完全，尘土及各种异物容易流入于装置内部，导致装置的动作不良或毁损，并且其在日夜间的识别性不好，于是急需开发能解决上述问题的方法。
【发明内容】
有鉴于此，本发明是为了提供一种骑行时曲柄脚踏的旋转半径由脚踏轴扩张的可变性结构，借以能消耗最少的驱动力以期望获得使行驶力最大化的效果，以尽量减少在上坡路骑行或长途骑行时的疲劳度，并大量提高装置的耐久性，还提供能阻止异物流入在曲柄脚踏滑动时呈现的部分及齿轮部内的阻止附件，又提高在日夜间对自行车的识别性，以期大幅度减少各种安全事故而完成的。
本发明提供一种自行车的可调整式脚踏驱动装置，其特征在于，包括：
以脚踏轴作为起点，可调整扩大左右脚踏的半径；
在与车架组成一体的轴管上由两侧方向利用连接管部以螺丝固定方式固定设置装有轴承的轴管上被轴设的脚踏轴；
又在该连接管部用螺丝结合方式分别设置固定齿轮；
将该脚踏轴两端用固定螺钉紧固在与设有链轮齿的支架组成一体的驱动架构上；
在该驱动架构上轴设游星齿轮，该游星齿轮与固定齿轮相啮合，使得在脚踏轴旋转时可以自由旋传；
又在该游星齿轮的轴部位用针螺钉与连接链环的一端相连接；
而该连接链环的另一端则用连接钉与连接臂的一端相联接；
该连接臂的另一端与设在驱动架构上的滑动孔内被滑动设置的驱动杆上大约呈Y型状的连接端部用连接钉相联接；
该驱动杆的另一端则与脚踏分别连接。
所述的自行车的可调整式脚踏驱动装置，在驱动架构的滑动孔内侧将>型轴承对合其两边缘，并与外壳一起结合，以求圆滑的滑动性。
所述的自行车的可调整式脚踏驱动装置，驱动杆的断面采用菱形等角面体，以加强弯曲强度。
所述的自行车的可调整式脚踏驱动装置，在驱动架构的滑动孔内设置由铙钹型套管构成的伸缩盖，其与端盖一起密封该滑动孔，使得阻止异物的流入。
所述的自行车的可调整式脚踏驱动装置，固定齿轮和游星齿轮相结合的齿轮联结部位利用结合螺钉固定齿轮箱盖，该齿轮箱盖上形成结合孔，使得脚踏轴上的固定齿轮得以结合，又该齿轮箱盖由金属板和橡皮材组成一体。
所述的自行车的可调整式脚踏驱动装置，该驱动架构上设置发光附件，能够赋予识别性和装饰性。
【附图说明】
有关本发明的详细说明，谨请参阅图示说明如下：
图示简单说明
图1为显示本发明的第一较佳实施例的自行车中的一部分的正面图。
图2为显示本发明所提供的可调整式脚踏驱动装置的剖视图。
图3为显示本发明所提供的可调整式脚踏驱动装置的结合状态的横向剖面示意图。
图4为部分显示设置在本发明的驱动架构上的驱动杆部位的放大纵向剖面示意图。
图5为显示可以设置在本发明的驱动架构上的发光附件的剖面示意图。
图6为部分显示为防止异物流入于本发明的驱动架构内而设的齿轮箱盖的剖面示意图。
图7为显示由本发明的驱动来旋转的曲柄脚踏的动作状态的正面图。
图8为显示由本发明的驱动来旋转的曲柄脚踏的另一个动作状态的正面图。
图号说明
1、2：脚踏 3：脚踏轴
4：链轮齿 5：(自行车用)车架
6：轴孔 7：轴管
8：螺丝母 9：轴承
10：轴管 11：连接管部
12：螺栓 13：螺丝母
14：固定齿轮 15：驱动架构
16：结合孔 17：固定螺钉
18：游星齿轮 19：轴承
20：针螺钉 21：联结链环(link)
22：联结臂 23：支架(bracket)
24：滑动孔 25：联结钉
26：驱动杆 27：轴承
28：外壳(housing) 28a：伸缩盖
28b：端盖(end cover) 29：齿轮箱盖(gear housing box)
30：结合孔 31：金属板
32：橡皮材 33：封盖(cover)
34：发光附件 35：照明附件
36：电池
【具体实施方式】
图1为根据本发明的较佳实施例的自行车中显示其一部分的正面图，如图所示，本发明的特征包括：轴设在结合有脚踏1、2的脚踏轴3上，并用链条与后轮相联结，将脚踏1、2的踏动力(旋转力)转换成行驶能力的链轮齿4在车架5内侧设置，使链轮齿4旋转驱动的脚踏1、2在骑行时由脚踏轴3可以调整其旋转半径，下面对本发明的构成予以更详细的说明如下：
在与车架5组成一体的轴管7两端的内缘部上形成螺丝母8，且在脚踏轴3外缘两端部被轴承9固定的轴管10上利用焊接等方法固定的连接管部11上设有螺栓12，该螺栓12用螺丝固定方式与螺丝母8相结合。然后形成在联结管部11的两端内缘部上的螺丝母13用螺丝结合方式组装固定齿轮14。
另外，该脚踏轴3的两端比轴管10还长，向左右被延长形成而与驱动架构15相联结，为此，脚踏轴3的两端部被插入于形成在驱动架构15上呈方形的结合孔16内，然后用固定螺钉17与驱动架构15相联结固定，而在驱动架构15上利用针螺钉(pin-bolt)轴设与该固定齿轮14相啮合的游星齿轮18，这时用轴承19使该游星齿轮18得以自由旋转，而该针螺钉20以自由旋转的状态与联结链环21互相联结。
再者，上述联结链环21的另一端部用联结钉25与联结臂22相联结，而该联结臂22则用联结钉25与被插入于驱动架构15内侧的驱动杆26相结合。左右驱动架构15中一侧的驱动架构15上形成支架23，并与其组成一体，借此将链轮齿4固定设置于该驱动架构15上。
利用连结钉25将上述联结臂22联结于驱动杆26的联结端部26a是从平面观看时将联结臂22前后同时插入联结于驱动杆26并呈Y型，由此结构加强该联结端部26a的强度。
此外，驱动杆26可以插入结合于形成在驱动架构15上的滑动孔24内，且其断面呈菱形等角面体，使得确保良好的弯曲强度，而该驱动杆26，如图2或图4所示，在驱动架构15的滑动孔24内侧将>型轴承27对合其两边缘，并与外壳(housing)28一起结合，以求圆滑的滑动性。
上述内容中，固定在脚踏轴3上的固定齿轮14和驱动架构15上的游星齿轮18之间的齿车比可以采用1∶1或2∶1等多样的比率(图示为形成1∶1的齿车比的实施例)。
这两者之间的齿车比为2∶1时，如图7所示，当驱动架构15旋转一次时，与固定齿轮14相啮合的游星齿轮18以固定齿轮14为中心旋转二次，这时，从驱动架构15前进或后退的脚踏1、2作正圆形旋转运动。若施行齿车比为1∶1时，如图8所示，当驱动架构15旋转一次时，与固定齿轮14相啮合的游星齿轮18以固定齿轮14为中心旋转一次，这时，从驱动架构15前进或后退的脚踏1、2向行驶方向作椭圆形旋转运动。
在上述实施例中，轴管10不用再改变其结构，可以直接组装在现有自行车车架5上，再者，与车架5组成一体的轴管7上设有的轴孔6内插入轴管10，而如此结合的轴管10两端上用螺丝组装联结管部11即可。
另外，本发明的可调整式脚踏驱动装置中，为了阻止异物随着通过驱动架构15的滑动孔24出入的驱动杆26一起进入于滑动孔24内，将由铙钹型套管构成的伸缩盖28a向端盖28b外侧结合。
如图6所示，设有脚踏轴3的驱动架构15外面部利用螺钉固定齿轮箱盖29，该齿轮箱盖29上形成结合孔30，使得脚踏轴3上的固定齿轮14通过该结合孔30得以结合，且该齿轮箱盖29使用金属板31上下覆盖橡皮材32的材质。
另外，在驱动架构15上设有连接链环21和联结臂22的部位结合封盖(cover)33，并在该封盖33上设置发光附件34，在骑行自行车时，使得容易识别自行车的存在，由此可以得到预防各种安全事故的效果。
再者，该发光附件34在封盖33外侧用电池36联结照明附件35如发光二极管，使其发光。
上述照明附件35与电池36之间另外设置开关(未图示)，使得随时可以开启或关闭，或者不设置开关，直接联结照明附件和电池，只要更换电池36可以始终保持发光状态。
由该照明附件35和电池36构成的发光附件34也可以设置在驱动架构15里面的适当位置，而用透明材质成型封盖33，使得该发光附件34向外发光。而且，在封盖33外侧可以使用夜光或荧光物质发光。
如上所述，本发明主要是在骑行自行车(踩下脚踏1、2向前骑行)时，脚踏轴3和脚踏1、2之间的距离变扩大并可以调整，由此能消耗最少力量得到最大的行驶力。
则，与固定在自行车车架5上的轴管7相联结的脚踏轴3两侧设有驱动架构15，其中一侧驱动架构15的支架23上设置链轮齿4，该链轮齿4通常用链条与轴设在后轮上的链轮齿相联结，骑车者当踩下滑动在驱动架构15内的驱动杆26端部上的脚踏1、2使脚踏轴3旋转时，将脚踏轴3和脚踏1、2互相联结的驱动杆26在置于驱动架构15滑动孔24内的状态之下，驱动架构15以脚踏轴3为中心旋转，在该驱动架构15内可以自由旋转的游星齿轮18在与固定在脚踏轴3上的固定齿轮14相啮合的状态，随着固定齿轮向驱动架构15相同的方向进行自转。
于是，利用针螺钉20与该游星齿轮18联结其一端的连接链环21随着游星齿轮一起旋转，又该联结链环21的另一端用连结钉25与联结臂22联结，该联结臂22作前进或后退运动时，与其另一端用连结钉25相联结的驱动杆26也同时在滑动孔24内滑出或滑入，如此，以脚踏轴3作为起点，设置在驱动架构15内的驱动杆26作滑出或滑入的动作，使得脚踏1、2的旋转半径变扩大并可以调整。
再说，驱动架构15大略往行驶方向呈水平状态时，连接于游星齿轮18的连接链环21、连结臂22和驱动杆26位于同一线上，这时，驱动杆26处于从驱动架构15向外最大限度突出的状态(也就是脚踏1、2最远离脚踏轴3的状态，参考图3右侧脚踏1)，于是可以用少量的驱动力量踩脚踏1、2可以得到最大的行驶力。
而且，在上述状态的下，驱动架构15逐渐往下旋转，游星齿轮18也同时在与固定齿轮相啮合的状态一起旋转，联结链环21也跟着作圆运动，而与此相联结的连接臂22和驱动杆26则逐渐往靠近脚踏轴3的位置旋转，尽量将驱动杆26牵引到脚踏轴3上(也就是脚踏1、2最靠近脚踏轴3的状态，参考图3左侧脚踏2，如此，从脚踏轴3到脚踏1、2之间的距离变窄后，再依上述过程重新使驱动架构15处于水平状态时变扩大其距离。
另外，上述内容中，将固定齿轮14和游星齿轮18之间的齿车比为2∶1时，如图7所示，当驱动架构15在旋转一次时，与固定齿轮14相啮合的游星齿轮18以固定齿轮14为中心旋转二次，这时，位于驱动杆26末端的脚踏1、2以脚踏轴3为中心作正圆形旋转运动。若施行齿车比为1∶1时，如图8所示，当驱动架构15在旋转一次时，与固定齿轮14相啮合的游星齿轮18以固定齿轮14为中心旋转一次，这时，位于驱动杆26末端的脚踏1、2以脚踏轴3为中心作椭圆形旋转运动。
本发明在骑行自行车时，还能确实阻止各种异物流入于装置内部，再说，与脚踏1、2相联结的驱动杆26从驱动架构15上的滑动孔24内往前后滑出或滑入，这时，滑动孔24和驱动杆26之间设置由铙钹型套管构成的伸缩盖28a，借以确实阻止异物通过该滑动孔24流入于装置内部。
又，位于驱动架构15上的游星齿轮18与脚踏轴3上的固定齿轮14相啮合，而设置该游星齿轮18的齿轮箱端部(齿轮相啮合的部位)上设置齿轮箱盖29，由此可以防止异物流入于内部以造成装置毁损或误动作。
另外，在驱动架构15或驱动架构15的封盖33上设置照明附件35或利用荧光及夜光物质发光的发光附件34，当自行车在骑行或停止状态时，有助于识别自行车的位置及存在，由此可以预防各种安全事故，并且这种发光附件34可以当作自行车的装饰物，能提高外观的装饰美。
如上所述，本发明具有如下功效：提供行驶力量的脚踏1、2和脚踏轴3之间的距离在驱动脚踏1、2向前骑行时，该脚踏轴3和脚踏1、2之间的旋转半径得以扩张到最大限度，由此得到利用最少的驱动力量发挥最大的行驶力量的效果。
此外，本发明的可调整式脚踏驱动装置，其中与脚踏1、2相联结的驱动杆26出入部位和齿轮箱部位上各别利用由铙钹型伸缩套管组成的伸缩盖28a以及由金属板31和橡皮件32组成的齿轮箱盖29密封，使得防止异物流入于装置内部导致装置的毁损及误动作，或使其寿命缩短的情况发生于未然，从而能够大大提高对装置的信赖度，并可以大幅度延长其寿命。
又设置发光附件34，自行车在骑行或停止状态，使得容易识别自行车的存在，可以预防各种安全事故。