弧形自动调速省力自行车曲柄.pdf

本发明属于自行车部件、机械零件。
    自行车及一切带曲柄的机械，都是人类生产生活中的重要工具。特别是中国这样的自行车大国，经常有几亿人使用这种交通工具。由于路况复杂多样，及天气等原因，骑车者都会有很吃力甚至无法骑行的情况。如上坡、泥泞地、砂地、雪地、顶风、重载等等，常常很难骑行，费力费时，增加危险。现有的调速装置虽可调速省力，但结构复杂，成本高，可靠性不理想，特别是调速不能非常及时、准确、自动进行，还须骑者时时操纵，并不方便。故而并不普及，始终未能为大多数人所接受。

    本发明的目的，就是为亿万骑车人提供一种廉价、可靠、坚固耐久的自动调速省力机构，使自行车及一切有关机械得以随时方便地自动调速和省力，使用者丝毫不必操纵。

    本发明的主要特点，是仅仅通过曲柄达到调速和省力的目的。

    具体结构是采用一种反向螺旋形的弹性曲柄。一般形状是从中心向另一端弯曲、减薄或弯细（如图1所示）。其原理是：当脚踏了受力后，原来卷缩的曲柄2向外伸张，展直，脚踏与轴心的距离（也就是半径、力臂）变大，脚踏3从实线位置到达虚线3的大距离（大半径）位置，在3′的位置上用小于3处的蹬踏力即可产生较大的力矩，使车辆运动，通过上述大阻力地段，达到省力效果。同时，假若蹬踏的速度（线速度）相同的话，车轮最终获得的是一个降底了的速度。由此，也就是产生了调速效果。同时因其弹性，又增强防撞抗震性能。

    具体制造时，必须选用高弹性材料、弹簧钢、弹性塑料（可与钢丝等复合）甚至弹性水泥等等。为防止脚踏不必要地侧向拧转形变，可单向包缠高强度的片、绳、丝，增强抗侧扭能力，或直接车出螺旋沟槽（正反向皆可），使其既有较强弹性，又抗侧扭（图2）。加工方法，可用钢元车削后弯折，再热处理，非园形者则锻制或浇铸。最后都作表面防锈、美化等处理。其它部分的加工可以不变，以便于锁固中轴和脚踏。

    当骑车者上下车时（图3），脚踏3总是垂直地位于中轴1下方，能够较好地承受最大负荷（体重）。并且竖直方向伸张较小，不会使得脚踏距地过近，妨碍使用，虽然两只脚踏经常不能严格准确地时时位于同一直径的两端，但对骑行影响不大。脚下的弹力感觉又对人体肌肉、神经有特殊良好的效果-改善腿部和大脑的运动机能，更有益于骑车者的身心健康，

    总之，本发明仅仅通过两只曲柄形状、材料、加工的改变、即达到自动调节蹬踏力量和行车速度的效果，而且调节及时、准确、省力，效果明显，使骑车者在行驶中不增加任何调控动作和心理负担，即达到实用和满意的结果，使一般的坡度和阻力较易得到克服，还增加了飘然怡得的感觉，改善了防撞抗震功能，特别是成本低，制造易，寿命长，按装使用快速，现有车辆改装方便，曲柄运输容易，易为接受，使用量大面广，使本发明更具有广阔的推广前景。