CN102935871B - 可用手驱动的自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自行车，包括：车把(1)；立管(2)，立管的第一端与车把(1)固定连接，立管的第二端可转动地连接到前叉臂(6)上，从立管的第二端向前轮方向延伸摇臂(14)，立管与摇臂固定在一起形成动力杆；安装在前轮上的飞轮(8)；钢线(16)，其第一端固定在前叉臂(6)末端的位置(7)上，第二端绕过摇臂(14)的自由端上的滑轮(15)而固定在前轮的飞轮(8)上，在车把前后移动时，摇臂的自由端也前后移动，通过钢线驱动飞轮(8)转动，以带动前轮转动。本发明可突破传统自行车的单靠使用脚踏而通过后轮驱动自行车前进的方式，可以提升自行车的速度和使骑车者进行全身运动。

Description

可用手驱动的自行车
技术领域
本发明涉及自行车，尤其是一种可以由使用者的手进行驱动的自行车。 
背景技术
常规的普通自行车由使用者通过脚踩踏板而进行驱动，使用者的手仅用于握持车把以掌控自行车的前进方向。后来，本领域中也出现了可以由使用者的手进行驱动的自行车。 
例如中国实用新型专利ZL03284276.7(授权公告号为CN2646017Y)分开了一种健身自行车，包括车把、前车轴，它还包括前加力装置，前加力装置的增力架铰接在车把上，加力杆、伸缩推杆和伸缩拉杆分别与增力架铰接，有一个曲轴装在与车把固连的支架上，加力杆的第二端与曲轴铰接，伸缩拉杆的第二端和伸缩推杆的第二端也分别与曲轴铰接，在曲轴第一端装有齿盘，齿盘通过链条与装在前车轴上的超越离合器相连。这种健身自行车，可通过推拉增力架驱动自行车运动，从而达到锻炼上肢的目的。该自行车需要另外加设一套设置在车把上的前加力装置，包括曲轴、齿盘和链条等，结构复杂，且成本高昂。 
欧洲专利申请EP0541136A1公开了一种将通常闲置的自行车前轮转换为驱动轮的机制，它可以暂时将自行车的前轮转换为驱动轮，包括：一个铰接在车架之前和上面的杆；固定在所述车架上的车把-推臂，用于阻止/释放所述车把-推臂的停止移动齿，所述车把-推臂可以在一个垂直平面摆动；包括链条的传输机构，其中一个自由轮与自行车的前轮同轴和固定在其上，用于将所述车把-推臂的交替运动传送到所述自由轮；弹性返回装置，用于就所述车把-推臂返回到原来的位置；以及用于控制所述停止移动齿的控制装置。该自行车也需要另外加设自由轮和链条等部件，使其结构复杂，且成本高昂。 
因此，现有技术中的用手驱动的自行车一般只是在前轮上加设一套用手通过相关部件驱动的齿轮和链条驱动机构，其类似于普通自行车中用脚踩踏驱动的齿轮和链条驱动机构，因此，它们结构复杂且成本高昂。 
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单和/或成本较低的手驱动型的自行车。 
为了实现上述目的，本发明提供了一种自行车，包括：车把；立管，所述立管的第一端与车把固定连接，所述立管的第二端可转动地固定连接到所述自行车的前叉臂上，并且从所 述立管的第二端向自行车的前轮的方向延伸摇臂，所述立管与所述摇臂固定在一起而形成以所述立管的第二端为支点的动力杆，所述车把可前后移动以推动所述立管绕所述支点转动；飞轮，安装在所述前轮的轴上，所述飞轮为装有发条弹簧的单向轴轮  ；钢线，所述钢线的第一端固定在所述前叉臂末端的靠近飞轮的位置上，所述钢线的第二端通过绕过所述摇臂的自由端上的滑轮从而绕过所述摇臂的自由端，并缠绕在所述飞轮上与所述飞轮上的发条弹簧相连接，  从而固定在所述前轮的所述飞轮上，使得所述车把在被推拉而前后移动时，所述立管绕所述支点转动，且所述摇臂的自由端也相应地移动，并且通过所述钢线而驱动所述飞轮转动，从而带动所述前轮转动。  
所述自行车还包括安装在所述前叉臂上的固定绞链支座，所述立管的第二端通过锁钉可转动地连接到所述固定绞链支座的前端。 
所述自行车还包括蓄能弹簧，所述蓄能弹簧的第一端连接在所述固定绞链支座的后端，所述蓄能弹簧的第二端连接在一个锁板上，所述锁板固定安装在所述立管上，使得当向前推动车把时，锁板上的蓄能弹簧被拉长，所述摇臂及其自由端上的滑轮靠近前叉臂，由于钢线连接在装有发条弹簧的单向飞轮上，以致于通过所述发条弹簧，所述钢线以顺时针方向被回缩缠绕在所述飞轮上；且当向前推动车把的推力不存在时，和/或向后拉动车把时，所述蓄能弹簧缩回，驱动所述动力杆使钢线以逆时针方向被拉伸，从而带动所述飞轮转动以驱动自行车的前轮向前转动。 
所述自行车还包括贯穿立管的止动棘门和槽板，所述止动棘门与自行车的刹车***连接，所述槽板上设有多个棘齿，从而在所述刹车***动作时，所述止动棘门卡在所述槽板的棘齿上而将所述车把向前锁定，使所述车把停止向前移动，让骑车者不致失去重心。 
所述槽板具有槽腔，所述立管穿过所述槽腔且可在所述槽腔中绕所述支点转动。 
所述止动棘门包括两个相隔开的末端，所述两个相隔开的末端分别通过止动棘门制动线与所述刹车***连接。 
所述槽板的槽腔前端和后端分别设有胶座，以减少所述立管在槽腔内绕所述支点转动时所产生的震荡。 
所述钢线的所述第一端通过钉子而固定在所述前叉臂末端的靠近飞轮的位置上。 
所述飞轮是单向轴轮，其中包含与所述钢线的所述第二端相连接的发条弹簧，用于例如顺时针地回收钢线。 
所述自行车还可以包括一个或两个后轮，以及用脚踩踏进行驱动的后轮驱动机构。 
本发明可以让骑车者同时可以运用双手来驱动自行车的前轮以前进，从而突破了普通自行车的仅仅依靠骑车者的脚来驱动后轮以使自行车前进的方式。 
根据本发明，自行车的骑车者可以运用双手把车把(动力杆)不断地作前后的往复动作，来驱动自行车的前轮前进，以达至可提升自行车的速率及骑车者手脚同时运动的效果。 
本发明对自行车的动力具有以下的全新创意： 
-让自行车的骑车者能同时作手及脚部的运动； 
-前轮被手驱动前进，可增加自行车的一定速率； 
-可更丰富及活化现有的健身自行车之效果； 
-骑车者可以随意运用前轮前进与否，或在平路上只用车把让自行车单靠前轮前进，从而增加骑车者在骑车时使用前或/及后车轮前进的选择弹性； 
-对比传统自行车，增加的生产成本极少，所涉及的技术也不复杂； 
-对比配合充电用途的传统自行车，本发明运用双手把车把和/或摇臂不断地作前后摆动的往复动作，加上配套设备，可实现不同高效用途的充电功能。 
附图说明
下面参照附图介绍本发明的优选实施方式。在附图中： 
图1是根据本发明的优选实施例的自行车的前半部分的侧视示意图，包括车把、前轮和相应的用手驱动的驱动机构； 
图2是根据本发明的优选实施例的自行车中的止动棘门的透视示意图； 
图3是根据本发明的优选实施例的自行车中的槽板和固定铰链支座部分的放大图。 
具体实施方式
下面参照附图通过详细介绍本发明的优选实施方式，来描述本发明的方案。 
图1是根据本发明的优选实施例的自行车的前半部分的侧视示意图，包括车把、前轮和相应的用手驱动的驱动机构。 
需要指出的是，图1的实施例是基于两轮或三轮的自行车的，为简便起见，没有画出自行车的车座、后轮及其驱动机构，因为这些没有画出的部件可以与现有技术的自行车中的相应部件相同。 
因此，图1的实施例也可以称为“全动自行车”，既可以由手驱动，也可以用脚驱动，或者是手脚并用地驱动。 
如图1所示，本发明的自行车包括：车把1，它与立管2的第一端固定连接，所述立管的第二端可转动地固定连接到所述自行车的前叉臂6上，并且摇臂14从所述立管的所述第二端向自行车的前轮的方向延伸，其中所述立管与所述摇臂固定在一起而形成以所述立管的所述 第二端为支点的动力杆，所述立管可绕所述支点转动；飞轮8安装在所述前轮的轴上；钢线16，其第一端固定在所述前叉臂6末端的靠近飞轮的位置上，第二端绕过所述摇臂14的自由端上的滑轮(15)而固定在所述前轮的所述飞轮上，使得在所述车把被推拉而前后移动时，所述立管绕所述支点转动，使得所述摇臂的自由端也相应地前后移动，并且通过所述钢线而驱动所述飞轮8转动，从而带动所述前轮转动。 
优选地，所述自行车还可以包括安装在所述摇臂14的自由端上的滑轮15，其中所述钢线通过绕在所述滑轮上而绕过所述摇臂14的自由端。 
所述自行车还可以包括安装在所述前叉臂上的固定绞链支座13，所述立管的所述第二端通过锁钉12可转动地连接到所述固定绞链支座的前端。 
图3是根据本发明的优选实施例的自行车中的槽板和固定铰链支座部分的放大图。如图3所示，所述自行车还可以包括蓄能弹簧5，所述蓄能弹簧的第一端连接在所述固定绞链支座的后端，所述蓄能弹簧的第二端连接在锁板3上，所述锁板3固定安装在所述立管上，使得当向前推动车把时，锁板上的蓄能弹簧被拉长，所述摇臂及其末端滑轮靠近前叉臂，以致于所述钢线以顺时针方向回缩缠绕在所述飞轮上；且当推力不存在时，所述蓄能弹簧缩回，驱动所述动力杆使钢线以逆时针方向被拉伸，从而带动所述飞轮转动以驱动自行车的前轮向前转动。 
图2是根据本发明的优选实施例的自行车中的止动棘门的透视示意图。如图1和图2所示，所述自行车还可以包括贯穿立管的止动棘门11和槽板9，所述止动棘门与自行车的刹车***(未画出)连接，所述槽板上设有多个棘齿18，从而在所述刹车***动作时，所述止动棘门卡在所述槽板的棘齿18上而将所述车把向前锁定，使所述车把停止向前。 
所述槽板9具有槽腔，所述立管可以穿过所述槽腔且可在所述槽腔中前后摆动。 
所述止动棘门11可以包括两个相隔开的末端，所述两个相隔开的末端分别通过止动棘门制动线20与所述刹车***连接。如图2所示，所述止动棘门11的两个末端还可以与两个弹簧21分别连接，以使所述止动棘门11保持就位。 
所述槽板的槽腔前端和后端可以分别设有胶座17和19，以减少所述立管在槽腔内前后摆动所产生的震荡。 
所述钢线16的所述第一端可以通过钉子7而固定在所述前叉臂6末端的靠近飞轮的位置上。 
所述飞轮8可以是单向轴轮，其中包含与所述钢线的所述第二端相连接的发条弹簧。 
如图1所示，本发明的自行车包括在传统自行车的前叉臂6和头管4前安装一支由车把1、立管2及摇臂14所组成的「动力杆」。并透过接合前叉臂上的固定铰链支座其前端的锁钉连 接摇臂，在固定铰链支座尾部紧扣着一对蓄能弹簧的底端；而这对蓄能弹簧的顶端则紧扣着连合在立管的锁板上，且锁板上同时安装了一止动棘门。此外，立管也均同时贯穿置放头管顶部向前伸延的槽板及槽板下方的止动棘门中；再配合一钢线由前叉臂近轮轴的钉子经摇臂底部的滑轮后回到在前叉臂末端的“(含发条弹簧)的单向轴轮/飞轮8”(下称“单向轴轮”)上；使前叉臂与「动力杆」有着牵引带动的关系。 
当骑车者用手把车把向前推的时候，紧扣着锁板的一对蓄能弹簧被拉长，同时摇臂及其末端的滑轮向后靠近前叉臂，钢线亦因而以顺时针方向回收藏在单向轴轮(即飞轮8)上；当推力不存在时，被拉长之蓄能弹簧便缩回，同时释放出能量，驱使上述「动力杆」上的钢线从靠近前叉臂末端的单向轴轮处以逆时针方向前拉展，所述逆时针方向传动的单向轴轮驱动所述自行车的前轮前进。如果在这个时候，在上述的车把被缩回的弹簧向后施力运动过程中，骑车者用手将车把向后拉，即再加以施力拉回车把，附加的回拉力会促成前轮向前的更大效能，则前进中的前轮的速率便会加大。 
从上面介绍的实施方案可以看出，本发明可以在自行车前进中用手推或/及拉回车把，带动所述由立管和摇臂组成的动力杆绕其支点转动，所述转动通过钢线的牵引作用而驱动自行车的前轮转动以使自行车前进。本发明省略了现有技术中的与链条和齿轮相关的驱动机构，而代之以钢线和飞轮的结构，可以显着降低手驱动机构的生产成本，减轻自行车的重量，并且提高手驱动的效率。 
自行车的骑车者可以运用双手将车把以及「动力杆」不断地作前后的往复动作，来驱动自行车的前轮(或后轮)前进；这便可突破传统自行车的单靠骑车者运用脚踏而通过后轮驱动自行车前进的方式，达至可提升自行车的速率及使骑车者全身运动的效果。 
为保障坐在所述自行车上的骑车者在急刹车时的安全，所述自行车的立管上装有一个止动棘门，而所述止动棘门的两个末端各自接入自行车的前和/或后刹车***内。参见图2，当自行车的骑车者要运用前和/或后刹车***时，可以让接入自行车的前和后之刹车***内之止动棘门向上.因槽板底部装有一个或多个棘齿，使止动棘门的前方受到棘齿的阻挡，将车把实时锁定，从而减底骑车者刹车时失去重心的危险，参见图3。 
另外，所述槽板的槽腔的前端及末端均可以配置胶座，以减低车把、立管及摇臂合成的「动力杆」在槽腔内作前后摆动时的震荡，参见图3。 
最后，当骑车者运用双手把车把不断地作前后的往复动作来驱动自行车前进时，所述动作并不影响车把原有的平衡、转动等传统功能。 
以上以优选实施例介绍了本发明的原理和结构，上述内容被认为仅仅是描述性的，而非限制性的。本领域技术人员可以按照说明书中的教导对本发明进行各种改进和/修改，这些改 进和/或修改都应当被包括在本发明权利要求书的范围中。 

Claims (8)

1.一种自行车，特征在于包括：
车把(1)；
立管(2)，所述立管(2)的第一端与车把(1)固定连接，所述立管的第二端可转动地固定连接到所述自行车的前叉臂(6)上，并且从所述立管的第二端向自行车的前轮的方向延伸摇臂(14)，所述立管与所述摇臂固定在一起而形成以所述立管的第二端为支点的动力杆，所述车把可前后移动以推动所述立管绕所述支点转动；
飞轮(8)，安装在所述前轮的轴上，所述飞轮（8）为装有发条弹簧的单向轴轮；
钢线(16)，所述钢线的第一端固定在所述前叉臂(6)末端的靠近飞轮的位置上，所述钢线的第二端通过绕过所述摇臂(14)的自由端上的滑轮(15)从而绕过所述摇臂（14）的自由端，并缠绕在所述飞轮(8)上与所述飞轮（8）上的发条弹簧相连接，从而固定在所述前轮的所述飞轮上，使得所述车把在被推拉而前后移动时，所述立管绕所述支点转动，且所述摇臂的自由端也相应地转动，并且通过所述钢线而驱动所述飞轮(8)转动，从而带动所述前轮转动。
2.根据权利要求1的自行车，特征在于还包括安装在所述前叉臂上的固定绞链支座(13)，所述立管的第二端通过锁钉(12)可转动地连接到所述固定绞链支座的前端。
3.根据权利要求2的自行车，特征在于还包括蓄能弹簧(5)，所述蓄能弹簧的第一端连接在所述固定绞链支座的后端，所述蓄能弹簧的第二端连接在锁板(3)上，所述锁板(3)固定安装在所述立管上，使得当向前推动车把时，锁板上的蓄能弹簧被拉长，所述摇臂及其自由端上的滑轮靠近前叉臂，使所述钢线以顺时针方向被回缩缠绕在所述飞轮上；且当向前推动车把推力不存在时，和/或向后拉动车把时，所述蓄能弹簧缩回，驱动所述动力杆使钢线以逆时针方向被拉伸，从而带动所述飞轮转动以驱动自行车的前轮向前转动。
4.根据权利要求1的自行车，特征在于还包括贯穿立管的止动棘门(11)和槽板(9)，所述止动棘门位于所述槽板（9）下方并与自行车的刹车***连接，所述槽板底部设有一个或多个棘齿（18），从而在所述刹车***动作时，所述止动棘门卡在所述槽板的棘齿上，使止动棘门的前方受到棘齿的阻挡而将所述车把向前锁定，使所述车把停止向前移动。
5.根据权利要求4的自行车，特征在于所述槽板(9)具有槽腔，所述立管穿过所述槽腔且可在所述槽腔中绕所述支点转动。
6.根据权利要求4的自行车，特征在于所述止动棘门包括两个相隔开的末端，所述两个相隔开的末端分别通过止动棘门制动线(20)与所述刹车***连接。
7.根据权利要求4的自行车，特征在于所述槽板的槽腔前端和后端分别设有胶座(17，19)，以减少所述立管在槽腔内绕所述支点转动时所产生的震荡。
8.根据权利要求1的自行车，特征在于所述钢线(16)的所述第一端通过钉子(7)而固定在所述前叉臂(6)末端的靠近飞轮的位置上。
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