CN88101786A - 双驱动自行车 - Google Patents

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Abstract

一种适于在室内驾驶的自行车。有一装在大梁上部的上支撑。一手轮装在上支撑上。两个手柄用于驱动手轮并由驾驶人以手动致动。若干齿轮装在上支撑上。一环带将手轮和上述齿轮连接,因此手轮转动引起齿轮转动。设有锁紧机构用于将该手轮可松开地锁紧到上支撑上,以使手柄和环带保持在固定位置上。一个齿轮安装在前轮的轴向。一个链条将上述齿轮连接到若干齿轮上,依次使若干齿轮可以随着手柄的转动而转动。

Description

本发明涉及一种自行车,更具体地说是涉及一种由驾驶人通过脚踏板致动和控制后轮或各后轮的运动并具有一种用于驱动前轮的提高的手柄的自行车。
在现有技术中所公开的试图利用手的动作来驱动自行车的前轮的如双轮自行车。现有技术中的每个举例都具有一个或更多的缺点。这些缺点包括:粗笨,无后驱动能力,把驾驶人能力限制在要么用手驱动前轮要么用脚通过脚踏板驱动后轮,缺少同时进行手和脚的驱动,或者缺少用手进行不同速度驱动的选择。此外,现有的自行车不便于转化成该些发明的手驱动自行车。
本发明提供一种带有独立地进行手驱动前轮的自行车,如一种(双轮)自行车。本发明通过提供一种手动驱动,多速度前轮驱动改进了现有的自行车,这种前轮驱动与后轮驱动是相互独立的而且可以空转。本发明的其它优点通过以下结合附图进行描述和权利要求将一目了然。
本发明包括一种具有一个大梁,一个前轮,一个或两个后轮和用以驱动后轮的脚踏板的自行车如双轮的或三轮自行车,其中:(1)一个带一对手柄的轮子安置在大梁的上前方用以代替车把;(2)一个可变速的单向转动齿轮组安装在大梁的上部;和(3)一个驱动齿轮安装在前轮的轴向。一个无端环带;如一个皮带或链条将该轮子与可变速齿轮组相连接,一个链条将变速齿轮组的一个经选择的齿轮通过一个变速齿轮传动机构连接到前轮驱动齿轮上。用于控制变速齿轮传动机构的装置安装在驾驶人的手容易接近的部位。
本发明的最佳实施例是各种自行车其特征是它们具有以下元件。一个上支撑装置安装在大梁的前上方。一个手轮安装在该上支撑装置上。设有一个驱动手轮的手柄装置并通过驾驶人以人工进行致动。一种齿轮机构安装在上支撑装置上,设有一个环带用以连接手轮和齿轮机构,依此通过手轮的转动导致齿轮机构的转动。设有锁紧装置用于将手轮可松开地锁紧在上支撑装置上以便使手柄装置和环带保持在固定的位置上。一个齿轮安装在前轮的轴向。一个链条将该齿轮连接在齿轮机构上,依此使齿轮与手柄装置共同转动。
用于将现有的两轮自行车或三轮自行车改造成本发明的自行车的要求主要包括:为了前轮的要求替换另一个后轮并将上手柄操纵手轮安装在一个最好是可调整的专用支撑上以便适应驾驶人的要求。安装在自行车大梁上的支撑也可以用作前轮和后轮进行分别转换控制的部位。制动控制器最好是安装在手柄操纵手轮的手柄上。本发明的一个具体的实施例描述如下,应当指出的是,有许多改变型已考虑在本发明的范围内。这样通过变速齿轮传动机构变化的多个齿轮可以是任何数量的,例如3个至12个。在用于三轮自行车时,其后驱动是在两轮子的中间。变速器可以根据驾驶人的方便设置在各种部位上,或者根据自行车的设计要求而定。当需要时,可以用皮带来代替链条。而且本发明既可通过自行车的脚踏板的向后运动进行制动,如采用倒轮刹车器,也可以利用手控制的制动器,例如抱闸式制动器。
作为一种自由选择在前轮驱动***中的手柄可以锁紧在任选的固定位置上。连接着制动控制器的手动制动器最好是设在一个滚球轴承的轴上,以便当对前轮施加动力转动360°时,不会将制动索缠住。带链轮的常规自行车的后轮可以用作前轮驱动***并且将一般地配置在现代自行车的标准前叉套节上。该链轮是自由轮型式的,这样驾驶人可以在360°的回转中脱离其双手,而不需要改变其把手或用手指握住制动器。
本发明对用于自行车的改变齿轮速比的两种不同***也可以采用,即变速齿轮毂例如三速齿轮毂和变速齿轮传动机构。在变速齿轮毂中,齿轮的变换是利用通过安装在手柄和支撑上由一个杠杆操纵的控制索致动的一个齿轮控制链操作的。该链条沿着齿轮毂的主轴变换两个行星齿轮组的太阳轮。最好是采用在具体举例中所描述的变速齿轮传动***,该变速齿轮毂也可以用于前轮驱动***的部位。
本发明的另一个特征是,该大齿轮可以是标准的两链轮自行车曲柄。该环带或链条由大链轮传至齿轮组上。小链轮用于与一个锁入小链轮的一个轮齿上的螺钉相连接以便将手柄保持在一个选定的位置上。
本发明的另一个特征是,当一个常规的自行车大梁是采用可拆卸的车把和柄部和以前用于安装柄部的套节时,可以用来固定上支撑。
最好是在手柄臂的手柄把手安装在滚珠轴承上,以便将制动控制器可以安装在把手上。滚珠轴承可以使制动索浮动,因此该制动索就不会被缠住而且制动控制杠杆也容易使驾驶人的手指接近以便在任何时候进行刹车,这与现有技术相比在安全方面有很大的改进。
手柄可以有选择地定位,以便使其左,右手操作的把手相互对正在一直线上,或远离或在中间位置。通过位置选定之后,驾驶人就可以依其手臂在不同的方面进行练习。为了稳定性好,两把手最好是定位于一条直线上如图4所示。
制动器和变速器可以安装在靠近手轮的把手处,以便驾驶人容易接近。变速操作是通过停止手柄的向前运动,变换齿轮,向后回转以操纵变速齿轮传动机构,然后驱动来实现的。
图1是本发明的一个实施例的一个右侧视图;
图2是图1所示的实施例的左侧上部正视图;
图3是图1所示实施例的将盖拆掉后的上部大部分的正视图;
图4是图1所示实施例的将盖拆掉后的一个上部前面略带立体的局部视图;
图5是图1所示实施例的前面部分右侧放大图;
图6是本发明的另一个实施例的前面上部的右侧视图;
图7是图6所示的实施例的前面的右侧大部分的视图;
图8是图6所示的实施例的后面左侧大部分的视图。
参看图1至图5,自行车10具有一个大梁11其上安装有一个前轮12和一个后轮13。大梁11具有一个前叉11a和一个套节11b,在常规的自行车中车把就***该套节中。在前轮12上通过轮毂12a将前叉11a安装在其上并具有一个链轮12b。后轮13具有一个轮毂13a和链轮13b。车座18安装在大梁11上。附设在大梁11上的有连同齿轮机构15的脚踏板14。一个后链条16通过后变速齿轮传动机构17和脚踏板14与齿轮机构15相连接。
在大梁11的前面是一个可调整的大梁延伸段20,包括上支撑19的一对支撑板19a和19b附设在该延伸段20上。支撑19可以绕着枢轴19d进行回转调整,一直到获得所要求的位置,然后通过将一螺钉***孔19c中,该孔与延伸段20的一个上部孔相对正,固定在该位置上。
在支撑19的上部具有一个轮毂21,其上设有手柄22a,该手柄包括垂直臂22和把手23而且该把手22a是连接在大齿轮24的轴上。大齿轮24具有若干轮辐25并驱动一个链条29,该链条是连接在包括依次加大尺寸的齿轮的齿轮组30上,该齿轮组又可选择地连接在一个变速齿轮传动机构32上,而链轮12b是安装在前轮的轮毂12a上。
用于钢索34至变速齿轮传动机构32的手动控制器33可以让自行车的驾驶人将链条31转换到在齿轮组30中的可改变大小的齿轮中选定的一个齿轮上。这样用手在把手23上移动就可以达到一个选定的速度以驱动前轮。安装在把手23上的制动控制器35将钢索28连接前轮制动器上。驾驶人操纵自行车的后轮是通过安装在另一个把手23上的一个制动控制器36和位于上支撑上的后轮变速器26以常规的方式进行的。盖37和38的设置是用以保护使用者免受轮子24的机械部分和相连的链条29的碰伤。
参看图6至图8,图中显示上支撑和手轮不同的一个实施例,而大梁,车座和轮子都与图1所示相同。
上支撑119是在119b处以枢轴连接在可调整的大梁延伸段120上,并以一个要求的仰角利用一个螺栓通过一个选定的孔119a固定至延伸段120的上部。支撑119的一部分具有一个连接于扳138上的一个轮毂121。一个通过轮毂121伸出的轴和轴承,连接到臂122和手柄123上,该手柄用于驱动大齿轮124链条129在其上运行。链条129致动上述齿轮组130工作。该齿轮组130具有通过变速齿轮传动机构132选定的齿轮,以便将链条131连接到前轮驱动齿轮12a上。
该大齿轮124具有一个以齿142a和槽141a交错排列的板142和一个孔141。螺栓140适用于可拆卸地通过孔141伸出以便与一个选定的凹槽141a相配合。当这样配合的大齿轮124和手柄被锁紧之后,例如锁紧在图7中所示的位置。在这样的锁紧位置,手柄123起到正常的固定车把的作用,而前轮驱动处于停用状态。
通过臂122和手柄123对大齿轮的操纵导致链条129驱动上述齿轮组130。通过改变用于前轮驱动链条131的变速齿轮传动机构132的工作是通过钢索134利用连接在变速齿轮传动机构132的控制器134a来实现的。用于前轮和后轮的制动控制器135和136都是安装在分离的手柄123上。

Claims (29)

1、一种自行车,其特征在于它包含有:
(a)一个上支撑装置设置在大梁的上前方;
(b)一个手轮安装在上支撑装置上;
(c)一种用于驱动手轮的而且是由驾驶人手动致动的手柄装置;
(d)一种安装在上支撑装置上的齿轮装置;
(e)一个连接在手轮和齿轮装置上的环带,依此转动手轮导致齿轮装置的转动;
(f)用于将手轮可拆卸地锁紧在上支撑装置上的一种锁紧装置,以便使手柄装置和环带保持在固定的位置上;
(g)一个齿轮安装在前轮的轴向;
(h)一个将该齿轮连接至上述齿轮装置上的链条、依此使该齿轮随手柄装置的转动而转动。
2、如权利要求1所述自行车,其中所述锁紧装置可以将手轮有选择地锁紧在上支撑装置上的许多个位置上。
3、如权利要求2所述自行车,进一步带有一个安装在上支撑上的齿轮转换机构,该齿轮转换机构包括一个变速齿轮传动机构,其中该链条将该变速齿轮传动机构连接到上述齿轮装置和上述齿轮上。
4、一种带有用于安装车把的套节的自行车,其特征在于它具有:
(a)一种安装在套节上的上支撑装置;
(b)一个齿轮安装在上支撑装置上;
(c)一种安装在齿轮上用于转动该齿轮的手柄装置,该手柄装置包括第一和第二手柄和与其相关的第一和第二手柄臂,其中第一和第二手柄是可转动地安装在该手柄臂上,由此可使手柄进行独立于该齿轮的转动;
(d)手指致动的制动杠杆和制动钢索安装在手柄的外表面上,其中安装在手柄上的钢索由手柄向外伸出以提供手柄进行360°的回转,依此来避免钢索的缠绕住;
(e)在上支撑上安装着若干个齿轮,其中这些齿轮都是不同大小的;
(f)一个齿轮变换机构安装在上支撑上的若干个齿轮的前面,该齿轮变换机构包括一个变换齿轮传动机构;
(g)一个第一无端带连接着该齿轮和该若干个齿轮,依次将手柄装置的转动引起若干个齿轮的转动;
(h)一个前轮带有一个在其轴向安装在轮毂上的一个齿轮;
(i)一个第二无端环带连接着该轴向安装的齿轮,齿轮变换机构和上述若干个齿轮。
5、如权利要求4所述自行车进一步带有一个可调整的大梁延伸段适用于可以枢轴安装着上支撑装置,其中该可调整的大梁延伸段是安装在套节上。
6、如权利要求4所述自行车进一步包括一个安装在上述手柄上的变速器用于上述若干个齿轮的变换。
7、如权利要求5所述自行车,其中该枢轴的安装用以提供若干个固定位置。
8、如权利要求4所述自行车进一步包括一种锁紧装置用于将上述齿轮可拆开地锁紧在该上支撑装置上以提供车把的固定安装。
9、如权利要求4所述自行车,其中所述安装在自行车上的前轮驱动器与后轮驱动器是相互独立的。
10、如权利要求4所述自行车进一步包括至少一个后轮。
11、如权利要求4所述自行车,其中所述两手柄是共同向外伸出的以便形成一个常规的车把结构。
12、一种用于双轮自行车的前轮驱动***的整体上支撑,其特征在于它具有:
(a)一个整体上支撑适于连接在通常安装车把的自行车大梁的前上方部位;
(b)一种用于将上述支撑安装在为安装车把用的套节上的装置;
(c)一种用于将一个轴安装在上述支撑上的装置;
(d)一种用于安装上述若干个齿轮的装置;
(e)一种为安装上述手柄装置用的锁紧装置的装置。
13、如权利要求12所述自行车进一步包括一个轴,大齿轮和手柄装置,其中该轴是安装在用于安装轴的装置上,其中大齿轮是安装在该轴上,而其中手柄装置也是安装在该轴上,该手柄装置进一步包括两个可转动的共同伸出的手柄。
14、如权利要求13所述自行车进一步包括用手指致动的安装在手柄上的制动装置。
15、如权利要求12所述自行车进一步包括一种锁紧装置安装在用于安装锁紧装置的装置上,该锁紧装置带有一个螺钉,该螺钉适于可松开地锁住大齿轮的齿以限制该大齿轮的运动。
16、如权利要求12所述自行车,其中所述将上支撑安装在套节上的装置包括一个安装在该套节上的可调整的大梁延伸段,其中该上支撑是以枢轴安装在该可调整的大梁延伸段上,由此可以提供许多个固定位置。
17、如权利要求16所述自行车,其中所述用于安装轴的装置是位于用以将上支撑安装在套节上的装置的上面,该套节是为安装车把用的。
18、如权利要求17所述自行车,其中所述用于安装若干个齿轮的装置是位于用以安装轴的装置的前面。
19、如权利要求18所述自行车,其中(ⅰ)所述上支撑带有许多个孔和(ⅱ)在柄部带有与许多个孔相配合的孔,由此可以将上支撑以一个选定的仰角通过将一个螺钉***上述许多个孔选定的一个孔和与它相配合的孔中进行固定。
20、如权利要求19所述自行车,其中所述用于安装锁紧装置的装置是一个位于靠近用以安装轴的装置的孔,其中该孔与安装轴的装置之间有一距离,该距离约等于安装在该轴上的大齿轮的半径值。
21、如权利要求12所述自行车进一步包括在上述上支撑上用以安装该变速齿轮传动机构的装置。
22、如权利要求21所述自行车进一步包括一种为安装用于后驱动***的变速器的装置。
23、一种除了带有后轮驱动之外还带有前轮驱动的自行车,其特征在于它具有:
(a)一个在其上安装有手柄装置的大齿轮安装在双轮自行车大梁的前上方一个位置上,该位置通常是用以安装车把的部位;
(b)若干个不同大小的齿轮安装在大齿轮的前面的前上方,该若干个齿轮以一个第一驱动链条连接在上述大齿轮上;
(c)一个齿轮安装在前轮的轮毂的轴向,该轴向安装的齿轮是通过一个第二驱动链条连接在若干具有不同大小的齿轮上;
(d)一个用于对该第二驱动链条在若干不同大小的齿轮上改变位置的变速齿轮传动机构,该传动机构位于若干不同大小齿轮的前面并安装在上述前上部。
24、如权利要求23所述自行车进一步包括一种用于大齿轮的锁紧装置,由此使手柄装置是固定的以形成通常用的自行车把。
25、如权利要求24所述自行车,其中所述锁紧装置是一个可松开的螺钉,该螺钉锁住该大齿轮以防止大齿轮转动。
26、如权利要求25的自行车,其中所述锁紧装置用以提供为将大齿轮锁紧在许多位置上,由此可以使手柄装置相对于驾驶人是可定位的。
27、如权利要求26所述自行车,其中该手柄装置包括两个从大齿轮的对面两侧伸出的手柄臂,该手柄臂上带有可转动地安装在手柄臂上的两个手柄。
28、如权利要求27所述自行车,进一步包括一种安装在每个手柄上带有制动钢索的手指致动制动杠杆,其中该制动钢索由该手柄上向外伸出,由此使该制动杠杆和相配的制动钢索不会缠住。
29、如权利要求28所述自行车,进一步包括一个上支撑安装在前上部,该上支撑安装着上述大齿轮,若干不同大小的齿轮和变速齿轮传动机构。
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