CN103010388B - 一种轮推式踏板自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮推式踏板自行车，该轮推式踏板自行车包括一用于控制方向的手把、一前叉、一前轮、一车架总成、两镜像对称设置的后轮驱动单元及一用于制动该轮推式踏板自行车的制动装置；所述车架总成包含一直梁、一前横梁及一后横梁；所述前叉可旋转地插设于该直梁上；所述前横梁、后横梁分别由前至后依次穿过该直梁；两所述后轮驱动单元分别设置于所述直梁的两侧；每所述后轮驱动单元包括一踏板组、一踏板限位装置、一后轮、一储能器及一摆动后叉装置；所述储能器、踏板组、踏板限位装置三者连动设置，且所述后轮通过该储能器及摆动后叉装置前后移动。本发明的优点在，提高自行车使力的效率，更省力。

Description

一种轮推式踏板自行车

【技术领域】

本发明涉及一种自行车，特别指一种轮推式踏板自行车。

【背景技术】

在操纵现有的自行车时，是用双脚踏动车的踏板，使车的脚蹬齿盘做一圈一圈的圆周运动，通过链条带动车轮向前转动使车辆前行的。但在用双脚踏动踏板完成一周360度的用功中，只有圆周正前方60度角内（即双脚分别向下踏动的过程）才真正是有效的用功。双脚合计120度，不到全周的一半，其余一半仅是过度性的用功（即把脚蹬向前推、向后拨的过程），这样踏动的幅度大，因此造成体力浪费；再则，在操纵普通自行车快速行进时，不仅增加向前踏动的过程，同时也增加了把脚蹬向前推、向后拨的过程，踏动频率高、用功的效率低，因此消耗体力大。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种轮推式踏板自行车，效率高且省力。

本发明是这样实现的：一种轮推式踏板自行车，该轮推式踏板自行车包括一用于控制方向的手把、一前叉、一前轮及一用于制动该轮推式踏板自行车的制动装置；所述前叉的上端与手把固定连接，且该前叉的两自由端与前轮的轮轴固接；所述轮推式踏板自行车还包括一车架总成及两镜像对称设置的后轮驱动单元；所述车架总成包含一直梁、一前横梁及一后横梁；所述前叉可旋转地插设于该直梁上；所述前横梁、后横梁分别由前至后依次穿过该直梁；

两所述后轮驱动单元分别设置于所述直梁的两侧；每所述后轮驱动单元包括一踏板组、一踏板限位装置、一后轮、一储能器及一摆动后叉装置；所述储能器、踏板组、踏板限位装置三者连动设置，且所述后轮通过该储能器及摆动后叉装置前后移动。

较佳的，所述踏板限位装置包含两平行对应设置的前摆杆及一后摆杆；两所述前摆杆的后端分别与所述前横梁绞接；两所述前摆杆的前端分别绞接于该踏板组的左右两侧；所述后摆杆的后端与所述后横梁绞接，且该后摆杆的前端绞接于该踏板组的后部；所述踏板组、两所述前摆杆及后摆杆三者连动设置。

较佳的，所述储能器于所述后摆杆的一侧设置；所述储能器包含一前页、一后页及一弹力杆；所述前页的上端通过一轴承与该踏板组的后部铰接，该前页的下端与该后页铰接；所述后轮的中心位置设有一后轮轴，且该后轮轴通过一飞轮与该后轮绞接；所述后页的下端与该后轮轴铰接；所述弹力杆铰接于所述前、后页之间。

较佳的，所述摆动后叉装置包含一后叉及依次首尾铰接的一定杆、一第一摆杆、一动杆、一第二摆杆；所述后叉与该动杆紧固连接，且该后叉的两自由端分别与该轮轴固接；所述定杆紧固于该前、后横梁之间；所述后轮通过该摆动后叉装置前后移动。

较佳的，所述后页设有复数个用于定位该弹力杆的限位齿牙；所述弹力杆还包含一与该限位齿牙相配合的后绞接轴，该弹力杆与所述后绞接轴铰接；所述后绞接轴通过一锁扣锁付固定于该后页上。

较佳的，所述后页的一侧设有一击发装置，且该击发装置与所述后页锁付连接；所述击发装置设有一位于该后页侧面的击发触头；每所述后轮驱动单元还包括一顶杆装置；所述顶杆装置包含一固定杆及一于该后页及击发装置之间设置的顶杆；所述固定杆的一端与该后横梁紧固连接，另一端与所述顶杆铰接；所述顶杆的自由端通过一弹性装置与所述后页的末端卡固连接，且该顶杆还设有一设置于所述击发触头上的挡片。

较佳的，所述弹性装置具体为一拉线、环设于该拉线上的弹簧及一用于将所述挡片与该击发触头分离的弹簧片；所述拉线可活动地卡设于所述弹簧片上，且该弹簧的下端与所述弹簧片紧贴设置；所述顶杆的自由端通过所述拉线卡固连接于所述后页的末端，且所述挡片通过该拉线紧贴于所述击发触头上。

较佳的，所述后轮的轮心O通过该摆动后叉装置带动的上下移动范围小于或等于0.3mm。

较佳的，所述定杆、第一摆杆、动杆、第二摆杆四者的绞接点依次为第一铰接点A、第二铰接点B、第三铰接点C、第四铰接点D；所述后叉紧固于该动杆的中点E；所述第一铰接点A至第二绞接点B的距离、第二绞接点B至第三铰接点C的距离、第三铰接点C至第四铰接点D的距离、第四铰接点D至第一铰接点A的距离、中点E至该后轮的轮心O的距离五者的比例为5：9：5：13.1：17.5。

较佳的，所述车架总成还包含一用于限制该踏板组行程的踏板限位杆；所述踏板限位杆与所述直梁紧固连接。

较佳的，所述手把上设有一用于拉动所述拉线的转动把。

本发明的优点在于：通过踏板组踩踏，带动储能器上的弹力杆下压，后页藉由弹力杆的弹力驱动后轮向后推，进而推动轮推式踏板自行车向前进。由于踏板组下踏的距离与后轮后推的距离相等，因此其推动力大，爬坡能力强；又因为能借用储能器，即起加速器的作用，使车辆行驶速度快；所以整车操纵更省力且有效率。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种轮推式踏板自行车的局部侧视图。

图2是本发明一种轮推式踏板自行车的俯视图。

图3是本发明一种轮推式踏板自行车中储能器的结构示意图。

图4是本发明一种轮推式踏板自行车中摆动后叉装置的摆动状态示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1和图2所示，一种轮推式踏板自行车100，该轮推式踏板自行车100包括一用于控制方向的手把1、一前叉2、一前轮3、一车架总成4、两镜像对称设置的后轮驱动单元5及一用于制动该轮推式踏板自行车100的制动装置7；所述前叉2的上端与手把1固定连接，且该前叉2的两自由端21与前轮3的轮轴31固接；所述车架总成4包含一直梁41、一前横梁42及一后横梁43；所述前叉2可旋转地插设于该直梁41上；所述前横梁42、后横梁43分别由前至后依次穿过该直梁41；两所述后轮驱动单元5分别设置于所述直梁41的两侧；每所述后轮驱动单元5包括一踏板组51、一踏板限位装置52、一后轮53、一储能器54及一摆动后叉装置55；所述储能器54、踏板组51、踏板限位装置52三者连动设置，且所述后轮53通过该储能器54及摆动后叉装置55前后移动。

如图1至图3所示，所述踏板限位装置52包含两平行对应设置的前摆杆521及一后摆杆522；两所述前摆杆521的后端分别与所述前横梁42绞接；两所述前摆杆521的前端分别绞接于该踏板组51的左右两侧；所述后摆杆522的后端与所述后横梁43绞接，且该后摆杆522的前端绞接于该踏板组51的后部；所述踏板组51、两所述前摆杆521及后摆杆522三者连动设置。

再请参阅图1至图3所示，所述储能器54于所述后摆杆522的一侧设置；所述储能器54包含一前页541、一后页542及一弹力杆543；所述前页541的上端通过一轴承544与该踏板组51的后部铰接，该前页541的下端与该后页542铰接；所述后轮53的中心位置设有一后轮轴531，且该后轮轴531通过一飞轮（未图示）与该后轮53绞接；所述后页542的下端与该后轮轴531铰接；所述弹力杆543铰接于所述前页541、后页542之间。

如图1和图4所示，所述摆动后叉装置55包含一后叉551及依次首尾铰接的一定杆552、一第一摆杆553、一动杆554、一第二摆杆555；所述后叉551与该动杆554紧固连接，且该后叉551的两自由端分别与该后轮轴531固接；所述定杆552紧固于该前横梁42、后横梁43之间；所述后轮53通过该摆动后叉装置55前后移动。通过踩踏踏板组51带动后轮驱动单元5上的储能器54下压，给予两个后轮53向后推动使该轮推式踏板自行车100向前进的动力；其中，踏板组51的上下移动，通过两根前摆杆521和一根后摆杆522确定该踏板组51上下移动的行程；当后轮53通过储能器54向后推动时，后轮53通过摆动后叉装置55前后移动；需要减速时，通过制动装置7对该轮推式踏板自行车100的前轮3及两个后轮53实施制动；其中，该制动装置7包含设置于手把1上的制动杆71、复数个用于制动前轮3和后轮53的制动垫块（未图示）及刹车线（未图示）；所述制动杆71通过该刹车线与所述制动垫块连动设置；复数个所述制动垫块分别设置于相应的前轮3和后轮53上。

如图3所示，所述后页542设有复数个用于定位该弹力杆543的限位齿牙5421；所述弹力杆543还包含一与该限位齿牙5421相配合的后绞接轴5431，该弹力杆543与所述后绞接轴5431铰接；所述后绞接轴5431通过一锁扣5432锁付固定于该后页542上。此设计使弹力杆543通过后绞接轴5431、限位齿牙5421在后页542上调整位置，即踩踏时所需的力道大小能配合骑乘者的需求或场地需求作调整，更省力。

如图1至图3所示，所述后页542的一侧设有一击发装置545，且该击发装置545与所述后页542锁付连接；所述击发装置545设有一位于该后页542侧面的击发触头5451；每所述后轮驱动单元5还包括一顶杆装置56；所述顶杆装置56包含一固定杆561及一于该后页542及击发装置545之间设置的顶杆562；所述固定杆561的一端与该后横梁43紧固连接，另一端与所述顶杆562铰接；所述顶杆562的自由端通过一弹性装置57与所述后页542的末端卡固连接，且该顶杆562还设有一设置于所述击发触头5451上的挡片5621。通过弹性装置57将顶杆562的自由端与所述后页542的末端卡固连接，同时将顶杆562上的挡片5621下压至击发触头5451上，当脚刚开始向下踩踏踏板组51时，储能器54上的弹力杆543通过踏板组51向下挤压，弹力杆543因受挤压累积推动后页542及击发触头5451向后力量；此时，后页542的末端被顶杆562的自由端所卡固，使弹力杆543持续累积推动后页542及击发触头5451向后力量，且挡片5621和击发触头5451通过弹性装置57紧贴；最后，后页542随着踏板组51的向下踩踏，以后轮轴531为圆心旋转着带动击发触头5451向后向上运动，进而使击发触头5451向上顶开挡片5621，后页542的末端脱离被顶杆562的自由端所卡固的状态；此时，弹力杆543受挤压所存储下来的弹力（即向后力量）瞬间向后释放，带动后轮53向后推，使轮推式踏板自行车100加速向前；此设计让轮推式踏板自行车100能通过顶杆装置56和击发装置545得到更大且更有效率的加速动力；其中，顶杆装置56和击发触头5451的配合即相当于是轮推式踏板自行车100的加速器，更适于在低频率踏动时得到更高时速。其原理是：假设踏板组51下踏距离等于后轮53向后推动的距离为例，从理论上说，当轮推式踏板自行车100达到一定速度时，如果没有储能器54、顶杆装置56和击发触头5451的作用，踏板组51下踏的速度就是轮推式踏板自行车100的最高行进速度，踏动频率再高也不再加速。而通过储能器54、顶杆装置56和击发触头5451的配合，将储能器54上的弹力杆543的回弹速度累积释放，其释放的回弹速度能大大超过踏板组51的下踏速度，即弹力杆543的回弹速度就是轮推式踏板自行车100的最高行进速度，从而实现低频率踏动下得到更高时速的功效。实际上还要考虑各种阻力因素（如：风的阻力、机械组件间的摩擦阻力等）。

如图3所示，所述弹性装置57具体为一拉线571、环设于该拉线571上的弹簧572及一用于将所述挡片5621与该击发触头5451分离的弹簧片573；所述拉线571可活动地卡设于所述弹簧片573上，且该弹簧572的下端与所述弹簧片573紧贴设置；所述顶杆562的自由端通过所述拉线571卡固连接于所述后页542的末端，且所述挡片5621通过该拉线571紧贴于所述击发触头5451上。此设计的结构简单，通过拉动拉线571带动顶杆562的自由端向下移动，使顶杆562的自由端卡固于后页542的末端，且挡片5621也一并压置于击发触头5451上，当松开拉线571时，挡片5621通过弹簧572推动弹簧片573带动顶杆562的自由端向上移动进而脱离顶杆562卡固连接于所述后页542的末端的状态，同时将挡片5621与击发触头5451分离（即解除使用顶杆装置56来加速）；此设计让骑乘者可以通过拉动拉线571调整是否需要通过顶杆装置56和击发装置545来加速。

如图4所示，所述后轮53的轮心O通过该摆动后叉装置55带动的上下移动范围小于或等于0.3mm。此设计让后轮53能更稳定的通过摆动后叉装置55向前、后直线摆动，更安全稳定且有效率。

如图4所示，所述定杆552、第一摆杆553、动杆554、第二摆杆555四者的绞接点依次为第一铰接点A、第二铰接点B、第三铰接点C、第四铰接点D；所述后叉551紧固于该动杆554的中点E；所述第一铰接点A至第二绞接点B的距离、第二绞接点B至第三铰接点C的距离、第三铰接点C至第四铰接点D的距离、第四铰接点D至第一铰接点A的距离、中点E至该后轮53的轮心O的距离五者的比例为5：9：5：13.1：17.5。此比例能根据后轮53的直径，设定定杆552、第一摆杆553、动杆554、第二摆杆555及后叉551五者的长度比例；且设定的比例有多种，现在通过此比例装配能保证定杆552、第一摆杆553、动杆554、第二摆杆555及后叉551的长度为整数，结构简单，生产制造方便，且有效减小后轮53在通过摆动后叉装置55摆动时的上下移动范围。

如图1和图3所示，所述车架总成4还包含一用于限制该踏板组51行程的踏板限位杆44；所述踏板限位杆44与所述直梁41紧固连接。通过踏板限位杆44限制踏板组51向下踩踏的的位置，避免让踏板组51触及地面，影响安全。

如图2和图3所示，所述手把1上设有一用于拉动所述拉线571的转动把（未图示）。此设计让骑乘者更方便通过转动把来拉动拉线571，起控制顶杆装置56的作用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种轮推式踏板自行车，该轮推式踏板自行车包括一用于控制方向的手把、一前叉、一前轮及一用于制动该轮推式踏板自行车的制动装置；所述前叉的上端与手把固定连接，且该前叉的两自由端与前轮的轮轴固接，其特征在于：所述轮推式踏板自行车还包括一车架总成及两镜像对称设置的后轮驱动单元；所述车架总成包含一直梁、一前横梁及一后横梁；所述前叉可旋转地插设于该直梁上；所述前横梁、后横梁分别由前至后依次穿过该直梁；

两所述后轮驱动单元分别设置于所述直梁的两侧；每所述后轮驱动单元包括一踏板组、一踏板限位装置、一后轮、一储能器及一摆动后叉装置；所述储能器、踏板组、踏板限位装置三者连动设置，且所述后轮通过该储能器及摆动后叉装置前后移动；

所述踏板限位装置包含两平行对应设置的前摆杆及一后摆杆；两所述前摆杆的后端分别与所述前横梁绞接；两所述前摆杆的前端分别绞接于该踏板组的左右两侧；所述后摆杆的后端与所述后横梁绞接，且该后摆杆的前端绞接于该踏板组的后部；所述踏板组、两所述前摆杆及后摆杆三者连动设置；

所述储能器于所述后摆杆的一侧设置；所述储能器包含一前页、一后页及一弹力杆；所述前页的上端通过一轴承与该踏板组的后部铰接，该前页的下端与该后页铰接；所述后轮的中心位置设有一后轮轴，且该后轮轴通过一飞轮与该后轮绞接；所述后页的下端与该后轮轴铰接；所述弹力杆铰接于所述前页、后页之间；

所述摆动后叉装置包含一后叉及依次首尾铰接的一定杆、一第一摆杆、一动杆、一第二摆杆；所述后叉与该动杆紧固连接，且该后叉的两自由端分别与该轮轴两端固接；所述定杆紧固于该前横梁、后横梁之间；

所述后页设有复数个用于定位该弹力杆的限位齿牙；所述弹力杆还包含一与该限位齿牙相配合的后绞接轴，该弹力杆与所述后绞接轴铰接；所述后绞接轴通过一锁扣锁付固定于该后页上；

所述车架总成还包含一用于限制该踏板组行程的踏板限位杆；所述踏板限位杆与所述直梁紧固连接；

所述后页的一侧设有一击发装置，且该击发装置与所述后页锁付连接；所述击发装置设有一位于该后页侧面的击发触头；每所述后轮驱动单元还包括一顶杆装置；所述顶杆装置包含一固定杆及一于该后页及击发装置之间设置的顶杆；所述固定杆的一端与该后横梁紧固连接，另一端与所述顶杆铰接；所述顶杆的自由端通过一弹性装置与所述后页的末端卡固连接，且该顶杆还设有一设置于所述击发触头上的挡片；

所述弹性装置具体为一拉线、环设于该拉线上的弹簧及一用于将所述挡片与该击发触头分离的弹簧片；所述拉线可活动地卡设于所述弹簧片上，且该弹簧的下端与所述弹簧片紧贴设置；所述顶杆的自由端通过所述拉线卡固连接于所述后页的末端，且所述挡片通过该拉线紧贴于所述击发触头上。

2.如权利要求1所述的一种轮推式踏板自行车，其特征在于：所述后轮的轮心O通过该摆动后叉装置带动的上下移动范围小于或等于0.3mm。

3.如权利要求2所述的一种轮推式踏板自行车，其特征在于：所述定杆、第一摆杆、动杆、第二摆杆四者的绞接点依次为第一铰接点A、第二铰接点B、第三铰接点C、第四铰接点D；所述后叉紧固于该动杆的中点E；所述第一铰接点A至第二绞接点B的距离、第二绞接点B至第三铰接点C的距离、第三铰接点C至第四铰接点D的距离、第四铰接点D至第一铰接点A的距离、中点E至该后轮的轮心O的距离五者的比例为5：9：5：13.1：17.5。

4.如权利要求1所述的一种轮推式踏板自行车，其特征在于：所述手把上设有一用于拉动所述拉线的转动把。

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