CN103863502A - 一种运动传动装置及具有该运动传动装置的自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运动传动装置及具有该运动传动装置的自行车，其中所述的运动传动装置包括一人字形支架和一啮合件，所述人字形支架包括：一合并部，其与一驱动件连接；一分叉部，其具有至少两个分叉，其与所述啮合件连接；一分叉点，其与一支架连接，所述人字形支架在所述分叉点绕所述支架旋转，用以将所述驱动件的运动转化为所述人字形支架的摆动运动；所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，用以随所述人字形支架作摆动运动。所述人字形支架将小幅度的摆动转化为完整的圆周运动，也可以与现有的自行车构件相结合，从而形成具有该运动传动装置的自行车。

Description

一种运动传动装置及具有该运动传动装置的自行车

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其涉及一种具有支架结构的运动传动装置；还涉及一种自行车，尤其涉及一种具有上述运动传动装置的自行车。

背景技术

现有自行车的传动结构一般为脚踏板与后轮之间的链条与链轮传动机构，或者在其基础上进行改进，使用齿轮齿条，并将脚踏板进行适当改进。

如中国专利CN201501502U公开了一种弧形齿条式自行车，所述自行车的传动机构为一弧形齿条和齿轮啮合装置，其包括一长杆踏板，所述长杆踏板上设置有弧形齿条，骑车者踩踏在所述长杆踏板的一端，驱动所述齿轮和齿条动作，再带动一转盘转动，通过链条驱动后轮运动。

具有上述传动装置的自行车虽能够实现省力功能，但其仍未能突破现有自行车的传动框架，其仍依靠设置于两轮之间的传动装置来传递骑车者的驱动力，传动链条过长，占用空间较大，其应用齿轮齿条传动，在与自行车本体结合后，自行车整体结构不够稳定。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

用以克服上述技术缺陷，本发明提供一种运动传动装置，其包括一人字形支架和一啮合件，所述人字形支架包括：

一合并部，其与一驱动件连接；

一分叉部，其具有至少两个分叉，其与所述啮合件连接；

一分叉点，其与一支架连接，所述人字形支架在所述分叉点绕所述支架旋转，用以将所述驱动件的运动转化为所述人字形支架的摆动运动；

所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，用以随所述人字形支架作摆动运动。

较佳的，所述啮合件为一链条，其两端分别与所述分叉部连接，并与所述驱动链轮啮合。

较佳的，所述啮合件为一齿条，其与所述人字形支架一体成型或为一分装结构，其两端分别与所述分叉部连接，并与所述驱动链轮相啮合。

较佳的，所述分叉点设置有一连接孔，其通过一紧固件与所述支架连接，使所述人字形支架与所述支架相对转动。

较佳的，所述分叉的端部分别设置有一链条固定机构，其包括：

一螺杆，其穿过所述分叉的端部上的凸台，其一端与所述链条连接；

一弹性件，其置于所述凸台上的凹口内，用以缓冲所述链条的振动。

较佳的，所述合并部上设置有一复位孔，其与一复位装置连接，用以限制所述人字形支架的运动范围并驱使其复位。

较佳的，所述合并部上设置有一排调整孔，其与所述驱动件相连接。

本发明还包括一自行车本体，所述自行车本体包括一车架、一传动组件和至少一与所述传动组件连接的转轮，其特征在于，所述自行车还包括对称设置的两运动传动装置，所述运动传动装置包括一人字形支架和一啮合件，所述人字形支架包括：

一合并部，其与一驱动件连接；

一分叉部，其具有至少两个分叉，其与所述啮合件连接；

一分叉点，其与一车架连接，所述人字形支架在所述分叉点绕所述车架转动，用以将所述驱动件的运动转化为所述人字形支架的摆动运动；

所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，用以随所述人字形支架作摆动运动。

较佳的，所述传动组件包括：

一链轮组，其固设在所述车架上，其与所述啮合件相啮合，其将所述啮合件的摆动运动转换为圆周运动，并驱动所述转轮运动。

较佳的，所述啮合件为一链条，其两端分别与所述分叉部连接。

较佳的，所述啮合件为一齿条，其与所述人字形支架一体成型或为一分装结构，其两端分别与所述分叉部连接。

较佳的，所述分叉点设置有一连接孔，其通过一转轴与所述车架连接，使所述人字形支架与所述支架相对转动。

较佳的，所述链轮组包括一驱动链轮和一主轴变速链轮，所述驱动链轮包括：

一驱动链轮内轮，其与所述啮合件啮合；

一驱动链轮外轮，其与所述主轴变速链轮通过一链条连接；

所述主轴变速链轮，其与所述转轮的轮轴连接，以驱动所述转轮运动。

较佳的，所述分叉的端部分别设置有一链条固定机构，其包括：

一螺杆，其穿过所述分叉的端部上的凸台，一端与所述链条衔接；

一弹性件，其置于所述凸台上的凹口内，用以缓冲所述链条的振动。

较佳的，所述合并部上设置有一复位孔，其与一复位装置连接，用以限制所述人字形支架的运动范围并驱使其复位。

较佳的，所述合并部上设置有一排调整孔，其与所述驱动件相连接。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明的运动传动装置，将一较小幅度的摆动转化为持续的圆周运动，节省了操作者的操作空间，其本身具有的人字形支架结构能够增加运动装置整体的稳定性，并与其相连接的链轮结构一起，实现省力和变速的功能；同时，所述人字形支架本身与自行车车架结合后，节省了自行车的传动装置放置的空间，为骑车者的腿部和脚部活动提供了更大的空间，并增加了自行车的稳定性，其通过较小幅度的摆动，实现车轮的持续的圆周运动，骑行者只需做近乎直线的上下运动，即可完成执行件的转动，具有省力、高效的特点，传动效率较高。

附图说明

图1为本发明运动传动装置实施例一的正视结构示意图；

图2为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的正视结构示意图；

图3a为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的链条固定装置一的剖视结构示意图；

图3b为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的链条固定装置二的剖视结构示意图；

图4为本发明运动传动装置实施例二的正视结构示意图；

图5为本发明具有运动传动装置的自行车较佳实施例的正视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明的运动传动装置包括一人字形支架，其合并部与一驱动件连接，其分叉部与一啮合件连接，所述人字形支架上设置有一支点孔，其通过一转轴与一支架连接，所述人字形支架在所述支点孔绕所述支架转动，用以将所述驱动件的运动转化为所述人字形支架的摆动运动,所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，用以随所述人字形支架作摆动运动。

请参阅图1所示，其为本发明运动传动装置实施例一的正视结构示意图，在本实施例中，所述运动传动装置包括一人字形或Y形支架4、一啮合件，在本实施例中,所述啮合件为一链条24，所述人字形支架4上设置有一分叉点70，所述分叉点70处设置有一支点孔71，其与一支架1轴接，所述人字形支架4可在轴接处绕所述支架1旋转，图示所示为对称的两人字形支架4的结合结构。

请结合图2所示，其为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的正视结构示意图，所述人字形支架4的合并部43与一驱动件连接，在本实施例中其为所述脚踏板8，操作者可对脚踏板8施加近乎垂直的作用力，以使所述脚踏板8驱动所述人字形支架4转动，所述合并部43可为一直管或直杆，也可以为一弧形杆，甚至为一曲线杆，其弧度可根据操作者的使用要求进行调整，只要满足操作者对其能够对所述驱动件施加接近垂直方向的作用即可，在所述合并部43上设置有一排调整孔（图中未画出），其可供操作者根据应用场合的不同调整驱动件的设置位置，以便实现省力、高效的功能。 

请继续结合图2所示，所述人字形支架4具有一分叉部，其具有两个分叉41和42，其可以为直管或直杆，也可以为弧形结构，甚至为曲线结构，其分叉数量可以多于两个，所述分叉可设置在不同的平面内，所述分叉41和42 之间的夹角也可以根据支架1的形状、尺寸以及应用场合进行调节；所述分叉41和42的端部分别对应设置有上链条固定装置26和下链条固定装置25，所述下链条固定装置25和上链条固定装置26之间设置有所述链条24。

请继续结合图1所示，所述链条24可直接与一执行机构连接，将所述人字形支架4的摆动转化为所述执行机构的运动，踩踏所述脚踏板8，所述人字形支架4及与其连接的链条24做摆动运动，链条驱动与其连接的执行机构运动，完成传动过程。

在所述啮合件与执行构件之间还可设置一传动组件，将所述链条24的摆动进行转化后，再与一执行机构连接，在本实施例中，所述传动组件为一链轮组，其包括一驱动变速链轮和一主轴变速链轮10，其中，所述链条24与一驱动变速链轮内轮27相啮合，一驱动变速链轮外轮28与一主轴变速链轮10通过链条连接，所述驱动变速链轮与所述主轴变速链轮10均固定在所述支架1上，所述主轴变速链轮10与一执行构件相连接，并驱动所述执行构件旋转；上述驱动变速链轮的应用，使得所述运动传动装置能够实现进一步省力，并将所述人字形支架4的小幅度摆动转化为完整的圆周运动，并驱动执行构件持续运动。

作为本实施例链条24必不可少的调整固定装置，其包括所述上链条固定装置26和所述下链条固定装置25，其内分别设置有一弹性机构，用于拉紧和松懈所述链条24；请参阅图3a所示，其为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的链条固定装置一的剖视结构示意图，所述分叉42末端设置有一凸台253，所述凸台253两端设置有一凹口252和一凹口254，所述凹口252内容纳有所述链条末端，所述凹口254内容纳有一弹簧，一螺杆251穿过所述弹簧和凹口254与所述链条末端连接；请参阅图3b所示，其为本发明运动传动装置实施例一的人字形支架的链条固定装置二的剖视结构示意图，在所述链条24的另一固定端，所述分叉部41同样设置有一凸台262，所述链条24从所述凸台262中间穿过，一螺杆261穿过所述凸台262和链条24夹板之间的空隙，将所述链条24固定；需要调整所述链条24的松紧时，拉动所述链条24，使所述螺杆251在所述凹口254内运动，以压缩或拉伸所述弹簧，同时另一端的螺杆261拔出，选择不同的夹板位置，即可完成所述链条24的松紧度调整，以便高效的完成传动过程；所述弹簧与所述链条24连接，在所述链条24产生振动时，起到缓冲作用；所述上链条固定装置26选择与所述链条24上的不同夹板位置连接，可实现所述链条24不同工作长度的改变，在所述人字形支架4的两个分叉41和42之间的夹角改变时，上述链条固定机构可使所述链条24做适应性调整

在所述人字形支架4的合并部43上还设置有一复位孔45，其也可以设置在所述分叉点70或者分叉部上，所述复位孔与一复位装置连接，其可以为一弹性件，如弹簧、弹性绳等直线构件，也可以为滑轮等具有变向功能的构件，在所述驱动装置不动作时，所述人字形支架4可以保持相对平衡的状态，其既可以驱使所述人字形支架4复位，还可以限定所述人字形支架4的最大摆动范围。在所述支架1上还可以设置一限位装置15，其可以为一档杆或者挡块，用于确定所述人字形支架4的极限位置。

将所述人字形支架4的连接孔71、驱动变速链轮和主轴变速链轮10分别与一支架1轴接，调整好所述链条24的松紧度，驱动所述人字形支架4末端的脚踏板81，则所述人字形支架4绕轴接处摆动，所述链条带动所述驱动变速链轮内轮27转动，所述驱动变速链轮外轮28随之转动，并通过一链条传动带动所述主轴变速链轮10转动，所述主轴变速链轮10驱动与其相连接的执行机构运动，以完成整个传动过程；为了增加传动的平稳性和可靠性，还增设有一复位装置和一限位装置，使所述传动装置在固定的角度范围内摆动。

本发明运动传动装置，将一较小幅度的摆动转化为持续的圆周运动，操作者只需对其施加近乎垂直的作用力即可，节省了操作者的操作空间，其本身具有的人字形支架结构能够增加运动装置整体的稳定性，并与其相连接的链轮结构一起，实现省力和变速的功能。同时，作为一传动装置，其具有将强的适应性，其人字形支架可以单独使用，也可以如图1所示，成对使用，将一支架置于两人字形支架之间，或者多个使用，其可以用于自行车、脚踏船等的传动。

请参阅图4所示，其为本发明运动传动装置实施例二的正视结构示意图，其包括一人字形或Y形支架4和一啮合件，图示为成对使用的人字形支架结合的结构，与上述实施例一不同的是，本实施例中的啮合件为一齿条9，其为一弧形齿条，其可以与所述人字形支架4制成一体，也可以是分装结构，本实施例中，所述齿条9与所述人字形支架4一体成型，且所述齿条9置于所述人字形支架4的分叉部的端部之间；在所述齿条9为分装结构时，所述分叉部内侧可设置滑槽，其容纳所述齿条9的端部，使其可以在滑槽内运动，以改变所示分叉部转动的半径，满足不同的传动需求。所述传动装置还可与一链轮组连接，所述人字形支架4上的分叉点60及连接孔61、调整孔5、复位孔45及限位装置均与上述实施例的结构相类似，其运动过程可参照上述实施例一的描述。

请参阅图5所示，其为本发明具有运动传动装置的自行车较佳实施例的正视结构示意图，作为上述运动传动装置的一种应用情景，本自行车使用成对的运动传动装置；所述自行车包括一自行车本体，其包括一车架1、一传动组件、一座椅6、一前轮2、一后轮3、一握把5、一脚踏板8，其中，所述传动组件与所述前轮2或后轮3连接，上述构件为通用自行车的结构，还包括成对使用的所述运动传动装置，其对称设置在所述自行车车架1的两侧，在本实施例中，所述人字形支架4的分叉点70上的连接孔71通过一轴7轴接在所述车架1的后管13上，所述驱动变速链轮和主轴变速链轮10相应的固定在所述后管13上端，所述后轮3的轮轴与所述主轴变速链轮10相连接，所述两个链轮与所述链条24的布置空间位于所述后轮3的区域内；所述限位装置15位于所述连管16上，在所述自行车运动过程中，所述限位装置15与所述人字形支架4接触，对其进行限位；所述座管14上设置有一滑轮20，其上沿圆周设置有一凹槽，一弹性绳19挂在所述凹槽内，所述滑轮20外侧设置有防止所述弹性绳19滑出的挡板，所述弹性绳19两端分别固定在所述人字形支架4上的复位孔45上。

骑行者蹬踏其中一个所述脚踏板8，使所述人字形支架4相对连接轴7产生相对转动，并带动所述链条24摆动，所述驱动变速链轮内轮27转动，从而带动所述驱动变速链轮外轮28转动，其通过主轴变速链轮10与驱动变速链轮外轮28之间的链条运动，从而带动主轴变速链轮10及后车轮3转动，当骑车者向下蹬踏另一所述脚踏板8时，原来的那只脚提起，相应的所述脚踏板8跟着弹起，当另一只脚提起时，相应的所述脚踏板8跟着弹起，另外那只脚继续蹬踏，这样往返运动，驱动自行车前进。所述限位装置和复位装置其中至少有一个对所述人字形支架进行限位，所述复位装置中的弹性绳19交替运动，驱使所述人字形支架4复位，骑行者驱动时较省力。

传统自行车的传动机构一般位于所述前轮2和后轮3之间，通过较长的传动链将驱动力传递到所述后轮3上的轮轴上，其占用较大的自行车空间，并且将圆周运动转化为圆周运动，本发明的优势在于，其传动机构位于所述后轮所在区域内，节省了自行车的传动装置放置的空间，为骑车者的腿部和脚部提供了更大的活动空间，同时，所述人字形支架本身与自行车支架结合后，增加了自行车的稳定性，其通过较小幅度的摆动，实现车轮的持续的圆周运动，骑行者只需做近乎直线的垂直上下运动，即可完成执行件的转动，具有省力、高效的特点，传动效率较高。

本运动传动装置与自行车本体结合的方式并不唯一，上述实施例中所述传动装置直接驱动后轮3，其还可以直接驱动前轮2，对所述支架1进行改进，使其在所述前轮2区域内具有一弧形管，所述前轮1的主轴和链轮均设置在所述弧形管上，所述人字形支架4与支架1的连接位置相应调整，将其设置在所述支架1的前管12上，或者可以对所述人字形支架4的分叉部41和42及合并部43进行适应性的调整，相应的复位装置设置在所述前管12上，所述运动传动装置设置在所述前轮2上；同时，为了保证所述自行运动的灵活性，所述后轮3后端不设置车架结构，在所述前轮2和后轮3之间设置一联动转向装置，如一设置在所述把手5上的转向杆和一连接前后轮的弹性绳，驱动前轮转向杆，使得所述弹性绳带动所述后轮3的转向杆转动，后轮3先转向，进而带动前轮2转向，也能达到上述实施例的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种运动传动装置，其特征在于，其包括一人字形支架和一啮合件，

所述人字形支架包括：

一合并部，其与一驱动件连接；

一分叉部，其具有至少两个分叉；

一支点孔，其通过一转轴与所述支架接，使所述人字形支架能够在所述转轴上转动；

所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，用以随所述人字形支架作摆动运动。

2.根据权利要求1所述的运动传动装置，其特征在于，所述啮合件为一链条，其两端分别与所述分叉部连接。

3.根据权利要求1所述的运动传动装置，其特征在于，所述啮合件为一齿条，其与所述人字形支架一体成型或为一分装结构，其两端分别与所述分叉部连接。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的运动传动装置，其特征在于，所述支点孔设置在所述合并部上或所述合并部与分叉部相结合的分叉点上。

5.根据权利要求2所述的运动传动装置，其特征在于，所述分叉的端部分别设置有一链条固定机构，其包括：

一螺杆，其穿过所述分叉的端部上设置的一凸台，其一端与所述链条连接；

一弹性件，其置于所述凸台上的凹口内，用以缓冲所述链条的振动。

6.根据权利要求1-3任一权利要求所述的运动传动装置，其特征在于，所述合并部上设置有一复位孔，其与一复位装置连接，用以限制所述人字形支架的运动范围并驱使其复位。

7.根据权利要求1-3任一权利要求所述的运动传动装置，其特征在于，所述合并部上设置有一排调整孔，其与所述驱动件相连接。

8.一种具有运动传动装置的自行车，其包括一自行车本体，所述自行车本体包括一车架、一传动组件和至少一与所述传动组件连接的转轮，其特征在于，所述自行车还包括对称设置的两运动传动装置，所述运动传动装置包括一人字形支架和一啮合件，所述人字形支架包括：

一合并部，其与一驱动件连接；

一分叉部，其具有至少两个分叉；

一分叉点，其与所述车架连接，所述人字形支架在所述分叉点绕所述车架转动，用以将所述驱动件的运动转化为所述人字形支架的摆动运动；

所述啮合件，其置于所述分叉之间，并与所述分叉部连接，其随所述人字形支架作摆动运动，从而驱动所述的传动组件输出圆周运动给所述的转轮。

9.根据权利要求8所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述传动组件包括：

一链轮组，其轴接在所述车架上，其与所述啮合件相啮合，其将所述啮合件的摆动运动转换为圆周运动，并驱动所述转轮运动。

10.根据权利要求8所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述啮合件为一链条，其两端分别与所述分叉部连接。

11.根据权利要求8所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述啮合件为一齿条，其与所述人字形支架一体成型或为一分装结构，其两端分别与所述分叉部连接。

12.根据权利要求8-11任一权利要求所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述分叉点设置有一连接孔，其通过一转轴与所述车架连接，使所述人字形支架与所述车架相对转动。

13.根据权利要求9所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述链轮组包括一驱动链轮和一主轴变速链轮，所述驱动链轮包括：

一驱动链轮内轮，其与所述啮合件啮合；

一驱动链轮外轮，其与所述主轴变速链轮通过一链条连接；

所述主轴变速链轮，其与所述转轮的轮轴连接，以驱动所述转轮运动。

14.根据权利要求10所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述分叉的端部分别设置有一链条固定机构，其包括：

一螺杆，其穿过所述分叉的端部上的凸台，一端与所述链条连接；

一弹性件，其置于所述凸台上的凹口内，用以缓冲所述链条的振动。

15.根据权利要求8-11任一权利要求所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述合并部上设置有一复位孔，其与一复位装置连接，用以限制所述人字形支架的运动范围并驱使其复位。

16.根据权利要求15所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述复位装置，其包括：

一滑轮，其固设在所述车架上，其圆周上设置有一凹槽；

一弹性绳，其穿过所述滑轮上的凹槽，其两端分别于所述合并部上的复位孔连接。

17.根据权利要求8-11任一权利要求所述的具有运动传动装置的自行车，其特征在于，所述合并部上设置有一排调整孔，其与所述驱动件相连接。

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