CN1065826C - 自行车的手驱动装置 - Google Patents

Abstract

一个自行车的手驱动装置，此自行车有一车架，此车架包含有一上斜车架杆和操纵头。手驱动装置有一对相分离的手把杠杆可转动地连接到一对铰接杠杆，此一对铰接杠杆再可以转动地连接到脚踏板连接杆。每个脚踏板连接杆可以回转地支附在自行车脚踏板的转轴杆上。一个脚踏板连接杆的固定器，穿过并沿着连接杆滑下到终端去关住套在连接杆终端弧形刻凹口的脚踏板转轴杆。手驱动装置的铰接杆可以转动地连接到T字形托架，此T字形托架再由一对固定板，固定到自行车车架上的上斜车架杆和操纵头。

Description

自行车的手驱动装置

本发明涉及自行车。本发明尤其涉及可以拆除和可以装上的自行车的手驱动装置。

每天骑自行车的美国人逐渐增加。某些人出于健康考虑骑自行车，有些人骑自行车是要减少空气污染和改善环境。不管他们为了什么理由骑自行车，在骑车的时候只有他们的两腿和下身运动并完成全部工作。结果是有些人因此感觉疲倦，因为他们只能用双腿踏车而不是用全身来运动。而且有时骑车上坡时，如果能用双腿和两手的力量那就更好了。

装置有手驱动的自行车在现有技术中已有记载。在美国专利史上最早的专利是于公元一八九六年十一月十日授予白蒂那蒂(Pettinati)先生的，美国专利号码是No.571,051。在白蒂那蒂先生的装置里，有一补助的可绕车架上一点枢轴转动的手把，该手把再经由一杠杆连结到自行车的曲柄上，因此骑者可以用双手和双手臂的力量来驱动自行车。

另外法国专利局授予菲力(Ferri)先生的专利，专利号码No.658,967，是于公元一九二九年六月二十二日授予的，菲力(Ferri)先生设计了一辆自行车有一对枢轴地设在车架上的手杠杆，它与第二杠杆连接，然后连接到脚踏板上，由此增加骑者双腿的力量来驱动自行车。不过，跟白蒂那蒂(Pettinati)先生不同的地方是，菲力(Ferri)先生的设计是，以手驱动装置来代替正规的自行车手把。

另外一个早期的手力驱动的自行车是英国专利局发给贺顿(Horton)先生的专利，专利号码是No.8247。贺顿先生的发明是有一对手把和一个手力装置，连结到自行车体框上和脚踏板上。可是，和白蒂那蒂(Pettinati)和菲力(Ferri)先生们不同的是贺顿先生的发明装置是无法单独的拆除，而需跟自行车脚踏板和自行车的其他部分一起拆除，因此他发明的自行车无法拿掉手驱动手把而单独被骑用。

一个共同的问题是，以前的发明装置一旦手驱动装置安装上自行车后，它会不断地跟着自行车脚踏板或曲柄转动。因此骑者的双腿需要用更多的力量来驱动自行车和手驱动手把装置，即使骑者不用手驱动手把装置。而且以前发明的手驱动手把装置是安装在骑者的方位。当骑者不使用它时，反而觉得它妨碍了骑车，而一点也没有补助。

因此一个易于安装和快速拆除的自行车手驱动装置是受欢迎的，如果自行车骑者不想运动他的手臂或者不想用手臂的力量来增加自行车的驱动力时，此手驱动装置可以被拆除下来。

本发明可以解决现有技术中的种种问题。此发明的自行车手驱动装置可以很快地和很容易地装在一辆自行车上或从车上拆下，而且可以用于每一辆自行车。

此发明包括一组手把杠杆，一组铰接杠杆和一组脚踏板杠杆。手把杠杆的下端和中心杠杆的上端由一轴接连，铰接杠杆的下端和脚踏板杠杆的上端由一轴相连接，脚踏板杠杆的下端有一衔口可以挂钩上脚踏板的中心轴。这一组相连结的杠杆组由一个T字形托架安装在自行车车框的前面上斜的铁管上。脚踏板杠杆的下端衔口当挂钩上脚踏板的中心轴后，可以牢牢地由一固定器固定在脚踏板的中心轴上。而固定器可以由一止挡定位在脚踏板杠杆上。

脚踏板杠杆上的固定器可以自由地在杠杆上往下滑动到止挡而定位在杠杆上，同时关住杠杆上的衔口，使脚踏板杠杆安全的挂钩在脚踏板的中心轴。手把杠杆上的直立手把使骑者能够用手和手臂操作而驾驶自行车。

依以上方法结构而成的自行车手驱动装置，可以很快地把脚踏板杠杆下端的衔口挂钩到脚踏板的中心轴，然后固定器下滑到杠杆上的止挡，同时两片固定板夹住T字形托架，把它固定在自行车的体框铁管上和操纵头。如此自行车可以用手力和脚力来驾驶。当不想使用手驱动装置而想把它拿下来时，脚踏板杠杆的固定器可以往前上滑行，然后把脚踏板杠杆移离脚踏板的中心轴，然后把T字形托架从固定夹板分离，或者把固定夹板从车架分离。依此机构结构，这一个自行车手驱动装置可以使用于大部分的自行车上，而且当您只想用脚力来踏车时，它可以很快又很容易地从自行车上拆除下来。

因此，这一发明的一个目的是提供一个改良的自行车手驱动装置，它可以很快又很容易地被安装在任何一辆新的或是已有的自行车上。此一发明的另一目的是提供一个手驱动装置，它可以把骑者的手和手臂的力量传送到自行车的曲轴来增大骑者的脚力去驱动自行车。

这一发明的另一个目的是要提供一个手驱动装置，当骑车者要骑车到某一地方去时，它可以用来运动骑车者的上身。

这一发明的另一个目的是要提供一个手驱动装置，它是不贵的、耐用的、有效的，而且不需很大的保养。

这一发明的另外一个目的是要提供一个手驱动装置，它可以用一只手或用两只手来开自行车。

这一发明的这些目的，特点和优点可以由以下的叙述和有关的图形来表现出来。

图1是此发明的自行车手驱动装置的侧视透视图。

图2是在图1中所示的手驱动装置的手把杠杆的透视图。

图3是在图1中所示的手驱动装置的铰接杠杆的透视图。

图4是在图1中所示的手驱动装置的脚踏板杠杆的透视图。

图5是在图1中所示的手驱动装置的T字形托架的透视图。

图6是在图1中所示的手驱动装置的固定板的透视图。

图7是用来牢系手驱动装置的螺丝的透视图。

图8是用来固定铰接杠杆到T字形托架上的螺丝的透视图。

图9是用来固定固定板的螺丝的透视图。

图10是脚踏板杠杆固定器的透视图。

图11是脚踏板杠杆和它的固定器盖住脚踏板中心轴的透视图。

现在详细的参照附图，图1中的号码5说明一个优选的自行车手驱动装置的实施例。手驱动装置5安装在一辆普通的自行车7上，此自行车7有车架8，一个斜车架10，一个操纵头12，一个安装在车架8上可以回转的脚曲轴机构，一个连接在脚曲轴上可以回转的踏板13，每个踏板都有一个轴杆14贯穿其中心。

现在参照图1，手驱动装置5包括一对相间设置的手把杠杆15，一对相间设置的铰接杠杆22，一对相间设置的脚踏板连接杆30，和一对可以滑动地架在脚踏板连接杆30的终端的脚踏板连接杆的固定器38。手驱动装置5也有一个可以被一组对立固定板50安装在车架8和操纵头12上的T字形托架40。

手把杠杆15如图2所示有第一端16和第二端17。手把杠杆的第一端16和第二端17垂直成90度。手把杠杆第一端16上的手把19和手把杠杆第二端17成垂直。在手把杠杆15的第二端17上的圆孔20是用来把手把杠杆15和铰接杠杆22可以回转地连接起来。

图3显示了铰接杠杆22。铰接杠杆22是一支长杆，有第一端23和第二端24。在每一端上都有一相同的贯穿的圆孔26。铰接杠杆22上也有另一贯穿的圆孔28在第一端23和第二端24中间。如图3所示，铰接圆孔28是在铰接杠杆的正中点。但是铰接孔28可以定在铰接杠杆22的中间任何一点，来增加或减少自行车7上的手驱动杠杆的杠杆力量。

图4上显示脚踏板连接杆30。脚踏板连接杆30正如铰接杆22一样是一条长杆，杆上有第一端31和第二端32。在第一端31上有一贯穿的圆孔33。第二端32上有弧型的凹形缺口34，此缺口34的大小和形状可以覆盖在脚踏板13的轴杆14上。在脚踏板连接杆30的第二端32上有一止挡35。止挡35的宽度和脚踏板连接杆30的宽度一样。但是止挡35比脚踏板连接杆30高，因此它可以阻住和定位脚踏板杠杆30上的脚踏杠杆固定器。止挡35的高度比脚踏板的连接杆30上的脚踏杠杆固定器。止挡35的高度比脚踏板连接杆30的顶面36高，而和脚踏板连接杆固定器38的框部74同一高度。

手驱动装置5的T字形托架40在图5中显示出来。T字形托架有第一端41和第二端42。第一端41是一个圆杆，而且有一水平的部份44。水平部份44有足够的宽度来固定和分开铰接杠杆22，杠杆22在自行车7的车架8之上并与其有固定的空间关系。此外水平部份44的宽度和自行车曲轴组件的宽度相配合一致，因此脚踏板连接杆30可以正确地分离而放置在自行车曲轴组件的脚踏板轴杆14上，如图11所示。T字形托架的垂直部分47连接到水平部分44的中心点，下面延伸到弯斜部分48。在弯斜部分48有二个圆孔49，固定紧固件66和68穿过圆孔49去固定固定板50而固定T字形托架40。每个圆孔49都贯穿过T字形托架40的第二端42。

固定板固定T字形托架40，因而固定手驱动装置5到自行车7上面，如图1和图6所示。

现在先参照图6，固定板50有第一端51和第二端52。在固定板50第一端和第二端的中间有一弧形的部分54，此弧形部分54和固定板50的水平长度成倾斜设置。有一脊形部分56和固定板50的水平长轴平行，而且其大小和形状配合车架8的上斜架杆10。同样地，弧形部分54的大小和形状配合车架8上的操纵头12。再参照图6，固定板50有6个圆孔58贯穿固定板，而且被紧固件66和68穿过，而把固定板50平行分开，对立如镜像地固定在自行车7的上斜车架杆10上。如图1上，固定板50夹在上斜车架杆10上，而弧形部分54夹在自行车车架的操纵头12上。在固定板50的第二端上有两圆孔58，可容纳紧固件66和68，而将T字形托架40固定到固定板50上，因此固定到自行车7上。

现在参照图1，两片固定板50对立夹住上斜车架杆10和操纵头12，固定板50跟上斜车架杆10以同一方向上斜而固定T字形托架的第二端42。虽然如图所示固定板50与第一端51和第二端52具有同一直轴，但是，固定板50可以由弧形部分54起到第二端52做成上斜角度，因此T字形托架40就可以做成直立而省略了上斜部分48，如图1和5所示。但是为了容易制造起见固定夹板50做成直的。

现在参考图7，它显示了紧固件60和62。紧固件60是一个普通的螺丝钉，紧固件62是一个普通的螺丝帽。每一个手把杠杆15的圆孔20，每一个铰接杠杆22的圆孔26和每一个脚踏板连接杆30的圆孔33都有一个螺丝钉60和螺丝帽62来连接每支杠杆，提供灵活地转动。虽然图中没有显示，但是每一组紧固件钉60和螺丝帽62都应该有一个锁定垫圈，因此当螺栓62转进螺丝帽60后，锁定垫圈可以将其锁紧不松动，使每支杠杆相连接成可以转动的关节。固定螺栓60固定在圆孔20、26或33内的部位，有一平滑的轴承面，以利连接转动。

同样的在图8内，固定螺栓64是用在T字形托架40上的。每个铰接杠杆22上的铰接圆孔28都附有一个固定螺栓64，而用其锁进T字形托架的螺丝圆孔45。固定螺栓64将用来转进每个螺丝圆孔45，而连接铰接杠杆30和T字形托架40，使铰接杠杆可以灵活地转动。

同样地，图9显示了紧固件66和68，用来连接两片固定板50和连接T字形托架40到固定板50上。紧固件66是一个普通的螺丝钉，而紧固件68是一个普通的螺丝帽。跟固定螺栓60和螺丝帽一样，固定螺栓66和螺丝帽68也有一个锁定垫圈，因此当螺栓68转进螺丝帽66后，不会脱松，而使固定板50紧紧地固定在上斜车架杆10和操纵头12上，并且使T字形托架固定在固定板50上。

脚踏板连接杆固定器38如图10所示，有第一端71和第二端72。第一端71有一水平和一长方形框74的部分，框的部分有一长方形的通道75，此通道75先穿过脚踏板连接杆30的第一端31，然后脚踏板连接杆固定器延着脚踏板连接杆30滑下等到长方形框74被第二端32上的止挡35挡住为止。在脚踏板连接杆固定器38的第一端71和第二端72之间的部分是一个翼状板76。当脚踏板转轴杆14放进脚踏板连接杆30的第二端32上的弧形缺(凹)口34上后，翼状板76可以关住脚踏板13的转轴杆14。如此脚踏板连接杆的固定器38将脚踏板转轴杆牢牢的锁住在脚踏板连接杆30的弧形缺(凹)口内。此发明的一特点是，脚踏板连接杆的固定器38可以往前滑到第一端31，如此其弧形缺(凹)口部分34可以移离脚踏板转轴杆14,T字形托架40同时移离固定板50，然后手驱动装置5可以很快地被从自行车8上拿下。

现在参考图10，框部74的大小和形状依脚踏板连接杆30的第二端32上的止挡35的高度而定。在图11上详细地显示出来。在框部74内的通道75的宽度和高度都比脚踏板接杆30的宽度和高度大一点，如此脚踏板连接杆的固定器38可以很快地沿着连接杆移动到第二端32。

组合手驱动装置5的方法是，固定螺栓60先穿过手把杠杆15上的圆孔20和铰接杠杆22的第一端23上的圆孔，然后将紧固件帽62拧到固定螺栓60上去连接手把杠杆15和铰接杠杆使两杠杆连接处可以转动。其次固定螺栓穿过铰接杠杆22的第二端24上的圆孔26和脚踏板连接杆30的第一端31上的圆孔33，然后紧固件帽62旋转套在固定螺栓60上而将铰接杠杆22和脚踏板连接杆30连接在一起，使此两杠杆可以转动。然而，在铰接杠杆22和脚踏板连接杆30相连接之前，脚踏板连接杆固定器38先定位在脚踏板连接杆30的第一端31上，再沿杆移动到第二端32，一旦所有的杠杆互相连接起来后，一个T字形托架的固定螺栓64穿过铰接杠杆22的中间铰接圆孔28，并且穿过T字形托架的水平部分44的一端的螺纹孔45内。然而在每个铰接杠杆板固定上T字形托架40以前，每一个固定板50都已夹住上斜车架杆10和附在控制头12上，并由固定螺栓66和紧固件帽锁住。以后T字形托架40的第二端42上的圆孔49，再被固定螺栓66和紧固件帽68穿过，而牢固在固定板50上。每个脚踏连接杆30上面的弧形刻(凹)处34被放置在脚踏板转轴杆14上，然后脚踏板固定器38被移下去跟止挡35接触，如此固定器38将脚踏板转轴杆14固定在每个脚踏板连接杆30的第二端32内。

当要拆下手驱动装置5时，只要把脚踏板连接杆的固定器38往前移动到脚踏板连接杆30的第一端31，然后把脚踏板连接杆30移开脚踏板转轴杆14，再从T字形托架40的下端的圆孔49拿下固定螺栓66和螺丝帽68，整个手驱动装置5就可以从自行车7拿下。

手把杠杆15，铰接杠杆22，脚踏板连接杆20和T字形托架40等是由普通的钢铁条或钢铁管做成的。如图1所示，每一个杠杆都是由一有足够厚度能够抵抗任何扭转弯曲的中间钢铁条或铁管做成的。手驱动装置5也是用同样的钢铁条或铁管做成的。虽然可以用钢条代替铁管，可是手驱动装置的重量会因此而增加，自行车骑车人因此要驱动一辆重的自行车。固定板50是由钢或铁料做成，而且有足够厚度，因此当固定板50被固定螺栓66和螺丝帽68牢固在自行车7的上斜铁架杆10时，不会变形。脚踏板连接杆的固定板38同样地可以由钢或铁铸成。固定螺栓和帽60 62 64 66和68是普通的螺栓和帽。最后，手把15的第一端16上的直立握把19可以用橡胶、合成橡胶、泡沫橡胶或任何可以做成缓冲抓握面的材料做成。

制造和安装的方法已经说明过，现在来说明如何操做手驱动装置，如图1一个自行车骑者骑在自行车7上时，可以用手驱动装置5。自行车骑者的双脚以平常的方法放在自行车13上，然后自行车骑者可以握住自行车的手把或握住手把杠杆15上的一个手握把19。然后以脚力踩上踏板13或当手驱动装置被用到时以手加在手把19的拉力来驱动自行车，手把杠杆15和手把19是被用来推进自行车的。其后，可以用手力和脚力混合，或只用手力，或只用脚力来推动脚踏，而且，因为手驱动装置5是可以被拆下来的，因此当不用时整个手驱动装置5可以整个被拆下来，或只留下固定板50在自行车上，而当要用手驱动装置5时，T字形托架40可以被固定到固定板50上去，而被使用。

这是很明显的，一个本领域的普通技术人员可以具体地画出很多实现本发明目的的不同的实施例而不失原意。

Claims (10)

1．一个可以拆下的自行车手驱动装置，此自行车车架有一上斜车架杆和一个相连接在一起的操纵头，一个装在车架上可以回转的脚踏曲轴，一个中心装有转轴杆有脚踏板；此自行车手驱动装置包括有：

传动自行车骑者的手运动力到自行车踏板的杠杆装置，

有一个把上述杠杆装置安装到自行车车架上的托架；把上述托架固定到自行车车架上的可以拆除的固定器；把杠杆固定到每个自行车踏板的转轴杆上去的可以拆除的固定器，

因此这一手驱动装置的杠杆可以把自行车骑者的手和手臂的运动，借其杠杆原理传送到自行车的脚踏板转轴杆去帮助驱动自行车。

2．如权利要求1所述装置，其特征在于，包含以下几个杠杆；

一对手把杠杆，每个杠杆都有第一端和第二端；

一对铰接杠杆，每个铰接杠杆都有第一端和第二端；

一对脚踏板连接杆，每个脚踏板连接杆都有第一端和第二端；

每个手把杠杆的第二端跟每个铰接杠杆的第一端可以转动地连接起来，每个铰接杠杆的第二端和脚踏板连接杆的第一端可以转动地连接起来，每个踏板连接杆的第二端依脚踏板转轴杆的大小和形状仿造，而可以被挂上到脚踏板转轴杆上去。

3．如权利要求2所述的装置，其特征在于，每个铰接杠杆的中心部分跟托架可以回转地相连接，因此每一个铰接杠杆可以转动。

4．如权利要求2所述的装置，其特征在于，脚踏板杠杆连接到脚踏板转轴杆的可拆除的固定器包括如下：

一个弧形缺凹口设在每一个脚踏板连接杆的第二端上，被用来可转动地接纳自行车踏板转轴杆，

一个脚踏板连接杆固定器，

一个在脚踏板连接杆第二端上的止挡，用来定位脚踏板连接杆的固定器到上述所提的弧形缺凹口和脚踏板转轴杆上，

上述的脚踏板连接杆固定器是用来将脚踏板的转轴杆固定在脚踏杆连接杆第二端上的弧形凹口内。

5．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的装附上自行车车架上的可以拆除和固定的托架包括如下：

有一对互相对立的平行的和分开的固定板，每个固定板都有第一端和第二端，它的第一端是依车架上斜车架杆的大小和形状而造成，因而它们可以对立地夹住上斜车架，而且每个固定板都有一个跟固定板长度一样的而在二端之中间的斜的弧形部分，

所述的托架是连接到所述的固定板的第二端上，有螺纹的固定螺栓和螺帽用来固定固定板到自行车架和操纵头；和有螺纹的固定螺栓和螺帽用来托架到固定板上。

6．一个自行车手驱动装置，此自行车有一上斜车架杆连接到操纵头，有一装在车架上可以回转的自行车曲轴，有一个可以回转地连接到自行车曲辆上的脚踏板，每个脚踏板包含有一个贯穿中心的转轴杆，此手驱动装置包括：

一对相间设置的手把杠杆，每个杠杆都有第一端和第二端；

一对相间设置的铰接杠杆，每个铰接杠杆都有第一端和第二端；

一对相间设置的脚踏板连接杆，每个脚踏板连接杆都有第一端和第二端；

一个T字形托架，它的大小和形状为可以拆除和固定到车架上；

脚踏板连接杆固定器，用来可以转动地固定脚踏板连接杆的第二端到每个脚踏板转轴杆上；

上述每个手把杠杆的第二端可以转动地连接到每个铰接杠杆的第二端，每个铰接杠杆的第二端可以转动地连接到脚踏板连接杆的第一端上，每个铰接杠杆的中间部分可以转动地连接到上述所提的T字形托架上，并保持相互间的固定的立体关系。

7．如权利要求6的所述的装置，其特征在于，每一脚踏板连接杆的固定器包含有：

一个构造在脚踏板连接杆第二端上的弧形刻凹口，用来可以转动地支持脚踏板连接杆到脚踏板转轴杆上；

一个设在脚踏板连接杆第二端上与所述弧形凹口相对应的止挡；

一个脚踏板连接杆的固定器，它有第一端和第二端，在第一端上有一个长方形框，框内有一通道，通道可以穿过脚踏板连接杆的第一端而滑行到第二端，在脚踏板连接杆的固定器内有一长翼部分从长方形框延伸到第二端，上述的固定器穿过脚踏板连接杆的第一端，而停止在止挡，而长翼部关住了弧形刻凹口。

8．如权利要求6所述的装置，其特征在于，T字形托架依一定的大小和形状构造以便于被一对平行相间设置的固定板安装到自行车上，每个固定板都有第一端和第二端，第一端是依一定的大小和形状构造，以便被安装于自行车架上的上斜架杆和操纵头上，而固定板的第二端是依一定的大小和形状构造，以便于安装或拆除T字形托架。

9．一种安装手驱动装置到自行车的方法，此自行车有一车架，车架有一上斜车架杆和相连接的操纵头，有一个可以回转地，安装在车架上的自行车曲轴，每个脚踏板都有一穿过其中心的转轴杆，包括如下几个步骤：

安装一对相间设置的固定板到自行车架的上斜车架杆和操纵头；

安装T字形托架到上述的固定板；

可以转动地安装杠杆组到T字形托架，此杠杆组包括一对长的脚踏板连接杆；

固定此一组杠杆组到脚踏板的转轴杆上的方法是把脚踏板转轴杆放置在脚踏板连接杆第二端上的弧形刻凹口内，脚踏板连接杆的固定器穿过连接杆，沿着连接杆滑行下到终端盖住脚踏板转轴杆；而且在脚踏板连接杆终端上的止挡挡住上述的脚踏板连接杆的固定器，如此脚踏板连接杆的固定器被挡住在跟上述的弧形刻凹口相关的一定点上。

10．自行车的手驱动装置，自行车有一车架，车架上有上斜车架杆连接到操纵头，一个可转动地装在车架上的自行车曲轴，一组可以转动地连接在自行车曲轴上的脚踏板，每个脚踏板内有一贯穿其中心的转轴杆，上述手驱动装置包括：

把自行车骑者的手臂运动传送到自行车脚踏板的杠杆装置，所述的杠杆包括一组有第一端和第二端的手把杠杆，一组有第一端和第二端的铰接杠杆，一组有第一端和第二端的脚踏板连接杆，每个手把杠杆的第二端和每个铰接杠杆的第一端可以转动地相连接在一起，每个铰接杠杆的第二端和脚踏板连接杆的第一端，可以转动地相连接在一起，每个脚踏板连接杆的第二端依一定的大小和形状做成来依托支持自行车脚踏板的转轴杆；支持上述杠杆到自行车上的托架；固定上述托架到自行车车架上的装置；和固定上述杠杆到自行车脚踏板上转轴杆上的装置。

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