CN107021176A - 一种自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车，公开了包括前轮和车架组件，前轮与车架组件可转动连接，还包括：安装于车架组件上的后轮驱动机构，后轮驱动机构包括后轮、动力杆组件、复位组件、踏板和转动轮，复位组件与动力杆组件连接用于使动力杆组件复位；动力杆组件一端与踏板连接，动力杆组件另一端与转动轮连接用于驱动转动轮转动，转动轮与后轮连接用于驱动后轮单向转动；后轮驱动机构还连接有座椅机构。其能解决自行车费力和链条易坏的问题。

Description

一种自行车
技术领域
本发明涉及一种自行车，尤其涉及一种利用杠杆驱动的无链条自行车。
背景技术
一直以来自行车都是我国人民出行的代步工具，但随着我国经济的发展且自行车费力，人们越来越多的使用摩托车、电动车和汽车等交通工具，又由于摩托车、电动车和汽车的增多导致环境污染以及交通堵塞、不安全等诸多问题，国家又提倡绿色出行，但传统的自行车费力，其费力的根源为：其动力臂(踏板转动的半径)L1始终小于后轮的半径L2，根据杠杆原理F1×L1＝F2×L2(其中F1为人踩踏板的力，F2为后轮受到的作用力)可知，F1大于F2，即人踩踏板的力使后轮受到的力F2变小了，且当中还不计力的损失，所以骑行车会累。
另外传统自行车使用了链条，且链条上要涂机油，在骑自行车时链条易脱落或断裂，当脱落时一般要自己维修，很容易弄脏身体，给骑自行车者造成麻烦。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种杠杆无链自行车，其能解决自行车费力和链条易坏的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种自行车，包括前轮和车架组件，所述前轮与所述车架组件可转动连接，其改进之处在于，还包括：安装于所述车架组件上的后轮驱动机构，所述后轮驱动机构包括后轮、动力杆组件、复位组件、踏板和转动轮，所述复位组件与所述动力杆组件连接用于使所述动力杆组件复位；所述动力杆组件一端与所述踏板连接，所述动力杆组件另一端与所述转动轮连接用于驱动所述转动轮转动，所述转动轮与所述后轮连接用于驱动所述后轮单向转动；所述的后轮驱动机构还连接有座椅机构。
优选的，所述的复位组件包括限位杆和复位弹性件，所述的限位杆固定连接所述的车架组件，所述的复位弹性件一端连接所述的限位杆，所述复位弹性件的另一端连接所述的动力杆。
优选的，所述的复位弹性件为复位弹簧，所述的限位杆上还连接有限位弹簧。
优选的，所述的踏板包括左踏板和右踏板，所述的动力杆组件包括左动力杆和右动力杆，所述的左踏板与所述左动力杆连接，所述的右踏板与所述右动力杆连接。
优选的，所述的左踏板通过可移动的左活动杆与所述的左动力杆连接，所述的右踏板通过可移动的右活动杆与所述的右动力杆连接。
优选的，所述的左活动杆和右活动杆都呈“L”型，所述的动力杆组件上设置有分别用于调节所述左活动杆和右活动杆移动的档位拉手。
优选的，所述的转动轮为两个飞轮或棘轮，两个所述的飞轮或棘轮通过花鼓连接，所述的左动力杆和右动力杆分别连接所述飞轮或棘轮。
优选的，所述的车架组件包括倒“L”型车架，所述的复位组件包括连杆和支杆，所述的支杆固定在所述的车架上，所述的动力杆组件包括左动力杆和右动力杆，所述连杆的两端分别连接所述的左动力杆和右动力杆，所述的连杆转动连接所述支杆而形成杠杆。
优选的，所述的座椅机构包括座椅和底架，所述的底架连接在所述的后轮驱动机构上，所述的座椅设置在所述的底架上；所述的底架包括座椅底架和可移动的活动架，所述的活动架与所述的座椅底架活动连接，所述的座椅设置在所述的活动架上。
优选的，所述的座椅为靠背座椅，所述的靠背座椅下端固定连接有可移动的活动柱，所述的活动架上固定连接有活动管，所述的活动柱套接在所述的活动管上。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
其设置有后轮驱动机构，所述后轮驱动机构设置有动力杆组件和转动轮，该动力杆组件一端与所述踏板连接，另一端与所述转动轮连接，形成杠杆，根据杠杆原理可知：F3×L3＝F2×L2(其中F3为人踩踏板的力，L3为踏板到转动轮的距离，F2为后轮受到的阻力，L2为后轮半径)，其中L3大于L2，所以F3小于F2，所以人骑自行车时会省力；
另外本发明没有使用链条和机油，骑行时就不用担心链条脱落或断裂，修理时也不用担心机油弄脏身体。
附图说明
图1为本发明一种实施例的立体结构示意图；
图2为本发明另一种实施例的立体结构示意图；
图3为本发明中后轮驱动机构的结构示意图(去掉后轮)；
图4为本发明一种实施例中的部分结构示意图；
图5为本发明一种实施例中的部分爆炸结构示意图；
图6为本发明中座椅机构的立体结构示意图；
图7为本发明中后轮支架的立体结构示意图。
图中：1.后轮驱动机构
10.踏板 101.左踏板 102.右踏板 103.踏板活动轴
11.转动轮 110.内齿 111.飞轮 112.花鼓 113.棘轮
114.棘爪弹簧 115.棘爪 116.固定片 117.中心轴
118.脚架 119.转轴 12.后轮 13.动力杆组件
130.动力杆 131.左动力杆 132.右动力杆
133.伸缩弹簧 134.档位拉手 135.拉手弹簧
14.复位组件 141.限位杆 142.复位弹簧
143.限位弹簧 144.连杆 145.支杆 15.活动杆
151.左活动杆 152.右活动杆
2.座椅机构
21.活动柱 22.活动管 23.活动架 24.减震弹簧
25.靠背座椅 26.活动拉手 27.座椅底架 271.立杆
28.固定钉
3.车架组件
31.车架 32.刹把 33.碗组 34.车把
35.半圆弧支架 36.前叉
4.前轮
41.前轮花鼓 42.辐条 43.碟刹。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
由图1-4可知，本发明公开了一种自行车，包括前轮4和车架组件3，所述前轮4与车架组件3可转动连接，其还包括：安装于车架组件3上的后轮驱动机构1，该后轮驱动机构1包括后轮12、动力杆组件13、复位组件14、踏板10和转动轮11，所述复位组件14与所述动力杆组件13连接用于使所述动力杆组件13复位；所述动力杆组件13一端与所述踏板10连接，所述动力杆组件13另一端与转动轮11连接用于驱动转动轮11转动，转动轮11与1后轮12连接用于驱动后轮12单向转动；后轮驱动机构1还连接有座椅机构2。
在上述实施例中，车架组件3包括车架31、车把34、刹把32和前叉36，该车架31呈倒“L”型，车架31与前叉36通过碗组33连接，前叉36与车把34也通过碗组33连接，刹把32设置在车把34 上，前叉36通过前轮花鼓41与前轮4连接，前轮4上的辐条42连接前轮花鼓41，该前轮花鼓41上还连接有碟刹43。该刹把32可以通过前叉36和碟刹43来对前轮进行紧急刹车，其后轮12也可以安装碟刹43来制动，用户能通过车把34来调整前轮4的方向以引导自行车的方向；其设置有后轮驱动机构1，后轮驱动机构1设置有动力杆组件13和转动轮11，该动力杆组件13包括动力杆130，该动力杆130一端与踏板10连接、另一端与转动轮11连接、形成杠杆，当脚踩踏板10时就能带动转动轮11转动，从而带动自行车行走，根据杠杆原理可知：F3×L3＝F2×L2(其中F3为人踩踏板的力，L3为踏板到转动轮11的距离，F2为后轮受到的阻力，L2为后轮半径)，其中 L3大于L2，所以F3小于F2，所以人骑该自行车时会省力，而现有的自行车都是人踩踏板的力F1大于后轮受到的阻力F2。
另外本发明没有使用链条和机油，骑行时就不用担心链条脱落或断裂，修理时也不用担心机油弄脏身体，修理方便。
由图1可知，本发明的一种实施例中，具有上述实施例的内容，其复位组件14包括限位杆141和复位弹性件，所述的限位杆141固定连接所述的车架组件3，复位弹性件一端连接所述的限位杆141、另一端连接所述的动力杆130。优选的，复位弹性件为复位弹簧142，限位杆141上还连接有限位弹簧143。
在上述实施例中，用户脚踩踏板10就会带动踏板10向下运动，从而带动动力杆130向下弧形转动，又因为动力杆130下端连接有复位弹簧142，当脚不施力时，其复位弹簧142就可以使动力杆130复位；其中当脚施力过大，动力杆130下降到一定程度会碰到限位弹簧143进行限位；其中的复位弹性件也可以为具有弹性的其他零件。本实施例可适合普通人使用，因其只要有一个踏板10运动就能带动后轮12，所以可适用于残疾人。
由图1可知，本发明的一种实施例中，具有上述实施例的内容，踏板包括左踏板101和右踏板102，动力杆组件13包括左动力杆131 和右动力杆132，左踏板101与左动力杆131连接，右踏板102与右动力杆132连接。
在上述实施例中，用户脚踩左踏板101就会带动左动力杆131向下弧形转动，从而带动转动轮11逆时针转动，其转动轮11就从带动后轮12向前转动，从而该自行车前行，当左动力杆131由复位组件 13复位时，即带动转动轮11顺时针转动，而该转动轮11只能单向带动后轮12转动，该转动轮11只能空转，后轮12在惯性下继续前进；接着脚踩右踏板102，右动力杆152继续带动转动轮11逆时针转动，后轮12继续前进，通过这样反复踩踏左踏板101和右踏板102 来使该自行车继续前行。
由图1、4和5可知，本发明的一种实施例中，具有上述实施例的内容，所述的左踏板101通过可移动的左活动杆151与左动力杆 131连接，所述的右踏板102通过可移动的右活动杆152与所述的右动力杆132连接，左活动杆151和右活动杆152统称活动杆15。所述的左活动杆151和右活动杆152都呈“L”型，所述的动力杆组件 13上设置有分别用于调节所述左活动杆151和右活动杆152移动的档位拉手134。
在上述实施例中，其中的左活动杆151和右活动杆152都呈“L”型，人踩踏板10就能更好地通过左活动杆151和右活动杆152来带动动力杆130做弧形转动，从而带动转动轮11转动。其中，动力杆组件13包括管状动力杆130，左活动杆151可以在管状动力杆130 中伸缩，为了使伸缩效果更好可在左活动杆151在增设伸缩弹簧133，该伸缩弹簧133另一端与转动轮11连接，当左活动杆151沿动力杆 130往前伸时，也就是增加了踏板到转动轮11的距离L3，用户踩踏板10的力F3可明显减小，反之当左活动杆151往后缩时F3增大；当手拉档位拉手134时，可调节左活动杆151向前伸或往后缩；当手松开档位拉手134时，拉手弹簧135可使档位拉手134锁紧左活动杆 151。同理右活动杆152工作原理也同左活动杆151相同。另外踏板10上还连接有助于踩踏的踏板活动轴103。
由图4可知，本发明的一种实施例中，具有上述实施例的内容，所述的转动轮11为两个飞轮111或棘轮113，两个所述的飞轮111 或棘轮113通过花鼓112连接，所述的左动力杆131和右动力杆132 分别连接所述飞轮111或棘轮113。
在上述实施例中，左动力杆151和右动力杆152通过固定片116 与飞轮111连接，该飞轮111内含棘轮113，该棘轮113包含棘爪弹簧114、内齿110、棘爪115和转轴119，棘爪弹簧114与棘爪115 连接，棘爪115与转轴119连接，转轴119与花鼓112连接，花鼓 112连接后轮的辐条42来带动后轮12转动。当飞轮111被左动力杆 151和右动力杆152逆时针带动时，棘轮113上的内齿110转动，棘爪弹簧114使棘爪115弹起与内齿110扣接(此为本领域常识)，从而使与棘爪115连接的转轴119转动，与转轴119连接的花鼓112也转动，从而也带动后轮12转动；当飞轮111顺时转动时，棘爪弹簧 114不使棘爪115弹起与内齿110扣接，此时飞轮111只能空转，后轮12在惯性下继续前进，接着右动力杆152继续带动飞轮111逆时针转动，后轮12继续前进。当然转动轮11也可以是棘轮113。其使用两个飞轮111或棘轮113可以给后轮12提供两个动力来源，也分散了花鼓112上受到的压力。
由图2和3可知，本发明的最优实施例中，具有上述实施例的内容，所述的车架组件3包括倒“L”型车架31，所述的复位组件14 包括连杆144和支杆145，所述的支杆145固定在车架31上，动力杆组件13包括左动力杆131和右动力杆132，连杆144的两端分别连接所述的左动力杆131和右动力杆132，连杆144转动连接支杆145 而形成杠杆。
在上述实施例中，支杆145固定在车架31上，该连杆144可沿支杆145转动，当用户脚踩左踏板101时，左动力杆131向下做圆弧运动，通过杠杆原理可知，连杆144右翘起带动右动力杆132和右踏板102抬起；同理用户脚踩右踏板102时，连杆144左翘起带动左动力杆131和左踏板101抬起。这样用户可以轮流踩踏左踏板101和右踏板102来驱动该自行车前行，也与人骑自行车的习惯相符。
由图1、2和6可知，本发明的一种实施例中，具有上述实施例的内容，座椅机构2包括座椅和底架，底架连接在所述的后轮驱动机构1上，座椅设置在所述的底架上；所述的底架包括座椅底架27和可移动的活动架23，活动架23与座椅底架27活动连接，座椅设置在活动架23上。优选的，座椅为靠背座椅25，靠背座椅25下端固定连接有可移动的活动柱21，活动架23上固定连接有活动管22，活动柱21套接在活动管22上。
在上述实施例中，所述的活动架23可沿座椅底架27平移来使座椅底架27平移，来调配左活动杆151和右活动杆152沿动力杆130 向前伸或向后缩后用户的舒适感，其中座椅底架27上也设置有如上述的档位拉手134相同的活动拉手26来锁紧或松开活动架23。当中活动柱21可在活动管22内伸缩来实现靠背座椅25的伸缩，其中可用固定钉28来锁紧或松开活动柱21。后轮12上方还设置有防护的半圆弧支架35，该半圆弧支架35与倒“L”型车架31连接，座椅底架27通过减震弹簧24与半圆弧支架35连接，来达到减震的效果，以增加用户的舒适度。半圆弧支架35还通过立杆271与中心轴117 连接，该中心轴117与花鼓112套接，该中心轴117还连接有脚架 118。其中，如图7所示，半圆弧支架35、立杆271和倒“L”型车架31连接形成后轮支架，两个飞轮111和动力杆130都设置在该后轮支架内侧，且两个飞轮111对称，这样骑车者更容易掌握平衡，骑行起来更轻松，也便于初学者学骑该自行车。
综述，本发明通过用户踩踏踏板10来带动活动杆15(包括左活动杆151和右活动杆152)和动力杆130来带动转动轮11转动，从而驱动后轮12转动，以使整个本发明的自行车前行。其很省力，维修不怕弄脏身体，适合推广使用。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自行车，包括前轮和车架组件，所述前轮与所述车架组件可转动连接，其特征在于，还包括：安装于所述车架组件上的后轮驱动机构，所述后轮驱动机构包括后轮、动力杆组件、复位组件、踏板和转动轮，所述复位组件与所述动力杆组件连接用于使所述动力杆组件复位；所述动力杆组件一端与所述踏板连接，所述动力杆组件另一端与所述转动轮连接用于驱动所述转动轮转动，所述转动轮与所述后轮连接用于驱动所述后轮单向转动；所述的后轮驱动机构还连接有座椅机构。
2.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于，所述的复位组件包括限位杆和复位弹性件，所述的限位杆固定连接所述的车架组件，所述的复位弹性件一端连接所述的限位杆，所述复位弹性件的另一端连接所述的动力杆。
3.根据权利要求2所述的一种自行车，其特征在于，所述的复位弹性件为复位弹簧，所述的限位杆上还连接有限位弹簧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种自行车，其特征在于，所述的踏板包括左踏板和右踏板，所述的动力杆组件包括左动力杆和右动力杆，所述的左踏板与所述左动力杆连接，所述的右踏板与所述右动力杆连接。
5.根据权利要求4所述的一种自行车，其特征在于，所述的左踏板通过可移动的左活动杆与所述的左动力杆连接，所述的右踏板通过可移动的右活动杆与所述的右动力杆连接。
6.根据权利要求5所述的一种自行车，其特征在于，所述的左活动杆和右活动杆都呈“L”型，所述的动力杆组件上设置有分别用于调节所述左活动杆和右活动杆移动的档位拉手。
7.根据权利要求6所述的一种自行车，其特征在于，所述的转动轮为两个飞轮或棘轮，两个所述的飞轮或棘轮通过花鼓连接，所述的左动力杆和右动力杆分别连接所述飞轮或棘轮。
8.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于，所述的车架组件包括倒“L”型车架，所述的复位组件包括连杆和支杆，所述的支杆固定在所述的车架上，所述的动力杆组件包括左动力杆和右动力杆，所述连杆的两端分别连接所述的左动力杆和右动力杆，所述的连杆转动连接所述支杆而形成杠杆。
9.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于，所述的座椅机构包括座椅和底架，所述的底架连接在所述的后轮驱动机构上，所述的座椅设置在所述的底架上；所述的底架包括座椅底架和可移动的活动架，所述的活动架与所述的座椅底架活动连接，所述的座椅设置在所述的活动架上。
10.根据权利要求9所述的一种自行车，其特征在于，所述的座椅为靠背座椅，所述的靠背座椅下端固定连接有可移动的活动柱，所述的活动架上固定连接有活动管，所述的活动柱套接在所述的活动管上。
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