CN110525575A - 一种自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自行车，属于自行车技术领域。它解决了现有的自行车结构稳定性差的问题。本自行车，包括车架和驱动轮，车架侧部连接有曲轴盘，曲轴盘的侧部连接有踏板，自行车还包括一传动杆以及传动轴一、传动轴二和传动轴三，传动杆设置于车架的侧部且传动杆的一端活动连接在曲轴盘的偏心位置上，传动杆的另一端垂直地连接在传动轴一上，传动轴一和传动轴二之间通过齿轮副一传动连接，传动轴二和传动轴三之间通过齿轮副二传动连接，传动轴一和传动轴三之间还通过齿轮副三传动连接，传动轴一上的两个齿轮分别通过方向相反的单向传动结构连接在传动轴一上，传动轴三通过链轮和链条与所述驱动轮传动连接。本自行车具有稳定性好的优点。

Description

一种自行车

技术领域

本发明属于自行车技术领域，涉及一种自行车。

背景技术

随着汽车保有量的不断增加，汽车排出的尾气对环境造成的污染也日益严重。同时，停车位也日渐紧张，难以满足汽车日益增长的需求。自行车因其经济、方便、灵活、无污染和停靠自由，开始不断地受到人们的关注，且自行车必然会成为人们日常生活中不可缺少的代步工具。然而，目前的自行车仅仅通过传统的脚踏板配合简单的链轮链条结构以驱动车轮向前，一旦遇上陡坡等需要较大驱动力的路况，将给人们的出行造成较大的不便。

为此，人们设计了一种双曲柄连杆往复自行车并申请了中国专利(其申请号为：201410733747.8；其公告号为：CN104527899B)，该双曲柄连杆往复自行车包括双曲柄连杆机构，该双曲柄连杆机构包括固定链轮、链条、链轮、链轮轴、链轮座、偏心轮、偏心轮轴、车架连接体、中心轴、连杆和杠杆。使用时，用户可踩踏杠杆的一端，通过杠杆、连杆、偏心轮、链轮、链条和固定链轮的依次传动，将动力传递给自行车的车轮，以驱动自行车前进，相较于传统的自行车而言，该双曲柄连杆往复自行车利用杠杆的省力结构，大大降低了自行车驱动力的需求，为自行车的出行提高了较大的便利。

因考虑省力杠杆的因素，杠杆可踩踏一端的端部至铰接点的长度要大于杠杆另一端至铰接点的长度。但是，上述双曲柄连杆往复自行车在使用时，需要用户的双脚沿竖直方向上下踩踏杠杆的端部，则用户长期对杠杆较长一端的端部施加瞬间的作用力，极易对杠杆造成弯折甚至折断的伤害，且杠杆供踩踏的一端未作固定，长期使用后会导致铰接点松动进而使得杠杆未连接的一端可在水平方向上自由摆动，存在结构稳定性差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种自行车，所要解决的技术问题是如何提供一种稳定性好的自行车。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种自行车，包括车架和驱动轮，所述车架侧部连接有竖直设置的曲轴盘，所述曲轴盘的侧部连接有能带动所述曲轴盘周向转动的踏板，其特征在于，自行车还包括一传动杆以及均可转动地固定在所述车架上的传动轴一、传动轴二和传动轴三，所述传动杆设置于所述车架的侧部且传动杆的一端活动连接在对应的曲轴盘的偏心位置上，所述传动杆的另一端垂直地连接在所述传动轴一上，所述传动杆能在所述曲轴盘周向转动时交替地上下摆动并带动所述传动轴一绕自身轴线转动，所述传动轴一、传动轴二和传动轴三均平行设置，所述传动轴一和传动轴二之间通过齿轮副一传动连接，所述传动轴二和传动轴三之间通过齿轮副二传动连接，所述传动轴一和传动轴三之间还通过齿轮副三传动连接，所述传动轴一上的两个齿轮分别通过方向相反的单向传动结构连接在传动轴一上，所述传动轴三通过链轮和链条与所述驱动轮传动连接。

本自行车使用时，用户可踩踏踏板以带动曲轴盘周向转动，由曲轴盘带动偏心地连接在曲轴盘上的传动杆上下往复摆动，进而带动与传动杆垂直连接的传动轴一周向转动。因齿轮副一和齿轮副三上与传动轴一连接的齿轮分别通过方向相反的单向传动结构与传动轴一连接，则齿轮副一和齿轮副三不会同时进行传动，在传动轴一正向或者反向转动时，仅齿轮副一或者齿轮副三将传动轴一的转动动力传递到传动轴三。将踩下踏板，并通过曲轴盘带动传动杆下摆设定为正向转动，则传动杆能带动传动轴一正向转动。此时，齿轮副一处的单向传动结构结合，通过齿轮副一上相互啮合的齿轮，将传动轴一的正向转动传递至传动轴二处，带动传动轴二反向转动，齿轮副三处的单向传动结构分离，齿轮副三处的齿轮空转，不进行动力传递。反向转动的传动轴二再次通过齿轮副二将动力传动至传动轴三处并带动传动轴三正向转动，最后，通过链轮和链条的结构，由传动轴三带动驱动轮正向转动，实现自行车的前进。

反之，传动杆上摆，带动传动轴一反向转动，齿轮副一处的单向传动结构脱开，齿轮副三处的单向传动结构结合，通过齿轮副三的传动，将传动轴一的动力传递至传动轴三处并带动传动轴三正向转动，同样通过链轮和链条的结构，由传动轴三带动驱动轮正向转动，实现自行车的前进。

在本自行车行进过程中，可将踏板踩下和提起的过程分别通过齿轮副一、齿轮副二和齿轮副三的传动传递至驱动轮处并带动驱动轮正向前进，即仅通过一根传动杆即可将踏板踩下和提起的动力均传递到驱动轮处进行前行驱动，传动效率高，减少了传动杆的设置，避免了结构的干涉，提高了自行车传动结构的稳定性。

在此驱动过程中，用于传递动力的传动杆的两端分别与曲轴盘以及传动轴一连接，实现了传动杆两端的连接，避免了传动杆一端未做固定而出现自由摆动的情况，保证了传动结构的稳定性。同时，用户的驱动力自踏板经过转动连接在车架上的曲轴盘来实现动力传递，使得用户施加的瞬间作用力中的径向作用力直接传递到坚固的车架上，仅周向运动的驱动力传递至圆盘状的曲轴盘上，之后再间接地传递至传动杆上，避免了传动杆受到瞬间作用力而弯折甚至折断的情况发生，进一步提高了结构的稳定性。

在上述的自行车中，所述传动杆一端的侧部贯穿开设有长条形通孔，所述曲轴盘侧部具有凸出的传动柱，所述传动柱穿设于所述通孔内且能沿着所述通孔的长度方向来回移动。通过长条形通孔和呈圆柱状的传动柱的配合来实现将曲轴盘的周向转动转化为传动杆的上下往复摆动，结构更简单，稳定性更高。

在上述的自行车中，所述曲轴盘包括均呈圆盘状的分体一和分体二，所述分体一和分体二同轴线设置，所述传动柱垂直于分体一设置，且传动柱分别与分体一和分体二固连，所述传动杆的一端伸入所述分体一和分体二之间并套设在所述传动柱的外侧。分为两部分的曲轴盘将传动杆包覆在中间，对传动杆的两侧进行限位和保护，避免传动杆与其它结构之间发生干涉。

在上述的自行车中，所述单向传动结构包括单向啮合的棘轮和棘爪。

在上述的自行车中，所述单向传动结构包括单向离合器。

与现有技术相比，本自行车具有以下优点：

1、仅设置一个传动杆即可将踏板踩下和提起的动力均传动至驱动轮处，带动驱动轮不断前进，动力传递效率高。

2、动力的传递仅通过一个传动杆进行传递，简化了结构，避免了设置多个传动杆存在的结构干涉多的情况，保证了自行车使用的稳定性。

3、通过三组齿轮副来实现传动，传动效率和传动精度高，不易打滑，进一步提高了传动的稳定性。

附图说明

图1是本自行车的结构示意图。

图2是本自行车另一视角的结构示意图。

图3是本自行车曲轴盘处的结构示意图。

图中，1、车架；2、驱动轮；3、曲轴盘；4、踏板；5、传动杆；6、传动轴一；7、传动轴二；8、传动轴三；9、齿轮副一；10、齿轮副二；11、齿轮副三；12、链轮；13、链条；14、通孔；15、传动柱；16、分体一；17、分体二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图3所示，本自行车包括车架1和驱动轮2，车架1两侧均连接有竖直设置的曲轴盘3，两个曲轴盘3的侧部均连接有能带动曲轴盘3周向转动的踏板4，且两个踏板4以曲轴盘3的轴线为中心呈对称分布。两个曲轴盘3之间通过连杆连接并能同步转动。

自行车还包括一呈扁平长杆状的传动杆5以及均可转动地固定在车架1上的传动轴一6、传动轴二7和传动轴三8。传动杆5设置于车架1的一侧且传动杆5的一端活动连接在对应的曲轴盘3的偏心位置上，传动杆5的另一端垂直地固连在传动轴一6外侧面上。传动杆5能在曲轴盘3周向转动时交替地上下摆动并带动传动轴一6绕自身轴线转动。

传动轴一6、传动轴二7和传动轴三8均呈长杆状且相互平行设置，传动轴一6和传动轴二7之间通过齿轮副一9传动连接，传动轴二7和传动轴三8之间通过齿轮副二10传动连接，传动轴一6和传动轴三8之间还通过齿轮副三11传动连接。其中，齿轮副一9和齿轮副三11中位于传动轴一6上的两个齿轮分别通过方向相反的单向传动结构连接在传动轴一6上，传动轴三8通过链轮12和链条13的结构与驱动轮2传动连接。在本实施例中，单向传动结构包括单向啮合的棘轮和棘爪；当然，根据需要，单向传动结构也可选用现有常用的单向离合器；链轮12链条13为自行车上现有的传动结构，这里不作具体说明。

具体地说，传动杆5一端的侧部贯穿开设有长条形通孔14，曲轴盘3侧部具有凸出的呈圆柱状的传动柱15，传动柱15穿设于通孔14内且能沿着通孔14的长度方向来回移动。

两个曲轴盘3结构相同，均包括均呈圆盘状的分体一16和分体二17，分体一16和分体二17同轴线设置，传动柱15垂直于分体一16设置，且传动柱15分别与分体一16和分体二17固连，传动杆5的一端伸入对应侧的曲轴盘3的分体一16和分体二17之间并套设在传动柱15的外侧。

本自行车使用时，用户的双脚可踩踏车架1两侧的踏板4以带动曲轴盘3周向转动，由曲轴盘3通过传动柱15和通孔14的配合带动偏心地连接在曲轴盘3上的传动杆5上下往复摆动，进而带动与传动杆5垂直连接的传动轴一6周向转动。

因齿轮副一9和齿轮副三11上与传动轴一6连接的齿轮分别通过方向相反的单向传动结构与传动轴一6连接，则齿轮副一9和齿轮副三11不会同时进行传动，在传动轴一6正向或者反向转动时，仅齿轮副一9或者齿轮副三11将传动轴一6的转动动力传递到传动轴三8。

这里，为了方便说明，将踩下车架1右侧的踏板4，并通过曲轴盘3带动传动杆5下摆时的方向设定为正向转动，则传动杆5能带动传动轴一6正向转动。此时，齿轮副一9处的单向传动结构结合，通过齿轮副一9上相互啮合的齿轮，将传动轴一6的正向转动传递至传动轴二7处，带动传动轴二7反向转动，齿轮副三11处的单向传动结构分离，齿轮副三11处的齿轮空转，不进行动力传递。反向转动的传动轴二7再次通过齿轮副二10将动力传动至传动轴三8处并带动传动轴三8正向转动，最后，通过链轮12和链条13的结构，由传动轴三8带动驱动轮2正向转动，实现自行车的前进。

反之，用户踩下左侧踏板4，则右侧踏板4提起，带动传动杆5上摆，使传动轴一6反向转动，齿轮副一9处的单向传动结构脱开，齿轮副三11处的单向传动结构结合，通过齿轮副三11的传动，将传动轴一6的动力传递至传动轴三8处并带动传动轴三8正向转动，同样通过链轮12和链条13的结构，由传动轴三8带动驱动轮2正向转动，实现自行车的前进。

在本自行车行进过程中，可将踏板4踩下和提起的过程分别通过齿轮副一9、齿轮副二10和齿轮副三11的传动传递至驱动轮2处并带动驱动轮2正向前进，即仅通过一根传动杆5即可将踏板4踩下和提起的动力均传递到驱动轮2处进行前行驱动，传动效率高，减少了传动杆5的设置，避免了结构的干涉，提高了自行车传动结构的稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种自行车，包括车架(1)和驱动轮(2)，所述车架(1)侧部连接有竖直设置的曲轴盘(3)，所述曲轴盘(3)的侧部连接有能带动所述曲轴盘(3)周向转动的踏板(4)，其特征在于，自行车还包括一传动杆(5)以及均可转动地固定在所述车架(1)上的传动轴一(6)、传动轴二(7)和传动轴三(8)，所述传动杆(5)设置于所述车架(1)的侧部且传动杆(5)的一端活动连接在对应的曲轴盘(3)的偏心位置上，所述传动杆(5)的另一端垂直地连接在所述传动轴一(6)上，所述传动杆(5)能在所述曲轴盘(3)周向转动时交替地上下摆动并带动所述传动轴一(6)绕自身轴线转动，所述传动轴一(6)、传动轴二(7)和传动轴三(8)均平行设置，所述传动轴一(6)和传动轴二(7)之间通过齿轮副一(9)传动连接，所述传动轴二(7)和传动轴三(8)之间通过齿轮副二(10)传动连接，所述传动轴一(6)和传动轴三(8)之间还通过齿轮副三(11)传动连接，所述传动轴一(6)上的两个齿轮分别通过方向相反的单向传动结构连接在传动轴一(6)上，所述传动轴三(8)通过链轮(12)和链条(13)与所述驱动轮(2)传动连接。

2.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述传动杆(5)一端的侧部贯穿开设有长条形通孔(14)，所述曲轴盘(3)侧部具有凸出的传动柱(15)，所述传动柱(15)穿设于所述通孔(14)内且能沿着所述通孔(14)的长度方向来回移动。

3.根据权利要求2所述的自行车，其特征在于，所述曲轴盘(3)包括均呈圆盘状的分体一(16)和分体二(17)，所述分体一(16)和分体二(17)同轴线设置，所述传动柱(15)垂直于分体一(16)设置，且传动柱(15)分别与分体一(16)和分体二(17)固连，所述传动杆(5)的一端伸入所述分体一(16)和分体二(17)之间并套设在所述传动柱(15)的外侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的自行车，其特征在于，所述单向传动结构包括单向啮合的棘轮和棘爪。

5.根据权利要求1或2或3所述的自行车，其特征在于，所述单向传动结构包括单向离合器。