CN110775190A - 一种上下踩踏型自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上下踩踏型自行车，涉及交通工具类领域，能够解决现有的自行车存在运动止点的问题。该上下踩踏型自行车包括左传动单元、右传动单元、回动装置；左传动单元、右传动单元均与车架和后轮轴连接；回动装置位于左传动单元和右传动单元之间、且与车架连接；回动装置包括第一回动件、第二回动件、第三回动件；左传动单元与第一回动件连接，右传动单元与第三回动件连接；第二回动件与第一回动件和第三回动件均连接；第二回动件用于在左传动单元带动第一回动件沿顺时针方向转动时，控制第三回动件带动右传动单元反向转动；还用于在右传动单元带动第三回动件沿顺时针方向转动时，控制第一回动件带动左传动单元反向转动。

Description

一种上下踩踏型自行车

技术领域

本发明涉及交通工具类领域，尤其涉及一种上下踩踏型自行车。

背景技术

自行车是人们喜爱的交通、健身、休闲娱乐性产品。传统的自行车虽然结构简单成熟，但采用的是脚踏圆周蹬踏传动，存在运行止点，传动效率低。

为克服传统自行车的缺点，发明了许多上下踩踏型自行车，但都是在原自行车构架的基础上进行发明，存在结构复杂、性能不够稳定的问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种新型构架的上下踩踏型自行车，提供了一种结构简单清晰，性能稳定可靠的上下踩踏型自行车。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本申请实施例提供一种上下踩踏型自行车，包括前轮、后轮、车架，所述上下踩踏型自行车还包括左传动单元、右传动单元、回动装置；所述左传动单元的一端与所述车架连接，另一端与所述后轮的后轮轴连接，所述右传动单元的一端与所述车架连接，另一端与所述后轮的后轮轴连接；所述回动装置与所述车架连接，且所述回动装置位于所述左传动单元和所述右传动单元之间；所述回动装置包括第一回动件、第二回动件、第三回动件；所述左传动单元与所述第一回动件连接，所述右传动单元与所述第三回动件连接；所述第二回动件与所述第一回动件和所述第三回动件均连接；所述第二回动件用于在所述左传动单元带动所述第一回动件沿顺时针方向转动时，控制所述第三回动件带动所述右传动单元沿逆时针方向转动；所述第二回动件还用于在所述右传动单元带动所述第三回动件沿顺时针方向转动时，控制所述第一回动件带动所述左传动单元沿逆时针方向转动。

本申请的上下踩踏型自行车，解决了传统的自行车和其他上下踩踏型自行车存在的问题，充分利用齿轮传动效率高，传动准确，结构紧凑，工作可靠的特性，提供了一种双中轴双链条上下踩踏型自行车，把自行车的传动系统和回动装置分开，传动系统使用链条传动来实现，回动装置使用齿轮传动或齿轮传动结合平行双曲柄机构方式来实现，结构简单清晰，性能稳定可靠。

在一些实施例中，所述车架包括下管叉、立管叉、车座、上管、扶手、首管、后上叉、左后下管、右后下管、左中轴、右中轴等；所述左传动单元包括：左曲柄和踏板、左链轮、左中轴、左链条、左飞轮、左轴承；所述右传动单元包括：右曲柄和踏板、右链轮、右中轴、右链条、右飞轮、右轴承；所述回动装置安装在所述左中轴和所述右中轴之间；且所述第一回动件与所述左中轴连接，所述第三回动件与所述右中轴连接；所述左中轴通过所述左轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述左后下管连接；所述左链轮安装在所述左中轴上，并且所述左链轮位于所述左轴承与所述回动装置之间或者位于所述左轴承与左曲柄和踏板之间；所述左链轮和所述左飞轮通过所述左链条连接，所述左飞轮通过棘轮安装在所述后轮轴的左端；所述右中轴通过所述右轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述右后下管连接；所述右链轮安装在所述右中轴上，并且所述右链轮位于所述右轴承与所述回动装置之间或者位于所述右轴承与右曲柄和踏板之间；所述右链轮和所述右飞轮通过所述右链条连接，所述右飞轮通过棘轮安装在所述后轮轴的右端上。

在一些实施例中，所述第一回动件为平行双曲柄机构，第二回动件为第一直齿轮，第三回动件为第二直齿轮；所述第一直齿轮和所述第二直齿轮沿竖直方向上啮合，所述平行双曲柄机构与所述第一直齿轮通过轴连接，并且所述平行双曲柄机构与第一直齿轮和所述第二直齿轮平行排列设置；所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述平行双曲柄机构中曲柄的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述平行双曲柄机构中连杆的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的直径相等。

在一些实施例中，所述第一回动件为第一锥齿轮；所述第二回动件为第二锥齿轮；所述第三回动件为第三锥齿轮；所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮沿竖直方向上并列设置，所述第二锥齿轮沿水平方向设置于所述第一锥齿轮和所述第三锥齿轮之间，且所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮均啮合；所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮的半径相等。

在一些实施例中，所述下管叉的第一端与首管连接，所述下管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述下管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；所述立管叉的第一端与上管及后上叉连接，所述立管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述立管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；所述左后下管与左轴承连接；所述右后下管与右轴承连接；所述左轴承与下管叉、立管叉和左后下管连接；所述右轴承与下管叉、立管叉和右后下管连接。

综上所述，本申请实施例提供的上下踩踏型自行车独立设置两个传动单元（左传动单元和右传动单元）以及回动装置，在通过左传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构（第一回动件、第二回动件、第三回动件）将右传动单元反方向复位，在通过右传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构将左传动单元反方向复位，从而避免了出现运动止点，同时结构简单清晰，性能稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种上下踩踏型自行车的左视结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种上下踩踏型自行车的右视结构示意图；

图3为图1沿P-P位置的俯视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种上下踩踏型自行车的车架结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种回动装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种回动装置的结构示意图。

附图标记：

01-自行车；1-下管叉；2-立管叉；3-车座；4-后轮；5-前轮；6-上管；7-扶手；8-首管；9-后上叉；100-左传动单元；200-右传动单元；301-第一回动件；302-第二回动件；303-第三回动件；A-回动装置；L1-左曲柄和踏板；L2-左链轮；L3-左中轴；L4-左链条；L5-左飞轮；L6-左轴承；L7-左后下管；R1-右曲柄和踏板；R2-右链轮；R3-右中轴；R4-右链条；R5-右飞轮；R6-右轴承；R7-右后下管；Z-后轮轴；B1-回动装置轴；B2-直齿轮；B3-直齿轮；B4-曲柄；B5-连杆；B6-曲柄；B7-回动装置轴承；C1-第一锥齿轮；C2-第二锥齿轮；C3-第三锥齿轮；C4-固定支架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“水平”以及“竖直”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

图1为本申请实施例提供的一种上下踩踏型自行车的左视结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种上下踩踏型自行车的右视结构示意图。参考图1、图2和图3所示，本申请实施例提供的上下踩踏型自行车01包括前轮5、后轮4以及车架。

在此基础上，参考图1、图2和图3所示，本申请的上下踩踏型自行车01还包括传动装置和回动装置。其中，传动装置包括左传动单元100和右传动单元200，左传动单元100的一端与车架（例如可以是下管叉1和立管叉2的连接位置处）连接，另一端与后轮4的后轮轴Z连接，右传动单元200的一端与车架（例如可以是下管叉1和立管叉2的连接位置处）连接，另一端与后轮4的后轮轴Z连接。

参考图3（图1沿P-P位置的俯视结构示意图）和图4所示，回动装置A与车架连接，且回动装置A位于左传动单元100和右传动单元200之间。

参考图5或图6所示，上述回动装置A包括第一回动件301、第二回动件302、第三回动件303。其中，第一回动件301与左传动单元100连接，第三回动件303与右传动单元200连接；第二回动件302与第一回动件301和第三回动件303均连接。

上述第二回动件302用于在左传动单元100带动第一回动件301沿顺时针方向转动时，控制第三回动件303带动右传动单元200沿逆时针方向转动。

上述第二回动件302还用于在右传动单元200带动第三回动件303沿顺时针方向转动时，控制第一回动件301带动左传动单元100沿逆时针方向转动。

也就说用户在通过左传动单元100沿顺时针方向驱动自行车前进时，回动装置A能够逆时针带动右传动单元200复位至驱动起始位置（也即发力起始位置）；在右传动单元200沿顺时针方向驱动自行车前进时，回动装置A能够逆时针带动左传动单元100复位至驱动起始位置（也即发力起始位置），从而不会出现运动止点。

综上所述，本申请实施例提供的上下踩踏型自行车独立设置两个传动单元（左传动单元和右传动单元）以及回动装置，在通过左传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构（第一回动件、第二回动件、第三回动件）将右传动单元反方向复位，在通过右传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构将左传动单元反方向复位，从而避免了出现运动止点。

以下实施例对本申请中的左传动单元100、右传动单元200、回动装置A的具体结构做进一步的说明。

结合图1、图2、图3、图4所示，上述左传动单元100可以包括：左曲柄和踏板L1（即左曲柄以及与其连接左踏板）、左链轮L2、左中轴L3、左链条L4、左飞轮L5、左轴承L6。上述右传动单元200可以包括：右曲柄和踏板R1（即右曲柄以及与其连接右踏板）、右链轮R2、右中轴R3、右链条R4、右飞轮R5、右轴承R6。

如图3所示，上述回动装置A安装在左中轴L3和右中轴R3之间。参考图5或图6所示，在该回动装置A中，第一回动件301与左中轴L3连接，第三回动件303与右中轴R3连接。

示意的，在一些实施例中，前述的车架可以包括下管叉1、立管叉2、车座3、后轮4、前轮5、上管6、扶手7、首管8、后上叉9、左后下管L7、右后下管R7、后轮轴Z等。

下管叉1的第一端与首管8连接，下管叉1的第二端分别与左轴承L6、右轴承R6连接；或者，下管叉1的第二端分别与左后下管L7、右后下管R7连接。

立管叉2的第一端与上管6及后上叉9连接，立管叉2的第二端分别与左轴承L6、右轴承R6连接；或者，立管叉2的第二端分别与左后下管L7、右后下管R7连接。

左后下管L7与左轴承L6连接；右后下管R7与右轴承R6连接；左轴承L6与下管叉1、立管叉2和左后下管L7连接；右轴承R6与下管叉1、立管叉2和右后下管R7连接。

在此基础上，在左传动单元100中，左中轴L3通过左轴承L6与下管叉1、立管叉2和左后下管L7连接；左链轮L2安装在左中轴L3上，并且左链轮L2位于左轴承L6与回动装置A之间，或者左链轮L2也可位于左轴承L6与左曲柄和踏板L1之间；左链轮L2和左飞轮L5通过左链条L4连接，左飞轮L5通过棘轮安装在后轮轴Z的左端。

在右传动单元200中，右中轴R3通过右轴承R6与下管叉1、立管叉2和右后下管R7连接；右链轮R2安装在右中轴R3上，并且右链轮R2位于右轴承R6与回动装置A之间，或者右链轮R2也可位于右轴承R6与右曲柄和踏板R1之间；右链轮R2和右飞轮R5通过右链条R4连接，右飞轮R5通过棘轮安装在后轮轴Z的右端。

也就是说，本申请的上下踩踏型自行车，能够通过左传动单元100和右传动单元200（也即两个曲柄踏板L1、R1），上下交替往复转动驱动自行车进行前进，同时可以通过独立设置的回动装置A实现左传动单元100和右传动单元200的回动避免出现运动止点，并且本申请的上下踩踏型自行车具有结构简单清晰、性能稳定可靠、操作方便、易于推广的优势，并且该自行车舒适省力、骑行速度快。

本申请中对于上述回动装置A的设置方式不作具体限定，只要能够满足前述的传动效果即可。

本申请以下提供两种结构简单清晰、性能稳定可靠、采用齿轮传动以及齿轮传动结合平行双曲柄机构方式的回动装置A；并且以下结合两种回动装置A的工作机制对自行车的驱动过程进行说明。

在一些实施例中，如图5所示，在回动装置A中，第一回动件301为平行双曲柄机构，该平行双曲柄机构包括连杆B5以及与连杆B5两端分别连接的曲柄B4、B6，该平行双曲柄机构通过曲柄B6与左中轴L3连接；第二回动件302为第一直齿轮B2；第三回动件303为第二直齿轮B3，与右中轴R3连接。

上述第一直齿轮B2与第二直齿轮B3沿竖直方向上啮合，平行双曲柄机构（包括B4、B5、B6）通过曲柄B4与第一直齿轮B2通过回动装置轴B1连接，并且平行双曲柄机构（B4、B5、B6）与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3平行排列设置。

上述第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的半径相等，平行双曲柄机构中曲柄（B4、B6）的长度与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的半径相等，平行双曲柄机构中连杆B5的长度与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的直径相等。

在此基础上，如图5所示，上述回动装置轴B1可以通过回动装置轴承B7固定在车架或立管叉2上，以将整个回动装置A固定在车架上。当然在实际的使用时，可以将回动装置A封闭起来。

参考图1、图2、图3、图4、图5所示，结合上述齿轮传动结合平行双曲柄机构方式的工作机制，对自行车的驱动过程进行说明。

当左曲柄和踏板L1由上向下绕左中轴L3做顺时针转动时，左曲柄和踏板L1带动左中轴L3和左链轮L2同步做顺时针转动，左链轮L2通过左链条L4同步带动左飞轮L5做顺时针转动，左飞轮L5通过棘轮带动后轮4转动，使自行车前进。同时，左中轴L3带动曲柄B6由上向下做顺时针转动，曲柄B6通过连杆B5带动曲柄B4由上向下做顺时针转动，曲柄B4带动回动装置轴B1做顺时针转动，回动装置轴B1带动第一直齿轮B2做顺时针转动，第一直齿轮B2带动第二直齿轮B3做逆时针转动，第二直齿轮B3带动右中轴R3做逆时针转动，从而右中轴R3带动右曲柄和踏板R1由下向上逆时针转动到达上位，为下一步的上下交替往复转动做好了准备。与此同时，右中轴R3带动右链轮R2做逆时针转动，右链轮R2通过右链条R4带动右飞轮R5向后做逆时针转动，因为右飞轮R5通过棘轮安装在后轮轴Z上，所以此时右飞轮R5不会带动后轮4转动。至此，同时完成了传动和复位的功能，继续下去，两个曲柄踏板L1和R1上下交替作往复转动，为自行车提供连续不断的前进动力。

在另一些实施例中，如图6所示，第一回动件301为第一锥齿轮C1，与左中轴L3连接；第二回动件302为第二锥齿轮C2；第三回动件303为第三锥齿轮C3，与右中轴R3连接。其中，第一锥齿轮C1与第三锥齿轮C3沿竖直方向上并列设置，并且第一锥齿轮C1与所述第三锥齿轮C3的半径相等。第二锥齿轮C2沿水平方向设置于第一锥齿轮C1和第二锥齿轮C3之间，且第二锥齿轮C2与第一锥齿轮C1与第三锥齿轮C3均啮合。

在此基础上，如图6所示，可以将第二锥齿轮C2与固定支架C4固定连接，以将整个回动装置A固定在车架上。当然在实际的使用时，可以将回动装置A封闭起来。

参考图1、图2、图3、图4、图6所示，结合上述锥齿轮结构的工作机制，对自行车的驱动过程进行说明。

当左曲柄和踏板L1由上向下绕左中轴L3做顺时针转动时，左曲柄和踏板L1带动左中轴L3和左链轮L2同步做顺时针转动，左链轮L2通过左链条L4同步带动左飞轮L5做顺时针转动，左飞轮L5通过棘轮带动后轮4转动，使自行车前进。同时，左中轴L3带动锥齿轮C1做顺时针转动，锥齿轮C1带动锥齿轮C2做顺时针转动，锥齿轮C2带动锥齿轮C3和右中轴R3做逆时针转动，从而右中轴R3带动右曲柄和踏板R1由下向上逆时针转动到达上位，为下一步的上下交替往复转动做好了准备。与此同时，右中轴R3带动右链轮R2做逆时针转动，右链轮R2通过右链条R4带动右飞轮R5向后做逆时针转动，因为右飞轮R5通过棘轮安装在后轮轴上，所以此时右飞轮R5不会带动后轮4转动。至此，同时完成了传动和复位的功能，继续下去，两个曲柄踏板L1和R1上下交替作往复转动，为自行车提供连续不断的前进动力。

当然，在一些可能实现的方式中，可以在回动装置A中设置回动止点，以控制左、右曲柄和踏板的移动范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种上下踩踏型自行车，包括前轮、后轮、车架，其特征在于，所述上下踩踏型自行车还包括左传动单元、右传动单元、回动装置；

所述左传动单元的一端与所述车架连接，另一端与所述后轮的后轮轴连接，所述右传动单元的一端与所述车架连接，另一端与所述后轮的后轮轴连接；

所述回动装置与所述车架连接，且所述回动装置位于所述左传动单元和所述右传动单元之间；所述回动装置包括第一回动件、第二回动件、第三回动件；

所述左传动单元与所述第一回动件连接，所述右传动单元与所述第三回动件连接；

所述第二回动件与所述第一回动件和所述第三回动件均连接；

所述第二回动件用于在所述左传动单元带动所述第一回动件沿顺时针方向转动时，控制所述第三回动件带动所述右传动单元沿逆时针方向转动；所述第二回动件还用于在所述右传动单元带动所述第三回动件沿顺时针方向转动时，控制所述第一回动件带动所述左传动单元沿逆时针方向转动。

2.根据权利要求1所述的上下踩踏型自行车，其特征在于，所述车架包括下管叉、立管叉、车座、上管、扶手、首管、后上叉、左后下管、右后下管、左中轴、右中轴等；

所述左传动单元包括：左曲柄和踏板、左链轮、左中轴、左链条、左飞轮、左轴承；

所述右传动单元包括：右曲柄和踏板、右链轮、右中轴、右链条、右飞轮、右轴承；

所述回动装置安装在所述左中轴和所述右中轴之间；且所述第一回动件与所述左中轴连接，所述第三回动件与所述右中轴连接；

所述左中轴通过所述左轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述左后下管连接；所述左链轮安装在所述左中轴上，并且所述左链轮位于所述左轴承与所述回动装置之间或者位于所述左轴承与左曲柄和踏板之间；所述左链轮和所述左飞轮通过所述左链条连接，所述左飞轮通过棘轮安装在所述后轮轴的左端；

所述右中轴通过所述右轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述右后下管连接；所述右链轮安装在所述右中轴上，并且所述右链轮位于所述右轴承与所述回动装置之间或者位于所述右轴承与右曲柄和踏板之间；所述右链轮和所述右飞轮通过所述右链条连接，所述右飞轮通过棘轮安装在所述后轮轴的右端上。

3.根据权利要求1或2所述的上下踩踏型自行车，其特征在于，第一回动件为平行双曲柄机构，第二回动件为第一直齿轮，第三回动件为第二直齿轮；

所述第一直齿轮和所述第二直齿轮沿竖直方向上啮合，所述平行双曲柄机构与所述第一直齿轮通过轴连接，并且所述平行双曲柄机构与第一直齿轮和所述第二直齿轮平行排列设置；

所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述平行双曲柄机构中曲柄的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述平行双曲柄机构中连杆的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的直径相等。

4.根据权利要求1或2所述的上下踩踏型自行车，其特征在于，

所述第一回动件为第一锥齿轮；所述第二回动件为第二锥齿轮；所述第三回动件为第三锥齿轮；

所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮沿竖直方向上并列设置，所述第二锥齿轮沿水平方向设置于所述第一锥齿轮和所述第三锥齿轮之间，且所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮均啮合；

所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮的半径相等。

5.根据权利要求2所述的上下踩踏型自行车，其特征在于，所述下管叉的第一端与首管连接，所述下管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述下管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；

所述立管叉的第一端与上管及后上叉连接，所述立管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述立管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；

所述左后下管与左轴承连接；所述右后下管与右轴承连接；所述左轴承与下管叉、立管叉和左后下管连接；所述右轴承与下管叉、立管叉和右后下管连接。

Images