CN111032503B - 自行车的推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用双手的握力从而能够将动力传递给自行车车轮的自行车推进装置。本推进装置使用手的握力，解决了现有的手足自行车由于使用胳膊而在行驶过程中容易失去平衡的问题，当平常时骑现有的自行车需要更大的动力时，可以与踏板的动作一起使用，从而能够提高行驶效率。此外，通过安装包括弦及飞轮等的简单的装置，维持现有的自行车结构，因此当按现有的方式踩踏板而骑自行车时，不会产成缺点或差异。

Description

自行车的推进装置

技术领域

本发明涉及一种自行车的推进装置，更为具体地涉及一种可通过同时使用双手的握力和踩踏板的动作而推进自行车的装置。

背景技术

通常，自行车利用腿的力量踩踏板从而获得推进动力，但骑自行车时经常会出现腿部力量不足的情况。因此，为了改善这些问题，已经有许多人开发了可以用腿的力量和手臂的力量产生动力的手足自行车。但是，这些手足自行车，除了作为特殊用途使用的一部分情况外，对许多人来说通常不使用。

现有的手足自行车无法成功的重要的理由是因为无法同时进行方向调整。骑自行车时虽然几乎不使用手臂的力量但手臂起到很重要的作用，因为手臂每个瞬间都在不断地调整方向，从而能够使自行车不倒下并维持平衡。在现有的手足自行车中由于通过手臂产生动力，因此无法同时调整方向从而产生无法保持自行车的均衡的致命性问题。通过手臂产生动力的动作和其他动作，即方向调整不能同时自由地进行，这可以说是现有的使用手臂力量的所有手足自行车具有的限制。

在现有的所有手足自行车中由于无法同时调整方向，因此产生失去平衡然后倒下的问题，为了克服这样的问题，虽然有三个轮子的情况，但三轮自行车无法像两轮自行车一样行驶顺畅。此外，虽然有使两个手臂旋转的同时调整方向的产品，但由于这样的产品调整方向很难，像选手一样熟练的人可以骑或在方向一定的跑道可以骑。除此外，也有使用身体的重心调整方向的情况，这样的发明无法完全克服所有方向调整的限制，比现有的自行车不便且危险。

作为通过手足获得动力的现有技术，在KR 10-2005-0031092 A、KR 20-0199382Y1、KR 87-5183 U中提出了类似的技术。

但是现有的手足自行车由于通过手臂的力量产生动力，因此难以维持平衡且产生形状和结构的变化，失去了自行车的特性。

这样的手足自行车无法成功的又另一个理由是因为现有的自行车简洁且协调。自行车通过腿踩踏板产生动力，通过手臂调整把手，手臂和腿的作用分担实现协调，通过最小化的结构减少重量并提高机械装置的效率。如果向这样的结构追加通过手臂传递动力的功能，则其结构会变复杂且重量也会增加。开发比现有的自行车有比较优势那样的手足自行车很难。

本发明为了解决现有手足自行车在行驶中遇到的不平衡问题，使用双手的握力，而不是胳膊的握力。换句话说，像现有的自行车一样构造为，腿踩踏板且双臂调整把手，只在需要的情况使用双手的握力，从而产生追加的动力。手和胳膊是可以不同地移动的身体部位，可以与手臂的运动无关地使用握力。因此，如果使用握力从而产生追加动力，就可以解决在现有的手足自行车产生的失去平衡的问题。

现有的自行车中两手的握力是在刹车时使用，与制动杆一起设置有一对产生握力的杠杆机构。在刹车时和产生追加动力时都使用双手的握力，是刹车时减速的情况和握住杠杆机构时产生动力从而增加速度的情况。换句话说，在这样的情况下，由于有时间差异，不会产生握住刹车的同时又要握住杠杆机构的问题。这就像在汽车里，油门和刹车在旁边，用一只脚都可以用。

握力在自行车上握住刹车，日常生活中也不会强烈使用。由此，不容易想到使用握力从而可以产生自行车的推进动力。但如果使用，一般男性一只手的握力达到50KG以上。在本发明中为提高握力的效率，同时使用两只手的握力，而不是一只手，两只手的握力合并，因此可以产生100KG以上的动力，这个动力的大小不亚于脚踩踏板的力。为了通过同时使用双手握力而使双手握力结合在一起，在本发明中将连接于把手两侧的一对杠杆机构的弦结合在一起，从而能够将推进动力的大小最大化。

本发明使用类似电线的弦，连接杠杆机构与轮轴部分的媒介部件之间，单纯地传达拉力。这种弦不改变现有的自行车的结构，可以简单地设置且能够使重量增加最小化。现有的手足自行车为了传递动力而使用金属杆，由于这不能简单地拉且需要多节，所以使自行车的结构变化，从而失去现有的自行车的特性并增加重量。

发明内容

本发明的目的在于，如上所述，在现有的自行车中同时使用腿的力量和追加动力，从而能够提高行驶效率但不会产生很难抓住重心的问题。此外，不改变自行车的结构只附着简单的装置，从而能够产生这样的追加动力，只在需要的情况有选择地使用，不使用的时候和现有的自行车完全相同地骑。即本发明的的优点在于，设置于现有的自行车，在需要的情况下可以使用，但是其目的在于实现即使作为现有的自行车来骑行也没有差异或缺点的自行车。

本发明是在现有的自行车上追加功能的装置，其具有通过双手的握力也能够推进的功能。目的在于，不因此追加的装置而阻碍现有的自行车的功能，在需要追加的动力时有选择地使用。现有的自行车在后轮轴的一侧面配置有齿轮体，齿轮体缠绕有链条并装有飞轮，而在其相反侧面有一定的空余空间。本发明在其空余空间设置有与后轮相结合并包含飞轮的媒介部件。像现有的情况一样，如果仅使用踏板，则齿轮体上的飞轮收到力量，但是媒介部件上的飞轮就会空转，就像没有本推进装置一样，不会妨碍操作。相反地，这样的情况不会使用，但不使用踏板而只使用双手的握力也能够推进自行车，在此情况下，媒介部件上的飞轮受到力从而产生动力、推进动力，但齿轮体上的飞轮空转而不会妨碍操作。而且，在由于上坡、加速或腿累而要分散力量时，通过腿部踩踏板的同时，两只手反复握住杠杆机构，从而使推进动力加倍，此时，两侧的飞轮同时受力的情况反复，同时传递脚和两只手的力量。换句话说，安装本推进装置的自行车的最大优点在于，在必要时能够选择性地获得追加动力，但几乎不会产生由此造成的缺点。为此，本推进装置使用了轻便而简单的弦，并在车轮轴的一侧的空置的空间设置媒介部件，此外，由于杠杆机构可与现有的制动杆制作为一体形，因此可以将现有的自行车的外形和功能按原样保持。

根据用于达成所述目的的本发明的自行车的推进装置包括：杠杆机构；弦，其被杠杆机构拉动；飞轮，其随着弦被拉动，仅沿一侧的旋转方向将动力传递给轮子，杠杆机构包括推进操作杆或旋转体中至少一个，推进操作杆与支撑架铰链结合并通过拉动弦来操作，旋转体以可旋转的形式设置于支撑架，当旋转时拉动弦。

在杠杆机构或者弦或者飞轮或者媒介部件的至少任意一处设置有使得回到未向杠杆机构施加力时的原状态的至少一个弹性部件。

在轮轴设置有媒介部件，媒介部件通过水平移动与飞轮相结合或脱离飞轮并与弦相连接。

媒介部件平时根据弹性部件结合于飞轮，退后时拉动与自行车的媒介部件相连接的弦从而与飞轮脱离。

媒介部件可设置为平时根据弹性部件脱离飞轮，当弦被拉动时，媒介部件旋转的同时水平移动，从而与飞轮结合，如果不拉动弦则媒介部件回原位。

在轮轴设置有以可旋转的形式结合于轮轴的连接部件，在连接部件可设置有嵌入媒介部件的螺旋凸起或螺旋槽。

根据本发明的自行车的推进装置，除了用脚和腿踩踏板并向后轮传递动力的过程，增加简单的装置，从而效果在于，通过双手的力量能够获得使自行车车轮推进的力量，按骑现有的普通自行车的方式毫无差别地使用，在必要的情况下具有追加的推进力。此外，使用双手的力量从而克服了现有通过手臂力量操作的自行车失去平衡的问题。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的安装有推进装置的自行车的概略图。

图2是示出根据本发明的一个实施例的自行车的推进装置的杠杆机构的结构图。

图3是示出根据本发明的另一个实施例的自行车的推进装置的杠杆机构的结构图。

图4是示出根据本发明的一个实施例的自行车的推进装置的轮轴部分的结构图。

图5是示出根据本发明的一个实施例的自行车的推进装置的飞轮的结构图。

图6是示出根据本发明的另一个实施例的自行车的推进装置的轮轴部分的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细地说明。此时，注意的是，在附图中相同的构成要素尽可能表示为相同标号。此外，对可能混淆本发明的要旨的公知功能及结构省略其详细的说明。基于同样的理由，就附图而言，一部分构成要素被夸张或省略或简略地进行了图示。

图1是示出根据本发明的实施例的安装有推进装置的自行车的概略图，图2和图3是示出根据本发明的一个实施例的自行车的推进装置的杠杆机构的结构图，图4是示出根据本发明的一个实施例的自行车的推进装置的轮轴部分的结构图。

如图2所示，安装有推进装置100的自行车10包括：框架11；前轮12及后轮13，其设置于框架11的两侧；踏板14，其设置于框架11的中间；链轮齿15a、15b，其作为将踏板14的压力传递至后轮13的动力传递手段，分别设置于后轮轴和踏板轴；链条16，其连接两侧的链轮齿15a、15b之间；车座17，其设置于框架11；以及把手。

推进装置100横跨设置于把手和轮轴S之间，包括支撑架18、杠杆机构110、弦120、内置有棘轮机构140的飞轮130。在本发明基本通过包括杠杆机构110、弦120、内置有棘轮机构140的飞轮130的结构得以实施，但在本发明的一个实施例中以追加包括媒介部件150、连接部件160及弦170的结构为例进行说明。

此外，本发明的内置有棘轮机构140的飞轮130选择性地设置于前轮12或后轮13的轮轴S，或也可全部设置于前轮12及后轮13的轮轴S。在本发明的实施例中，以将内置有棘轮机构140的飞轮130、媒介部件150、轴承等的连接部件160和弦等的弹性部件170设置于后轮13的轮轴S的结构为基准进行说明。

支撑架18作为棒形状的构造物，是支撑大拇指或除大拇指以外的其他手指的部分，以便手能发挥握力，如图2所示，在本发明的优选的一个实施例中，构成为将自行车的把手成为支撑架，也可与把手分别设置，从而附着在与把手相邻的自行车的构成要素而使用。

杠杆机构110是可拉动弦的装置。在本发明优选的一个实施例中，可设置有推进操作杠杆112，也可追加设置有旋转体111。所述旋转体111以可旋转的形式设置于支撑架18。所述推进操作杠杆112铰链结合于支撑架18或旋转体111。所述推进操作杠杆112使用通过手握着的力，即使用握力操作，旋转体111通过扭手腕的力量而操作。位于支撑架的所述操作杠杆使用两只手的握力，因此一对操作杆设置于左右，一对杠杆机构分别与弦连接，并传递动力，以便使得自行车车轮旋转。在推进操作杠杆112和旋转体111一起设置的情况，同时使用握力和扭手腕的力而操作。在图2及图3中未表示在现有的自行车中使用的操作刹车的刹车操作杠杆，刹车操作杆可以与推进操作杆一起设置于旋转体或也可以设置于把手两侧。在图2中例示了推进操作杆112设置于把手的两侧的结构，在图3中例示了推进操作杆112和旋转体111一起设置于把手的两侧的结构。杠杆机构110可设置有旋转体111和推进操作杠杆112中的一个，或也可同时设置有旋转体111和推进操作杠杆112。此外，除上述推进操作操作杠杆或旋转体外，还设置有可拉动弦的各种装置，从而能够构成杠杆机构。

旋转体作为嵌入支撑架中并旋转的圆筒形部件，以能够旋转的形式设置于支撑架，并起到通过扭手腕的力拉动弦120的作用。在旋转体111内部可结合有当不操作旋转体111时使旋转体111复原到原位置的扭簧等的弹性部件。根据旋转体111的最大旋转角度，弦被拉动的长度得以确定。

推进操作杠杆112为与支撑架18铰链结合的杠杆形态，所述推进操作杠杆的一端部与所述支撑架以隔开一定间隔的形式相向，另一端部是和弦连接的部分，所述推进操作杠杆的一端部和所述支撑架靠近的同时拉动弦。在本发明的一个实施例中，在使用者通过将食指、中指、无名指、小拇指等放在支撑架18而支撑的状态下，用大拇指拉动推进操作杠杆112，从而能够发挥手的握力。

另外，在其他实施例中，推进操作杠杆112与旋转体111铰链结合，但同样地以隔开一定间隔的形式与支撑架18相向。

此时，起到通过手握的力而拉动弦120的作用。推进操作杠杆112设置有用手握住的手持部112a和末端与弦120相连接的弦连接部112b，被拉动的弦的长度根据它们的长度、比例和大小、形态等不同而不同。

手持部112a和弦连接部112b相遇的部位构成铰链结合于旋转体111的铰链部。在铰链部可结合有当推进操作杠杆112未操作时使复原到原位置的扭簧等弹性部件。

根据在手持部112a自由状态下把手18的彼此长度、比例和大小、形态来确定弦120被拉动的长度，结合旋转体120的旋转，整体上确定弦120能够被拉动的最大的长度。

弦120是将连接于把手两侧的杠杆机构110中的弦连接部112b的两个弦120a、120b聚集成一个弦120c从而与设置于轮轴S的飞轮130或媒介部件150连接的拉线。因此，即使只操作把手一侧的杠杆机构110，操作力也传递给轮轴S。与分别位于把手两侧的推进操作杆112连接的两条弦聚集成一条弦，这是为了同时使用两手的力量来将推进动力极大化，因此两条弦聚集成一条弦的地点可能是弦上的一部分，但也可能是媒体部件或飞轮，也可能是两条弦同时与媒介部件或飞轮连接。

弦120意味着金属材料的钢丝，但广泛地包括由纤维电缆、合成树脂制成的绳子及由除此之外的材料组成的细且长的可以连接各个个体的绳子。弦120通过设置于把手18及框架11的多个导管121内部而得以引导，从而与飞轮130或媒介部件150连接。

飞轮130作为当弦120被拉动时在一侧只沿旋转方向将动力传递至轮子的机构，其固定于轮轴侧面且可旋转地设置于轮轴S。在飞轮130的外侧面(轮的相反侧面)设置有供媒介部件140卡住的咬合部131。咬合部131是由锯齿、齿轮、四角凹凸、圆弧形凹凸或螺旋线形态的齿沿圆周方向形成的结构。飞轮的形态不限定于此，可以设置为仅沿一个方向旋转的时候传递动力，而在沿相反的方向旋转时不传递动力的多种形态。即，基于此目的，包括在其他机械装置中使用的离合器轴承(Clutch bearing)或使用棘轮的其他形态的机械装置以及除此之外的多种形态的装置。在此，飞轮是为了在踩踏板或下坡路时防止因拉弦而妨碍自行车的行驶而需要的。

如图4所示，棘轮机构140是位于飞轮130的内部且设置于轮轴S，并根据飞轮130的旋转而使轮轴S仅沿一个方向旋转的机构。棘轮机构140包括：棘轮齿部141，其形成于飞轮130的内面；撑杆142，其卡在棘轮齿部141的齿并将旋转力仅沿一个方向传递；棘轮板143，其与撑杆142铰链结合并固定于轮轴S；板簧144，其嵌入棘轮板143与撑杆142之间并向撑杆142施加弹性力。

在图4中当飞轮140沿逆时针方向旋转时，此旋转力通过撑杆142与棘轮板143传递至轮轴S，从而轮子得以旋转。如果飞轮130沿逆时针方向旋转，则飞轮130的旋转力未传递至轮子而是空转。

在轮轴S设置有与飞轮130结合的媒介部件150，媒介部件150与弦120相连接，当弦120被拉动时，媒介部件150旋转的同时水平移动，从而结合于飞轮130，当不拉动弦120时，媒介部件150位于原位置。媒介部件150的外侧面(飞轮侧的侧面)设置有在飞轮130的咬合部131咬合的对应咬合部151。对应咬合部151是由锯齿、齿轮、四角凹凸、圆弧形凹凸或螺旋线形态的齿沿圆周方向形成的结构。在媒介部件150的圆周外面缠绕有弦120，滑轮形成有槽带152。

此外，在轮轴S上，设置有成为螺旋凸起或螺旋槽的螺旋部161的连接部件160可旋转地固定于轮轴，在媒介部件150的内面设置有嵌入螺旋部161中的成为对应螺旋槽或对应螺旋凸起的螺旋部153。连接部件160位于媒介部件150的内侧。并且，在飞轮130和媒介部件150之间，使媒介部件150复原的弹簧170(弹性部件)嵌入于轮轴S。此外，虽然附图中未示出，为了帮助复原，在连接部件也追加设置有类似弹簧的弹性部件170。

另外，媒介部件150平时根据弹性部件结合于飞轮130，后退时根据杠杆操作水平移动，从而可设置为从飞轮130脱离的结构。此时，弹性部件170(弹簧)设置于媒介部件150，媒介部件150在平时赋予和飞轮130结合的结合力。

在轮轴S的末端为了防止媒介部件150脱离而以环部件181为媒介固定有螺母182。

根据如上所述构成的本发明的一个实施例的安装有推进装置100的自行车10中，如果在坡路上爬坡行驶或加速行驶时，用手抓住把手18和推进操作杠杆112，握住的同时扭手腕来使旋转体111旋转，通过导管121拉动连接于媒介部件150的弦120。

当弦120被拉动时，媒介部件150旋转的同时，对应螺旋部153咬合在连接部件160的螺旋部161，向飞轮130侧沿着轮轴S水平移动。水平移动的媒介部件150的对应咬合部151咬合在飞轮130的咬合部131，当进一步拉动弦120时，如图4所示，随着飞轮130沿逆时针方向旋转，以撑杆142和棘轮板143为媒介向轮轴S传递旋转力，从而带来追加的推进力。

如果不向推进操作杠杆112和旋转体111施加用手握住的力或扭手腕的力，根据弹性部件170的复原力，媒介部件150从飞轮130脱离，从而媒介部件150回到原位置。

弹性部件的位置可以是多个地方。

为了通过被握力或扭手腕的力量拉紧的弦回到原位置而使反复的动力传递容易，类似所述弹簧的弹性部件施加弹性力。当弦被所述弹性部件拉动时，与弦连接的推进操作杠杆112或旋转体111、推进操作杠杆112和旋转体111同时设置的情况，拉动推进操作杠杆112和旋转体111位于原位置，从而能容易反复使用握力或扭手腕的力。所述弹性部件可与媒介部件150或飞轮130或弦120或推进操作杠杆112或旋转体111等结合使用，此外，还可与其他的多种地方结合使用。

借助于手握的力，即握力或扭手腕的力等的推进力来拉动的弦，如果去除推进力，则根据弹性部件的弹性力自动地回到原位，这使推进操作杠杆、旋转体及媒介部件等也回到原位，从而可方便地反复使用推进力。

如上所述，当向推进操作杠杆112和旋转体110反复地施加力时，向前轮或后轮得以施加追加的推进力。

图6是示出根据本发明的另一个实施例的自行车的推进装置的轮轴部分的结构图。图6的实施例是在没有图4的媒介部件150和连接部件160的情况下将图5的飞轮330可旋转地设置于轮轴S的构造。在图6的实施例中，在没有媒介部件的情况下，弦直接与固定于轮子的飞轮连接，因此倒退受限制。但自行车后退的必要性并不大，这具有容易制造的优点。

在图6的实施例中，在飞轮330的圆周外面缠绕弦120，且滑轮形成有槽带332。在飞轮330或弦120可设置有当弦120未被拉动时使飞轮330回原位置的类似弹簧的弹性部件170。

另外，在本说明书和附图上公开的本发明的实施例只是为了容易地说明本发明的技术内容并帮助理解本发明而提出了特定的例子，并不是用于限定本发明的范围。除了在此公开的实施例之外，可以实施基于本发明的技术性思想的其他变形型例，这对于在本发明所属的技术领域具有通常知识的技术人员来说是不言而喻的。

Claims (4)

1.一种自行车的推进装置，其设置于包括把手的支撑架的自行车，特征在于，包括：

弦，其被杠杆机构拉动；

飞轮，其随着弦被拉动，仅沿一侧的旋转方向将动力传递给轮子；

一对杠杆机构分别设置于支撑架的左右，一对杠杆机构分别与弦相连接，设置有当未向所述杠杆机构施加力时将所述杠杆机构和所述弦回到原状态的一个以上的弹性部件，如果向所述杠杆机构施加力，则弦被拉动，如果不用力，则借助于所述弹性部件回到原位置，通过反复这样的动作进行操作；

杠杆机构和支撑架分别设置于自行车把手的左右两侧，左右侧各个杠杆机构与各个弦的一端部连接，各个弦的另一端与飞轮连接；

在轮轴设置有媒介部件，媒介部件通过水平移动与所述飞轮结合或脱离所述飞轮并与所述弦连接。

2.一种自行车的推进装置，特征在于，包括：

支撑架；

弦，其被杠杆机构拉动；

飞轮，其随着弦被拉动，仅沿一侧的旋转方向将动力传递给轮子；

所述杠杆机构是与所述支撑架铰链结合的推进操作杠杆，所述推进操作杠杆的一端部与所述支撑架以隔开一定间隔的形式相向，以便可用手握，另一端部和弦连接，所述推进操作杠杆的一端部和所述支撑架靠近的同时拉动弦；

杠杆机构和支撑架分别设置于自行车把手的左右两侧，左右侧各个杠杆机构与各个弦的一端部连接，各个弦的另一端与飞轮连接；

在轮轴设置有媒介部件，媒介部件通过水平移动与所述飞轮结合或脱离所述飞轮并与所述弦连接。

3.一种自行车的推进装置，特征在于，包括：

支撑架；

弦，其被杠杆机构拉动；

飞轮，其随着弦被拉动，仅沿一侧的旋转方向将动力传递给轮子；

所述杠杆机构是与所述支撑架铰链结合的推进操作杠杆，所述推进操作杠杆的一端部与所述支撑架以隔开一定间隔的形式相向，以便可用手握，另一端部和弦连接，所述推进操作杠杆的一端部和所述支撑架靠近的同时拉动弦，设置有当未向所述杠杆机构施加力时将所述杠杆机构和所述弦回到原状态的一个以上的弹性部件，如果向所述杠杆机构施加力，则弦被拉动，如果不用力，则借助于所述弹性部件回到原位置，通过反复这样的动作进行操作；

杠杆机构和支撑架分别设置于自行车把手的左右两侧，左右侧各个杠杆机构与各个弦的一端部连接，各个弦的另一端与飞轮连接；

在轮轴设置有媒介部件，媒介部件通过水平移动与所述飞轮结合或脱离所述飞轮并与所述弦连接。

4.一种自行车的推进装置，特征在于，包括：

支撑架；

弦，其被杠杆机构拉动；

一对杠杆机构分别设置于支撑架的左右，一对杠杆机构分别与弦连接；

飞轮，其随着弦被拉动，仅沿一侧的旋转方向将动力传递给轮子；

所述杠杆机构包括插入到所述支撑架中并旋转的圆筒形部件的旋转体和与所述旋转体铰链结合的推进操作杠杆，所述推进操作杠杆的一端部与所述支撑架以隔开一定距离的形式相向，以便可用手握，另一端部和弦连接；

杠杆机构和支撑架分别设置于自行车把手的左右两侧，左右侧各个杠杆机构与各个弦的一端部连接，各个弦的另一端与飞轮连接；

在轮轴设置有媒介部件，媒介部件通过水平移动与所述飞轮结合或脱离所述飞轮并与所述弦连接。

Images