CN111086596B - 自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自行车，包括车架、车轮、穿设于所述车轮中心设置的主轴、第一脚踏件、第二脚踏件以及用于使所述第一脚踏件和所述第二脚踏件在同一时刻运动方向相反的传动组件，所述车架固定连接于所述主轴，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件分别设于所述车轮的两侧，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件均与所述车轮单向转动连接，且所述第一脚踏件的驱动方向与所述第二脚踏件的驱动方向相同。本发明提供的自行车，第一脚踏件和第二脚踏件的交替驱动使车轮始终在第一方向旋转，而第一脚踏件和第二脚踏件前后摆动。该发明中的自行车无需使用链条链轮结构，占用的体积较小，传动也较为可靠，可以单轮传动。

Description

自行车

技术领域

本发明属于交通工具技术领域，更具体地说，是涉及一种自行车。

背景技术

自行车作为代步工作和健身工具，在日常生活中应用非常广泛。而且，自行车无论是存放还是行驶，占用的空间均较小，也不会发生堵车的现象。目前的自行车大都采用链条链轮的传动方式带动车轮旋转，链条和链轮相配合的传动方式，占用的体积较大，链条也比较容易脱落。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自行车，以解决现有技术中存在的链轮传动体积大、链条容易脱落的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种自行车，包括车架、车轮、穿设于所述车轮中心设置的主轴、第一脚踏件、第二脚踏件以及用于使所述第一脚踏件和所述第二脚踏件在同一时刻运动方向相反的传动组件，所述车架固定连接于所述主轴，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件分别设于所述车轮的两侧，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件均与所述车轮单向转动连接，且所述第一脚踏件的驱动方向与所述第二脚踏件的驱动方向相同。

在一个实施例中，所述传动组件包括第一连接件、传动杆和第二连接件，所述第一连接件连接于所述第一脚踏件，所述第二连接件连接于所述第二脚踏件，所述传动杆设于所述第一连接件和所述第二连接件之间。

在一个实施例中，所述传动杆与所述主轴滑动连接，且所述传动杆的滑动方向与所述主轴的轴向平行；或者，所述传动杆与所述主轴摆动连接，且所述传动杆的转动中心轴与所述主轴的轴向垂直。

在一个实施例中，所述第一连接件包括依次连接的第一固定部、第一延伸部和用于推动所述传动杆的第一导向部，所述第一脚踏件具有用于连接所述第一固定部的第一连接位，所述第一延伸部穿设于所述主轴中；所述第二连接件包括依次连接的第二固定部、第二延伸部和用于推动所述传动杆的第二导向部，所述第二脚踏件具有用于卡接所述第二固定部的第二连接位，所述第二延伸部穿设于所述主轴中。

在一个实施例中，所述第一导向部具有用于推动所述传动杆的第一倾斜面，所述第二导向部具有用于推动所述传动杆的第二倾斜面，所述传动杆的两端分别抵接于所述第一倾斜面和所述第二倾斜面，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面均相对所述车轮的中心轴倾斜设置。

在一个实施例中，所述传动组件包括第三连接件和第四连接件，所述第三连接件的一端连接于所述第一脚踏件，所述第三连接件的另一端具有第一啮合齿，所述第四连接件的一端连接于所述第二脚踏件，所述第四连接件的另一端具有与所述第一啮合齿啮合传动的第二啮合齿。

在一个实施例中，所述第三连接件包括依次连接的第三固定部、第三延伸部和具有所述第一啮合齿的第一齿轮，所述第一脚踏件具有用于连接所述第三固定部的第一连接位，所述第三延伸部穿设于所述主轴中；所述第四连接件包括依次连接的第四固定部、第四延伸部和具有第二啮合齿的第二齿轮，所述第二脚踏件具有用于卡接所述第四固定部的第二连接位，所述第四延伸部穿设于所述主轴中。

在一个实施例中，所述主轴开设有用于容置所述传动组件的容置槽，所述车架固定于所述主轴的两端。

在一个实施例中，所述第一脚踏件和所述车轮、所述第二脚踏件和所述车轮均通过棘轮机构、单向轴承或超越离合器单向转动连接。

在一个实施例中，所述棘轮机构包括棘轮和棘爪；

所述棘爪连接于所述车轮，所述第一脚踏件及第二脚踏件的外周或内壁具有多个环形分布的棘齿，使所述第一脚踏件及所述第二脚踏件为所述棘轮；

或者，所述棘爪连接于所述第一脚踏件及所述第二脚踏件的外周或内壁，所述车轮具有环形分布的棘齿，使所述车轮为所述棘轮；

或者，所述棘轮或所述棘爪中的一个连接于所述车轮，所述棘轮或所述棘爪中的另一个连接于所述第一脚踏件及所述第二脚踏件。

本发明提供的自行车的有益效果在于：与现有技术相比，本发明自行车包括车架、车轮、主轴、第一脚踏件、第二脚踏件和传动组件，车架固定在主轴上，第一脚踏件和第二脚踏件分别设于车轮的左右两侧，第一脚踏件和第二脚踏件均与车轮单向转动连接，传动组件连接第一脚踏件和第二脚踏件且使第一脚踏件和第二脚踏件在同一时刻转动方向相反。第一脚踏件驱动车轮在第一方向旋转时，传动组件使第二脚踏件在第二方向旋转；第二脚踏件驱动车轮在第一方向旋转时，传动组件使第一脚踏件在第二方向旋转。第一脚踏件和第二脚踏件的交替驱动使车轮始终在第一方向旋转，而第一脚踏件和第二脚踏件前后摆动。该发明中的自行车无需使用链条链轮结构，占用的体积较小，传动也较为可靠，可以单轮传动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自行车的立体结构图；

图2为本发明实施例提供的自行车的车轮部分的立体结构图；

图3为本发明实施例提供的自行车的车轮部分的爆炸结构图；

图4为本发明实施例提供的第一种传动组件和主轴的立体结构图；

图5为图4所提供的实施例中第一连接件的立体结构图；

图6为本发明实施例提供的第二种传动组件和主轴的立体结构图；

图7为图6所提供的实施例中第一连接件的立体结构图；

图8为本发明实施例提供的第三种传动组件和主轴的立体结构图；

图9为本发明实施例提供的主轴的立体结构图；

图10为本发明实施例提供的第一脚踏件的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-第一脚踏件；11-第一连接位；12-棘齿；2-第二脚踏件；21-第二连接位；3-车轮；31-棘爪；4a、4b、4c-传动组件；41-第一连接件；411-第一固定部；412-第一延伸部；413a、413b-第一导向部；4131a、4131b-第一倾斜面；42-第二连接件；421-第二固定部；422-第二延伸部；423a、423b-第二导向部；4231a、4231b-第二倾斜面；43-传动杆；44-第三连接件；441-第三固定部；442-第三延伸部；443-第一齿轮；45-第四连接件；451-第四固定部；452-第四延伸部；453-第二齿轮；5-车架；6-主轴；60-容置槽；61-主槽体；62-轴孔；7-车把；8-车座。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本发明实施例提供的自行车进行说明。本发明实施例中的自行车可为单轮车、双轮车、三轮车等，车轮的数量此处不作限定。

请参阅图1及图2，在其中一个实施例中，自行车包括车架5、车轮3、主轴6、第一脚踏件1、第二脚踏件2以及传动组件。主轴6设于车轮3的中心处，主轴6穿设于车轮3的中心设置，在车3轮转动时，主轴6保持不动，车架5固定于主轴6，车轮3及主轴6对车架5支撑，又不影响车轮3的转动。第一脚踏件1和第二脚踏件2分别设于车轮3的两侧，供双脚蹬踩。第一脚踏件1和第二脚踏件2均与车轮3单向转动连接，且第一脚踏件1的驱动方向与第二脚踏件2的驱动方向相同。传动组件连接第一脚踏件1和第二脚踏件2，且传动组件用于使第一脚踏件1和第二脚踏件2在同一时刻的转动方向相反。更具体地，车轮3的前进方向为第一方向，第一脚踏件1驱动车轮3在第一方向旋转时，传动组件使第二脚踏件2在第二方向旋转，且此时第二脚踏件2的转动不会影响车轮3的转动；第二脚踏件2驱动车轮3在第一方向旋转时，传动组件使第一脚踏件1在第二方向旋转，且此时第一脚踏件1的转动不会影响车轮3的转动。第一脚踏件1和第二脚踏件2的交替驱动，使车轮3在第一方向不断转动，也便于腿部的蹬踩。其中，如图2中所示，第一方向为A方向，第二方向为B方向，第一方向和第二方向的转向相反。

上述实施例中的自行车，包括车架5、车轮3、主轴6、第一脚踏件1、第二脚踏件2和传动组件，车架5固定在主轴6上，第一脚踏件1和第二脚踏件2分别设于车轮3的左右两侧，第一脚踏件1和第二脚踏件2均与车轮3单向转动连接，传动组件连接第一脚踏件1和第二脚踏件2且使第一脚踏件1和第二脚踏件2在同一时刻转动方向相反。第一脚踏件1驱动车轮3在第一方向旋转时，传动组件使第二脚踏件2在第二方向旋转；第二脚踏件2驱动车轮3在第一方向旋转时，传动组件使第一脚踏件1在第二方向旋转。第一脚踏件1和第二脚踏件2的交替驱动使车轮3始终在第一方向旋转，而第一脚踏件1和第二脚踏2前后摆动。该发明中的自行车无需使用链条链轮结构，占用的体积较小，传动也较为可靠，可以单轮传动。

请参阅图3及图4，在传动组件4a的其中一个实施例中，传动组件4a包括第一连接件41、传动杆43和第二连接件42。传动组件4a可设于主轴6中，主轴6的设置，便于安装和定位第一连接件41、传动杆43以及第二连接件42，使第一连接件41、传动杆43和第二连接件42能够更精确地配合工作。

更进一步地，请参阅图4及图5，传动杆43和主轴6滑动连接，传动杆43的滑动方向与主轴6的轴向平行。这样，第一连接件41随第一脚踏件1旋转时，第一连接件41在主轴6的轴向推动传动杆43，使传动杆43在主轴6的轴向推动第二连接件42，第二连接件42将沿主轴6的轴向运动转变为旋转运动，使得第二脚踏件2反向旋转；第二连接件42随第二脚踏件2旋转时，也可以反向推动第二脚踏件2旋转。第一连接件41和第二连接件42均可以将直线运动转换成旋转运动，也可以将旋转运动转换为直线运动，第一连接件41面向传动杆43一侧设有第一倾斜面4131a，第二连接件42面向传动杆43一侧设有第二倾斜面4231a，第一倾斜面4131a和第二倾斜面4231a均为螺旋面，因此可以将直线运动转换为旋转运动，将旋转运动转换为直线运动。

请参阅图6及图7，在传动组件4b的其中一个实施例中，传动组件4b包括第一连接件41、传动杆43和第二连接件42。传动组件4b可设于主轴6中，主轴6的设置，便于安装和定位第一连接件41、传动杆43以及第二连接件42，使第一连接件41、传动杆43和第二连接件42能够更精确地配合工作。

更进一步地，传动杆43与主轴6摆动连接，传动杆43能够相对主轴6转动，传动杆43的转动中心轴与主轴6的轴向垂直。传动杆43在相对主轴6摆动时，传动杆43的轴向与主轴6的轴向之间的角度相互减小至零后，又逐渐增大，这样往复动作，形成传动杆43的摆动。第一脚踏件1驱动车轮3转动时，第一连接件41旋转，第一连接件41的旋转推动传动杆43的转动，传动杆43的转动推动第二连接件42转动，从而使第二脚踏件2在第二方向旋转。第一连接件41和第二连接件42的转动能够使传动杆43相应旋转。第一连接件41面向传动杆43一侧设有第一倾斜面4131b，第二连接件42面向传动杆43一侧设有第二倾斜面4231b，第一倾斜面4131b和第二倾斜面4231b能够对传动杆43导向，能够顺利地将第一连接件41和第二连接件42的转动传递至传动杆43，也能使传动杆43的转动顺利传递至第一连接件41和第二连接件42。第一倾斜面4131b和第二倾斜面4231b为平面，且相对车轮3的中心轴倾斜设置，使传动杆43能够传递转动。第一倾斜面4131b和第二倾斜面4231b的倾斜角度此处不作限定，能够推动传动杆43转动即可。

可选地，在上述传动组件的实施例中，第一连接件41包括依次连接的第一固定部411、第一延伸部412和第一导向部413a(413b)。第一固定部411固定于第一脚踏件1中，第一固定部411和第一脚踏件1可采用相互卡接、相互焊接、螺钉固定等方式固定连接。第一固定部411和第一脚踏件1相互卡接时，如图10所示，第一脚踏件1开设有第一连接位11，第一固定部411插入第一连接位11中，第一脚踏件1在转动时，第一固定部411随第一脚踏件1转动。更具体地，第一连接位11沿第一脚踏件1的径向设置，第一固定部411径向插入第一连接位11中，使第一固定部411的周向运动与第一脚踏件1同步，第一延伸部412穿设于主轴6中设置，以节省传动组件4占用的径向空间。此时，第一固定部411和第一延伸部412垂直连接。第一导向部413a(413b)具有上述的第一倾斜面4131a(413b)：当传动杆43与主轴6滑动连接时，第一倾斜面4131a为螺旋面；当传动杆43与主轴6转动连接时，第一倾斜面4131b为平面。

相应地，第二连接件42包括依次连接的第二固定部421、第二延伸部422和第二导向部423a(423b)。第二固定部421固定于第二脚踏件2中，第二固定部421和第二脚踏件2可采用相互卡接、相互焊接、螺钉固定等方式固定连接。第二固定部421和第二脚踏件2相互连接时，第一脚踏件1开设有第二连接位21，第二固定部421插入第二连接位21中，第二脚踏件2在转动时，第二固定部421随第二脚踏件2转动。更具体地，第二连接位21沿第二脚踏件2的径向设置，第二固定部421径向插入第二连接位21中，使第二固定部421的周向运动与第二脚踏件2同步，第二延伸部422穿设于主轴6中设置，以节省传动组件占用的径向空间。第二导向部423a(423b)具有上述的第二倾斜面4231a(4231b)：当传动杆43与主轴6滑动连接时，第二倾斜面4231b为螺旋面；当传动杆43与主轴6转动连接时，第二倾斜面4231b为平面。第一连接位11和第二连接位21可为卡槽。

请参阅图8，在传动组件4c的其中一个实施例中，传动组件4c包括第三连接件44和第四连接件45。第三连接件44的一端固定于第一脚踏件1，第三连接件44的另一端具有第一啮合齿；第四连接件45的一端固定于第二脚踏件2，第四连接件45的另一端具有与第一啮合齿啮合传动的第二啮合齿。第一脚踏件1在第一方向转动时，车轮3随第一脚踏件1转动，第三连接件44随第一脚踏件1转动，并与第二啮合齿啮合，从而使第四连接件45转动，第四连接件45的转动带动第二脚踏件2在第二方向转动，此时，第二脚踏件2在第二方向的转动不会影响车轮3在第一方向的转动。当然，第二脚踏件2驱动车轮3在第一方向转动时，第一脚踏件1在传动组件4c的作用下也会在第二方向转动。

更进一步地，请参阅图8，第三连接件44包括依次连接的第三固定部441、第三延伸部442和具有第一啮合齿的第一齿轮443。第三固定部441固定于第一脚踏件1中，第三固定部441和第一脚踏件1可采用相互卡接、相互焊接、螺钉固定等方式固定连接。第三固定部441和第一脚踏件1相互卡接时，如图10所示，第一脚踏件1开设有第一连接位11，第三固定部441插入第一连接位11中，第一脚踏件1在转动时，第三固定部441随第一脚踏件1转动。更具体地，第一连接位11沿第一脚踏件1的径向设置，第三固定部441径向插入第一连接位11中，使第三固定部441的周向运动与第一脚踏件1同步，第三延伸部442穿设于主轴6中设置，以节省传动组件占用的径向空间。第一齿轮443可为直齿轮、斜齿轮等齿形件。

相应地，第四连接件45包括依次连接的第四固定部451、第四延伸部452和具有第二啮合齿的第二齿轮453。第四固定部451固定于第二脚踏件1中，第四固定部451和第二脚踏件2可采用相互卡接、相互焊接、螺钉固定等方式固定连接。第四固定部和451第二脚踏件2相互卡接时，第二脚踏件2开设有第二连接位21，第四固定部451插入第二连接位21中，第二脚踏件2在转动时，第四固定部451随第二脚踏件2转动。更具体地，第二连接位21沿第二脚踏件2的径向设置，第四固定部451径向插入第二连接位21中，使第四固定部451的周向运动与第二脚踏件2同步，第四延伸部452穿设于主轴6中设置，以节省传动组件占用的径向空间。第二齿轮453可为直齿轮、斜齿轮等齿形件。第一齿轮443和第二齿453轮相互啮合传动，只要能使第一脚踏板4和第二脚踏板2同一时刻的转向相反即可。

请参阅图9，在主轴6的其中一个实施例中，主轴6开设有用于容置传动组件的容置槽60。容置槽60包括设于主轴6中部的主槽体61以及由主槽体61的两端沿主轴6的轴向分别延伸而成的两个轴孔62。在传动组件4a和传动组件4b中，第一延伸部412和第二延伸部422分别穿设于两个轴孔62中，第一导向部和第二导向部设于主槽体60中，主槽体60的内壁对第一导向部及第二导向部还具有限制转动角度的作用，以防止传动杆43和第一连接件41及第二连接件42脱离。在传动组件4c中，第三延伸部44和第四延伸部45分别穿设于两个轴孔60中，第一齿轮443和第二齿轮453设于主槽体61中，主槽体61对第一齿轮443和第二齿轮453具有保护作用。

可选地，主轴6的两端伸出第一脚踏件1及第二脚踏件2设置，车架5呈叉形，叉形车架具有两个连接端，两个连接端分别固定于主轴6的两端，使车轮3及主轴6支撑车架5。车架5上可设置车座8等部件。自行车还可包括车筐、车把7等部件。

在上述任一实施例中，第一脚踏件1和车轮3、第二脚踏件2和车轮3均通过棘轮机构、单向轴承或超越离合器等机构实现单向转动连接。任意能够实现单向转动的机构均适用于本发明的自行车。

请参阅图3，在往复驱动机构的其中一个实施例中，第一脚踏件1和车轮3、第二脚踏件2和车轮3均通过棘轮机构单向转动连接。棘轮机构包括棘轮和棘爪31，棘爪31连接于车轮3。更具体地，棘爪31连接于车轮3的中心处。如图10所示，第一脚踏件1及第二脚踏件2具有圆形内腔，圆形内腔的周向内壁具有连续分布的棘齿12，第一脚踏件1在第一方向驱动车轮3旋转时，棘爪31卡设于任意两个相邻的棘齿12之间，第一脚踏件1与车轮3的运动同步，通过传动组件4将转动传递至第二脚踏件2，第二脚踏件2在第二方向转动，棘爪31在碰到棘齿12时可回缩，因此第二脚踏件2的转动不会影响车轮3的向前转动。棘齿12设于圆形内腔的内部，灰尘、杂物不容易进入，不会影响棘轮机构的运动，而且将棘轮和驱动件集成于一体，可以减小机构的整体体积。

在另一实施例中，第一脚踏件1和第二脚踏件2的外圈设有连续分布的棘齿12，使第一脚踏件1和第二脚踏件2本身形成棘轮。在另一个实施例中，棘爪连接于第一脚踏件1及所述第二脚踏件2，车轮3具有环形分布的棘齿12，使车轮3为所述棘轮。在另一个实施例中，棘轮或棘爪中的一个连接于车轮3，棘轮或棘爪中的另一个连接于第一脚踏件1及第二脚踏件2，使第一脚踏件1和第二脚踏件2的运动与棘轮的运动同步。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.自行车，其特征在于：包括车架、车轮、穿设于所述车轮中心设置的主轴、第一脚踏件、第二脚踏件以及用于使所述第一脚踏件和所述第二脚踏件在同一时刻运动方向相反的传动组件，所述车架固定连接于所述主轴，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件分别设于所述车轮的两侧，所述第一脚踏件和所述第二脚踏件均与所述车轮单向转动连接，且所述第一脚踏件的驱动方向与所述第二脚踏件的驱动方向相同；

所述传动组件包括第一连接件、传动杆和第二连接件，所述第一连接件连接于所述第一脚踏件，所述第二连接件连接于所述第二脚踏件，所述传动杆设于所述第一连接件和所述第二连接件之间；所述传动杆与所述主轴滑动连接，且所述传动杆的滑动方向与所述主轴的轴向平行。

2.如权利要求1所述的自行车，其特征在于：所述第一连接件包括依次连接的第一固定部、第一延伸部和用于推动所述传动杆的第一导向部，所述第一脚踏件具有用于连接所述第一固定部的第一连接位，所述第一延伸部穿设于所述主轴中；所述第二连接件包括依次连接的第二固定部、第二延伸部和用于推动所述传动杆的第二导向部，所述第二脚踏件具有用于连接所述第二固定部的第二连接位，所述第二延伸部穿设于所述主轴中。

3.如权利要求2所述的自行车，其特征在于：所述第一导向部具有用于推动所述传动杆的第一倾斜面，所述第二导向部具有用于推动所述传动杆的第二倾斜面，所述传动杆的两端分别抵接于所述第一倾斜面和所述第二倾斜面，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面均相对所述车轮的中心轴倾斜设置。

4.如权利要求1所述的自行车，其特征在于：所述主轴开设有用于容置所述传动组件的容置槽，所述车架固定于所述主轴的两端。

5.如权利要求1-4任一项所述的自行车，其特征在于：所述第一脚踏件和所述车轮、所述第二脚踏件和所述车轮均通过棘轮机构、单向轴承或超越离合器单向转动连接。

6.如权利要求5所述的自行车，其特征在于：所述棘轮机构包括棘轮和棘爪；

所述棘爪连接于所述车轮，所述第一脚踏件及第二脚踏件的外周或内壁具有多个环形分布的棘齿，使所述第一脚踏件及所述第二脚踏件为所述棘轮；

或者，所述棘爪连接于所述第一脚踏件及所述第二脚踏件，所述车轮具有环形分布的棘齿，使所述车轮为所述棘轮；

或者，所述棘轮或所述棘爪中的一个连接于所述车轮，所述棘轮或所述棘爪中的另一个连接于所述第一脚踏件及所述第二脚踏件。

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