CN112896407A - 一种自行车驱动机构及自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车驱动机构及自行车，驱动机构包括左输出轴、右输出轴以及齿轮组联轴器，左输出轴上固定设置有左曲柄和左曲柄链轮，右输出轴上固定设置有右曲柄和右曲柄链轮，在后车轴两侧分别设置有一飞轮，左曲柄链轮和右曲柄链轮分别通过链条与对应侧的飞轮连接；齿轮组联轴器连接所述左输出轴和右输出轴，并且使左输出轴和右输出轴的转动方向相反；使用上述驱动机构的自行车。本发明所提供的自行车驱动机构，能够使中间的驱动轴的左右两个半轴处于同步反向旋转的状态，实现左右脚交替踩踏发力，避免曲柄到达“乏点”，可连续发力骑行，提高蹬踏的效率。

Description

一种自行车驱动机构及自行车

技术领域

本发明涉及自行车驱动机构及包含该驱动机构的自行车。

背景技术

现有自行车的驱动机构是通过中轴两端固定设置两个曲柄，并通过一个固定设置在其中一个曲柄上的曲柄链轮作为主动链轮，通过链条带动后轮或前轮的从动链轮进行驱动，其中，所述两个曲柄设置方向相反（呈180度），当一个曲柄受力向下转动的时候，另一个曲柄在中轴作用下被动向上转动，两个曲柄交替用力，并且骑行时两个曲柄做圆周运动。

这样的驱动模式，使自行车在骑行过程种会有一个乏点，即两个曲柄垂直于水平方向时，此时脚踏板作用在中轴上的力矩为零，此时需要靠惯性或靠骑行者调整动作或利用鞋底的摩擦力使脚蹬带动曲柄转动进行过渡，但是在这个过渡过程中骑行者无法靠蹬踏发力给自行车输出动力。

例如，自行车起步时往往要把曲柄调整至水平方向再发力起步，而如果曲柄位于垂直方向则骑行者无法发力，则无法起步。还有在自行车爬坡过程中脚蹬被踩至乏点时，车速下降很快甚至会停下来，骑行者很难连贯发力，甚至有种有力使不上的感觉，既累又危险，这是曲柄做圆周运动进行驱动时很难避免的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种曲柄不做圆周运动且两个曲柄交替发力的自行车驱动机构及包含该驱动机构的自行车。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种自行车驱动机构，其关键技术在于：包括左输出轴、右输出轴以及齿轮组联轴器，所述左输出轴上固定设置有左曲柄和左曲柄链轮，所述右输出轴上固定设置有右曲柄和右曲柄链轮，在后车轴两侧分别设置有一飞轮，并且左曲柄链轮和右曲柄链轮分别通过链条与对应侧的飞轮连接；

所述齿轮组联轴器设置于左输出轴和右输出轴之间，连接所述左输出轴和右输出轴，并且使左输出轴和右输出轴的转动方向相反。

作为本发明的进一步改进，所述齿轮组联轴器包括固定设置在车架上的壳体、设置在所述壳体内的行星轮、与所述行星轮相啮合的左传动伞齿轮和右传动伞齿轮，所述左传动伞齿轮与左输出轴固定连接，所述右传动伞齿轮与所述右输出轴固定连接，所述行星轮通过销轴设置在所述壳体内，其仅可以其销轴为轴自转。

作为本发明的进一步改进，所述齿轮组联轴器内设置有十字形的支撑架，所述支撑架包括纵支撑杆和固定设置在所述纵支撑杆两侧的横支撑杆，所述横支撑杆垂直于所述纵支撑杆，两侧的横支撑杆分别与对应侧的左传动伞齿轮和右传动伞齿轮转动连接，两个行星轮分别设置在所述纵支撑杆的两端，所述支撑架上设置有行星轮锁止机构，所述行星轮锁止机构用于切换行星轮的仅自转和仅公转的状态。

作为本发明的进一步改进，所述行星轮锁止机构包括纵支撑杆和设置在所述纵支撑杆内的花键销，所述纵支撑杆为板块状结构，其第一端开设第一安装孔，用于安置第一行星轮，第二端开设第二安装孔，用于安置第二行星轮，所述纵支撑杆内设置有用于固定所述花键销安装孔，所述花键销安装孔内设置有花键，所述花键销安装孔内设置有花键销，所述花键销能够在所述花键安装孔内串动，在纵支撑杆的第一端上设置有锁止销孔；

所述花键销在靠近第二安装孔的一端沿其周向设置有截面呈矩形的圆环状的让位槽，所述让位槽将花键销分为花键销主体和花键销端头部，所述花键销端头部一端沿所述花键销轴向设置有盲孔，所述盲孔内设置有弹簧，所述第一行星轮上设置用于和所述花键销连接的连接孔，所述连接孔内靠近纵支撑杆的第一端的一侧设置有花键，所述第二行星轮上设置用于和所述花键销连接的连接孔，所述连接孔内靠近纵支撑杆的第一端的一侧设置有花键，在所述齿轮组联轴器的壳体上设置有用于插入锁止销栓的插销孔，所述锁止销栓插入插销孔，使纵支撑杆锁止，且使花键销与两个行星轮的花键脱离；所述锁止销栓拔出，使纵支撑杆解锁，花键销在弹簧的作用下与两个行星轮的花键啮合，所述行星轮被锁止。

一种自行车驱动机构，其关键技术在于：其包括左输出轴、右输出轴以及齿轮组联轴器，所述左输出轴上固定设置有左曲柄，所述右输出轴上固定设置有右曲柄，在后车轴右侧设置有一飞轮，右输出轴上设置有右曲柄链轮，右曲柄链轮通过链条与所述飞轮连接；

所述齿轮组联轴器设置于左输出轴和右输出轴之间，连接所述左输出轴和右输出轴，并且使左输出轴和右输出轴的转动方向相反，齿轮组联轴器与右输出轴及右曲柄链轮之间设置有换向转动机构，使右输出轴向前转时带动右曲柄链轮向前转，右输出轴向后转时，齿轮组联轴器内的齿轮带动右曲柄链轮向前转。

作为本发明的进一步改进，所述齿轮组联轴器包括固定设置在车架上的壳体、设置在所述壳体内的四个行星轮、从左至右依次设置的左传动伞齿轮、双面伞齿轮、右传动伞齿轮，所述左传动伞齿轮设置在所述壳体左侧，与所述左输出轴固定连接，所述右传动伞齿轮设置在所述壳体右侧，所述双面伞齿轮设置在所述左传动伞齿轮和右传动伞齿轮之间，所述左传动伞齿轮和双面伞齿轮之间设置有两个行星轮，所述右传动伞齿轮和所述双面伞齿轮之间设置有两个行星轮，四个所述行星轮通过销轴设置于所述壳体内，每个行星轮均处于仅自转的状态。

所述右输出轴与所述双面伞齿轮固定连接，并向右穿过所述右传动伞齿轮向外伸出，所述右曲柄链轮上固定设置有轴套，所述轴套套装在所述右输出轴上，轴套与右输出轴之间设置有第一单向轴承，轴套与右传动伞齿轮之间设置有第二单向轴承，所述第一单向轴承和第二单向轴承转动方向相反。

一种自行车，其包括车架、前轮、后轮，以及如前所述的自行车驱动机构。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所提供的自行车驱动机构，能够使中间的驱动轴的左右两个半轴处于同步反向旋转的状态，能够实现左右脚交替踩踏发力，控制好曲柄摆动的角度，在曲柄到达“乏点”之前转化左右腿发力，避免曲柄到达“乏点”，可连续发力骑行，提高蹬踏的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。

图1是驱动机构实施例1的结构示意图。

图2是实施例1中传动组件的结构示意图。

图2-1是实施例1中传动组件设置有十字形支撑架的结构示意图。

图3是两曲柄处于水平位置的示意图。

图4是两曲柄交替运动的结构示意图。

图5是实施例2的驱动机构行星轮公转状态的示意图。

图6是实施例2中纵支撑杆内部结构示意图。

图7是实施例2中纵支撑杆构件爆炸图。

图8是实施例2中第一行星轮的结构示意图。

图9是实施例2中第二行星轮的结构示意图。

图10是实施例2中纵支撑杆的侧视结构示意图。

图11是花键销的结构示意图。

图12是实施例2的驱动机构行星轮自转状态的示意图。

图13是实施例3的驱动机构的示意图。

图14是实施例3中齿轮组联轴器的结构示意图。

图15是图14中A部的局部放大示意图。

图16是实施例5中脚蹬的结构示意图。

图17是实施例6中自行车制动机构的示意图。

图18和图19是实施例6中自行车制动机构的其他实施方式的示意图。

图20是现有技术中自行车曲柄经过“乏点”的示意图。

图21是磁力摩擦力协同刹车结构示意图。

图22是车把的一种实施方式结构示意图。

其中：1-1左曲柄、1-2左曲柄链轮、1-3左输出轴、2-1右曲柄、2-2右曲柄链轮、2-3右输出轴、3-1壳体、3-2轴承、3-3左传动伞齿轮、3-4右传动伞齿轮、3-5行星轮、4飞轮、5后车轴、6链条、7脚蹬、8支撑架、9锁止销栓；

3-1-1插销孔；

3-5-1第一行星轮、3-5-1-1连接孔、3-5-1-2花键；

3-5-2第二行星轮、3-5-2-1连接孔、3-5-2-2花键；

8-1横支撑杆、8-2纵支撑杆、8-3花键销、8-4弹簧；

8-2-1第一安装孔、8-2-2第二安装孔、8-2-3花键销安装孔、8-2-4锁止销孔、8-2-5花键；

8-3-1花键销主体、8-3-2花键销端头部、8-3-3让位槽、8-3-4盲孔；

10双面伞齿轮、11轴套、12第一单向轴承、13第二单向轴承；

14脚蹬、14-1固定板、14-2脚踏轴、14-3踏板、14-4单向轴承、14-5支撑轴杆、14-6轴承；

15车架、16刹车盘、17摩擦片、18磁铁、19车轴、20扭簧、21定位销、22拉线、23摩擦片、24磁铁、25中轴、26横把、27竖把。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“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。

实施例1

如图1和图2所示的一种自行车驱动机构，其包括左曲柄1-1、左曲柄链轮1-2、左输出轴1-3、右曲柄2-1、右曲柄链轮2-2、右输出轴2-3、齿轮组联轴器3、飞轮4、后车轴5、链条6和脚蹬7。

其中，齿轮组联轴器3设置于左输出轴1-3和右输出轴2-3之间，连接所述左输出轴1-3和右输出轴2-3，并且使左输出轴1-3和右输出轴2-3的转动方向相反。

参见图1和图2，所述左输出轴1-3和右输出轴2-3上分别固定设置有左曲柄链轮1-2和右曲柄链轮2-2，后车轴5的左右两侧分别固定设置有飞轮4，左曲柄链轮1-2和右曲柄链轮2-2分别通过一链条6与对应侧的飞轮4连接。

所述左输出轴1-3上固定设置左曲柄1-1和左曲柄链轮1-2，所述右输出轴2-3上固定设置右曲柄2-1和右曲柄链轮2-2，左曲柄1-1和右曲柄2-1远端均设置脚蹬7。

如图2所示，所述齿轮组联轴器3包括固定设置在车架上的壳体3-1、设置在所述壳体3-1内的行星轮3-5、与所述行星轮3-5相啮合的左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4，所述左传动伞齿轮3-3设置在所述壳体3-1左侧，与所述左输出轴1-3固定连接，所述右传动伞齿轮3-4设置在所述壳体3-1右侧，与所述右输出轴2-3固定连接，左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4与壳体3-1之间均设置有轴承3-2。

所述行星轮3-5通过销轴设置在所述壳体3-1内，行星轮3-5在所述左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4的作用下以所述销轴为转轴自转，但是不能绕左输出轴1-3和右输出轴2-3所在的中轴线公转。

如图3和图4所示，初始状态下，左曲柄1-1和右曲柄2-1均朝前呈水平状态，骑行者通过踩踏右侧的脚蹬7，使右曲柄2-1向下摆动，右曲柄链轮2-2向前旋转，通过右侧的链条6和右侧的飞轮4带动后车轴5转动，形成驱动力，在此过程中，由于齿轮组联轴器3的作用使左曲柄1-1向上摆动同样的幅度，同时左曲柄链轮1-2随之向后旋转，但是在左侧飞轮的作用下，不会对后车轴5产生作用力。

当右曲柄2-1下摆到一定位置（非垂直状态），同时左曲柄1-1向上摆动到能够方便左脚下蹬的角度时，此时左腿发力向下踩踏左侧的脚蹬7，这样左曲柄1-1和左曲柄链轮1-2输出动力。

通过上述左右脚交替踩踏发力，控制好曲柄摆动的角度，在曲柄到达“乏点”之前转化左右腿发力，避免曲柄到达“乏点”，可连续发力骑行，提高蹬踏的效率。

如图2-1所示，本实施例中，两个行星轮3-5通过十字形的支撑架8固定，其中纵向的支撑杆用于支撑所述行星轮3-5，使其固定在壳体上，并且可以绕纵向的支撑杆旋转，横向的支撑杆与轴承3-2共同支撑左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4。

其中，所述行星轮3-5至少为一组，一组为对称设置的两个，如图1和图2及图2-1所示，本实施例采用两个行星轮3-5，作为另一种实施方式，行星轮3-5为四个也完全可以实现本实施例的功能。

实施例2

本实施例所介绍的一种自行车驱动机构，与实施例1的区别在于，齿轮组联轴器3中设置有行星轮锁止机构，所述行星轮锁止机构用于切换行星轮的仅自转和仅公转的状态，当行星轮自转且不公转的时候，齿轮组联轴器3的作用与实施例1相同，既能够通过齿轮的传动实现左输出轴1-3和右输出轴2-3处于转向相反的状态。当行星轮公转且不自转的时候，则其左输出轴1-3和右输出轴2-3转向相同，其与现有的自行车传动原理相同，曲柄呈圆周运行。

具体而言，如图5和6所示，所述齿轮组联轴器3的壳体3-1内设置有十字形的支撑架8，该支撑架8包括纵支撑杆8-2和固定设置在所述纵支撑杆8-2两侧的横支撑杆8-1，所述横支撑杆8-1垂直于所述纵支撑杆8-2。

两侧的横支撑杆8-1分别与对应侧的左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4转动连接，起到支撑纵支撑杆8-2的作用。

纵支撑杆8-2用于安装两个行星轮3-5。如图7和图10所示，纵支撑杆8-2为板块状结构，其第一端开设第一安装孔8-2-1，用于安置第一行星轮3-5-1，第二端开设第二安装孔8-2-2，用于安置第二行星轮3-5-2，所述纵支撑杆8-2内设置有用于固定所述花键销安装孔8-2-3，所述花键销安装孔8-2-3内设置有花键8-2-5，所述花键销安装孔8-2-3内设置有花键销8-3，所述花键销8-3能够在所述花键安装孔8-2-3内串动，在纵支撑杆8-2的第一端上设置有锁止销孔8-2-4。

如图7和图11所示，所述花键销8-3通体设置与花键销安装孔8-2-3相适配的花键，其靠近第二安装孔8-2-2的一端沿其周向设置有截面呈矩形的圆环状的让位槽8-3-3，所述让位槽8-3-3将花键销8-3分为花键销主体8-3-1和花键销端头部8-3-2，所述花键销端头部8-3-2一端沿所述花键销8-3轴向设置有盲孔8-3-4，所述盲孔内设置有弹簧8-4。

如图8所示，所述第一行星轮3-5-1上设置用于和所述花键销8-3连接的连接孔3-5-1-1，所述连接孔3-5-1-1内靠近纵支撑杆8-2的第一端的一侧设置有花键3-5-1-2，当花键销8-3端部伸入到连接孔3-5-1-1时，且不与所述花键3-5-1-2啮合，此时第一行星轮3-5-1可以花键销8-3为轴自转；当花键销8-3充分插入到所述连接孔3-5-1-1内且花键销与连接孔3-5-1-1内的花键3-5-1-2啮合时，则第一行星轮3-5-1受到花键销8-3的限制不能够自转。

如图9所示，所述第二行星轮3-5-2上设置用于和所述花键销8-3连接的连接孔3-5-2-1，所述连接孔3-5-2-1内靠近纵支撑杆8-2的第一端的一侧设置有花键3-5-2-2，当花键销端头部8-3-2与连接孔3-5-2-1内的花键3-5-2-2啮合时，第二行星轮3-5-2受花键销8-3的约束不能自转；当花键销8-3上的让位槽8-3-3与连接孔3-5-2-1内的花键3-5-2-2对应时，此时花键销8-3作为支撑轴，第二行星轮3-5-2可以自转。

如图6和图12所示，分别为第一行星轮3-5-1和第二行星轮3-5-2公转和自转的示意图，本实施例中，第一行星轮3-5-1和第二行星轮3-5-2只能处于仅公转和仅自转两种状态，因此在本申请中，所提到的行星轮自转，即代表其为自转且不公转，所提到的行星轮公转，即代表其为公转且不自转。在所述壳体3-1上设置有用于插入锁止销栓9的插销孔3-1-1，所述花键销8-3上的盲孔8-3-4内设置有弹簧8-4，所述弹簧8-4置于所述花键销8-3和所述纵支撑杆8-2的第二端之间，由所述锁止销栓9和所述弹簧8-4控制所述花键销8-3的位置，进而实现行星轮的自转和公转的切换。

如图6所示，将左曲柄1-1和右曲柄2-1调整至如图20所示的位置，当锁止销栓9从插销孔内拔出时，在弹簧8-4的作用下，花键销8-3在花键销安装孔8-2-3内向纵支撑杆8-2的第一端串动，同时其也受到第一端端头侧壁的约束，弹簧8-4的作用使其处于第一位置时，花键销8-3位于纵支撑杆8-2的第一端的一侧端部与第一行星轮3-5-1的连接孔3-5-1-1内的花键啮合，同时花键销端头部8-3-2与第二行星轮3-5-2的连接孔3-5-2-1内的花键相啮合，由于花键销8-3与花键销安装孔8-2-3内的花键相啮合，因此花键销8-3不能在花键销安装孔8-2-3内旋转，第一行星轮3-5-1和第二行星轮3-5-2在花键销8-3的限制下也不能够自转，由于锁止销栓9脱离壳体3-1，因此整个支撑架8不受壳体3-1的约束，第一行星轮3-5-1和第二行星轮3-5-2可以随着支撑架8以横支撑杆8-1为轴公转。

骑行者通过脚蹬踩踏带动左曲柄1-1和右曲柄2-1摆动的时候，左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4旋转，其中，支撑架8的横支撑杆8-1两端置于左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4内，使支撑架8可以旋转，由于两个行星轮不能自转，因此在左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4的作用下带着支撑架8一块公转，此时，整个齿轮组联轴器3只起到联轴器的作用，既左输出轴1-3和右输出轴2-3同向且同步旋转，这与现有的自行车的传动形式相同，但是在本实施例中，左输出轴1-3和右输出轴2-3分别设置有左曲柄链轮1-2和右曲柄链轮2-2，在后车轴的左右两侧分别设置有飞轮，左曲柄链轮1-2和右曲柄链轮2-2分别通过链条与对应侧的飞轮传动连接，共同驱动后车轴转动。

如图12所示，当想要切换至如实施例1中的驱动形式，则可以将左曲柄1-1和右曲柄2-1调整至如图20所示的位置，同时将纵支撑杆第一端上的锁止销孔8-2-4对准插销孔3-1-1，然后插入锁止销栓9，使之固定在壳体3-1上，在所述锁止销栓9的作用下，花键销8-3被迫向纵支撑杆8-2的第二端移动，使花键销8-3处于第二位置，此时弹簧8-4处于压缩状态，此时，花键销8-3端部伸入到第一行星轮3-5-1的连接孔3-5-1-1，且与连接孔3-5-1-1内的花键3-5-1-2脱离，此时第一行星轮3-5-1可以花键销8-3为轴自转，并且，花键销8-3上的让位槽8-3-3与第二行星轮3-5-2上的连接孔3-5-2-1内的花键3-5-2-2对应，花键销端头部8-3-2与连接孔3-5-2-1内的花键3-5-2-2脱离，此时花键销8-3作为支撑轴，第二行星轮3-5-2可以自转。由于锁止销栓9的作用，纵支撑杆8-2不能绕横支撑杆8-1旋转（既公转），此时，该齿轮组联轴器3的作用则与实施例1完全相同。

实施例3

如图13-图15所示的一种自行车驱动机构，其包括左曲柄1-1、左输出轴1-3、右曲柄2-1、右曲柄链轮2-2、右输出轴2-3、齿轮组联轴器3、飞轮4、后车轴5、链条6和脚蹬7。本实施例中，仅在右侧设置有右曲柄链轮2-2和一个飞轮4，右曲柄链轮2-2通过链条6和飞轮4连接。

所述左输出轴1-3上固定设置左曲柄1-1，所述右输出轴2-3上固定设置右曲柄2-1，所述右输出轴2-3上还设置右曲柄链轮2-2，左曲柄1-1和右曲柄2-1远端均设置脚蹬7。

其中，齿轮组联轴器3设置于左输出轴1-3和右输出轴2-3之间，连接所述左输出轴1-3和右输出轴2-3，并且使左输出轴1-3和右输出轴2-3的转动方向相反，齿轮组联轴器3与右输出轴2-3及右曲柄链轮2-2之间设置有换向转动机构。由于本实施例中仅右输出轴2-3上设置有右曲柄链轮2-2，但是在齿轮组联轴器3的作用下，右输出轴2-3是向前转和向后转不断交替运行，而本实施例中，所述换向转动机构的作用是使右输出轴2-3在向前转和向后转的时候，均带动右曲柄链轮2-2向前转。

如图14所示，所述齿轮组联轴器3包括固定设置在车架上的壳体3-1、设置在所述壳体3-1内的四个行星轮3-5、从左至右依次设置的左传动伞齿轮3-3、双面伞齿轮10、右传动伞齿轮3-4，所述左传动伞齿轮3-3设置在所述壳体3-1左侧，与所述左输出轴1-3固定连接，所述右传动伞齿轮3-4设置在所述壳体3-1右侧，所述双面伞齿轮10设置在所述左传动伞齿轮3-3和右传动伞齿轮3-4之间，所述左传动伞齿轮3-3和双面伞齿轮10之间设置有两个行星轮3-5，所述右传动伞齿轮3-4和所述双面伞齿轮10之间设置有两个行星轮3-5。四个所述行星轮3-5通过销轴设置于所述壳体3-1内，每个行星轮3-5均处于仅自转的状态。

右输出轴2-3与所述双面伞齿轮10固定连接，并向右穿过所述右传动伞齿轮3-4向外伸出，所述右曲柄链轮2-2上固定设置有轴套11，所述轴套11套装在所述右输出轴2-3上，轴套11与右输出轴2-3之间设置有第一单向轴承12，轴套11与右传动伞齿轮3-4之间设置有第二单向轴承13，所述第一单向轴承12和第二单向轴承13转动方向相反。

本实施例中所述“前”和“后”以自行车的行进方向为基准，右曲柄链轮2-2的旋转使自行车向前行进，既右曲柄链轮2-2向前旋转。

初始状态下，左曲柄1-1和右曲柄2-1均朝前呈水平状态，骑行者通过踩踏右侧的脚蹬7，使右曲柄2-1向下摆动，右输出轴2-3向前旋转，此时第一单向轴承12锁死，不能转动，而第二单向轴承13处于可旋转的状态，因此右输出轴2-3带动右曲柄链轮2-2向前旋转，通过链条和飞轮带动后车轴旋转，输出动力；同时，双面伞齿轮10随右输出轴2-3向前旋转，在左侧两个行星轮3-5的作用下，左传动伞齿轮3-3向后转动，进而通过左输出轴1-2带动左曲柄1-1向后摆动；双面伞齿轮10作用于右侧两个行星轮3-5，使右传动伞齿轮3-4也向后旋转，但是右传动伞齿轮3-4为空转。

当右曲柄2-1下摆到一定位置（非垂直状态），同时左曲柄1-1向上摆动到能够方便左脚下蹬的角度时，此时左腿发力向下踩踏左侧的脚蹬7，这样左曲柄1-1通过左输出轴1-2带动左传动伞齿轮3-3向前旋转，双面伞齿轮10向后旋转，则右输出轴2-3向后旋转，此时，第一单向轴承12可旋转，因此右输出轴2-3对右曲柄链轮2-2不产生作用，只带动右曲柄2-1向后摆动；同时，右传动伞齿轮3-4向前旋转，此时第二单向轴承13锁死，带动右曲柄链轮2-2向前旋转，进而通过链条和飞轮带动后车轴旋转，输出动力。

本实施例中，通过所述齿轮组联轴器3和换向转动机构，使两个曲柄通过左右脚交替踩踏发力，并且两个曲柄始终反向同步转动，同时均在踩踏的过程中带动右曲柄链轮向前旋转，输出动力，既采用了现有技术中单侧设置链轮链条的结构，同时也避免曲柄到达“乏点”，可连续发力骑行，提高蹬踏的效率。

实施例4

实施例1至实施例3均介绍的是自行车驱动机构，将其分别应用到自行车中，代替现有的自行车的驱动机构，则可以分别构成新的自行车的实施方式，实现其避免曲柄到达“乏点”，可连续发力骑行，提高蹬踏的效率的作用。

实施例5

如图16所示的一种自行车脚蹬，其包括两个固定板14-1，两个所述固定板14-1的中部设置有脚踏轴14-2，脚踏轴14-2两端与固定板14-1之间设置有单向轴承14-4，所述脚踏轴14-2两侧设置有支撑轴杆14-5，支撑轴杆14-5上设置有踏板14-3，踏板14-3与支撑轴杆14-5之间设置有轴承14-6。所述脚踏轴14-2一端延伸出所述固定板14-1用于与曲柄的末端固定连接，固定板14-1可绕脚踏轴14-2向后单向旋转，踏板14-3可同时绕支撑轴杆14-5旋转。

如图20所示，采用本实施例所提供的脚蹬14时，当一侧脚蹬踩踏至乏点时（发力方向过中轴线），另一侧脚蹬由于脚踏轴14-2两端的单向轴承14-4的作用，在已过中轴线位置的靠前一侧的踏板14-3发力可产生力矩，从而避免了乏点的出现。

实施例6

如图17所示的一种自行车制动机构，其包括设置在车轴19上轮毂处的刹车盘16，在车架15上铰连设置摩擦片17，所述摩擦片17和所述车架之间设置有扭簧20，拉线一端与摩擦片17的自由端连接，另一端绕过固定在车架上的定位销21与车闸连接，所述摩擦片17上设置有若干磁铁18，刹车盘16采用铁质材料，摩擦片与磁铁协同作用制动刹车盘。

如图18和19所示，作为另一种实施方式，摩擦片23设置在车轴19上，可以沿车轴移动，摩擦片23上设置有磁铁24，通过磁铁24与刹车盘的作用实现制动，所述磁铁24可采用电磁铁，这样可通过控制电流的通断或电流大小实现对自行车的制动。

如图21所示，当自行车需要缓慢减速时，小幅度拉动拉线22，利用磁铁18的磁力和刹车盘16的相互作用力减速即可；需要快速停车时，则大幅度拉动拉线22利用磁铁18的磁力和摩擦片17的摩擦力共同作用实现快速停车。

实施例7

前述实施例1-4中，后车轴5两侧的飞轮4可以采用变速飞轮，两侧的飞轮可以各自为单独的直径不同的飞轮，也可以分别为多挡可调速的飞轮，当两侧链条与变速飞轮咬合的齿片齿数不等的情况下，小齿片一侧的链轮向前做圆周运动时，大齿片一侧的链轮则向后做圆周运动，此时自行车为高速模式；当大齿片一侧的链轮向前做圆周运动时，小齿片一侧的链轮则向后做圆周运动，此时自行车为低速模式。

这样，既可通过调整链条连接不同齿数的齿片来进行变速，也可通过调整左右两侧链轮让哪一侧链轮向前做圆周运动来进行变速。

实施例8

图2和图5中的结构也可用在本申请的发明人的其他专利中，比如用在双驱自行车上。当左侧链轮向前做圆周运动时，右侧链轮则向后做圆周运动，此时自行车为前轮驱动；当右侧链轮向前做圆周运动时，左侧链轮则向后做圆周运动，此时自行车为后轮驱动；当像普通自行车一样骑行时为前后轮全部驱动。

实施例9

如图22所示的一种自行车车把，其中横把26上的两侧设置有竖把27，既有两端的横把26也有两端内侧的竖把27，横握竖握可自由切换使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种自行车驱动机构，其特征在于：包括左输出轴、右输出轴以及齿轮组联轴器，所述左输出轴上固定设置有左曲柄和左曲柄链轮，所述右输出轴上固定设置有右曲柄和右曲柄链轮，在后车轴两侧分别设置有一飞轮，并且左曲柄链轮和右曲柄链轮分别通过链条与对应侧的飞轮连接；

所述齿轮组联轴器设置于左输出轴和右输出轴之间，连接所述左输出轴和右输出轴，并且使左输出轴和右输出轴的转动方向相反。

2.根据权利要求1所述的自行车驱动机构，其特征在于：所述齿轮组联轴器包括固定设置在车架上的壳体、设置在所述壳体内的行星轮、与所述行星轮相啮合的左传动伞齿轮和右传动伞齿轮，所述左传动伞齿轮与左输出轴固定连接，所述右传动伞齿轮与所述右输出轴固定连接，所述行星轮通过销轴设置在所述壳体内，其仅可以其销轴为轴自转。

3.根据权利要求1所述的自行车驱动机构，其特征在于：所述齿轮组联轴器内设置有十字形的支撑架，所述支撑架包括纵支撑杆和固定设置在所述纵支撑杆两侧的横支撑杆，所述横支撑杆垂直于所述纵支撑杆，两侧的横支撑杆分别与对应侧的左传动伞齿轮和右传动伞齿轮转动连接，两个行星轮分别设置在所述纵支撑杆的两端，所述支撑架上设置有行星轮锁止机构，所述行星轮锁止机构用于切换行星轮的仅自转和仅公转的状态。

4.根据权利要求3所述的自行车驱动机构，其特征在于：所述行星轮锁止机构包括纵支撑杆和设置在所述纵支撑杆内的花键销，所述纵支撑杆为板块状结构，其第一端开设第一安装孔，用于安置第一行星轮，第二端开设第二安装孔，用于安置第二行星轮，所述纵支撑杆内设置有用于固定所述花键销安装孔，所述花键销安装孔内设置有花键，所述花键销安装孔内设置有花键销，所述花键销能够在所述花键销安装孔内串动，在纵支撑杆的第一端上设置有锁止销孔；

所述花键销在靠近第二安装孔的一端沿其周向设置有截面呈矩形的圆环状的让位槽，所述让位槽将花键销分为花键销主体和花键销端头部，所述花键销端头部一端沿所述花键销轴向设置有盲孔，所述盲孔内设置有弹簧，所述第一行星轮上设置用于和所述花键销连接的连接孔，所述连接孔内靠近纵支撑杆的第一端的一侧设置有花键，所述第二行星轮上设置用于和所述花键销连接的连接孔，所述连接孔内靠近纵支撑杆的第一端的一侧设置有花键，在所述壳体上设置有用于插入锁止销栓的插销孔，所述锁止销栓插入插销孔，使纵支撑杆锁止，且使花键销与两个行星轮的花键脱离；所述锁止销栓拔出，使纵支撑杆解锁，花键销在弹簧的作用下与两个行星轮的花键啮合，所述行星轮被锁止。

5.一种自行车驱动机构，其特征在于：其包括左输出轴、右输出轴以及齿轮组联轴器，所述左输出轴上固定设置有左曲柄，所述右输出轴上固定设置有右曲柄，在后车轴右侧设置有一飞轮，右输出轴上设置有右曲柄链轮，右曲柄链轮通过链条与所述飞轮连接；

所述齿轮组联轴器设置于左输出轴和右输出轴之间，连接所述左输出轴和右输出轴，并且使左输出轴和右输出轴的转动方向相反，齿轮组联轴器与右输出轴及右曲柄链轮之间设置有换向转动机构，使右输出轴向前转时带动右曲柄链轮向前转，右输出轴向后转时，齿轮组联轴器内的齿轮带动右曲柄链轮向前转。

6.根据权利要求5所述的自行车驱动机构，其特征在于：所述齿轮组联轴器包括固定设置在车架上的壳体、设置在所述壳体内的四个行星轮、从左至右依次设置的左传动伞齿轮、双面伞齿轮、右传动伞齿轮，所述左传动伞齿轮设置在所述壳体左侧，与所述左输出轴固定连接，所述右传动伞齿轮设置在所述壳体右侧，所述双面伞齿轮设置在所述左传动伞齿轮和右传动伞齿轮之间，所述左传动伞齿轮和双面伞齿轮之间设置有两个行星轮，所述右传动伞齿轮和所述双面伞齿轮之间设置有两个行星轮，四个所述行星轮通过销轴设置于所述壳体内，每个行星轮均处于仅自转的状态；

所述右输出轴与所述双面伞齿轮固定连接，并向右穿过所述右传动伞齿轮向外伸出，所述右曲柄链轮上固定设置有轴套，所述轴套套装在所述右输出轴上，轴套与右输出轴之间设置有第一单向轴承，轴套与右传动伞齿轮之间设置有第二单向轴承，所述第一单向轴承和第二单向轴承转动方向相反。

7.一种自行车，其特征在于：其包括车架、前轮、后轮，以及如权利要求1-6任一项所述的自行车驱动机构。

Images