CN113002686A - 杠杆链自行车 - Google Patents

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孟凡英
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Inner Mongolia Qianyuan Technology Co.,Ltd.
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Abstract

一种杠杆链自行车，由车架、前轮、后轮、转向把等组成，其驱动系统为杠杆链。其优点是：1、本发明结构原理有利于人体在坐姿下的腿部发力，踏步或摇摆驱动，符合人体运动规律，减轻人体疲劳，在车座上设置靠背，能使腿部产生大于本身重力的驱动力；2、能适用于单手驱动控制、双手驱动控制，单脚驱动手控制，双脚驱动手控制方式，适合使用的人群广泛；3、重心低，可原地起步，适合老人、儿童使用；4、可坐姿骑行，也可站姿骑行，调整踏步位置即可变速，驱动行程随意，增加骑行乐趣，踏板面积大可与脚底全接触，脚底分散用力可减少人体疲劳；5、整体车架，起到缓冲、减震作用，即简化了结构、节约了材料，又使骑行变得更加舒适。

Description

杠杆链自行车
技术领域
本发明涉及一种陆上运输车辆和健身工具技术领域，具体涉及一种自行车。
背景技术
传统自行车一般由车架、前轮、后轮、转向把、驱动系统等组成，因结构简单使用方便，成为人们日常生活中常用的代步工具而广为拥有。但其有以下缺点：1、重心高，因曲柄回转占用空间大，造成自行车中心偏高，不方便老人、儿童、特别是残疾人使用，应用于电动自行车作为备用驱动方式，使用非常不便；2、因曲柄回转驱动，驱动力矩波动大，也不符合人体运动规律，致使人体能量利用效率低，容易疲劳；3、回转驱动方式必须双脚或双手配合连续旋转，如不完全行程操作比较困难，且只能利用一只脚或手的动力，驱动效率更低；4、现有自行车车架为刚性，需外加缓冲机构，未充分利用材料特性。为此有很多改进的技术方案，取得了一定的有益效果，但造成了结构复杂，不方便推广使用，没有克服传统自行车存在的缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有自行车缺点，提供一种杠杆链自行车。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的：
本发明的技术方案一：杠杆链自行车，包括车架、前轮、后轮、前叉、转向把、制动系统，后轮安装在车架后部，车架前端安装前叉，前叉上端固定转向把，下端安装前轮，车架中部下面铰接一杠杆，杠杆后端利用啮合传动部件与设在后轮轴上的飞轮啮合，飞轮具有单向传动性，对杠杆施加向前的力矩时，杠杆带动飞轮旋转，飞轮带动后轮转动，后轮带动自行车向前运动，飞轮反向转动时，不阻止自行车向前运动。
技术方案一的优选方案，啮合传动部件有两套，设置在车架两侧，飞轮有两个，分别在后轮轴的两侧或前轮轴的两侧。
技术方案一的优选方案，杠杆前端设有踏板或摇把。
技术方案一的优选方案，啮合传动部件有两种结构，其结构一：杠杆后端连接链条一端，链条与飞轮啮合，链条另一端可以是自由端，也可以连接弹簧一端，弹簧另一端与车架固定。其结构二：飞轮的上方设置一链轮，链轮铰接在杠杆后端，链条与飞轮啮合，链条一端绕过链轮固定在车架上，另一端连接弹簧一端，弹簧另一端与车架固定。
本发明的技术方案二：杠杆链自行车，包括车架、前轮、后轮、前叉、制动系统，后轮安装在车架后部，车架前端安装前叉，下端安装前轮，前叉上铰接一杠杆，杠杆上端设置转向把，杠杆下端利用啮合传动部件与设在前轮轴的飞轮啮合，飞轮具有单向传动性，对杠杆施加向前的力矩时，杠杆带动飞轮旋转，飞轮带动车轮转动，车轮带动自行车向前运动，飞轮反向转动时，不阻止自行车向前运动。
技术方案二的优选方案，啮合传动部件有两种结构，其结构一：杠杆后端连接链条一端，链条与飞轮啮合，链条另一端是自由端。其结构二：杠杆后端连接链条一端，链条与飞轮啮合，链条一端绕过链轮固定在车架上，另一端连接弹簧一端，弹簧另一端与车架固定。
本发明两种技术方案的优选方案，车架为整体车架。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
1、能适用于单手驱动控制、双手驱动控制，单脚驱动手控制，双脚驱动手控制方式，适合使用的人群广泛；
2、可双驱也可单驱使用，驱动行程可随意，有利于人体运动中的休息恢复，能最大限度发挥人体能量；
3、重心低，可原地起步，适合老人、儿童使用；
4、踏步或摇摆驱动，符合人体运动规律，减轻人体疲劳，驱动力矩大且全程稳定，驱动效率高；
5、踏板占用空间小，且踏板近水平状态，通过能力强；
6、双驱动互为备用，且结构简单，易损件飞轮和链均在车轴附近，工作条件好，不容易出故障，可靠性高，使用安全卫生；
7、可坐姿骑行，也可站姿骑行，且可单手或单脚驱动，驱动行程随意，增加骑行乐趣，踏板面积大可与脚底全接触，脚底分散用力可减少人体疲劳；
8、调整踏步位置即可变速，变速快且简单可靠；
9、在车座上设置靠背，能使腿部产生大于本身重力的驱动力，具有更强的越障能力，道路适应能力强；
10、车架为整体车架，充分利用了材料的弹性形变来吸收骑行时的冲击，起到了缓冲、减震作用，即简化了结构、节约了材料，又使骑行变得更加舒适。
附图说明
图1是杠杆链自行车2轮柔链后驱式侧视图
图2是图1的A-A剖视图
图3是杠杆链自行车3轮柔链后驱式侧视图
图4是图3的B-B剖视图
图5是杠杆链自行车3轮弧链前驱式侧视图
图6是图5的C-C剖视图
图7是杠杆链自行车2轮增速柔链后驱式侧视图
图8是杠杆链自行车2轮弧链后驱式侧视图
图9是杠杆链自行车2轮柔链后驱式靠背座侧视图
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：图中未全部示出与本发明无关的自行车常用零部件，但并不限制这些零部件在本发明中的应用。其中：1-整体车架，2-杠杆，2.1-踏板，2.2-摇臂，2.3-铰轴，2.4-轴座，2.5-摇把，2.6-弧链，2.7-连接臂，3-柔链，4-飞轮，4.1-改向链轮，5-弹簧，6-前轮，7-后轮，8-车座，8.1-靠背，9-前叉，10-头管，11-转向把，12-车斗，13-脚踏。
本发明杠杆链自行车涉及到以下概念定义的术语：
杠杆链：杠杆一端固定一段不封闭的链条。
柔链：链条自由状态呈柔性，每节可自由旋转。
弧链：链条自由状态呈刚性，整体呈圆弧形，每节链条均固定到一刚性体上。
整体车架：车架由一根完整的型材弯制而成的车架。
实施例1
图1和图2是杠杆链自行车2轮柔链后驱式的结构示意图：在整体车架1的前部设有头管10，头管10上安装前叉9，前叉9上安装转向把11和前轮6；在整体车架1后部安装后轮7、车座8，在整体车架1中部固定轴座2.4，通过铰轴2.3安装杠杆2，杠杆2由踏板2.1和摇臂2.2组成，摇臂2.2后端悬挂柔链3，柔链3绕过飞轮4与弹簧5一端连接，弹簧5另一端与整体车架1连接，杠杆链驱动系统包含踏板2.1、摇臂2.2、铰轴2.3、轴座2.4、柔链3、飞轮4、弹簧5，杠杆链驱动系统左右布置。
其工作原理是：通过脚直接踩踏踏板2.1，将动力传递与杠杆2，杠杆2将动力传递与柔链3，柔链3将动力传递与飞轮4，飞轮4将动力传递与后轮7，后轮7驱动自行车前行；杠杆链驱动系统靠弹簧5复位，往复运行；骑行时通过调整脚在踏板2.1上的位置，可达到变速效果，脚的位置离铰轴2.3越近行程越小，骑行速度越快，反之越慢；骑行时可一只脚驱动，也可两只脚驱动，脚踩踏板2.1的行程也可随意，均可达到好的使用效果；骑行时可站立骑行也可坐姿骑行；整体车架1充分利用材料的弹性形变来吸收骑行时的冲击，起到了缓冲、减震作用，即简化了结构、节约了材料，又使骑行变得更加舒适。
实施例2
图3和图4为杠杆链自行车3轮柔链后驱式的结构示意图：在整体车架1的前部设有头管10，头管10上安装前叉9，前叉9上安装转向把11和前轮6；在整体车架1上安装后轮7、车座8、车斗12、脚踏13，在整体车架1中部固定轴座2.4，通过铰轴2.3安装杠杆2，杠杆2由踏板2.1和摇臂2.2组成，摇臂2.2后端悬挂柔链3，柔链3绕过飞轮4与弹簧5一端连接，弹簧5另一端与整体车架1连接，杠杆链驱动系统包含踏板2.1、摇臂2.2、铰轴2.3、轴座2.4、柔链3、飞轮4、弹簧5，杠杆链驱动系统左右布置。
车座8便于坐姿骑行，脚踏13利于脚的摆放和休息，车斗12用于装载货物。其工作原理与实施例1同。
实施例3
图5和图6为杠杆链自行车3轮弧链前驱式的结构示意图：在整体车架1的前部设有头管10，头管10上安装前叉9，前叉9上安装前轮6；在整体车架1上安装后轮7、车座8、车斗12、脚踏13，在前叉9上固定轴座2.4，通过铰轴2.3安装杠杆2，杠杆2由摇臂2.2和连接臂2.7组成，连接臂2.7上端安装摇把2.5，摇把2.5兼做转向把11，摇臂2.2下端固定弧链2.6，弧链2.6与飞轮4啮合绕铰轴2.3旋转，杠杆链驱动系统包含摇臂2.2、铰轴2.3、轴座2.4、摇把2.5、弧链2.6、连接臂2.7、飞轮4，杠杆链驱动系统左右布置。
其工作原理是：通过摇动摇把2.5将动力传递与杠杆2，杠杆2将动力传递与弧链2.6，弧链2.6将动力传递与飞轮4，飞轮4将动力传递与前轮6，前轮6驱动自行车前行；杠杆链驱动系统靠自重或手摇复位，往复运行；骑行时可一只手驱动，也可两只手驱动，摇动行程也可随意，均可达到好的使用效果，同时摇把2.5还控制自行车的行进方向；骑行时可站立骑行也可坐姿骑行；其它与实施例2同。
实施例4
图7为杠杆链自行车2轮增速柔链后驱式的结构示意图：在整体车架1的前部设有头管10，头管10上安装前叉9，前叉9上安装转向把11和前轮6；在整体车架1后部安装后轮7、车座8，在整体车架1中部固定轴座2.4，通过铰轴2.3安装杠杆2，杠杆2由踏板2.1和摇臂2.2组成，摇臂2.2后端安装改向链轮4.1，柔链3与整体车架1连接后绕过改向链轮4.1再绕过飞轮4与弹簧5一端连接，弹簧5另一端与整体车架1连接，杠杆链驱动系统包含踏板2.1、摇臂2.2、铰轴2.3、轴座2.4、柔链3、飞轮4、改向链轮4.1、弹簧5，杠杆链驱动系统左右布置。
其工作原理是：通过脚直接踩踏踏板2.1将动力传递与杠杆2，杠杆2将动力传递与改向链轮4.1，改向链轮4.1将动力传递与柔链3，柔链3将动力传递与飞轮4，飞轮4将动力传递与后轮7，后轮7驱动自行车前行；改向链轮4.1将传动比增大一倍，与脚踩踏板2.1位置配合能提供更高的骑行速度。其它与实施例1同。
实施例5
图8为杠杆链自行车2轮弧链后驱式的结构示意图：在整体车架1的前部设有头管10，头管10上安装前叉9，前叉9上安装转向把11和前轮6；在整体车架1后部安装后轮7、车座8，在整体车架1中部固定轴座2.4，通过铰轴2.3安装杠杆2，杠杆2由踏板2.1和摇臂2.2组成，摇臂2.2后端固定弧链2.6，弧链2.6与飞轮4啮合并绕铰轴2.3旋转，杠杆链驱动系统包含踏板2.1、摇臂2.2、铰轴2.3、轴座2.4、弧链2.6、飞轮4，杠杆链驱动系统左右布置。
其工作原理是：通过脚直接踩踏踏板2.1将动力传递与杠杆2，杠杆2将动力传递与弧链2.6，弧链2.6将动力传递与飞轮4，飞轮4将动力传递与后轮7，后轮7驱动自行车前行；杠杆链驱动系统靠重力复位，往复运行；其它与实施例1同。
实施例6
图9为杠杆链自行车2轮柔链后驱式靠背座的结构示意图：其工作原理与实施例1同，其结构上与实施例1的区别是车座8上设有靠背8.1，在坐姿骑行时，人体臀部可向后靠紧车座8上的靠背8.1以利于腿部发力，能产生比人体自重更大的驱动力施加在踏板2.1上。
本发明不限于以上实施例的组合，根据结构原理有更多的组合方式。

Claims (5)

1.一种杠杆链自行车，由前轮、后轮、转向把等组成，其特征是，驱动系统为杠杆链。
2.根据权利要求1所述的杠杆链自行车，其特征是，链条为柔链。
3.根据权利要求1所述的杠杆链自行车，其特征是，链条为弧链。
4.根据权利要求1或2或3所述的杠杆链自行车，其特征是，车座上设有靠背。
5.根据权利要求1或2或3所述的杠杆链自行车，其特征是，车架为整体车架。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230159128A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Jonathan D. Roberts Electric tricycle

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US20230159128A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Jonathan D. Roberts Electric tricycle
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