CN206068064U - 踏步自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种踏步自行车，其包含左右两边的曲柄，连杆或滚轮，摇杆，其还包括转轴两边复位空转的棘轮，使脚踏板自动复位的拉簧，选定做功效率高的驱动路径，能保持相对平衡的脚踏板，承受人体重量与骑行时颠簸力的固定支座，还包含多级变速机构等。本实用新型通过新的结构，可呈现新的骑行感，骑行时，双手扶着车把，双脚以站立的姿势站在踏步自行车上，随便哪个脚原位抬起再往下踏即可，抬高抬底都可以踏，可双脚轮流踏，也可单脚持续踏，甚至可以双脚一起踏，随心所欲，怎么踏都可，非常方便舒适。该车尺寸极小、轻巧、省力、便于随身携带，是一种短途理想的小型代步工具。

Description

踏步自行车

技术领域：

本实用新型涉及人力交通工具领域，特别涉及一种踏步自行车。

背景技术：

随着经济的发展，私家车的日益普及，城市交通堵塞问题也越发严重，而且停车位不但难求，且还停车收费。并因很多城市禁电、禁摩令的实行，电动车的存放、充电不便，自行车的费力等，造成人们无理想的短途代步工具。其中自行车虽为一款绿色环保的交通工具，但美中不足的是：从自行车历史以来，一成不变的脚蹬踏板通过曲柄带动链轮做圆周运动的最佳着力点，仅只有转到轮盘上方偏前处大约圆周四分之一的圆弧段，做功效率底；随身携带不便，虽然后期改造出折叠自行车，有效减小的尺寸也并不够理想。而目前的踏步自行车，量产的、没量产的都存在一个共同的缺点：只能靠单脚站立！在单脚站立很累的同时，安全性、舒适性都得不到保障。

因此，面对当今这种拥挤和有碍环保与健康的交通状况，需要有一种轻巧便于携带的交通工具来服务人们的日常生活。

实用新型内容：

本实用新型提供一种踏步自行车，尺寸极小便于携带，省力。通过新的结构，可呈现新的骑行感，在骑行时，双手扶着车把，双脚以站立的姿势站在踏板车上，当动力不足时，左右脚随便哪个脚原位抬起再往下踏都可，脚抬高度在一定范围内，抬高抬底都可以踏，可双脚轮流踏，也可单脚持续踏，甚至可以双脚一起踏，随心所欲，怎么踏都可，非常方便舒适。并且本实用新型的传动机构，选用做功效率高的圆弧段作为驱动路径，再加上了人体自身的重量对脚踏板的持续施力，所以非常省力。

本实用新型的踏步自行车，通过不同的结构、不同的搭配，可以实现完全相同的功能，现列举以下几种：

一、其驱动机构采用的技术方案原理一是：采用铰链四杆结构。

由两组相互关联的铰链四杆机构组成，选取铰链四杆机构中做功效率高的圆弧段做为驱动路径，曲柄转动角度小于180°，用以避开铰链四杆机构中的死点和做功效率底的压力角。它包含左右两个曲柄都用棘轮连接在第一转轴上，使二个曲柄都只能往同一方向做功，复位时空转；曲柄另端铰接连杆，连杆另端再与摇杆中部的铰支座铰接，摇杆一端设有脚踏板，另一端都与摆转副铰接；所述的左右两个摇杆都用拉簧或其它弹性元件连接车架拉到摇杆上方车架的定位销处，由定位销限制曲柄转动角度小于180°，使当脚往上抬时，脚踏板因拉簧的作用也同时跟着往上升；在脚踏板的下方，设有脚踏板固定支座，当脚踏板踏到最底端的固定支座上时，与车架固定连接的支座能有效承受人体的重量与骑行时的颠簸力，固定支座上还可适当加设减震功能。

此结构还包含多级变速机构，所述多级变速机构为：第一转轴上设置有第一主动链轮与第二转轴上第一从动链轮用链条链连接，第二转轴上同轴设置有第二主动链轮与后轮同轴的飞轮用链条链连接。可以由二对相互对应的主动传动件与从动传动件组成，根据速度需要，也可以由三对组成。

二、其驱动机构采用的技术方案原理二是：采用摇杆滚轮曲柄结构。

将上述方案一铰链四杆机构中的连杆，替换成滚轮与曲柄连接，弹性元件可以选用扭簧或其它弹性元件安装在第一转轴与车架处，其它与上述方案一的结构类同。

三、其驱动机构采用的技术方案原理三是：采用曲柄齿轮结构。

第一转轴两边都用棘轮连接曲柄，曲柄另一端都连接腿踏板，第一转轴与曲柄连接处，都装有扭簧或其它弹性元件；在曲柄上方车架处，设置有限制曲柄往复转动的角度小于90°的定位销。此结构还包含多级变速机构，所述多级变速机构为含有二对或三对或四对相互对应的主动传动件与从动传动件，用来改变后轮的转动方向与转动速度。

综上所述，通过踩踏脚踏板，带动曲柄可驱动第一转轴转动，再通过变速机构调整转动速度与方向，从而可以驱动后轮转动前行；再松开脚踏板，因弹性元件拉簧或扭簧的弹力与棘轮复位空转的特征，脚踏板随脚上升，就可以再次踏下脚踏板，对车持续施力。

对于爱好脚踏板上下交替踩踏的，取消弹性元件，仅需将上述原理一、原理二中左右两边的摇杆，或上述原理三中左右两边的曲柄，用拉索绕过车架上的滚轮相互连接即可。当一边脚踏板向下踩时，拉索同时将另一边的脚踏板往上拉。

考虑到本实用新型的驱动机构中的摇杆，是以摆转副为圆心做圆弧路径运动，当摇杆转到圆弧顶端与底端时，脚踏板如果与摇杆固定平行会倾斜严重，不利于站立与踩踏，需装配可以保持相对平衡的脚踏板。本实用新型的脚踏板，可以使脚踏板在顶端与底端时保持相对平衡或减缓倾斜度，而且符合人体工程学，在往上抬脚的时候，前方脚尖都略向下，本实用新型的脚踏板在随脚上升时，前方也可随脚向下。其基本构造原理是：与摇杆顶端成90°固定连接踏板轴，踏板轴固定连接方板，踏板体内部成大于所述方板厚度的空心方形状，把方板安装在踏板体内的空心方形内，踏板体两侧含空心圆安装在踏板轴上。具体制作安装时，可以将踏板体分为上下两层：上踏板体、下踏板体，然后吻合安装到所述踏板轴上，用螺丝或其它紧固件固定即可。

通过以上说明，本实用新型的踏步自行车，在骑行过程中，因惯性滑行时，可以双脚站立，施力时，左右脚可以随心所欲的上抬与踩踏。虽然任何机械都不省功，但本实用新型的踏步自行车以人体自身重量踏下对传动机构施力，人体自身重量远大于其在骑普通自行车时的踩踏力，并且选取了最省力的弧段做为驱动路径，做功效率非常高，充分利用了能量驱动最大化，所以极其省力。因脚踏板移动路径小，还可以无需坐垫等长尺寸零件支配，结构简单，骑行时重心底，可造出尺寸极小的人力驱动代步车，折叠后，随身携带非常方便。携带有本实用新型踏步自行车的车主，当遇上塞车时或停车地与目的地足够远，可随时用来代步。透过上述说明，本实用新型为目前市面上前所未见的踏步自行车，极具人力交通工具行业的利用性价值，可减缓城市的拥挤交通状况，来服务人们的短途代步需要。

附图说明：

图1为本实用新型的踏步自行车铰链四杆主视结构示意图；

图2为本实用新型的踏步自行车铰链四杆后视结构示意图；

图3为本实用新型的踏步自行车摇杆滚轮曲柄主视结构示意图；

图4为本实用新型的踏步自行车摇杆滚轮曲柄后视结构示意图；

图5为本实用新型的踏步自行车曲柄齿轮主视结构示意图；

图6为本实用新型的踏步自行车曲柄齿轮后视结构示意图；

图7为本实用新型的踏步自行车脚踏板结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本实用新型的踏步自行车作详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施方式一：铰链四杆结构的实施方式。

参看图1、图2，图中的左曲柄18用左棘轮9连接到第一转轴10的左侧，左曲柄18另一端与左连杆17铰接，左连杆17另一端再与左摇杆15中部的左铰支座16铰接，左摇杆15的一端铰接在左摆转副13上，另一端与左踏板轴20固定连接，左脚踏板21安装在左踏板轴20上，左拉簧14一端拉着左摇杆15，另一端拉着上方车架5。

右侧同理，右曲柄25用右棘轮33连接到第一转轴10的右侧，右曲柄25另一端与右连杆26铰接，右连杆26另一端再与右摇杆27中部的右铰支座34铰接，右摇杆27的一端铰接在右摆转副36上，另一端与右踏板轴23固定连接，右脚踏板24安装在右踏板轴23上，右拉簧35一端拉着右摇杆27，另一端拉着上方车架5。

车架5下方装有固定支座19与车架5固定连接。车架5上方装有定位销6，限制左曲柄18、右曲柄25的转动角度小于180°。

所述链轮变速机构中，第一转轴10上设置有第一主动链轮8与第二转轴32上第一从动链轮11用第一链条7链连接，第二转轴32上同轴设置有第二主动链轮30与后轮12同轴的飞轮29用第二链条22链连接。

参看图1、图2、与综上所述，当骑行时，手扶着前轮3上方的车把1，踏下左脚踏板21，左脚踏板21连着左摇杆15拉动左曲柄18向下运动，驱动第一转轴10上的第一主动链轮8转动，然后通过第一链条7链传动到第二转轴32上的第一从动链轮11，驱动与第一从动链轮11同轴设置的第二主动链轮30转动，第二主动链轮30再通过第二链条22链传动到与后轮12同轴上的飞轮29，从而驱动后轮12转动，与此同时，左拉簧14受力张开，当左脚踏板21踏到下方的固定支座19上时，由固定支座19承受人体的重量与骑行时的颠簸力。踏下右脚踏板24的驱动方式同踏下左脚踏板21的方式类同，当踏到最底部的固定支座19上时，与左脚踏板21在固定支座19上平行，此时人体成站立状态。

当上抬踏在左脚踏板21上的左脚时，因连接在左摇杆15上的左拉簧14具有拉力，连接在第一转轴10上的左棘轮9反向空转，所以随着左脚的上抬左摇杆15上的左脚踏板21同时随着左脚上升，由此可以再次踏下左脚踏板21从而驱动后轮12持续转动。当左脚抬升高度足够高时，左拉簧14拉着左摇杆15至定位销6处时，由定位销6阻止左摇杆15继续上升，保持左曲柄18在小于180°范围内转动。上抬右脚的实施方式与上抬左脚的实施方式完全相同，因此，骑行时，左右脚随便哪个脚原位抬起再往下踏都可。

具体实施方式二：摇杆滚轮曲柄结构的实施方式。

参看图1、图2、图3、图4，与上述铰链四杆驱动的实施方式不同之处在于，左连杆17替换成了左滚轮38与左曲柄18连接，左拉簧14替换成左扭簧39安装在车架5与第一转轴10的左侧；右连杆26替换成了右滚轮37与右曲柄25连接，右拉簧35替换成右扭簧42安装在车架5与第一转轴10的右侧；限制曲柄转动角度小于180°的定位销6分成左定位销40右定位销41分别安装在车架5与第一转轴10的左边与右边。

骑行时，踏下左脚踏板21，左摇杆15带动左滚轮38滚动，同时带动左曲柄18往下运动，从而带动第一转轴10上的第一主动链轮8转动，与此同时左扭簧39受力；上抬左脚，因左扭簧39的扭转力，与左棘轮9复位空转的特征，左脚踏板21随着左脚上升，由此可以再次踏下左脚踏板21持续施力。踏下右脚踏板24与踏下左脚踏板21的实施方式完全相同。

具体实施方式三：曲柄齿轮结构的实施方式。

参看图5、图6，第一转轴101左边用左棘轮110连接左曲柄111，左曲柄111另端连接左踏板轴114，左脚踏板113安装在左踏板轴114上，左脚踏板113下方安装有固定支座115，左扭簧102安装在车架108与左曲柄111处，车架108上方装有定位梢100；第一转轴101右边用右棘轮123连接右曲柄119，右曲柄119另端连接右踏板轴118，右脚踏板117安装在右踏板轴118上，右脚踏板117下方安装有固定支座115，右扭簧120安装在车架108与右曲柄119处，车架108上方装有定位梢100；第一转轴101上设置有主动齿轮109与第二转轴112上的从动齿轮122啮合，与从动齿轮122同轴设置的第一主动链轮103与第三转轴125上的第一从动链轮106用第一链条104链连接，第一从动链轮106同轴设置的第二主动链轮105与后轮116同轴的飞轮121用第二链条107链连接。

骑行时，踏下左脚踏板113，带动左曲柄111向下运动，驱动第一转轴101上的主动齿轮109转动，传动到第二转轴112上的从动齿轮122，与从动齿轮122同轴的第一主动链轮103链传动到第三转轴125上的第一从动链轮106，与第一从动链轮106同轴的第二主动链轮105再链传动到与后轮116同轴的飞轮121，从而驱动后轮116转动；与此同时左扭簧102受力，当左脚踏板113踏到下方的固定支座115上时，由固定支座115承受人体的重量与骑行时的颠簸力。踏下右脚踏板117的实施方式与踏下左脚踏板113的实施方式类同，当踏至下方的固定支座115上时，与左脚踏板113平行，此时人体成站立状态。

当上抬踏在左脚踏板113上的左脚时，因左扭簧102具有扭转力，连接在第一转轴101上的左棘轮110反向空转，所以随着左脚的上抬左脚踏板113同时随着左脚上升，由此可以再次踏下左脚踏板113从而驱动后轮116持续转动。当左脚抬升高度足够高时，由定位销100阻止左曲柄111继续上升，保持左曲柄111在小于90°范围内转动。上抬右脚的实施方式与上抬左脚的实施方式完全相同，因此，骑行时，左右脚随便哪个脚原位抬起再往下踏都可。

具体实施方式四：脚踏板减缓倾斜度、保持相对平衡的实施方式。

参看图7，摇杆44顶端固定连接踏板轴46，方板45与摇杆44平行固定连接在踏板轴46上，踏板体48内部成大于所述方板45厚度的空心方形47把方板45安装在踏板体48内部，踏板体48两侧含有空心圆，空心圆吻合安装在踏板轴46上，所述空心圆略大于踏板轴46，使踏板体48能顺利转动。当摇杆44围绕摆转副43在所摇动路径的顶部时，方板45成右边高，左边底，此时因踏板体48内含有空心方形47，踏板体48右边可向下踏至方板45右侧顶端处，同时踏板体48左边上升，所以可以保持相对平衡。同理，当摇杆44围绕摆转副43在所摇动路径的最底端时，方板45成右边底，左边高，此时因踏板体48内含有空心方形47，踏板体48左边可向下踏至方板45左侧顶端处，同时踏板体48右边上升，同样保持了相对平衡，便于人体站立与踩踏。

具体实施方式五：脚踏板上下交替踩踏的实踏方式。

举例参看图3，取消左扭簧39与右扭簧42，将拉索201一端连接左摇杆15，从车架5上的带槽滚轮202中的V型槽中绕到右边，另一端连接右摇杆27。当踏下左脚踏板21时，拉索201同时将右脚踏板24往上拉，当踏下右脚踏板24时，拉索201同时将左脚踏板21往上拉，因此，左脚踏板21与右脚踏板24可以互相交替上下踩踏。

本实用新型的踏步自行车，还可以根据所需，增加折叠功能，在实际应用当中，还需安装刹车，所述链轮、前轮、后轮上方还需安装保护罩等必备部件。

上述踏步车驱动机构同样适合于三轮车、四轮车、电动自行车等人力交通工具。

以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本实用新型的踏步自行车还可以有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构，上述链轮也可以采用皮带轮等其它传动件替代，拉簧也可选用扭簧、压簧、吊脚套弹簧、板簧、气压弹簧、压簧等弹性元件替代，甚至可以到脚踏板上安装脚套来替代弹性元件带动脚踏板上升。本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，凡依本实用新型原理或结构形式做相似的变化或修改，均落入本实用新型的保护范围，只要不脱离本实用新型的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种踏步自行车，它包含第一转轴左右两边的曲柄，连杆或滚轮，摇杆，其特征在于：其还包含两边使脚踏板复位的弹性元件，复位时空转的棘轮，曲柄转动角度小于180°的往复圆弧运动，所述弹性元件为拉簧或扭簧或板簧或气压弹簧或压簧。

2.根据权利要求1所述的踏步自行车，其还包含一种保持相对平衡的脚踏板，其特征在于：它包含固定的踏板轴，与踏板轴固定连接的方板，内含大于该方板厚度的空心方形的踏板体。

3.根据权利要求1所述的踏步自行车，其特征在于：其还包含多级变速机构，所述多级变速机构为含有二对或三对相互对应的主动传动件与从动传动件。

4.根据权利要求1所述的踏步自行车，其特征在于：其包含取代弹性元件使左右脚踏板交替上下的拉索、滚轮。

5.根据权利要求1所述的踏步自行车，其特征在于：脚踏板下方装有承受人体重量与骑行时颠簸力的固定支座。