CN212709830U - 一种人力交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种人力交通工具，包括车架、移动装置、传动机构和操作机构，传动机构包括大牙盘、小飞和用于传动的链条；车架设有支撑架，大牙盘通过大牙盘轴活动连接在支撑架的中部，大牙盘轴的两端分别与受压转动件的第一端固定连接，受压转动件的第二端的外侧设有槽轮，踏臂的中段位于槽轮的轮槽中；踏臂一端与踏板连接，另一端通过踏臂轴与支撑架第二端活动连接，同时两踏臂互相连接，可自由转动；所述踏臂轴与小飞的水平距离小于所述大牙盘轴与小飞的水平距离。通过对受压转动件、支撑架和踏臂的设定，可使使用者单次跨幅小，大大节省了体力消耗，且蹬踏时更容易控制自身的平衡。

Description

一种人力交通工具

技术领域

本实用新型涉及交通工具，具体为一种人力交通工具。

背景技术

此部分的陈述仅仅提供与本公开有关的背景技术信息，并且这些陈述可能构成现有技术。在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题。

传统的自行车，由于采用圆周的蹬踏运动，传动效率较低，比较费力。且当踏板处于垂直位置时，存在运动止点不易操作。采用坐姿使用时，完全使用腿部力量驱动，特别是长时间使用腿部力量的情况下，易使腿部疲劳；采用站姿使用时，由于脚部随自行车踏板作圆周运动，使用人身体的动作幅度大，导致人的体力消耗大，且增加自行车控制难度。

针对传统自行车的问题，出现了可上下蹬踏的自行车，其通过内部机构，使自行车两侧的踏板保持往复运动。在向下踩踏一侧的踏板时，另一侧的踏板复位至高位，从而通过转移操作者的重心位置，利用操作者的自身重力和向下作用力来带动大牙盘的转动，或直接带动与后轮连接的小飞的转动。

如申请号CN201911129514.6的名称为“一种上下踩踏型自行车”，一踏板踩到最低点时，另一踏板通过齿轮组复位至高点，从而为下一次侧身蹬踏做好准备。但两踏板间的幅度和高差较大，在进行侧身蹬踏时，如同上高台阶一样，单次跨幅较大，仍然会比较费力。也由于单次跨幅大，不施力的一侧的踏板会升上较大的高度，从而造成操作者身体的动作幅度大，蹬踏时不太容易控制自身的平衡，尤其是两轮的自行车，容易因平衡度差而导致翻车的情况发生。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于解决现有技术中的一部分问题，或至少缓解这些问题。

一种人力交通工具，包括车架、移动装置、传动机构和操作机构，所述传动机构包括大牙盘、小飞和用于传动的链条，所述操作机构包括踩踏机构和方向控制机构；

还包括支撑架，第一端与所述车架连接；所述大牙盘通过大牙盘轴活动连接在所述支撑架的中部；所述大牙盘轴的两端分别与受压转动件的第一端固定连接；

所述踩踏机构包括分别位于大牙盘两侧的两踏臂，包括第一踏臂和第二踏臂；所述踏臂的第一端分别与一踏板连接，第二端通过踏臂轴与所述支撑架的第二端活动连接；所述第一踏臂和第二踏臂分别与同侧的受压转动件的第二端接触；

所述踏臂轴与小飞的水平距离小于所述大牙盘轴与小飞的水平距离。

进一步的，所述受压转动件的第二端设有槽轮，所述踏臂与所述槽轮的接触点位于所述槽轮的轮槽内。

进一步的，所述槽轮设于所述受压转动件的外侧。

所述槽轮能够自行转动。

优选，当一侧踏臂处于踏臂最低点时，所述踏臂与所述受压转动件呈90°。

可选的，所述支撑架为三角架。

所述第一踏臂与所述第二踏臂的最大夹角≥60°。

进一步的，所述最大夹角在60°到120°之间。

最优的，所述最大夹角为60°。

所述大牙盘两侧的受压转动件的夹角在100°～180°之间。

最优的，所述大牙盘两侧的受压转动件的夹角为180°。

所述踏板与第一踏臂或第二踏臂成一定倾斜角度固定连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、使用者可通过移动重心来对本机构进行踩踏，从而带动自行车向前移动；

2、通过对受压转动件、支撑架和踏臂的设定，可使使用者单次跨幅小，每次蹬踏如同上低台阶一样，能大大节省了体力消耗；且使用者身体的动作幅度也较小，蹬踏时更容易控制自身的平衡，尤其适用两轮的自行车；

3、踏臂和踏板采用小幅度的前后往复复位方式，能有效的减小整个装置与移动无关的能量消耗，从而进一步达到省力的目的；

4、结构简单，容易操作和维修。

附图说明

本实用新型的上述结构可以通过以下的附图给出的非限定性的实施例进一步说明。

图1为本实用新型的示意图；

图2为本实用新型的踩踏机构和传动机构的实施例1的示意图；

图3为本实用新型的踩踏机构和传动机构的实施例2的示意图；

图4为本实用新型的实施例3的俯视图；

图5为本实用新型的实施例4的俯视图。

其中：1-前轮；2-前轮轴；3-转向臂；4-连接件；5-把手；6-车架；7-支撑架；8-大牙盘；9-大牙盘轴；10-受压转动件；11-槽轮；12-踏臂轴；13-第一踏臂；14-踏板；15-链条；16-小飞；17-后轮；18-后轮轴；19-第二踏臂。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施例只用于说明本实用新型而非限制本实用新型，在不脱离本实用新型技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的范围内。

如图1或2或3或4或5所示，一种人力交通工具，包括车架6、移动装置、传动机构和操作机构，所述传动机构包括大牙盘8、小飞16和用于传动的链条15，所述操作机构包括踩踏机构和方向控制机构；

还包括支撑架7，第一端与所述车架6连接；所述大牙盘8通过大牙盘轴9活动连接在所述支撑架7的中部；所述大牙盘轴9的两端分别与受压转动件10的第一端固定连接；

所述踩踏机构包括分别位于大牙盘8两侧的两踏臂，包括第一踏臂13和第二踏臂19；所述踏臂的第一端分别与一踏板14连接，第二端通过踏臂轴12与所述支撑架7的第二端活动连接；所述第一踏臂13和第二踏臂19分别与同侧的受压转动件10的第二端接触；

所述踏臂轴12与小飞16的水平距离小于所述大牙盘轴9与小飞16的水平距离。

移动装置包括前轮1、前轮轴2和后轮17，方向控制机构包括转向臂3和把手5，如图1所示。转向臂3一端固定有把手5，另一端与前轮轴2连接，使前轮1可以自由旋转；转向臂3的中部由连接件4与车架6一端连接、使转向臂3可以自由转动。车架6的另一端与后轮轴18连接，车架6的中段设置有支撑架7，支撑架7上安装可以自由旋转的大牙盘8以及踏臂轴12，如图2或3所示。

支撑架7也可根据实际情况设置在车架6的相应位置。可与车架6采用焊接、螺纹连接等方式固定连接。

如图2所示，大牙盘轴9与大牙盘8固定连接，且与支撑架7的中部活动连接，从而通过支撑架7使大牙盘8悬空，保证大牙盘8的正常转动。大牙盘轴9的两端与受压转动件10固定连接，当两侧的受压转动件10绕大牙盘轴9转动时，能通过大牙盘轴9带动大牙盘8转动，从而带动小飞16和后轮17转动，从而使自行车向前移动。后轮轴18上安装单向旋转的小飞16，用链条15将大牙盘8与小飞16连接，通过小飞16带动后轮17转动。所述小飞为小的飞轮盘片。

如图1所示，踏臂轴12穿过支撑架7的第二端，与支撑架7活动连接。踏臂轴12的两端分别与第一踏臂13和第二踏臂19活动连接，使两侧的踏臂可绕踏臂轴12自由转动。两侧的踏臂分别与受压转动件10的第二端接触，当蹬踏一侧的踏板14时，同侧的踏臂下压受压转动件10的第二端，从而通过受压转动件10和大牙盘轴9带动大牙盘8转动。

踏板14可与踏臂活动连接，如一般的自行车踏板。也可，所述踏板14与第一踏臂13或第二踏臂19成一定倾斜角度固定连接，如图1所示，在蹬踏时受力均匀且不易滑出，从而能更好的进行蹬踏操作。

所述支撑架7为三角架，如图3所示。也可，支撑架7为T型架或其他第二端向后延伸的形状，如图2所示。采用上述支撑架7，可使踏臂轴12不与大牙盘轴9在同一垂直线上，之间存在一定的水平距离。

当该机构在平路上移动时，一侧踏臂被蹬踏至踏臂最低点，由于踏臂轴12靠后，从而使与该踏臂接触的受压转动件10越过受压转动件10的最低点后继续绕大牙盘轴9向上被推动一定距离。由于两侧的受压转动件10的相对位置固定，相应的，另一侧的受压转动件10也将越过受压转动件10的最高点，继续绕大牙盘轴9向下被推动一定距离，从而蹬踏另一侧的踏板时，该侧踏臂能带动该侧的受压转动件10继续绕大牙盘轴9向下转动。从而避免踏臂轴12与大牙盘轴9处于同一垂直线时，踏臂绕至踏臂最低点后无法继续推动受压转动件10，造成另一侧的受压转动件10不能越过受压转动件10的最高点，踩踏另一侧与踏臂连接的踏板14时，大牙盘8不能持续同向转动，造成机构无法正常运行。

所述踏臂最低点为踏臂绕踏臂轴12转动至朝下与地面垂直时的点，受压转动件10最低点为受压转动件10绕大牙盘轴9转动至朝下与地面垂直时的点；所述踏臂最高点为踏臂绕踏臂轴12转动至朝上与地面垂直时的点，受压转动件10最高点为受压转动件10绕大牙盘轴9转动至朝上与地面垂直时的点。

受压转动件10受踏臂带动绕大牙盘轴9转动，当受压转动件10的中线(即受压转动件10的第一端与第二端的连线)与地面平行时存在止动点(踏臂向后推动受压转动件10继续绕大牙盘轴9转动，但同时受压转动件10也在推动踏臂向前，故形成止动点)，受压转动点10转动至该止动点后无法继续绕大牙盘轴9转动，故，所述大牙盘8两侧的受压转动件10的夹角在100°～180°之间，从而防止当一侧的受压转动件10达到止动点无法继续转动时，另一侧的受压转动件10尚未转过最高点，从而踩踏另一侧踏板14时不能使大牙盘8继续同向转动，易形成机械干涉。

当该机构在上坡移动时，所述止动点也始终保持与地面平行，故存在踏臂未踩踏至垂直于水平面时，受压转动件10到达止动点无法转动的情况，故上坡时一侧踏板14的踏臂被踩踏到尚未与水平面垂直的位置时就不能继续绕踏臂轴12转动了。此时，使用者需转移重心踩踏另一侧的踏板14，从而使该人力交通工具能继续向前移动。

受压转动件10之间的夹角设定，并配合踏臂轴12与大牙盘轴9的水平距离，从而使与受压转动件10接触的两侧踏臂之间存在最大夹角。所述最大夹角为一侧踏臂处于踏臂最低点时，两踏臂间的角度。所述第一踏臂13与所述第二踏臂19的最大夹角≥60°。可选的，所述最大夹角在60°到120°之间。优选，所述大牙盘8两侧的受压转动件10的夹角为180°，所述第一踏臂13与所述第二踏臂19的最大夹角为60°，如图2或3所示，从而使两踏板14之间的幅度和高差较小，使单次跨幅小，每次蹬踏如同上低台阶一样，能大大节省了体力消耗。也由于单次跨幅小，操作者身体的动作幅度也较小，蹬踏时更容易控制自身的平衡，尤其适用两轮的自行车，如同5所示。

当然，本机构也可使用在三轮车上，如图4所示，也能有效的节约体能。

当第二踏臂19位于踏臂最低点时，如图3所示。由于踏臂垂直于水平面，此时重力不能再对踏板14做功，从而不使第二踏臂19继续绕踏臂轴12向后转动。但若使用者人为对该踏板14向后做功，依然有可能使第二踏臂19继续绕踏臂轴12向后转动。从而，当第二踏臂19位于踏臂最低点需侧身踩踏与第一踏臂13连接的踏板14时，与第二踏臂19连接的踏板14有可能出现晃动(人为不自觉的对踏板14做功)，使使用者侧身踩踏时易出现身体平衡不稳的情况。为避免该问题，可通过设定踏臂轴12的相对位置和受压转动件10的长度，当一侧踏臂处于踏臂最低点时，所述踏臂与所述受压转动件10呈90°，即受压转动件10正好被推动至与地面平行，从而处于止动点。此时踏臂不能通过人为的向后对与之连接的踏板14做功而出现晃动，从而使使用者在侧身踩踏时不易受到该踏臂晃动的影响而致身体平衡不稳，更方便使用和操作该机构。

再进行蹬踏时，由于身体重心侧移，踏臂有可能滑出受压转动件10，从而造成机构不能正常运行。所述受压转动件10的第二端设有槽轮11，所述踏臂与所述槽轮11的接触点位于所述槽轮11的轮槽内，从而使踏板能始终保持与受压转动件10接触，不易滑出。

所述槽轮11设于所述受压转动件10的外侧，如图2所示。

槽轮11可与受压转动件10的第二端固定连接，也可活动连接，从而，所述槽轮11能够自行转动，减小踏臂下压受压转动件10时的摩擦力，从而更加省力。

踏臂的中段可位于槽轮11的轮槽内，能更好的利用杠杆原理，在踩踏时更省力。

受压转动件10可以是曲柄，或其他类似的连杆装置。

如图2或3所示，当大牙盘8两侧的受压转动件10的夹角为180°，两侧踏臂最大夹角为60°时踩踏机构和传动机构的运行如下：

在平路移动时，使用人的重心作用的第二踏臂19处于最低点时，如图2或3所示，第一踏臂13与第二踏臂19处于最大夹角。此时，传动机构不能驱动，第一踏臂13处于最佳工作位置，与第一踏臂13接触的第一受压转动件处于水平的起始位置，与第二踏臂19接触的第二受压转动件处于相反的水平的起始位置。当使用者的重心作用于与第一踏臂13连接的踏板14时，通过踏板14和第一踏臂13对第一受压转动件的槽轮11施加向下的力，从而使第一受压转动件绕大牙盘轴9向下转动。当第一受压转动件10转动至最低点时，由于踏臂轴12在水平面上相对于大牙盘轴9靠后，故此时第一踏臂13尚未绕踏臂轴12到达最低点，第一踏臂13在蹬踏力的作用下继续绕踏臂轴12向下转动，直至到达最低点。此时第一受压转动件被第一踏臂13继续推动，从而使第一受压转动件转动180°而处于水平位置(即第二受压转动件的起始位置)。与此同时，第二受压转动件随大牙盘轴9的转动而绕大牙盘轴9转动，从而与第一受压转动件的起始位置重合。第二受压转动件在转动时，同时对第二踏臂19施力，推动第二踏臂19反向推动至第一踏臂13的起始位置(即第二踏臂19处于最佳工作位置)，从而为下一次的侧身蹬踏做好准备。

在上坡移动时，由于止动点的缘故，第二踏臂19的起始位置不垂直于水平面，第一踏臂13处于最佳工作状态。踩踏与第一踏臂13连接的踏板14至第一踏臂19的起始位置后，第二踏臂19被第二受压转动件推动至至最佳工作状态，从而为下一次的侧身蹬踏做好准备。

使用人按照步行的方式反复在两个踏板14之间交替转换重心，从而使大牙盘8随受压转动件10的转动而转动，并通过链条15带动小飞16转动，从而使后轮17转动，从而实现了踏板14的往复运动和该机构的连续驱动。其结构也十分简单，即使故障也很易进行维修。且通过对踏臂轴12的位置及受压转动件10之间的夹角的设定，可使该机构的踩踏幅度和高差较小，从而更加省力。

且，第一踏臂13和第二踏臂19通过受压转动件10是呈前后的往复方式复位至最佳工作位置，与申请号CN201911129514.6的名称为“一种上下踩踏型自行车”的圆周复位方式相比，其减少了踏板14和踏臂回复最佳工作位置的做功。由于使用者的脚始终踩踏在两侧踏板14上，虽然有转移重心侧身蹬踏一侧的踏板14，但另一侧的踏板14始终承受一定的作用力。改为踏板14前后小幅度的往复复位方式后，能有效的减小整个装置与移动无关的能量消耗，从而进一步达到省力的目的。

两侧的受压转动件10的夹角为180°，也可确保第一踏臂13和第二踏臂19前后往复移动至最佳工作位置时的高差相同，从而使使用者更易掌握平衡。

为适应不同的道路条件，还可通过调整踏臂轴12的位置，从而使该机构能更好地适应不同的道路条件，减少使用人体力消耗。

上述没有特指的固定连接，可以是铆接、焊接、螺栓联接等连接方式，活动连接，可以是铰接等连接方式。

Claims (10)

1.一种人力交通工具，包括车架(6)、移动装置、传动机构和操作机构，所述传动机构包括大牙盘(8)、小飞(16)和用于传动的链条(15)，所述操作机构包括踩踏机构和方向控制机构；其特征在于，

还包括支撑架(7)，第一端与所述车架(6)连接；所述大牙盘(8)通过大牙盘轴(9)活动连接在所述支撑架(7)的中部；所述大牙盘轴(9)的两端分别与受压转动件(10)的第一端固定连接；

所述踩踏机构包括分别位于大牙盘(8)两侧的两踏臂，包括第一踏臂(13)和第二踏臂(19)；所述踏臂的第一端分别与一踏板(14)连接，第二端通过踏臂轴(12)与所述支撑架(7)的第二端活动连接；所述第一踏臂(13)和第二踏臂(19)分别与同侧的受压转动件(10)的第二端接触；

所述踏臂轴(12)与小飞(16)的水平距离小于所述大牙盘轴(9)与小飞(16)的水平距离。

2.根据权利要求1所述的人力交通工具，其特征在于，所述受压转动件(10)的第二端设有槽轮(11)，所述踏臂与所述槽轮(11)的接触点位于所述槽轮(11)的轮槽内。

3.根据权利要求2所述的人力交通工具，其特征在于，所述槽轮(11)设于所述受压转动件(10)的外侧。

4.根据权利要求1所述的人力交通工具，其特征在于，当一侧踏臂处于踏臂最低点时，所述踏臂与所述受压转动件(10)呈90°。

5.根据权利要求1所述的人力交通工具，其特征在于，所述支撑架(7)为三角架。

6.根据权利要求1所述的人力交通工具，其特征在于，所述第一踏臂(13)与所述第二踏臂(19)的最大夹角≥60°。

7.根据权利要求6所述的人力交通工具，其特征在于，所述最大夹角在60°到120°之间。

8.根据权利要求7所述的人力交通工具，其特征在于，所述最大夹角为60°。

9.根据权利要求1所述的人力交通工具，其特征在于，所述大牙盘(8)两侧的受压转动件(10)的夹角在100°～180°之间。

10.根据权利要求9所述的人力交通工具，其特征在于，所述大牙盘(8)两侧的受压转动件(10)的夹角为180°。

Images