TWI454403B - 可用手驅動的自行車 - Google Patents

Description

可用手驅動的自行車

本發明涉及自行車，尤其是一種可以由使用者的手進行驅動的自行車。

常規的普通自行車由使用者通過腳踩踏板而進行驅動，使用者的手僅用於握持車把以掌控自行車的前進方向。後來，本領域中也出現了可以由使用者的手進行驅動的自行車。

例如中國實用新型專利ZL03284276.7(授權公告號為CN2646017Y)公開了一種健身自行車，包括車把、前車軸，它還包括前加力裝置，前加力裝置的增力架鉸接在車把上，加力杆、伸縮推杆和伸縮拉杆分別與增力架鉸接，有一個曲軸裝在與車把固連的支架上，加力杆的第二端與曲軸鉸接，伸縮拉杆的第二端和伸縮推杆的第二端也分別與曲軸鉸接，在曲軸第一端裝有齒盤，齒盤通過鏈條與裝在前車軸上的超越離合器相連。這種健身自行車，可通過推拉增力架驅動自行車運動，從而達到鍛煉上肢的目的。該自行車需要另外加設一套設置在車把上的前加力裝置，包括曲軸、齒盤和鏈條等，結構複雜，且成本高昂。

歐洲專利申請EP 0 541 136A1公開了一種將通常閒置的自行車前輪轉換為驅動輪的機制，它可以暫時將自行車的前輪轉換為驅動輪，包括：一個鉸接在車架之前和上面的杆；固定在所述車架上的車把-推臂，用於阻止/釋放所述車把-推臂的停止移動齒，所述車把-推臂可以在一個垂直平面擺動；包括鏈條的傳輸機構，其中一個自由輪與自行車的前輪同軸和固定在其上，用於將所述車把-推臂的交替運動傳送到所述自由輪；彈性返回裝置，用於就所述車把-推臂返回到原來的位置；以及用於控制所述停止移動齒的控制裝置。該自行車也需要另外加設自由輪和鏈條等部件，使其結構複雜，且成本高昂。

因此，現有技術中的用手驅動的自行車一般只是在前輪上加設一套用手通過相關部件驅動的齒輪和鏈條驅動機構，其類似于普通自行車中用腳踩踏驅動的齒輪和鏈條驅動機構，因此，它們結構複雜且成本高昂。

本發明的目的是克服上述現有技術的缺點，提供一種結構簡單和/或成本較低的可用手驅動的自行車。

為了實現上述目的，本發明提供了一種自行車，包括：車把；立管，所述立管的第一端與車把固定連接，所述立管的第二端可轉動地固定連接到所述自行車的前叉臂上，並且從所述立管的第二端向自行車的前輪的方向延伸搖臂，所述立管與所述搖臂固定在一起而形成以所述立管的第二端為支點的動力杆，所述車把可前後移動以推動所述立管繞所述支點轉動；飛輪，安裝在所述前輪的軸上，所述飛輪為裝有發條彈簧的單向軸輪；鋼線，所述鋼線的第一端固定在所述前叉臂末端的靠近飛輪的位置上，所述鋼線的第二端通過繞過所述搖臂的自由端上的滑輪從而繞過所述搖臂的所述自由端，並纏繞 在所述飛輪上與所述飛輪上的所述發條彈簧相連接，從而固定在所述前輪的所述飛輪上，使得所述車把在被推拉而前後移動時，所述立管繞所述支點轉動，且所述搖臂的自由端也相應地移動，並且通過所述鋼線而驅動所述飛輪轉動，從而帶動所述前輪轉動。

所述自行車還包括安裝在所述前叉臂上的固定絞鏈支座，所述立管的第二端通過鎖釘可轉動地連接到所述固定絞鏈支座的前端。

所述自行車還包括蓄能彈簧，所述蓄能彈簧的第一端連接在所述固定絞鏈支座的後端，所述蓄能彈簧的第二端連接在一個鎖板上，所述鎖板固定安裝在所述立管上，使得當向前推動車把時，鎖板上的蓄能彈簧被拉長，所述搖臂及其自由端上的滑輪靠近前叉臂，由於鋼線連接在裝有發條彈簧的單向飛輪上，以致於通過所述發條彈簧，所述鋼線以順時針方向被回縮纏繞在所述飛輪上；且當向前推動車把的推力不存在時，和/或向後拉動車把時，所述蓄能彈簧縮回，驅動所述動力杆使鋼線以逆時針方向被拉伸，從而帶動所述飛輪轉動以驅動自行車的前輪向前轉動。

所述自行車還包括貫穿立管的止動棘門和槽板，所述止動棘門與自行車的剎車系統連接，所述槽板上設有多個棘齒，從而在所述剎車系統動作時，所述止動棘門卡在所述槽板的棘齒上而將所述車把向前鎖定，使所述車把停止向前移動，讓騎車者不致失去重心。

所述槽板具有槽腔，所述立管穿過所述槽腔且可在所述槽腔中繞所述支點轉動。

所述止動棘門包括兩個相隔開的末端，所述兩個相隔開的末端分別通過止動棘門制動線與所述剎車系統連接。

所述槽板的槽腔前端和後端分別設有膠座，以減少所述立管在槽腔內繞所述支點轉動時所產生的震盪。

所述鋼線的所述第一端通過釘子而固定在所述前叉臂末端的靠近飛輪的位置上。

所述飛輪是單向軸輪，其中包含與所述鋼線的所述第二端相連接的發條彈簧，用於例如順時針地回收鋼線。

所述自行車還可以包括一個或兩個後輪，以及用腳踩踏進行驅動的後輪驅動機構。

本發明可以讓騎車者同時可以運用雙手來驅動自行車的前輪以前進，從而突破了普通自行車的僅僅依靠騎車者的腳來驅動後輪以使自行車前進的方式。

根據本發明，自行車的騎車者可以運用雙手把車把(動力杆)不斷地作前後的往復動作，來驅動自行車的前輪前進，以達至可提升自行車的速率及騎車者手腳同時運動的效果。

本發明對自行車的動力具有以下的全新創意：

-讓自行車的騎車者能同時作手及腳部的運動；

-前輪被手驅動前進，可增加自行車的一定速率；

-可更豐富及活化現有的健身自行車之效果；

-騎車者可以隨意運用前輪前進與否，或在平路上只用車把讓自行車單靠前輪前進，從而增加騎車者在騎車時使用前或/及後車輪前進的選擇彈性；

-對比傳統自行車，增加的生產成本極少，所涉及的技術也不複雜；

對比配合充電用途的傳統自行車，本發明運用雙手把車把和/或搖臂不斷地作前後擺動的往復動作，加上配套設備，可實現不同高效用途的充電功能。

下面參照附圖通過詳細介紹本發明的優選實施方式，來描述本發明的方案。

圖1是根據本發明的優選實施例的自行車的前半部分的側視示意圖，包括車把、前輪和相應的用手驅動的驅動機構。

需要指出的是，圖1的實施例是基於兩輪或三輪的自行車的，為簡便起見，沒有畫出自行車的車座、後輪及其驅動機構，因為這些沒有畫出的部件可以與現有技術的自行車中的相應部件相同。

因此，圖1的實施例也可以稱為“全動自行車”，既可以由手驅動，也可以用腳驅動，或者是手腳並用地驅動。

如圖1所示，本發明的自行車包括：車把1，它與立管2的第一端固定連接，所述立管的第二端可轉動地固定連接到所述自行車的前叉臂6上，並且搖臂14從所述立管的所述第二端向自行車的前輪的方向延伸，其中所述立管與所述搖臂固定在一起而形成以所述立管的所述第二端為支點的動力杆，所述立管可繞所述支點轉動；飛輪8安裝在所述前輪的軸上；鋼線16，其第一端固定在所述前叉臂6末端的靠近飛輪的位置上，第二端繞過所述搖臂14的自由端上的滑輪(15)而固定在所述前輪的所述飛輪上，使得在所述車把被推拉而前後移動時，所述立管繞所述支點轉動，使得所述搖臂的自由端也相應地前後移動，並且通過所述鋼線而驅動所述飛輪8轉動，從而帶動所述前輪轉動。

優選地，所述自行車還可以包括安裝在所述搖臂14的自由端上的滑輪15，其中所述鋼線通過繞在所述滑輪上而繞過所述搖臂14的自由端。

所述自行車還可以包括安裝在所述前叉臂上的固定絞鏈支座13，所述立管的所述第二端通過鎖釘12可轉動地連接到所述固定絞鏈支座的前端。

圖3是根據本發明的優選實施例的自行車中的槽板和固定鉸鏈支座部分的放大圖。如圖3所示，所述自行車還可以包括蓄能彈簧5，所述蓄能彈簧的第一端連接在所述固定絞鏈支座的後端，所述蓄能彈簧的第二端連接在鎖板3上，所述鎖板3固定安裝在所述立管上，使得當向前推動車把時，鎖板上的蓄能彈簧被拉長，所述搖臂及其末端滑輪靠近前叉臂，以致於所述鋼線以順時針方向回縮纏繞在所述飛輪上；且當推力不存在時，所述蓄能彈簧縮回，驅動所述動力杆使鋼線以逆時針方向被拉伸，從而帶動所述飛輪轉動以驅動自行車的前輪向前轉動。

圖2是根據本發明的優選實施例的自行車中的止動棘門的立體示意圖。如圖1和圖2所示，所述自行車還可以包括貫穿立管的止動棘門11和槽板9，所述止動棘門與自行車的剎車系統(未畫出)連接，所述槽板上設有多個棘齒18，從而在所述剎車系統動作時，所述止動棘門卡在所述槽板的棘齒18上而將所述車把向前鎖定，使所述車把停止向前。

所述槽板9具有槽腔，所述立管可以穿過所述槽腔且可在所述槽腔中前後擺動。

所述止動棘門11可以包括兩個相隔開的末端，所述兩個相隔開的末端分別通過止動棘門制動線20與所述剎車系統連接。如圖2所示，所述止動棘門11的兩個末端還可以與兩個彈簧21分別連接，以使所述止動棘門11保持就位。

所述槽板的槽腔前端和後端可以分別設有膠座17和19，以減少所述立管在槽腔內前後擺動所產生的震盪。

所述鋼線16的所述第一端可以通過釘子7而固定在所述前叉臂6末端的靠近飛輪的位置上。

所述飛輪8可以是單向軸輪，其中包含與所述鋼線的所述第二端相連接的發條彈簧。

如圖1所示，本發明的自行車包括在傳統自行車的前叉臂6和頭管4前安裝一支由車把1、立管2及搖臂14所組成的「動力杆」。並透過接合前叉臂上的固定鉸鏈支座其前端的鎖釘連接搖臂，在固定鉸鏈支座尾部緊扣著一對蓄能彈簧的底端；而這對蓄能彈簧的頂端則緊扣著連合在立管的鎖板上，且鎖板上同時安裝了一止動棘門。此外，立管也均同時貫穿置放頭管頂部向前伸延的槽板及槽板下方的止動棘門中；再配合一鋼線由前叉臂近輪軸的釘子經搖臂底部的滑輪後回到在前叉臂末端的“(含發條彈簧)的單向軸輪/飛輪8”(下稱“單向軸輪”)上；使前叉臂與「動力杆」有著牽引帶動的關係。

當騎車者用手把車把向前推的時候，緊扣著鎖板的一對蓄能彈簧被拉長，同時搖臂及其末端的滑輪向後靠近前叉臂，鋼線亦因而以順時針方向回收藏在單向軸輪(即飛輪8)上；當推力不存在時，被拉長之蓄能彈簧便縮回，同時釋放出能量，驅使上述「動力杆」上的鋼線從靠近前叉臂末端的單向軸輪處以逆時針方向前拉展，所述逆時針方向傳動的單向軸輪驅動所述自行車的前輪前進。如果在這個時候，在上述的車把被縮回的彈簧向後施力運動過程中，騎車者用手將車把向後拉，即再加以施力拉回車把，附加的回拉力會促成前輪向前的更大效能，則前進中的前輪的速率便會加大。

從上面介紹的實施方案可以看出，本發明可以在自行車前進中用手推或/及拉回車把，帶動所述由立管和搖臂組成的動力杆繞其支點轉動，所述轉動通過鋼線的牽引作用而驅動自行車的前輪轉動以使自行車前進。本發明省略了現有技術中的與鏈條和齒輪相關的驅動機構，而代之以鋼線和飛輪的結構，可以顯著降低手驅動機構的生產成本，減輕自行車的重量，並且提高手驅動的效率。

自行車的騎車者可以運用雙手將車把以及「動力杆」不斷地作前後的往復動作，來驅動自行車的前輪(或後輪)前進；這便可突破傳統自行車的單靠騎車者運用腳踏而通過後輪驅動自行車前進的方式，達至可提升自行車的速率及使騎車者全身運動的效果。

為保障坐在所述自行車上的騎車者在急剎車時的安全，所述自行車的立管上裝有一個止動棘門，而所述止動棘門的兩個末端各自接入自行車的前和/或後剎車系統內。參見圖2，當自行車的騎車者要運用前和/或後剎車系統時，可以讓接入自行車的前和後之剎車系統內之止動棘門向上‧因槽板底部裝有一個或多個棘齒，使止動棘門的前方受到棘齒的阻擋，將車把即時鎖定，從而減底騎車者剎車時失去重心的危險，參見圖3。

另外，所述槽板的槽腔的前端及末端均可以配置膠座，以減低車把、立管及搖臂合成的「動力杆」在槽腔內作前後擺動時的震盪，參見圖3。

最後，當騎車者運用雙手把車把不斷地作前後的往復動作來驅動自行車前進時，所述動作並不影響車把原有的平衡、轉動等傳統功能。

以上以優選實施例介紹了本發明的原理和結構，上述內容被認為僅僅是描述性的，而非限制性的。本領域技術人員可以按照說明書中的教導對本發明進行各種改進和/修改，這些改進和/或修改都應當被包括在本發明申請專利範圍中。

1．．．車把

2．．．立管

3．．．鎖板

4．．．頭管

5．．．蓄能彈簧

6．．．前叉臂

7．．．釘子

8．．．飛輪

9．．．槽板

11．．．止動棘門

12．．．鎖釘

13．．．絞鏈支座

14．．．搖臂

15．．．滑輪

16‧‧‧鋼線

17‧‧‧膠座

18‧‧‧棘齒

19‧‧‧膠座

20‧‧‧制動線

21‧‧‧彈簧

下面參照附圖介紹本發明的優選實施方式。在附圖中：

圖1是根據本發明的優選實施例的自行車的前半部分的側視示意圖，包括車把、前輪和相應的用手驅動的驅動機構；

圖2是根據本發明的優選實施例的自行車中的止動棘門的立體示意圖；

圖3是根據本發明的優選實施例的自行車中的槽板和固定鉸鏈支座部分的放大圖

1．．．車把

2．．．立管

3．．．鎖板

4．．．頭管

5．．．蓄能彈簧

6．．．前叉臂

7．．．釘子

8．．．飛輪

9．．．槽板

11．．．止動棘門

12．．．鎖釘

13．．．絞鏈支座

14．．．搖臂

15．．．滑輪

16．．．鋼線

Claims (8)

1. 一種自行車，其特徵在於包括：車把(1)；立管(2)，所述立管(2)的第一端與車把(1)固定連接，所述立管的第二端可轉動地固定連接到所述自行車的前叉臂(6)上，並且從所述立管的第二端向自行車的前輪的方向延伸搖臂(14)，所述立管與所述搖臂固定在一起而形成以所述立管的第二端為支點的動力杆，所述車把可前後移動以推動所述立管繞所述支點轉動；飛輪(8)，安裝在所述前輪的軸上，所述飛輪(8)為裝有發條彈簧的單向軸輪；鋼線(16)，所述鋼線的第一端固定在所述前叉臂(6)末端的靠近飛輪的位置上，所述鋼線的第二端通過繞過所述搖臂(14)的自由端上的滑輪(15)從而繞過所述搖臂(14)的所述自由端，並纏繞在所述飛輪(8)上與所述飛輪(8)上的所述發條彈簧相連接，從而固定在所述前輪的所述飛輪上，使得所述車把在被推拉而前後移動時，所述立管繞所述支點轉動，且所述搖臂的自由端也相應地轉動，並且通過所述鋼線而驅動所述飛輪(8)轉動，從而帶動所述前輪轉動。
2. 如申請專利範圍第1項之自行車，其中還包括安裝在所述前叉臂上的固定絞鏈支座(13)，所述立管的第二端通過鎖釘(12)可轉動地連接到所述固定絞鏈支座的前端。
3. 如申請專利範圍第2項之自行車，其中還包括蓄能彈簧(5)，所述蓄能彈簧的第一端連接在所述固定絞鏈支座的後端，所述蓄能彈簧的第二端連接在鎖板(3)上，所述鎖板(3)固定安裝在所述立管上，使得當向前推動車把時，鎖板上的蓄能彈簧被拉長，所述搖臂及其自由端上的滑輪靠近前叉臂，使所述鋼線以順時針方向被回縮纏繞在所述飛輪上；且當向前推動車把推力不存在時，和/或向後拉動車把時，所述蓄能彈簧縮回，驅動所述動力杆使鋼線以逆時針方向被拉伸，從而帶動所述飛輪轉動以驅動自行車的前輪向前轉動。
4. 如申請專利範圍第1項之自行車，其中還包括貫穿立管的止動棘門(11)和槽板(9)，所述止動棘門位於所述槽板(9)下方並與自行車的剎車系統連接，所述槽板的底部設有一個或多個棘齒(18)，從而在所述剎車系統動作時，所述止動棘門卡在所述槽板的棘齒上，使所述止動棘門的前方受到所述棘齒的阻擋而將所述車把向前鎖定，使所述車把停止向前移動。
5. 如申請專利範圍第4項之自行車，其中所述槽板(9)具有槽腔，所述立管穿過所述槽腔且可在所述槽腔中繞所述支點轉動。
6. 如申請專利範圍第4項之自行車，其中所述止動棘門包括兩個相隔開的末端，所述兩個相隔開的末端分別通過止動棘門制動線(20)與所述剎車系統連接。
7. 如申請專利範圍第4項之自行車，其中所述槽板的槽腔前端和後端分別設有膠座(17、19)，以減少所述立 管在槽腔內繞所述支點轉動時所產生的震盪。
8. 如申請專利範圍第1項之自行車，其中所述鋼線(16)的所述第一端通過釘子(7)而固定在所述前叉臂(6)末端的靠近飛輪的位置上。