轻便型自行车的制作方法
【专利摘要】一种轻便型自行车，包括车架、前轮、后轮和驱动机构，驱动机构包括主动链轮和被动链轮，被动链轮安装在前轮或后轮的轮轴上，主动链轮安装在主轴上，主轴安装在车架的中部下方的轴承座上，主动链轮和被动链轮均套装在传动链条上，轻便型自行车还包括杠杆机构，杠杆机构包括支点和传动杆，支点固定在车架上，传动杆的一端与脚踩板固定连接，脚踩板的下端与复位件的上端连接，复位件的下端固定在车架上，传动杆的另一端设有齿形结构，齿形结构以支点为圆心，支点到传动杆一端的距离比到传动杆另一端的距离大，齿形结构与主动链轮的外齿啮合，齿形结构的齿形为棘齿，主动链轮的外齿为棘轮。本发明骑行较为便捷，运动性能良好。
【专利说明】轻便型自行车
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自行车结构，尤其是一种自行车。
【背景技术】
[0002]现有的自行车，包括车架、前轮、后轮和驱动机构，其中，驱动机构包括主动链轮和被动链轮，所述被动链轮安装在前轮或后轮的轮轴上，所述主动链轮安装在主轴上，所述主轴安装在车架的中部下方的轴承座上，所述主轴上安装脚踏板，通过骑行者的脚踩所述脚踏板，转动脚踏板带动所述主动链轮转动，主动链轮和被动链轮上均套装传动链条，由于主动链轮和被动链轮均采用棘轮式结构，所述主动链轮正转时可以带动链条联动，当主动链轮反转时不会与链条联动。
[0003]现有的传动结构，如果需要进行较快的加速或者上坡等情况，骑行者需要花费较大的力量，对于运动型自行车，通过设计不同外径大小的被动链轮进行调节。存在的缺陷:骑行者骑行较为费力，运动性能较差。
【发明内容】
[0004]为了克服已有自行车的骑行较为费力，运动性能较差的不足，本发明提供一种骑行较为便捷，运动性能良好的轻便型自行车。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种轻便型自行车，包括车架、前轮、后轮和驱动机构，其中，驱动机构包括主动链轮和被动链轮，所述被动链轮安装在前轮或后轮的轮轴上，所述主动链轮安装在主轴上，所述主轴安装在车架的中部下方的轴承座上，主动链轮和被动链轮均套装在传动链条上，所述轻便型自行车还包括杠杆机构，所述杠杆机构包括支点和传动杆，所述支点固定在所述车架上，所述传动杆的一端与脚踩板固定连接，所述脚踩板的下端与复位件的上端连接，所述复位件的下端固定在车架上，所述传动杆的另一端设有齿形结构，所述齿形结构以所述支点为圆心，所述支点到传动杆一端的距离比到传动杆另一端的距离大，所述齿形结构与所述主动链轮的外齿啮合，所述齿形结构的齿形为棘齿，所述主动链轮的外齿为棘轮。
[0007]本发明中，齿形结构与主动链轮构成单向传动关系，假设齿形结构正向转动时，可以带动所述主动链轮转动；当齿形结构反向转动时，其与主动链轮之间是空套的，相互之间不联动；因此，选用了棘轮和棘齿，齿形结构上的齿形中的单个齿形为棘爪结构，与主动链轮的外齿构成单向结构。
[0008]进一步，所述杠杆机构有两套，一套杠杆结构的传动杆的一端与左脚踩板固定连接，另一套杠杆结构的传动杆的一端与右脚踩板固定连接，所述主动链轮的两侧分别设有左外齿和右外齿，所述一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述左外齿哨合，所述另一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述右外齿哨合。
[0009]更进一步，所述主轴上安装脚踏板，所述支点到传动杆的另一端的连杆为伸缩杆结构，包括中杆和伸缩杆，所述中杆的一端与所述支点固定连接，所述中杆的另一端上可伸缩地套装所述伸缩杆的内端，所述车架上安装用于调节伸缩杆伸缩的调节组件，所述伸缩杆的外端上安装所述齿形结构。该处的脚踏板可以有，也可以没有。该处的伸缩杆实现了齿形结构与主动链轮之间的离合状态，起到了离合器的作用，当然，也可以采用其他的离合机构来实现。
[0010]再进一步，所述车架上安装蓄电池和电动机，所述蓄电池与所述电动机的电源线连接，所述电动机的输出轴上安装传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动链轮啮合，在所述电动机的输出轴上设有离合器。通过离合器的不同状态，例如当伸缩杆收缩时，齿形结构与主动链轮分离，杠杆机构不产生驱动力；此时，离合器闭合状态，由电动机提供动力；当然，当杠杆机构提供动力时，伸缩杆处于伸长状态，齿形结构与主动链轮哨合，此时，离合器处于分离状态，电动机不提供动力；总之，通过伸缩杆和离合器的设置，可以对动力源进行选择。
[0011]在所述车架的前部和两侧安装风能发电模块，所述车架的顶部安装光伏电池板，所述光伏电池板、风能发电模块均与所述蓄电池的内部充电接口连接。
[0012]所述蓄电池设有外部充电接口。
[0013]所述车架顶部设有支架，所述支架上安装所述光伏电池板和风能发电模块。例如选择支架的两侧、前部或后部安装风能发电装置，或者支架的顶部安装光伏电池板；也可以根据需要，在支架的其他位置安装光伏电池板和风能发电模块。
[0014]所述车架上部安装至少两个座椅，所述每个座椅的前方设有左脚踩板和右脚踩板，所述车架中部下方设有至少两个主动链轮。主动链轮也可以根据需要安装在车架其他位置，可以由至少两个骑行者同步或轮流提供动力。
[0015]本发明的后轮可以由一个，也可以由两个，两个后轮可以分别由一个主动链轮来驱动，也可以由单一的主动链轮来驱动。
[0016]所述车架的座椅上安装体重检测模块，所述车架的把手上安装心跳检测模块，所述车架上安装消耗能量检测模块，所述体重检测模块、心跳检测模块和消耗能量检测模块均与智能控制器连接，所述智能控制器安装在车架上。
[0017]所述智能控制器包括数据采集模块、数据输出模块、数据存储模块和数据时间变化曲线图模块，所述数据输出模块与显示装置连接，所述数据输出模块与显示器连接，所述显示器安装在位于车架前部上。例如显示器可以安装在车架前部的把手上，也可以安装在其他位置。该方案能够实现人体生理参数的实时监测，进行实时的显示以及进行保存，并且可以将该数据发送给远程医疗中心进行健康监测；当然，也可以采集其他需要的生理参数进行监测，对于其他类型的生理参数的传感器，其安装位置可以根据需要进行调整。
[0018]本发明的技术构思为:通过杠杠机构的设计，将骑行者下压在脚踩板的力量进行有效放大，根据需要可放到2?10倍，并将杠杆被动端设计成齿形结构，该齿形结构能够与主动链轮进行啮合传动，进而带动主动链轮传动；
[0019]左右两侧的脚踩板，可以分别驱动主动链轮的半圈，这样骑行者的左右脚可以先后循环向所述主动链轮供应动力。
[0020]当左边脚踩板踩踏到底时，复位弹簧被压缩到位；当骑行者的左脚放开，复位弹簧将左边脚踩板，左边脚踩板位于杠杆的一端，杠杆的另一端为齿形结构，由于齿形结构与主动链轮(棘轮)之间也是单向配合关系，当齿形结构向上运动时，能够带动主动链轮转动；当所述齿形结构向下复位时，不会带动主动链轮反正，齿形结构上的齿均为棘齿形；右边脚踩板的工作过程与左边脚踩板相同。
[0021]进一步，所述主动链轮上也可以具有脚踏板，所述杠杆靠近齿形结构侧为伸缩杆，该伸缩杆起到了离合的作用；当骑行者需要用到传动的脚踏板时，可以将伸缩杆缩回，这样齿形结构与主动链轮分离，骑行者通过脚踏板提供动力；当需要通过杠杠驱动时，则只要将伸缩杆伸出，使得齿形结构与主动链轮啮合，则可以实现杠杠驱动；再者，还可以增加电动驱动机构，电动机的输出轴上安装传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动链轮啮合，在所述电动机的输出轴上设计离合器。
[0022]更进一步，所述车架上安装太阳能发电装置和风能发电装置，所述太阳能发电装置和风能发电装置均与蓄电池连接，所述蓄电池与所述电动机连接，能够有效采集风能和太阳能。
[0023]本发明的有益效果主要表现在:骑行较为便捷，运动性能良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是轻便型自行车的结构图。
[0025]图2是主动链轮的传动示意图。
[0026]图3是主动链轮的截面图。
[0027]图4是伸缩杆结构的示意图。
[0028]图5是支架的示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0030]参照图1?图5，一种轻便型自行车，包括车架1、前轮2、后轮3和驱动机构，其中，驱动机构包括主动链轮4和被动链轮5,所述被动链轮5安装在前轮或后轮的轮轴上,所述主动链轮4安装在主轴上，所述主轴安装在车架I的中部下方的轴承座上，主动链轮4和被动链轮5均套装在传动链条6上，所述轻便型自行车还包括杠杆机构20，所述杠杆机构20包括支点7和传动杆8,所述支点7固定在所述车架I上,所述传动杆7的一端与脚踩板9固定连接，所述脚踩板9的下端与复位件10的上端连接，所述复位件10的下端固定在车架I上，所述传动杆8的另一端设有齿形结构11，所述齿形结构11以所述支点7为圆心，所述支点7到传动杆一端的距离比到传动杆另一端的距离大，所述齿形结构11与所述主动链轮4的外齿啮合，所述齿形结构11的齿形为棘齿，所述主动链轮4的外齿为棘轮。
[0031]进一步，所述杠杆机构有两套，一套杠杆结构的传动杆的一端与左脚踩板固定连接，另一套杠杆结构的传动杆的一端与右脚踩板固定连接，所述主动链轮的两侧分别设有左外齿和右外齿，所述一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述左外齿哨合，所述另一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述右外齿哨合。
[0032]更进一步，所述主轴上安装脚踏板12，所述支点7到传动杆的另一端的连杆为伸缩杆结构，包括中杆13和伸缩杆14，所述中杆13的一端与所述支点7固定连接，所述中杆13的另一端上可伸缩地套装所述伸缩杆14的内端，所述车架I上安装用于调节伸缩杆14伸缩的调节组件，所述伸缩杆14的外端上安装所述齿形结构11。该处的脚踏板12可以有，也可以没有。该处的伸缩杆实现了齿形结构与主动链轮之间的离合状态，起到了离合器的作用，当然，也可以采用其他的离合机构来实现。通过离合器的不同状态，例如当伸缩杆收缩时，齿形结构与主动链轮分离，杠杆机构不产生驱动力；此时，离合器闭合状态，由电动机提供动力；当然，当杠杆机构提供动力时，伸缩杆处于伸长状态，齿形结构与主动链轮啮合，此时，离合器处于分离状态，电动机不提供动力；总之，通过伸缩杆和离合器的设置，可以对动力源进行选择。
[0033]再进一步，所述车架I上安装蓄电池15和电动机，所述蓄电池15与所述电动机的电源线连接，所述电动机的输出轴上安装传动齿轮16，所述传动齿轮16与所述主动链轮4哨合，在所述电动机的输出轴上设有离合器。
[0034]在所述车架I的前部和两侧安装风能发电模块17，所述车架的顶部安装光伏电池板18，所述光伏电池板18、风能发电模块17均与所述蓄电池15的内部充电接口连接。
[0035]所述蓄电池15设有外部充电接口。
[0036]所述车架I顶部设有支架21，所述支架上安装所述光伏电池板18和风能发电模块17。例如选择支架的两侧、前部或后部安装风能发电装置，或者支架的顶部安装光伏电池板；也可以根据需要，在支架的其他位置安装光伏电池板和风能发电模块。
[0037]在所述前轮2和后轮3的轮轴上也可以安装自发电装置，这样可以有效的回收利用车辆的转动能量。
[0038]所述车架I上部安装至少两个座椅19，所述每个座椅的前方设有左脚踩板和右脚踩板，所述车架中部下方设有至少两个主动链轮。主动链轮也可以根据需要安装在车架其他位置。可以由至少两个骑行者同步或轮流提供动力。该结构是两轮或三轮自行车的情况。
[0039]本发明的后轮可以由一个，也可以由两个，两个后轮可以分别由一个主动链轮来驱动，也可以由单一的主动链轮来驱动。
[0040]所述车架的座椅上安装体重检测模块，所述车架的把手上安装心跳检测模块，所述车架上安装消耗能量检测模块，所述体重检测模块、心跳检测模块和消耗能量检测模块均与智能控制器连接，所述智能控制器安装在车架上。
[0041]所述智能控制器包括数据采集模块、数据输出模块、数据存储模块和数据时间变化曲线图模块，所述数据输出模块与显示装置连接，所述数据输出模块与显示器连接，所述显示器安装在位于车架前部上。例如显示器可以安装在车架前部的把手上，也可以安装在其他位置。该方案能够实现人体生理参数的实时监测，进行实时的显示以及进行保存，并且可以将该数据发送给远程医疗中心进行健康监测；当然，也可以采集其他需要的生理参数进行监测，对于其他类型的生理参数的传感器，其安装位置可以根据需要进行调整。
[0042]鉴于自行车在行驶时会产生较大的风力，本发明考虑将光伏电池板和风能发电模块安装在车架上，以便最大化利用太阳能和风能，能够为蓄电池充电，具有很好的节能性。
[0043]本实施例中，如图3所示，主动链轮4的中间部分为与传动链条配合的飞轮结构，主动链轮4的两侧则分别设有左外齿和右外齿。复位件10可以采用复位弹簧，也可以采用其他复位机构。
[0044]通过杠杠机构的设计，将骑行者下压在脚踩板的力量进行有效放大，根据需要可放到2?10倍(所述支点到传动杆一端的距离与到传动杆另一端的距离的倍数就是放大倍数)，并将杠杆被动端设计成齿形结构，该齿形结构能够与主动链轮进行啮合传动，进而带动主动链轮传动；
[0045]左右两侧的脚踩板，可以分别驱动主动链轮的半圈，这样骑行者的左右脚可以先后循环向所述主动链轮供应动力。
[0046]当左边脚踩板踩踏到底时，复位弹簧被压缩到位；当骑行者的左脚放开，复位弹簧将左边脚踩板，左边脚踩板位于杠杆的一端，杠杆的另一端为齿形结构，由于齿形结构与主动链轮(棘轮)之间也是单向配合关系，当齿形结构向上运动时，能够带动主动链轮转动；当所述齿形结构向下复位时，不会带动主动链轮反正，齿形结构上的齿均为棘齿形；右边脚踩板的工作过程与左边脚踩板相同。
[0047]进一步，所述主动链轮上也可以具有脚踏板，所述杠杆靠近齿形结构侧为伸缩杆，该伸缩杆起到了离合的作用；当骑行者需要用到传动的脚踏板时，可以将伸缩杆缩回，这样齿形结构与主动链轮分离，骑行者通过脚踏板提供动力；当需要通过杠杠驱动时，则只要将伸缩杆伸出，使得齿形结构与主动链轮啮合，则可以实现杠杠驱动；再者，还可以增加电动驱动机构，电动机的输出轴上安装传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动链轮啮合，在所述电动机的输出轴上设计离合器。
[0048]本发明中，杠杠机构和齿形结构、电动机和传动链轮、脚踏板提供了三种不同的动力方式，该三种不同的动力方式可以驱动前轮，也可以驱动后轮；当然，也可以选择为同时驱动前轮和后轮。
[0049]本发明中，杠杆机构与齿形结构，用于带动主动链轮进而带动前轮或后轮驱动，从简化结构的角度，也可以将齿形结构直接与前轮或后轮的链轮啮合传动，实现传动；本发明的方案不仅仅适用于普通自行车，也适用于运动型自行车、电动自行车和老人车等。
[0050]本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.一种轻便型自行车，包括车架、前轮、后轮和驱动机构，其中，驱动机构包括主动链轮和被动链轮，所述被动链轮安装在前轮或后轮的轮轴上，所述主动链轮安装在主轴上，所述主轴安装在车架的中部下方的轴承座上，主动链轮和被动链轮均套装在传动链条上，其特征在于:所述轻便型自行车还包括杠杆机构，所述杠杆机构包括支点和传动杆，所述支点固定在所述车架上，所述传动杆的一端与脚踩板固定连接，所述脚踩板的下端与复位件的上端连接，所述复位件的下端固定在车架上，所述传动杆的另一端设有齿形结构，所述齿形结构以所述支点为圆心，所述支点到传动杆一端的距离比到传动杆另一端的距离大，所述齿形结构与所述主动链轮的外齿啮合，所述齿形结构的齿形为棘齿，所述主动链轮的外齿为棘轮。
2.如权利要求1所述的轻便型自行车，其特征在于:所述杠杆机构有两套，一套杠杆结构的传动杆的一端与左脚踩板固定连接，另一套杠杆结构的传动杆的一端与右脚踩板固定连接，所述主动链轮的两侧分别设有左外齿和右外齿，所述一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述左外齿啮合，所述另一套杠杆结构的传动杆另一端的齿形结构与所述右外齿啮合。
3.如权利要求1或2所述的轻便型自行车，其特征在于:所述主轴上安装脚踏板，所述支点到传动杆的另一端的连杆为伸缩杆结构，包括中杆和伸缩杆，所述中杆的一端与所述支点固定连接，所述中杆的另一端上可伸缩地套装所述伸缩杆的内端，所述车架上安装用于调节伸缩杆伸缩的调节组件，所述伸缩杆的外端上安装所述齿形结构。
4.如权利要求1或2所述的轻便型自行车，其特征在于:所述车架上安装蓄电池和电动机，所述蓄电池与所述电动机的电源线连接，所述电动机的输出轴上安装传动齿轮，所述传动齿轮与所述主动链轮啮合，在所述电动机的输出轴上设有离合器。
5.如权利要求4所述的轻便型自行车，其特征在于:在所述车架的前部和两侧安装风能发电模块，所述车架的顶部安装光伏电池板，所述光伏电池板、风能发电模块均与所述蓄电池的内部充电接口连接。
6.如权利要求5所述的轻便型自行车，其特征在于:所述蓄电池设有外部充电接口。
7.如权利要求4所述的轻便型自行车，其特征在于:所述车架顶部设有支架，所述支架上安装所述光伏电池板和风能发电模块。
8.如权利要求1或2所述的轻便型自行车，其特征在于:所述车架上部安装至少两个座椅，所述每个座椅的前方设有左脚踩板和右脚踩板，所述车架中部下方设有至少两个主动链轮。
9.如权利要求1或2所述的轻便型自行车，其特征在于:所述车架的座椅上安装体重检测模块，所述车架的把手上安装心跳检测模块，所述车架上安装消耗能量检测模块，所述体重检测模块、心跳检测模块和消耗能量检测模块均与智能控制器连接，所述智能控制器安装在车架上。
10.如权利要求9所述的轻便型自行车，其特征在于:所述智能控制器包括数据采集模块、数据输出模块、数据存储模块和数据时间变化曲线图模块，所述数据输出模块与显示装置连接，所述数据输出模块与显示器连接，所述显示器安装在位于车架前部上。
【文档编号】B62J99/00GK104229054SQ201410465746
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】翁小翠 申请人:翁小翠