专利名称：复合驱动自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合驱动自行车，更详细而言，涉及能够加快行驶速度，并提高运动效果且同时体会到乐趣的复合驱动自行车。
背景技术：
一般而言，自行车是人骑上车后用双脚蹬踏踏板，使轮子转动来向前前进，并且用手来控制姿势及方向。因此，从自行车搭乘者的运动方面考虑，虽然腿部运动的效果大，但臂部运动的效果甚微，而且行驶速度也存在限制。另一方面，为了克服这种问题，以往试图要努力改善自行车的结构，以便复合使用搭乘者的手和脚来进行驱动。然而，即便是如此得到改善过的自行车，也存在由于结构复杂，或者前轮和后轮之间生成速度差，因而感到不便或臂部的驱动变得不自然的问题。或者，由于通过臂部和腿部而分别旋转的踏板相互联动而移动，所以存在用腿部驱动踏板时，也导致把手的踏板轴继续旋转等问题。此外，在为了利用臂部的力来驱动自行车而使把手旋转的情况下，前轮的转向轴受上述把手的旋转的影响，因而存在无法正常转向的问题。因此，需要开发一种不仅结构简单，容易对以往的自行车进行变形来制作，而且能够根据需要只用臂部的力，或者只用腿部的力或者同时利用臂部和腿部的力来进行驱动， 并且搭乘者的臂部和腿部的运动符合人体力学，能够增大运动效果及加快行驶速度，且能够同时体会到乐趣的自行车。进而，需要开发一种即便为了用臂部的力驱动自行车而使把手旋转，也能使转向轴不受影响的动力传递结构。
发明内容
为了解决上述问题，本发明所要解决的技术课题在于，提供一种能够加快行驶速度，并提高运动效果且同时体会到乐趣的复合驱动自行车。 为了解决上述技术课题，本发明的复合驱动自行车包括把手组装体，其具有曲柄把手和第一齿轮，并且使前轮转向，其中上述曲柄把手用于生成把手动力，上述第一齿轮通过上述曲柄把手的旋转而旋转；踏板组装体，其将上述把手动力和由踏板生成的踏板动力选择性地或者同时向后轮传递；以及动力传递部，其与上述把手组装体的转向动作无关地将上述把手动力向上述踏板组装体传递。 其中，优选为，上述动力传递部包括第二齿轮，其在与上述第一齿轮结合的状态下，随着具备于上述把手组装体的把手轴杆的左右旋转方向而运动；第一动力传递部件，其随着上述第二齿轮的运动而改变长度的同时进行旋转；以及下部旋转轴，其用于将上述第一动力传递部件的旋转力向上述踏板组装体传递。
另外，优选为，上述动力传递部还包括中间连接部件，其与上述第一动力传递部件连接；以及第二动力传递部件，其一侧与上述中间连接部件连接，另一侧与上述下部旋转轴连接。此外，优选为，上述第一动力传递部件包括第一万向接头，其与上述第二齿轮结合；内侧花键，其与上述第一万向接头结合；外侧花键，其与上述内侧花键滑动的同时旋转；以及第二万向接头，其一侧与上述外侧花键结合，另一侧与上述中间连接部件的一侧结
I=I O另外，优选为，上述第二动力传递部件包括第三万向接头，其与上述中间连接部件的另一侧结合；接头中间轴，其与上述第三万向接头结合；以及第四万向接头，其一侧与上述接头中间轴结合，另一侧与上述下部旋转轴结合。此外，优选为，在上述内侧花键的外周面形成导向突起，并在上述外侧花键的内周面形成与上述导向突起啮合的突起收容槽，使得上述内侧花键和上述外侧花键一同旋转的同时相互滑动而进行直线移动。另外，优选为，还包括突出连接部，其从上述把手组装体突出以使上述把手轴杆的中心位于转向轴的中心线的延长线上；转向轴连接部，其从上述转向轴突出；以及固定螺钉，其结合上述突出连接部与上述转向轴连接部。此外，优选为，还包括转向框架，其具有上述转向轴；上部框架，其一侧在上述转向框架延伸而形成，另一侧与本体框架结合；以及下部框架，其位于上述上部框架的下部， 一侧在上述转向框架延伸而形成，另一侧与上述踏板组装体连接，并且内部具有上述下部旋转轴。另外，优选为，上述中间连接部件贯通上述上部框架，在上述上部框架具有防止上述中间连接部件的摆动的连接部件导向器。此外，优选为，上述动力传递部由柔性轴构成，上述动力传递部的一端部与第二齿轮连接，且另一端部与上述踏板组装体连接，其中第二齿轮与上述第一齿轮啮合而旋转。另外，优选为，上述踏板组装体包括踏板部，其一边进行曲柄旋转，一边使踏板轴旋转；踏板轮毂，其包括第三齿轮、独立轴以及第四齿轮，其中，上述第三齿轮与上述动力传递部结合而通过上述把手动力而旋转，上述独立轴与上述踏板轴分开旋转，上述第四齿轮具备于上述独立轴且与上述第三齿轮结合而旋转；以及链轮齿单元，其随着选择性地或同时接收从上述踏板部以及上述踏板轮毂分别传递的上述把手动力以及上述踏板动力，一边旋转一边向上述后轮传递旋转力。此外，优选为，上述链轮齿单元包括链轮齿，其与上述后轮链结合，向上述后轮提供动力；第一棘轮，其具备于上述踏板部，与上述链轮齿的一侧面结合，对上述链轮齿沿着单向提供上述踏板动力；以及第二棘轮，其具备于上述独立轴，与上述链轮齿的另一侧面结合，与上述第四齿轮联动地旋转，并且一边与上述第一棘轮分开旋转，一边对上述链轮齿沿着单向提供上述把手动力。另外，优选为，上述第一齿轮、上述第二齿轮、上述第三齿轮以及上述第四齿轮由锥齿轮构成，上述第一齿轮、上述第二齿轮、第三齿轮以及上述第四齿轮的旋转比为 1:1:1:1。此外，优选为，上述把手组装体包括把手轴杆，其形成为具有同心的主轴；曲柄把手，其具备于上述把手轴杆的两端部，一边进行曲柄旋转，一边使上述主轴旋转；以及把手轮毂，其具备于上述主轴的中央部，在上述曲柄把手进行曲柄旋转时一边联动地旋转一边向上述动力传递部传递把手动力。本发明所涉及的复合驱动自行车的效果如下。第一，把手轮毂和踏板轮毂通过动力传递部而连接，从而随着曲柄把手的旋转而生成的把手动力，能够向与踏板轴分开驱动的独立轴传递。第二，由于能够与把手组装体的转向动作分开地将把手动力传递于踏板组装体， 所以即便为了生成把手动力而使曲柄把手旋转，也不会对把手组装体的转向动作造成影响。第三，在链轮齿的两侧具备分别与踏板轴和独立轴结合而联动的第一棘轮和第二棘轮，从而能够将把手动力和踏板动力选择性地或者同时向上述链轮齿传递。第四，把手轮毂的第一齿轮、动力传递部的第二齿轮、踏板轮毂的第三齿轮以及第四齿轮的旋转比形成为1 :1:1: 1，从而在曲柄把手一次旋转时，链轮齿也能准确地进行一次旋转。因此，搭乘者能够以上述曲柄把手和踏板部的旋转比成为1 1的方式自然地运动臂部和腿部，并且能够以对上述链轮齿同时适用把手动力和踏板动力的方式容易地进行直观的运动。
图1为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的例示图。图2为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体以及动力传递部的结构图。图3为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体以及动力传递部的结合状态的俯视例示图。图4为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体以及动力传递部的结构图。图5为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体以及动力传递部的结合状态的俯视例示图。图6为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体的分解立体图。图7为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的链轮齿单元的俯视组装图。图8为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体的动作例的例示图。图9为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的例示图。图10为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体以及动力传递部的结构图。图11为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体与动力传递部的结合状态的局部剖视例示图。图12为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的动力传递部的结构图。图13为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的动力传递部所具备的下部旋转轴与踏板组装体的结合状态的结构图。图14为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体进行转向动作时把手轴杆的中心轴和转向轴以及第二齿轮的中心轴的移动方向的例示图。图15为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车在直行移动时(a)、向右侧改变方向时(b)、向左侧改变方向时(c)的第一动力传递部件的状态的例示图。图16为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的第二动力传递部件的状态的例示图。附图标记的说明10 把手组装体；11 把手轴杆13 曲柄把手；20 把手轮毂21:主轴；24:曲轴26 第一齿轮；27、410 第二齿轮30,300 动力传递部；40 踏板组装体42 踏板部；43 踏板轴；45 第一杆；46 第二杆；50 踏板轮毂；51、453 第三齿轮53 独立轴；55 第四齿轮70 链轮齿单元；71 链轮齿80 第一棘轮；85 第二棘轮；100,200 复合驱动自行车；323 突出连接部；391 下部框架；420 第一动力传递部件421 第一万向接头；422 内侧花键；423 外侧花键；4 第二万向接头；430 中间连接部件；440 第二动力传递部件；441 第三万向接头；442 接头中间轴；443 第四万向接头；452 下部旋转轴。
具体实施例方式参照附图，对能够具体实现上述技术课题的本发明的优选实施例进行说明。图1为本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的例示图，图2为本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体以及动力传递部的结构图，图3为本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体及动力传递部的结合状态的俯视例示图。如图1至图3所示，上述复合驱动自行车100优选为包括把手组装体10、踏板组装体40以及动力传递部30。其中，上述把手组装体10不仅对前轮93进行转向，而且使曲柄把手13通过曲柄旋转而能够生成把手动力。而且，这样生成的上述把手动力可通过把手轮毂(handle hub) 20向上述动力传递部30传递，并且再次向上述踏板组装体40传递。另一方面，优选地，上述踏板组装体40包括通过曲柄旋转而生成踏板动力的踏板部42，并且使上述踏板动力和上述把手动力选择性地或者同时向后轮99传递。由此，只通过搭乘者的臂部的力或者只通过腿部的力，或者同时通过搭乘者的臂部和腿部的力，来驱动上述复合驱动自行车100。详细而言，在与前轮93结合的转向轴94的上部，优选为结合上述把手组装体10， 由此操作上述把手组装体10来变更上述前轮93的方向，从而实现上述复合驱动自行车100 的转向。其中，上述把手组装体10优选为包括把手轴杆(handle stem) 11、曲柄把手13以及曲柄轮毂20。首先，优选为，在具有同心的上述主轴21的两端部分别具备一对轴承22。另外，优选为，在构成一对的上述轴承22的外侧结合上述把手轴杆11。由此，即便搭乘者用双手抓握上述把手轴杆11，上述主轴21也能自如旋转。另外，优选为，在上述主轴21的两端部分别具备曲轴M。此外，优选为，在上述曲轴M也分别具备一对轴承25，并且优选为，在一对上述各轴承25的外侧结合上述曲柄把手13。由此，当搭乘者用双手将上述曲柄把手13绕着上述把手轴杆11的中心轴周围进行旋转时，上述曲轴M进行曲柄旋转，从而与上述曲轴M连接的上述主轴21也联动而旋转。另一方面，优选为在上述主轴21的中央部具备上述把手轮毂20。其中，优选为上述把手轮毂20包括第一齿轮沈和第二齿轮27，并且连接于上述转向轴94的上部。另外，优选为，上述第一齿轮沈具备于上述主轴21，从而与上述主轴21 —同旋转。此外，优选为，上述第一齿轮沈与上述第二齿轮27啮合。此时，优选为上述第一齿轮沈和第二齿轮27由锥齿轮构成，由此通过上述第二齿轮27来改变上述第一齿轮沈的旋转方向。此外，优选为上述第一齿轮沈和上述第二齿轮27的旋转比为1 1，为此能够由等径伞(miter)齿轮构成。另一方面，在上述复合驱动自行车100的主框架91能够具备上述动力传递部30。另外，优选为，上述动力传递部30的一端部连接到上述把手轮毂20的内侧而与上述第二齿轮27相连接。由此，随着上述第二齿轮27旋转，上述动力传递部30也联动而旋转，从而上述第二齿轮27的旋转力能够通过上述动力传递部30传递。其中，优选为上述动力传递部30由柔性轴(flexible shaft)构成。另外，优选为上述柔性轴由具备于外侧的盖体32得到保护，并且优选为在上述盖体32的一端部具备连接件34。此外，优选为上述连接件结合固定于上述把手轮毂20，例如为了螺纹结合，能够在上述连接件34的部分外侧面以及上述把手轮毂20的部分内侧面分别形成螺纹35。由此，在上述动力传递部30牢固地固定于上述把手轮毂20的状态下，上述把手组装体10能够以上述转向轴94为基准顺畅地旋转。
另一方面，优选为在上述动力传递部30的另一端部结合有上述踏板组装体40。因此，因随着上述曲柄把手13旋转而生成的把手动力，通过上述主轴21、上述第一齿轮沈、上述第二齿轮27以及上述动力传递部30而向上述踏板组装体40传递。图4为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体以及动力传递部的结构图，图5为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体及动力传递部的结合状态的俯视例示图，图6为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的踏板组装体的分解立体图，图7为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的链轮齿单元的俯视组装图。如图4及图7所示，上述踏板组装体40优选为包括踏板部42、踏板轮毂50以及链轮齿单元70。其中，上述踏板部42包括踏板轴43、第一杆45、第二杆46以及踏板49。上述踏板轴43贯通上述踏板外壳(图1的41)的中央，详细而言，能够贯通上述踏板轮毂50。另外，上述踏板轴43能够在上述踏板外壳41的内侧被轴承44支承。此外，在上述踏板轴43的两端部分别具备上述第一杆45以及第二杆46，并且在上述各杆45、46结合上述踏板49。在上述踏板轴43的两端部和上述各杆45、46能够形成螺纹48，由此能够进行螺纹
纟口口。因此，当搭乘者用脚旋转上述踏板49时，上述踏板轴43就会旋转。另外，优选为在上述踏板轴43的外侧具备上述踏板轮毂50，并且优选为上述踏板轮毂50包括第三齿轮51、独立轴53以及第四齿轮55。其中，优选为上述第三齿轮51具备于上述动力传递部30的另一端部，而与上述动力传递部30—同旋转。在上述动力传递部30的另一端部能够具备连接件36，上述连接件36能够形成螺纹35来与上述踏板外壳41结合。另外，优选为上述独立轴53具备于上述踏板轴43的外侧，并且与上述踏板轴43 分开旋转。为此，优选为上述独立轴53的内侧直径形成为大于上述踏板轴43的外侧直径。另外，优选为在上述独立轴53的外部结合上述第四齿轮55。其中，优选为上述第三齿轮51和上述第四齿轮55由锥齿轮构成，由此，通过上述第四齿轮55来改变上述第三齿轮51的旋转方向。此外，优选为，上述第三齿轮51及上述第四齿轮的旋转比不仅形成为1 1，并且形成为具有与上述第一齿轮26以及上述第二齿轮27的旋转比相同的旋转比。S卩，优选为上述第一齿轮沈、上述第二齿轮27、上述第三齿轮51以及上述第四齿轮昍的旋转比形成为1 1 1 1。另外，优选为，在上述独立轴53的外部具备轴承57，该轴承57用于使得上述独立轴53在上述踏板外壳41的内侧旋转而被支承。此外，为了使上述踏板轴43在上述独立轴53的内侧顺畅地旋转，在上述独立轴53 与上述踏板轴43之间也能具备轴承58。
此时，具备于上述踏板轴43与上述独立轴53之间、具备于上述踏板轴43的外部以及具备于上述独立轴53的外部的轴承的数量以及设置位置能够适当调节，对此没有特别限制。由此，上述独立轴53及上述踏板轴43与相互的旋转与否无关，能够通过上述把手动力而旋转及停止。另一方面，上述链轮齿单元70优选为包括链轮齿71、第一棘轮80以及第二棘轮 85。另外，在形成于上述链轮齿71的中央的贯通部72贯通有上述踏板轴43。此时，在上述贯通部还能具备轴承(未图示)，该轴承的内侧面与上述踏板轴43 的外侧面结合，外侧面与上述贯通部72结合，用于结合而支承上述踏板轴43和上述链轮齿 71。在上述链轮齿71的外周面结合链条95，上述链条95与具备于上述后轮(图1的 99)的从动链轮齿(图1的97)结合，使得上述链轮齿71的旋转力向上述后轮99传递。另一方面，优选为分别在上述链轮齿71的一侧面具备上述第一棘轮80，在另一侧面具备上述第二棘轮85。其中，上述第一棘轮80能够包括第一外部轮81以及第一内部轮82。上述第一外部轮81能与形成于上述第一杆45的第一结合部47进行结合而被固定。另外，优选为，上述第一内部轮82结合于上述第一外部轮81的内侧，从而随着上述第一外部轮81的旋转而联动地旋转。尤其，优选为，上述第一内部轮82只在上述第一外部轮81单向(为了使复合驱动自行车100前进而旋转上述后轮的方向)旋转时，内部环(未图示)被结合而与上述第一外部轮81 —同旋转。 此外，优选为，在上述第一内部轮82通过不是基于上述第一外部轮81的旋转力的旋转力旋转的情况下，上述内部环被解除，而上述第一外部轮81与上述第一内部轮82滑动旋转。另外，优选为在上述第一内部轮82的一侧面形成有第一凸缘83，并且优选为上述第一凸缘结合于上述链轮齿71的一侧面。由此，上述第一杆45沿着单向旋转而生成的上述踏板动力，向与上述第一杆45结合的上述第一外部轮81传递，从而上述第一外部轮81联动而旋转。另外，随着由内部环与上述第一外部轮81相连接的上述第一内部轮82旋转，上述第一凸缘83也旋转，同时上述链轮齿71也旋转。因此，随着上述链轮齿71旋转，由上述链条95连接的上述从动链轮齿97旋转，使得上述后轮99也旋转，最终，能够通过踏板动力来驱动上述复合驱动自行车100。在上述第一内部轮82与上述踏板轴43之间还能具备另外的轴承(未图示)。另一方面，上述第二棘轮85包括第二外部轮86以及第二内部轮87。其中，优选为上述第二棘轮85的动作与上述第一棘轮80的动作相同。即，优选为，上述第二内部轮87只在上述第二外部轮86单向(为了使复合驱动自行车100前进而旋转上述后轮的方向)旋转的情况下，内部环(未图示)被结合而与上述第二外部轮86—同旋转。另外，优选为，在上述第二内部轮86通过不是基于上述第二外部轮86的旋转力的旋转力旋转的情况下，上述内部环被解除而上述第二外部轮86与上述第二内部轮87滑动旋转。此外，优选为在上述第二内部轮87的另一侧面形成有第二凸缘88，并且优选为上述第二凸缘88结合于上述链轮齿71的另一侧面。另外，优选为，上述第二外部轮86结合固定于形成在上述独立轴53的一端部的第
二结合部89。由此，由上述第三齿轮51和上述第四齿轮55传递的上述把手动力，沿着单向旋转上述独立轴53时，上述第二外部轮86旋转，并且上述第二内部轮87也联动而旋转。另外，随着上述第二内部轮87的旋转，与上述第二凸缘88连接的上述链轮齿71 也旋转，最终上述链轮齿71能够通过上述把手动力而旋转。然而，由于上述独立轴53与上述踏板轴43分别独立地旋转，而且上述第一棘轮80 与上述第二棘轮85也分别独立地旋转，因此上述把手动力和上述踏板动力能够选择性地或者同时向上述链轮齿71传递。S卩，在基于上述踏板动力的上述第一棘轮80的转速大于基于上述把手动力的上述第二棘轮85的转速的情况下，上述链轮齿71通过上述第一棘轮80而旋转。另外，此时，上述第二棘轮85的第二内部轮87与第二外部轮86相互滑动旋转。相反地，在基于上述踏板动力的上述第一棘轮80的转速慢于基于上述把手动力的上述第二棘轮85的转速的情况下，上述链轮齿71通过上述第二棘轮85而旋转，并且上述第一棘轮80的第一内部轮82与第一外部轮81相互滑动旋转。另外，在基于上述踏板动力的上述第一棘轮80的转速与基于上述把手动力的上述第二棘轮85的转速相同而成为1 1的情况下，上述链轮齿71同时通过上述踏板动力和上述把手动力，即通过上述第一棘轮80和上述第二棘轮85而旋转。因此，上述复合驱动自行车100能够加快行驶速度，而且不仅能够提供搭乘者的脚的运动效果，还能提供手的运动效果，从而能够提高运动效果。详细而言，上述第一齿轮沈、上述第二齿轮27、上述第三齿轮51以及上述第四齿轮阳的旋转比为1 :1:1: 1，从而在利用上述把手动力旋转上述链轮齿的情况下，上述曲柄把手(图1的13)的一次旋转引起上述链轮齿71的一次旋转。另外，在这种情况下，搭乘者以与上述曲柄把手13相同的转速旋转上述踏板部42 时，能够对上述链轮齿71同时适用上述把手动力和上述踏板动力。S卩，搭乘者能够直观地使臂部和腿部进行相同的旋转运动，由此能够容易地利用把手动力和踏板动力来使上述链轮齿71旋转。除此之外，能够利用符合人体力学的臂部和腿部的摆动动作(例如，走路或跑步时进行的臂部和腿部的摆动动作)使上述曲柄把手13和上述踏板部42旋转，从而能够进行更为自然的臂部和腿部的运动。另一方面，在基于上述踏板动力的上述第一棘轮80的转速大于基于上述把手动力的上述第二棘轮85的转速的情况下，上述第二棘轮85的第二内部轮87与第二外部轮86 相互滑动旋转。
因此，搭乘者能够利用小的力来将上述曲柄把手(图1的13)以小于上述踏板轴 43的转速的转速来旋转，而且还能进行逆向旋转。由此，搭乘者能够直观地选择在转动上述曲柄把手时施加力的位置。图8为表示本发明的第一实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体的动作例的例示图，如图8所示，搭乘者在转动上述驱动把手13时，若对A或C位置施加作用力， 该作用力则使转向轴94生成力矩，使得上述把手组装体10转动。然而，搭乘者对B位置施加作用力而不是对上述A或C位置施加作用力时，由于上述作用力的方向F为与上述转向轴94成水平的方向，所以不会生成不稳定的把手转矩。这与蹬踏踏板时为相同的概念，与在蹬踏一侧踏板后旋转轴因旋转惯性而旋转， 然后踩踏相反侧踏板一样。即，搭乘者利用一只手在B位置按住上述曲柄把手13，接着利用旋转惯性使上述主轴21旋转后，利用另一只手在B位置按住另一侧的曲柄把手13的动作，能够与在踏板中一样自然地进行。因此，即便上述曲柄把手13被驱动，也能够使上述把手组装体10不晃动，且控制姿势。搭乘者在需要进行姿势控制时，随时都能停止上述曲柄把手13来控制姿势，在驱动上述曲柄把手13和上述踏板部(图4的4 时，能够调节手脚的运动，从而直观地选择左右手和左右脚的相对位置。利用左右手脚进行驱动时，最符合人体力学的驱动为，针对上述主轴21和上述踏板轴(图4的4 等驱动轴的一次旋转，连续适用右手-左脚以及左手-右脚，但是由于上述链轮齿单元(图4的70)具有如上所述的动作机理，所以搭乘者能够将臂部和腿部的作用力全部自然地利用于驱动中，而且能够自然地体现出只用腿部驱动或者只用臂部驱动等的姿势控制。用于实施发明的方式图9为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的例示图，图10为表示本发明第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体及动力传递部的结构图，图11 为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体与动力传递部的结合状态的局部剖视例示图，图12为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的动力传递部的结构图，图13为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的动力传递部所具备的下部旋转轴与踏板组装体的结合状态的结构图。在本实施例所涉及的复合驱动自行车中，把手组装体与踏板组装体的结构与前述的第一实施例相同，故省略其详细说明。如图9至图13所示，上述复合驱动自行车200包括把手组装体10、踏板组装体40 以及动力传递部300。其中，上述把手组装体10在生成把手动力的同时使前轮93转向。另外，上述踏板组装体40将上述把手动力和由踏板49生成的踏板动力选择性地或者同时向后轮99传递。此外，上述动力传递部300能够与上述把手组装体10的转向动作无关地将上述把手动力向上述踏板组装体40传递。
另外，上述复合驱动自行车200包括转向框架394、上部框架392以及下部框架 391。其中，上述转向框架394具有转向轴39如。另外，上述上部框架392的一侧在上述转向框架394延伸而形成，另一侧与主框架 395结合。此外，上述下部框架391位于上述上部框架392的下部，一侧在上述转向框架394 延伸而形成，另一侧与上述踏板组装体40连接，并且内部具备下部旋转轴452。详细而言，在与前轮93结合的转向轴39 的上部，优选为结合上述把手组装体 10，由此能够通过对上述把手组装体10进行操作来变更上述前轮93的方向，从而能够进行上述复合驱动自行车200的转向。另外，上述把手组装体10优选为包括把手轴杆11、曲柄把手13以及把手轮毂20。此外，上述把手轮毂20包括轮毂外壳312和位于上述轮毂外壳312的内部且与上述主轴21结合而与上述主轴21 —同旋转的第一齿轮26。另外，在上述轮毂外壳312能够具备向上述把手组装体10的前方突出的突出连接部 323。此外，上述第一齿轮沈能与动力传递部300的第二齿轮410啮合，并且优选为上述第一齿轮26和上述第二齿轮410由锥齿轮构成。由此，由上述第二齿轮410来改变上述第一齿轮沈的旋转方向。上述第一齿轮沈以及上述第二齿轮410的旋转比优选形成为1 1，并且优选为由等径伞(miter)齿轮构成。另一方面，在上述转向框架394的内部设有用于转向上述前轮93的转向轴39 ， 并且与上述突出连接部323连接的转向轴连接部394b能够突出在上述转向轴39 的一侧。另外，上述突出连接部323与上述转向轴连接部394b能够由固定螺钉323a来结
口 O其中，由上述固定螺钉323a来结合上述突出连接部323与上述转向轴连接部394b 之前，能够调整连接角度，以使上述把手组装体10的把手轴杆11的中心位于转向轴39 的中心线的延长线上。S卩，在上述把手轴杆11的中心处于上述转向轴39 的中心线的延长线上的位置， 上述突出连接部323与上述转向轴连接部394b能够由上述固定螺钉323a来牢固地结合。另一方面，上述动力传递部300包括第二齿轮410、第一动力传递部件420以及下部旋转轴452。其中，上述第二齿轮410能够与上述把手组装体10所具备的上述把手轴杆11的左右旋转方向对应地运动。另外，上述第一动力传递部件420能够随着上述第二齿轮410的运动而改变长度的同时进行旋转。此外，优选为，上述下部旋转轴452将上述第一动力传递部件420的旋转力向上述踏板组装体40传递。另外，上述第二齿轮410与上述第一齿轮沈对应地移动，并且在上述第二齿轮410能够形成与上述第一齿轮26啮合的第二齿轮头411。此外，上述动力传递部300还包括与上述第一动力传递部件420连接的中间连接部件430和一侧与上述中间连接部件430连接且另一侧与上述下部旋转轴452连接的第二动力传递部件440。其中，作为上述第一动力传递部件420以及上述第二动力传递部件440能够使用卡登接头。这种卡登接头是有利于传递规定的转速的结构。具体而言，上述第一动力传递部件420包括第一万向接头421、内侧花键422、外侧花键423以及第二万向接头424。另外，上述第一万向接头421与上述第二齿轮410结合。此外，优选为，上述内侧花键422与上述第一万向接头421结合，并且上述外侧花键423与上述内侧花键422滑动而旋转。另外，上述第二万向接头似4的一侧能与上述外侧花键423结合，并且另一侧能与上述中间连接部件430的一侧结合。其中，优先为，在上述内侧花键422的外周面形成有导向突起42 ,使得上述内侧花键422与上述外侧花键423 —同旋转的同时相互滑动而进行直线移动。另外，在上述外侧花键423的内周面，能够形成与上述导向突起42 啮合的突起收容槽423a。此外，上述第二动力传递部件440优选为包括第三万向接头441、接头中间轴442 以及第四万向接头443。其中，上述第三万向接头441能与上述中间连接部件430的另一侧结合，并且上述接头中间轴442能与上述第三万向接头441结合。另外，上述第四万向接头443的一侧能与上述接头中间轴442结合，并且另一侧能与上述下部旋转轴452结合。此外，上述中间连接部件430能够设置成贯通上述上部框架392。另外，在上述上部框架392能够形成供上述中间连接部件430贯通的贯通孔39 ， 并且在上述贯通孔39 的边缘能够具备防止上述中间连接部件430的摆动的连接部件导向器39沘。此外，在上述下部框架391能够形成有供上述第二动力传递部件440的一侧插入的下部孔391a，并且在上述下部框架391的内部能够设置上述下部旋转轴452。另外，在上述下部框架391的内部能具备用于支承上述下部旋转轴452的支承轴承 451。此外，在与上述踏板组装体40连接的上述下部旋转轴452的末端，能够具备用于将上述下部旋转轴452的旋转力向上述踏板组装体40传递的第三齿轮453。最终，当上述曲柄把手13以上述主轴21为中心旋转时，与上述主轴21结合的上述第一齿轮26旋转。然后，当上述第一齿轮沈旋转时，与上述第一齿轮沈啮合的第二齿轮410 —同旋转。此外，当上述第二齿轮410旋转时，上述第一动力传递部件420也旋转。
然后，当上述第一动力传递部件420旋转时，上述中间连接部件430旋转，并且当上述中间连接部件430旋转时，上述下部旋转轴452旋转。此外，当上述下部旋转轴452旋转时，上述第三齿轮453旋转，并且由于上述第三齿轮453与具备于上述踏板组装体40的第四齿轮55啮合而旋转，所以上述下部旋转轴452 的旋转力向上述踏板组装体40传递。图14为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的把手组装体进行转向动作时把手轴杆的中心轴与转向轴以及第二齿轮的中心轴的移动方向的例示图。参照图10以及图14，对上述复合驱动自行车200进行转向动作时的状态进行说明。首先，在上述把手组装体10进行转向动作时，即把手轴杆11的中心轴A相对于上述转向轴39 的中心轴B而左右旋转时，上述第二齿轮410的中心轴C做如下所述的旋转运动，即，画出上述把手轴杆11的中心轴A与上述转向轴39 的中心轴B的交点0成为圆锥的顶点的圆锥的旋转运动。在上述把手轴杆11的中心轴A只是以小的锐角左右旋转往复运动的情况下，上述第二齿轮410的中心轴C的下端沿着圆锥的下部圆形截面Cl中的部分圆弧而运动。此时，上述第二齿轮410与上述第一动力传递部件420已连接，并且上述第一动力传递部件420沿着上述第二齿轮410的移动方向改变长度。具体而言，上述第一动力传递部件420所具备的上述内侧花键422随着与上述外侧花键423滑动而伸出与上述第二齿轮410移动的距离相应的长度。当然，此时只要上述曲柄把手13以上述主轴21为中心旋转，则当上述第二齿轮 410旋转，且上述第二齿轮410旋转时，上述内侧花键422与上述外侧花键423相啮合而旋转。图15为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车直行移动时(a)、向右侧改变方向时(b)、向左侧改变方向时(c)的第一动力传递部件的状态的例示图，图16为表示本发明的第二实施例所涉及的复合驱动自行车的第二动力传递部件的状态的例示图。参照图12及图16，上述复合驱动自行车200在直行移动时，如图15的(a)所示， 上述第二齿轮410、上述第一万向接头421、上述外侧花键423、上述第二万向接头424以及上述中间连接部件430处于一直线上。此时，内侧花键422位于上述外侧花键423的内部。另外，在上述把手组装体10沿着右侧方向旋转时，如图14以及图15的(b)所示， 上述第二齿轮410向左侧旋转，并且上述第一万向接头421弯曲，使得上述外侧花键423与上述第二齿轮410的中心轴C形成规定角度C。此时，上述内侧花键422与上述外侧花键423滑动的同时上述内侧花键422向上述外侧花键423的外部露出。S卩，上述内侧花键422及外侧花键423的加起来的长度变长。此外，上述第二万向接头似4弯曲，使得上述内侧花键422以及上述外侧花键423 的中心线与上述中间连接部件430形成角度α。BP,由于上述外侧花键423的中心轴与上述第二齿轮410的中心轴C所形成的输入侧的角度、与上述外侧花键423的中心轴与上述中间连接部件430的中心轴所形成的输出侧的角度维持为相同，由此体现传递规定的转速的卡登接头。
另一方面，在上述复合驱动自行车200的把手沿着左侧方向旋转时，如图14及图 15的(c)所示，上述第二齿轮410向右侧旋转，并且上述第一万向接头421弯曲，使得上述外侧花键423的中心轴与上述第二齿轮410的中心轴C形成规定角度α并倾斜。此时，上述内侧花键422与上述外侧花键423滑动的同时向上述外侧花键423的外部露出。S卩，上述内侧花键422以及外侧花键423的加起来的长度变长。此外，上述第二万向接头似4弯曲，使得上述内侧花键422以及上述外侧花键423 的中心线与上述中间连接部件430形成角度α。S卩，上述外侧花键423的中心轴与第二齿轮410的中心轴C所形成的输入侧的角度、与上述外侧花键423的中心轴与上述中间连接部件430的中心轴所形成的输出侧的角度维持为相同。图15的(b)以及(C)所示出的图为利用二维图示出三维上的第一动力传递部件的中心轴的角度变化，上述外侧花键423的中心轴与上述第二齿轮410的中心轴C所形成的输入侧的角度、与上述外侧花键423的中心轴与上述中间连接部件430的中心轴所形成的输出侧的角度，在相互不同的平面上构成相同的角度。另一方面，为了将传递到上述中间连接部件430的把手动力向上述下部旋转轴 452传递，需要再弯曲一次动力传递的中心轴线，为此，能够使用上述第二动力传递部件 400，例如卡登接头。另外，上述中间连接部件430与上述第二动力传递部件440连接时，如图16所示， 设置成上述中间连接部件430的中心轴通过上述第三万向接头441而与接头中间轴442 弯曲成规定角度β，并且上述接头中间轴442通过上述第四万向接头443而与下部旋转轴 452弯曲成角度β。S卩，调整上述接头中间轴442的长度，使得上述中间连接部件430的中心轴与上述接头中间轴442所形成的输入侧的角度、与上述接头中间轴442与上述下部旋转轴452所形成的输出侧的角度维持为相同的角度。此时，将下部旋转轴452与上述接头中间轴442所形成的角度设置成小于60°， 从而上述第三万向接头441以及上述第四万向接头443的各个所弯曲的允许角度维持小于 30°的角度。这样，在动力传递的中心轴线再一次弯曲的部位使用卡登接头，从而最终使轴以规定速度旋转的同时传递旋转力。因此，随着上述曲柄把手(图9的1 旋转而生成的把手动力，通过上述主轴(图 10的21)和上述第一齿轮(图10的26)、上述第二齿轮410以及上述动力传递部300，向上述踏板组装体(图9的40)传递。如上所述，本发明不限于上述特定的优选实施例，在不脱离权利要求书所请求的本发明的主旨的前提下，本发明所属技术领域的普通技术人员可实施各种变形，这种变形均包含于本发明的范围内。
权利要求
1.一种复合驱动自行车，其特征在于，包括把手组装体，其具有曲柄把手和第一齿轮，并且使前轮转向，其中上述曲柄把手用于生成把手动力，上述第一齿轮通过上述曲柄把手的旋转而旋转；踏板组装体，其将上述把手动力和由踏板生成的踏板动力选择性地或者同时向后轮传递；以及动力传递部，其与上述把手组装体的转向动作无关地将上述把手动力向上述踏板组装体传递。
2.根据权利要求1所述的复合驱动自行车，其特征在于， 上述动力传递部包括第二齿轮，其在与上述第一齿轮结合的状态下，随着具备于上述把手组装体的把手轴杆的左右旋转方向而运动；第一动力传递部件，其随着上述第二齿轮的运动而改变长度的同时进行旋转；以及下部旋转轴，其用于将上述第一动力传递部件的旋转力向上述踏板组装体传递。
3.根据权利要求2所述的复合驱动自行车，其特征在于， 上述动力传递部还包括中间连接部件，其与上述第一动力传递部件连接；以及第二动力传递部件，其一侧与上述中间连接部件连接，另一侧与上述下部旋转轴连接。
4.根据权利要求3所述的复合驱动自行车，其特征在于， 上述第一动力传递部件包括第一万向接头，其与上述第二齿轮结合； 内侧花键，其与上述第一万向接头结合； 外侧花键，其与上述内侧花键滑动的同时旋转；以及第二万向接头，其一侧与上述外侧花键结合，另一侧与上述中间连接部件的一侧结合。
5.根据权利要求4所述的复合驱动自行车，其特征在于， 上述第二动力传递部件包括第三万向接头，其与上述中间连接部件的另一侧结合； 接头中间轴，其与上述第三万向接头结合；以及第四万向接头，其一侧与上述接头中间轴结合，另一侧与上述下部旋转轴结合。
6.根据权利要求4所述的复合驱动自行车，其特征在于，在上述内侧花键的外周面形成导向突起，并在上述外侧花键的内周面形成与上述导向突起啮合的突起收容槽，使得上述内侧花键和上述外侧花键一同旋转的同时相互滑动而进行直线移动。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的复合驱动自行车，其特征在于，还包括突出连接部，其从上述把手组装体突出以使上述把手轴杆的中心位于转向轴的中心线的延长线上；转向轴连接部，其从上述转向轴突出；以及固定螺钉，其结合上述突出连接部与上述转向轴连接部。
8.根据权利要求7所述的复合驱动自行车，其特征在于，还包括 转向框架，其具有上述转向轴；上部框架，其一侧在上述转向框架延伸而形成，另一侧与本体框架结合；以及下部框架，其位于上述上部框架的下部，一侧在上述转向框架延伸而形成，另一侧与上述踏板组装体连接，并且内部具有上述下部旋转轴。
9.根据权利要求8所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述中间连接部件贯通上述上部框架，在上述上部框架具有防止上述中间连接部件的摆动的连接部件导向器。
10.根据权利要求1所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述动力传递部由柔性轴构成，上述动力传递部的一端部与第二齿轮连接，且另一端部与上述踏板组装体连接，其中第二齿轮与上述第一齿轮啮合而旋转。
11.根据权利要求2或10所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述踏板组装体包括踏板部，其一边进行曲柄旋转一边使踏板轴旋转；踏板轮毂，其包括第三齿轮、独立轴以及第四齿轮，其中，上述第三齿轮与上述动力传递部结合而通过上述把手动力而旋转，上述独立轴与上述踏板轴分开旋转，上述第四齿轮具备于上述独立轴且与上述第三齿轮结合而旋转；以及链轮齿单元，其随着选择性地或同时接收从上述踏板部以及上述踏板轮毂分别传递的上述把手动力以及上述踏板动力，一边旋转一边向上述后轮传递旋转力。
12.根据权利要求11所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述链轮齿单元包括链轮齿，其与上述后轮链结合，向上述后轮提供动力；第一棘轮，其具备于上述踏板部，与上述链轮齿的一侧面结合，对上述链轮齿沿着单向提供上述踏板动力；以及第二棘轮，其具备于上述独立轴，与上述链轮齿的另一侧面结合，与上述第四齿轮联动地旋转，并且一边与上述第一棘轮分开旋转，一边对上述链轮齿沿着单向提供上述把手动力。
13.根据权利要求12所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述第一齿轮、上述第二齿轮、上述第三齿轮以及上述第四齿轮由锥齿轮构成，上述第一齿轮、上述第二齿轮、第三齿轮以及上述第四齿轮的旋转比为1 1 1 1。
14.根据权利要求1所述的复合驱动自行车，其特征在于，上述把手组装体包括把手轴杆，其形成为具有同心的主轴；曲柄把手，其具备于上述把手轴杆的两端部，一边进行曲柄旋转，一边使上述主轴旋转；以及把手轮毂，其具备于上述主轴的中央部，在上述曲柄把手进行曲柄旋转时与其联动而旋转，并向上述动力传递部传递把手动力。
全文摘要
本发明提供能够加快行驶速度，并提高运动效果且同时体会到乐趣的复合驱动自行车。本发明的实施例所涉及的复合驱动自行车包括把手组装体、踏板组装体以及动力传递部。其中把手组装体由把手轮毂构成而生成把手动力，以使前轮转向，上述把手轮毂包括第一齿轮和与第一齿轮啮合而旋转的第二齿轮。踏板组装体将把手动力和由踏板生成的踏板动力选择性地或者同时向后轮传递。另外，动力传递部的一端部与第二齿轮连接，另一端部与踏板轮毂连接，以向踏板组装体传递把手动力。
文档编号B62M3/08GK102498034SQ201080027988
公开日2012年6月13日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月17日
发明者金鹤润 申请人:金鹤润