专利名称:具有手驱动装置的自行车的制作方法
本实用新型是关于自行车，特别涉及一种手、脚均可发出驱动力的自行车。
当今普遍使用的自行车，由前轮及后轮、车身、鞍座、把手和链传动构成。这种车子以脚踏为动力，因此车子需要加快，或在上坡、逆风及快速行驶中，踏力增加较大，且双脚肌肉长时间处于紧张收缩作功状态，骑车人容易产生疲劳及不舒适感。而双手却长时间处于很少活动的空闲状态，由于不活动，天寒骑车容易受冻。
本实用新型的目的，在于提供一种机构协调，手脚可交替驱动，以实现手脚交替休息，或采用手脚同时驱动，使之发出较大驱动力的自行车，以增加车速或减少骑车人疲劳。
本实用新型设计的自行车，具有手驱动装置。该装置在把手周围或水平管周围设有至少一个驱动杆，在该驱动杆运动时力的传递方向装有至少一个弹簧，在前轴(或后轴)上装有棘轮机构或类似性能机构，在该前轴或后轴上还装有驱动力合成机构，而该合成机构一端之零件与前花鼓筒(或后花鼓筒)相固连，另一端之零件与棘轮机构内圈或类似性能机构的内圈相固连(或做成一体)，传动件一端与棘轮机构外圈或类似性能机构的外圈相固连，传递构件的一端与传动件相连接，另一端与驱动杆相连接。
本实用新型由于可采用手脚交替驱动，所以可实现手脚交替休息，减轻骑车人疲劳。
本实用新型的又一优点是由于可采用手脚同时驱动，因此在加速、上坡或逆风行驶时，可提供较大的驱动力，以增快行驶速度；使曲柄容易转过死点。
本实用新型的另一优点是机构简单，且手脚分别操作或同时操作时，其动作均由机构保证自然协调。
本实用新型的再一优点是由于基本不改变现今普遍使用的自行车结构，手驱动装置又为一独立的部件，因此装卸容易，维修方便，更便于旧车改装。
本实用新型还有一个优点是由于行驶时增加了手的活动量，有利于健康，且在天寒行驶时，可减轻双手的冷冻程度。
为了更易理解本实用新型，参照附图详述如下图1是手驱动力传向前轮的传动示意图。
图2是驱动力合成机构示意图。
图3是手驱动力传向后轮的传动示意图。
图4是大速比驱动力合成机构示意图。
图5是手脚同时驱动的驱动力合成机构示意图。
实施方案一参看图1及图2。本自行车设有驱动杆1、2相固连，该杆可在与把手固连的支承3的孔中转动，在驱动杆1、2上固连有转臂4，传递构件5的一端与转臂4相连接，另一端与传动件6(链条、钢丝绳或其他类似性能的零件)相连，该传动件6的另一端与棘轮机构7的外圈相固连，该外圈的小直径颈部活动安装在前轴8上，复位弹簧9套装在棘轮机构7的外圈或前轴8上，其一头与前轴8相固连，另一头与棘轮机构7的外圈相固连，棘轮机构的内圈则与驱动力合成机构15的内齿轮10相固连(或做成一体)，在前轴8上活动安装有齿轮11，该齿轮11与前花鼓筒(前轴皮)42相固连，一个以上的齿轮12活动安装在小轴13上，该小轴13固定在支架14上，而该支架14固定在前轴8上，齿轮12则与内齿轮10及齿轮11相啮合。
当脚踏驱动停止而仅用手扳动驱动杆1(或2)或1与2，则转臂4随即转动，并使传递构件5及传动件6产生位移，由于传动件6绕在棘轮机构7外圈的小直径颈部上，迫使该外圈产生转动。这时前轮因惯性作用继续在旋转，所以此惯性力通过齿轮11、齿轮12及内齿轮10传给棘轮机构7的内圈，使内圈在外圈内打滑空转。由于惯性力促使棘轮机构7内圈转动的角速度较小，所以手扳驱动杆1、2使棘轮机构7外圈转动的角速度可轻而易举地超过内圈转动的角速度，从而实现行驶时车轮转动的惯性力与手驱动力的合成，使行驶速度加快，所以驱动力合成机构也可称为速度合成机构。
当放开手驱动杆1、2，则靠弹簧9的力量使已产生位移的传动件6、传递构件5及转臂4复位，这时棘轮机构7的外圈在棘爪上打滑空转。
实施方案二参看图3、图2。棘轮机构7及驱动力合成机构15也可安装于后轴16上，这时齿轮11与后花鼓筒43相固连，传递构件5一端的杆件17与传动件6相连，另一端的转臂4与驱动杆1、2相固连，在该转臂4与支点为18的角度杠杆之间，用杆件20、支点为21的角度杠杆22、杆件23及杆件24相连。
因此，用手扳动驱动杆1、2，则转臂4随即转动，杆件24、23产生位移，角度杠杆22绕支点21转动，从而使杆件20产生位移，角度杠杆19绕支点18转动，并使杆件17及传动件6产生位移，从而使棘轮机构7外圈带动内圈转动，通过驱动力合成机构15驱动车轮旋转。
实施方案三参看图4。实施本实用新型当需要再加大速比而不扩大径向尺寸时，可采用图4所示驱动力合成机构39，即用增加一套行星齿轮机构来减小惯性力输入速比及增大输出速比。亦即在前轴8或后轴16上装置驱动力合成机构39，该机构有一内齿轮10与棘轮机构7的内圈相固连(或做成一体)，在前轴8或后轴16上活动安装齿轮40，一个以上的齿轮12活动安装在小轴13上，该小轴固定在支架14上，而该支架固定在前轴8或后轴16上，一个以上的行星齿轮26与齿轮27及内齿轮25相啮合，内齿轮25与前花鼓筒42或后花鼓筒43相固连，齿轮27固定在前轴8或后轴16上，一个以上的行星齿轮26活动安装在小轴28上，小轴28固定在转臂29上，转臂29与齿轮40相固连。
当脚踏驱动停止，内齿轮25依靠惯性力继续在转动，行星齿轮26在齿轮27上作公转，并使转臂29及齿轮40一起旋转，经齿轮12使内齿轮10与棘轮机构7的内圈及棘爪在其外圈内作空转。当手扳驱动杆1、2使棘轮机构7的外圈的角速度超过其内圈时，即实现惯性力与手驱动力的合成。输出功率增加，行驶速度加快，即比现今普遍使用的自行车
得更远。
以上方案中均未设车子倒推行机构，必要时可在安装驱动力合成机构15或39的轴8或16上，在圆周方向铣出斜底半封闭圆弧槽，在支架14与轴8或16配合处作出通孔，并装入小轴，在孔内小轴端装入小弹簧，使车轮向前进方向旋转时，小轴嵌入槽中，以控制支架14转动，当车轮反向旋转时，则小轴逐渐在槽中从不封闭端退出，因此支架14旋转，齿轮12在齿轮11(或40)上作公转，所以车子倒推行时就不发生干涉。
实施方案四参看图5。当手脚同时驱动时，也可在后轴16上装置图5所示驱动力合成机构41，将手驱动力和脚驱动力合成后输出。该机构有一固连于后链轮30上的内齿轮31，双联齿轮32活动安装在后轴16上，一个以上的齿轮33活动安装在小轴34上，小轴固定在支架35上，支架固定在后轴16上，齿轮33与内齿轮31及双联齿轮32相啮合，内齿轮36与后花鼓筒43相固连，一个以上的行星齿轮37活动安装在小轴38上并与内齿轮36及双联齿轮32相啮合，小轴38固定在转臂29上，转臂29与齿轮40相固连，齿轮40活动安装在后轴16上，内齿轮10与棘轮机构7的内圈相固连(或做成一体)，一个以上的齿轮12活动安装在小轴13上并与齿轮40及内齿轮10相啮合，小轴13固定在支架14上，支架固定在后轴16上。
当脚踏驱动力输入时，由于后轴16上的原飞轮已改为后链轮30，因此后链轮与内齿轮31就一起旋转，并经齿轮33、双联齿轮32及行星齿轮37传给内齿轮36使车轮旋转；与此同时，当手驱动力输入时，由棘轮机构7的外圈传给内圈与内齿轮10一起旋转，经齿轮12、齿轮40及转臂29，使行星齿轮37在自转的同时作公转，这样两种力(速度)合成后传给内齿轮36，使输出功率增加，车子行驶速度加快。
这时若脚踏停止而仅有手驱动力输入时，由于双脚搁在踏脚曲柄上，因此可使双联齿轮32保持不转动，则行星齿轮37实现在双联齿轮32上作公转，所以也可实现惯性力与手驱动力的合成。
当车子倒推行时，由于行星齿轮37可作自转，运动不发生干涉。
本实用新型中的棘轮机构7外圆上的小直径颈部处可以是有导向槽或作成链轮齿。棘轮机构7也可用超越离合器或其他类似性能机构代替。
权利要求
1.具有手驱动装置的自行车，由前轮及后轮、车身、鞍座、把手和链传动构成，其特征在于手驱动装置在把手周围或水平管周围设有至少一个驱动杆(1、2)，在该驱动杆运动时力的传递方向装有至少一个弹簧(9)，在前轴(8)或后轴(16)上装有棘轮机构(7)或类似性能的机构，在该前轴或后轴上还装有驱动力合成机构(15或39，41)，该合成机构的一端之零件与前花鼓筒(42)或后花鼓筒(43)相固连，另一端之零件与棘轮机构(7)的内圈或类似性能机构的内圈相固连(或做成一体)，传动件(6)一端与棘轮机构(7)的外圈或类似性能机构的外圈相固连，传递构件(5)的一端与传动件(6)相连接，另一端与驱动杆(1、2)相连接。
2.按权利要求
1的自行车，其特征在于前轴(8)或后轴(16)上装有驱动力合成机构(15)，该机构有一内齿轮(10)与棘轮机构(7)的内圈相固连，在前轴(8)或后轴(16)上活动安装的齿轮(11)与前花鼓筒(42)或后花鼓筒(43)相固连，一个以上的齿轮(12)活动安装在小轴(13)上，该小轴固定在支架(14)上，该支架固定在前轴(8)或后轴(16)上，齿轮(12)与内齿轮(10)及齿轮(11)相啮合。
3.按权利要求
1的自行车，其特征在于前轴(8)或后轴(16)上装有驱动力合成机构(39)，该机构有一内齿轮(10)与棘轮机构(7)的内圈相固连，在前轴(8)或后轴(16)上活动安装有齿轮(40)，一个以上的齿轮(12)活动安装在小轴(13)上，该小轴固定在支架(14)上，该支架固定在前轴(8)或后轴(16)上，一个以上的齿轮(26)与齿轮(27)及内齿轮(25)相啮合，内齿轮(25)与前花鼓筒(42)或后花鼓筒(43)相固连，齿轮(27)固定在前轴(8)或后轴(16)上，一个以上的行星齿轮(26)活动安装在小轴(28)上，并与齿轮(27)及内齿轮(25)相啮合，小轴(28)固定在转臂(29)上，转臂(29)与齿轮(40)相固连。
4.按权利要求
1的自行车，其特征在于后轴(16)上装有驱动力合成机构(41)，该机构有一固连于后链轮(30)上的内齿轮(31)，双联齿轮(32)活动安装在后轴(16)上，一个以上的齿轮(33)活动安装在小轴(34)上，该小轴固定在支架(35)上，该支架固定在后轴(16)上，齿轮(33)与内齿轮(31)及双联齿轮(32)相啮合，内齿轮(36)与后花鼓筒(43)相固连，一个以上的行星齿轮(37)活动安装在小轴(38)上，并与内齿轮(36)及双联齿轮(32)相啮合，小轴(38)固定在转臂(29)上，转臂(29)与齿轮(40)相固连，齿轮(40)活动安装在后轴(16)上，内齿轮(10)与棘轮机构(7)的内圈相固连(或做成一体)，一个以上的齿轮(12)活动安装在小轴(13)上，并与齿轮(40)及内齿轮(10)相啮合，小轴(13)固定在支架(14)上，该支架固定在后轴(16)上。
5.按权利要求
1、2、3、4的自行车，其特征在于棘轮机构(7)的外圆面上可以作有导向槽或链轮齿。
6.按权利要求
1的自行车，其特征在于传动件(6)可以是链条、钢丝绳或其它类似性能的零件，该传动件(6)一端与棘轮机构(7)的外圈相固连，另一端与传递构件(5)相固连。
7.按权利要求
1的自行车，其特征在于驱动杆(1、2)相固连，该杆可在与把手固连的支承(3)的孔中转动，转臂(4)固定在驱动杆(1、2)上。
8.按权利要求
1的自行车，其特征在于弹簧(9)套装在棘轮机构(7)的外圈或前轴(8)(后轴)上，弹簧(9)的一头与前轴(8)(后轴)相固连，另一头与棘轮机构(7)的外圈相固连。
专利摘要
本实用新型是一种手和脚均可发出驱动力的自行车。因此在加速、上坡或逆风行驶时手脚可同时驱动，以提供较大的驱动力，提高车速；或采用手脚交替驱动，以使手脚交替休息，减轻疲劳。手驱动装置设有驱动杆，当用手扳动驱动杆，经传递构件及传动件使前轴或后轴上的棘轮机构转动，通过驱动力合成机构将手驱动力与脚驱动力或手驱动力与惯性力合成后输出，其动作均由机构保证自然协调。
文档编号B62K17/00GK86207389SQ86207389
公开日1987年9月12日 申请日期1986年9月26日
发明者谢鑫泉, 谢竹铭 申请人:谢鑫泉, 谢竹铭导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan