專利名稱：可通過圓周運動嚙合的具有伸縮延長件的自行車推進組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有延長件的推進組件，特別是用于自行車的具有延長件的推進組 件。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)有了利用往復式延長件推進自行車行進的設(shè)計。例如，拉科切維奇發(fā) 明的加拿大專利No.2,120,535，提供了一對利用兩鏈條越過后輪后部延伸至一離合系統(tǒng)的 延長件。所述離合系統(tǒng)由一彎曲長管支撐，彎曲長管從車架向后延伸并繞過后輪。但拉 科切維奇自行車的延長件相對較長，對于彎曲長管是否足夠穩(wěn)定而正常工作還不清楚。 而且拉科切維奇自行車要求許多部件暴露在外，包括兩個鏈條和一些線纜，這很可會導 致纏繞和故障。另外，騎自行車的人習慣以圓周運動蹬自行車的踏板，拉科切維奇自行 車使得使用者以一種笨拙難看的姿式蹬車。目前還有一種利用延長件與自行車本身的棘輪系統(tǒng)相結(jié)合的方法。艾博特的美 國專利No.3,881,747提供了一種自行車踏板，其可以通過延長件的可調(diào)連桿進行運動。所 述延長件以杠桿的形式將單向旋轉(zhuǎn)力傳遞至升高的驅(qū)動鏈輪。但艾博特將延長件分成了 兩個鉸接在一起的部分，因此推進系統(tǒng)的杠桿作用或力矩受到削弱。艾博特還要求自行 車為其推進系統(tǒng)做較大改動。最后一點，艾博特自行車要求使用者以一種非傳統(tǒng)的主要 是上下運動的方式蹬踏板。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的自行車推進系統(tǒng)，克服以上所述缺陷。本發(fā)明尤其提供了一種具有伸縮延長件的推進系統(tǒng)。延長件與具有踏板臂的踏 板連接，延長件具有的機械優(yōu)勢使使用者在使用時具有使用傳統(tǒng)自行車的以圓周運動蹬 車的自然感覺。所述推進組件的構(gòu)造要求零件數(shù)量較少且裝配較緊湊，因此推進組件更 為結(jié)實。所述推進組件也可以改裝到傳統(tǒng)自行車上。在本發(fā)明的一方面，提供了一種自行車推進組件。自行車具有一車架，所述車 架具有一頂部和一與頂部相對的底部。所述自行車具有一帶有前輪的前部和一與前部相 對的帶有后輪的后部，前輪可轉(zhuǎn)動地與前部在所述底部連接，后輪可轉(zhuǎn)動地與后部在所 述底部連接。所述推進組件包括一向后延伸的支撐件，支撐件從車架的頂部延伸至支撐 件的遠端。所述支撐件的遠端與后輪之間有間隔。推進組件包括第一驅(qū)動機構(gòu)。第一 驅(qū)動機構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在車架上，并機械連接到向第一驅(qū)動機構(gòu)傳遞運動的后輪。第二 驅(qū)動機構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在支撐件的遠端附近。第二驅(qū)動機構(gòu)與車座桿之間有間隔并具有 一旋轉(zhuǎn)軸。所述推進組件包括一聯(lián)結(jié)件，用于將第一驅(qū)動機構(gòu)聯(lián)結(jié)到第二驅(qū)動機構(gòu)。一 對棘輪機構(gòu)以合適方式連接到第二驅(qū)動機構(gòu)并與第二驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸連接。第二驅(qū)動 機構(gòu)位于兩棘輪機構(gòu)之間。所述推進組件包括第一延長件和第二延長件。每一延長件通 過所述兩棘輪機構(gòu)中各自對應(yīng)的一個以合適的方式連接到第二驅(qū)動機構(gòu)并從所述棘輪機
5構(gòu)延伸。所述延長件為可伸縮延長件。所述推進組件包括一踏板臂軸，所述踏板臂軸可轉(zhuǎn)動地安裝于車架前部與后部之間靠近車架底部的車架上。所述推進組件包括第一踏板 臂和第二踏板臂，第二踏板臂有角度地與第一踏板臂隔開。踏板臂從踏板臂軸相對的兩 端延伸。所述推進組件包括第一踏板和第二踏板，第一踏板和第二踏板分別可轉(zhuǎn)動地連 接到第一踏板臂和第二踏板臂，用于蹬踏自行車前進。第一延長件和第二延長件相向延 伸并以一種合適的方式分別與第一踏板和第二踏板連接。所述踏板可轉(zhuǎn)動地運動，通過 延長件將轉(zhuǎn)動動力傳遞給第二驅(qū)動機構(gòu)蹬踏自行車前進。在本發(fā)明的另一方面，提供了一種自行車推進組件，所述自行車具有一車架， 所述車架具有一頂部和與頂部相對的底部，所述頂部具有一個車座桿，所述車座桿具有 一從車座桿延伸出來的車座。所述自行車具有一帶有前輪的前部，所述前輪可轉(zhuǎn)動地在 所述底部與前部連接，自行車還具有一與前部相對的帶后輪的后部，所述后輪可轉(zhuǎn)動地 在所述底部與后部連接。所述推進組件包括一支撐件，支撐件從車架向后遠離車座桿延 伸至支撐件的遠端。支撐件的遠端與后輪之間有間隔且包括一支撐殼體。一后軸軸向 連接到后輪且可轉(zhuǎn)動地安裝在車架上。一后鏈輪從后軸的一端徑向延伸。后鏈輪軸向連 接到后輪，向后輪傳遞運動。所述推進組件包括一驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸可轉(zhuǎn)動地部分位 于支撐殼內(nèi)。一可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動鏈輪從驅(qū)動軸的一端徑向延伸。驅(qū)動鏈輪與車座桿之間有 間隔。驅(qū)動鏈輪具一旋轉(zhuǎn)軸。一循環(huán)鏈以一合適的方式將后鏈輪與驅(qū)動鏈輪連接。所 述推進組件包括一對棘輪機構(gòu)。每一棘輪機構(gòu)包括一中空外部，所述中空外部通過一對 軸承可轉(zhuǎn)動地安裝在驅(qū)動軸上，并且每一棘輪機構(gòu)連接到所述兩延長件中各自對應(yīng)的一 個。一棘輪齒輪設(shè)置于所述外部內(nèi)并連接到驅(qū)動軸。每一棘輪機構(gòu)包括一棘爪，棘爪樞 接于所述外部并可轉(zhuǎn)動地在第一方向與棘輪齒輪嚙合，而且可以在與第一方向相反的第 二方向上自由越過棘輪齒輪。所述推進組件包括第一延長件和第二延長件。每一延長件 都連接到所述兩棘輪機構(gòu)的外部中各自對應(yīng)的一個。延長件以合適的方式從驅(qū)動鏈輪延 伸。延長件為可伸縮延長件。一踏板臂軸可轉(zhuǎn)動地安裝于車架前部與后部之間的車架的 底部。所述推進組件包括第一踏板臂和第二踏板臂，第二踏板臂有角度地與第一踏板臂 隔開。所述兩踏板臂從踏板臂軸相對的兩端延伸。所述推進組件包括第一踏板和第二 踏板，第一踏板和第二踏板分別可轉(zhuǎn)動地與第一踏板臂和第二踏板臂連接用于蹬踏自行 車行進。第一延長件和第二延長件相向延伸并以合適方式分別與第一踏板和第二踏板連 接。所述兩踏板可轉(zhuǎn)動地運動，通過延長件傳遞單向動力使驅(qū)動鏈輪旋轉(zhuǎn)，因此帶動循 環(huán)鏈旋轉(zhuǎn)，循環(huán)鏈帶動后鏈輪旋轉(zhuǎn)，后鏈輪帶動后輪旋轉(zhuǎn)使自行車前進。
通過以下對僅作為舉例的優(yōu)選實施例的說明和附圖可更好的理解本發(fā)明。附圖 包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，具有推進組件的自行車的側(cè)視圖；圖2是部分推進組件，尤其是拆開部分的正視圖；圖3是沿圖2中3-3線的剖面?zhèn)纫晥D，展示了一個連接到棘輪機構(gòu)的延長件的側(cè) 視圖；圖4是與圖1相近的本發(fā)明另一實施例的側(cè)視圖5是本發(fā)明另外一實施例的具有推進組件的自行車的側(cè)視圖；圖6是圖5所示實施例的部分推進組件，尤其是拆開部分的正視圖；圖7是連接到踏板臂和各自棘輪機構(gòu)的伸縮延長件的側(cè)視圖，根據(jù)圖5所示實施 例，延長件被部分拆開。
具體實施例方式參閱附圖，首先是圖1，提供了一自行車10。所述自行車具有一車架11，車架 11具有頂部100，底部102，前部104和后部106。自行車車架的前部在朝向底部的方向 具有一前輪12，前輪12與前軸14連接。前軸14可轉(zhuǎn)動地與車架11在前叉18的第一端 16處連接。從圖1可以看出，前叉18豎直向上延伸至第二端20。一車把22從第二端 20延伸。車把20具有用于自行車制動的剎車操縱桿24。自行車10具有一車架立管27，車架立管27從上端28基本垂直延伸至車架底部 的下端32。在本實施例中，下端32包括一前鏈輪33，但這一點未做要求。從圖1可以 看出，一橫梁36從前叉18的點37處基本上水平延伸至車架立管27在上端28與下端32 之間的匯合處35。車架立管27包括一車座桿26，車座桿26從匯合處35向上延伸至上 端28。車座桿26支撐車座30。下管34從前叉18的點37處斜著延伸至車架立管27的 下端32。自行車10的后部具有一后輪38。后輪38以一合適的方式與第一驅(qū)動機構(gòu)40聯(lián) 結(jié)。在本實施例中，第一驅(qū)動機構(gòu)40包括一后軸41和一后鏈輪39，后鏈輪39從后軸 14的一端向外徑向延伸。車架包括一對隔開的后上叉42，后上叉42在后輪的兩側(cè)上從 后軸41斜著延伸至匯合處35。車架包括一對隔開的后下叉44，后下叉44在后輪的兩側(cè) 上從后軸41沿著車架的底部延伸至車架立管27的下端32。到目前為止，上述對圖1的說明描述了一臺停在地上13的傳統(tǒng)自行車。現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例介紹所述推進組件，一支撐件48向車架的后部延伸 至遠端49。從圖1可以看出，支撐件的遠端49在后輪38的上面并與車座桿26和后輪 38之間有間隔。在本實施例中，從圖1可以看出支撐件48從匯合處35向后水平延伸。參閱圖2，支撐件48的遠端49包括一支撐殼體52。支撐殼體52相對于車架固 定。圖2右側(cè)顯示了被部分拆開的支撐殼體52。第二驅(qū)動機構(gòu)46可轉(zhuǎn)動地連接到固定的支撐殼體52。第二驅(qū)動機構(gòu)46包括一 驅(qū)動軸54，驅(qū)動軸54可轉(zhuǎn)動地通過軸承容納在支撐殼體52內(nèi)，如部分露出的軸承57。 驅(qū)動軸54具有相對的兩端55和56。驅(qū)動軸54可繞旋轉(zhuǎn)軸59轉(zhuǎn)動。在本實施例中， 第二驅(qū)動機構(gòu)46包括一安裝板60，安裝板60與驅(qū)動軸54連接并從驅(qū)動軸54向外徑向 延伸。在本實施例中，第二驅(qū)動機構(gòu)46還包括一驅(qū)動鏈輪58。驅(qū)動鏈輪58借助于螺 栓62和64通過安裝板與驅(qū)動軸54聯(lián)結(jié)并從驅(qū)動軸54向外徑向延伸。本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)明白安裝板對于第二驅(qū)動機構(gòu)來說為非必須的。例如，驅(qū)動鏈輪可直接連接到驅(qū)動 軸。支撐殼體具有縫隙61和63，所述縫隙可允許驅(qū)動鏈輪和安裝板不受支撐殼體52的 阻礙轉(zhuǎn)動。驅(qū)動鏈輪58具有鏈齒66，所述鏈齒與一聯(lián)結(jié)裝置嚙合，在本實施例中，所述 聯(lián)結(jié)裝置為一循環(huán)鏈50。支撐殼體52還包括一對分別位于驅(qū)動軸54相對兩端55和56附近的固定的棘輪
7殼體69和69.1。棘輪殼體69包括一個與軸承57類似的軸承(未顯示)，所述軸承裝配 在驅(qū)動軸54的槽內(nèi)，這樣驅(qū)動軸54可借助所述軸承旋轉(zhuǎn)，棘輪殼體69如圖2所示被限 制在其位置上。所述棘輪殼體69中每一棘輪殼體及其內(nèi)部元件與另外一個基本上鏡像相 同。因此，在此只對兩個棘輪殼體69中的一個做詳細說明，另外一棘輪殼體69.1具有與 之同樣的結(jié)構(gòu)與功能。對于棘輪殼體69.1，相似零件用相似數(shù)字標示，用第一個棘輪殼 體的數(shù)字標號加“.1”標示。參閱圖2，棘輪殼體69被部分拆開以顯示其內(nèi)部72。一棘輪機構(gòu)68設(shè)置在所 述內(nèi)部72內(nèi)。棘輪機構(gòu)68包括一通過軸承70和71軸向安裝在驅(qū)動軸54上的中空外部 77。參閱圖3，棘輪機構(gòu)68包括一內(nèi)部部分，在本實施例中，所述內(nèi)部部分為一設(shè)置在 外部77內(nèi)的棘輪齒輪73，棘輪齒輪73安裝在與其共軸的驅(qū)動軸54上。一棘爪74樞軸安裝在外部77上并設(shè)置在可與棘輪齒輪73嚙合的位置上。棘爪 74的位置可容許棘輪齒輪73進行旋轉(zhuǎn)運動，因此驅(qū)動軸54基本上只可向一個方向運動。 從圖3可以看出，當外部77按數(shù)字76所示的箭頭方向逆時針旋轉(zhuǎn)時，棘輪機構(gòu)的設(shè)置強 制棘爪74與棘輪齒輪73嚙合。當外部77順時針旋轉(zhuǎn)時，棘輪機構(gòu)的設(shè)置允許棘爪74 自由超過棘輪齒輪73不與其嚙合。因此，外部77可在順時針方向自由旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在技術(shù) 中棘輪機構(gòu)為已知技術(shù)，因此在此對棘輪機構(gòu)不做進一步的詳細說明?；氐綀D2，一棘輪機構(gòu)68.1設(shè)置在自行車另一側(cè)的棘輪殼體69.1內(nèi)，基本上具有 相同的零件，運行方式也基本相同，因此，不再對其做具體說明。第一延長件78和第二延長件78.1分別從第一棘輪機構(gòu)68和第二棘輪機構(gòu)68.1 的外部77和77.1延伸。在本實施例中，延長件78和78.1質(zhì)地堅硬，由金屬制成。第 一延長件78與第二延長件78.1基本上鏡像相同。因此，在此只對第一延長件78做詳細 說明，第二延長件具有與第一延長件同樣的結(jié)構(gòu)的功能。對于第二延長件，相似零件用 相似數(shù)字標示，用第一延長件的數(shù)字標號加上“.1”標示。第一延長件78具有一與外部77連接的安裝端80。因此從圖2和圖3可以看出， 延長件78安裝于車架的后部并高于車架后部。延長件78遠遠長于傳統(tǒng)自行車的曲柄。 例如，延長件的長度可為傳統(tǒng)自行車曲柄的三至四倍，因此其動力也相應(yīng)增大。在本實施例中，第一彈性件為一設(shè)置在棘輪殼體69的外部72內(nèi)的螺旋彈簧75。 螺旋彈簧75的一端與棘輪殼體69連接，另一端與延長件78連接。螺旋彈簧75的位置 不妨礙棘爪74。在延長件78處于較低位置87時，螺旋彈簧75處于張緊狀態(tài)。如圖3 所示，當螺旋彈簧被拉緊，其促使外部77順時針方向運動。棘輪殼體69具一狹槽79， 當外部77順時針運動時，狹槽79可供延長件通過。狹槽79包括一狹槽端81，所述狹槽 端81為棘輪殼體69的邊緣。螺旋彈簧75回到拉長的狀態(tài)以提升延長件78回到較高位 置88。參閱圖2，以相同的方式，第二彈性件螺旋彈簧75.1與支撐殼體69.1連接。因 此兩延長件可從較低位置87運動至較高位置88，例如圖中所示的第一延長件78處于較低 位置87，此時螺旋彈簧78具有的張力較大，第二延長件78.1在較高位置88，此時螺旋彈 簧78.1具有張力較小。在一實施例中，處于較高位置88的延長件與處于較低位置87的 延長件呈45度角分開。如圖3所示，第一延長件78具有一個與第一踏板84連接的踏板端82。第一踏 板84通過軸85和軸承86可轉(zhuǎn)動地連接到第一延長件78?，F(xiàn)在技術(shù)已具有這種連接方式，因此不再做詳細說明。如圖2所示，以相同的方式，第二踏板84.1可轉(zhuǎn)動地連接到 第二延長件78.1。在操作過程中，參閱圖1至圖3，當騎車者向踏板上傳遞一向下的力時，在較高 位置88的第二延長件78.1通過狹槽79向較低位置87運動。在這個過程中，棘爪74與 棘輪齒輪73嚙合，由此第二驅(qū)動機構(gòu)46借助驅(qū)動軸54旋轉(zhuǎn)。螺旋彈簧75張力增加直 至螺旋彈簧75作為一止動機構(gòu)有效阻止第二延長件78.1轉(zhuǎn)過較低位置87。除此之外， 如圖3所示，狹槽端81也可以做為止動機構(gòu)。參閱圖2，驅(qū)動軸54的旋轉(zhuǎn)被傳遞至驅(qū)動鏈輪58，驅(qū)動鏈輪58又帶動聯(lián)結(jié)裝置 50運動。聯(lián)結(jié)裝置可為皮帶或鋼索和鏈齒滑輪。參閱圖1，聯(lián)結(jié)裝置50通過后鏈輪39 與第一驅(qū)動機構(gòu)40嚙合，帶動后軸轉(zhuǎn)動，由此帶動后輪轉(zhuǎn)動。因此，自行車10被推進 向前行進。當騎車者減少施加在踏板上向下的力，螺旋彈簧75張力變小，使第二延長件 78.1向上回到較高位置88。可同樣對第一延長件78重復以上操作。這樣第一延長件78 和第二延長件78.1如圖所示做上下運動。兩延長件的配置使其可做交互運動當?shù)谝谎娱L件處于較低位置時，第二延長 件處于較高位置，反之亦然；當?shù)谝谎娱L件被向下推動時，第二延長件被向上舉起。在本實施例中，由于延長件78和78.1位于車架的后上方并且在車座桿26后面后 輪38上面彼此分開，因此延長件78和78.1大大長于傳統(tǒng)自行車的曲柄和現(xiàn)在技術(shù)的操作 桿。因此，這種結(jié)構(gòu)顯著的優(yōu)勢在于和現(xiàn)有技術(shù)或傳統(tǒng)自行車相比，推動組件可以使騎 車者對后輪施加大得多的轉(zhuǎn)矩。另外，支撐件48的遠端49從車架立管延伸，延長件越長，施加到延長件上推動 自行車前進的轉(zhuǎn)矩就越大。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有另外一個優(yōu)勢是可以使殘疾人使用自行車。這是因為在某種 程度上只需要上下運動即可推進自行車前進。與傳統(tǒng)自行車要求騎車者的雙腳做圓周運 動不同，本發(fā)明中延長件適合騎車者使用較小的力騎車，所需要的動力運動也較小。此 外，本發(fā)明的自行車可以使騎車者只使用延長件中的一個推動自行車前進，這樣就特別 有利于如腿部截肢的騎車者使用自行車。圖4描述的是本發(fā)明的另外一個實施例。圖4所示自行車大體上與圖1至圖3 所示的自行車相同，不同之處在于用活塞90和90.1代替彈性件分別與第一延長件和第二 延長件嚙合。在本實施例中，活塞為空氣活塞。每一活塞90與另一活塞90.1基本鏡像 相同。因此，這里只對第一活塞90進行說明，第二活塞的結(jié)構(gòu)與功能與第一活塞相似。在本實施例中，第一活塞90安裝在自行車10車架底部車架立管27的下端32 上，傳統(tǒng)自行車的前鏈輪通常位于這個位置。第一活塞包括一帶有活塞桿94的汽缸92， 活塞桿94可彈性進入汽缸92。由于自行車領(lǐng)域的技術(shù)人員都熟悉活塞的工作原理，關(guān)于 活塞如何工作在此不做詳細說明?；钊麠U94具有一外端96，所述外端96在其位置上可 與踏板84嚙合。在操作過程中，如圖4所示，當騎車者使第一延長件78向下運動時，第一延長 件78在外端96處與活塞桿94相抵靠。活塞桿94被彈性壓至一點，此時延長件處于較 低位置。于是運動被傳遞至第一驅(qū)動機構(gòu)，然后傳遞給第二驅(qū)動機構(gòu)推動自行車前進。
9活塞桿94作為止動器阻止延長件78繼續(xù)向下運動。當騎車者減少施加在第一踏板84上 的力，活塞桿94彈性伸展，將延長件78向上彈回到較高位置88。活塞90和90.1的安裝不需要借助于傳統(tǒng)自行車的前鏈輪33。例如，活塞90和 90.1可安裝在沿兩后上叉42，兩后下叉44或車架立管27的任何地方上?；钊?0和90.1與彈性件可相互聯(lián)合使用使延長件回到較高位置。系在踏板上的自行車帶圈可代替彈性件或活塞使延長件返回。為了使延長件升 回到較高位置，騎車者雙腳可與帶圈結(jié)合，對帶圈施加一向上的力以提升延長件。本領(lǐng) 域的技術(shù)人員已了解上述步驟，因此這里不再做詳細說明。在這樣的實施例中，也可以 采用一種如突塊的機械止動器，所述止動器可設(shè)置在車架上或其它地方，例如設(shè)置在棘 輪機構(gòu)內(nèi)，這樣就確保了延長件不會越過所述較低位置。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，圖5至圖7展示了自行車100。很多有標號零件的工作 方式與圖1至圖3所示的實施例基本相似，并且具有基本類似的功能。相似零件具有相 似的標號，以原零件標號加上100標示。因此僅對與圖1至圖3所示實施例不同之處做 詳細說明。在本實施例中，一踏板臂軸210設(shè)置在前鏈輪133的中央并在車架底部車架立管 127的底端132處可轉(zhuǎn)動地安裝在前鏈輪上。雖然未做要求，所述前鏈輪133與傳統(tǒng)自行 車的前鏈輪相似。踏板臂軸210具有一旋轉(zhuǎn)軸212。踏板臂軸的旋轉(zhuǎn)軸212平行于驅(qū)動 軸的旋轉(zhuǎn)軸159。第一踏板臂208和第二踏板臂208.1從踏板臂軸210在與車架111平行 的平面上向外徑向延伸。第一踏板184和第二踏板184.1分別樞軸安裝于第一踏板臂208 和第二踏板臂208.1上。踏板臂與踏板一起繞旋轉(zhuǎn)軸212旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，踏板臂 和踏板為常規(guī)類型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對此都很熟悉，因此不再做詳細說明。第一延長件178和第二延長件178.1為伸縮管。在本實施例中，第一延長件具 有多個管狀部分223a至223j，如圖7所示伸展并彼此分開。在本實施例中，第二延長件 178.1具有多個管狀部分223.1a至223.1j，如圖7所示依次縮回。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明 白每個延長件可具有兩個或兩個以上管狀部分223。第一延長件178和第二延長件178.1分別樞接于第一踏板184和第二踏板184.1。 延長件也可以直接與各自對應(yīng)的踏板臂連接。在圖5所示的模式中，第一延長件178在較低位置處于伸展狀態(tài)，其伸縮管被伸 展開。第二延長件178.1在較高位置處于收縮狀態(tài)，其伸縮管向內(nèi)收縮。延長件可從收 縮狀態(tài)向伸展狀態(tài)運動。對于收縮管本身為已知技術(shù)，因此不再做詳細說明。圖6更為詳細地展示了推動組件，與圖3所示的推動組件相類似，但這里不要求 具有圖3中的棘輪殼體69和69.1。棘輪機構(gòu)168和168.1和安裝板160都位于支撐殼體 217外，在本實施例中，支撐殼體217在棘輪機構(gòu)168.1和安裝板160之間延伸。圖7所示為伸縮延長件，棘輪機構(gòu)中的一個，踏板臂以及隔開的踏板。第一延 長件178正在較高位置處于收縮狀態(tài)，可以沿箭頭219所示方向延伸或擴展。第二延長 件178.1在較低位置處于伸展狀態(tài)，可以沿箭頭221所示方向收縮。包括棘輪機構(gòu)168在 內(nèi)的位于棘輪殼體169內(nèi)部172內(nèi)的其它元件具有與前一實施例類似的功能，不同之處在 于棘輪機構(gòu)168不再要求具有彈性件或空氣活塞來提升或降低延長件178和178.1。在操作過程中，踏板184和184.1可按傳統(tǒng)方式轉(zhuǎn)動，帶動踏板臂208和208.1按箭頭215所示方向做圓周運動。參閱圖7，這樣就使得延長件178.1的踏板端182.1向上 運動，而延長件按箭頭221方向收縮。同時踏板端182向下運動，而延長件178按箭頭 219方向伸展。這種循環(huán)重復進行，延長件以這種方式從延長件178所示的較高位置運動 到延長件178.1所示的較低位置。與傳統(tǒng)自行車一樣，踏板184和184.1做圓周運動，但 所述踏板如圖5所示連接到驅(qū)動鏈輪158運動的延長件。這樣，自行車100的推進組件連同其延長件和與延長件連接的踏板臂相互配合 使騎車者獲得騎傳統(tǒng)自行車的感覺，同時延長件施加在驅(qū)動鏈輪158上的轉(zhuǎn)矩明顯增 加，進而施加在后鏈輪139上的轉(zhuǎn)矩也明顯增加。還提供了其他延長件自行車的改進，這是因為尤其是專業(yè)的自行車運動員習慣 于站在自行車上，而不是坐在自行車上騎車。本實施例的結(jié)構(gòu)使可站著騎車的踏板成為 可能。自行車100的推進組件提供的轉(zhuǎn)矩數(shù)倍于施加在傳統(tǒng)自行車后鏈輪上的轉(zhuǎn)矩，而 踏板的圓周運動確保了延長件桿的上下運動。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明可以很 容易的被修改用于人力車或人力超輕型飛機。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)明白，上面所述的許多細節(jié)僅為舉例，在不超出本發(fā)明 權(quán)利要求所規(guī)定范圍的情況下可以對其進行更改或刪除。
權(quán)利要求
1.一種自行車推進組件，具有一車架，車架具有一頂部，一與頂部相對的底部，一 前部和一與前部相對后部，所述前部帶有一個在底部與所述前部轉(zhuǎn)動連接的前輪，所述 后部帶有一在底部與所述后部轉(zhuǎn)動連接的后輪，所述推進組件包括一沿車架頂部從車架向后延伸的支撐件，所述支撐件延伸至所述支撐件的遠端，所 述遠端與后輪隔開；第一驅(qū)動機構(gòu)，可轉(zhuǎn)動地安裝在所述車架上并與后輪機械連接以傳遞接收到的運動；第二驅(qū)動機構(gòu)，可轉(zhuǎn)動地安裝在所述支撐件的遠端附近，所述第二驅(qū)動機構(gòu)具有一 旋轉(zhuǎn)軸；一聯(lián)結(jié)裝置，用于聯(lián)結(jié)第一驅(qū)動機構(gòu)和第二驅(qū)動機構(gòu)；一對棘輪機構(gòu)，以適當方式連接到第二驅(qū)動機構(gòu)，并與第二驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸連 接，第二驅(qū)動機構(gòu)位于所述兩棘輪機構(gòu)之間；第一延長件和第二延長件，每一延長件通過一對棘輪機構(gòu)中各自對應(yīng)的一個以合適 方式連接到第二驅(qū)動機構(gòu)并從所述棘輪機構(gòu)延伸，所述延長件為伸縮延長件；一踏板臂軸，可轉(zhuǎn)動地安裝于所述前輪與所述后輪之間的靠近底部的車架上；第一踏板臂和第二踏板臂，所述第二踏板臂與第一踏板臂有角度的隔開，所述踏板 臂從踏板臂軸相對的兩端延伸；第一踏板和第二踏板，分別可轉(zhuǎn)動地連接到第一踏板臂和第二踏板臂以推進自行車 前進，第一延長件和第二延長件相向延伸并分別以合適的方式與第一踏板和第二踏板連 接，所述踏板可旋轉(zhuǎn)運動，通過延長件將旋轉(zhuǎn)動力傳遞給第二驅(qū)動機構(gòu)以推進自行車前 進。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，所述踏板可從較高位置向較低位置旋轉(zhuǎn)運動，其 中第一踏板臂在與第二踏板臂方向相反的方向延伸，所述每個延長件可從收縮狀態(tài)運動 至伸展狀態(tài)，由此當?shù)谝惶ぐ逄幱谳^高位置時，第一延長件處于收縮狀態(tài)，第二踏板處 于較低位置，第二延長件處于伸展狀態(tài)，而當?shù)谝惶ぐ逑蛳罗D(zhuǎn)動至較低位置時，第一延 長件處于伸展狀態(tài)，第二踏板處于較高位置，第二延長件處于收縮狀態(tài)，這樣踏板臂做 圓周運動使延長件做上下運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，其中，所述延長件的長度在為所述踏板臂的二至 五倍之間變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，其中，其中一個處于收縮狀態(tài)的延長件的長度為 其中一個踏板臂長度的三至四倍，因此在以給定力蹬自行車踏板時，所述推進組件可以 使使用者產(chǎn)生比傳統(tǒng)自行車大至少三至四倍的轉(zhuǎn)矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，所述自行車還具有一車座桿，所述車座桿從車架 的頂部向外延伸，車架具有從車架延伸出來的車座，車架還包括一上部件，所述上部件 沿車架的頂部延伸并在一匯合處連接到所述車座桿，所述支撐件從所述匯合處向車架的 后部延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的推進組件，其中，所述支撐件與車架的上部件平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，其中，第一驅(qū)動機構(gòu)包括一帶有后輪的后軸和一 后鏈輪，所述后輪軸向安裝在后軸上，所述后鏈輪從所述后軸的靠近后軸一端處徑向延伸，第二驅(qū)動機構(gòu)包括一驅(qū)動軸和一驅(qū)動鏈輪，所述驅(qū)動軸可轉(zhuǎn)動地連接到所述支撐件 的遠端，所述驅(qū)動鏈輪從驅(qū)動軸的靠近驅(qū)動軸一端處徑向延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的推進組件，所述車架還包括一對隔開的后上叉，所述后上叉 從所述匯合處延伸至一驅(qū)動軸，所述后輪位于所述兩后上叉之間，所述兩后上叉位于所 述延長件之間，第二驅(qū)動機構(gòu)與所述兩后上叉隔開。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，所述支撐件的遠端包括一支撐殼體，所述驅(qū)動軸 設(shè)置在支撐殼體內(nèi)，支撐殼體包括一對分別容納兩棘輪機構(gòu)的棘輪殼體，所述棘輪機構(gòu) 中的每一個都包括一中空外部，所述中空外部可轉(zhuǎn)動地安裝在驅(qū)動軸上并連接到延長件 中的一個，一設(shè)置在所述外部內(nèi)并連接到所述驅(qū)動軸的棘輪齒輪，一樞接到所述外部的 棘爪，所述棘爪可轉(zhuǎn)動地在第一方向上與所述棘輪齒輪嚙合并在與第一方向相反的第二 方向上自由越過棘輪齒輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的推進組件，其中，所述支撐殼體通過一對軸承可轉(zhuǎn)動地安 裝在所述驅(qū)動軸上，對于所述兩棘輪機構(gòu)中的每一個棘輪機構(gòu)，其中空外部通過一對軸 承可轉(zhuǎn)動地安裝在所述驅(qū)動軸上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，所述踏板可從較高位置轉(zhuǎn)動到較低位置，其中 延長件往復地安裝于所述踏板臂上，這樣一來，當?shù)谝谎娱L件處于較高位置時，第二延 長件處于較低位置，而當?shù)诙娱L件處于較高位置時，第一延長件處于較低位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推進組件，所述自行車還包括一車座桿，車座桿頂部具有 從車座桿延伸出的車座，其中，所述支撐件遠離車座桿設(shè)置并稍稍朝向車架的后部，所 述第二驅(qū)動機構(gòu)與所述車座桿隔開。
13.—種自行車推進組件，具有一車架，車架具有一頂部，一底部，一前部和一后 部，所述頂部具有一車座桿，所述車座桿具有一從車座桿延伸出的車座，所述底部與頂 部相對，所述前部具有一在底部可轉(zhuǎn)動連接到前部的前輪，所述與前部相對的后部具有 一在底部可轉(zhuǎn)動連接到后部的后輪，所述推進組件包括一從向后延伸的支撐件，從所述車架遠離車座桿延伸至支撐件的遠端，所述支撐件 的遠端與所述后輪之間有間隔，所述支撐件的遠端包括一支撐殼體；一后軸軸向連接到所述后輪并可轉(zhuǎn)動地安裝在所述車架上，一后鏈輪從所述后軸的 一端徑向延伸，所述鏈輪軸向連接到后輪以將運動傳遞至后輪；一驅(qū)動軸可轉(zhuǎn)動地部分容納在所述支撐件內(nèi)，一驅(qū)動鏈輪從所述驅(qū)動軸的一端徑向 延伸，所述驅(qū)動鏈輪與車座桿之間有間隔，所述驅(qū)動鏈輪具有一旋轉(zhuǎn)軸；一循環(huán)鏈以合適的方式將所述后鏈輪連接到所述驅(qū)動鏈輪；一對棘輪機構(gòu)，所述棘輪機構(gòu)中每一個棘輪機構(gòu)都包括一中空外部，所述中空外部 通過一對軸承可轉(zhuǎn)動地安裝在所述驅(qū)動軸上并連接到所述延長件中各自對應(yīng)的一個，一 棘輪齒輪位于所述外部內(nèi)并連接到所述驅(qū)動軸，一棘爪樞接到所述外部，在第一方向可 轉(zhuǎn)動地與所述棘輪嚙合并可在與第一方向相反的第二方向自由越過所述棘輪齒輪；第一延長件和第二延長件，每一延長件都連接到各自對應(yīng)的棘輪機構(gòu)的中空外部， 所述延長件從所述驅(qū)動鏈輪適當延伸，所述延長件為可伸縮延長件；一踏板臂軸可轉(zhuǎn)動地安裝于所述前部與所述后部之間的車架的底部；第一踏板臂和第二踏板臂，第二踏板臂有角度地與第一踏板臂隔開，所述踏板臂從踏板臂軸相對的兩端延伸；第一踏板和第二踏板分別可轉(zhuǎn)動地連接到第一踏板臂和第二踏板臂以蹬踏自行車前 進，第一延長件和第二延長件相向延伸并以合適方式分別連接到第一踏板和第二踏板， 所述踏板可旋轉(zhuǎn)運動，通過所述延長件傳遞單向旋轉(zhuǎn)動力，使對應(yīng)的棘輪機構(gòu)的棘爪與 對應(yīng)的棘輪齒輪嚙合，由此棘輪齒輪與驅(qū)動軸嚙合，驅(qū)動軸與驅(qū)動鏈輪嚙合，進而旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動鏈輪，循環(huán)鏈，后鏈輪和后輪，推動自行車前進。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有所述推進組件的自行車。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自行車推進組件。推進組件包括一支撐件，支撐件從自行車車架至少延伸至與后輪有間隔的遠端。推進組件包括第一驅(qū)動機構(gòu)，第一驅(qū)動機構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝在車架上并軸向連接到后輪以向后輪傳遞運動。第二驅(qū)動機構(gòu)可轉(zhuǎn)動地安裝于支撐件的遠端并與第一驅(qū)動機構(gòu)聯(lián)結(jié)。棘輪機構(gòu)從第二驅(qū)動機構(gòu)軸向延伸并連接到一對延長件。自行車具有帶有踏板的踏板臂，踏板從踏板臂延伸出來。延長件以合適方式樞接于踏板。帶有踏板臂的踏板可做圓周運動以將旋轉(zhuǎn)動力傳遞給延長件推動自行車前進。
文檔編號B62M1/36GK102015428SQ200980116380
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者杰拉德·馬艾薩克 申請人:杰拉德·馬艾薩克