專利名稱：自行車的驅(qū)動機構(gòu)及使用該驅(qū)動機構(gòu)的自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種自行車驅(qū)動機構(gòu)及使用該驅(qū)動機構(gòu)的自行車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自行車主要包括一車架、一前輪及一后輪，該前、后輪分別設(shè)置于車架的 前、后叉端部，而其驅(qū)動機構(gòu)，是于一裝設(shè)在五通管的齒盤設(shè)置有一對曲柄，并于曲柄自由 端裝設(shè)踏板，即可借由踩踏踏板帶動鏈條轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動后輪前進(jìn)。然而，由于該踏板所設(shè)處的曲柄自由端為呈圓周轉(zhuǎn)動，這樣使得使用者的雙腳無 可避免地需沿該圓周轉(zhuǎn)動的軌跡踩踏，由于其踩踏軌跡所需的前后空間距離較大，導(dǎo)致致 前、后輪之間的輪距無法縮短，這樣就使現(xiàn)有的自行車全長較長，在攜帶上及收納上皆有其 不便之處。為解決上述問題，常見的作法是將車架做成可折疊狀，則于折疊后預(yù)期可減少約 一半車長，而提升其機動性及收納性。然而，上述可折疊的自行車款于折疊后即無法騎乘， 且折疊的過程也很復(fù)雜，其折疊機構(gòu)雖有漸趨簡化的趨勢，然而使用者稍有不慎則容易沾 染潤滑油等油污，仍是無法完全滿足使用者的需求。有鑒于此，如何借由改變其踩踏軌跡而縮短兩車輪的輪距，乃為本業(yè)界人士亟待 努力的方向。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用連桿原理改變踩踏方向，減少踩 踏踏板所需前后距離的自行車驅(qū)動機構(gòu)及自行車。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是，一種自行車驅(qū)動機構(gòu)，包 括一傳動盤，其設(shè)置于自行車的車架上；一傳動帶，其一部分繞設(shè)于該傳動盤，該傳動帶 與傳動盤呈連動關(guān)系；一對曲柄，其對稱設(shè)置于該車架的兩側(cè)，各曲柄分別具有一第一固定 端及一第一自由端，該對曲柄的第一固定端之間連接有一軸桿，該軸桿穿設(shè)于該傳動盤的 軸心處，該對曲柄與該傳動盤呈連動關(guān)系；一對擺臂，分別設(shè)置于該車架的兩側(cè)，各擺臂分 別具有一第二固定端及一第二自由端，該第二固定端樞設(shè)于該自行車的車架上；一對連接 臂，各連接臂分別具有兩個樞接端，該兩個樞接端分別樞設(shè)于位于其同側(cè)的第一自由端、第 二自由端，于該兩個樞接端之間為一結(jié)合段；以及一對踏板，其設(shè)置于該結(jié)合段上，且各該 踏板的運動軌跡中，其最高點與最低點的垂直距離為H，其最前端與最后端的水平距離為
，并滿足下列關(guān)系式H /w> 5/3 。其中，沿各該結(jié)合段長度方向上設(shè)有多個結(jié)合機構(gòu)，且位于同側(cè)的踏板選擇性地 設(shè)置于這些結(jié)合機構(gòu)之一。該自行車包括車架、前輪及后輪，該車架則包括一前叉部、一后 叉部及一把手，該前輪設(shè)置于該前叉部的端部，該后輪設(shè)置于該后叉部的端部。該對擺臂的 第二固定端樞設(shè)于該前叉部上。該車架包括一立管，于立管上設(shè)置有一座墊。 傳動盤設(shè)置于該立管上。該對擺臂的第二固定端樞設(shè)于該后叉部上。該車架包括一立管，于立管上設(shè) 置有一座墊，其中該傳動盤設(shè)置于該立管上。該車架包括一立管，于立管上設(shè)置有一座墊。 該傳動盤設(shè)置于該立管上。本實用新型所能達(dá)到的有益效果是 1、本實用新型自行車的車長可大幅縮短，明顯較現(xiàn)有的自行車更具顯著進(jìn)步的攜 行性及收納性，卻沒有可折疊式自行車需另行折疊的不便，更無可折疊式自行車于折疊后 即無法騎乘的重大缺憾。2、本實用新型中，由于踏板的運動軌跡改變，其運動方向大致與重力方向平行，也 即使用者的重量可充分地用于踩踏踏板，而減少施予水平方向的分力，相對于現(xiàn)有的自行 車驅(qū)動機構(gòu)而言，本實用新型的驅(qū)動機構(gòu)可令使用者更為充分地利用地心引力。再者，因使 用者踩踏軌跡由現(xiàn)有的圓弧軌跡改為趨于垂直的往復(fù)移動軌跡，這樣使用者的運動方式亦 變成單純的上下踩踏，而類似于往復(fù)抬腿的運動，其運動的肌肉群即有別于以往，可強化提 臀功效，且因上述運動方式的改變，使得該座墊也可省略而不設(shè)置，可望減少材料支出及整 體車重，而完全符合現(xiàn)今自行車性能改良的趨勢。
圖1為本實用新型自行車的部分立體分解示意圖；圖2為本實用新型自行車的立體組合圖；圖3為本實用新型自行車的側(cè)視圖；圖4為本實用新型自行車驅(qū)動機構(gòu)的使用狀態(tài)一；圖5為本實用新型自行車驅(qū)動機構(gòu)的使用狀態(tài)二 ；圖6為本實用新型踏板的運動軌跡示意圖。圖中標(biāo)號說明3:前輪231 第一固定端4:后輪232 第一自由端10:車架233 軸桿11:前叉部234:爪盤12 后叉部24 擺臂13 主桿體241 第二固定端131 支撐結(jié)構(gòu) 242 第二自由端14 立管25 連接臂141 座墊251 結(jié)合段15 把手252 結(jié)合機構(gòu)20 驅(qū)動機構(gòu) 253、254 樞接端21 傳動盤26 踏板22:傳動帶23 曲柄具體實施方式
以下將借由較佳實施例具體說明本實用新型的結(jié)構(gòu)、技術(shù)特征及功效實用新型。 首先，請參考圖1至圖5。在本實用新型的自行車中，其包括一車架10、一前輪3、 一后輪4及一驅(qū)動機構(gòu)20。其中，該車架10包括一前叉部11、一后叉部12、一連接于前、后 叉部之間的主桿體13、一立管14及一把手15。其中，該前、后輪3、4分別設(shè)置于前、后叉部 11、12的端部，更明確地說，該前、后輪3、4的轉(zhuǎn)軸分別樞設(shè)于前、后叉部11、12的端部之間， 且前、后輪3、4的輪徑比例并未限定，而可依驅(qū)動機構(gòu)5的不同配置方式或其他因素而定。該立管14上可設(shè)置有一座墊141，而該把手15是用以操控前輪3或后輪4的方 向，視該自行車為前輪驅(qū)動或后輪驅(qū)動而定。本實用新型的驅(qū)動機構(gòu)20，包括一傳動盤21、一傳動帶22、一對曲柄23、一對擺臂 24、一對連接臂25及一對踏板26。該傳動盤21供設(shè)置于該車架10之上，該傳動帶22的一 部分繞設(shè)于該傳動盤21，令傳動帶22與傳動盤21呈連動關(guān)系，且該傳動帶22供驅(qū)動前輪 3或后輪4。上述傳動帶22的形式可為鏈條或皮帶，其中又以鏈條較廣為使用，此時傳動盤 21即于其外周緣環(huán)設(shè)有多個相對應(yīng)的凸齒，供與鏈條狀的傳動帶22咬合。在本實施例中， 該傳動帶22用以驅(qū)動后輪4，此時該把手15則用以操控前輪3的方向，反之亦然。該傳動 帶22與后輪4之間，可借由一單向棘輪組(未繪示)令兩者呈單向驅(qū)動關(guān)系，且該單向棘 輪組可設(shè)有多個不同徑、不同齒數(shù)的飛輪，并利用一后變速器而改變傳動帶22與后輪4之 間的轉(zhuǎn)速比。同理，于傳動輪21上亦可搭配數(shù)個不同徑、不同齒數(shù)的齒盤及前變速器，以調(diào) 變與后輪4之間的轉(zhuǎn)速比。該對曲柄23對稱設(shè)置于車架10的兩側(cè)，各曲柄23分別具有一第一固定端231及 一第一自由端232，于兩曲柄23的第一固定端231之間連接有一軸桿233，該軸桿233借由 一軸承而設(shè)置于車架10上，且該軸桿233恰穿設(shè)于該傳動盤21的軸心(即其圓心)處，該 傳動盤21與軸桿233之間，可借由一爪盤234相互連結(jié)固定，或可一體設(shè)置而固定，借以令 該對曲柄23與傳動盤21呈連動關(guān)系。上述軸桿233設(shè)置的位置，可如本實施例所示而設(shè) 置于主桿體13下方的支撐結(jié)構(gòu)131，也可設(shè)置于車架10的其他適當(dāng)位置，例如立管14的 適當(dāng)高的位置處。換言之，該傳動盤21也是對應(yīng)軸桿233而設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)131、該立 管14或車架10其他適當(dāng)處。上述裝設(shè)位置的變化，其成立的條件，以各該曲柄23可無障 礙地以其第一固定端231為軸心完成一完整的圓周轉(zhuǎn)動為原則，否則即無法有效率地驅(qū)動 自行車前進(jìn)。該對擺臂24分別設(shè)置于該車架10的兩側(cè)，各該擺臂24具有一第二固定端241及 一第二自由端242，該第二固定端241供樞設(shè)于車架10上，在其較佳實施方式中，該第二固 定端241樞設(shè)于前叉部11或后叉部12上，更明確地說，該第二固定端241可設(shè)置于上述叉 部11、12的端部或其他適當(dāng)部位。各該連接臂25具有兩樞接端253、254，該兩樞接端253、254分別樞設(shè)于位于其同 側(cè)的第一、第二自由端232、242，于該兩樞接端253、254之間則為一結(jié)合段251，沿該結(jié)合段 251之長度方向上可設(shè)有至少一結(jié)合機構(gòu)252，該結(jié)合機構(gòu)252可為一快拆母接頭，供設(shè)置 于踏板26上的快拆公接頭樞接其上，并且，當(dāng)該結(jié)合段251上設(shè)置有多個結(jié)合機構(gòu)252時， 位于同側(cè)的踏板26依使用者需求而選擇性地設(shè)置于該些結(jié)合機構(gòu)252的其中之一。請參考圖6，該圖為設(shè)于不同結(jié)合機構(gòu)的踏板的運動軌跡圖。在本實用新型中，該曲柄23第一自由端232可進(jìn)行完整圓周運動，而該擺臂24則僅以其第二固定端241為軸 心，使其第二自由端242進(jìn)行弧形擺動，由于連接臂25連接于第一、第二自由端232、242 之間，是以其將會對應(yīng)曲柄23與擺臂24而在一限定的軌跡內(nèi)運動；其中，在該些結(jié)合機構(gòu) 252中，越靠近第二自由端242者，其運動軌跡將與第二自由端242的運動軌跡類似，亦即趨 近于直線運動，反之，越靠近第一自由端232的結(jié)合機構(gòu)252，其運動軌跡將與第一自由端 232的運動軌跡相類似，亦即趨近于圓周運動。此時，裝設(shè)于結(jié)合機構(gòu)252上的踏板26，其 運動軌跡也與結(jié)合機構(gòu)252相對應(yīng)，若以該運動軌跡的最高點與最低點的垂直距離為H，而 以該運動軌跡的最前端與最后端的水平距離為W，則為了令踩踏所需的前后距離縮短，上述
H 5
H與W應(yīng)滿足下列關(guān)系式為較佳之i 換言之，在上述運動軌跡中，其垂直方向的落差應(yīng)明顯大于其水平方向的落差，方 可符合本實用新型減縮水平踩踏空間的要求。其最明顯的效果在于，因上述水平踩踏空間 的減縮，故以往前、后輪輪距無法縮短的問題即可獲得解決，換言之，本實用新型自行車的 車長可大幅縮短，明顯較現(xiàn)有的自行車更具顯著進(jìn)步的攜行性及收納性，卻沒有可折疊式 自行車需另行折疊的不便，更無可折疊式自行車于折疊后即無法騎乘的重大缺憾。再者，利用本實用新型驅(qū)動機構(gòu)所產(chǎn)生的另一優(yōu)點在于，由于踏板的運動軌跡改 變，其運動方向大致與重力方向平行，也即使用者的重量可充分地用于踩踏踏板，而減少施 予水平方向的分力，相對于現(xiàn)有的自行車驅(qū)動機構(gòu)而言，本實用新型的驅(qū)動機構(gòu)可令使用 者更為充分地利用地心引力已屬無疑。尤有甚者，因使用者踩踏軌跡由現(xiàn)有的圓弧軌跡改 為趨于垂直的往復(fù)移動軌跡，這樣使用者的運動方式亦變成單純的上下踩踏，而類似于往 復(fù)抬腿之運動，其運動的肌肉群即有別于以往，可強化提臀功效，且因上述運動方式的改 變，使得該座墊也可省略而不設(shè)置，可望減少材料支出及整體車重，而完全符合現(xiàn)今自行車 性能改良的趨勢。綜合上述，以上為本實用新型之較佳實施例，非因此即局限本實用新型之專利范 圍，本案專利范圍仍應(yīng)以后附之專利申請范圍所定義為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種自行車驅(qū)動機構(gòu)，包括一傳動盤，其設(shè)置于自行車的車架上；一傳動帶，其一部分繞設(shè)于該傳動盤，該傳動帶與傳動盤呈連動關(guān)系；一對曲柄，其對稱設(shè)置于該車架的兩側(cè)，各曲柄分別具有一第一固定端及一第一自由端，該對曲柄的第一固定端之間連接有一軸桿，該軸桿穿設(shè)于該傳動盤的軸心處，該對曲柄與該傳動盤呈連動關(guān)系；其特征在于，所述自行車驅(qū)動機構(gòu)還包括，一對擺臂，分別設(shè)置于該車架的兩側(cè)，各擺臂分別具有一第二固定端及一第二自由端，該第二固定端樞設(shè)于該自行車的車架上；一對連接臂，各連接臂分別具有兩個樞接端，該兩個樞接端分別樞設(shè)于位于其同側(cè)的第一自由端、第二自由端，于該兩個樞接端之間為一結(jié)合段；以及一對踏板，其設(shè)置于該結(jié)合段上，且各該踏板的運動軌跡中，其最高點與最低點的垂直距離為H，其最前端與最后端的水平距離為W，并滿足下列關(guān)系式 <mrow><mfrac> <mi>H</mi> <mi>W</mi></mfrac><mo>≥</mo><mfrac> <mn>5</mn> <mn>3</mn></mfrac><mo>.</mo> </mrow>
2.如權(quán)利要求1所述的自行車驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于，沿各該結(jié)合段長度方向上設(shè)有 多個結(jié)合機構(gòu)，且位于同側(cè)的踏板選擇性地設(shè)置于這些結(jié)合機構(gòu)之一。
3.一種使用如權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動機構(gòu)的自行車，其特征在于，該自行車包括車 架、前輪及后輪，該車架則包括一前叉部、一后叉部及一把手，該前輪設(shè)置于該前叉部的端 部，該后輪設(shè)置于該后叉部的端部。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車，其特征在于，該對擺臂的第二固定端樞設(shè)于該前叉部上。
5.如權(quán)利要求4所述的自行車，其特征在于，該車架包括一立管，于立管上設(shè)置有一座墊。
6.如權(quán)利要求5所述的自行車，其特征在于，該傳動盤設(shè)置于該立管上。
7.如權(quán)利要求3所述的自行車，其特征在于，該對擺臂的第二固定端樞設(shè)于該后叉部上。
8.如權(quán)利要求7所述的自行車，其特征在于，該車架包括一立管，于立管上設(shè)置有一座 墊，其中該傳動盤設(shè)置于該立管上。
9.如權(quán)利要求3所述的自行車，其特征在于，該車架包括一立管，于立管上設(shè)置有一座墊。
10.如權(quán)利要求9所述的自行車，其特征在于，該傳動盤設(shè)置于該立管上。
專利摘要本實用新型所提供的驅(qū)動機構(gòu)包括一傳動盤、一傳動帶、一對曲柄、一對擺臂、一對連接臂及一對踏板。該對曲柄及擺臂分別設(shè)置于車架適當(dāng)處，而該連接臂則設(shè)置于曲柄與擺臂自由端之間，該踏板則設(shè)置于連接臂上，且踏板的運動軌跡中，其最高點與最低點的垂直距離為H，其最前端與最后端的水平距離為W，并滿足下列關(guān)系式本實用新型還提供了使用該驅(qū)動機構(gòu)的自行車。借此，由于踏板的運動軌跡中，其所需前后移動距離已大幅減少，可縮短前、后輪之間的輪距，進(jìn)而縮短自行車車身全長。
文檔編號B62M1/36GK201610211SQ201020116130
公開日2010年10月20日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者王崧樺 申請人:王崧樺