專利名稱：復合驅動自行車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復合驅動自行車，更詳細而言，涉及能夠加快行駛速度，并提高運動效果且同時體會到樂趣的復合驅動自行車。
背景技術：
一般而言，自行車是人騎上車后用雙腳蹬踏踏板，使輪子轉動來向前前進，并且用手來控制姿勢及方向。因此，從自行車搭乘者的運動方面考慮，雖然腿部運動的效果大，但臂部運動的效果甚微，而且行駛速度也存在限制。另一方面，為了克服這種問題，以往試圖要努力改善自行車的結構，以便復合使用搭乘者的手和腳來進行驅動。然而，即便是如此得到改善過的自行車，也存在由于結構復雜，或者前輪和后輪之間生成速度差，因而感到不便或臂部的驅動變得不自然的問題。或者，由于通過臂部和腿部而分別旋轉的踏板相互聯(lián)動而移動，所以存在用腿部驅動踏板時，也導致把手的踏板軸繼續(xù)旋轉等問題。此外，在為了利用臂部的力來驅動自行車而使把手旋轉的情況下，前輪的轉向軸受上述把手的旋轉的影響，因而存在無法正常轉向的問題。因此，需要開發(fā)一種不僅結構簡單，容易對以往的自行車進行變形來制作，而且能夠根據需要只用臂部的力，或者只用腿部的力或者同時利用臂部和腿部的力來進行驅動， 并且搭乘者的臂部和腿部的運動符合人體力學，能夠增大運動效果及加快行駛速度，且能夠同時體會到樂趣的自行車。進而，需要開發(fā)一種即便為了用臂部的力驅動自行車而使把手旋轉，也能使轉向軸不受影響的動力傳遞結構。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明所要解決的技術課題在于，提供一種能夠加快行駛速度，并提高運動效果且同時體會到樂趣的復合驅動自行車。 為了解決上述技術課題，本發(fā)明的復合驅動自行車包括把手組裝體，其具有曲柄把手和第一齒輪，并且使前輪轉向，其中上述曲柄把手用于生成把手動力，上述第一齒輪通過上述曲柄把手的旋轉而旋轉；踏板組裝體，其將上述把手動力和由踏板生成的踏板動力選擇性地或者同時向后輪傳遞；以及動力傳遞部，其與上述把手組裝體的轉向動作無關地將上述把手動力向上述踏板組裝體傳遞。 其中，優(yōu)選為，上述動力傳遞部包括第二齒輪，其在與上述第一齒輪結合的狀態(tài)下，隨著具備于上述把手組裝體的把手軸桿的左右旋轉方向而運動；第一動力傳遞部件，其隨著上述第二齒輪的運動而改變長度的同時進行旋轉；以及下部旋轉軸，其用于將上述第一動力傳遞部件的旋轉力向上述踏板組裝體傳遞。
另外，優(yōu)選為，上述動力傳遞部還包括中間連接部件，其與上述第一動力傳遞部件連接；以及第二動力傳遞部件，其一側與上述中間連接部件連接，另一側與上述下部旋轉軸連接。此外，優(yōu)選為，上述第一動力傳遞部件包括第一萬向接頭，其與上述第二齒輪結合；內側花鍵，其與上述第一萬向接頭結合；外側花鍵，其與上述內側花鍵滑動的同時旋轉；以及第二萬向接頭，其一側與上述外側花鍵結合，另一側與上述中間連接部件的一側結
I=I O另外，優(yōu)選為，上述第二動力傳遞部件包括第三萬向接頭，其與上述中間連接部件的另一側結合；接頭中間軸，其與上述第三萬向接頭結合；以及第四萬向接頭，其一側與上述接頭中間軸結合，另一側與上述下部旋轉軸結合。此外，優(yōu)選為，在上述內側花鍵的外周面形成導向突起，并在上述外側花鍵的內周面形成與上述導向突起嚙合的突起收容槽，使得上述內側花鍵和上述外側花鍵一同旋轉的同時相互滑動而進行直線移動。另外，優(yōu)選為，還包括突出連接部，其從上述把手組裝體突出以使上述把手軸桿的中心位于轉向軸的中心線的延長線上；轉向軸連接部，其從上述轉向軸突出；以及固定螺釘，其結合上述突出連接部與上述轉向軸連接部。此外，優(yōu)選為，還包括轉向框架，其具有上述轉向軸；上部框架，其一側在上述轉向框架延伸而形成，另一側與本體框架結合；以及下部框架，其位于上述上部框架的下部， 一側在上述轉向框架延伸而形成，另一側與上述踏板組裝體連接，并且內部具有上述下部旋轉軸。另外，優(yōu)選為，上述中間連接部件貫通上述上部框架，在上述上部框架具有防止上述中間連接部件的擺動的連接部件導向器。此外，優(yōu)選為，上述動力傳遞部由柔性軸構成，上述動力傳遞部的一端部與第二齒輪連接，且另一端部與上述踏板組裝體連接，其中第二齒輪與上述第一齒輪嚙合而旋轉。另外，優(yōu)選為，上述踏板組裝體包括踏板部，其一邊進行曲柄旋轉，一邊使踏板軸旋轉；踏板輪轂，其包括第三齒輪、獨立軸以及第四齒輪，其中，上述第三齒輪與上述動力傳遞部結合而通過上述把手動力而旋轉，上述獨立軸與上述踏板軸分開旋轉，上述第四齒輪具備于上述獨立軸且與上述第三齒輪結合而旋轉；以及鏈輪齒單元，其隨著選擇性地或同時接收從上述踏板部以及上述踏板輪轂分別傳遞的上述把手動力以及上述踏板動力，一邊旋轉一邊向上述后輪傳遞旋轉力。此外，優(yōu)選為，上述鏈輪齒單元包括鏈輪齒，其與上述后輪鏈結合，向上述后輪提供動力；第一棘輪，其具備于上述踏板部，與上述鏈輪齒的一側面結合，對上述鏈輪齒沿著單向提供上述踏板動力；以及第二棘輪，其具備于上述獨立軸，與上述鏈輪齒的另一側面結合，與上述第四齒輪聯(lián)動地旋轉，并且一邊與上述第一棘輪分開旋轉，一邊對上述鏈輪齒沿著單向提供上述把手動力。另外，優(yōu)選為，上述第一齒輪、上述第二齒輪、上述第三齒輪以及上述第四齒輪由錐齒輪構成，上述第一齒輪、上述第二齒輪、第三齒輪以及上述第四齒輪的旋轉比為 1:1:1:1。此外，優(yōu)選為，上述把手組裝體包括把手軸桿，其形成為具有同心的主軸；曲柄把手，其具備于上述把手軸桿的兩端部，一邊進行曲柄旋轉，一邊使上述主軸旋轉；以及把手輪轂，其具備于上述主軸的中央部，在上述曲柄把手進行曲柄旋轉時一邊聯(lián)動地旋轉一邊向上述動力傳遞部傳遞把手動力。本發(fā)明所涉及的復合驅動自行車的效果如下。第一，把手輪轂和踏板輪轂通過動力傳遞部而連接，從而隨著曲柄把手的旋轉而生成的把手動力，能夠向與踏板軸分開驅動的獨立軸傳遞。第二，由于能夠與把手組裝體的轉向動作分開地將把手動力傳遞于踏板組裝體， 所以即便為了生成把手動力而使曲柄把手旋轉，也不會對把手組裝體的轉向動作造成影響。第三，在鏈輪齒的兩側具備分別與踏板軸和獨立軸結合而聯(lián)動的第一棘輪和第二棘輪，從而能夠將把手動力和踏板動力選擇性地或者同時向上述鏈輪齒傳遞。第四，把手輪轂的第一齒輪、動力傳遞部的第二齒輪、踏板輪轂的第三齒輪以及第四齒輪的旋轉比形成為1 :1:1: 1，從而在曲柄把手一次旋轉時，鏈輪齒也能準確地進行一次旋轉。因此，搭乘者能夠以上述曲柄把手和踏板部的旋轉比成為1 1的方式自然地運動臂部和腿部，并且能夠以對上述鏈輪齒同時適用把手動力和踏板動力的方式容易地進行直觀的運動。


圖1為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的例示圖。圖2為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體以及動力傳遞部的結構圖。圖3為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體以及動力傳遞部的結合狀態(tài)的俯視例示圖。圖4為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體以及動力傳遞部的結構圖。圖5為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體以及動力傳遞部的結合狀態(tài)的俯視例示圖。圖6為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體的分解立體圖。圖7為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的鏈輪齒單元的俯視組裝圖。圖8為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體的動作例的例示圖。圖9為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的例示圖。圖10為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體以及動力傳遞部的結構圖。圖11為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體與動力傳遞部的結合狀態(tài)的局部剖視例示圖。圖12為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的動力傳遞部的結構圖。圖13為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的動力傳遞部所具備的下部旋轉軸與踏板組裝體的結合狀態(tài)的結構圖。圖14為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體進行轉向動作時把手軸桿的中心軸和轉向軸以及第二齒輪的中心軸的移動方向的例示圖。圖15為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車在直行移動時(a)、向右側改變方向時(b)、向左側改變方向時(c)的第一動力傳遞部件的狀態(tài)的例示圖。圖16為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的第二動力傳遞部件的狀態(tài)的例示圖。附圖標記的說明10 把手組裝體；11 把手軸桿13 曲柄把手；20 把手輪轂21:主軸；24:曲軸26 第一齒輪；27、410 第二齒輪30,300 動力傳遞部；40 踏板組裝體42 踏板部；43 踏板軸；45 第一桿；46 第二桿；50 踏板輪轂；51、453 第三齒輪53 獨立軸；55 第四齒輪70 鏈輪齒單元；71 鏈輪齒80 第一棘輪；85 第二棘輪；100,200 復合驅動自行車；323 突出連接部；391 下部框架；420 第一動力傳遞部件421 第一萬向接頭；422 內側花鍵；423 外側花鍵；4 第二萬向接頭；430 中間連接部件；440 第二動力傳遞部件；441 第三萬向接頭；442 接頭中間軸；443 第四萬向接頭；452 下部旋轉軸。
具體實施例方式參照附圖，對能夠具體實現(xiàn)上述技術課題的本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。圖1為本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的例示圖，圖2為本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體以及動力傳遞部的結構圖，圖3為本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體及動力傳遞部的結合狀態(tài)的俯視例示圖。如圖1至圖3所示，上述復合驅動自行車100優(yōu)選為包括把手組裝體10、踏板組裝體40以及動力傳遞部30。其中，上述把手組裝體10不僅對前輪93進行轉向，而且使曲柄把手13通過曲柄旋轉而能夠生成把手動力。而且，這樣生成的上述把手動力可通過把手輪轂(handle hub) 20向上述動力傳遞部30傳遞，并且再次向上述踏板組裝體40傳遞。另一方面，優(yōu)選地，上述踏板組裝體40包括通過曲柄旋轉而生成踏板動力的踏板部42，并且使上述踏板動力和上述把手動力選擇性地或者同時向后輪99傳遞。由此，只通過搭乘者的臂部的力或者只通過腿部的力，或者同時通過搭乘者的臂部和腿部的力，來驅動上述復合驅動自行車100。詳細而言，在與前輪93結合的轉向軸94的上部，優(yōu)選為結合上述把手組裝體10， 由此操作上述把手組裝體10來變更上述前輪93的方向，從而實現(xiàn)上述復合驅動自行車100 的轉向。其中，上述把手組裝體10優(yōu)選為包括把手軸桿(handle stem) 11、曲柄把手13以及曲柄輪轂20。首先，優(yōu)選為，在具有同心的上述主軸21的兩端部分別具備一對軸承22。另外，優(yōu)選為，在構成一對的上述軸承22的外側結合上述把手軸桿11。由此，即便搭乘者用雙手抓握上述把手軸桿11，上述主軸21也能自如旋轉。另外，優(yōu)選為，在上述主軸21的兩端部分別具備曲軸M。此外，優(yōu)選為，在上述曲軸M也分別具備一對軸承25，并且優(yōu)選為，在一對上述各軸承25的外側結合上述曲柄把手13。由此，當搭乘者用雙手將上述曲柄把手13繞著上述把手軸桿11的中心軸周圍進行旋轉時，上述曲軸M進行曲柄旋轉，從而與上述曲軸M連接的上述主軸21也聯(lián)動而旋轉。另一方面，優(yōu)選為在上述主軸21的中央部具備上述把手輪轂20。其中，優(yōu)選為上述把手輪轂20包括第一齒輪沈和第二齒輪27，并且連接于上述轉向軸94的上部。另外，優(yōu)選為，上述第一齒輪沈具備于上述主軸21，從而與上述主軸21 —同旋轉。此外，優(yōu)選為，上述第一齒輪沈與上述第二齒輪27嚙合。此時，優(yōu)選為上述第一齒輪沈和第二齒輪27由錐齒輪構成，由此通過上述第二齒輪27來改變上述第一齒輪沈的旋轉方向。此外，優(yōu)選為上述第一齒輪沈和上述第二齒輪27的旋轉比為1 1，為此能夠由等徑傘(miter)齒輪構成。另一方面，在上述復合驅動自行車100的主框架91能夠具備上述動力傳遞部30。另外，優(yōu)選為，上述動力傳遞部30的一端部連接到上述把手輪轂20的內側而與上述第二齒輪27相連接。由此，隨著上述第二齒輪27旋轉，上述動力傳遞部30也聯(lián)動而旋轉，從而上述第二齒輪27的旋轉力能夠通過上述動力傳遞部30傳遞。其中，優(yōu)選為上述動力傳遞部30由柔性軸(flexible shaft)構成。另外，優(yōu)選為上述柔性軸由具備于外側的蓋體32得到保護，并且優(yōu)選為在上述蓋體32的一端部具備連接件34。此外，優(yōu)選為上述連接件結合固定于上述把手輪轂20，例如為了螺紋結合，能夠在上述連接件34的部分外側面以及上述把手輪轂20的部分內側面分別形成螺紋35。由此，在上述動力傳遞部30牢固地固定于上述把手輪轂20的狀態(tài)下，上述把手組裝體10能夠以上述轉向軸94為基準順暢地旋轉。
另一方面，優(yōu)選為在上述動力傳遞部30的另一端部結合有上述踏板組裝體40。因此，因隨著上述曲柄把手13旋轉而生成的把手動力，通過上述主軸21、上述第一齒輪沈、上述第二齒輪27以及上述動力傳遞部30而向上述踏板組裝體40傳遞。圖4為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體以及動力傳遞部的結構圖，圖5為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體及動力傳遞部的結合狀態(tài)的俯視例示圖，圖6為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的踏板組裝體的分解立體圖，圖7為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的鏈輪齒單元的俯視組裝圖。如圖4及圖7所示，上述踏板組裝體40優(yōu)選為包括踏板部42、踏板輪轂50以及鏈輪齒單元70。其中，上述踏板部42包括踏板軸43、第一桿45、第二桿46以及踏板49。上述踏板軸43貫通上述踏板外殼(圖1的41)的中央，詳細而言，能夠貫通上述踏板輪轂50。另外，上述踏板軸43能夠在上述踏板外殼41的內側被軸承44支承。此外，在上述踏板軸43的兩端部分別具備上述第一桿45以及第二桿46，并且在上述各桿45、46結合上述踏板49。在上述踏板軸43的兩端部和上述各桿45、46能夠形成螺紋48，由此能夠進行螺紋
纟口口。因此，當搭乘者用腳旋轉上述踏板49時，上述踏板軸43就會旋轉。另外，優(yōu)選為在上述踏板軸43的外側具備上述踏板輪轂50，并且優(yōu)選為上述踏板輪轂50包括第三齒輪51、獨立軸53以及第四齒輪55。其中，優(yōu)選為上述第三齒輪51具備于上述動力傳遞部30的另一端部，而與上述動力傳遞部30—同旋轉。在上述動力傳遞部30的另一端部能夠具備連接件36，上述連接件36能夠形成螺紋35來與上述踏板外殼41結合。另外，優(yōu)選為上述獨立軸53具備于上述踏板軸43的外側，并且與上述踏板軸43 分開旋轉。為此，優(yōu)選為上述獨立軸53的內側直徑形成為大于上述踏板軸43的外側直徑。另外，優(yōu)選為在上述獨立軸53的外部結合上述第四齒輪55。其中，優(yōu)選為上述第三齒輪51和上述第四齒輪55由錐齒輪構成，由此，通過上述第四齒輪55來改變上述第三齒輪51的旋轉方向。此外，優(yōu)選為，上述第三齒輪51及上述第四齒輪的旋轉比不僅形成為1 1，并且形成為具有與上述第一齒輪26以及上述第二齒輪27的旋轉比相同的旋轉比。S卩，優(yōu)選為上述第一齒輪沈、上述第二齒輪27、上述第三齒輪51以及上述第四齒輪昍的旋轉比形成為1 1 1 1。另外，優(yōu)選為，在上述獨立軸53的外部具備軸承57，該軸承57用于使得上述獨立軸53在上述踏板外殼41的內側旋轉而被支承。此外，為了使上述踏板軸43在上述獨立軸53的內側順暢地旋轉，在上述獨立軸53 與上述踏板軸43之間也能具備軸承58。
此時，具備于上述踏板軸43與上述獨立軸53之間、具備于上述踏板軸43的外部以及具備于上述獨立軸53的外部的軸承的數(shù)量以及設置位置能夠適當調節(jié)，對此沒有特別限制。由此，上述獨立軸53及上述踏板軸43與相互的旋轉與否無關，能夠通過上述把手動力而旋轉及停止。另一方面，上述鏈輪齒單元70優(yōu)選為包括鏈輪齒71、第一棘輪80以及第二棘輪 85。另外，在形成于上述鏈輪齒71的中央的貫通部72貫通有上述踏板軸43。此時，在上述貫通部還能具備軸承(未圖示)，該軸承的內側面與上述踏板軸43 的外側面結合，外側面與上述貫通部72結合，用于結合而支承上述踏板軸43和上述鏈輪齒 71。在上述鏈輪齒71的外周面結合鏈條95，上述鏈條95與具備于上述后輪(圖1的 99)的從動鏈輪齒(圖1的97)結合，使得上述鏈輪齒71的旋轉力向上述后輪99傳遞。另一方面，優(yōu)選為分別在上述鏈輪齒71的一側面具備上述第一棘輪80，在另一側面具備上述第二棘輪85。其中，上述第一棘輪80能夠包括第一外部輪81以及第一內部輪82。上述第一外部輪81能與形成于上述第一桿45的第一結合部47進行結合而被固定。另外，優(yōu)選為，上述第一內部輪82結合于上述第一外部輪81的內側，從而隨著上述第一外部輪81的旋轉而聯(lián)動地旋轉。尤其，優(yōu)選為，上述第一內部輪82只在上述第一外部輪81單向(為了使復合驅動自行車100前進而旋轉上述后輪的方向)旋轉時，內部環(huán)(未圖示)被結合而與上述第一外部輪81 —同旋轉。 此外，優(yōu)選為，在上述第一內部輪82通過不是基于上述第一外部輪81的旋轉力的旋轉力旋轉的情況下，上述內部環(huán)被解除，而上述第一外部輪81與上述第一內部輪82滑動旋轉。另外，優(yōu)選為在上述第一內部輪82的一側面形成有第一凸緣83，并且優(yōu)選為上述第一凸緣結合于上述鏈輪齒71的一側面。由此，上述第一桿45沿著單向旋轉而生成的上述踏板動力，向與上述第一桿45結合的上述第一外部輪81傳遞，從而上述第一外部輪81聯(lián)動而旋轉。另外，隨著由內部環(huán)與上述第一外部輪81相連接的上述第一內部輪82旋轉，上述第一凸緣83也旋轉，同時上述鏈輪齒71也旋轉。因此，隨著上述鏈輪齒71旋轉，由上述鏈條95連接的上述從動鏈輪齒97旋轉，使得上述后輪99也旋轉，最終，能夠通過踏板動力來驅動上述復合驅動自行車100。在上述第一內部輪82與上述踏板軸43之間還能具備另外的軸承(未圖示)。另一方面，上述第二棘輪85包括第二外部輪86以及第二內部輪87。其中，優(yōu)選為上述第二棘輪85的動作與上述第一棘輪80的動作相同。即，優(yōu)選為，上述第二內部輪87只在上述第二外部輪86單向(為了使復合驅動自行車100前進而旋轉上述后輪的方向)旋轉的情況下，內部環(huán)(未圖示)被結合而與上述第二外部輪86—同旋轉。另外，優(yōu)選為，在上述第二內部輪86通過不是基于上述第二外部輪86的旋轉力的旋轉力旋轉的情況下，上述內部環(huán)被解除而上述第二外部輪86與上述第二內部輪87滑動旋轉。此外，優(yōu)選為在上述第二內部輪87的另一側面形成有第二凸緣88，并且優(yōu)選為上述第二凸緣88結合于上述鏈輪齒71的另一側面。另外，優(yōu)選為，上述第二外部輪86結合固定于形成在上述獨立軸53的一端部的第
二結合部89。由此，由上述第三齒輪51和上述第四齒輪55傳遞的上述把手動力，沿著單向旋轉上述獨立軸53時，上述第二外部輪86旋轉，并且上述第二內部輪87也聯(lián)動而旋轉。另外，隨著上述第二內部輪87的旋轉，與上述第二凸緣88連接的上述鏈輪齒71 也旋轉，最終上述鏈輪齒71能夠通過上述把手動力而旋轉。然而，由于上述獨立軸53與上述踏板軸43分別獨立地旋轉，而且上述第一棘輪80 與上述第二棘輪85也分別獨立地旋轉，因此上述把手動力和上述踏板動力能夠選擇性地或者同時向上述鏈輪齒71傳遞。S卩，在基于上述踏板動力的上述第一棘輪80的轉速大于基于上述把手動力的上述第二棘輪85的轉速的情況下，上述鏈輪齒71通過上述第一棘輪80而旋轉。另外，此時，上述第二棘輪85的第二內部輪87與第二外部輪86相互滑動旋轉。相反地，在基于上述踏板動力的上述第一棘輪80的轉速慢于基于上述把手動力的上述第二棘輪85的轉速的情況下，上述鏈輪齒71通過上述第二棘輪85而旋轉，并且上述第一棘輪80的第一內部輪82與第一外部輪81相互滑動旋轉。另外，在基于上述踏板動力的上述第一棘輪80的轉速與基于上述把手動力的上述第二棘輪85的轉速相同而成為1 1的情況下，上述鏈輪齒71同時通過上述踏板動力和上述把手動力，即通過上述第一棘輪80和上述第二棘輪85而旋轉。因此，上述復合驅動自行車100能夠加快行駛速度，而且不僅能夠提供搭乘者的腳的運動效果，還能提供手的運動效果，從而能夠提高運動效果。詳細而言，上述第一齒輪沈、上述第二齒輪27、上述第三齒輪51以及上述第四齒輪陽的旋轉比為1 :1:1: 1，從而在利用上述把手動力旋轉上述鏈輪齒的情況下，上述曲柄把手(圖1的13)的一次旋轉引起上述鏈輪齒71的一次旋轉。另外，在這種情況下，搭乘者以與上述曲柄把手13相同的轉速旋轉上述踏板部42 時，能夠對上述鏈輪齒71同時適用上述把手動力和上述踏板動力。S卩，搭乘者能夠直觀地使臂部和腿部進行相同的旋轉運動，由此能夠容易地利用把手動力和踏板動力來使上述鏈輪齒71旋轉。除此之外，能夠利用符合人體力學的臂部和腿部的擺動動作(例如，走路或跑步時進行的臂部和腿部的擺動動作)使上述曲柄把手13和上述踏板部42旋轉，從而能夠進行更為自然的臂部和腿部的運動。另一方面，在基于上述踏板動力的上述第一棘輪80的轉速大于基于上述把手動力的上述第二棘輪85的轉速的情況下，上述第二棘輪85的第二內部輪87與第二外部輪86 相互滑動旋轉。
因此，搭乘者能夠利用小的力來將上述曲柄把手(圖1的13)以小于上述踏板軸 43的轉速的轉速來旋轉，而且還能進行逆向旋轉。由此，搭乘者能夠直觀地選擇在轉動上述曲柄把手時施加力的位置。圖8為表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體的動作例的例示圖，如圖8所示，搭乘者在轉動上述驅動把手13時，若對A或C位置施加作用力， 該作用力則使轉向軸94生成力矩，使得上述把手組裝體10轉動。然而，搭乘者對B位置施加作用力而不是對上述A或C位置施加作用力時，由于上述作用力的方向F為與上述轉向軸94成水平的方向，所以不會生成不穩(wěn)定的把手轉矩。這與蹬踏踏板時為相同的概念，與在蹬踏一側踏板后旋轉軸因旋轉慣性而旋轉， 然后踩踏相反側踏板一樣。即，搭乘者利用一只手在B位置按住上述曲柄把手13，接著利用旋轉慣性使上述主軸21旋轉后，利用另一只手在B位置按住另一側的曲柄把手13的動作，能夠與在踏板中一樣自然地進行。因此，即便上述曲柄把手13被驅動，也能夠使上述把手組裝體10不晃動，且控制姿勢。搭乘者在需要進行姿勢控制時，隨時都能停止上述曲柄把手13來控制姿勢，在驅動上述曲柄把手13和上述踏板部(圖4的4 時，能夠調節(jié)手腳的運動，從而直觀地選擇左右手和左右腳的相對位置。利用左右手腳進行驅動時，最符合人體力學的驅動為，針對上述主軸21和上述踏板軸(圖4的4 等驅動軸的一次旋轉，連續(xù)適用右手-左腳以及左手-右腳，但是由于上述鏈輪齒單元(圖4的70)具有如上所述的動作機理，所以搭乘者能夠將臂部和腿部的作用力全部自然地利用于驅動中，而且能夠自然地體現(xiàn)出只用腿部驅動或者只用臂部驅動等的姿勢控制。用于實施發(fā)明的方式圖9為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的例示圖，圖10為表示本發(fā)明第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體及動力傳遞部的結構圖，圖11 為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體與動力傳遞部的結合狀態(tài)的局部剖視例示圖，圖12為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的動力傳遞部的結構圖，圖13為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的動力傳遞部所具備的下部旋轉軸與踏板組裝體的結合狀態(tài)的結構圖。在本實施例所涉及的復合驅動自行車中，把手組裝體與踏板組裝體的結構與前述的第一實施例相同，故省略其詳細說明。如圖9至圖13所示，上述復合驅動自行車200包括把手組裝體10、踏板組裝體40 以及動力傳遞部300。其中，上述把手組裝體10在生成把手動力的同時使前輪93轉向。另外，上述踏板組裝體40將上述把手動力和由踏板49生成的踏板動力選擇性地或者同時向后輪99傳遞。此外，上述動力傳遞部300能夠與上述把手組裝體10的轉向動作無關地將上述把手動力向上述踏板組裝體40傳遞。
另外，上述復合驅動自行車200包括轉向框架394、上部框架392以及下部框架 391。其中，上述轉向框架394具有轉向軸39如。另外，上述上部框架392的一側在上述轉向框架394延伸而形成，另一側與主框架 395結合。此外，上述下部框架391位于上述上部框架392的下部，一側在上述轉向框架394 延伸而形成，另一側與上述踏板組裝體40連接，并且內部具備下部旋轉軸452。詳細而言，在與前輪93結合的轉向軸39 的上部，優(yōu)選為結合上述把手組裝體 10，由此能夠通過對上述把手組裝體10進行操作來變更上述前輪93的方向，從而能夠進行上述復合驅動自行車200的轉向。另外，上述把手組裝體10優(yōu)選為包括把手軸桿11、曲柄把手13以及把手輪轂20。此外，上述把手輪轂20包括輪轂外殼312和位于上述輪轂外殼312的內部且與上述主軸21結合而與上述主軸21 —同旋轉的第一齒輪26。另外，在上述輪轂外殼312能夠具備向上述把手組裝體10的前方突出的突出連接部 323。此外，上述第一齒輪沈能與動力傳遞部300的第二齒輪410嚙合，并且優(yōu)選為上述第一齒輪26和上述第二齒輪410由錐齒輪構成。由此，由上述第二齒輪410來改變上述第一齒輪沈的旋轉方向。上述第一齒輪沈以及上述第二齒輪410的旋轉比優(yōu)選形成為1 1，并且優(yōu)選為由等徑傘(miter)齒輪構成。另一方面，在上述轉向框架394的內部設有用于轉向上述前輪93的轉向軸39 ， 并且與上述突出連接部323連接的轉向軸連接部394b能夠突出在上述轉向軸39 的一側。另外，上述突出連接部323與上述轉向軸連接部394b能夠由固定螺釘323a來結
口 O其中，由上述固定螺釘323a來結合上述突出連接部323與上述轉向軸連接部394b 之前，能夠調整連接角度，以使上述把手組裝體10的把手軸桿11的中心位于轉向軸39 的中心線的延長線上。S卩，在上述把手軸桿11的中心處于上述轉向軸39 的中心線的延長線上的位置， 上述突出連接部323與上述轉向軸連接部394b能夠由上述固定螺釘323a來牢固地結合。另一方面，上述動力傳遞部300包括第二齒輪410、第一動力傳遞部件420以及下部旋轉軸452。其中，上述第二齒輪410能夠與上述把手組裝體10所具備的上述把手軸桿11的左右旋轉方向對應地運動。另外，上述第一動力傳遞部件420能夠隨著上述第二齒輪410的運動而改變長度的同時進行旋轉。此外，優(yōu)選為，上述下部旋轉軸452將上述第一動力傳遞部件420的旋轉力向上述踏板組裝體40傳遞。另外，上述第二齒輪410與上述第一齒輪沈對應地移動，并且在上述第二齒輪410能夠形成與上述第一齒輪26嚙合的第二齒輪頭411。此外，上述動力傳遞部300還包括與上述第一動力傳遞部件420連接的中間連接部件430和一側與上述中間連接部件430連接且另一側與上述下部旋轉軸452連接的第二動力傳遞部件440。其中，作為上述第一動力傳遞部件420以及上述第二動力傳遞部件440能夠使用卡登接頭。這種卡登接頭是有利于傳遞規(guī)定的轉速的結構。具體而言，上述第一動力傳遞部件420包括第一萬向接頭421、內側花鍵422、外側花鍵423以及第二萬向接頭424。另外，上述第一萬向接頭421與上述第二齒輪410結合。此外，優(yōu)選為，上述內側花鍵422與上述第一萬向接頭421結合，并且上述外側花鍵423與上述內側花鍵422滑動而旋轉。另外，上述第二萬向接頭似4的一側能與上述外側花鍵423結合，并且另一側能與上述中間連接部件430的一側結合。其中，優(yōu)先為，在上述內側花鍵422的外周面形成有導向突起42 ,使得上述內側花鍵422與上述外側花鍵423 —同旋轉的同時相互滑動而進行直線移動。另外，在上述外側花鍵423的內周面，能夠形成與上述導向突起42 嚙合的突起收容槽423a。此外，上述第二動力傳遞部件440優(yōu)選為包括第三萬向接頭441、接頭中間軸442 以及第四萬向接頭443。其中，上述第三萬向接頭441能與上述中間連接部件430的另一側結合，并且上述接頭中間軸442能與上述第三萬向接頭441結合。另外，上述第四萬向接頭443的一側能與上述接頭中間軸442結合，并且另一側能與上述下部旋轉軸452結合。此外，上述中間連接部件430能夠設置成貫通上述上部框架392。另外，在上述上部框架392能夠形成供上述中間連接部件430貫通的貫通孔39 ， 并且在上述貫通孔39 的邊緣能夠具備防止上述中間連接部件430的擺動的連接部件導向器39沘。此外，在上述下部框架391能夠形成有供上述第二動力傳遞部件440的一側插入的下部孔391a，并且在上述下部框架391的內部能夠設置上述下部旋轉軸452。另外，在上述下部框架391的內部能具備用于支承上述下部旋轉軸452的支承軸承 451。此外，在與上述踏板組裝體40連接的上述下部旋轉軸452的末端，能夠具備用于將上述下部旋轉軸452的旋轉力向上述踏板組裝體40傳遞的第三齒輪453。最終，當上述曲柄把手13以上述主軸21為中心旋轉時，與上述主軸21結合的上述第一齒輪26旋轉。然后，當上述第一齒輪沈旋轉時，與上述第一齒輪沈嚙合的第二齒輪410 —同旋轉。此外，當上述第二齒輪410旋轉時，上述第一動力傳遞部件420也旋轉。
然后，當上述第一動力傳遞部件420旋轉時，上述中間連接部件430旋轉，并且當上述中間連接部件430旋轉時，上述下部旋轉軸452旋轉。此外，當上述下部旋轉軸452旋轉時，上述第三齒輪453旋轉，并且由于上述第三齒輪453與具備于上述踏板組裝體40的第四齒輪55嚙合而旋轉，所以上述下部旋轉軸452 的旋轉力向上述踏板組裝體40傳遞。圖14為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的把手組裝體進行轉向動作時把手軸桿的中心軸與轉向軸以及第二齒輪的中心軸的移動方向的例示圖。參照圖10以及圖14，對上述復合驅動自行車200進行轉向動作時的狀態(tài)進行說明。首先，在上述把手組裝體10進行轉向動作時，即把手軸桿11的中心軸A相對于上述轉向軸39 的中心軸B而左右旋轉時，上述第二齒輪410的中心軸C做如下所述的旋轉運動，即，畫出上述把手軸桿11的中心軸A與上述轉向軸39 的中心軸B的交點0成為圓錐的頂點的圓錐的旋轉運動。在上述把手軸桿11的中心軸A只是以小的銳角左右旋轉往復運動的情況下，上述第二齒輪410的中心軸C的下端沿著圓錐的下部圓形截面Cl中的部分圓弧而運動。此時，上述第二齒輪410與上述第一動力傳遞部件420已連接，并且上述第一動力傳遞部件420沿著上述第二齒輪410的移動方向改變長度。具體而言，上述第一動力傳遞部件420所具備的上述內側花鍵422隨著與上述外側花鍵423滑動而伸出與上述第二齒輪410移動的距離相應的長度。當然，此時只要上述曲柄把手13以上述主軸21為中心旋轉，則當上述第二齒輪 410旋轉，且上述第二齒輪410旋轉時，上述內側花鍵422與上述外側花鍵423相嚙合而旋轉。圖15為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車直行移動時(a)、向右側改變方向時(b)、向左側改變方向時(c)的第一動力傳遞部件的狀態(tài)的例示圖，圖16為表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的復合驅動自行車的第二動力傳遞部件的狀態(tài)的例示圖。參照圖12及圖16，上述復合驅動自行車200在直行移動時，如圖15的(a)所示， 上述第二齒輪410、上述第一萬向接頭421、上述外側花鍵423、上述第二萬向接頭424以及上述中間連接部件430處于一直線上。此時，內側花鍵422位于上述外側花鍵423的內部。另外，在上述把手組裝體10沿著右側方向旋轉時，如圖14以及圖15的(b)所示， 上述第二齒輪410向左側旋轉，并且上述第一萬向接頭421彎曲，使得上述外側花鍵423與上述第二齒輪410的中心軸C形成規(guī)定角度C。此時，上述內側花鍵422與上述外側花鍵423滑動的同時上述內側花鍵422向上述外側花鍵423的外部露出。S卩，上述內側花鍵422及外側花鍵423的加起來的長度變長。此外，上述第二萬向接頭似4彎曲，使得上述內側花鍵422以及上述外側花鍵423 的中心線與上述中間連接部件430形成角度α。BP,由于上述外側花鍵423的中心軸與上述第二齒輪410的中心軸C所形成的輸入側的角度、與上述外側花鍵423的中心軸與上述中間連接部件430的中心軸所形成的輸出側的角度維持為相同，由此體現(xiàn)傳遞規(guī)定的轉速的卡登接頭。
另一方面，在上述復合驅動自行車200的把手沿著左側方向旋轉時，如圖14及圖 15的(c)所示，上述第二齒輪410向右側旋轉，并且上述第一萬向接頭421彎曲，使得上述外側花鍵423的中心軸與上述第二齒輪410的中心軸C形成規(guī)定角度α并傾斜。此時，上述內側花鍵422與上述外側花鍵423滑動的同時向上述外側花鍵423的外部露出。S卩，上述內側花鍵422以及外側花鍵423的加起來的長度變長。此外，上述第二萬向接頭似4彎曲，使得上述內側花鍵422以及上述外側花鍵423 的中心線與上述中間連接部件430形成角度α。S卩，上述外側花鍵423的中心軸與第二齒輪410的中心軸C所形成的輸入側的角度、與上述外側花鍵423的中心軸與上述中間連接部件430的中心軸所形成的輸出側的角度維持為相同。圖15的(b)以及(C)所示出的圖為利用二維圖示出三維上的第一動力傳遞部件的中心軸的角度變化，上述外側花鍵423的中心軸與上述第二齒輪410的中心軸C所形成的輸入側的角度、與上述外側花鍵423的中心軸與上述中間連接部件430的中心軸所形成的輸出側的角度，在相互不同的平面上構成相同的角度。另一方面，為了將傳遞到上述中間連接部件430的把手動力向上述下部旋轉軸 452傳遞，需要再彎曲一次動力傳遞的中心軸線，為此，能夠使用上述第二動力傳遞部件 400，例如卡登接頭。另外，上述中間連接部件430與上述第二動力傳遞部件440連接時，如圖16所示， 設置成上述中間連接部件430的中心軸通過上述第三萬向接頭441而與接頭中間軸442 彎曲成規(guī)定角度β，并且上述接頭中間軸442通過上述第四萬向接頭443而與下部旋轉軸 452彎曲成角度β。S卩，調整上述接頭中間軸442的長度，使得上述中間連接部件430的中心軸與上述接頭中間軸442所形成的輸入側的角度、與上述接頭中間軸442與上述下部旋轉軸452所形成的輸出側的角度維持為相同的角度。此時，將下部旋轉軸452與上述接頭中間軸442所形成的角度設置成小于60°， 從而上述第三萬向接頭441以及上述第四萬向接頭443的各個所彎曲的允許角度維持小于 30°的角度。這樣，在動力傳遞的中心軸線再一次彎曲的部位使用卡登接頭，從而最終使軸以規(guī)定速度旋轉的同時傳遞旋轉力。因此，隨著上述曲柄把手(圖9的1 旋轉而生成的把手動力，通過上述主軸(圖 10的21)和上述第一齒輪(圖10的26)、上述第二齒輪410以及上述動力傳遞部300，向上述踏板組裝體(圖9的40)傳遞。如上所述，本發(fā)明不限于上述特定的優(yōu)選實施例，在不脫離權利要求書所請求的本發(fā)明的主旨的前提下，本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員可實施各種變形，這種變形均包含于本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種復合驅動自行車，其特征在于，包括把手組裝體，其具有曲柄把手和第一齒輪，并且使前輪轉向，其中上述曲柄把手用于生成把手動力，上述第一齒輪通過上述曲柄把手的旋轉而旋轉；踏板組裝體，其將上述把手動力和由踏板生成的踏板動力選擇性地或者同時向后輪傳遞；以及動力傳遞部，其與上述把手組裝體的轉向動作無關地將上述把手動力向上述踏板組裝體傳遞。
2.根據權利要求1所述的復合驅動自行車，其特征在于， 上述動力傳遞部包括第二齒輪，其在與上述第一齒輪結合的狀態(tài)下，隨著具備于上述把手組裝體的把手軸桿的左右旋轉方向而運動；第一動力傳遞部件，其隨著上述第二齒輪的運動而改變長度的同時進行旋轉；以及下部旋轉軸，其用于將上述第一動力傳遞部件的旋轉力向上述踏板組裝體傳遞。
3.根據權利要求2所述的復合驅動自行車，其特征在于， 上述動力傳遞部還包括中間連接部件，其與上述第一動力傳遞部件連接；以及第二動力傳遞部件，其一側與上述中間連接部件連接，另一側與上述下部旋轉軸連接。
4.根據權利要求3所述的復合驅動自行車，其特征在于， 上述第一動力傳遞部件包括第一萬向接頭，其與上述第二齒輪結合； 內側花鍵，其與上述第一萬向接頭結合； 外側花鍵，其與上述內側花鍵滑動的同時旋轉；以及第二萬向接頭，其一側與上述外側花鍵結合，另一側與上述中間連接部件的一側結合。
5.根據權利要求4所述的復合驅動自行車，其特征在于， 上述第二動力傳遞部件包括第三萬向接頭，其與上述中間連接部件的另一側結合； 接頭中間軸，其與上述第三萬向接頭結合；以及第四萬向接頭，其一側與上述接頭中間軸結合，另一側與上述下部旋轉軸結合。
6.根據權利要求4所述的復合驅動自行車，其特征在于，在上述內側花鍵的外周面形成導向突起，并在上述外側花鍵的內周面形成與上述導向突起嚙合的突起收容槽，使得上述內側花鍵和上述外側花鍵一同旋轉的同時相互滑動而進行直線移動。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的復合驅動自行車，其特征在于，還包括突出連接部，其從上述把手組裝體突出以使上述把手軸桿的中心位于轉向軸的中心線的延長線上；轉向軸連接部，其從上述轉向軸突出；以及固定螺釘，其結合上述突出連接部與上述轉向軸連接部。
8.根據權利要求7所述的復合驅動自行車，其特征在于，還包括 轉向框架，其具有上述轉向軸；上部框架，其一側在上述轉向框架延伸而形成，另一側與本體框架結合；以及下部框架，其位于上述上部框架的下部，一側在上述轉向框架延伸而形成，另一側與上述踏板組裝體連接，并且內部具有上述下部旋轉軸。
9.根據權利要求8所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述中間連接部件貫通上述上部框架，在上述上部框架具有防止上述中間連接部件的擺動的連接部件導向器。
10.根據權利要求1所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述動力傳遞部由柔性軸構成，上述動力傳遞部的一端部與第二齒輪連接，且另一端部與上述踏板組裝體連接，其中第二齒輪與上述第一齒輪嚙合而旋轉。
11.根據權利要求2或10所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述踏板組裝體包括踏板部，其一邊進行曲柄旋轉一邊使踏板軸旋轉；踏板輪轂，其包括第三齒輪、獨立軸以及第四齒輪，其中，上述第三齒輪與上述動力傳遞部結合而通過上述把手動力而旋轉，上述獨立軸與上述踏板軸分開旋轉，上述第四齒輪具備于上述獨立軸且與上述第三齒輪結合而旋轉；以及鏈輪齒單元，其隨著選擇性地或同時接收從上述踏板部以及上述踏板輪轂分別傳遞的上述把手動力以及上述踏板動力，一邊旋轉一邊向上述后輪傳遞旋轉力。
12.根據權利要求11所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述鏈輪齒單元包括鏈輪齒，其與上述后輪鏈結合，向上述后輪提供動力；第一棘輪，其具備于上述踏板部，與上述鏈輪齒的一側面結合，對上述鏈輪齒沿著單向提供上述踏板動力；以及第二棘輪，其具備于上述獨立軸，與上述鏈輪齒的另一側面結合，與上述第四齒輪聯(lián)動地旋轉，并且一邊與上述第一棘輪分開旋轉，一邊對上述鏈輪齒沿著單向提供上述把手動力。
13.根據權利要求12所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述第一齒輪、上述第二齒輪、上述第三齒輪以及上述第四齒輪由錐齒輪構成，上述第一齒輪、上述第二齒輪、第三齒輪以及上述第四齒輪的旋轉比為1 1 1 1。
14.根據權利要求1所述的復合驅動自行車，其特征在于，上述把手組裝體包括把手軸桿，其形成為具有同心的主軸；曲柄把手，其具備于上述把手軸桿的兩端部，一邊進行曲柄旋轉，一邊使上述主軸旋轉；以及把手輪轂，其具備于上述主軸的中央部，在上述曲柄把手進行曲柄旋轉時與其聯(lián)動而旋轉，并向上述動力傳遞部傳遞把手動力。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠加快行駛速度，并提高運動效果且同時體會到樂趣的復合驅動自行車。本發(fā)明的實施例所涉及的復合驅動自行車包括把手組裝體、踏板組裝體以及動力傳遞部。其中把手組裝體由把手輪轂構成而生成把手動力，以使前輪轉向，上述把手輪轂包括第一齒輪和與第一齒輪嚙合而旋轉的第二齒輪。踏板組裝體將把手動力和由踏板生成的踏板動力選擇性地或者同時向后輪傳遞。另外，動力傳遞部的一端部與第二齒輪連接，另一端部與踏板輪轂連接，以向踏板組裝體傳遞把手動力。
文檔編號B62M3/08GK102498034SQ201080027988
公開日2012年6月13日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2009年7月17日
發(fā)明者金鶴潤 申請人:金鶴潤