一种自行车

摘要

本发明涉及一种自行车，包括车架、车轮、设于所述车架上的驱动机构、设于所述车轮上的飞轮组件、连接所述驱动机构及飞轮组件的传动机构以及设于所述驱动机构上的脚踏；所述驱动机构包括滑轨、沿所述滑轨滑动的滑块、用于实现所述滑块复位的驱动复位结构，所述脚踏固定于所述滑块上。本发明提供的自行车，通过驱动机构、飞轮组件、传动机构的设置，得到了一种新型驱动结构的自行车，外力驱动时，做直线运动即可，驱动效率高，车架的尺寸不受驱动机构的尺寸限制，可以根据需要进行设置，可以将车架的高度降低，降低使用人员的重心，提高安全性能，也可以沿用传统的自行车架，节约生产成本。

权利要求

1.一种自行车，其特征在于，包括车架、车轮、设于所述车架上的驱动机构、设于所述车轮上的飞轮组件、连接所述驱动机构及飞轮组件的传动机构以及设于所述驱动机构上的脚踏；

所述驱动机构包括滑轨、沿所述滑轨滑动的滑块、用于实现所述滑块复位的驱动复位结构，所述脚踏固定于所述滑块上；

所述飞轮组件包括固定于所述车轮上的转轴、设于所述转轴上的超越离合机构以及与所述超越离合机构相连接的飞轮复位结构；

所述传动机构连接所述滑块和所述超越离合机构；

外力作用于所述滑块，滑块沿所述滑轨运动，并通过所述超越离合机构及所述转轴，带动所述车轮转动；

外力撤除后，所述滑块在所述驱动复位结构的作用下复位，所述超越离合机构在所述飞轮复位结构的作用下复位，便于进行下一轮驱动；

还包括调速机构，所述调速机构包括调速把手、调速摇臂、设于所述调速摇臂内的调速滑块、连接所述调速滑块与所述调速把手的调速钢索以及用于锁定所述调速滑块的调速锁止结构。

2.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述滑轨固定于所述车架上，所述滑块的形状及大小与所述滑轨的形状及大小相匹配；

所述驱动复位结构为复位弹簧，一端固定于所述滑块上，另一端固定于所述滑轨的端部。

3.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述超越离合机构包括套设于所述转轴上的内套轮、与所述内套轮相匹配的外套轮以及设于所述内套轮上的棘爪，所述内套轮固定于所述转轴上，所述外套轮套设于所述内套轮上，其内部设有限位结构，所述棘爪与所述限位结构相互抵接。

4.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述驱动机构的数量为两个，分别位于所述车架的左右两侧；

所述转轴上设有两个棘轮安装区，所述超越离合机构及飞轮复位结构均为两个，分别位于所述转轴的左右两侧，且与左右两侧的驱动机构相连接。

5.如权利要求3所述的自行车，其特征在于，所述驱动机构还包括驱动外壳，所述驱动外壳固定于所述车架上，所述滑轨固定于所述驱动外壳的内部；

所述外套轮的外壁上设有驱动槽；

所述传动机构包括传动轮和传动钢索，所述传动轮固定于所述驱动外壳上；

所述传动钢索的一端固定于所述滑块上，另一端固定于所述外套轮的驱动槽内。

6.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述调速把手固定于所述车架上，其包括把手本体、套设于所述把手本体上的调速套以及用于锁定所述调速套的把手锁止结构，所述调速套能够在所述把手本体上转动，且其与所述调速钢索相连接。

7.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述调速摇臂的内部设有滑块安装槽，所述调速滑块设于所述滑块安装槽内部，并能够在其内部运动。

8.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述调速滑块内部设有容置腔；

所述调速锁止结构包括设于所述滑块安装槽内壁的锁止孔、相对所述锁止孔设置的锁止销钉、设于所述容置腔内并与所述调速钢索相连接的钢球、固定于所述容置腔内壁的锁止弹簧以及位于所述锁止弹簧与所述钢球之间的开锁挡板，所述开锁挡板与所述锁止销钉相连接。

9.如权利要求5所述的自行车，其特征在于，所述传动钢索由两段组成，分别为第一传动钢索和第二传动钢索，其中，所述第一传动钢索的一端与所述滑块相连接，另一端与所述调速摇臂的底部相连接，第二传动钢索的一端与所述调速滑块相连接，另一端与所述飞轮组件相连接。

说明书

一种自行车

技术领域

[0001] 本发明涉及自行车设备技术领域，具体地，涉及一种自行车。

背景技术

[0002] 目前，现有的自行车都是采用链轮带动链条转动，人力需要通过圆周运动驱动链轮转动，从而实现自行车的前进，这种驱动方式的自行车，由于人力做圆周运动，部分力被
分解做了无用功，从而导致自行车的驱动效率低，另一方面，受到链轮及脚蹬的结构限制，
自行车的尺寸不能随意设计，故不同身高的人只能选择相应尺寸的自行车，通用性差。

[0003] 最后，受到自行车自身尺寸的限制，使用者的重心较高，安全性不高，且使用者必须从上自下施力，坐在座椅上不够舒适。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种自行车，安全性能好，驱动效率高，还可以沿用传统的自行车架，节约生产成本。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提出一种自行车，包括车架、车轮、设于所述车架上的驱动机构、设于所述车轮上的飞轮组件、连接所述驱动机构及飞轮组件的传动机构以
及设于所述驱动机构上的脚踏；

[0006] 所述驱动机构包括滑轨、沿所述滑轨滑动的滑块、用于实现所述滑块复位的驱动复位结构，所述脚踏固定于所述滑块上；

[0007] 所述飞轮组件包括固定于所述车轮上的转轴、设于所述转轴上的超越离合机构以及与所述超越离合机构相连接的飞轮复位结构；

[0008] 所述传动机构连接所述滑块和所述超越离合机构；

[0009] 外力作用于所述滑块，滑块沿所述滑轨运动，并通过所述超越离合机构及所述转轴，带动所述车轮转动；

[0010] 外力撤除后，所述滑块在所述驱动复位结构的作用下复位，所述超越离合机构在所述飞轮复位结构的作用下复位，便于进行下一轮驱动。

[0011] 还包括调速机构，所述调速机构包括调速把手、调速摇臂、设于所述调速摇臂内的调速滑块、连接所述调速滑块与所述调速把手的调速钢索以及用于锁定所述调速滑块的调
速锁止结构。

[0012] 优选地，所述滑轨固定于所述车架上，所述滑块的形状及大小与所述滑轨的形状及大小相匹配；

[0013] 所述驱动复位结构为复位弹簧，一端固定于所述滑块上，另一端固定于所述滑轨的端部。

[0014] 优选地，所述超越离合机构包括套设于所述转轴上的内套轮、与所述内套轮相匹配的外套轮以及设于所述内套轮上的棘爪，所述内套轮固定于所述转轴上，所述外套轮套
设于所述内套轮上，其内部设有限位结构，所述棘爪与所述限位结构相互抵接。

[0015] 优选地，所述驱动机构的数量为两个，分别位于所述车架的左右两侧；

[0016] 所述转轴上设有两个棘轮安装区，所述超越离合机构及飞轮复位结构均为两个，分别位于所述转轴的左右两侧，且与左右两侧的驱动机构相连接。

[0017] 优选地，所述驱动机构还包括驱动外壳，所述驱动外壳固定于所述车架上，所述滑轨固定于所述驱动外壳的内部；

[0018] 所述外套轮的外壁上设有驱动槽；

[0019] 所述传动机构包括传动轮和传动钢索，所述传动轮固定于所述驱动外壳上；

[0020] 所述传动钢索的一端固定于所述滑块上，另一端固定于所述外套轮的驱动槽内。

[0021] 优选地，所述调速把手固定于所述车架上，其包括把手本体、套设于所述把手本体上的调速套以及用于锁定所述调速套的把手锁止结构，所述调速套能够在所述把手本体上
转动，且其与所述调速钢索相连接。

[0022] 优选地，所述调速摇臂的内部设有滑块安装槽，所述调速滑块设于所述滑块安装槽内部，并能够在其内部运动。

[0023] 优选地，所述调速滑块内部设有容置腔；

[0024] 所述调速锁止结构包括设于所述滑块安装槽内壁的锁止孔、相对所述锁止孔设置的锁止销钉、设于所述容置腔内并与所述调速钢索相连接的钢球、固定于所述容置腔内壁
的锁止弹簧以及位于所述锁止弹簧与所述钢球之间的开锁挡板，所述开锁挡板与所述锁止
销钉相连接。

[0025] 优选地，所述传动钢索由两段组成，分别为第一传动钢索和第二传动钢索，其中，所述第一传动钢索的一端与所述滑块相连接，另一端与所述调速摇臂的底部相连接，第二
传动钢索的一端与所述调速滑块相连接，另一端与所述飞轮组件相连接。

[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0027] 1、本发明提供的自行车，通过驱动机构、飞轮组件、传动机构的设置，得到了一种新型驱动结构的自行车，外力驱动时，做直线运动即可，驱动效率高，车架的尺寸不受驱动
机构的尺寸限制，可以根据需要进行设置，可以将车架的高度降低，降低使用人员的重心，
提高安全性能，也可以沿用传统的自行车架，节约生产成本。

[0028] 2、本发明提供的自行车，左右驱动机构可以单独作用于飞轮组件，一些特殊人群(如残疾人等)也可以骑行，另外对脚踏的驱动距离不做限制，满足不同身高的使用者的使
用需求。

[0029] 3、本发明提供的自行车，驱动机构的安装角度和安装位置不受限制，可以根据实际情况，设置所述驱动机构的安装位置以及安装角度，使用者的施力角度，施力方向不受限
制，可以根据实际需要，设置最舒适省力的角度进行施力，提高了自行车的舒适性。

[0030] 4、本发明提供的自行车，通过调速机构的设置，实现了无级调速，易于实现，且结构简单。

附图说明

[0031] 图1为本发明提供的自行车的结构示意图；

[0032] 图2为本发明提供的自行车的驱动机构及传动机构的结构示意图；

[0033] 图3为本发明提供的自行车的飞轮组件的分解图；

[0034] 图4为本发明提供的自行车的驱动机构的另一实施方式的结构示意图；

[0035] 图5为本发明提供的自行车的驱动机构的另一实施方式的结构示意图；

[0036] 图6为本发明提供的自行车的飞轮组件的结构示意图；

[0037] 图7为本发明提供的自行车的超越离合机构的另一实施方式的结构示意图；

[0038] 图8为本发明提供的自行车的调速机构的连接关系结构示意图；

[0039] 图9为本发明提供的自行车的调速机构的局部结构示意图；

[0040] 图10为本发明提供的自行车的调速把手的结构示意图；

[0041] 图11为本发明提供的自行车的调速锁止结构的结构示意图。

具体实施方式

[0042] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0043] 如图1‑3所示，一种自行车，包括车架1、车轮2、设于所述车架1上的驱动机构3、设于所述车轮2上的飞轮组件4、连接所述驱动机构3及飞轮组件4的传动机构5以及设于所述
驱动机构3上的脚踏6；

[0044] 所述驱动机构3包括滑轨31、沿所述滑轨31滑动的滑块32、用于实现所述滑块32复位的驱动复位结构33，所述脚踏6固定于所述滑块32上；

[0045] 所述飞轮组件4包括固定于所述车轮2上的转轴41、设于所述转轴41上的超越离合机构42以及与所述超越离合机构42相连接的飞轮复位结构43；

[0046] 所述传动机构5连接所述滑块32和所述超越离合机构42；

[0047] 外力作用于所述滑块32，滑块沿所述滑轨31运动，与所述滑块32连接的超越离合机构42跟随所述滑块32转动，转轴41跟随所述超越离合机构42转动，从而带动所述车轮2转
动，外力停止作用后，所述滑块32在所述驱动复位结构33的作用下复位，超越离合机构42在
所述飞轮复位结构43的作用下复位，便于进行下一轮驱动。

[0048] 所述车架1用于组装所述车轮2、驱动机构3、飞轮组件4、传动机构5以及脚踏6，其可以沿用传统自行车的车架，也可以使用新型结构的车架，具体结构可以根据实际需要进
行设置，不限于本实施例。本实施例中，所述车架1采用传统结构的车架。

[0049] 所述车轮2设于所述车架1上，便于在所述驱动机构3的作用下前进，实现自行车的前进功能。

[0050] 如图2所示，所述驱动机构3用于驱动车轮转动，从而实现自行车前进，其包括滑轨31、沿所述滑轨31滑动的滑块32、用于实现所述滑块32复位的驱动复位结构33，其中，所述
滑轨31固定于所述车架1上，所述滑块32的形状及大小与所述滑轨31的形状及大小相匹配，
且所述滑轨31嵌入所述滑块32内部，便于所述滑块32能够沿所述滑轨31运动，所述驱动复
位结构33用于实现所述滑块32的复位，保证脚踏能够循环施力，其为复位弹簧，一端固定于
所述滑块32上，另一端固定于所述滑轨31的端部，保证所述滑块32能够在所述驱动复位结
构33的作用下复位。

[0051] 其他实施方式中，如图4‑5所示，也可以将滑块32嵌入所述滑轨31内部，且所述滑轨31的形状还可以根据实际需要设置呈直线型、曲线型或其他形状，可以根据人体脚掌的
蹬踏轨迹，设置所述滑轨31的形状，从而得到高驱动效率的驱动机构。

[0052] 为了便于所述驱动机构3的安装，并防止外部的脏污进入所述滑块32与所述滑轨31之间，影响滑块32的正常运动，所述驱动机构3还包括驱动外壳34，所述驱动外壳34固定
于所述车架1上，所述滑轨31固定于所述驱动外壳34的内部，所述滑块32设于所述滑轨31
上，位于所述驱动外壳34的内部，所述驱动复位结构33一端固定于所述滑块32上，另一端固
定于所述驱动外壳34的端部。

[0053] 为了使得人的左右脚均可以施力，所述驱动机构3的数量为两个，两个所述驱动机构3分别位于所述车架1的左右两侧，且结构相同。

[0054] 如图3和6所示，所述飞轮组件4设于所述车轮2上，其用于带动所述车轮2转动，其包括固定于所述车轮2上的转轴41、设于所述转轴41上的超越离合机构42以及与所述超越
离合机构42相连接的飞轮复位结构43，其中所述转轴41固定于所述车轮2的中心轴上，其转
动时带动所述车轮2转动。

[0055] 所述超越离合机构42设于所述转轴41上，其可以为棘轮机构，也可以为超越离合轴承机构，当所述超越离合机构为棘轮机构时，其包括套设于所述转轴41上的内套轮421、
与所述内套轮421相匹配的外套轮422以及设于所述内套轮421上的棘爪423，所述内套轮
421固定于所述转轴41上，所述外套轮422套设于所述内套轮421上，其内部设有限位结构
424，所述棘爪423与所述限位结构424相互抵接，即所述外套轮422只能沿一个方向转动，反
向转动时，所述棘爪423顶住所述限位结构424，从而限制了所述外套轮422的反向运动。

[0056] 如图7所示，当所述超越离合机构为超越离合轴承，其正向转动时，将转动力传递至所述转轴，反向转动时，对转轴不施加力。

[0057] 为了实现所述超越离合机构42与所述驱动机构3之间的联动作用，所述外套轮422的外壁上设有驱动槽425。

[0058] 所述飞轮复位结构43用于实现所述外套轮422的复位，保证其能够进行下一轮驱动，其为涡旋弹簧，当外力停止驱动所述外套轮422时，外套轮422在所述涡旋弹簧的作用下
复位。

[0059] 相应的，为了使得左右两侧的驱动机构3均能够驱动飞轮组件4，所述转轴41上设有两个棘轮安装区，所述超越离合机构42及飞轮复位结构43均为两个，分别位于所述转轴
41的左右两侧，且与左右两侧的驱动机构3相连接，从而实现左右两侧驱动机构3均能够驱
动飞轮组件。

[0060] 如图2所示，所述传动机构5连接所述驱动机构3及飞轮组件4，用于将所述驱动机构3的驱动力传递至所述飞轮组件4，其包括传动轮51和传动钢索52，所述传动轮51固定于
所述驱动外壳34上，用于导向所述传动钢索52，所述传动钢索52的一端固定于所述滑块32
上，另一端固定于所述外套轮422的驱动槽425内，将所述驱动机构3的驱动力传递至所述飞
轮组件4上，保证自行车的正常运行。

[0061] 所述脚踏6固定于所述驱动机构3的滑块上，便于通过脚踏6对所述滑块32进行施力，从而实现自行车的前进。

[0062] 本发明提供的丝驱动自行车，工作过程中，外力作用于脚踏6，与脚踏6相连接的滑块32沿所述滑轨31运动，与所述滑块32相连接的传动钢索52跟随所述滑块32运动，位于传
动钢索52另一端的外套轮422跟随所述传动钢索52转动，外套轮422在棘爪423和限位结构
424的作用下带动所述内套轮421转动，与所述内套轮421相连接的转轴41及车轮2跟随所述
内套轮421一起转动，从而实现了自行车的前进。

[0063] 外力停止作用于脚踏6，滑块32在所述驱动复位结构的作用下复位，外套轮422在所述飞轮复位结构43的作用下复位，此时，由于外套轮422的转动方向与棘爪423的分布方
向一致，故棘爪423不会限制所述外套轮422的运动，即外套轮复位过程，不对内套轮421及
转轴41产生作用力，复位完成后，即可进行下一轮驱动。

[0064] 如图8‑10所示，为了实现自行车的调速功能，本发明的自行车还包括调速机构7，所述调速机构7包括调速把手71、调速摇臂72、设于所述调速摇臂72内的调速滑块73、连接
所述调速滑块73与所述调速把手71的调速钢索74以及用于锁定所述调速滑块73的调速锁
止结构75，所述调速把手71固定于所述车架1上，其包括把手本体711、套设于所述把手本体
711上的调速套712以及用于锁定所述调速套712的把手锁止结构713，所述调速套712能够
在所述把手本体711上转动，且其与所述调速钢索74相连接，故所述调速套712的转动带动
所述调速钢索74运动。所述把手锁止结构713用于根据需要锁定所述调速套712，该技术为
本领域常规技术手段，此处不再赘述。

[0065] 所述调速摇臂72设于所述车架1上，其顶部与所述车架1可旋转连接，保证其在外力作用下转动。为了能够实现调速，所述调速摇臂72与所述传动钢索52之间设有夹角。为了
能够实现对调速滑块的安装，所述调速摇臂72的内部设有滑块安装槽，所述调速滑块73设
于所述滑块安装槽内部，并能够在其内部运动。

[0066] 所述调速滑块73设于所述滑块安装槽内部，其与所述调速钢索74相连接，故所述调速钢索74运动时，其跟随所述调速钢索74一起运动。为了便于安装所述调速锁止结构75，
所述调速滑块73内部设有容置腔。

[0067] 所述调速钢索74连接所述调速滑块73与所述调速把手71相连接，用于将所述调速把手71的驱动力传递至所述调速滑块73，实现调速滑块73位置的移动。

[0068] 如图9和11所示，所述调速锁止结构75用于锁定调速滑块73，其包括设于所述滑块安装槽内壁的锁止孔751、相对所述锁止孔751设置的锁止销钉752、设于所述容置腔内并与
所述调速钢索74相连接的钢球753、固定于所述容置腔内壁的锁止弹簧754以及位于所述锁
止弹簧754与所述钢球753之间的开锁挡板755，所述开锁挡板755与所述锁止销钉752相连
接，锁止状态时，所述锁止销752钉伸入所述锁止孔751内部，调速时，外力调整所述调速把
手71，调速钢索74产生小距离运动，钢球753跟随所述调速钢索74产生小距离运动，开锁挡
板755被所述锁止弹簧754推开，与所述开锁挡板755相连接的锁止销钉752退回，调速滑块
即可运动。

[0069] 如图8所示，为了实现所述调速机构7与所述驱动机构3之间的联动关系，从而实现调速，本实施例的传动钢索52由两段组成，分别为第一传动钢索521和第二传动钢索522，其
中，所述第一传动钢索521的一端与所述滑块32相连接，另一端与所述调速摇臂72的底部相
连接，第二传动钢索522的一端与所述调速滑块73相连接，另一端与所述飞轮组件4相连接。

[0070] 故所述滑块32在脚踏的作用下运动时，依次通过第一传动钢索521、调速摇臂72、第二传动钢索522以及飞轮组件4传递至车轮2，实现对车轮2的驱动，转动所述调速把手71
时，所述调速钢索74拉动所述调速滑块73运动，改变了所述调速滑块73在所述调速摇臂72
上的位置，从而改变了传动比，从而实现了自行车的调速功能。

[0071] 本发明提供的自行车，通过驱动机构3、飞轮组件4、传动机构5的设置，得到了一种新型驱动结构的自行车，外力驱动时，做直线运动即可，驱动效率高，车架1的尺寸不受驱动
机构的尺寸限制，可以根据需要进行设置，可以将车架1的高度降低，降低使用人员的重心，
提高安全性能，也可以沿用传统的自行车架，节约生产成本。

[0072] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为
本发明的保护范围。