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Title:
DRIVE MECHANISM AND PORTABLE TREADLE DRIVE BICYCLE USING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/004126
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a drive mechanism and a portable treadle drive bicycle using this drive mechanism. The drive mechanism comprises: a drive plate comprising a connecting plate part and a drive toothed part, the connecting plate part being driven, the drive toothed part being of a long strip-shaped structure with an elongated through-hole in the centre, toothed structures being present on the left and right sides of the drive toothed part, but no toothed structures being present on the top and bottom sides of the drive toothed part; and a drive gear disposed in the drive toothed part and, when the drive plate is driven, meshing successively with the toothed structures on the left and right sides. The drive mechanism can realize stable transmission of motive power and save on use of manpower. In a bicycle developed from such a drive, the way of riding a traditional bicycle is changed such that both feet of the rider rest parallel on the treadles and step up and down on the treadles, and by way of a drive toothed strip and a drive gear structure having a directional drive function and driving the rear wheel in rotation, the bodywork generates motive force.

Inventors:
OUYANG XIANGLIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/077226
Publication Date:
January 10, 2013
Filing Date:
June 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
BEIJING JIAN XING TIAN XIA ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES CO LTD (CN)
OUYANG XIANGLIN (CN)
International Classes:
B62M1/24; B62K15/00; B62M11/02; F16H19/04
Domestic Patent References:
WO1996016281A11996-05-30
Foreign References:
CN102320344A2012-01-18
KR20050061713A2005-06-23
CN2189587Y1995-02-15
CN102085899A2011-06-08
CN101962063A2011-02-02
CN2232001Y1996-07-31
CN101108645A2008-01-23
FR2777855A11999-10-29
US5540111A1996-07-30
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING FARFIR INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (CN)
北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
WO 2013/004126 ,^, ^ _^ . > PCT/CN2012/077226

PCT1204 权 利 要 求 书

1 . 一种驱动机构, 包括:

传动板,其包括连接板部分和传动齿牙部分,所述连接板部分受到驱动, 所述传动齿牙部分为中间具有长形通孔的长条形结构, 在其长形通孔内左右 两侧均存在齿结构, 而在其上下两侧不存在齿结构;

传动齿轮, 其设置在所述传动齿牙部分内, 在所述传动板被驱动时, 依 次与位于左右两侧的齿结构啮合。

2. 如权利要求 1所述的驱动机构, 还包括:

主架, 其上设置有均横向延伸贯通所述主架的中轴孔和传动轴孔; 驱动支架, 其第一端通过所述中轴孔枢接至所述主架;

其中, 所述连接板部分的两端均设有长形的通孔, 所述连接板部分通过 第一长形通孔和所述中轴孔枢接至所述主架, 且通过第二长形通孔枢接至所 述驱动支架的第二端;

其中, 所述传动齿轮的中间插设有后轮轴, 所述后轮轴穿过所述传动轴 孔。

3. 如权利要求 2所述的驱动机构, 其中, 所述驱动支架包括位于所述 第一端侧的套设部分和位于所述第二端侧的延伸部分, 所述套设部分上设置 有第一通孔, 所述延伸部分上设置有第二通孔;

其中, 所述中轴孔、 第一通孔和第一长形通孔之间穿设有中轴, 以使所 述主架、 驱动支架和连接板之间形成枢接关系; 所述第二通孔和第二长形通 孔之间穿设有单向锁紧轴 4012。

4. 如权利要求 3所述的驱动机构, 其中, 所述传动牙齿部分呈倒 U形, 其位于下方的 U形开口处设置有将开口连接在一起的加强肋。

5. 如权利要求 4所述的驱动机构, 还包括:

一对第一圈簧, 各第一圈簧的两端向外侧伸开, 所述第一圈簧的一端插 入所述主架, 另一端插入所述驱动支架;

环形弹簧,其两端向内弯曲合并,且合并得到的端头插入所述驱动支架, WO 2013/004126 ,^, ^ _^ . > PCT/CN2012/077226

PCT1204 权 利 要 求 书

而所述环形弹簧的主体嵌入到开设在所述连接板上的弹簧孔中。

6. 如权利要求 2〜5中任一项所述的驱动机构, 其中, 所述传动板中的 连接板部分和传动齿牙部分一体成型, 且所述第一长形通孔的长轴方向与连 接板部分的长度方向相同, 而所述第二长形通孔的长轴方向与连接板部分的 长度方向成一角度。

7. 如权利要求 6所述的驱动机构, 其中, 所述驱动支架的套设部分包 括上底板、 下底板和左右两个侧板, 所述左右两个侧板平行设置在所述主架 的两侧, 所述上底板在所述主架的上方部分地覆盖所述左右两个侧板的上边 缘, 而在所述驱动支架的第一端侧留有上间隙, 所述下底板在所述主架的下 方部分地覆盖所述左右两个侧板的下边缘, 而在所述驱动支架的第二端侧留 有下间隙;

所述驱动支架的延伸部分从其中一个侧板向后轮轴的方向延伸出; 其中, 所述第一通孔贯穿所述左右两个侧板, 所述第二通孔设置在所述 延伸部的延伸末端。

8. 如权利要求 7所述的驱动机构, 其中, 所述延伸部分与所述其中一 个侧板一体成型。

9. 如权利要求 7所述的驱动机构, 其中, 所述驱动支架和所述主架的 形状设计为: 当所述驱动支架围绕所述中轴相对于所述主架转动时, 所述驱 动支架的前倾和后倾均不超过 15度。

10. 如权利要求 9所述的驱动机构, 其中, 所述驱动支架前倾一定角度 时, 所述上底板的位于所述第一端侧的边缘抵靠在所述主架上; 所述驱动支 架后倾一定角度时, 所述上底板的位于所述第二端侧的边缘抵靠在所述主架 上。

11. 如权利要求 4所述的驱动机构, 还包括:

一对第一磁体, 其中一个第一磁体设置在所述主架上, 而另一个第一磁 体相应地设置在所述驱动支架上。 WO 2013/004126 ,^, ^ _^ . > PCT/CN2012/077226

PCT1204 权 利 要 求 书

12. 一种便携式踏板驱动自行车, 其中应用如权利要求 2〜11中任一项 所述的驱动机构。

13. 如权利要求 12所述的便携式踏板驱动自行车, 其中, 所述主架包 括位于两侧的两个彼此连接的子连接架,

所述踏板驱动自行车还包括:

后轮, 其部分地插入所述两个子连接架之间, 且所述后轮轴穿过并固定 至所述后轮的中心, 所述传动齿轮带动所述后轮轴旋转, 由此驱动所述后轮 旋转。

14. 如权利要求 12所述的便携式踏板驱动自行车, 还包括:

罩盖, 其罩设在所述传动齿牙部分的外侧。

15. 如权利要求 13所述的便携式踏板驱动自行车, 还包括:

一对踏板, 其分别连接至所述驱动支架的两侧, 以通过踩踏的方式带动 所述驱动支架相对于所述主架转动。

16. 如权利要求 15所述的便携式踏板驱动自行车, 其中, 所述各踏板 与所述驱动支架之间通过一对销轴枢接, 且在各踏板与所述驱动支架之间设 置有一对第二圈簧, 各第二圈簧的两端向外侧伸开, 所述第二圈簧的一端插 入所述踏板, 另一端插入所述驱动支架。

17. 如权利要求 16所述的便携式踏板驱动自行车, 还包括:

车把, 其与所述主架连接;

其中, 所述车把包括车把横杆、 车把固定套、 车把锁紧装置和可伸缩竖 杆, 所述车把横杆包括两段, 这两段车把横杆均插入在车把固定套内, 车把 锁紧装置安装在车把固定套上, 而可伸缩竖杆固接在车把固定套的下方。

18. 如权利要求 17所述的便携式踏板驱动自行车, 其中, 所述车把横 杆为圆筒形结构, 且在靠近车把固定套的一端设置有贯通至外部的出线孔, 所述圆筒形结构中设置有拉簧, 所述拉簧的一端固定在车把横杆内, 另一端 连接有钢丝, 所述钢丝从出线孔钻出一段圆筒形结构, 随后穿过设在可伸缩 ^

竖杆上端的通线孔内, 再从另一段车把横杆的出线孔内钻入, 连接在另一段 圆筒形结构中的拉簧上。

19. 如权利要求 16所述的便携式踏板驱动自行车, 其中, 所述车把固 定套的横截面为上部开口的 U型, 并在两侧分别设有一对连接板条 1112, 所 述车把固定套的上部设置有锁紧通孔,所述连接板条 1112的两侧设置有加固 通孔; 所述车把锁紧装置包括螺杆与所述螺杆枢接的曲柄; 所述螺杆穿过所 述锁紧通孔, 且由一螺母固; 所述车把横杆上还开设有贯通槽, 两个螺栓穿 过加固通孔和贯通槽, 也由螺母固定。

Description:
驱动机构及应用该驱动机构的便携式踏板驱动 自行车 技术领域

本发明涉及一种驱动机构以及应用该驱动机构 的可折叠便携式的人力交 通工具, 尤其涉及一种可以让使用者以站立方式上下踩 动踏板驱动车体前进 的自行车体。 背景技术

目前, 大中城市发展迅速, 交通压力巨大, 故主要利用公共交通网络解 决城市交通拥堵问题。 但由于公共交通网络覆盖范围有限, 乘客与公交站点 之间也需要方便快捷的交通。 国外采取由政府投资在公交站点租赁自行车的 方式提高交通效率, 但由于受到场地、 投资额等条件限制, 推行效果并不理 想。 而便携式自行车是一种可由私人自行提供和选 择的便捷交通工具。

近十几年以来, 为提高自行车的便携性, 出现了各式各样的折叠自行车, 包括近几年出现的 A-BIKE等超级折叠自行车。但是这种自行车由于 折叠后尺 寸、 重量的限制, 仍难以随身携带; 并且这种自行车采取曲柄驱动模式, 由 于向下蹬踏方向与脚蹬圆周运动的方向不同, 存在传动扭力不均衡的问题, 即当脚蹬处于上止点和下止点时力矩最小, 反之力矩最大。 另外由于人骑乘 坐在车上, 难以有效利用人体自身的重力增加驱动力。 发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷, 提供一种小巧的驱动机构及应 用该驱动机构的便携式自行车。

本发明重点解决的技术问题是提高人力交通工 具的便携性, 以及提高便 携的驱动机构的人力驱动性能。

本发明的又一个目的在于提供一种动力传输平 稳, 驱动力施加方便的驱 动机构, 这种驱动机构结构简单, 体积轻巧, 以使得装配有这种驱动机构的 自行车折叠性好, 更加便捷。

为解决上述技术问题及至少实现上述目的, 本发明采取类似滑板车的整 体结构和折叠方式, 以减少车体重量和折叠后体积。 车体上设有一个转向的 前轮 700和一个驱动的后轮 800, 所述前轮 700与一直立的车把 102连接, 将固定两个车把横杆 101的车把锁紧装置 109松开后, 两个车把横杆 101可 以从车把固定套管 111中拉出, 卡扣到可伸缩竖杆 110上, 以减少车体宽度; 松开可伸缩竖杆 110的竖杆锁紧装置 1109可将可伸缩竖杆 110缩短, 以减少 车体高度; 在车把转向轴套 1107上固接一折叠支杆 1108, 折叠支杆 1108的 一端通过车把折叠固定轴与固定后轮 800的车架 (主架) 300铰接, 在折叠 支杆 1108靠近中间部位通过车把折叠锁紧装置使其 车架固定成一体,松开 车把折叠锁紧装置后可将车把向后轮 800—侧折叠。

使用者双脚平行站立在踏板 601上, 当双脚脚掌向下用力蹬踏时, 带动 踏板 601后方翘起。 当脚掌停止蹬踏时, 踏板 601后方会被使用者身体的重 量下压复位, 踏板 601驱动具有定向驱动功能的传动齿牙部分 402, 传动齿 牙部分 402带动后轮轴 304上的传动齿轮 305驱动后轮 800转动, 进而驱动 车体前行。 使用者身体动作幅度较小、 驱动力均衡。 在起步和上坡需要较大 驱动扭力时, 可将双脚前后分开, 分别踩踏两侧踏板的前部和后部, 由于力 矩的增加, 可大幅提高驱动扭力。

具体而言, 本发明提供了一种驱动机构, 包括:

传动板 400, 其包括连接板部分 404和传动齿牙部分 402, 所述连接板 部分 404受到驱动, 所述传动齿牙部分 402在其长形通孔内左右两侧存在后 齿结构 4021和前齿结构 4022, 而在其上下两侧不存在齿结构;

传动齿轮 305, 其设置在所述传动齿牙部分 402内, 在所述传动板 400 被驱动时, 依次与位于左右两侧的后齿结构 4021和前齿结构 4022啮合。 优选的是, 所述的驱动机构还包括:

主架 300, 其上设置有均横向延伸贯通所述主架 300的中轴孔 309和传 动轴孔 302 ;

驱动支架 200, 其第一端通过所述中轴孔 309枢接至所述主架 300; 其中, 所述连接板部分 404的两端均设有长形的通孔, 所述连接板部分 404通过第一长形通孔 4071和所述中轴孔 309枢接至所述主架 300, 且通过 第二长形通孔 4072枢接至所述驱动支架 200的第二端;

其中, 所述传动齿轮 305的中间插设有后轮轴 304, 所述后轮轴 304穿 过所述传动轴孔 302。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200包括支架主体和延伸 部分 2005, 驱动支架 200上设置有第一通孔 2004, 所述延伸部分上设置有第 二通孔 2006, 在驱动支架 200上设第一圈弹簧 501的固定孔 2007;

其中, 所述中轴孔 309、 第一通孔 2004和第一长形通孔 4071之间穿设 有中轴 408, 以使所述主架 300、驱动支架 200和传动板 400之间形成枢接关 系; 所述第二通孔 2006和第二长形通孔 4072之间穿设有单向锁紧轴 4012。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述传动牙齿部分 402呈倒 U形, 其位 于下方的 U形开口处设置有将开口连接在一起的加强肋 403。

优选的是, 所述的驱动机构还包括:

一对第一圈簧 501, 各第一圈簧 501的两端向外侧伸开, 所述第一圈簧 501的一端插入所述主架 300, 另一端插入所述驱动支架 200;

这对第一圈簧 501也可以用一对第一磁体替代,其中一个第一 磁体设置 在所述主架上, 而另一个第一磁体相应地设置在所述驱动支架 上。

环形弹簧 406, 其两端向内弯曲合并, 且合并得到的端头插入所述驱动 支架, 而所述环形弹簧 406的主体嵌入到开设在所述传动板 400上的弹簧孔 优选的是, 所述的驱动机构中, 所述传动板 400中的连接板部分 404和 传动齿牙部分 402—体成型,且所述第一长形通孔 4071的长轴方向与连接板 部分的长度方向相同,而所述第二长形通孔 4072的长轴方向与连接板部分的 长度方向成一角度。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200的主体部分包括上底 板 2002、下底板 2003和左右两个侧板 2001, 所述左右两个侧板 2001平行设 置在所述主架 300的两侧, 所述上底板 200在所述主架 300的上方部分地覆 盖所述左右两个侧板 2001的上边缘,而在所述驱动支架 200的第一端侧留有 上间隙,所述下底板 2003在所述主架 300的下方部分地覆盖所述左右两个侧 板 2001的下边缘, 而在所述驱动支架 200的第二端侧留有下间隙;

所述驱动支架 200的延伸部分 2005从其中一个侧板 2001 向后轮轴 304 的方向延伸出;

其中, 所述第一通孔 2004贯穿所述左右两个侧板 2001, 所述第二通孔 2006设置在所述延伸部 2005的延伸末端。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述延伸部分 2005与所述其中一个侧 板 2001—体成型。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200和所述主架 300的形 状设计为: 当所述驱动支架 200围绕所述中轴 408相对于所述主架 300转动 时, 所述驱动支架 200的前倾和后倾均不超过 15度。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200前倾一定角度时, 所 述上底板 2002的位于所述第一端侧的边缘抵靠在所述主 300上;所述驱动 支架 200后倾一定角度时,所述上底板 2002的位于所述第二端侧的边缘抵靠 在所述主架 300上。

本发明还公开了一种便携式踏板驱动自行车, 其中应用上述的驱动机 优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述主架 300包括位于两 侧的两个彼此连接的子连接架 301和 303,

所述踏板驱动自行车还包括:

后轮 800, 其部分地插入所述两个子连接架 301和 303之间, 且所述后 轮轴 408穿过并固定至所述后轮 800的中心, 所述传动齿轮 305带动所述后 轮轴 408旋转, 由此驱动所述后轮 800旋转。

优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车还包括:

罩盖 4025, 其罩设在所述传动齿牙部分 402的外侧。

优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车还包括:

一对踏板 601, 其分别连接至所述驱动支架 200的两侧, 以通过踩踏的 方式带动所述驱动支架 200相对于所述主架 300转动。

优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述各踏板 601与所述驱 动支架 200之间通过一对销轴 604枢接,且在各踏板 601与所述驱动支架 200 之间和设置有一对第二圈簧 602, 各第二圈簧 602 的两端向外侧伸开, 所述 第二圈簧 602的一端插入所述踏板 601, 另一端插入所述驱动支架 200。

优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车还包括:

车把 102, 其与所述主架 (车架) 300连接;

其中, 所述车把 102包括车把横杆 101、 车把固定套 111、 车把锁紧装 置 109和可伸缩竖杆 110, 所述车把横杆 101包括两段, 这两段车把横杆 101 均插入在车把固定套 111内, 车把锁紧装置 109安装在车把固定套 111上, 而可伸缩竖杆 110固接在车把固定套 111的下方。

优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述车把横杆 101为圆筒 形结构, 且在靠近车把固定套 111 的一端设置有贯通至外部的出线孔 114, 所述圆筒形结构中设置有拉簧 104,所述拉簧 104的一端固定在车把横杆 101 内, 另一端连接有钢丝 113, 所述钢丝 113从出线孔 114钻出车把横杆, 随 后穿过设在可伸缩竖杆 110上端的通线孔 1101, 再从另一段车把横杆 101的 出线孔 114内钻入, 连接在另一段车把横杆中的拉簧 104上。 优选的是, 所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述车把固定套 111的横 截面为上部开口的 U型, 并在两侧分别设有一对连接板条 1112, 所述车把固 定套 111的上部设置有锁紧通孔 1113, 所述连接板条 1112的两侧设置有加 固通孔 1114; 所述车把锁紧装置 109包括螺杆 1092与所述螺杆 1092枢接的 曲柄 1091 ; 所述螺杆 1092穿过所述锁紧通孔 1113, 且由一螺母 1094固; 所 述车把横杆 101上还开设有贯通槽 106, 两个螺栓 108穿过加固通孔 1114和 贯通槽 106, 也由螺母 107固定。

本发明的有益效果是: 折叠收储迅速、 占用空间少、 便于随身携带。 可 作为城市交通工具的补充, 提高交通效率, 同时也可作为休闲娱乐健身工具。 在使用后可折叠并放入背包随身带入城市交通 车辆,下车后可打开继续使用。 与传统自行车最大的区别在于使用者以站立方 式踩动踏板驱动车辆前进, 以 通过自身重力更容易地向驱动机构施加驱动力 。

附图说明 图 1是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 车把部分的分解图; 图 2是图 1所示的车把部分的后视图,其中示出了车把 杆内部的结构; 图 3是图 2所示的车把部分在折叠状态下的示意图;

图 4是根据本发明所述的驱动机构的分解图;

图 5是所述的驱动机构的一种工作状态示意图;

图 6是所述的驱动机构的另一种工作状态示意图

图 7是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 踏板部分的分解图; 图 8是图 7所示的踏板部分在折叠状态的示意图;

图 9是图 7所述的踏板部分在打开状态的示意图;

图 10是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 折叠状态示意图; 图 11是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 整体侧视图; 图 12是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 一个方向的立体图; 图 13 是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车的 另一个方向的立体 图 14是根据本发明所述的便携式踏板驱动自行车 使用示意图。 具体实施方式

下面根据附图对本发明做进一步的详细说明, 以令本领域技术人员参照 说明书文字能够据以实施。

本发明的便携式踏板驱动自行车, 主要包括车架、 车把、 车轮等部分。 其整体结构如图 11所示,其在车体上设有一个起转向作用的前 700和一个 起驱动作用的后轮 800。 如图 1所示, 其前轮 700通过前叉与一直立的车把 102连接以供使用者控制转向。 其中, 车把主要由两个车把横杆 101和可伸 缩竖杆 110等部分组成。 两个车把横杆 101的一端插入到可伸缩竖杆 110顶 端的车把固定套 111中。 通过车把锁紧装置 109可缩小车把固定套 111的内 径, 将两个车把横杆 101和可伸缩竖杆 110锁紧固定成一体。

如图 4所示, 本发明提供了一种驱动机构, 包括: 传动板 400, 其包括 连接板部分 404和传动齿牙部分 402, 所述连接板部分 404受到驱动, 所述 传动齿牙部分 402 在其长形通孔内左右两侧存在后齿结构 4021和前齿结构 4022, 而在其上下两侧不存在齿结构。

传动齿轮 305, 其设置在所述传动齿牙部分 402内, 在所述传动板 400 被驱动时, 依次与位于左右两侧的后齿结构 4021和前齿结构 4022啮合。 传 动板 400被外力所驱动, 例如, 被人力所驱动。 驱动时, 连接板部分 404围 绕中轴 408上下转动, 且同时会沿着连接板长度方向小幅运动。 这样, 位于 传动齿牙部分 402内部的传动齿轮 305在不同时段分别与后齿结构 4021和前 齿结构 4022相啮合并滚动。由此导致传动齿轮 305在传动齿牙部分 402的内 壁沿一个方向, 例如顺时针方向转动。 这样就将施加给连接板部分 404上的 驱动力转化为传动齿轮 305的转动运动。

所述的驱动机构还包括: 主架 300, 其上设置有均横向延伸贯通所述主 架 300的中轴孔 309和传动轴孔 302 ; 驱动支架 200, 其第一端通过所述中轴孔 309枢接至所述主架 300; 即 可以在驱动支架 200的第一端开第一通孔 2004, 在所开的第一通孔 2004与 中轴孔 309之间插入中轴 408, 以形成两者之间的枢接关系。 这样, 当向驱 动支架 200施加力时, 驱动支架 200可以围绕着中轴 408上下转动。

所述连接板部分 404的两端均设有长形的通孔, 所述连接板部分 404通 过第一长形通孔 4071和所述中轴孔 309枢接至所述主架 300, 且通过第二长 形通孔 4072枢接至所述驱动支架 200的第二端。中轴 408依次穿过第一长形 通孔 4071、 第一通孔 2004和中轴孔 309。 中轴 408的一端设有封堵头, 另一 端设有螺紋结构, 以通过向所述螺紋结构上旋拧上螺钉或螺母进 行另一端的 封堵。在中轴 408与第一长形通孔 4071之间设置有轴承套, 中轴 408穿入轴 承套, 轴承套的外壁嵌入在第一长形通孔 4071中, 在第一长形通孔 4071中 滑动。中轴 408与连接板部分 404以及与子连接架 301之间还设置有垫圈 307, 以确保中轴 408从主架 300两侧伸出的部分平衡。第一长形通孔 4071和第二 长形通孔 4072均与轴承或轴滑动配合, 以保证能够实现传动板 400与驱动支 架 200之间的正确相对运动。 第二长形通孔 4072与第二通孔 2006之间设有 单向锁紧轴 4012,单向锁紧轴 4012的一端带有螺杆头而另一端通过螺母 401 进行封堵。单向锁紧轴 4012穿入轴承套 4011中, 轴承套 4011的外壁嵌入第 二长形通孔 4072中, 可在第二长形通孔 4072中滑动。

所述传动齿轮 305的中间插设有后轮轴 304, 所述后轮轴 304穿过所述 传动轴孔 302。 后轮轴 304上开设有槽, 槽内嵌入止档块 306。在齿轮 305的 中间设置有相应的对应槽。 止档块 306与对应槽卡合, 以避免后轮轴 304和 齿轮 305之间产生相对转动。 止档块 306与穿设在后轮轴 304上的后轮之间 也能形成阻力, 防止两者的相对转动。

所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200包括主体部分和延伸部分 2005, 所述主体部分设置有第一通孔 2004, 所述延伸部分上设置有第二通孔 2006, 在驱动支架 200上设第一圈弹簧 501的固定孔 2007 ; 其中, 所述中轴孔 309、 第一通孔 2004和第一长形通孔 4071之间穿设 有中轴 408, 以使所述主架 300、驱动支架 200和传动板 400之间形成枢接关 系; 所述第二通孔 2006和第二长形通孔 4072之间穿设有单向锁紧轴 4012。

如图 5所示, 当驱动所述驱动支架 200的主体部分从水平位置围绕中轴 408向下倾斜时,其延伸部分 2005向上倾斜。传动板 400的传动齿牙部分 402 跟随延伸部分 2005向上倾斜。此时, 驱动支架 200中轴 408上套设的轴承套 在第一长形孔 4071内滑动,而单向锁紧轴 4012上套设的轴承套 4011在第二 长形孔 4072内滑动,使得传动齿牙部分 402的后齿结构 4021与传动齿轮 305 啮合, 带动传动齿轮 305从后齿结构 4021的上端向下端啮合运动, 传动齿轮 305产生旋转运动。

当驱动所述驱动支架 200的主体部分从向下倾斜的位置向水平位置运 动 时, 其延伸部分 2005从向上倾斜的位置向水平位置运动。传动 400的传动 齿牙部分 402跟随延伸部分 2005从向上倾斜的位置向水平位置运动。 此时, 驱动支架 200中轴 408上套设的轴承套在第一长形孔 4071内滑动,而单向锁 紧轴 4012上套设的轴承套 4011在第二长形孔 4072 内滑动, 使得传动齿轮 305位于光滑圆弧 4023处, 驱动处于停止状态。 此时可进行刹车或根据惯性 自由滑行的操作。

如图 6所示, 当驱动所述驱动支架 200的主体部分从水平位置围绕中轴 408向上倾斜时,其延伸部分 2005向下倾斜。传动板 400的传动齿牙部分 402 跟随延伸部分 2005向下倾斜。此时, 驱动支架 200中轴 408上套设的轴承套 在第一长形孔 4071内滑动,而单向锁紧轴 4012上套设的轴承套 4011在第二 长形孔 4072内滑动,使得传动齿牙部分 402的前齿结构 4021与传动齿轮 305 啮合, 带动传动齿轮 305从后齿结构 4021的上端向下端啮合运动, 传动齿轮 305产生旋转运动。

当驱动所述驱动支架 200的主体部分从向上倾斜的位置向水平位置运 动 时, 其延伸部分 2005从向下倾斜的位置向水平位置运动。传动 400的传动 齿牙部分 402跟随延伸部分 2005从向下倾斜的位置向水平位置运动。 此时, 驱动支架 200中轴 408上套设的轴承套在第一长形孔 4071内滑动,而单向锁 紧轴 4012上套设的轴承套 4011在第二长形孔 4072 内滑动, 使得传动齿轮 305位于传动齿牙部分 402 的底部开口处, 驱动处于停止状态。 此时可进行 刹车或根据惯性自由滑行的操作。 并且在主架 300的与底部开口处相对应的 位置处, 设置有传动齿轮 305的容纳空间。

如图 4、 5、 6所示, 所述的驱动机构还包括: 一对第一圈簧 501, 各第 一圈簧 501的两端向外侧伸开, 所述第一圈簧 501的一端插入固接在所述主 架 300上的管体 310中, 另一端插入所述驱动支架 200上的弹簧孔 2007中; 所述环形弹簧 406两端向内弯曲合并, 合并得到的端头分别插入所述驱动支 架 200上的弹簧孔 2008中和所述传动板 400上的弹簧孔 405中。 第一圈簧 501 的设置方式为: 随着主架 300与驱动支架 200之间的旋转运动, 两者的 相对角度位置发生变化, 当驱动支架 200 由一个旋转止点向另一个旋转止点 转动时, 第一圈簧 501的两个支点管体 310和弹簧孔 2007之间的距离缩短, 两个弹簧支点会压缩第一圈簧 501变形, 当驱动支架 200的转动轴心与第一 圈簧 501的两个支点管体 310和弹簧孔 2007处于同一平面时,主架 300与驱 动支架 200对第一圈簧 501施加的压力达到极限点, 当驱动支架 200的旋转 通过极限点后, 第一圈簧 501会在其弹力作用下通过两个支点推动驱动支 架 200旋转到另一个止点, 使驱动支架 200在没有外力作用时无法在主架 300 上自由转动, 并使其始终处于一个旋转止点位置; 环形弹簧 406的设置是为 了随着驱动支架 200与传动板 400之间的相对转动, 两者的相对角度位置发 生变化,并使环形弹簧 406的两个支点弹簧孔 2008和弹簧孔 405之间的距离 随之发生变化, 环形弹簧 406的压缩极限点在传动板 400相对驱动支架 200 旋转的上止点和下止点的中间位置, 当驱动支架 200与传动板 400之间的相 对转动通过上下止点的中间位置后, 在环形弹簧 406的弹力作用下, 推动传 动板 400相对驱动支架 200的旋转始终处于上止点或下止点位置, 在传动板 400上的第二长形通孔 4072斜面的共同作用下, 促进动齿轮 305与前齿结构 4022或后齿结构 4021紧密啮合, 其实现的功能是当驱动支架 200转动到旋 转止点位置时,齿轮 305与前齿结构 4022或后齿结构 4021任处于啮合状态, 这时车体的前进惯性会使齿轮 305驱动传动板 400相对驱动支架 200继续转 动, 在第二长形通孔 4072斜面的共同作用下, 克服环形弹簧 406的阻力使传 动板 400与驱动支架 200之间的相对转动通过上下止点的中间位置, 并在环 形弹簧 406的推动下, 使齿轮 305与啮合的齿结构脱离开并转向另一面齿结 构, 但另一面齿结构在此位置留有空齿, 只有驱动支架向另一支点转动时齿 轮 305才会与齿结构啮合。

所述的驱动机构中, 所述传动板 400中的连接板部分 404和传动齿牙部 分 402—体成型,且所述第一长形通孔 4071的长轴方向与连接板部分的长度 方向相同,而所述第二长形通孔 4072的长轴方向与连接板部分的长度方向成 一角度。 所成的具体角度, 根据传动齿牙部分 402的大小、 传动齿轮 305与 齿牙结构的配合情况决定, 其结果要求能够确保传动齿轮 305与齿牙结构紧 密配合。

所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200包括上底板 2002、 下底板 2003 和左右两个侧板 2001, 在驱动支架 200上设第一圈弹簧 501的固定孔 2007; 所述左右两个侧板 2001平行设置在所述主架 300的两侧, 所述上底板 2002 在所述主架 300的上方部分地覆盖所述左右两个侧板 2001的上边缘,而在所 述驱动支架 200的第一端侧留有上间隙,所述下底板 2003在所述主架 300的 下方部分地覆盖所述左右两个侧板 2001的下边缘,而在所述驱动支架 200的 第二端侧留有下间隙。 上底板 2002和下底板 2003都是不完全封闭。 在图 4 中示出的实例中, 下底板 2003是框架结构, 而非实体板结构, 这样有利于减 轻自行车或驱动机构的整体重量。驱动支架 200整体套设在主架 300的外侧, 其相对于主架 300旋转时所受到的止档就是由上底板 2002和下底板 2003与 主架 300本身之间的碰触来实现的。 所述驱动支架 200的延伸部分 2005从其中一个侧板 2001 向后轮轴 304 的方向延伸出。

其中, 所述第一通孔 2004贯穿所述左右两个侧板 2001, 所述第二通孔 2006设置在所述延伸部 2005的延伸末端。

所述的驱动机构中, 所述延伸部分 2005与所述其中一个侧板 2001—体 成型。

所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200和所述主架 300的形状设计为: 当所述驱动支架 200围绕所述中轴 408相对于所述主架 300转动时, 所述驱 动支架 200的前倾和后倾均不超过 15度。也就是通过主架 300与上底板 2002 和 /或下底板 2003之间的碰触,使得驱动支架 200的前倾和后倾在 15度之内。

优选的是, 所述的驱动机构中, 所述驱动支架 200前倾一定角度时, 所 述上底板 2002的位于所述第一端侧的边缘抵靠在所述主 300上;所述驱动 支架 200后倾一定角度时,所述上底板 2002的位于所述第二端侧的边缘抵靠 在所述主架 300上。

如图 11〜图 14所示, 本发明还公开了一种便携式踏板驱动自行车, 其 中应用上述的驱动机构。

所述的便携式踏板驱动自行车中,所述主架 300包括位于两侧的两个彼 此连接的子连接架 301和 303,

所述踏板驱动自行车还包括:

后轮 800, 其部分地插入所述两个子连接架 301和 303之间, 且所述后 轮轴 408穿过并固定至所述后轮 800的中心。后轮轴 408上嵌入有止档块 306, 其能够确保后轮轴 408与后轮 800之间不发生相对转动。 所述传动齿轮 305 带动所述后轮轴 408旋转, 由此驱动所述后轮 800旋转。

所述的便携式踏板驱动自行车还包括: 罩盖 4025, 其罩设在所述传动齿 牙部分 402 的外侧。 罩盖 4025能够起到美观、 防尘以及保护传动齿牙部分 402的作用。 如图 7所示, 所述的便携式踏板驱动自行车还包括: 一对踏板 601, 其 分别连接至所述驱动支架 200的两侧, 以通过踩踏的方式带动所述驱动支架 200相对于所述主架 300转动。 用户通过交替用前脚掌向下踩踏踏板 601的 前半部分和用后脚跟向下踩踏踏板 601的后半部分实现对驱动支架 200的驱 动。

所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述各踏板 601与所述驱动支架 200 之间通过一对销轴 604枢接, 且在各踏板 601与所述驱动支架 200之间和设 置有一对第二圈簧 602, 各第二圈簧 602 的两端向外侧伸开, 所述第二圈簧 602的一端插入所述踏板 601, 另一端插入所述驱动支架 200。 请参见图 8和 图 9。 当需要对两个踏板 601进行折叠时, 用户用手将踏板 601 向驱动支架 200侧翻转, 当翻转超过一定阈值时, 例如超过 45度时, 第二圈簧 602施加 的弹力自动将两个踏板 601带至折叠位置, 如图 8所示。 当需要对两个踏板 601进行展开时, 用户用手将踏板 601 向水平侧翻转, 当翻转超过一定阈值 时, 例如超过 45度时, 第二圈簧 602施加的弹力自动将两个踏板 601带至水 平位置, 如图 9所示。

请参见图 1〜图 3, 所述的便携式踏板驱动自行车还包括:

车把 102, 其与所述主架 (车架) 300连接;

其中, 所述车把 102包括车把横杆 101、 车把固定套 111、 车把锁紧装 置 109和可伸缩竖杆 110, 所述车把横杆 101包括两段, 这两段车把横杆 101 均插入在车把固定套 111内, 车把锁紧装置 109安装在车把固定套 111上, 而可伸缩竖杆 110固接在车把固定套 111的下方。 车把固定套 111的横截面 为上部开口的 U型, 并在两侧分别设有一对连接板条 1112, 所述车把固定套 的上部设置有锁紧通孔 1113, 车把锁紧装置 109中的螺杆 1092穿过车把固 定套 111中间的锁紧通孔 1113。 在曲柄 109与金属片 1111之间还设置有垫 片 1093。 当曲柄 1091相对于螺杆 1092进行枢转, 而与螺杆 1092呈垂直关 系时, 曲柄 1091的弯曲部分压迫车把固定套 111上部开口的 U型部分, 使其 向内收缩, 这样就将车把横杆 101夹持在车把固定套 111中, 实现了对车把 横杆 101的固定。 为了防止车把横杆 101从车把固定套 111中间滑脱, 还两 个螺栓 108穿过车把横杆 101上贯通槽 106。

如图 2和图 3所示,所述的便携式踏板驱动自行车中,所 车把横杆 101 为圆筒形结构, 且在靠近车把固定套 111 的一端设置有贯通至外部的出线孔 114, 所述车把横杆 101中设置有拉簧 104, 所述拉簧 104的一端固定在车把 横杆 101 内, 另一端连接有钢丝 113, 所述钢丝 113从出线孔 114钻出车把 横杆 101, 随后穿过设在可伸缩竖杆 110上端的通线孔 1101, 再从另一段车 把横杆 101的出线孔 114内钻入, 连接在另一段车把横杆 101中的拉簧 104 上。

在车把 102 的两端设置把手端板 103, 其为圆形的挡片形状。 把手端板 103内设置有卡合件 1031,卡合件 1031卡合在车把 102的圆筒形结构中设置 的相应把手卡槽 112中, 以将把手端板 103固定在车把 102的两端。 把手端 板 103内还设置有钩扣 105, 拉簧 104的固定在车把横杆内的一端即可以连 接至所述钩扣 105。 可伸缩竖杆 110上的竖杆缩紧孔 1102用于安装竖杆锁紧 装置 1109。

所述的便携式踏板驱动自行车中, 所述车把固定套 111的横截面为上部 开口的 U型, 并在两侧分别设有一对连接板条 1112, 所述车把固定套的上部 设置有锁紧通孔 1113 ;所述车把锁紧装置 109包括螺杆 1092与所述螺杆 1092 枢接的曲柄 1091 ; 所述车把横杆 101上还开设有贯通槽 106; 所述螺杆 1092 穿过所述锁紧通孔 1113, 且由一螺母 1094固; 所述连接板条 1112上设置有 加固通孔 1114, 两个螺栓 108穿过加固通孔 1114和贯通槽 106, 也由螺母 107固定。

车把 102折叠时, 首先松开车把锁紧装置 109, 将两个车把横杆 101 向 两侧抽出。 当车把横杆 101抽出到两个螺栓 108抵靠贯通槽 106的边缘时, 将车把横杆 101向下弯折。 此时, 拉簧 104处于拉伸状态, 通过钢丝 113对 把手端板 103施加拉力。 而由于车把横杆 101弯折下来后, 钢丝 113呈向内 倾斜的姿态, 如图 3所示。 因此, 拉簧 104施加的拉力中, 含有向可伸缩竖 杆 110收拢的分量, 由此能够确保车把横杆 101聚拢在可伸缩竖杆 110的周 围。

图 10示出了这种便携式踏板驱动自行车的折叠状 。折叠时, 自行车的 前轮 700向上向后缩入到主架 300中, 两侧的踏板 601竖起, 车把横杆 101 聚拢在可伸缩竖杆 110的周围, 可伸缩竖杆缩回到最短状态。 折叠后, 这种 自行车能够放入普通旅行包内, 且重量不超过 5公斤。

请参见图 11, 自行车的前轮 700在向上向后收缩时, 车把转向轴套 1107 与折叠支杆 1108 属于固接关系, 两者之间并不发生相对转动。 但折叠支杆 1108与主架 300之间通过折叠轴 1106枢接。 在折叠支杆 1108上还设置有锁 紧装置 1105。 折叠时, 折叠支杆 1108围绕折叠轴 1106向后倾斜直到碰触在 主架 300上, 锁紧装置 1105将折叠支杆 1108锁紧在主架 300上。 锁紧装置 1105可以通过卡合的方式将折叠支杆 1108扣在主架 300上。

图 12和图 13示出了从另外两个角度观察的便携式踏板驱 自行车的示 意图。

请再参考图 14。 使用者在驱动车辆时, 双脚平行站立在踏板上, 当双脚 脚掌向下用力蹬踏时, 在使用者身体重力的作用下, 踏板会如箭头 K2所示方 向转动, 当双脚脚掌停止向下用力时, 使用者身体的重力会驱动踏板按箭头 K1所示方向复位, 使用者交替作此动作, 即可驱动车辆前进。 在起步或爬坡 的时候, 如需要更大驱动扭力, 可将双脚如箭头 J所示方向前后岔开, 双脚 分别踩踏一侧踏板的前部和另一侧踏板的后部 , 增加传动扭矩, 以提高传动 扭力。

尽管本发明的实施方案已公开如上, 但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用, 它完全可以被适用于各种适合本发明的领域, 对于熟悉本领 域的人员而言, 可容易地实现另外的修改, 因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下, 本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述 的图 例。