技术领域
[0001] 本
发明涉及交通工具类领域，尤其涉及一种上下踩踏型自行车。
背景技术
[0002] 自行车是人们喜爱的交通、健身、休闲娱乐性产品。传统的自行车虽然结构简单成熟，但采用的是
脚踏圆周蹬踏传动，存在运行止点，传动效率低。
[0003] 为克服传统自行车的缺点，发明了许多上下踩踏型自行车，但都是在原自行车构架的
基础上进行发明，存在结构复杂、性能不够稳定的问题。
发明内容
[0004] 本发明的
实施例提供一种新型构架的上下踩踏型自行车，提供了一种结构简单清晰，性能稳定可靠的上下踩踏型自行车。
[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：本发明实施例提供一种上下踩踏型自行车，包括前轮、后轮、车架，所述上下踩踏型自行车还包括固定在所述车架上的
传动系统和回动装置；所述回动装置位于所述左传动单元和所述右传动单元之间；所述回动装置包括第一回动件、第二回动件、第三回动件；所述传动系统包括左传动单元、右传动单元以及聚合传动单元；所述左传动单元与所述第一回动件和所述聚合传动单元连接；所述右传动单元与所述第三回动件和所述聚合传动单元连接；所述第二回动件与所述第一回动件和所述第三回动件均连接；所述聚合传动单元还与所述后轮的后轮轴连接；所述聚合传动单元用于将所述左传动单元、所述右传动单元分别间隔传动的动
力，通过所述回动装置组合成连续向前的动力驱动自行车前进。
[0006] 本发明的上下踩踏型自行车，解决了传统的自行车和其他上下踩踏型自行车存在的问题，充分利用
齿轮传动效率高，传动准确，结构紧凑，工作可靠的特性，提供了一种双
中轴单链条上下踩踏型自行车，把自行车的传动系统和回动装置分开，传动系统使用平行双
曲柄机构结合链条传动方式传动来实现，回动装置使用
齿轮传动或齿轮传动结合平行双曲柄机构方式来实现，结构简单清晰，性能稳定可靠。
[0007] 在一些实施例中，所述车架包括
下管叉、立管叉、车座、
上管、
扶手、首管、
后上叉、左后下管、右后下管、左中轴、右中轴；所述左传动单元包括：左曲柄和
踏板、左中轴、左
轴承、第一左传动单元曲柄、左传动单元
连杆、第二左传动单元曲柄、左传动单元
棘轮；所述右传动单元包括：右曲柄和踏板、右中轴、右轴承、第一右传动单元曲柄、右传动单元连杆、第二右传动单元曲柄、右传动单元棘轮；所述聚合传动单元包括：聚合传动单元轴、左聚合传动单元轴承、右聚合传动单元轴承、
链轮、链条、
飞轮；所述回动装置安装在所述左中轴和所述右中轴之间，且所述第一回动件与所述左中轴连接，所述第三回动件与所述右中轴连接；所述左中轴通过所述左轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述左后下管连接；所述左中轴通过所述第二左传动单元曲柄、所述左传动单元连杆、所述第一左传动单元曲柄组成的平行双曲柄机构以及所述左传动单元棘轮与所述聚合传动单元轴连接；所述右中轴通过所述右轴承与所述下管叉、所述立管叉和所述右后下管连接；所述右中轴通过所述第二右传动单元曲柄、右传动单元连杆和第一传动单元曲柄组成的平行双曲柄机构以及所述右传动单元棘轮与所述聚合传动单元轴连接；所述第一左传动单元曲柄、所述第二左传动单元曲柄与所述第一右传动单元曲柄、所述第二右传动单元曲柄长度相等；所述左传动单元连杆与所述右传动单元连杆长度相等；所述聚合传动单元轴的两端分别通过所述左聚合传动单元轴承和所述右聚合传动单元轴承固定在所述立管叉的两端；所述聚合传动单元轴与所述链轮连接；所述链轮和所述飞轮通过所述链条连接，所述飞轮通过棘轮安装在所述后轮轴上。
[0008] 在一些实施例中，第一回动件为平行双曲柄机构，第二回动件为第一
直齿轮，第三回动件为第二直齿轮；所述第一回动件包括回动连杆以及与回动连杆两端分别连接的第一回动曲柄和第二回动曲柄；所述第一直齿轮和所述第二直齿轮沿竖直方向上
啮合，所述第一回动曲柄与所述第一直齿轮通过回动装置轴连接，所述第二回动曲柄与所述左中轴连接；并且所述平行双曲柄机构与第一直齿轮和所述第二直齿轮并列设置，所述第二直齿轮与所述右中轴连接；在一些实施例中，所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述第一回动曲柄和所述第二回动曲柄的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的半径相等，所述回动连杆的长度与所述第一直齿轮和所述第二直齿轮的直径相等。
[0009] 在一些实施例中，所述第一回动件为第一
锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述左中轴连接；所述第二回动件为第二锥齿轮；所述第三回动件为第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述右中轴连接；所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮沿竖直方向上并列设置，所述第二锥齿轮沿
水平方向设置于所述第一锥齿轮和所述第三锥齿轮之间，且所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮均啮合。
[0010] 在一些实施例中，所述第一锥齿轮与所述第三锥齿轮的半径相等。
[0011] 在一些实施例中，所述下管叉的第一端与首管连接，所述下管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述下管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；所述立管叉的第一端与上管及后上叉连接，所述立管叉的第二端分别与左轴承、右轴承连接，或者所述立管叉的第二端分别与左后下管、右后下管连接；所述左后下管与左轴承连接；所述右后下管与右轴承连接；所述左轴承与下管叉、立管叉和左后下管连接；所述右轴承与下管叉、立管叉和右后下管连接。
[0012] 综上所述，本发明实施例提供的上下踩踏型自行车分开设置传动系统（包括左传动单元、右传动单元和聚合传动单元）以及回动装置，在通过左传动单元带动聚合传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构（第一回动件、第二回动件、第三回动件）将右传动单元反方向复位，在通过右传动单元带动聚合传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构将左传动单元反方向复位，从而避免了出现运动止点，持续驱动自行车前进。
附图说明
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的左视结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的车架结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的传动系统结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的传动系统组成示意图；
图5为本发明实施例提供的一种回动装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种回动装置的结构示意图。
[0015] 附图标记：01-自行车；1-下管叉；2-立管叉；3-车座；4-后轮；5-前轮；6-上管；7-扶手；8-首管；9-后上叉；10-链轮；11-链条；12-飞轮；13-聚合传动单元轴；100-左传动单元；200-右传动单元；300-聚合传动单元；401-第一回动件；402-第二回动件；403-第三回动件；A-回动装置；
B1-回动装置轴；B2-第一直齿轮；B3-第二直齿轮；B4-第一回动曲柄；B5-回动连杆；B6-第二回动曲柄；B7-第一回动装置轴承；B8-第二回动装置轴承；C1-第一锥齿轮；C2-第二锥齿轮；
C3-第三锥齿轮；C4-固定
支架；L1-左曲柄和踏板；L2-左中轴；L3-左轴承；L4-左后下管；L5-左聚合传动单元轴承；L6-左传动单元棘轮；L7-第一左传动单元曲柄；L8-左传动单元连杆；
L9-第二左传动单元曲柄；R1-右曲柄和踏板；R2-右中轴；R3-右轴承；R4-右后下管；R5-右聚合传动单元轴承；R6-右传动单元棘轮；R7-第一右传动单元曲柄；R8-右传动单元连杆；R9-第二右传动单元曲柄；Z-后轮轴。
[0016]
具体实施方式
[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018] 除非另外定义，本发明实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“水平”以及“竖直”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
[0019] 图1为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的左视结构示意图，图2为为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的车架结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的传动系统结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种上下踩踏型自行车的传动系统组成示意图，图5为本发明实施例提供的一种回动装置的结构示意图；图6为本发明实施例提供的另一种回动装置的结构示意图。
[0020] 参考图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的上下踩踏型自行车01包括前轮5、后轮4以及车架。
[0021] 在此基础上，参考图1、图2、图3和图4所示，本发明的上下踩踏型自行车01还包括固定在车架上的传动系统（100、200、300）和回动装置A。
[0022] 其中，参考图4所示，传动系统包括左传动单元100、右传动单元200以及聚合传动单元300。
[0023] 如图2和图3所示，回动装置A位于传动系统的左传动单元100和右传动单元200之间。参考图5和图6所示，回动装置A包括第一回动件401、第二回动件402、第三回动件403。其中，第二回动件402与第一回动件401和第三回动件403均连接。
[0024] 左传动单元100固定在车架（例如可以是下管叉1和立管叉2的连接
位置处）上，并且左传动单元100与回动装置A中的第一回动件401和聚合传动单元300均连接。
[0025] 右传动单元200固定在车架（例如可以是下管叉1和立管叉2的连接位置处）连接，并且与回动装置A中的第三回动件403和聚合传动单元300均连接。聚合传动单元300还与后轮4的后轮轴Z连接。
[0026] 聚合传动单元300用于将左传动单元100、右传动单元200分别间隔传动的动力，通过回动装置A组合成连续向前的动力，以驱动自行车前进。
[0027] 示意的，对于上述回动装置A用于将左传动单元100、右传动单元200分别间隔传动的动力，通过聚合传动单元300组合成连续向前的动力而言，可以是：左传动单元100通过第一回动件401沿逆
时针方向转动，通过第二回动件402的回动作用，带动第三回动件403带动右传动单元200沿顺时针方向转动，同时通过聚合传动单元300驱动自行车前进。右传动单元200带动第三回动件403沿逆时针方向转动时，通过第二回动件402的回动作用，带动第一回动件401带动右传动单元200沿顺时针方向转动，同时通过聚合传动单元300驱动自行车前进，从而在避免出现运动止点的同时，保证了自行车具有连续向前的动力。
[0028] 也就说，在保证自行车具有连续向前的动力的前提下，通过左传动单元100沿逆时针方向驱动自行车前进时，回动装置A能够顺时针带动右传动单元200复位至驱动起始位置（也即发力起始位置）；在右传动单元200沿逆时针方向驱动自行车前进时，回动装置A能够顺时针带动左传动单元100复位至驱动起始位置（也即发力起始位置），从而不会出现运动止点。
[0029] 综上所述，本发明实施例提供的上下踩踏型自行车分开设置传动系统（包括左传动单元、右传动单元和聚合传动单元）以及回动装置，在通过左传动单元带动聚合传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构（第一回动件、第二回动件、第三回动件）将右传动单元反方向复位，在通过右传动单元带动聚合传动单元驱动自行车前进的同时，能够通过回动装置中的内部结构将左传动单元反方向复位，从而避免了出现运动止点。
[0030] 以下实施例对本发明中的传动系统（包括左传动单元、右传动单元和聚合传动单元）以及回动装置A的具体结构做进一步的说明。
[0031] 如图4中（c）所示，左传动单元100包括：左曲柄和踏板L1（即左曲柄以及与其连接左踏板）、左中轴L2、左轴承L3、第一左传动单元曲柄L7、左传动单元连杆L8、第二左传动单元曲柄L9、左传动单元棘轮L6。
[0032] 如图4中（b）所示，右传动单元200包括：右曲柄和踏板R1（即右曲柄以及与其连接左踏板）、右中轴R2、右轴承R3、第一右传动单元曲柄R7、右传动单元连杆R8、第二右传动单元曲柄R9、右传动单元棘轮R6。
[0033] 如图4中（a）所示，聚合传动单元300包括：聚合传动单元轴13、左聚合传动单元轴承L5、右聚合传动单元轴承R5、链轮10、链条11、飞轮12。
[0034] 如图3所示，上述回动装置A安装在左中轴L2和右中轴R2之间。参考图5或图6所示，在该回动装置A中，第一回动件401与左中轴L2连接，第三回动件403与右中轴R2连接。
[0035] 示意的，如图3所示，在一些实施例中，前述的车架可以包括下管叉1、立管叉2、车座3、后轮4、前轮5、上管6、扶手7、首管8、后上叉9、左后下管L4、右后下管R4、后轮轴Z等。
[0036] 下管叉1的第一端与首管8连接，下管叉1的第二端分别与左轴承L3、右轴承R3连接；或者，下管叉1的第二端分别与左后下管L4、右后下管R4连接。
[0037] 立管叉2的第一端与上管6及后上叉9连接，立管叉2的第二端分别与左轴承L3、右轴承R3连接；或者，立管叉2的第二端分别与左后下管L4、右后下管R4连接。
[0038] 左后下管L4与左轴承L3连接；右后下管R4与右轴承R3连接；左轴承L3与下管叉1、立管叉2和左后下管L4连接；右轴承R3与下管叉1、立管叉2和右后下管R4连接。
[0039] 在此基础上，参考图3和图4所示，在左传动单元100中，左曲柄和踏板L1与左中轴L2连接；左中轴L2通过左轴承L3与下管叉1、立管叉2和左后下管L4连接；左中轴L2通过第二左传动单元曲柄L9、左传动单元连杆L8、第一左传动单元曲柄L7组成的平行双曲柄机构以及左传动单元棘轮L6与聚合传动单元300中的聚合传动单元轴13连接。
[0040] 参考图3和图4所示，在右传动单元200中，右曲柄和踏板R1与右中轴R2连接；右中轴R2通过右轴承R3与下管叉1、立管叉2和右后下管R4连接；右中轴R2通过第二右传动单元曲柄R9、右传动单元连杆R8和第一传动单元曲柄R7组成的平行双曲柄机构以及右传动单元棘轮R6与聚合传动单元轴13连接。
[0041] 在一些可能实现的方式中，第一左传动单元曲柄L7、第二左传动单元曲柄L9与第一右传动单元曲柄R7、第二右传动单元曲柄长度R9相等；左传动单元连杆L8与右传动单元连杆R8长度相等。
[0042] 参考图3和图4所示，在聚合传动单元300中，聚合传动单元轴13与链轮10连接，聚合传动单元轴13的两端分别通过左聚合传动单元轴承L5和右聚合传动单元轴承R5固定在立管叉2的两端；聚合传动单元轴13通过左传动单元棘轮L6与第一左传动单元曲柄L7连接，通过右传动单元棘轮R6与第一右传动单元曲柄R7连接；链轮10和飞轮12通过链条11连接，飞轮12通过棘轮安装在后轮轴Z上。
[0043] 也就是说，本发明的上下踩踏型自行车，能够通过左传动单元和右传动单元（也即两个曲柄踏板L1、R1），上下交替往复转动驱动自行车进行前进，同时可以通过独立设置的回动装置A实现左传动单元和右传动单元的回动避免出现运动止点，并且本发明的上下踩踏型自行车具有结构简单清晰、性能稳定可靠、操作方便、易于推广的优势，并且该自行车舒适省力、骑行速度快。
[0044] 本发明中对于上述回动装置A的设置方式不作具体限定，只要能够满足前述的传动效果即可。本发明以下提供两种结构简单清晰、性能稳定可靠、采用齿轮传动以及齿轮传动结合平行双曲柄机构方式的回动装置A；并结合两种回动装置A的工作机制对自行车的驱动过程进行说明。
[0045] 在一些实施例中，如图5所示，在回动装置A中，第一回动件401为平行双曲柄机构，该平行双曲柄机构包括回动连杆B5以及与回动连杆B5两端分别连接的第一回动曲柄B4和第二回动曲柄B6；第二回动件402为第一直齿轮B2；第三回动件403为第二直齿轮B3，与右中轴R2连接。
[0046] 上述第一直齿轮B2与第二直齿轮B3沿竖直方向上啮合，平行双曲柄机构（包括B4、B5、B6）通过第一回动曲柄B4与第一直齿轮B2通过回动装置轴B1连接，平行双曲柄机构（B4、B5、B6）与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3并列设置。
[0047] 上述第二直齿轮B3与右中轴R2连接（即前述第三回动件403与右传动单元连接200），上述第二回动曲柄B6与左中轴L2连接（即前述的第一回动件401与左传动单元100）。
[0048] 上述第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的半径相等，平行双曲柄机构中回动曲柄（B4、B6）的长度与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的半径相等，平行双曲柄机构中回动连杆B5的长度与第一直齿轮B2和第二直齿轮B3的直径相等。
[0049] 在此基础上，如图5所示，上述回动装置轴B1可以通过第一回动装置轴承B7、第二回动装置轴承B8定在车架或立管叉2上，以将整个回动装置A固定在车架上。当然在实际的使用时，可以将回动装置A封闭起来。
[0050] 参考图1、图2、图3、图4、图5所示，结合上述齿轮传动结合平行双曲柄机构方式的工作机制，对自行车的驱动过程进行说明。
[0051] 当左曲柄和踏板L1由上向下绕左中轴L2做逆时针转动时，左曲柄和踏板L1带动左中轴L2和第二左传动单元曲柄L9做逆时针转动，第二左传动单元曲柄L9通过左传动单元连杆L8带动第一左传动单元曲柄L7做逆时针转动，第一左传动单元曲柄L7通过左传动单元棘轮L6带动聚合传动单元轴13做逆时针转动，聚合传动单元轴13通过链轮10、链条11带动飞轮12做逆时针转动，飞轮12通过棘轮带动后轮4做逆时针转动，使自行车前进。同时，左中轴L2带动回动装置A中的第二回动曲柄B6由上向下做逆时针转动，第二回动曲柄B6通过回动连杆B5带动第一回动曲柄B4由上向下做逆时针转动，第一回动曲柄B4带动回动装置轴B1做逆时针转动，回动装置轴B1带动第一直齿轮B2做逆时针转动，第一直齿轮B2带动第二直齿轮B3做顺时针转动，第二直齿轮B3带动右中轴R2做顺时针转动，从而右中轴R2带动右曲柄和踏板R1由下向上顺时针转动到达上位，为下一步的上下交替往复转动做好了准备。与此同时，右中轴R2由下向上顺时针转动的同时，会带动第二右传动单元曲柄R9顺时针转动，第二右传动单元曲柄R9通过右传动单元连杆R8带动第一右传动单元曲柄R7做顺时针转动，第一右传动单元曲柄R7带动右传动单元棘轮R6做顺时针转动，因为右传动单元棘轮R6通过棘轮安装在聚合传动单元轴13上，所以此时右传动单元棘轮R6不会带动聚合传动单元轴13转动。至此，同时完成了传动和复位的功能，继续下去，两个曲柄踏板L1和R1上下交替作往复转动，为自行车提供连续不断的前进动力。
[0052] 在另一些实施例中，如图6所示，第一回动件401为第一锥齿轮C1，且第一锥齿轮C1与左中轴L2连接（即前述的第一回动件401与左传动单元100）；第二回动件402为第二锥齿轮C2；第三回动件403为第三锥齿轮C3，且第三锥齿轮C3与右中轴R2连接（即前述第三回动件403与右传动单元连接200）。第一锥齿轮C1与第三锥齿轮C3沿竖直方向上并列设置，第二锥齿轮C2沿水平方向设置于第一锥齿轮C1和第二锥齿轮C3之间，且第二锥齿轮C2与第一锥齿轮C1与第三锥齿轮C3均啮合。
[0053] 在一些可能实现的方式中，第一锥齿轮C1与所述第三锥齿轮C3的半径相等。
[0054] 在此基础上，如图6所示，可以将第二锥齿轮C2与固定支架C4固定连接，以将整个回动装置A固定在车架上。当然在实际的使用时，可以将回动装置A封闭起来。
[0055] 参考图1、图2、图3、图4、图6所示，结合上述锥齿轮结构的工作机制，对自行车的驱动过程进行说明。
[0056] 当左曲柄和踏板L1由上向下绕左中轴L2做逆时针转动时，左曲柄和踏板L1带动左中轴L2和第二左传动单元曲柄L9做逆时针转动，第二左传动单元曲柄L9通过左传动单元连杆L8带动第一左传动单元曲柄L7做逆时针转动，左传动单元曲柄L7通过左传动单元棘轮L6带动聚合传动单元轴13做逆时针转动，聚合传动单元轴13通过链轮10、链条11带动飞轮12做逆时针转动，飞轮12通过棘轮带动后轮4做逆时针转动，使自行车前进。同时，左中轴L2带动回动装置A中的锥齿轮C1做逆时针转动，锥齿轮C1带动锥齿轮C2做顺时针转动，锥齿轮C2带动锥齿轮C3和右中轴R2做顺时针转动，从而右中轴R2带动右曲柄和踏板R1由下向上顺时针转动到达上位，为下一步的上下交替往复转动做好了准备。与此同时，右中轴R2由下向上顺时针转动的同时，会带动第二右传动单元曲柄R9顺时针转动，第二右传动单元曲柄R9通过右传动单元连杆R8带动第一右传动单元曲柄R7做顺时针转动，第一右传动单元曲柄R7带动右传动单元棘轮R6做顺时针转动，因为右传动单元棘轮R6通过棘轮安装在聚合传动单元轴13上，所以此时右传动单元棘轮R6不会带动聚合传动单元轴13转动。至此，同时完成了传动和复位的功能，继续下去，两个曲柄踏板L1和R1上下交替作往复转动，为自行车提供连续不断的前进动力。
[0057] 当然，在一些可能实现的方式中，可以在回动装置A中设置回动止点，以控制左、右曲柄和踏板的移动范围。
[0058] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
