專利名稱：一種坐式自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自行車，尤其是在自行車采用直線往復(fù)式鋼絲繩傳動后，使自行車更省力，結(jié)構(gòu)更簡單的坐式自行車。
背景技術(shù)：
有過騎車經(jīng)驗的人都會感覺到，在騎現(xiàn)在的自行車時，人的臀部和骨盆受力集中，在長途騎行時臀部摩擦嚴重，有時甚至感到疼痛；另一方面，這種騎式蹬踏，限制了腿部力量的充分發(fā)揮。根據(jù)實際測量，這種蹬踏在踏板上的力量，最多是騎車人的體重，這也就是騎車人在逆風或上坡時站起來蹬踏所產(chǎn)生的力，而這種蹬踏實際上是不能持久的；從空氣動力學(xué)的角度來看，現(xiàn)在自行車的騎式蹬踏也是很不理想的，因為這種蹬踏基本上是使騎車人處于直立狀態(tài)，整個迎風面積大約為人體直立時的80％，加大了空氣阻力；從安全性來看，騎式蹬踏要求騎車人向下蹬踏兩腿要伸直時，腳蹬還要距地面有15厘米以上的距離，這時為了在轉(zhuǎn)彎時腳蹬不致接觸地面，這樣車座一般要距地面80厘米以上。當前輪遇到障礙物或猛然剎車時，由于人體的重心在車座以上20厘米左右。所以很容易使騎車人產(chǎn)生一種向前滾翻的危險動作；從功效方面來看，在曲柄回轉(zhuǎn)的360度中，只有當腳蹬轉(zhuǎn)到前方約100度范圍內(nèi)時才能使上勁，而其余260度的蹬踏行程，都是為這100度的有效行程作準備的無效行程。
在新時代出版社1990年出版的《自行車趣談》一書中120頁介紹的“阿維特1000型”坐式自行車與本實用新型有著共同之處。但此種車仍采用鏈條傳動，為了不讓前輪在轉(zhuǎn)向時與設(shè)在前輪前上方作圓周運動的腳蹬產(chǎn)生碰撞，而將前輪做的很小，增加了滾動阻力。同時長長的鏈條要繞過前輪將力量傳遞給后輪，使傳動機構(gòu)變得復(fù)雜。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種安全、舒適、省力、結(jié)構(gòu)簡單的自行車。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型在前叉立管上安裝有腳蹬支撐桿，腳蹬支撐桿上安裝有滑軌，兩個腳蹬分別安裝在滑軌兩側(cè)，并可分別沿滑軌來回滑動。兩根鋼絲繩的一端分別固定在兩個腳蹬上，另一端分別纏繞在兩個飛輪上。在鋼絲繩沿著車架的轉(zhuǎn)折處有滑輪支撐，并由固定在車架上的套管套住直線部分的鋼絲繩，以防止騎車人衣物與鋼絲繩的摩擦。鋼絲繩所纏繞的兩個飛輪對稱安裝于后軸上，兩個飛輪的軸向一端有傘型齒輪并共同與后軸上的傘型齒輪相嚙合；在騎車時，當?shù)盘て渲幸粋€腳蹬沿滑軌向前牽引鋼絲繩并帶動飛輪向前轉(zhuǎn)動時，另一個飛輪在后軸上的傘型齒輪的傳動下向后轉(zhuǎn)動，并將與之相連的鋼絲繩纏繞上，同時帶動與之相連的腳蹬收回到滑軌末端；同樣的，當?shù)盘な栈氐哪_蹬沿滑軌向前牽引鋼絲繩并帶動與之相連飛輪向前轉(zhuǎn)動時，即可完成下一個動作循環(huán)。
這種直線型往復(fù)式傳動，會使飛輪頻煩的來回轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動除了會增加棘輪的磨損外，還會發(fā)出噪音。為了使飛輪在超越(打滑)過程中棘爪與棘齒不產(chǎn)生摩擦，本實用新型的飛輪采用雙層滾珠軸承結(jié)構(gòu)。棘爪活動安裝于軸承的中間圈(普通的軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架組成，當增加一層圈和一層滾動層后，就會出現(xiàn)一個相對于內(nèi)圈和外圈的中間圈)一側(cè)，棘爪又通過連桿與軸承的內(nèi)圈活動連接；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈向前轉(zhuǎn)動時，通過連桿將棘爪頂起與軸承外圈的棘齒嚙合；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈向后轉(zhuǎn)動時，通過連桿將棘爪拉回，與軸承外圈的棘齒脫離。
為了在存放自行車時節(jié)省空間，一是在車架橫梁上裝有折疊裝置，使整車可從中間折疊；二是腳蹬支撐桿與前叉立管之間通過一軸相互連接，可讓腳蹬支撐桿向上翻轉(zhuǎn)與車把立桿合并。三是車座采用可折疊的金屬骨架，外蒙織物的結(jié)構(gòu)。此三處折疊，可使自行車以最省空間的形式存放。
采用上述結(jié)構(gòu)后，去掉了傳統(tǒng)自行車的鏈輪、鏈條、曲柄，降低了成本和重量；同時把腳蹬由原來低效率的圓周運動改為高效率的直線運動，另外坐姿更有利于腿部、臀部和腰部的肌群以車座靠背為支撐，發(fā)揮更強大的蹬踏力，腳蹬也可以在運動軌跡上的每一個點都得到有效的力量；腳蹬的直線運動也比圓周運動占用空間更少，這樣既不會讓騎車人的腳與前輪產(chǎn)生碰撞，又可以將前輪直徑加大，以減少滾動阻力。采取坐式蹬踏可以將腳輕松支撐在地面上，還可以在急剎車時腿部撐住腳蹬，以防身體向前翻倒。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。


圖1為本實用新型側(cè)視圖。
圖2是
圖1中A-A的剖面圖。
圖3是圖2中B-B的剖面圖。
具體實施方式
在這些圖中可以看到，前叉立管3上通過軸4活動連接有腳蹬支撐桿8，腳蹬支撐桿8上安裝有滑軌9，兩個腳蹬6、7分別安裝在滑軌9兩側(cè)，并可分別沿滑軌9來回滑動。鋼絲繩5一端固定在腳蹬7上，另一端纏繞在飛輪15上。鋼絲繩19一端固定在腳蹬6上，另一端纏繞在飛輪25上。軸向一端有傘型齒輪的飛輪15、25對稱安裝于軸26上，并共同與軸26上的傘型齒輪20相嚙合；當?shù)盘つ_蹬7，沿滑軌向前牽引鋼絲繩5并帶動飛輪15向前轉(zhuǎn)動時，飛輪25在傘型齒輪20的傳動下向后轉(zhuǎn)動，將鋼絲繩19纏繞在飛輪25上，同時帶動腳蹬6收回到滑軌9的末端；同樣的，當?shù)盘な栈氐哪_蹬6，沿滑軌向前牽引鋼絲繩19并帶動飛輪25向前轉(zhuǎn)動時，飛輪15在傘型齒輪20的傳動下向后轉(zhuǎn)動，將鋼絲繩5纏繞在飛輪15上，同時帶動腳蹬7收回到滑軌9的末端。就這樣直線往復(fù)的蹬踏腳蹬6、7，牽引鋼絲繩5、19，轉(zhuǎn)動飛輪15、25驅(qū)動后輪16滾滾向前。
這種直線型往復(fù)式傳動，會使飛輪頻煩的來回轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動除了會增加棘輪的磨損外，還會發(fā)出噪音。為了使飛輪在超越(打滑)過程中棘爪與棘齒不產(chǎn)生摩擦，本實用新型的飛輪采用雙層滾珠軸承結(jié)構(gòu)。棘爪21活動安裝于軸承的中間圈24(普通的軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架組成，當增加一層圈和一層滾動層后，就會出現(xiàn)一個相對于內(nèi)圈和外圈的中間圈)一側(cè)，棘爪21又通過連桿22與軸承的內(nèi)圈30活動連接；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈30向前轉(zhuǎn)動時，通過連桿22將棘爪21頂起與固定在軸皮23里的軸承外圈29的棘齒嚙合；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈30向后轉(zhuǎn)動時，通過連桿22將棘爪21拉回，與軸承外圈29的棘齒脫離。
為了在存放自行車時節(jié)省空間，一是在車架橫梁12上裝有折疊裝置31，使整車可從中間折疊；二是腳蹬支撐8與前叉立管3通過軸4活動連接，并可繞軸4向上旋轉(zhuǎn)，與車把立桿2合并；三是車座18采用可折疊的金屬骨架，外蒙織物的結(jié)構(gòu)。此三處折疊，可使自行車以最省空間的形式存放。
起傳動作用的鋼絲繩沿著車架設(shè)置，在鋼絲繩的轉(zhuǎn)折處有滑輪27、28支撐，并由固定在車架上的套管套住直線部分的鋼絲繩，以防止騎車人衣物與鋼絲繩摩擦。為了提高自行車的舒適性，在前輪10和后輪16上均裝有減振器11、17。后輪支撐臂14通過軸13與車架橫粱12活動連接，并可配合減振器17繞軸13作一定的擺動。
權(quán)利要求1.一種坐式自行車，包括車輪(10、16)、車把(1)、車架(12)、車座(18)，其特征在于前叉立管(3)上安裝有腳蹬支撐桿(8)，腳蹬支撐桿(8)上安裝有滑軌(9)，腳蹬(6、7)分別安裝在滑軌(9)兩側(cè)，并可分別沿滑軌(9)來回滑動；鋼絲繩(5)一端固定在腳蹬(7)上，另一端纏繞在飛輪(15)上；鋼絲繩(19)一端固定在腳蹬(6)上，另一端纏繞在飛輪(25)上；飛輪(15、25)對稱安裝于軸(26)上，并共同與軸(26)上的傘型齒輪(20)相嚙合；當?shù)盘つ_蹬(7)沿滑軌(9)向前牽引鋼絲繩(5)并帶動飛輪(15)向前轉(zhuǎn)動時，飛輪(25)在傘型齒輪(20)的傳動下向后轉(zhuǎn)動，將鋼絲繩(19)纏繞在飛輪(25)上，同時帶動腳蹬(6)收回到滑軌(9)的末端；同樣的，當收回的腳蹬(6)沿滑軌(9)向前牽引鋼絲繩(19)并帶動飛輪(25)向前轉(zhuǎn)動時，飛輪(15)在傘型齒輪(20)的傳動下向后轉(zhuǎn)動，將鋼絲繩(5)纏繞在飛輪(15)上，同時帶動腳蹬(7)收回到滑軌(9)的末端。
2.按照權(quán)利要求1所述的坐式自行車，其特征在于所述的飛輪(15、25)采用雙層滾珠軸承結(jié)構(gòu)，棘爪(21)活動安裝于軸承的中間圈(24)一側(cè)，棘爪(21)又通過連桿(22)與軸承的內(nèi)圈(30)活動連接；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈(30)向前轉(zhuǎn)動時，通過連桿(22)將棘爪(21)頂起與軸承外圈(29)的棘齒嚙合；當飛輪帶動軸承內(nèi)圈(30)向后轉(zhuǎn)動時，通過連桿(22)將棘爪(21)拉回與軸承外圈(29)的棘齒脫離。
3.按照權(quán)利要求1所述的坐式自行車，其特征在于所述的腳蹬支撐桿(8)與前叉立管(3)通過軸(4)活動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種坐式自行車。前叉立管上安裝有腳蹬支撐桿，腳蹬支撐桿上裝有滑軌，兩個腳蹬分別安裝在滑軌兩側(cè)，并可滑動。兩根鋼絲繩的一端分別固定在兩個腳蹬上，另一端分別纏繞在兩個飛輪上。軸向一端有傘型齒輪的兩個飛輪對稱安裝于后軸上，并共同與軸上的傘型齒輪相嚙合；當?shù)盘て渲幸粋€腳蹬，沿滑軌向前牽引鋼絲繩并帶動飛輪向前轉(zhuǎn)動時，另一個飛輪在傘型齒輪的傳動下向后轉(zhuǎn)動，并將與之相連的鋼絲繩纏繞上，同時帶動與之相連的腳蹬收回到滑軌末端；同樣的，當?shù)盘な栈氐哪_蹬，沿滑軌向前牽引鋼絲繩并帶動與之相連的飛輪向前轉(zhuǎn)動時，即可完成下一個動作循環(huán)。采用上述結(jié)構(gòu)后可省去鏈輪、鏈條、曲柄，使自行車結(jié)構(gòu)更加簡單。
文檔編號B62M1/24GK2763161SQ20052000494
公開日2006年3月8日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者張鍔 申請人:張鍔