具有獨特的驅(qū)動組件的自行車的制作方法
【專利摘要】具有獨特的驅(qū)動組件的自行車允許騎行者以直立姿勢進行騎行，并且具有腳踏板(12)，每個腳踏板(12)通過其前端部以樞轉(zhuǎn)的方式安裝在相應(yīng)的曲軸(8)的端部上，并且每個腳踏板(12)以導桿(13)的形式延伸；導桿(13)被支撐在后部滑動支撐組件(14)上，該組件由橫管(15)形成，該橫管被水平地整合到框架(2)，并且橫管的每個端部容納有小輪(16)，該小輪的凹槽(16A)被設(shè)計用于容納導桿(13)的橫截面。
【專利說明】具有獨特的驅(qū)動組件的自行車
[0001]本報告涉及引入了一種具有獨特的驅(qū)動組件的自行車的發(fā)明專利申請，該驅(qū)動組件使得騎行者能夠以直立姿勢騎行自行車。
[0002]現(xiàn)有技術(shù)包括傳統(tǒng)的自行車，其包括通常為管狀的車架，該車架具有能夠借助把手進行操縱的前輪，以及裝配有安裝在其輪轂上的棘輪機構(gòu)的后輪，該棘輪機構(gòu)由鏈條驅(qū)動，該鏈條進而圍繞通過安裝在曲軸上的踏板來驅(qū)動的鏈輪進行延伸，并且這種自行車，根據(jù)最常見類型的配置而具有供騎行者騎坐的車座。然而，由該自行車的使用者進行的運動是一種周期性運動，因此并不像走路一樣自然。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)還包括嘗試引入一種自行車的驅(qū)動裝置，由此騎行者可以以直立姿勢騎坐在這種自行車上，如2012年4月24日的專利號為8162338的美國專利文獻中一樣，其中所提出的自行車的后部部分具有如下結(jié)構(gòu):其中鏈輪通過鏈條被安裝并連接至棘輪機構(gòu)。
[0004]在這種自行車中，鏈輪被曲軸驅(qū)動，該曲軸并未裝配有傳統(tǒng)的踏板，而是被連接至長桿，這些長桿的端部包括用于騎行者腳部的平臺，其中一個平臺用于右腳，另一個用于左腳，所述平臺本身均具有連接至曲軸的桿部。
[0005]在這種自行車中，用于騎行者腳部的每個平臺的前端部包含在管狀軌道上移動的滑輪，并且該管狀軌道以略微傾斜的方式定位，從而使得騎行者在平臺上以交替的方式通過類似于正常的人類跨步的橢圓形運動來向前行進。這些運動被轉(zhuǎn)換成桿部的角擺動運動，并且隨后被轉(zhuǎn)化成鏈輪的旋轉(zhuǎn)運動，以產(chǎn)生與后輪輪轂相連的棘輪機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動的相應(yīng)運動。
[0006]這種自行車具有一系列缺點，例如，包括這樣的事實，即需要對自行車結(jié)構(gòu)進行大幅改動，以容納位于后部部分的后輪上方的鏈輪/棘輪組件，因此造成不常見的過于復雜的設(shè)計結(jié)構(gòu)，并且其成本超過普通自行車的正常成本。
[0007]值得被提到的并且代表現(xiàn)有技術(shù)的另一個設(shè)計是，通過2010年9月29日的專利號為7803090的美國專利所描述的自行車設(shè)計。該自行車實際上不是自行車，這是因為它具有三個車輪，即兩個前輪和一個后輪。
[0008]在文獻US7803090中所描述的自行車是具有驅(qū)動系統(tǒng)的混合三輪車，該驅(qū)動裝置大體類似于文獻US8162338中所描述的裝置，這是因為它使用了與用于腳部的安裝部相連的桿作為直接使后輪運動的裝置，其構(gòu)成車輛的驅(qū)動單元。
[0009]上述三輪車包括模仿正常人跨步的橢圓機，并且其操縱裝置甚至更加復雜，并在其設(shè)計中簡單化并不是首選要素。它還是較長，較寬且較重的機器，因此導致運輸裝置受到限制。
[0010]此外，相對于屬于現(xiàn)有技術(shù)的車輛類型來說，該三輪式車輛的示例以更直接的方式也作為“橢圓健身車”被人們所熟知，可以觀察到共同的特點，即它們均產(chǎn)生騎行者腳部的一種運動形式，這種運動形式可以被看作是或者被定義為是基本橢圓形的。
[0011]通常，在作為現(xiàn)有技術(shù)被引用的兩種自行車中所確定的橢圓形運動的類型(并且可以被限定為橢圓形)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)比更傳統(tǒng)的自行車所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動運動更加有效，只要橢圓形軌跡更加接近表征人類跨步的自然運動。
[0012]本專利申請所提出的自行車是考慮了之前所描述的現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上改進的。該自行車構(gòu)造是傳統(tǒng)的自行車，而創(chuàng)新包括用寬的腳踏板來替換踏板，以容納騎行者的整個腳部，并且腳踏板被安裝在相應(yīng)的曲軸上，用于以傳統(tǒng)的方式來驅(qū)動鏈輪/棘輪系統(tǒng)。該系統(tǒng)的棘輪機構(gòu)同樣以傳統(tǒng)的方式被安裝在自行車后輪的輪轂上。
[0013]本文中所描述的自行車上的每個腳踏板均具有符合自行車后部部分上的滑動底座的導桿。該底座例如可以基于采用使每個桿旋轉(zhuǎn)的方式。
[0014]與所引用的代表現(xiàn)有技術(shù)的車輛不同的是，包含在本文所描述的自行車中的腳踏板提供圓形運動，其自然地與導桿控制的角運動進行組合。
[0015]借助這種自行車，騎行者可以以直立姿勢進行騎行，而使用的運動是完全自然的。
[0016]客觀來講，本文所描述的自行車有利地將傳統(tǒng)自行車的基本方面與完全創(chuàng)新的獨特的驅(qū)動系統(tǒng)進行組合，并且創(chuàng)新的技術(shù)結(jié)果通過這種協(xié)同組合來獲得，由此盡管該車輛擁有獨特的驅(qū)動系統(tǒng)，但其提供了對于騎行者來說并非不尋常的操作模式。
[0017]而且，本文所描述的自行車是優(yōu)先進行結(jié)構(gòu)簡化和完整功能性的設(shè)計的結(jié)果，由此能夠得到以極具競爭力的成本來大批量生產(chǎn)的車輛。
[0018]本文所描述的自行車，如已經(jīng)相對所引用的現(xiàn)有技術(shù)示例所觀察到的一樣，運動方式可以被限定和看作是橢圓形運動，基于如上所述的設(shè)計來獲得的這種類型的運動優(yōu)先考慮了結(jié)構(gòu)簡化和完整功能性。在該示例中，所提出的自行車設(shè)計導致自行車能夠通過使用世界范圍內(nèi)可用的標準的、更加簡單的部件以及更加傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，以更經(jīng)濟的方式來生產(chǎn)。本文所描述的自行車提供了一種運動類型，它模擬了人體的運動，除了作為用于提高直線路段的速度的裝置外，還在騎行者使用該自行車來征服陡峭地形，諸如山坡，山脈等時用作提高扭矩的裝置。
[0019]以創(chuàng)新的方式，所討論的自行車具有在休閑、運輸和運動中應(yīng)用的作用，上述應(yīng)用可以以相對正常自行車所經(jīng)歷的方式(經(jīng)常引起騎行者的不適，包括當進行長距離使用時造成手腳麻木，脊柱疼痛等)更加舒適的方式來完成。
[0020]本專利申請所涉及的自行車應(yīng)該根據(jù)將基于下述附圖來給出的具體描述來全面理解其所有方面，其中:
[0021]圖1示出了本文中所描述的自行車的一個模型的立體圖；
[0022]圖2示出了圖1中出現(xiàn)的自行車模型的俯視圖；
[0023]圖3示出了本文中所描述的自行車的后部的細節(jié)圖，其中導桿安裝在此處；
[0024]圖3A示出了從圖3取出的放大示意圖，它示出了由安裝部和導桿形成的組件的一種變型；
[0025]圖3B示出了由安裝部和導桿形成的組件的第二變型，也根據(jù)圖3被示意性示出；
[0026]圖4示出了由本文所描述的自行車的安裝部和導桿形成的組件的第三變型；
[0027]圖5示出了由相應(yīng)的自行車的安裝部和導桿形成的組件的第四變型；
[0028]圖6示出了由本文所描述的自行車的安裝部和導桿形成的組件的第五變型的視圖；并且
[0029]圖7示出了由相應(yīng)的自行車的安裝部和導桿形成的組件的第六和最終變型，其中樞轉(zhuǎn)保持環(huán)被設(shè)置用于每個滾動件上的每個桿。該保持環(huán)的作用在于防止桿從它們的相應(yīng)的滾動件上出來。
[0030]根據(jù)上述示出的附圖，本文所提出的自行車通常由附圖標記1來指示，并且它具有管狀框架2,該框架以傳統(tǒng)方式包括前把手3,用于通過車叉4來操縱前輪5。管狀框架2配置有包括鏈輪7的中心移動組件6。
[0031]鏈輪7具有相應(yīng)的曲軸8，并且該鏈輪由鏈條9圍繞，該鏈條朝向管狀框架2的后部延伸，即，朝向后輪10安裝的位置延伸，并且由傳統(tǒng)的棘輪機構(gòu)11來驅(qū)動。
[0032]本文所提出的自行車1與傳統(tǒng)自行車的區(qū)別在于，每個腳踏板12的前端部在相應(yīng)的曲軸8的端部上進行樞轉(zhuǎn)，其中每個腳踏板12沿相反方向利用導桿13進行延伸。
[0033]導桿13被支撐在后部滑動支撐組件14上，該組件由橫管15構(gòu)成，該橫管水平地與框架2整合在一起，并且其每個端部容納一個滾動件16，該滾動件的凹槽16A的尺寸適合于容納導桿13的橫截面。
[0034]本文所描述的自行車1由鏈輪7的動作經(jīng)由曲軸8來推動，并且該組件圍繞中心移動軸6旋轉(zhuǎn)，曲軸8，腳踏板12圍繞中心移動組件6中的相同的軸旋轉(zhuǎn)，當它們執(zhí)行由導桿13在相應(yīng)的滑動安裝部14上的定位所確定的角運動時進行樞轉(zhuǎn)。
[0035]如可容易理解的，推動自行車1的運動要自然的多，這是因為腳踏板12以類似于相對在傳統(tǒng)自行車上的踏板所觀察到的方式圍繞鏈輪7旋轉(zhuǎn)。
[0036]這里所描述的驅(qū)動系統(tǒng)的創(chuàng)新在于，它允許騎行者以直立姿勢操作自行車，無需去除傳統(tǒng)的力傳輸系統(tǒng)，其中該力傳輸系統(tǒng)始于曲軸8，經(jīng)過鏈輪7和鏈條9，結(jié)束于棘輪機構(gòu)11和后輪10。
[0037]本文所描述的自行車1的初始變型出現(xiàn)在圖3A中，該變型區(qū)別于主模型，其區(qū)別在于滑動支撐組件，通常具有滾動件16，滾動件具有凹槽16A，該凹槽被構(gòu)造用于容納具有“V”形輪廓的導桿13A。
[0038]該自行車還具有從第一變型演變的第二變型，其中相同類型的滾動件16具有凹槽16A，該凹槽被構(gòu)造用于容納導桿13，以“V”形輪廓來容納具有三角狀管狀輪廓的導桿(由附圖標記13B)指示。
[0039]本文所描述的自行車1還具有在圖4中示出的第三變型，并且在考慮到滑動支撐組件14時，其區(qū)別于主模型。在該組件中，采用了滾動件16具有凹槽16A，該凹槽在比例上更深，并且該情況對于導桿被支撐在這樣的滾動件上的條件來說，提高了導桿13實際被保持的條件。
[0040]自行車1還具有出現(xiàn)在圖5中的第四變型，其中滑動支撐組件14包括圍繞滾動件的倒置“U”形的結(jié)構(gòu)17。在其上部部分，該“U”形結(jié)構(gòu)具有輔助滾動件18，該輔助滾動件可以具有比其他滾動件16所選定的直徑尺寸更小的直徑尺寸。
[0041]“U”形結(jié)構(gòu)17以圍繞與其相應(yīng)的滾動件16相同的軸進行旋轉(zhuǎn)的方式安裝，由此使得當導桿13以任何角度(可以在其運動過程中由導桿13來呈現(xiàn))從滾動件16移動離開時，輔助滾動件18能夠呈現(xiàn)一個與導桿13對抗的位置。
[0042]圖6示出了本文所提出的自行車1的第五和最終的變型。該變型以已經(jīng)利用上兩個被引用的變型示出的方式區(qū)別于主模型，區(qū)別在于，其滑動支撐組件14使用了一對滾動件16，并且這一對滾動件被安裝在樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)19 (只有一個可見)上，該樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)圍繞相應(yīng)的軸20旋轉(zhuǎn)，其中本文所描述的自行車1的第五變型的滾動件16與主模型中所采用的滾動件16完全相同。
[0043]在此處示出的自行車1的任何一個模型中，每個導桿13被定位成在腳踏板12的整周運動過程中與滑動安裝部14保持永久接觸，這也發(fā)生在分別在圖3A和3B中說明的桿
13的被定義為13A和13B的變型中。
[0044]遵照上述相同的原理，圖7中出現(xiàn)第六和最終的變型，其中由滑動安裝部14和導桿13形成的組件包括由附圖標記X指示的保持環(huán)，該保持環(huán)在每個相應(yīng)的滾動件上進行樞轉(zhuǎn)，并且它還具有防止導桿從相應(yīng)的凹槽出來的作用。
[0045]本文所描述的自行車1在與所引用的代表現(xiàn)有技術(shù)的示例進行比較時，基本上是更加簡單和更多功能的配置。
【權(quán)利要求】
1.一種具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，該自行車由附圖標記(1)指示并且具有管狀框架(2)，該管狀框架包括前把手(3)，該前把手借助于車叉(4)來控制前輪(5),其中所述管狀框架(2)配置有包括鏈輪(7)的中央移動組件￠)，所述鏈輪(7)具有相應(yīng)的曲軸(8)并且被鏈條⑶圍繞，所述鏈條(9)朝向所述管狀框架⑵的后部延伸，其中由棘輪(11)驅(qū)動的后輪(10)位于所述后部處，所述自行車(1)的特征在于，具有腳踏板(12),每個所述腳踏板(12)通過其前端部以樞轉(zhuǎn)的方式安裝在相應(yīng)的曲軸(8)的端部上，由此每個所述腳踏板(12)以導桿(13)的形式延伸，所述導桿(13)由包含滑動安裝部(14)的后部組件支撐，該后部組件由橫管(15)形成，該橫管被水平地整合到所述管狀框架(2),并且所述橫管的每個端部處容納有滾動件(16),所述滾動件(16)具有凹槽(16八)，該凹槽的尺寸適于容納所述導桿(13)的橫截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有一種變型，其中滑動支撐組件(14)包括具有凹槽(16八)的滾動件(16),所述凹槽被構(gòu)造為用于容納具有V形輪廓的導桿(13八
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有第二變型，其中滑動支撐組件(14)包括具有凹槽(16八)的滾動件(16),所述凹槽被構(gòu)造為用于容納具有三角形橫截面的管狀輪廓的導桿(13八)，如由附圖標記(138)所指示的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有第三變型，其中滑動支撐組件(14)包括具有在比例上更深的凹槽(16八)的滾動件(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有第四變型，其中滑動支撐組件(14)包括圍繞每個滾動件(16)的“I”形結(jié)構(gòu)(17),其中所述“I”形結(jié)構(gòu)的上部部分包含輔助滾動件(18)，所述“I”形結(jié)構(gòu)(17)被安裝成圍繞與相應(yīng)的滾動件(16)相同的軸進行旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有第五變型，其中滑動支撐組件(14)包括一對滾動件(16),所述一對滾動件安裝在圍繞相應(yīng)的軸(20)旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(19)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有獨特的驅(qū)動組件的自行車，其特征在于，所述自行車(1)具有第六變型，其中滑動支撐組件(14)和所述導桿(13)具有由附圖標記(?指示的保持環(huán)，該保持環(huán)在每個相應(yīng)的滾動件上樞轉(zhuǎn)。
【文檔編號】B62M1/26GK104321245SQ201380019723
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】B·R·布魯爾, R·J·麥金農(nóng) 申請人:阿魯亞英工程公司