手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，包括車架、腳蹬、車把、鞍座、前叉、后叉、平叉，及前輪和后輪，車架前部兩側(cè)各設(shè)有一豎置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過前驅(qū)動臂與前傳動機(jī)構(gòu)連接；左右腳蹬一側(cè)各連接一驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過固定套管、后驅(qū)動臂與后傳動機(jī)構(gòu)連接；左腳蹬的驅(qū)動機(jī)構(gòu)尾端另設(shè)有水平放置的后方向力臂，后方向力臂通過若干構(gòu)件與前方向力臂連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊密，容易制造，騎車而獲得跑步動作與四肢發(fā)力健身效果，而且四肢動作自然協(xié)調(diào)，能最大限度發(fā)揮體能驅(qū)動效果；錯位式驅(qū)動而重心定點(diǎn)無偏移，是運(yùn)動員的理想訓(xùn)練工具，也是老百姓代步、娛樂健身的時尚選擇；且前后驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨(dú)驅(qū)動，適應(yīng)路況能力強(qiáng)。
【專利說明】手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自行車，特別是涉及一種手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車。【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的生活水平不斷提高，身體保健成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)，目前存在的健身器材，大都是固定在一個地方，不能隨便移動，起不到戶外運(yùn)動的目的。而目前使用的自行車，大都是以代步為目的，通過左右腳接力式旋轉(zhuǎn)加力，使腳踏板做轉(zhuǎn)圈運(yùn)動，這樣只能鍛煉身體的腿部，腿部以上包括上肢的鍛煉效果不明顯，不能使身體得到充分運(yùn)動。而且作為運(yùn)動器械，則由于運(yùn)動動作比較單調(diào)，缺乏趣味性和娛樂性。缺少一種既能代步，又能全身鍛煉的自行車。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種健身和娛樂為一體的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，包括車架、腳蹬、車把、鞍座，連接在車架上的前叉、后叉和平叉，連接在前叉上前輪，以及連接在后叉和平叉上的后輪，其特征是:所述前叉通過車叉軸與車架前部的軸承套連接，在車架前部兩側(cè)各設(shè)有一豎置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)上端分別垂直連接左右車把，下端通過前方向桿、兩前方向臂和中方向臂連接車叉軸下端，車叉軸上端連接弧形支撐臂的上端，弧形支撐臂的下端設(shè)有前傳動機(jī)構(gòu)，前傳動機(jī)構(gòu)一端與弧形支撐臂連接，另一端與前輪轉(zhuǎn)軸連接，在左驅(qū)動機(jī)構(gòu)下端另設(shè)有前方向力臂，前方向力臂一端與左側(cè)把的驅(qū)動機(jī)構(gòu)下端固定連接，另一端與連桿頭端轉(zhuǎn)動連接，連桿尾端轉(zhuǎn)動連接平衡機(jī)構(gòu)的上端；在兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外側(cè)對應(yīng)各設(shè)有一前驅(qū)動臂，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過前驅(qū)動臂與前傳動機(jī)構(gòu)連接；在前叉兩端的桿臂上還分別通過兩根前固定桿與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接。
[0005]所述車架后叉上端固定連接橫管，下端水平對應(yīng)連接叉形固定架的一端；叉形固定架的另一端傾斜連接支撐管，支撐管上端與支撐管固接處設(shè)有固定座；固定座一側(cè)連接平衡機(jī)構(gòu)中部。
[0006]所述左右腳蹬一側(cè)各連接一驅(qū)動機(jī)構(gòu)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用臥置，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)頭端通過腳蹬桿與腳蹬水平垂直連接，尾端連接平衡機(jī)構(gòu)的下端；兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)一端內(nèi)側(cè)通過后固定桿與叉形固定架連接，另一端固定連接固定套管的一端，固定套管的另一端通過軸承與后輪外側(cè)轉(zhuǎn)動軸連接，并固定連接后驅(qū)動臂，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過固定套管、后驅(qū)動臂與后傳動機(jī)構(gòu)連接；在后傳動機(jī)構(gòu)一側(cè)的鞍座套管上還設(shè)有支撐臂。
[0007]所述平衡機(jī)構(gòu)包括換向件、豎桿、兩后方向臂、后方向力臂、后方向桿和球頭關(guān)節(jié)軸承，所述換向件通過軸銷轉(zhuǎn)動連接在固定座上，換向件一端與連桿尾端連接，另一端通過球頭關(guān)節(jié)軸承連接豎桿上端，豎桿下端通過另一球頭關(guān)節(jié)軸承與后方向力臂一端連接，后方向力臂另一端水平垂直連接左腳蹬的驅(qū)動機(jī)構(gòu)尾端；所述兩后方向臂下端分別垂直固定連接左右腳蹬驅(qū)動機(jī)構(gòu)的尾端，上端分別與后方向桿的兩端轉(zhuǎn)動連接。
[0008]所述換向件由換向座、橫置換向桿和豎置換向桿構(gòu)成，換向座為圓柱體，其上下端面開有對穿軸銷孔，換向座通過軸銷轉(zhuǎn)動連接固定座；換向座側(cè)面垂直連接橫置換向桿和豎置換向桿，橫置換向桿與豎置換向桿垂直。
[0009]所述兩前方向臂的一端分別固定連接兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端，另一端分別通過軸銷轉(zhuǎn)動連接前方向桿兩端；前方向桿中部通過軸銷轉(zhuǎn)動連接中方向臂一端，中方向臂另一端固定連接車叉軸下端。
[0010]所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動軸、方向軸、萬向節(jié)、動力套管、動力臂、上U形轉(zhuǎn)桿和下U形轉(zhuǎn)桿，驅(qū)動軸通過萬向節(jié)與方向軸連接；所述動力套管套在驅(qū)動軸上端，動力臂一端連接動力套管，另一端連接上U形轉(zhuǎn)桿封閉端中部；上U形轉(zhuǎn)桿開口兩端頭各固定有一 U形座，下U形轉(zhuǎn)桿開口端通過軸銷轉(zhuǎn)動連接在U形座內(nèi)；在下U形轉(zhuǎn)桿封閉端中部設(shè)有方向套管，方向套管內(nèi)設(shè)有軸承，下U形轉(zhuǎn)桿通過方向套管、軸承連接方向軸。
[0011]所述前傳動機(jī)構(gòu)包括兩前滑輪座、上下導(dǎo)向滑輪、前左右飛輪、上下導(dǎo)繩和前左右鏈條，前左右飛輪安裝在前輪的轉(zhuǎn)軸上，兩前滑輪座固定連接在弧形支撐臂的一端上，上下導(dǎo)向滑輪通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩前滑輪座內(nèi)；所述上導(dǎo)繩一端經(jīng)過所述的上導(dǎo)向滑輪后與前左鏈條一端連接，前左鏈條另一端經(jīng)過所述的前左飛輪后與下導(dǎo)繩一端連接，下導(dǎo)繩的另一端經(jīng)過所述的下導(dǎo)向滑輪后與前右鏈條一端連接，前右鏈條另一端經(jīng)過所述的前右飛輪后與上導(dǎo)繩一端連接；所述前驅(qū)動臂一端連接在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的外側(cè)，另一端分別與前傳動機(jī)構(gòu)中的上導(dǎo)向繩兩端連接。
[0012]所述后傳動機(jī)構(gòu)包括兩鏈輪座、后滑輪座、U形支撐桿、支撐座、左右導(dǎo)向鏈輪、后導(dǎo)向滑輪、后左右飛輪、左中右導(dǎo)繩和后左右鏈條，后左右飛輪安裝在后輪的轉(zhuǎn)軸上，支撐座固定連接在車架橫梁下端，U形支撐桿的封閉端連接在支撐座上，開口端連接兩鏈輪座，左右導(dǎo)向鏈輪通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩鏈輪座內(nèi)；支撐臂一端與車架中的鞍座套管連接，另一端連接后滑輪座；后導(dǎo)向滑輪通過軸銷轉(zhuǎn)動連接在后滑輪座內(nèi)；所述右導(dǎo)繩一端與右腳踏的后驅(qū)動臂連接，另一端與后右鏈條一端連接，后右鏈條另一端依次經(jīng)過所述的右導(dǎo)向鏈輪和后右飛輪后與中導(dǎo)繩一端連接，中導(dǎo)繩另一端經(jīng)過所述的后導(dǎo)向滑輪后與后左鏈條一端連接，后左鏈條另一端依次經(jīng)過所述的后左飛輪和左導(dǎo)向鏈輪后與左導(dǎo)繩一端連接，左導(dǎo)繩另一端與右腳踏的后驅(qū)動臂連接。
[0013]所述前方向桿中部上拱，呈弓形。
[0014]所述前方向力臂的一端均作水平小半圓外彎。
[0015]所述連接車把的兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的兩驅(qū)動軸相互向內(nèi)側(cè)傾斜設(shè)置。
[0016]本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊密，容易制造，騎車而獲得跑步動作與四肢發(fā)力健身效果，而且四肢動作自然協(xié)調(diào)，能最大限度發(fā)揮體能驅(qū)動效果；錯位式驅(qū)動而重心定點(diǎn)無偏移，是運(yùn)動員的理想訓(xùn)練工具，也是老百姓代步、娛樂健身的時尚選擇；且前后驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨(dú)驅(qū)動，適應(yīng)路況能力強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2是本發(fā)明驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明前傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明后傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明換向件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在圖中，前輪1、前傳動機(jī)構(gòu)2、弧形支撐臂3、前方向桿4、前驅(qū)動臂5、中方向臂6、前方向力臂7、車把8、車叉軸9、軸銷10、固定桿11、驅(qū)動機(jī)構(gòu)12、前方向臂13、鞍座14、橫梁15、連桿16、橫管17、球頭關(guān)節(jié)軸承18、固定座19、換向件20、軸銷21、后方向桿22、支撐管23、豎桿24、后方向臂25、球頭關(guān)節(jié)軸承26、后方向力臂27、固定桿28、叉形固定架29、固定套管30、后驅(qū)動臂31、后輪32、腳蹬連桿33、后傳動機(jī)構(gòu)34、腳蹬35、支撐臂36、方向軸37、萬向節(jié)38、驅(qū)動軸39、動力套管40、動力臂44、上U形轉(zhuǎn)桿42、U形座43、軸銷44、下U行轉(zhuǎn)桿45、方向套管46、前滑輪座47、上導(dǎo)向滑輪48、下導(dǎo)向滑輪48_1、上導(dǎo)繩49、下導(dǎo)繩49_1、前右鏈條50、前左鏈條50-1、前右飛輪51、前左飛輪51-1、后滑輪座52、右導(dǎo)繩53、左導(dǎo)繩53-1、右導(dǎo)向鏈輪54、左導(dǎo)向鏈輪54-1、支撐座55、U形支撐桿56、鏈輪座57、后右鏈條58、后左鏈條58-1、后左飛輪59、后右飛輪59-1、中導(dǎo)繩60、后導(dǎo)向滑輪61、橫置換向桿62、豎置換向桿63、換向座64、前叉65、后叉66，平叉67。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖，一種多功能自行車，包括車架、腳蹬35、車把8、鞍座14，連接在車架上的前叉65、后叉66和平叉67，連接在前叉65上前輪1，以及連接在后叉66和平叉67上的后輪32，其中，前叉65通過車叉軸9與車架前部的軸承套連接；在車架前部兩側(cè)各設(shè)有一豎置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12 ；
如圖2所示,驅(qū)動機(jī)構(gòu)12包括驅(qū)動軸39、方向軸37、萬向節(jié)38、動力套管40、動力臂41、上U形轉(zhuǎn)桿42和下U形轉(zhuǎn)桿45，驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38與方向軸37連接；所述動力套管40套在驅(qū)動軸39上端，動力臂41 一端連接動力套管40，另一端連接上U形轉(zhuǎn)桿42封閉端中部；上U形轉(zhuǎn)桿42開口兩端頭各固定有一 U形座43，下U形轉(zhuǎn)桿45開口端通過軸銷44轉(zhuǎn)動連接在U形座43內(nèi)；在下U形轉(zhuǎn)桿45封閉端中部設(shè)有方向套管46，方向套管46內(nèi)設(shè)有軸承，下U形轉(zhuǎn)桿45通過方向套管46、軸承連接方向軸37。通過萬向節(jié)38作用，驅(qū)動軸39能繞方向軸37前后擺動，從而推動上U形轉(zhuǎn)桿42繞下U行轉(zhuǎn)桿45轉(zhuǎn)動，同時也能帶動方向軸37轉(zhuǎn)動。
[0024]兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的驅(qū)動軸39上端分別垂直連接左右車把8，兩驅(qū)動軸39相互向內(nèi)傾斜設(shè)置，與車把8連接端不互相碰撞為宜；下端的方向軸37分別連接兩前方向臂13的一端，兩前方向臂13的另一端分別通過軸銷10轉(zhuǎn)動連接前方向桿4兩端；前方向桿4中部通過軸銷10轉(zhuǎn)動連接中方向臂6 —端，中方向臂6另一端固定連接車叉軸9下端，為了不阻礙前輪I轉(zhuǎn)動，前方向桿4中部上拱，呈弓形。在車叉軸9上端連接弧形支撐臂3的上端，弧形支撐臂3的下端設(shè)有前傳動機(jī)構(gòu)2，前傳動機(jī)構(gòu)2 —端與弧形支撐臂3連接，另一端與前輪I轉(zhuǎn)軸連接，在左車把8的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的方向軸37下端另設(shè)有前方向力臂7 ;前方向力臂一端與左車把的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12下端固定連接，另一端均作水平小半圓外彎并與連桿16頭端轉(zhuǎn)動連接，以避開車叉軸9的位置，連桿16尾端轉(zhuǎn)動連接平衡機(jī)構(gòu)的上端。在兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的U形座43的外側(cè)對應(yīng)各設(shè)有一前驅(qū)動臂5，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12通過前驅(qū)動臂5與前傳動機(jī)構(gòu)2連接；在前叉65肩部兩端的桿臂上還分別通過兩根前固定桿11與驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的方向套管46連接。固定桿11的作用不僅是為了支撐車把8驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，還為了把左右車把推拉產(chǎn)生的方向力矩傳動到前叉65。由于車頭結(jié)構(gòu)特殊轉(zhuǎn)向時整體運(yùn)動，前方向桿4，左、中、右前方向臂6和13所形成的角度不變，不易磨損。
[0025]所述車架后叉66上端固定連接橫管17，下端水平對應(yīng)連接叉形固定架29的一端；叉形固定架29的另一端傾斜連接支撐管23，叉形固定架29與后叉66相似，且開口端可焊接在后叉66上，也能通過后輪轉(zhuǎn)動軸的螺母一同固定。支撐管23上端與支撐管23固接處設(shè)有固定座，固定座19為圓柱體，其一面上開有軸銷孔；固定座19 一側(cè)連接平衡機(jī)構(gòu)中部。
[0026]所述左右腳蹬35 —側(cè)各連接一驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12采用臥置，且離車身各有一方向力臂之距；兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的驅(qū)動軸39頭端通過腳蹬連桿33與腳蹬35水平垂直連接，尾端的方向軸37連接平衡機(jī)構(gòu)下端。所述兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的一端的下U形轉(zhuǎn)桿45通過后固定桿28與叉形固定架29連接，另一端的上U形轉(zhuǎn)桿42中的U形座43外側(cè)固定連接固定套管30的一端，固定套管30的另一端通過軸承與后輪32外側(cè)轉(zhuǎn)動軸連接，并固定連接后驅(qū)動臂31，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)12通過固定套管30、后驅(qū)動臂31與后傳動機(jī)構(gòu)34連接；在后傳動機(jī)構(gòu)34 —側(cè)的鞍座套管上還設(shè)有支撐臂36。向下踩動腳蹬35，腳蹬35帶動驅(qū)動機(jī)構(gòu)12轉(zhuǎn)動，同時帶動固定套管30和后驅(qū)動臂31轉(zhuǎn)動。
[0027]結(jié)合圖5 —起來看，所述平衡機(jī)構(gòu)包括換向件20、豎桿24、兩后方向臂25、后方向力臂27、后方向桿22和球頭關(guān)節(jié)軸承18和26 ;所述換向件由換向座64、橫置換向桿62和豎置換向桿63構(gòu)成，換向座64為圓柱體，其上下端面開有對穿軸銷孔，換向座64側(cè)面垂直連接橫置換向桿62和豎置換向桿63,其中，橫置換向桿62與豎置換向桿63垂直；所述換向件20的換向座64通過軸銷21轉(zhuǎn)動連接在固定座19上，換向件20 —端的豎置換向桿63與連桿16尾端連接，另一端的橫置換向桿62通過球頭關(guān)節(jié)軸承18連接豎桿24上端，豎桿24下端通過另一球頭關(guān)節(jié)軸承26與后方向力臂27 —端連接，后方向力臂27另一端水平垂直連接左腳蹬35的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的12方向軸37尾端；所述兩后方向臂25下端分別垂直固定連接左右腳蹬35驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的方向軸37尾端，上端分別與后方向桿22的兩端轉(zhuǎn)動連接。此結(jié)構(gòu)主要能使一邊的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12轉(zhuǎn)動時能帶動另一邊轉(zhuǎn)動。
[0028]如果前方向力臂7不是從左右方向軸37引出，而是與車叉軸9固定連接，端點(diǎn)再轉(zhuǎn)動連接連桿16，車頭轉(zhuǎn)向時角度和距離都很大，連桿16就會大幅度拉動后驅(qū)動機(jī)構(gòu)，腳蹬35就會大距離上下移動，造成觸底影響。所以，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，只要任意踩動左右腳蹬35，就能帶動后方向力臂27上下移動，后方向力臂27再帶動換向件20中的橫置換向桿62上下擺動，橫置換向桿62使換向座64繞軸銷21轉(zhuǎn)動，從而帶動豎置換向桿63前后擺動，豎置換向桿63再拉動連桿16,使其前后移動；連桿16把前后移動的力通過前方向力臂7傳給車把8的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，使其轉(zhuǎn)動。所以，車把8驅(qū)動機(jī)構(gòu)12和腳蹬35驅(qū)動機(jī)構(gòu)12是可以相互傳動的，但前方向力臂7端移動距離較短，所以連桿16的移動距離較小，從而帶動腳蹬35驅(qū)動機(jī)構(gòu)12各構(gòu)件活動的角度或距離很小，腳蹬35受到方向變化和升降的距離也較小，從而也減小了觸地的危險。此結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是因為在使用車把8驅(qū)動時，前后拉動車把8會有一定幅度的左右轉(zhuǎn)向力，為了使這左右轉(zhuǎn)向力化解且達(dá)到平衡，通過在車把8驅(qū)動機(jī)構(gòu)12下端設(shè)置連桿16，左右轉(zhuǎn)向力使連桿16產(chǎn)前后的推拉力，再通過腳蹬35驅(qū)動機(jī)構(gòu)12使連桿16產(chǎn)生與左右轉(zhuǎn)向力相反的前后推拉力。這樣，連桿16受到前后驅(qū)動的推拉平衡力，大小相等，方向相反，且因為各構(gòu)件活動的角度或距離較小，車輛在轉(zhuǎn)向時不受四肢各自施加驅(qū)動力的影響，又可以隨時靈活控制方向。所以，向下踩動腳蹬35，既能驅(qū)動后輪32，又能使把平衡作用力推向車把8驅(qū)動機(jī)構(gòu)12，且偏移角度非常小，不影響車頭轉(zhuǎn)向。
[0029]如圖3所示，所述前傳動機(jī)構(gòu)2包括兩前滑輪座47、上下導(dǎo)向滑輪48和48_1、前左右飛輪51-1和51、上下導(dǎo)繩49和49-1和前左右鏈條50_1和50，前左右飛輪51_1和51安裝在前輪I的轉(zhuǎn)軸上，兩前滑輪座47固定連接在弧形支撐臂3的一端上，上下導(dǎo)向滑輪48和48-1通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩前滑輪座47內(nèi)，并水平設(shè)置。所述上導(dǎo)繩49 一端經(jīng)過所述的上導(dǎo)向滑輪48后與前左鏈條50-1 —端連接，前左鏈條50-1另一端經(jīng)過所述的前左飛輪51-1后與下導(dǎo)繩49-1 一端連接，下導(dǎo)繩49-1的另一端經(jīng)過所述的下導(dǎo)向滑輪48_1后與前右鏈條50 —端連接，前右鏈條50另一端經(jīng)過所述的右飛輪51后與上導(dǎo)繩49 一端連接；所述前驅(qū)動臂5 —端連接在驅(qū)動機(jī)構(gòu)12中U形座43的外側(cè)，另一端分別與前傳動機(jī)構(gòu)2中的上導(dǎo)繩49兩端連接。所以，在使用車把8驅(qū)動時，分別依次交替前后拉動左右車把8，兩車把8帶動驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38繞方向軸37前后擺動，再通過動力套管40和動力臂41推動上U形轉(zhuǎn)桿42繞下U形轉(zhuǎn)桿45轉(zhuǎn)動，同時，上U形轉(zhuǎn)桿42帶動左右前驅(qū)動臂5依次交替向前拉動上導(dǎo)繩49,從而驅(qū)動前輪I轉(zhuǎn)動。
[0030]如圖4所示，所述后傳動機(jī)構(gòu)34包括兩鏈輪座57、后滑輪座52、U形支撐桿56、支撐座55、左右導(dǎo)向鏈輪54-1和54、后導(dǎo)向滑輪61、后左右飛輪59和59-1、左中右導(dǎo)繩53-1、60和53和后左右鏈條58-1和58，后左右飛輪59和59_1安裝在后輪32的轉(zhuǎn)軸上，支撐座55固定連接在車架橫梁15下端，U形支撐桿56的封閉端連接在支撐座55上，開口端連接兩鏈輪座57 ;左右導(dǎo)向鏈輪54-1和54通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩鏈輪座57內(nèi)；支撐臂36一端與車架中的鞍座套管連接，另一端連接后滑輪座52 ;后導(dǎo)向滑輪61通過軸銷轉(zhuǎn)動連接在后滑輪座52內(nèi)，并水平設(shè)置。所述右導(dǎo)繩53—端與右腳踏35的后驅(qū)動臂31連接，另一端與后右鏈條58 —端連接，后右鏈條58另一端依次經(jīng)過所述的右導(dǎo)向鏈輪54和后右飛輪59-1后與中導(dǎo)繩60 —端連接，中導(dǎo)繩60另一端經(jīng)過所述的后導(dǎo)向滑輪61后與后左鏈條58-1 一端連接，后左鏈條58-1另一端依次經(jīng)過所述的后左飛輪和左導(dǎo)向鏈輪54-1后與左導(dǎo)繩53-1 —端連接，左導(dǎo)繩53-1另一端與左腳踏35的后驅(qū)動臂31連接；所述后驅(qū)動臂31固定連接固定套管30的一端，固定套管30的另一端固定連接在驅(qū)動機(jī)構(gòu)12中U形座43的外側(cè)。所以，在使用腳蹬35驅(qū)動時，上下踏左右腳蹬35，腳蹬35帶動驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38繞方向軸37上下擺動，再通過動力套管40和動力臂41推動上U形轉(zhuǎn)桿42繞下U形轉(zhuǎn)桿45轉(zhuǎn)動，U形座43再帶動固定套管30轉(zhuǎn)動，固定套管30帶動左右后驅(qū)動臂31依次交替向下拉動左右導(dǎo)繩53-1和53，從而驅(qū)動后輪32轉(zhuǎn)動。如果踩動一邊腳蹬35，另一邊腳蹬35會隨著導(dǎo)向繩被拉起。這樣，兩腳蹬35力矩增大，從而增大驅(qū)動效果。前傳動機(jī)構(gòu)2的上下導(dǎo)繩49和49-1和前左右鏈條50-1和50的連接端都在上下導(dǎo)向滑輪48和48_1與前左右飛輪51-1和51之間距離的中部，后傳動機(jī)構(gòu)34的左右導(dǎo)繩53-1和53和后左右鏈條58-1和58的連接端都在后驅(qū)動臂31與左右導(dǎo)向鏈輪54-1和54之間距離的中部；且中導(dǎo)繩60和后左右鏈條58-1和58的另一連接端在后導(dǎo)向滑輪61與后左右飛輪59和59_1之間距離的中部。前驅(qū)動臂5同時也連接在導(dǎo)向繩和鏈條的連接端，這樣設(shè)置主要是為了能增加前驅(qū)動臂5的滑動距離。
[0031 ] 本發(fā)明的動力傳遞原理是:分別依次交替前后拉動左右車把8，兩車把8帶動驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38繞方向軸37前后擺動，再通過動力套管40和動力臂41推動上U形轉(zhuǎn)桿42繞下U形轉(zhuǎn)桿45轉(zhuǎn)動，同時，上U形轉(zhuǎn)桿42帶動左右前驅(qū)動臂5依次交替向前拉動上導(dǎo)繩49 ;上導(dǎo)繩49分別依次交替帶動前左右鏈條50-1和50，前左右鏈條50_1和50再依次交替帶動前左右飛輪51-1和51驅(qū)動前輪I轉(zhuǎn)動；同時，分別依次交替向下踩左右腳蹬35，兩腳蹬35帶動驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38繞方向軸37上下擺動，再通過動力套管40和動力臂41推動上U形轉(zhuǎn)桿42繞下U形轉(zhuǎn)桿45轉(zhuǎn)動，同時，上U形轉(zhuǎn)桿42帶動固定套管30轉(zhuǎn)動，固定套管30帶動左右后驅(qū)動臂31依次交替向下拉動左右導(dǎo)繩53-1和53，左右導(dǎo)繩53-1和53分別依次交替帶動后左右鏈條58-1和58，后左右鏈條58_1和58經(jīng)過左右導(dǎo)向鏈輪54-1和54后再依次交替帶動后左右飛輪59和59-1驅(qū)動后輪32轉(zhuǎn)動。如果左車把8向前推，右車把8向后拉，同時踩下左腳蹬35，待左車把8向后拉，右車把8向前推時，同時踩下右腳蹬35。就這樣依次交替使用，四肢相應(yīng)協(xié)調(diào)，使姿勢類似跑步，從而在騎車時達(dá)到更好的平衡效果。本發(fā)明不僅可以前后聯(lián)合驅(qū)動，還能前后單獨(dú)驅(qū)動，根據(jù)不同路況來選擇聯(lián)合驅(qū)動或單獨(dú)驅(qū)動。
[0032]本發(fā)明的平衡原理是:當(dāng)使用車把8驅(qū)動時，前后拉動左右車把8會有一定幅度的左右轉(zhuǎn)向力，兩車把8帶動驅(qū)動軸39通過萬向節(jié)38帶動方向軸37旋轉(zhuǎn)，方向軸37通過左右方向臂13帶動前方向桿4，前方向桿4再通過中方向臂6帶動前叉65轉(zhuǎn)動。同時，因為左右驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的方向套管46通過固定桿11連接車叉，所以左右車把8上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)12一同隨車叉轉(zhuǎn)動。此時，前方向力臂7與連桿16的連接端向后作小幅度的軌跡擺動，同時推動連桿16向前或向后移動，連桿16在通過換向件20和豎桿24向上或向下拉動后方向力臂27。當(dāng)左車把8向前推，右車把8向后拉時，轉(zhuǎn)向力向右，連桿16即向后推，通過換向件20使后方向力臂27向上拉，從而使腳蹬35驅(qū)動機(jī)構(gòu)12的方向軸37通過萬向節(jié)38帶動驅(qū)動軸39使左腳蹬35小幅度向上移動，同時，通過左腳蹬35后方的后方向臂25、后方向桿22和右腳蹬35后方的后方向臂25使右腳蹬35小幅度向下移動。根據(jù)前述提到，左車把8向前推，右車把8向后拉時，踩下左腳蹬35，這樣，左腳蹬35把作用力返回前驅(qū)動，力的大小相等，方向相反，使向右的轉(zhuǎn)向力化解。所以在使用車把8驅(qū)動時，能使車行駛時更平穩(wěn)。
[0033]為了獲得類似動物奔跑同步騰空的運(yùn)動狀態(tài)，可將各傳動機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向滑輪撤去，對應(yīng)換成立置的導(dǎo)向鏈輪，用封閉鏈圈與各自的傳動輪連接起來，各驅(qū)動臂端仍在原位連接鏈條。從而構(gòu)成四個可以各自獨(dú)立的驅(qū)動系統(tǒng)，腳動部分可以用拉力彈簧連接驅(qū)動臂和車架用來復(fù)位。這樣就可以通過左右車把8和左右腳蹬35 —同向前推或向后拉來驅(qū)動。同時，為了獲得和普通自行車一樣的驅(qū)動效果，可將連桿16拆下，并固定在車架上，前后不受推拉平衡力的影響，使其能和普通自行車一樣達(dá)到任意轉(zhuǎn)向和驅(qū)動的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，包括車架、腳蹬(35)、車把(8)、鞍座(14)，連接在車架上的前叉(65)、后叉(66)和平叉(67)，連接在前叉(65)上前輪(1)，以及連接在后叉(66)和平叉(67)上的后輪(32)，其特征是: 前叉(65)通過車叉軸(9)與車架前部的軸承套連接，在車架前部兩側(cè)各設(shè)有一豎置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)上端分別垂直連接左右車把(8)，下端通過前方向桿(4)、兩前方向臂(13)和中方向臂(6)連接車叉軸(9)下端，在車叉軸(9)上端連接弧形支撐臂(3)的上端，弧形支撐臂(3)的下端設(shè)有前傳動機(jī)構(gòu)(2)，前傳動機(jī)構(gòu)(2) —端與弧形支撐臂(3)連接，另一端與前輪(I)轉(zhuǎn)軸連接，在左車把(8)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)下端另設(shè)有前方向力臂(7)，前方向力臂(7)—端與左側(cè)把的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)下端固定連接，另一端與連桿(16)頭端轉(zhuǎn)動連接，連桿(16)尾端轉(zhuǎn)動連接平衡機(jī)構(gòu)的上端；在兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)的外側(cè)對應(yīng)各設(shè)有一前驅(qū)動臂(5)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)通過前驅(qū)動臂(5)與前傳動機(jī)構(gòu)(2)連接；在前叉(65)兩端肩部的桿臂上還分別通過兩根前固定桿(11)與驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)連接； 車架后叉(66)上端固定連接橫管(17)，下端水平對應(yīng)連接叉形固定架(29)的一端；叉形固定架(29)的另一 端傾斜連接支撐管(23)，支撐管(23)上端與支撐管(23)固接處設(shè)有固定座；固定座(19) 一側(cè)連接平衡機(jī)構(gòu)中部； 左右腳蹬(35) —側(cè)各連接一驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)采用臥置，兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)頭端通過腳蹬連桿(33)與腳蹬(35)水平垂直連接，尾端連接平衡機(jī)構(gòu)的下端；兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12) —端通過后固定桿(28)與叉形固定架(29)連接，另一端固定連接固定套管(30)的一端，固定套管(30)的另一端通過軸承與后輪(32)外側(cè)轉(zhuǎn)動軸連接，并固定連接后驅(qū)動臂(31);兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)通過固定套管(30)、后驅(qū)動臂(31)與后傳動機(jī)構(gòu)(34)連接；在后傳動機(jī)構(gòu)(34) —側(cè)的鞍座套管上還設(shè)有支撐臂(36)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述平衡機(jī)構(gòu)包括換向件(20)、豎桿(24)、兩后方向臂(25)、后方向力臂(27)、后方向桿(22)和球頭關(guān)節(jié)軸承(18，26)，所述換向件(20)通過軸銷(21)轉(zhuǎn)動連接在固定座(19)上，換向件(20)一端與連桿(16)尾端連接，另一端通過球頭關(guān)節(jié)軸承(18)連接豎桿(24)上端，豎桿(24)下端通過另一球頭關(guān)節(jié)軸承(26)與后方向力臂(27) —端連接，后方向力臂(27)另一端水平垂直連接左腳蹬(35)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)尾端；所述兩后方向臂(25)下端分別垂直固定連接左右腳蹬(35)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)的尾端，上端分別與后方向桿(22)的兩端轉(zhuǎn)動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述換向件(20)由換向座(64)、橫置換向桿(62)和豎置換向桿(63)構(gòu)成，換向座(64)為圓柱體，其上下端面開有對穿軸銷孔，換向座(64)通過軸銷(21)轉(zhuǎn)動連接固定座(19);換向座(64)側(cè)面垂直連接橫置換向桿(62)和豎置換向桿(63),其中，橫置換向桿(62)與豎置換向桿(63)垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述兩前方向臂的一端分別固定連接兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端，另一端分別通過軸銷(10)轉(zhuǎn)動連接前方向桿⑷兩端；前方向桿⑷中部通過軸銷(10)轉(zhuǎn)動連接中方向臂(6) —端，中方向臂(6)另一端固定連接車叉軸(9)下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)包括驅(qū)動軸(39)、方向軸(37)、萬向節(jié)(38)、動力套管(40)、動力臂(41)、上U形轉(zhuǎn)桿(42)和下U形轉(zhuǎn)桿(45)，驅(qū)動軸(39)通過萬向節(jié)(38)與方向軸(37)連接；所述動力套管(40 )套在驅(qū)動軸(39 )上端，動力臂(41) 一端連接動力套管(40 )，另一端連接上U形轉(zhuǎn)桿(42 )封閉端中部；上U形轉(zhuǎn)桿(42 )開口兩端頭各固定有一 U形座(43 )，下U形轉(zhuǎn)桿(45 )開口端通過軸銷(44)轉(zhuǎn)動連接在U形座(43)內(nèi)；在下U形轉(zhuǎn)桿(45)封閉端中部設(shè)有方向套管(46),方向套管(46)內(nèi)設(shè)有軸承,下U形轉(zhuǎn)桿(45)通過方向套管(46)、軸承連接方向軸(37)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述前傳動機(jī)構(gòu)(2)包括兩前滑輪座(47)、上下導(dǎo)向滑輪(48，48-1)、前左右飛輪(51-1，51)、上下導(dǎo)繩(49，49-1)和前左右鏈條(50-1，50)，前左右飛輪(51_1，51)安裝在前輪(I)的轉(zhuǎn)軸上，兩前滑輪座(47)固定連接在弧形支撐臂(3)的一端上，上下導(dǎo)向滑輪(48，48-1)通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩前滑輪座(47)內(nèi)；所述上導(dǎo)繩(49) 一端經(jīng)過所述的上導(dǎo)向滑輪(48)后與前左鏈條(50-1) 一端連接，前左鏈條(50-1)另一端經(jīng)過所述的前左飛輪(51-1)后與下導(dǎo)繩(49-1) 一端連接，下導(dǎo)繩(49-1)的另一端經(jīng)過所述的下導(dǎo)向滑輪(48-1)后與前右鏈條(50) —端連接，前右鏈條(50)另一端經(jīng)過所述的右飛輪(51)后與上導(dǎo)繩(49) 一端連接；所述前驅(qū)動臂(5) —端連接在驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)中U形座(43)的外側(cè)，另一端分別與前傳動機(jī)構(gòu)(2)中的上導(dǎo)繩(49)兩端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述后傳動機(jī)構(gòu)(34)包括兩鏈輪座(57)、后滑輪座(52)、U形支撐桿(56)、支撐座(55)、左右鏈輪(54-1，54)、后導(dǎo)向滑輪(61)、后左右飛輪(59，59-1)、左中右導(dǎo)繩(53-1，60，53)和后左右鏈條(58-1，58)，后左右飛輪(59，59-1)安裝在后輪(32)的轉(zhuǎn)軸上，支撐座(55)固定連接在車架橫梁(15)下端，U形支撐桿(56)的封閉端連接在支撐座(55)上，開口端連接兩鏈輪座(57);左右鏈輪(54-1，54)通過軸銷轉(zhuǎn)動分別連接在兩鏈輪座(57)內(nèi)；支撐臂(36) —端與車架中的鞍座套管連接，另一端連接后滑輪座(52);后導(dǎo)向滑輪(61)通過軸銷轉(zhuǎn)動連接在后滑輪座(52)內(nèi)；所述右導(dǎo)繩(53)—端與右腳踏(35)的后驅(qū)動臂(31)連接，另一端與后右鏈條(58) —端連接，后右鏈條(58)另一端依次經(jīng)過所述的右鏈輪(54)和后右飛輪(59-1)后與中導(dǎo)繩(60)—端連接，中導(dǎo)繩(60)另一端經(jīng)過所述的后導(dǎo)向滑輪(61)后與后左鏈條(58-1) —端連接，后左鏈條(58-1)另一端依次經(jīng)過所述的后左飛輪(59)和左導(dǎo)向鏈輪(54-1)后與左導(dǎo)繩(53-1) 一端連接，左導(dǎo)繩(53-1)另一端與右腳踏(35)的后驅(qū)動臂(31)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述前方向桿(4)中部上拱，呈弓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述前方向力臂(7)的一端均作水平小半圓外彎。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手腳控制方向前后驅(qū)動多功能自行車，其特征是:所述連接車把(8)的兩驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)中的兩驅(qū)動軸(39)相互向內(nèi)側(cè)傾斜設(shè)置。
【文檔編號】B62M1/12GK103863501SQ201410121891
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】陸昌新 申請人:陸昌新