一種曲柄搖椅式自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種曲柄搖椅式自行車，該自行車包括車架、前輪、后輪、車把，還包括有搖椅曲軸連桿機構(gòu)，舍去固定式的鞍座，以活動式的搖椅作為主要動力源載體，以車把、腳蹬(分為活動式或固定式)和車架為支點，充分運用騎行者的臂力、腰力、腿力，使得騎行者重心體位發(fā)生變化，帶動搖椅上下運動驅(qū)動曲軸連桿機構(gòu)動作，從而帶動自行車后輪轉(zhuǎn)動。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通工具或運動器材領(lǐng)域，具體涉及一種曲柄搖椅式自行車。 一種曲柄搖椅式自行車

【背景技術(shù)】
[0002] 目前一般的自行車主要由車架，前后輪，鞍座，中軸鏈輪及腳蹬組成，其驅(qū)動方式 單一，為用腳去蹬車中部的腳蹬，帶動中軸鏈輪和后輪轉(zhuǎn)動來使車行進，其主要靠腳部和腿 部用力，腰部力量和手臂部力量未能有效應(yīng)用或鍛煉，而且現(xiàn)有的自行車，能夠安裝的鞍座 總是不能夠解決舒適性問題，騎行者體位不能夠做到自然舒適，姿態(tài)不夠理想，容易引起騎 行不足夠安全。
[0003] 現(xiàn)有成熟的自行車結(jié)構(gòu)技術(shù)的約95%都能夠在本發(fā)明自行車方案結(jié)構(gòu)上繼續(xù)沿 用：1、自行車曲柄，2、軸承，3、自行車前車叉把手，4、自行車車輪，5、自行車腳蹬，6、自行車 車胎，7、自行車砂擋板，8、自行車剎車系統(tǒng)，9、鏈條和鏈變速齒系統(tǒng)等等。沿用這些結(jié)構(gòu)，新 技術(shù)能得到現(xiàn)有技術(shù)的兼容，方便在生產(chǎn)中采購和制造零配件，利于大量制造和在使用過 程中的維護維修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種曲柄搖椅式自行車。
[0005] 為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] 第一種結(jié)構(gòu)：一種曲柄搖椅式自行車，包括車架、前輪、后輪、車把，還包括有搖椅、 連桿、曲軸、拱桿及腳蹬，所述搖椅底端固接連桿一端，所述連桿另一端轉(zhuǎn)動地連接在曲軸 上，所述拱桿一端鉸接在連桿上，所述拱桿另一端固接有腳蹬，所述拱桿中部轉(zhuǎn)動地連接在 車架上，并且所述拱桿與車架的轉(zhuǎn)動連接點將拱桿分為兩部分，兩部分拱桿之間有一定的 夾角。
[0007] 第二種結(jié)構(gòu)：一種曲柄搖椅式自行車，包括車架、前輪、后輪、車把，還包括有搖椅、 連桿、曲軸、拱桿、腳蹬及輔助連桿，所述搖椅底端固接有連桿和鉸接有拱桿，所述連桿另一 端轉(zhuǎn)動地連接在曲軸上，所述拱桿另一端轉(zhuǎn)動地連接在車架上，所述腳蹬直接固定在車架 上，所述曲軸與連桿的鉸接點處還鉸接有輔助連桿，所述輔助連桿另一端固接在搖椅的椅 背上。
[0008] 優(yōu)選的，在上述兩種結(jié)構(gòu)中，所述曲軸設(shè)置在后輪處，所述曲軸為鏈輪式或齒輪 式，所述曲軸通過鏈輪-鏈條-鏈輪機構(gòu)或是通過齒輪-齒輪機構(gòu)來驅(qū)動所述后輪轉(zhuǎn)動。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：
[0010] 采用本發(fā)明技術(shù)方案，舍去了傳統(tǒng)的固定式鞍座和中軸及與中軸連接在一起的腳 蹬，以活動式的搖椅作為主要動力源載體，以車把、腳蹬（分為活動式或固定式）和車架為 支點，充分運用騎行者的臂力、腰力、腿力，使得騎行者重心體位發(fā)生變化，帶動搖椅上下運 動驅(qū)動曲軸連桿機構(gòu)動作，從而帶動自行車后輪轉(zhuǎn)動，并且騎行者在搖椅上自然舒適，行車 姿態(tài)好，安全性高。

【專利附圖】

【附圖說明】 toon] 圖1為本發(fā)明實施例1中腳蹬活動式的自行車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明實施例1中腳蹬活動式的自行車爆炸結(jié)構(gòu)圖；
[0013] 圖3為本發(fā)明實施例1中齒輪箱傳動機構(gòu)示意圖；
[0014] 圖4為本發(fā)明實施例1中的模型與跟蹤點建立仿真示意圖；
[0015] 圖5為本發(fā)明實施例1中各軌跡點速度與時間關(guān)系仿真曲線圖；
[0016] 圖6為為本發(fā)明實施例2中腳蹬固定式的自行車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖7為為本發(fā)明實施例2中腳蹬固定式的自行車爆炸結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖8為本發(fā)明實施例2中的模型與跟蹤點建立仿真示意圖；
[0019] 圖9為本發(fā)明實施例1中各軌跡點速度與時間關(guān)系仿真曲線圖。
[0020] 圖中標(biāo)號說明：1、車架，2、前輪，3、后輪，4、車把，5、搖椅，6、連桿，7、曲軸，8、拱桿， 9、腳蹬，10、輔助連桿，11、變速齒輪，12、棘輪齒輪，13、軸承，14、轉(zhuǎn)動連接點，15、曲柄，16、 曲柄齒輪，17、開口卡簧，18、車輪軸豉，19、車輪幅，20、齒輪箱封蓋，21、曲柄鏈輪，22、鏈條， 23、小鏈輪，24、后輪軸。

【具體實施方式】
[0021] 下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。
[0022] 實施例1 :如圖1所示，該自行車包括車架1、設(shè)置在所述車架1下部的前輪2和后 輪3、設(shè)置在所述車架1前部的車把4,還包括有搖椅5、連桿6、曲軸7、拱桿8及腳蹬9,所 述搖椅5底端固接連桿6,本實施例中搖椅5與連桿6為一體結(jié)構(gòu)，所述連桿6另一端轉(zhuǎn)動 地連接在曲軸7上，所述拱桿8 -端鉸接在連桿6上，所述拱桿8另一端固接有腳蹬9,所述 拱桿8中部轉(zhuǎn)動地連接在車架1上，并且所述拱桿8與車架1的轉(zhuǎn)動連接點14將拱桿8分 為兩部分，兩部分拱桿之間有一定的夾角，本實施例中為了增加拉伸擠壓強度，拱桿8為平 行四邊形，如圖2所示，為本實施例的爆炸結(jié)構(gòu)圖，此圖為裝配時的參照，主要增加了齒輪 箱傳動機構(gòu)，包括變速齒輪11，棘輪齒輪12,軸承13,車輪軸豉18,車輪幅19和齒輪箱封蓋 20 〇
[0023] 在本實施例1中，如圖3所示，所述曲軸7設(shè)置在后輪3處，并且曲軸7為齒輪式， 曲軸7由曲柄15和曲柄齒輪16組成，并且與下一傳動級的變速齒輪11相嚙合，變速齒輪 11與棘輪齒輪12相嚙合，棘輪齒輪12通過軸承13、開口卡簧17連接車輪軸豉18與車輪 幅19,驅(qū)動后輪3轉(zhuǎn)動，上述結(jié)構(gòu)加上齒輪箱封蓋20構(gòu)成齒輪箱傳動機構(gòu)，其中具體的，曲 柄齒輪16有60齒，棘輪齒輪12有20齒，變速齒輪11由60齒與20齒的兩個齒輪同心固 定在一起組成的，曲柄15轉(zhuǎn)一周，自行車后輪3就轉(zhuǎn)九周，轉(zhuǎn)速比為1比9。
[0024] 如圖4所示，對實施例1中的搖椅5、連桿6、曲軸7、拱桿8及腳蹬9,構(gòu)建模型進行 跟蹤點仿真，得到各跟蹤點速度與時間的關(guān)系，其中A001、A002、A003、A004、A005分別為各 軌跡跟蹤點，虛線為各軌跡點的運動軌跡，腳蹬9和拱桿8帶給搖椅5升降為100毫米，由椅 底部A002點測得，搖椅5的前后搖擺帶給騎行者的重心變化為157毫米，由椅背部A001點 測得，自行車后輪3直徑為550毫米，圖5為實施例1中各軌跡點速度與時間關(guān)系仿真曲線 圖，其中A001至A004點的速度隨著搖椅5的搖動，其速度不斷發(fā)生搖動式的變化，在此種 搖動劇烈程度維持時，通過曲軸連桿機構(gòu)傳動到A005點時，A005點的速度不隨時間變化， 為勻速運動，最終通過其傳動到后輪3上的運動也為勻速運動，其行車安全性大大提高。
[0025] 實施例2 :如圖6所示，該自行車包括車架1、設(shè)置在所述車架1下部的前輪2和后 輪3、設(shè)置在所述車架1前部的車把4,還包括有搖椅5、連桿6、曲軸7、拱桿8、腳蹬9及輔 助連桿10,所述搖椅5底端固接有連桿6和鉸接有拱桿8,所述連桿6另一端轉(zhuǎn)動地連接在 曲軸7上，所述拱桿8另一端轉(zhuǎn)動地連接在車架1上，所述腳蹬直接固定在車架1上，只作 為騎行者腳踏的支點，所述曲軸7與連桿6的鉸接點處還鉸接有輔助連桿10,所述輔助連桿 10另一端固接在搖椅5的椅背上，其中在本實施例2中，搖椅5、連桿6和輔助連桿10為一 體結(jié)構(gòu)。
[0026] 在本實施例2中，繼續(xù)參照圖6以及圖7所示，所述曲軸7設(shè)置在后輪3靠近中部 處，所述曲軸7為鏈輪式，曲軸7由曲柄15和曲柄鏈輪21組成，曲柄鏈輪21通過鏈條22 連接并驅(qū)動小鏈輪23轉(zhuǎn)動，小鏈輪23則安裝在后輪軸24上，本實施例有兩個后輪3,后輪 3安裝在后輪軸24上。
[0027] 如圖8所不，對實施例2中的搖椅5、連桿6、曲軸7、拱桿8及輔助拱桿10,構(gòu)建模 型進行跟蹤點仿真，得到各跟蹤點速度與時間的關(guān)系，其中A001、A002、A003、A004分別為 各軌跡跟蹤點，虛線為各軌跡點的運動軌跡，拱桿8帶給搖椅升降為29毫米和前后擺240 毫米，避開擺動死點，且由椅底部A003點測得，搖椅5的前后搖擺帶給騎行者的重心變化為 380毫米，由椅背部A001點測得，前輪2和后輪3直徑為800毫米，實施例2的搖椅5升降 的29毫米相對實施例1的搖椅5升降的100毫米，少了 61毫米升降能夠提供騎行者更加 自然舒適更加安全的使用體驗，圖9為實施例2中各軌跡點速度與時間關(guān)系圖，其中A001 至A003點的速度隨著搖椅5的搖動，其速度不斷發(fā)生搖動式的變化，在此種搖動劇烈程度 維持時，通過曲軸連桿機構(gòu)傳動到A004點時，A004點的速度不隨時間變化，為勻速運動，最 終通過其傳動到后輪3上的運動也為勻速運動，其行車安全性大大提高。
[0028] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種曲柄搖椅式自行車，包括車架⑴、前輪⑵、后輪（3)、車把（4)，其特征在于，還 包括有搖椅（5)、連桿（6)、曲軸（7)、拱桿（8)及腳蹬（9)，所述搖椅（5)底端固接連桿（6)， 所述連桿（6)另一端轉(zhuǎn)動地連接在曲軸（7)上，所述拱桿（8) -端鉸接在連桿（6)上，所述 拱桿（8)另一端固接有腳蹬（9)，所述拱桿（8)中部轉(zhuǎn)動地連接在車架（1)上，并且所述拱 桿（8)與車架（1)的轉(zhuǎn)動連接點將拱桿（8)分為兩部分，兩部分拱桿之間有一定的夾角。
2. -種曲柄搖椅式自行車，包括車架（1)、前輪⑵、后輪（3)、車把（4)，其特征在于，還 包括有搖椅（5)、連桿（6)、曲軸（7)、拱桿（8)、腳蹬（9)及輔助連桿（10)，所述搖椅（5)底 端固接有連桿（6)和鉸接有拱桿（8)，所述連桿（6)另一端轉(zhuǎn)動地連接在曲軸（7)上，所述 拱桿（8)另一端轉(zhuǎn)動地連接在車架（1)上，所述腳蹬直接固定在車架（1)上，所述曲軸（7) 與連桿（6)的鉸接點處還鉸接有輔助連桿（10)，所述輔助連桿（10)另一端固接在搖椅（5) 的椅背上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄搖椅式自行車，其特征在于，所述曲軸（7)設(shè)置在后 輪（3)處，所述曲軸（7)為鏈輪式或齒輪式，所述曲軸（7)通過鏈輪-鏈條-鏈輪機構(gòu)或是 通過齒輪 -齒輪機構(gòu)來驅(qū)動所述后輪（3)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B62M9/02GK104085489SQ201410316875
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】何學(xué)文 申請人:何學(xué)文