專(zhuān)利名稱：雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通工具，是在本人原發(fā)明項(xiàng)目“高速自行轎車(chē)”(發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9109215.3，于1991年6月26日公開(kāi);實(shí)用新型申請(qǐng)?zhí)?0200313.5，于1991年9月25日授予專(zhuān)利權(quán))原理基礎(chǔ)上改進(jìn)完善而設(shè)計(jì)出的一種新型高速自行車(chē)。
在人類(lèi)科技發(fā)展史上，自行車(chē)堪稱為一項(xiàng)偉大的發(fā)明。據(jù)有關(guān)資料表明在人類(lèi)所擁有的一切交通工具中，自行車(chē)是最為節(jié)省能源的一種。若以人公里為單位來(lái)進(jìn)行核算，機(jī)動(dòng)轎車(chē)所需能量約為自行車(chē)的43.5倍;公共汽車(chē)為自行車(chē)的11.2倍;即使是步行，所需能量也已達(dá)自行車(chē)的5.15倍之多。正是由于自行車(chē)所特有的并且無(wú)與倫比的方便實(shí)用、省能源、無(wú)污染、占地面積小以及造價(jià)低廉等等諸方面的優(yōu)勢(shì)，方使其不但能夠風(fēng)行世界成為人類(lèi)所擁有過(guò)的數(shù)量最大的一種交通工具，并且能夠時(shí)經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)之余而歷久不衰。即使在現(xiàn)代化工業(yè)高度發(fā)展的今天，以及在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，由人力來(lái)驅(qū)動(dòng)的交通工具仍將會(huì)起到它無(wú)可替代的重要作用。
汽車(chē)的發(fā)明和使用，有力地促進(jìn)了人類(lèi)交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展。汽車(chē)給人類(lèi)帶來(lái)了極大的便利，但同時(shí)也不可避免地帶來(lái)了一系列不可忽視的問(wèn)題諸如能源(這里主要指燃料油類(lèi))的大量消耗，空氣的嚴(yán)重污染，以及事故頻繁噪音污染等等，越來(lái)越嚴(yán)重地干擾著人類(lèi)的正常生活。近年來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)和整個(gè)現(xiàn)代化工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，此類(lèi)危害愈演愈烈，因而也就越來(lái)越引起人們的普遍關(guān)注與擔(dān)憂。在這樣的情況下，如何在盡可能廣的范圍內(nèi)充分利用自行車(chē)這種低能耗無(wú)污染的交通工具來(lái)取代機(jī)動(dòng)車(chē)輛，業(yè)已成為世界性的議題與迫切需求，人們已經(jīng)越來(lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到在此領(lǐng)域內(nèi)的研究與探索工作，亟待深入，勢(shì)在必行！自本世紀(jì)七十年代起，世界上一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家如美、德等國(guó)就紛紛以立法、政府撥款建自行車(chē)專(zhuān)行道甚至以國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人身體力行以身作則等等各種方式來(lái)提倡和鼓勵(lì)國(guó)民盡可能多地使用自行車(chē)。然而遺憾的是，雖然自行車(chē)具備著人所共知的多種優(yōu)越性，但同時(shí)卻也還存在著諸如行駛速度慢，體力消耗大等等方面的不足。其中尤其是行駛速度慢這一突出問(wèn)題的存在，使自行車(chē)無(wú)法滿足現(xiàn)代化生活高節(jié)奏的需求，從而使得人們希望在日常生活中盡可能使用自行車(chē)來(lái)取代機(jī)動(dòng)車(chē)輛的良好愿望和迫切需求一直難以實(shí)現(xiàn)。
其實(shí)，在節(jié)省體力的前提下大幅度地提高自行車(chē)的車(chē)速并不是不可能的。認(rèn)真地觀察和分析一下即可發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前全世界范圍內(nèi)所使用和流行的各種各樣的自行車(chē)中，雖然其造型、色彩各異，但它們的基本結(jié)構(gòu)特別是驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)卻都是大同小異甚至是基本一致的。而它們所共有的時(shí)速慢、費(fèi)體力以及機(jī)械利益不高等等各方面的不足，其最主要最根本的原因?qū)崬樵O(shè)計(jì)欠妥所致。縱觀自行車(chē)發(fā)展史，若從1791年法國(guó)人西布拉克設(shè)計(jì)的“木馬輪”算起，自行車(chē)已有二百多年的歷史。這二百多年來(lái)，自行車(chē)雖然也在不斷更新完善，但其變化頻率以及結(jié)構(gòu)變化等遠(yuǎn)不如轎車(chē)發(fā)展那樣日新月異?，F(xiàn)流行于世界的自行車(chē)車(chē)型，其主要結(jié)構(gòu)和形式與1874年英國(guó)人羅松所設(shè)計(jì)的自行車(chē)大同小異。亦即是說(shuō)，迄今為止的一百余年來(lái)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)造型等再?zèng)]有過(guò)突破性的進(jìn)展與變化。致使一些人甚至認(rèn)為現(xiàn)在的自行車(chē)不論從結(jié)構(gòu)或造型均已基本定型，并已趨向完美，不可能或很難再有較大的突破或是創(chuàng)新了。
然而事實(shí)并非如此，稍加分析即可得出這樣的結(jié)論即目前自行車(chē)所存在的種種缺陷與不足之處，并非沒(méi)有，而是比比皆是，其中有些還是些亟待改進(jìn)的關(guān)鍵性問(wèn)題。大致歸納一下即為1、力學(xué)結(jié)構(gòu)及騎行方式均不合理，不科學(xué)目前自行車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是由腳蹬、曲柄、大鏈輪，鏈條和小鏈輪(飛輪)等部件所組成。驅(qū)動(dòng)方式則為駕駛者用腳踏動(dòng)腳蹬帶動(dòng)曲柄以大鏈輪軸心為中心沿360度封閉運(yùn)動(dòng)軌跡做圓周運(yùn)動(dòng)，由此使大鏈輪旋轉(zhuǎn)并通過(guò)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)小鏈輪(飛輪)轉(zhuǎn)動(dòng)從而使主驅(qū)動(dòng)車(chē)輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車(chē)即向前進(jìn)。從力學(xué)角度來(lái)分析，曲柄和大鏈輪分別起到了杠桿原理中的動(dòng)力臂和重力臂的作用。動(dòng)力臂越長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)就越省力，這是一個(gè)極為普通的常識(shí)。但由于人腿的跨幅所限，使得曲柄長(zhǎng)度無(wú)法再延長(zhǎng)，與大鏈輪半徑之比只能局限于目前的1.74∶1至2∶1之間，因而無(wú)法再充分利用杠桿原理來(lái)進(jìn)一步省力。而從驅(qū)動(dòng)過(guò)程中腳踏腳蹬所做的360度圓周軌跡來(lái)看，其中每只腳能起到驅(qū)動(dòng)作用的運(yùn)動(dòng)軌跡還不到1/2，其余運(yùn)動(dòng)軌跡則為腳的復(fù)位運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)自行車(chē)前進(jìn)來(lái)講純系無(wú)用功，因而在騎車(chē)時(shí)駕駛者須雙腳做輪番踏動(dòng)方能保證自行車(chē)的正常持續(xù)運(yùn)動(dòng))。也就是說(shuō)正是由于力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理不科學(xué)以及因此導(dǎo)致的騎行方式要大量消耗無(wú)用功等等原因，致使當(dāng)前自行車(chē)的機(jī)械利益和工作效率無(wú)法得到進(jìn)一步和大幅度地提高。
2、不符合人的運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)從運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的角度來(lái)看，人在做全身性的運(yùn)動(dòng)時(shí)，其四肢會(huì)本能地做相互交錯(cuò)的協(xié)調(diào)動(dòng)作。即使是那些諸如行走，跑步以及跳躍等以下肢為主的運(yùn)動(dòng)中，若要限制上肢的運(yùn)動(dòng)和配合工作，則不但會(huì)極大地影響其運(yùn)動(dòng)功能，并會(huì)明顯地導(dǎo)致和加速身體的疲勞。騎自行車(chē)本是一種全身性的運(yùn)動(dòng)，但由于當(dāng)前自行車(chē)設(shè)計(jì)的不合理，駕駛者在騎車(chē)過(guò)程中只能將雙臂一直固定于車(chē)把上，這樣不僅使兩臂功能無(wú)法得到正常發(fā)揮，反而會(huì)降低腿部的工作效率并增大全身性的疲勞。而且這種彎腰曲背的騎車(chē)姿式同時(shí)也會(huì)使前進(jìn)中的空氣阻力明顯增大，從而極大地影響到自行車(chē)的前進(jìn)速度。
3、重心高，不安全，車(chē)座設(shè)計(jì)對(duì)人體有害由于現(xiàn)行自行車(chē)各方面條件的限制，車(chē)座不得不設(shè)計(jì)偏高，使得駕駛者坐在車(chē)座上后大都無(wú)法雙腳接觸地面。這樣重心偏高所帶來(lái)的后果除上述所講增大空氣阻力外，同時(shí)還帶來(lái)了諸如不便利和不安全等不利因素。另外現(xiàn)行自行車(chē)車(chē)座大都面積偏小且呈三角形，這樣就使騎車(chē)人會(huì)陰部位長(zhǎng)期受到擠壓。久而久之，就會(huì)引起泌尿生殖系統(tǒng)一些器官的器質(zhì)性病變。
因重心偏高給自行車(chē)防護(hù)篷罩的設(shè)計(jì)安裝也帶來(lái)了重重困難，使得自行車(chē)有史以來(lái)一直未能很好地解決它的全天侯行駛問(wèn)題。如此等等。
當(dāng)然，人們也已注意到近年來(lái)，不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，確也出現(xiàn)了不少有關(guān)自行車(chē)改進(jìn)方面的設(shè)計(jì)與發(fā)明。但總的看來(lái)，大都是諸如把鏈條傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)或鋼索傳動(dòng)，以及增加變速裝置之類(lèi)的枝節(jié)性改良。根本談不到是突破性的進(jìn)展。
另一種趨勢(shì)則是在借助外力的途徑上下工夫。如在自行車(chē)上增設(shè)帶有直流電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)之類(lèi)的輔動(dòng)設(shè)施，或是增設(shè)太陽(yáng)能裝置甚至在自行車(chē)上武裝電腦設(shè)備等等。誠(chéng)然，此類(lèi)措施無(wú)疑會(huì)使自行車(chē)的車(chē)速得到提高。但卻使自行車(chē)失去了所謂“自行”的意義。并且由于這樣的自行車(chē)往往成本高價(jià)格昂貴，根本無(wú)法大面積推廣。總而言之，自行車(chē)這一曾在歷史上對(duì)人類(lèi)做出卓越貢獻(xiàn)的節(jié)能實(shí)用型交通工具，面對(duì)著因社會(huì)高速發(fā)展而對(duì)其提出的越來(lái)越高的苛求以及愈演愈烈的世界性的能源短缺公害污染等嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，早已顯得步履蹣跚，力不從心。所以極端迫切地期待著脫胎換骨，期待著飛躍，期待著新生。而一切修修補(bǔ)補(bǔ)式的漸進(jìn)改良，對(duì)它來(lái)講，早已沒(méi)有任何大的實(shí)際意義了。
本發(fā)明就是針對(duì)上述情況，通過(guò)利用杠桿原理、仿生原理以及空氣動(dòng)力學(xué)的有關(guān)理論而設(shè)計(jì)的一種既保留了原有自行車(chē)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)又符合人類(lèi)運(yùn)動(dòng)的生理特點(diǎn)并能大幅度地節(jié)省體力，提高時(shí)速，安全舒適，造價(jià)低廉，并且極有益于駕駛者身體健康的新式高速自行車(chē)。
本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)結(jié)合


如下圖1為雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)外觀主視圖。
圖2為雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主視圖。
圖3為雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為帶篷的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)外觀示意圖。
圖5為鏈條式(采用鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的)雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)主視圖。
圖6為鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)俯視圖。
其中圖1的為車(chē)架，2為前叉，3為弧形蹬桿，4為腳蹬，5為前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把，6為前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把手柄，7為前輪驅(qū)動(dòng)變速箱，8為前輪，9為前輪鏈盒，10為前擋泥板，11為制動(dòng)桿，12為制動(dòng)鋼索滑輪，13為制動(dòng)鋼索，14為車(chē)椅座，15為衣架，16為后輪鏈盒，17為后輪，18后擋泥板，19為支架，20為支架彈簧。
圖2中的21為弧形蹬桿中心軸(軸上帶有使弧形蹬桿復(fù)位的扭轉(zhuǎn)彈簧，圖中未另外標(biāo)出)22為后輪驅(qū)動(dòng)扇形齒輪，23為后輪一級(jí)傳動(dòng)小齒輪，24為帶有超越機(jī)構(gòu)的增速齒輪，25為后輪二級(jí)傳動(dòng)小齒輪，26為后輪大鏈輪，27為后輪傳動(dòng)鏈條，28為后輪小鏈輪(飛輪)，29為后輪軸，30為制動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸(軸上帶有復(fù)位扭轉(zhuǎn)彈簧，圖中未另標(biāo)出)，31為閘叉，32為閘皮，33為前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把轉(zhuǎn)動(dòng)軸(軸上帶有復(fù)位扭轉(zhuǎn)彈簧，圖中未另標(biāo)出)，34為前輪驅(qū)動(dòng)扇齒輪，35為帶有超越機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪，36為同軸傳動(dòng)齒輪，37為帶有超越機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪，38為前輪驅(qū)動(dòng)二級(jí)傳動(dòng)小齒輪，39為前輪驅(qū)動(dòng)上鏈輪，40為前輪傳動(dòng)鏈條，41為前驅(qū)動(dòng)下鏈輪，42為前輪軸，43為車(chē)椅座彈簧架，44、45均為座簧，46為車(chē)椅座高度調(diào)節(jié)螺桿。
圖4中的47為車(chē)篷折迭骨架中心軸，48為車(chē)篷前部有機(jī)玻璃風(fēng)擋，49為車(chē)篷折迭骨架，50為車(chē)篷蒙布。
圖5中的1為鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)車(chē)架，2為前車(chē)輪，3為后車(chē)輪，4為車(chē)椅座，5為車(chē)椅座后支架，6為轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)兩用車(chē)把，7為前叉，8為前驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)，9為前驅(qū)動(dòng)從動(dòng)鏈輪(飛輪)，10為前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈條，11為后驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)，12為后驅(qū)動(dòng)從動(dòng)鏈輪(飛輪)，13為后驅(qū)動(dòng)鏈條，14為后驅(qū)動(dòng)曲臂，15為腳蹬。
圖6中的16為前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，17為前驅(qū)動(dòng)曲臂，18為前驅(qū)動(dòng)搖把。
為清楚起見(jiàn)，實(shí)施過(guò)程與有關(guān)原理分條敘述如下1、后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本發(fā)明仍以后車(chē)輪為主驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，實(shí)施過(guò)程為駕駛?cè)俗谲?chē)椅座14上(此時(shí)兩腳均可著地)，雙手把握前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把5，起一腳踏動(dòng)腳蹬4并由此帶動(dòng)弧形蹬桿3使之圍繞弧形蹬桿中心軸21做弧形運(yùn)動(dòng)，此時(shí)與弧形蹬桿3同軸的后輪驅(qū)動(dòng)扇型齒輪22同時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)相互嚙合的齒輪組中的后輪一級(jí)傳動(dòng)小齒輪23和后輪一級(jí)傳動(dòng)小齒輪23同軸的帶有超越機(jī)構(gòu)的增速齒輪24以及后輪二級(jí)傳動(dòng)小齒輪25運(yùn)動(dòng)使與后輪二級(jí)傳動(dòng)小齒輪25同軸的后輪大鏈輪26開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)后輪大鏈輪26上的后輪傳動(dòng)鏈條27帶動(dòng)后輪小鏈輪(飛輪)28轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)后輪17向前轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成后輪驅(qū)動(dòng)過(guò)程。因弧形蹬桿中心軸21軸上帶有復(fù)位扭轉(zhuǎn)彈簧，故而當(dāng)?shù)懦龅哪_收回時(shí)，弧形蹬桿3自動(dòng)復(fù)位。
由于弧形蹬桿3的長(zhǎng)度與同軸的后輪驅(qū)動(dòng)扇型齒輪22半徑之比數(shù)倍于原自行車(chē)的曲柄長(zhǎng)度與大鏈輪半徑之比，故而本發(fā)明可數(shù)倍省力于現(xiàn)有自行車(chē)。在增設(shè)增速齒輪的情況下亦可數(shù)倍高速于現(xiàn)有自行車(chē)。
之所以要將弧形蹬桿3側(cè)視投影設(shè)計(jì)為弧形，除為增加其強(qiáng)度，并使其更為美觀外，同時(shí)為了使在蹬車(chē)運(yùn)動(dòng)中不致因弧型蹬桿3的運(yùn)動(dòng)影響前輪轉(zhuǎn)向，由于后輪傳動(dòng)增速裝置為兩組分別獨(dú)立的齒輪組并且由于其中設(shè)有超越機(jī)構(gòu)齒輪，故人在驅(qū)車(chē)過(guò)程中既可雙腳輪番踏動(dòng)腳蹬，也可只用一腳踏動(dòng)或雙腳同時(shí)踏動(dòng)。
2、前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本發(fā)明根據(jù)仿生原理將前輪上也設(shè)計(jì)有驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)施過(guò)程為用手拉動(dòng)前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把手柄6使車(chē)把圍繞前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把轉(zhuǎn)軸33為中心做前后方向的弧形運(yùn)動(dòng)同時(shí)使同軸的前輪驅(qū)動(dòng)扇齒輪34轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)齒輪組中的前輪驅(qū)動(dòng)一級(jí)傳動(dòng)小齒輪35，同軸傳動(dòng)齒輪36，帶有超越機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪37，以及前輪驅(qū)動(dòng)二級(jí)傳動(dòng)小齒輪38使前輪驅(qū)動(dòng)上鏈輪39向前轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)前輪傳動(dòng)鏈條40將力傳至前輪驅(qū)動(dòng)下鏈輪41，從而使前輪8向前滾動(dòng)完成整個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)過(guò)程。
由于前輪驅(qū)動(dòng)向兩用車(chē)把轉(zhuǎn)動(dòng)軸33軸上帶有復(fù)位扭轉(zhuǎn)彈簧，故手放松后前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把5可自動(dòng)復(fù)位。
又因前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)增速齒輪組亦為分別獨(dú)立的兩組，并且各有帶有超越機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪，故雙手可分別或交替拉動(dòng)車(chē)把。
由于本發(fā)明驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用了仿生學(xué)有關(guān)原理故駕駛?cè)藛T在驅(qū)車(chē)過(guò)程中手腳同時(shí)運(yùn)動(dòng)不僅能增加車(chē)速，同時(shí)亦能相對(duì)地減輕疲勞。
考慮到部分騎車(chē)人的習(xí)慣問(wèn)題、降低生產(chǎn)成本以及零件標(biāo)準(zhǔn)化等諸方面因素，本發(fā)明的前后驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可采用鏈傳動(dòng)裝置。
其實(shí)施過(guò)程分條敘述如下(1)后輪驅(qū)動(dòng)鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)的后輪驅(qū)動(dòng)過(guò)程與現(xiàn)有普通自行車(chē)基本相同，即由騎車(chē)人坐于車(chē)椅座上(此時(shí)雙腳也均可著地)，雙手握轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)兩用車(chē)把6，起一腳踏動(dòng)腳蹬15，由此帶支后驅(qū)動(dòng)曲臂14使后驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)11向前轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)后驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈條13使后驅(qū)動(dòng)從動(dòng)鏈輪(飛輪)12同向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)后車(chē)輪3向前。雙腳如此輪番踏動(dòng)，自行車(chē)即向前行。
(2)前輪驅(qū)動(dòng)(加速)由于鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)的前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在操作時(shí)駕駛?cè)藛T手臂須做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為確保騎行中的平衡起見(jiàn)，前驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為單手驅(qū)動(dòng)(即一手掌握方向，另一手用于驅(qū)動(dòng)前輪)。操作時(shí)駕駛?cè)藛T一手扶轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)兩用車(chē)把6的固定部位保持方向，另一手握前驅(qū)動(dòng)搖把18向前轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)前驅(qū)動(dòng)曲臂17帶動(dòng)前驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸16旋轉(zhuǎn)。由于前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸16的兩軸端分別與前驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)8和前驅(qū)動(dòng)曲臂17同心并系固定連接，故而向前轉(zhuǎn)動(dòng)前驅(qū)動(dòng)搖把18即可使前驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)11通過(guò)前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈條10帶動(dòng)前驅(qū)動(dòng)從動(dòng)鏈輪(飛輪)9同向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)前車(chē)輪2前行。
基于造型等方面原因，前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸16的安裝位置設(shè)計(jì)為從轉(zhuǎn)向，驅(qū)動(dòng)兩用車(chē)把6的鋼管空心中通過(guò)，其兩軸端分別與前驅(qū)動(dòng)曲臂17旋轉(zhuǎn)中心和前驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)8同心并為固定連接。
3.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)本發(fā)明中的前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把5設(shè)計(jì)為具有驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向控制兩種功能實(shí)施過(guò)程為以圖中所示的靜態(tài)復(fù)位為標(biāo)準(zhǔn)、住后拉，即可做前輪的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(此時(shí)車(chē)把俯視運(yùn)動(dòng)軌跡為前后方向的直線型)。由于前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把5與前輪驅(qū)動(dòng)變速箱7之間設(shè)有固定擋片(圖中未另標(biāo)出)使前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把5不能向前超越前輪驅(qū)動(dòng)變速箱7。又由于在做轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把手柄6運(yùn)動(dòng)時(shí)所做的俯視運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周形。故在需要轉(zhuǎn)向時(shí)向前推動(dòng)前輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把手柄6轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成本發(fā)明的轉(zhuǎn)向工作。
為使轉(zhuǎn)向靈活并保證在前輪轉(zhuǎn)向時(shí)不受運(yùn)動(dòng)中的弧型蹬桿3的干擾，本發(fā)明前輪設(shè)計(jì)為小型車(chē)輪。
鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)的轉(zhuǎn)向操作方式與現(xiàn)有普通自行車(chē)基本相同。
4.制動(dòng)系統(tǒng)在需要制動(dòng)時(shí)，向后扳動(dòng)制動(dòng)桿11即可使一端固定于制動(dòng)桿上的制動(dòng)鋼索13經(jīng)過(guò)制動(dòng)鋼索滑輪12向前拉動(dòng)后輪的閘叉31和閘皮32，使之貼緊后輪車(chē)圈以完成制動(dòng)過(guò)程。
由于制動(dòng)桿設(shè)計(jì)為杠桿結(jié)構(gòu)并且系直接拉動(dòng)制動(dòng)鋼索和閘叉、閘皮，故本發(fā)明制動(dòng)系統(tǒng)具有極高的安全系數(shù)。
鏈條式雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)的制動(dòng)裝置與制動(dòng)操作方式與現(xiàn)有普通自行車(chē)基本相同。
5.車(chē)篷為保證全天侯行駛，本發(fā)明設(shè)計(jì)有可自由裝卸和折迭的全天侯防護(hù)車(chē)篷，車(chē)篷系，由車(chē)篷前部有機(jī)玻璃風(fēng)擋、車(chē)篷折迭骨架、車(chē)篷折迭骨架中心軸和車(chē)篷蒙布組成。在需要伸展與折迭車(chē)篷時(shí)，只需按需要調(diào)整有機(jī)玻璃風(fēng)擋的前后位置并張開(kāi)或收縮車(chē)篷折迭骨架即可。(圖4中的虛線部分即為全天侯防護(hù)車(chē)篷折迭后的位置示意圖)。
全天侯防報(bào)車(chē)篷的設(shè)計(jì)除為保證全天侯的行駛外，還可在行車(chē)過(guò)程中大幅度地減少行進(jìn)中的空氣阻力，從而使車(chē)速能夠得到進(jìn)一步的提高。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)與積極效果1、大幅度地節(jié)省體力本發(fā)明綜合利用了力學(xué)中的杠桿原理，仿生原理以及空氣動(dòng)力學(xué)的有關(guān)理論，并將傳統(tǒng)的單一腳踏的驅(qū)車(chē)方式改變?yōu)榉先梭w運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)的四肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)把傳統(tǒng)踏車(chē)方法圓周運(yùn)動(dòng)改變?yōu)榛【€運(yùn)動(dòng)以減少驅(qū)車(chē)過(guò)程中的無(wú)用功，因而可大幅度地提高工作效率(在同等用力的情況下，速度可達(dá)現(xiàn)行自行車(chē)的3-5倍)并可使駕駛?cè)藛T的省力值得到最大限度地提高。
2、符合人的運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)，騎行舒適，有益于健康由于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方式為四肢協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，符合人體運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)，因此除能增加車(chē)速外，還能明顯地減輕人體的疲勞程度，另外由于把傳統(tǒng)的自行車(chē)座改變?yōu)橛锌勘车囊问杰?chē)座，因而使人感到舒適并有益于駕駛者的身體健康。
3、重心低，安全本發(fā)明中的車(chē)椅座較之傳統(tǒng)自行車(chē)車(chē)座重心大降低，使駕駛者在車(chē)椅座上即可雙腳著地，這樣除大量減少行進(jìn)中的空氣阻力外，同時(shí)也便于駕駛者可較為隨心所欲地處理突發(fā)情況，加之本發(fā)明設(shè)計(jì)有杠桿的制動(dòng)動(dòng)桿與直接牽動(dòng)閘叉閘皮的鋼索結(jié)構(gòu)，制動(dòng)及時(shí)可靠，故而能確保駕駛者安全。
4、可裝置全天侯防護(hù)設(shè)備由于本發(fā)明重心降低，故而可以比較方便地安裝全天侯防護(hù)設(shè)備。本發(fā)明中的全天侯防護(hù)車(chē)篷除能保證天全侯行駛外，同時(shí)還可根據(jù)需要任意折迭。由于展開(kāi)后的防護(hù)車(chē)篷側(cè)面投影為流線型，故而也有利于大量減少行進(jìn)中的空氣阻力。
5、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，并且占地面積小，易于存放，故而有著極大的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
6、節(jié)約能源、防止污染，有著極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于它是通過(guò)利用力學(xué)中的杠桿原理和有關(guān)人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)的仿生原理以及有關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)等方面理論為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的一種前后車(chē)輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)，并且在行進(jìn)過(guò)程中駕駛?cè)藛T手腳可全部參與驅(qū)動(dòng)工作的新式自行車(chē)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系由腳蹬、弧形蹬桿、傳動(dòng)變速齒輪組、大鏈輪、傳動(dòng)鏈條以及飛輪等部件所組成，其中傳動(dòng)變速齒輪組內(nèi)包含有扇齒輪和帶有超越機(jī)構(gòu)的齒輪，并且在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中腳蹬所劃出的運(yùn)動(dòng)軌跡為弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于前輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)變速齒輪組、鏈輪和鏈條等所組成，其中傳動(dòng)變速齒輪組內(nèi)含有扇齒輪和帶有超越機(jī)構(gòu)的齒輪，并且在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把手柄所劃的運(yùn)動(dòng)軌跡為向后輪方向的弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于它的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向兩用車(chē)把上半部側(cè)視投影形狀為弧形，并且兼?zhèn)淝败?chē)輪驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向兩種功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于前、后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可采用鏈條、鏈輪式傳動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于前、后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用鏈條、鏈輪式傳動(dòng)裝置時(shí)，其前驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸的安裝位置設(shè)計(jì)為從轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)兩用車(chē)把的鋼管空心中通過(guò)，其兩軸端分別與前驅(qū)動(dòng)曲臂旋轉(zhuǎn)中心和前驅(qū)動(dòng)主動(dòng)鏈輪(大鏈輪)同心并為固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于制動(dòng)系統(tǒng)系由固定于車(chē)架梁上的制動(dòng)桿、制動(dòng)鋼索、鋼索滑輪，閘叉和閘皮所組成，其中制動(dòng)桿為杠桿結(jié)構(gòu)，通過(guò)向后扳動(dòng)制動(dòng)桿手柄并帶動(dòng)鋼索、閘叉、閘皮等來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于車(chē)座為靠背椅型，椅面為前尖后寬，其高度低于現(xiàn)行普通成人用自行車(chē)車(chē)座高度，并可根據(jù)需要分別做上、下或前、后方向的位置調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于配有可自由拆卸和折迭的全天侯防護(hù)車(chē)篷，車(chē)篷由有機(jī)玻璃風(fēng)擋、車(chē)篷折迭骨架和車(chē)篷蒙布等所組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于前車(chē)輪小于后車(chē)輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于車(chē)輪、鏈輪、鏈條、飛輪、腳蹬、閘叉、閘皮等部件既可采用現(xiàn)行自行車(chē)零件標(biāo)準(zhǔn)件，又可根據(jù)需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用件，并且可根據(jù)需要增設(shè)變速裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)，其特征在于既可設(shè)計(jì)為雙輪自行單車(chē)，又可設(shè)計(jì)為三輪客貨車(chē)或三輪及四輪自行轎車(chē)。
全文摘要
雙驅(qū)動(dòng)仿生高速自行車(chē)是依據(jù)杠桿原理、仿生原理等有關(guān)理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一種既保留了現(xiàn)有自行車(chē)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)又改變了傳統(tǒng)的自行車(chē)駕駛方式(驅(qū)車(chē)時(shí)手腳可全部參與驅(qū)動(dòng))和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的新式自行車(chē)。本發(fā)明為前后輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)并且前后輪均設(shè)計(jì)有杠桿驅(qū)動(dòng)裝置及齒輪變速機(jī)構(gòu)或鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，同時(shí)還設(shè)計(jì)有靠椅式特種車(chē)座與可任意拆卸和折疊的防護(hù)車(chē)篷。
文檔編號(hào)B62M1/12GK1081416SQ9210586
公開(kāi)日1994年2月2日 申請(qǐng)日期1992年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月22日
發(fā)明者馮偉民 申請(qǐng)人:馮偉民