椅坐姿自行車的制作方法
【專利說(shuō)明】椅坐姿自行車
[0001]本發(fā)明為椅坐姿自行車，它涉及到自行車的創(chuàng)新領(lǐng)域。
[0002]用自行車出行能夠健身、綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)便捷等好處。多年來(lái)受到世界各國(guó)民眾的青睞。如今，我國(guó)和世界其他國(guó)家包括發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)辟和繼續(xù)開(kāi)辟自行車道，以鼓勵(lì)使用自行車，這一點(diǎn)已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)與共識(shí)。
[0003]自行車經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，它的花式品種繁多。但是，萬(wàn)變不離其宗，人的騎行姿態(tài)不變，仍是騎在鞍座上踏行，雖然人們已經(jīng)習(xí)慣了此種騎行方式，然而，自行車是以人力為動(dòng)力的，如何提高其轉(zhuǎn)化效率和安全舒適，這是一門人、自行車工程力學(xué)學(xué)科較復(fù)雜的問(wèn)題，也是必須探討的問(wèn)題。人們長(zhǎng)期及本人幾十年騎車騎過(guò)多種車型含賽車之實(shí)踐表明，騎自行車有如下弊端:1、人車的合成重心高，安全性降低；2、車騎久了，有種所謂騎自行車病，因?yàn)轵T車時(shí)，三點(diǎn)支撐，即雙手撐車把，手腕酸痛，騎在三角形小鞍座上，會(huì)陰部位受壓痛，甚至某些人因此不宜騎自行車；3、騎車的人力轉(zhuǎn)化為自行車的動(dòng)力，效率不高，故費(fèi)勁。分析其原因，騎車時(shí)，人的兩條腿如同往復(fù)機(jī)中的活塞鏈桿，上下往復(fù)踏車，踏車的反作用力得靠人的體重來(lái)克服，本人比賽時(shí)，因體輕常一手控車把一手抓住賽車上管，以抗衡踏車的反作用力，這也表明騎車難以使得上勁。一般人的雙腿約占人體重的四成，大約20-30公斤，一般以每分鐘上下往復(fù)一百二十次，這樣子，怎么不累人呢！再有原普通自行車的包絡(luò)體積大，較重，停放不便，需要一定場(chǎng)所。由于上述諸原因，在一定程度上影響自行車的廣范應(yīng)用。故而，這些也為本項(xiàng)目提出了任務(wù)。
[0004]這項(xiàng)任務(wù)經(jīng)過(guò)多年的深思、設(shè)計(jì)、研制試驗(yàn)，而作出了如下變革:改騎鞍座踏車為坐在靠背座椅上的姿態(tài)踏車，圖O所示，給它起個(gè)名叫:椅坐姿自行車，人坐上靠背椅子雙腳分別輪流踏左右擺桿下端踏腳板6、12 (圖2)，驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。這就是本發(fā)明的重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。為適應(yīng)椅坐姿改革，傳動(dòng)系統(tǒng)也必須作相應(yīng)的改革。
[0005]圖2是本發(fā)明的傳動(dòng)原理圖。圖示將傳統(tǒng)的腳踏曲柄上的踏腳板作上下往復(fù)傳動(dòng)改為似鐘擺樣擺動(dòng)傳動(dòng)。擺桿分1、2、3，I為左擺桿，2為右擺桿，擺桿1、3均有相應(yīng)的左右踏腳板6、12。踏腳板可放可收折。擺桿I與擺桿2通過(guò)軸10及鍵固定連接成整體，這樣擺桿I的推力能經(jīng)軸10傳給擺桿2。軸10與其座9為滾動(dòng)配合，其構(gòu)造與自行車中軸類同。固定在車身管5的前端。其傳動(dòng)方式是:雙腳分別輪流踏左右擺桿下端踏腳板，使擺桿前后擺動(dòng)，通過(guò)擺桿中段調(diào)速器7、13與連桿鉸接以帶動(dòng)連桿4、5，連桿另一端與半鏈結(jié)扣11、14鉸接，半鏈隨連桿前后動(dòng)作，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)行車。為減輕鏈條重量，在一圈中有一半用細(xì)鋼絲繩代鏈條，即鏈條與鋼絲繩組成一周圈，各占1/2長(zhǎng)，架設(shè)于飛輪與順連桿方向另一頭的松緊調(diào)節(jié)槽輪組8之間。兩只槽輪餅列同軸，兩只飛輪餅列同軸。擺桿中段調(diào)速器的滑塊位置與擺桿支撐頂點(diǎn)O的距離決定行車的速比，離O點(diǎn)近時(shí)，力矩大，迎風(fēng)和上坡用，車速低；反之車速快，無(wú)級(jí)變速，調(diào)速方便，扳松拉動(dòng)扳緊，便可隨意調(diào)速。早年試驗(yàn)車試驗(yàn)(約在1986年在上海試驗(yàn)，試驗(yàn)路段去復(fù)興島路、橋、軍工路和內(nèi)江路等)表明小輪車輪徑0.4米的車速與大輪28寸車速不相上下。本發(fā)明的試驗(yàn)車約在今年五、六月份作過(guò)幾次試驗(yàn)，都是在晚間，未作測(cè)試，僅體會(huì)而已。
[0006]左右擺桿系統(tǒng)動(dòng)作原理相同，這樣人坐在約0.08平方米有靠背的椅子上，兩條腿無(wú)須上下往復(fù)動(dòng)作，大腿只需用力通過(guò)小腿、雙腳輪流推動(dòng)左右擺桿踏行，可實(shí)現(xiàn)變上下往復(fù)為水平擺式傳動(dòng)，這樣20?30公斤重的雙腿無(wú)需以每分鐘一百多次的頻率上下往復(fù)了，提高了人力轉(zhuǎn)化成車動(dòng)力的效率，相應(yīng)地節(jié)省了體力，踏車所產(chǎn)生的反作用力由椅背克服，同時(shí)也使得上勁。圖中件3為弓弦。以下說(shuō)明有關(guān)椅坐姿改革所涉及部件結(jié)構(gòu)的初期做法，座椅部份，圖1，座椅面積約0.08平方米，用天然竹材料及金屬結(jié)構(gòu)制成?？勘掣呒s0.36米，與座同寬，軟墊、可調(diào)可折疊。件4用模胎制成U形截面弓形架，再將兩只弓形架背對(duì)背平行離開(kāi)三公分，由件2連接成座椅構(gòu)架整體，安裝在車身管5后上端。在三公分槽中的后段架設(shè)靠背柱7的下部滑座1，滑座在槽中可以前后調(diào)節(jié)，以適應(yīng)人體身高需要，在其上端與靠背柱7的下端鉸接，靠背可向前折疊。金結(jié)構(gòu)架座上舖設(shè)天然竹制面6，竹制面是由若干竹片加工成一定規(guī)格后用細(xì)不銹鋼筋在兩端串連成排并安插在金結(jié)構(gòu)架上以螺釘固定。天然竹面可以經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)，而且富有彈柔性。彈性在此用來(lái)分散坐骨接觸面上的集中應(yīng)力，從而使座椅更適宜人在動(dòng)態(tài)下乘坐。為降低整車重量、為縮小包絡(luò)尺寸、為上下車便利和舒適，對(duì)整車及一些構(gòu)件如車身、后車叉等均作了相應(yīng)的人性化設(shè)計(jì)并試驗(yàn)。至此，將騎改坐的優(yōu)越性歸納一下:首先消除了騎自行車的上述種種缺陷；提高了人力轉(zhuǎn)化成車動(dòng)力的效率；降低了人車合成重心；輕便小型化；踏行輕松舒適，這實(shí)質(zhì)上也是人與自行車工程力學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)嘗試。
[0007]圖3是椅坐姿自行車的整車柔性避震裝置。在車身管5與后輪車叉鉸接點(diǎn)下約180毫米處設(shè)帶阻尼的緩沖器，其兩端分別與車身管5中支承件3和后車叉I中小梁鉸接，這可以起到整車的避震作用。為弄清此整車避震系統(tǒng)對(duì)行車的安全影響，整車的操控穩(wěn)定性。本人曾在1985年作過(guò)上下橋和崎嶇不平的道路上做過(guò)實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是對(duì)操控性能無(wú)礙，覺(jué)不著。事實(shí)上，現(xiàn)在已經(jīng)有多種車身鉸接避震式自行車在市場(chǎng)上銷售和在使用。故從現(xiàn)實(shí)上也證明了安全。為降低風(fēng)阻力，在車前面設(shè)有降低風(fēng)阻力罩兼防雨罩，它由鋼骨架及能耐曬和防腐的化纖布制成。鋼骨架組成撐起來(lái)能使布面被撐成近似流線形風(fēng)罩。鋼骨架固緊在車身前的面管上。亦可收捲。
[0008]展望
[0009]上述均為本發(fā)明的本體特性。在設(shè)計(jì)中還考慮到其在旅行中的應(yīng)用，有可能成為“旅伴”。它可以馱行李上車船、旅館，坐上它逛風(fēng)景。車身矮而小，收折起來(lái)還要小。車重可做到8kg，當(dāng)然還可再輕，少不了材料工藝裝備價(jià)格會(huì)較高，恐怕，目前在經(jīng)濟(jì)上市場(chǎng)上還得探討。
[0010]實(shí)施
[0011]椅坐姿自行車是從傳統(tǒng)自行車進(jìn)化而來(lái)，它的基因仍然是自行車，健身、綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)方便是它的代名詞。
[0012]【附圖說(shuō)明】:圖O是椅坐姿自行車總圖，其它圖，圖1、圖2、圖3、均為組件圖。圖1是座椅組件圖，圖2為傳動(dòng)原理圖，圖3是整車避震裝置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種椅坐姿自行車,包括人車工程力學(xué)的一種表征 椅坐姿態(tài)且有可調(diào)可折疊靠背的狀態(tài)下踏車及相應(yīng)配套的擺桿傳動(dòng)系統(tǒng)；上下移動(dòng)擺桿與連桿鉸接點(diǎn)位置即調(diào)速器，可得加倍增速且全程無(wú)級(jí)變速結(jié)構(gòu)；鋼弓形結(jié)構(gòu)天然竹制面彈柔性座椅；可收折后車叉與車身鉸接兩者間設(shè)附阻尼的避震器組成整車的避震方式；車臉面部設(shè)耐曬耐腐布及骨架構(gòu)成降低風(fēng)阻力罩兼防風(fēng)雨罩以及為便攜整車所作的小型化、輕量化人性化設(shè)計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種椅坐姿自行車，其特征在于:非傳統(tǒng)地騎在三角形鞍座上踏車，而是坐在可按人體調(diào)距，可折疊靠背的椅子上踏車。
3.如權(quán)利要求1所述的一種椅坐姿自行車,其特征是:座椅面為天然竹材制成的。
4.如權(quán)利要求1所述的一種椅坐姿自行車，其特征是:不用傳統(tǒng)自行車曲柄上下往復(fù)踏車，而是水平擺動(dòng)踏車。
5.如權(quán)利要求1所述的，一種椅坐姿自行車，其特征是:上下移動(dòng)擺桿與連桿鉸接點(diǎn)位置可得加倍增速并且全程無(wú)級(jí)變速結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的，一種椅坐姿自行車，其特征是:在車前面部設(shè)有降低風(fēng)阻力罩兼防風(fēng)雨罩。
【專利摘要】自行車受到世界各國(guó)民眾的青睞，許多國(guó)家包括發(fā)達(dá)國(guó)家都紛紛開(kāi)辟自行車道來(lái)發(fā)展它。它綠色、環(huán)保、方便和有利于健康，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。然而，它也存在一些缺陷，如騎自行車病，有些人還不宜騎自行車，人力轉(zhuǎn)化成自行車動(dòng)力的轉(zhuǎn)化效率不高，故踏起來(lái)費(fèi)勁等，在一定程度上影響它的廣泛應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)改變傳統(tǒng)的騎鞍座自行車為坐椅姿態(tài)踏自行車；改雙腳踏曲柄上下往復(fù)傳動(dòng)為擺桿水平擺式傳動(dòng)。此改不但適應(yīng)椅坐姿踏車還可以增速和無(wú)級(jí)變速。據(jù)1986年的實(shí)測(cè)試驗(yàn)，400毫米小輪經(jīng)車不比28吋車慢。椅坐姿自行車消除了騎自行車的種種缺陷，設(shè)座椅靠背、設(shè)有阻尼的整車避震器踏起來(lái)輕松舒適。
【IPC分類】B62J1-00, B62M1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104648528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310580956
【發(fā)明人】張漢清
【申請(qǐng)人】張漢清
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月19日