一種曲柄搖椅式自行車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型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(jī)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(diǎn)，充分運(yùn)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(yùn)動驅(qū)動曲軸連桿機(jī)構(gòu)動作，從而帶動自行車后輪轉(zhuǎn)動。
【專利說明】一種曲柄搖椅式自行車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交通工具或運(yùn)動器材領(lǐng)域，具體涉及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(jìn)，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%都能夠在本實(shí)用新型自行車方案結(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(hù)維修。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(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(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(jī)構(gòu)或是通過齒輪-齒輪機(jī)構(gòu)來驅(qū)動所述后輪轉(zhuǎn)動。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]采用本實(shí)用新型技術(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(diǎn)，充分運(yùn)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(yùn)動驅(qū)動曲軸連桿機(jī)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】
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中腳蹬活動式的自行車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中腳蹬活動式的自行車爆炸結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1中齒輪箱傳動機(jī)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的模型與跟蹤點(diǎn)建立仿真示意圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例1中各軌跡點(diǎn)速度與時間關(guān)系仿真曲線圖；
[0016]圖6為為本實(shí)用新型實(shí)施例2中腳蹬固定式的自行車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖7為為本實(shí)用新型實(shí)施例2中腳蹬固定式的自行車爆炸結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的模型與跟蹤點(diǎn)建立仿真示意圖；
[0019]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例1中各軌跡點(diǎn)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(diǎn)，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(shí)施方式】
[0021]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0022]實(shí)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I下部的前輪2和后輪3、設(shè)置在所述車架I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(shí)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 一端鉸接在連桿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I上，并且所述拱桿8與車架I的轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)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(shí)施例中為了增加拉伸擠壓強(qiáng)度，拱桿8為平行四邊形，如圖2所示，為本實(shí)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(jī)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。
[0023]在本實(shí)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(jī)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I比9。
[0024]如圖4所示，對實(shí)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(jìn)行跟蹤點(diǎn)仿真，得到各跟蹤點(diǎn)速度與時間的關(guān)系，其中AOO1、A002、A003、A004、A005分別為各軌跡跟蹤點(diǎn)，虛線為各軌跡點(diǎn)的運(yùn)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(diǎn)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AOOl點(diǎn)測得，自行車后輪3直徑為550毫米，圖5為實(shí)施例1中各軌跡點(diǎn)速度與時間關(guān)系仿真曲線圖，其中AOOl至A004點(diǎn)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(jī)構(gòu)傳動到A005點(diǎn)時，A005點(diǎn)的速度不隨時間變化，為勻速運(yùn)動，最終通過其傳動到后輪3上的運(yùn)動也為勻速運(yùn)動，其行車安全性大大提高。
[0025]實(shí)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I下部的前輪2和后輪3、設(shè)置在所述車架I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I上，所述腳蹬直接固定在車架I上，只作為騎行者腳踏的支點(diǎn)，所述曲軸7與連桿6的鉸接點(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(jìn)行跟蹤點(diǎn)仿真，得到各跟蹤點(diǎn)速度與時間的關(guān)系，其中A001、A002、A003、A004分別為各軌跡跟蹤點(diǎn)，虛線為各軌跡點(diǎn)的運(yùn)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(diǎn)，且由椅底部A003點(diǎn)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AOOl點(diǎn)測得，前輪2和后輪3直徑為800毫米，實(shí)施例2的搖椅5升降的29毫米相對實(shí)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(yàn)，圖9為實(shí)施例2中各軌跡點(diǎn)速度與時間關(guān)系圖，其中AOOl至A003點(diǎn)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(jī)構(gòu)傳動到A004點(diǎn)時，A004點(diǎn)的速度不隨時間變化，為勻速運(yùn)動，最終通過其傳動到后輪3上的運(yùn)動也為勻速運(yùn)動，其行車安全性大大提高。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)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⑶、車把(4)，其特征在于，還包括有搖椅(5)、連桿(6)、曲軸(7)、拱桿⑶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(I)上，并且所述拱桿(8)與車架(I)的轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)將拱桿(8)分為兩部分，兩部分拱桿之間有一定的夾角。
2.一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⑶、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(I)上，所述腳蹬直接固定在車架(I)上，所述曲軸(7)與連桿出)的鉸接點(diǎn)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(jī)構(gòu)或是通過齒輪-齒輪機(jī)構(gòu)來驅(qū)動所述后輪(3)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B62M11/04GK203946225SQ201420368742
【公開日】2014年11月19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