專利名稱：踏步自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種人力驅(qū)動的交通與健身工具，尤其是指一種不存在死點，有兩種操作方式，符合人體工程學(xué)設(shè)計方法的特種自行車。
背景技術(shù)：
目前，公知的自行車是由車架、車輪、方向控制裝置、動力傳動裝置、制動裝置、車座、擋泥板、車燈所組成的。普通的自行車是將壓力施加于車腳蹬上面，車腳蹬帶動車鏈盤轉(zhuǎn)動，車鏈盤的齒與鏈條相互嚙合拉動鏈條運動。鏈條帶動飛輪轉(zhuǎn)動，飛輪帶動車輪同方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)自行車向前運動的功能。但是，普通的鏈條傳動自行車存在死點，在不良環(huán)境下運行費力，用力不均勻，長時間保持相同的騎行姿勢易疲勞，并會對身體造成一定程度的傷害。應(yīng)用鏈條傳動，鏈條飛輪相互磨擦，部件磨損嚴(yán)重，而且能量損耗較大?，F(xiàn)有的非鏈條傳動自行車包括圓錐輪傳動自行車，皮帶傳動自行車但都未能解決自行車存在死點的問題?，F(xiàn)有的自行車沒有解決因長時間保持相同的騎行姿勢而造成的疲勞的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的自行動騎行時有死點，傳動機構(gòu)能耗大，易磨損，長時間連續(xù)使用讓人疲勞的不足。本實用新型提供一種人力交通及健身踏步自行車，為使用者提供站立駕駛和靠坐駕駛兩種操作方式，降低了因長時間保持相同的騎行姿勢而造成的疲勞。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是前車蹬與踏板架頂端相連，腳踏板位于踏板架中部，踏板軸位于前車蹬與腳踏板之間，運動復(fù)位機構(gòu)位于腳踏板與驅(qū)動齒輪之間，踏板架末端的驅(qū)動齒輪與逆止器配合，車座與靠背通過車座軸固定于后車叉上，車座軸可以轉(zhuǎn)動90度角，車座中心與前車蹬水平夾角在15度角至75度角之間。踏板架為一體彎管，包括踏板架、腳踏板、驅(qū)動齒輪、逆止器在內(nèi)的傳動機構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)部件，位于前車蹬與踏板架之間的踏板軸將踏板架與車架連接在一起，利用踏板或前車蹬驅(qū)動踏板架繞軸轉(zhuǎn)動，利用齒輪將動力傳遞到車輪。
運動復(fù)位機構(gòu)被固定在踏板架前端。
傳動機構(gòu)中，定位桿與后車叉連接，下端與軸承相連結(jié)，軸承與主轉(zhuǎn)動軸配合，搖桿與軸承連接，軸承與轉(zhuǎn)動軸配合，剛性元件連桿通過轉(zhuǎn)動軸與踏板架相連。
由前段為圓弧形架，中段為直架，后段分叉形成底車叉的車架連接前后車輪；方向控制部分包括車把、豎桿、車頭碗組、前叉、花鼓；傳動部分包括前車蹬、腳踏板、踏板軸、復(fù)位輪軸、上復(fù)位輪、上復(fù)位輪帶、輪帶軸、踏板架、驅(qū)動扇齒輪、飛輪、后軸、輻條，制動部分包括閘柄、前剎車導(dǎo)線、車閘座、前車閘、后剎車導(dǎo)線、后車閘、前腳閘、后腳閘，車靠背包括前靠背、后靠背，車座包括車座架、車座墊。當(dāng)前車座架豎直方向放置時，后靠背處車體后部水平放置，人的背部、臀部或腰部靠在靠背上，雙腳上下往復(fù)踩踏腳踏板，腳踏板帶動圓弧驅(qū)動裝置例如驅(qū)動扇齒輪、銷齒傳動裝置等作局部的圓弧往復(fù)運動，左右兩個圓弧驅(qū)動裝置與逆止器配合將圓弧驅(qū)動裝置的圓弧往復(fù)運動變換為車輪的單方向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動車輛前進。本實用新型中未使用鏈條傳動裝置，降低了磨擦損耗，使用時較普通自行車省力，延長和提高了踏步車的使用壽命與機械性能。前車座架處于豎直方向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，腳踏板作往復(fù)運動是通過上復(fù)位裝置連接并且?guī)幼笥夷_踏板架作交替的上下往復(fù)運動而實現(xiàn)的。當(dāng)前車座架向前轉(zhuǎn)動到達水平方向放置后，靠背同方向轉(zhuǎn)動處于豎直放置狀態(tài)的時候，人坐在前車座上背部靠在后靠背上，座椅中央與前腳蹬的連線水平夾角在15度角至75度角之間，從力學(xué)角度出發(fā)45度角，為最佳角度。根據(jù)人的需要，通過座位與靠背水平和豎直方向的移動，以及前車蹬機構(gòu)、踏板前部相對于踏板軸、前車蹬軸的相對位置的調(diào)整，以符合人在騎行時最舒適，省力的原則。同時隨時根據(jù)需要改變?nèi)说纳眢w位置，改變騎車方式以減少長時間處于一種運動狀態(tài)而引起的人體局部的疲勞感。不采用旋轉(zhuǎn)運動，這種踏步車在運行過程中不存在死點，使用時比普通自行車更為輕松省力。處于前車座架水平方向放置后靠背豎直放置的站立駕駛操作方式時，腳踏板的往復(fù)運動是通過下復(fù)位裝置連接并且?guī)幼笥夷_踏板架作交替的上下往復(fù)運動而實現(xiàn)的。當(dāng)復(fù)位裝置處于踏板軸后側(cè)時，上復(fù)位裝置由上復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在后車叉的前部，上復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架通過轉(zhuǎn)動軸連接。下復(fù)位裝置由下復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在底車叉上，下復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架通過轉(zhuǎn)動軸連接。當(dāng)復(fù)位裝置處于踏板軸前側(cè)時，上、下復(fù)位裝置由上、下復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在車架前部，上、下復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架通過轉(zhuǎn)動軸連接。后軸將飛輪機構(gòu)、輻條、后車圈、后車胎固定在底車叉與后車叉的末端。車靠背和車座由車座軸固定在后車叉上端由前、后定位塊限制其旋轉(zhuǎn)范圍。通過調(diào)整前、后靠背墊與車座墊在靠背架、車座架上的相對位置，實現(xiàn)操作狀態(tài)的改變。前叉通過車頭碗組與車架相連結(jié)，通過花鼓與前車輪相連接，花鼓包括軸和軸承用于保持輪子的穩(wěn)定。豎桿下端通過車頭碗組與車架相連結(jié)，豎桿上端與車把連接。閘柄固定在車把上，按動閘柄，閘柄帶動前、后剎車導(dǎo)線運動。前剎車導(dǎo)線帶動位于前車叉上的前車閘運動，前車閘與前車輪接觸摩擦起到制動作用。后剎車導(dǎo)線帶動位于后車叉上的后車閘運動，后車閘與后車輪接觸摩擦起到制動作用。前腳閘位于車架前部，人踩壓前腳閘踏板，前腳閘與前車輪接觸摩擦起到制動作用。后腳閘與后車閘制成一體，人踩壓后腳閘踏板，后腳閘與后車輪接觸摩擦起到制動作用。采用多處車閘的設(shè)計方法，提高了腳踏車的制動安全性。采用踏板結(jié)構(gòu)車體與人的重心較普通自行車可以降低從而提高安全性與穩(wěn)定性。
本實用新型有益效果是，減小了因為摩擦而損耗的能量的同時，消除了死點，使人在騎行時用力均勻，從而減少疲勞感。采用站立駕駛和靠坐駕駛兩種操作方式，降低了因長時間保持相同的騎行姿勢而引起的疲勞感。機械摩擦小，使得各部件使用壽命相對于普通自行車延長，安全可靠。產(chǎn)生噪聲輕微。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適合小型化，方便攜帶。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步進行說明


圖1是本實用新型第一個實施例的構(gòu)造圖。
圖2是本實用新型的外觀圖。
圖3是本實用新型第二個實施例的傳動機構(gòu)圖。
圖4是本實用新型第一個實施例的傳動機構(gòu)圖。
圖5是本實用新型第三個實施例的示意圖。
圖中1.車閘座，2.后剎車導(dǎo)線，3.前車閘，4.花鼓(包括軸和軸承用于保持輪子的穩(wěn)定)，5.車把，6.豎桿，7.閘柄，8.前剎車導(dǎo)線，9.車頭碗組，10.車架，11.前車蹬，12.前車輪，13.前叉，14.下復(fù)位輪帶，15.下復(fù)位輪，16.前定位塊，17.復(fù)位輪軸，18.上復(fù)位輪帶，19.上復(fù)位輪，20.轉(zhuǎn)動軸，21.踏板架，22.后車閘(后腳閘)，23.腳踏板，24.前腳閘，25.前車座架，26.車座，27.前靠背墊，28.后靠背墊，29.后靠背架，30.后定位塊；31.車座軸，32.后車叉，33.驅(qū)動扇齒輪，34.輻條，35.飛輪，36.后軸，37.底車叉，38.后車輪，39.踏板軸，40.定位桿，41.主轉(zhuǎn)動軸，42.搖桿，43.軸承，44.轉(zhuǎn)動軸，45.連桿，46.前車蹬軸，47.外殼(包括擋泥板)，48.前復(fù)位裝置，49踏板軸。
具體實施方式
在
圖1所示的第一個實施例中，車架(10)連接前后車輪，方向控制部分包括車把(5)、豎桿(6)、車頭碗組(9)、前叉(13)、花鼓(4)，傳動部分包括前車蹬(11)、腳踏板(23)、前腳閘(24)、踏板軸(39)、復(fù)位輪軸(17)、上復(fù)位輪(19)、上復(fù)位輪帶(18)、車動軸(20)、踏板架(21)、驅(qū)動扇齒輪(33)、飛輪(35)、后軸(36)、輻條(34)，制動部分包括閘柄(7)、前剎車導(dǎo)線(8)、車閘座(1)、前車閘(3)、后剎車導(dǎo)線(2)、后車閘(22)、前腳閘(24)，車靠背包括前靠背墊(27)、后靠背墊(28)和車座包括車座架(10)、車座(26)。當(dāng)前車座架(25)豎直方向放置時后靠背架(29)處與車體后部水平放置，人的背部、臀部或腰部靠在靠背上，雙腳上下往復(fù)踩踏腳踏板(23)，腳踏板(23)帶動圓弧驅(qū)動裝置例如驅(qū)動扇齒輪(33)、銷齒傳動裝置等作局部的圓弧往復(fù)運動，左右兩個圓弧驅(qū)動裝置通過逆止器將圓弧驅(qū)動裝置的圓弧往復(fù)運動變換為車輪(38)的單方向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動車輛前進。處于前車座架(25)豎直方向放置狀態(tài)時，腳踏板(23)作往復(fù)運動是通過上復(fù)位裝置連接并且?guī)幼笥夷_踏板架(23)作交替的上下往復(fù)運動而實現(xiàn)的。當(dāng)前車座架(10)向前轉(zhuǎn)動到達水平方向旋轉(zhuǎn)后，靠背架(29)同方向轉(zhuǎn)動處于豎直放置狀態(tài)的時候，人坐在車座(26)上，背部靠在后靠背墊(28)上，座椅中央與前車蹬(11)的連線水平夾角在15度角至75度角之間，從力學(xué)角度出發(fā)45度角為最佳角度，通過車座與靠背水平與豎直方向的移動，以及前車蹬(11)機構(gòu)、踏板架(21)前部相對于踏板軸(39)、前車蹬軸(46)的相對位置的調(diào)整，根據(jù)人的需要可以調(diào)節(jié)。隨時根據(jù)需要改變?nèi)说纳眢w位置，改變騎車方式減少長時間處于一種運動狀態(tài)而引起的人體局部的疲勞感。采用往復(fù)運動方式，這種踏步車在運行過程中不存在死點。處于前車座架(25)水平方向放置后靠背架(29)豎直放置時，腳踏板(23)作往復(fù)運動是通過下復(fù)位裝置連接并且?guī)幼笥姨ぐ寮?21)作交替的上下往復(fù)運動而實現(xiàn)的。當(dāng)復(fù)位裝置處于踏板軸(39)后側(cè)時，上復(fù)位裝置由上復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在后車叉(32)的前部，上復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架(23)通過轉(zhuǎn)動軸(20)連接。下復(fù)位裝置由下復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在底車叉(37)上，下復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架(23)通過轉(zhuǎn)動軸(20)連接。當(dāng)復(fù)位裝置處于踏板軸(39)前側(cè)時，上、下復(fù)位裝置由上、下復(fù)位裝置轉(zhuǎn)動軸固定在車架前部，上、下復(fù)位裝置的兩端分別與左右踏板架通過轉(zhuǎn)動軸(20)連接。后軸(36)將飛輪(35)機構(gòu)、輻條(34)、后車輪(38)固定在底車叉(37)與后車叉(32)的末端。車靠背和車座由車座軸(31)固定在后車叉(32)上端由前定位塊(16)、后定位塊(30)限制其旋轉(zhuǎn)范圍。通過調(diào)整前靠背墊(27)、后靠背墊(28)與車座(26)的在靠背架(29)與前車座架(25)上的相對位置，實現(xiàn)運動狀態(tài)的改變。前叉通過車頭碗組(9)與車架(10)相連接，通過花鼓(包括軸和軸承用于保持輪子的穩(wěn)定)(4)與前車輪(12)相連接。豎桿(6)通過車頭的碗組(9)與車架(10)相連接，上端與車把(5)連接。閘柄(7)固定在車把(5)上，按動閘柄(7)，閘柄帶動前、后剎車導(dǎo)線(8，2)運動。前剎車導(dǎo)線(8)帶動位于前叉(13)上的前車閘(3)運動，前車閘(3)與前車輪(12)內(nèi)圈接觸摩擦起到制動作用。后剎車導(dǎo)線(2)帶動位于后車叉(32)上的后車閘(22)運動，后車閘(22)與后車輪(38)接觸摩擦起到制動作用。前腳閘(24)位于車架(10)前部，人踩壓前腳閘(24)踏板，前腳閘與前車胎接觸摩擦起到制動作用。后腳閘(22)與的車閘制成一體，人踩壓后腳閘(22)踏板，后腳閘(22)與后車輪(38)接觸摩擦起到制動作用。采用多處車閘的設(shè)計方法，提高了腳踏車的制動安全性。采用踏板結(jié)構(gòu)車體與人的重心可以較普通自行車降低，從而提高安全性與穩(wěn)定性。
在圖2所示的外觀圖中，外殼(包括擋泥板)(47)將傳動機構(gòu)的后部密封，以防止外界物質(zhì)進入傳動機構(gòu)中，而對傳動機構(gòu)造成的損害。
圖3所示的第二個實施例的傳動機構(gòu)中，定位桿(40)與后車叉(32)連接，下端與軸承相連接，軸承與主轉(zhuǎn)動軸(41)配合，保證搖桿(42)可以圍繞主轉(zhuǎn)動軸(41)自由旋轉(zhuǎn)。搖桿(42)與軸承(43)連接，軸承(43)與轉(zhuǎn)動軸(44)配合，保證連桿(45)可以圍繞轉(zhuǎn)動軸(44)自由旋轉(zhuǎn)，剛性元件連桿(45)通過轉(zhuǎn)動軸(20)與踏板架(21)相連，起到復(fù)位的作用。當(dāng)人施加作用力于前車蹬(11)或腳踏板(23)上時，踏板架繞踏板軸(39)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動扇齒輪(33)隨之作圓弧往復(fù)運動，驅(qū)動飛輪(35)轉(zhuǎn)動，左右兩個飛輪通過逆止器將圓弧往復(fù)運動變換為后軸(36)的單方向轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動車輛前進。
圖4所示的第一個實施例的傳動機構(gòu)中，將剛性部件改為柔性部件。上復(fù)位輪(19)與下復(fù)位輪(15)通過下復(fù)位輪帶(14)與上復(fù)位輪帶(18)連接，轉(zhuǎn)動軸(20)固定，將踏板架(21)限定在正常的工作范圍之內(nèi)。圖5所示的第三個實施例的示意圖，復(fù)位機構(gòu)被固定在踏板架(21)前端，帶動踏板架(21)圍繞踏板軸(49)旋轉(zhuǎn)，從而起到驅(qū)動車輪的作用。
權(quán)利要求1.一種人力交通及健身跨步自行車，其特征是前車蹬與踏板架頂端相連，腳踏板位于踏板架中部，踏板軸位于前車蹬與腳踏板之間，運動復(fù)位機構(gòu)位于腳踏板與驅(qū)動齒輪之間，踏板架末端的驅(qū)動齒輪與逆止器配合，車座與靠背通過車座軸固定于后車叉上，車座軸可以轉(zhuǎn)動90度角，車座中心與前車蹬水平夾角在15度角至75度角之間，踏板架為一體彎管，包括踏板架、腳踏板、驅(qū)動齒輪、逆止器在內(nèi)的傳動機構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)部件，位于前車蹬與踏板架之間的踏板軸將踏板架與車架連接在一起，利用踏板或前車蹬驅(qū)動踏板架繞軸轉(zhuǎn)動，利用齒輪將動力傳遞到車輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏步自行車，其特征是運動復(fù)位機構(gòu)被固定在踏板架前端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏步自行車，其特征是傳動機構(gòu)中，定位桿與后車叉連接，下端與軸承相連結(jié)，軸承與主轉(zhuǎn)動軸配合，搖桿與軸承連接，軸承與轉(zhuǎn)動軸配合，剛性元件連桿通過轉(zhuǎn)動軸與踏板架相連。
專利摘要一種人力驅(qū)動的交通與健身踏步自行車，前車蹬與踏板架頂端相連，腳踏板位于踏板架中部，踏板軸位于前車蹬與腳踏板之間，運動復(fù)位機構(gòu)位于腳踏板與驅(qū)動齒輪之間，踏板架末端的驅(qū)動齒輪與逆止器配合，車座與靠背通過車座軸固定于后車叉上，車座軸可以轉(zhuǎn)動90°角，車座墊與靠背墊通過導(dǎo)槽或支架與車座、靠背相連，車座(前靠背)中心與前車蹬水平夾角在15°～75°之間克服了現(xiàn)有的自行車騎行時有死點，傳動機構(gòu)能耗大，易磨損，連續(xù)使用讓人疲勞的不足。為非鏈?zhǔn)阶孕熊?，采用剛性搖桿結(jié)構(gòu)代替鏈條傳動，減小了能量損耗，消除了死點。采用站立駕駛和靠坐駕駛兩種操作方式，降低了因長時間保持相同的騎行姿勢而造成的疲勞。
文檔編號B62K3/00GK2671930SQ0328473
公開日2005年1月19日 申請日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者崔剛 申請人:崔剛