具有独特的驱动组件的自行车的制作方法
【专利摘要】具有独特的驱动组件的自行车允许骑行者以直立姿势进行骑行，并且具有脚踏板(12)，每个脚踏板(12)通过其前端部以枢转的方式安装在相应的曲轴(8)的端部上，并且每个脚踏板(12)以导杆(13)的形式延伸；导杆(13)被支撑在后部滑动支撑组件(14)上，该组件由横管(15)形成，该横管被水平地整合到框架(2)，并且横管的每个端部容纳有小轮(16)，该小轮的凹槽(16A)被设计用于容纳导杆(13)的横截面。
【专利说明】具有独特的驱动组件的自行车
[0001]本报告涉及引入了一种具有独特的驱动组件的自行车的发明专利申请，该驱动组件使得骑行者能够以直立姿势骑行自行车。
[0002]现有技术包括传统的自行车，其包括通常为管状的车架，该车架具有能够借助把手进行操纵的前轮，以及装配有安装在其轮毂上的棘轮机构的后轮，该棘轮机构由链条驱动，该链条进而围绕通过安装在曲轴上的踏板来驱动的链轮进行延伸，并且这种自行车，根据最常见类型的配置而具有供骑行者骑坐的车座。然而，由该自行车的使用者进行的运动是一种周期性运动，因此并不像走路一样自然。
[0003]现有技术还包括尝试引入一种自行车的驱动装置，由此骑行者可以以直立姿势骑坐在这种自行车上，如2012年4月24日的专利号为8162338的美国专利文献中一样，其中所提出的自行车的后部部分具有如下结构:其中链轮通过链条被安装并连接至棘轮机构。
[0004]在这种自行车中，链轮被曲轴驱动，该曲轴并未装配有传统的踏板，而是被连接至长杆，这些长杆的端部包括用于骑行者脚部的平台，其中一个平台用于右脚，另一个用于左脚，所述平台本身均具有连接至曲轴的杆部。
[0005]在这种自行车中，用于骑行者脚部的每个平台的前端部包含在管状轨道上移动的滑轮，并且该管状轨道以略微倾斜的方式定位，从而使得骑行者在平台上以交替的方式通过类似于正常的人类跨步的椭圆形运动来向前行进。这些运动被转换成杆部的角摆动运动，并且随后被转化成链轮的旋转运动，以产生与后轮轮毂相连的棘轮机构的旋转运动的相应运动。
[0006]这种自行车具有一系列缺点，例如，包括这样的事实，即需要对自行车结构进行大幅改动，以容纳位于后部部分的后轮上方的链轮/棘轮组件，因此造成不常见的过于复杂的设计结构，并且其成本超过普通自行车的正常成本。
[0007]值得被提到的并且代表现有技术的另一个设计是，通过2010年9月29日的专利号为7803090的美国专利所描述的自行车设计。该自行车实际上不是自行车，这是因为它具有三个车轮，即两个前轮和一个后轮。
[0008]在文献US7803090中所描述的自行车是具有驱动系统的混合三轮车，该驱动装置大体类似于文献US8162338中所描述的装置，这是因为它使用了与用于脚部的安装部相连的杆作为直接使后轮运动的装置，其构成车辆的驱动单元。
[0009]上述三轮车包括模仿正常人跨步的椭圆机，并且其操纵装置甚至更加复杂，并在其设计中简单化并不是首选要素。它还是较长，较宽且较重的机器，因此导致运输装置受到限制。
[0010]此外，相对于属于现有技术的车辆类型来说，该三轮式车辆的示例以更直接的方式也作为“椭圆健身车”被人们所熟知，可以观察到共同的特点，即它们均产生骑行者脚部的一种运动形式，这种运动形式可以被看作是或者被定义为是基本椭圆形的。
[0011]通常，在作为现有技术被引用的两种自行车中所确定的椭圆形运动的类型(并且可以被限定为椭圆形)已经被发现比更传统的自行车所产生的转动运动更加有效，只要椭圆形轨迹更加接近表征人类跨步的自然运动。
[0012]本专利申请所提出的自行车是考虑了之前所描述的现有技术的基础上改进的。该自行车构造是传统的自行车，而创新包括用宽的脚踏板来替换踏板，以容纳骑行者的整个脚部，并且脚踏板被安装在相应的曲轴上，用于以传统的方式来驱动链轮/棘轮系统。该系统的棘轮机构同样以传统的方式被安装在自行车后轮的轮毂上。
[0013]本文中所描述的自行车上的每个脚踏板均具有符合自行车后部部分上的滑动底座的导杆。该底座例如可以基于采用使每个杆旋转的方式。
[0014]与所引用的代表现有技术的车辆不同的是，包含在本文所描述的自行车中的脚踏板提供圆形运动，其自然地与导杆控制的角运动进行组合。
[0015]借助这种自行车，骑行者可以以直立姿势进行骑行，而使用的运动是完全自然的。
[0016]客观来讲，本文所描述的自行车有利地将传统自行车的基本方面与完全创新的独特的驱动系统进行组合，并且创新的技术结果通过这种协同组合来获得，由此尽管该车辆拥有独特的驱动系统，但其提供了对于骑行者来说并非不寻常的操作模式。
[0017]而且，本文所描述的自行车是优先进行结构简化和完整功能性的设计的结果，由此能够得到以极具竞争力的成本来大批量生产的车辆。
[0018]本文所描述的自行车，如已经相对所引用的现有技术示例所观察到的一样，运动方式可以被限定和看作是椭圆形运动，基于如上所述的设计来获得的这种类型的运动优先考虑了结构简化和完整功能性。在该示例中，所提出的自行车设计导致自行车能够通过使用世界范围内可用的标准的、更加简单的部件以及更加传统的结构，以更经济的方式来生产。本文所描述的自行车提供了一种运动类型，它模拟了人体的运动，除了作为用于提高直线路段的速度的装置外，还在骑行者使用该自行车来征服陡峭地形，诸如山坡，山脉等时用作提高扭矩的装置。
[0019]以创新的方式，所讨论的自行车具有在休闲、运输和运动中应用的作用，上述应用可以以相对正常自行车所经历的方式(经常引起骑行者的不适，包括当进行长距离使用时造成手脚麻木，脊柱疼痛等)更加舒适的方式来完成。
[0020]本专利申请所涉及的自行车应该根据将基于下述附图来给出的具体描述来全面理解其所有方面，其中:
[0021]图1示出了本文中所描述的自行车的一个模型的立体图；
[0022]图2示出了图1中出现的自行车模型的俯视图；
[0023]图3示出了本文中所描述的自行车的后部的细节图，其中导杆安装在此处；
[0024]图3A示出了从图3取出的放大示意图，它示出了由安装部和导杆形成的组件的一种变型；
[0025]图3B示出了由安装部和导杆形成的组件的第二变型，也根据图3被示意性示出；
[0026]图4示出了由本文所描述的自行车的安装部和导杆形成的组件的第三变型；
[0027]图5示出了由相应的自行车的安装部和导杆形成的组件的第四变型；
[0028]图6示出了由本文所描述的自行车的安装部和导杆形成的组件的第五变型的视图；并且
[0029]图7示出了由相应的自行车的安装部和导杆形成的组件的第六和最终变型，其中枢转保持环被设置用于每个滚动件上的每个杆。该保持环的作用在于防止杆从它们的相应的滚动件上出来。
[0030]根据上述示出的附图，本文所提出的自行车通常由附图标记1来指示，并且它具有管状框架2,该框架以传统方式包括前把手3,用于通过车叉4来操纵前轮5。管状框架2配置有包括链轮7的中心移动组件6。
[0031]链轮7具有相应的曲轴8，并且该链轮由链条9围绕，该链条朝向管状框架2的后部延伸，即，朝向后轮10安装的位置延伸，并且由传统的棘轮机构11来驱动。
[0032]本文所提出的自行车1与传统自行车的区别在于，每个脚踏板12的前端部在相应的曲轴8的端部上进行枢转，其中每个脚踏板12沿相反方向利用导杆13进行延伸。
[0033]导杆13被支撑在后部滑动支撑组件14上，该组件由横管15构成，该横管水平地与框架2整合在一起，并且其每个端部容纳一个滚动件16，该滚动件的凹槽16A的尺寸适合于容纳导杆13的横截面。
[0034]本文所描述的自行车1由链轮7的动作经由曲轴8来推动，并且该组件围绕中心移动轴6旋转，曲轴8，脚踏板12围绕中心移动组件6中的相同的轴旋转，当它们执行由导杆13在相应的滑动安装部14上的定位所确定的角运动时进行枢转。
[0035]如可容易理解的，推动自行车1的运动要自然的多，这是因为脚踏板12以类似于相对在传统自行车上的踏板所观察到的方式围绕链轮7旋转。
[0036]这里所描述的驱动系统的创新在于，它允许骑行者以直立姿势操作自行车，无需去除传统的力传输系统，其中该力传输系统始于曲轴8，经过链轮7和链条9，结束于棘轮机构11和后轮10。
[0037]本文所描述的自行车1的初始变型出现在图3A中，该变型区别于主模型，其区别在于滑动支撑组件，通常具有滚动件16，滚动件具有凹槽16A，该凹槽被构造用于容纳具有“V”形轮廓的导杆13A。
[0038]该自行车还具有从第一变型演变的第二变型，其中相同类型的滚动件16具有凹槽16A，该凹槽被构造用于容纳导杆13，以“V”形轮廓来容纳具有三角状管状轮廓的导杆(由附图标记13B)指示。
[0039]本文所描述的自行车1还具有在图4中示出的第三变型，并且在考虑到滑动支撑组件14时，其区别于主模型。在该组件中，采用了滚动件16具有凹槽16A，该凹槽在比例上更深，并且该情况对于导杆被支撑在这样的滚动件上的条件来说，提高了导杆13实际被保持的条件。
[0040]自行车1还具有出现在图5中的第四变型，其中滑动支撑组件14包括围绕滚动件的倒置“U”形的结构17。在其上部部分，该“U”形结构具有辅助滚动件18，该辅助滚动件可以具有比其他滚动件16所选定的直径尺寸更小的直径尺寸。
[0041]“U”形结构17以围绕与其相应的滚动件16相同的轴进行旋转的方式安装，由此使得当导杆13以任何角度(可以在其运动过程中由导杆13来呈现)从滚动件16移动离开时，辅助滚动件18能够呈现一个与导杆13对抗的位置。
[0042]图6示出了本文所提出的自行车1的第五和最终的变型。该变型以已经利用上两个被引用的变型示出的方式区别于主模型，区别在于，其滑动支撑组件14使用了一对滚动件16，并且这一对滚动件被安装在枢转结构19 (只有一个可见)上，该枢转结构围绕相应的轴20旋转，其中本文所描述的自行车1的第五变型的滚动件16与主模型中所采用的滚动件16完全相同。
[0043]在此处示出的自行车1的任何一个模型中，每个导杆13被定位成在脚踏板12的整周运动过程中与滑动安装部14保持永久接触，这也发生在分别在图3A和3B中说明的杆
13的被定义为13A和13B的变型中。
[0044]遵照上述相同的原理，图7中出现第六和最终的变型，其中由滑动安装部14和导杆13形成的组件包括由附图标记X指示的保持环，该保持环在每个相应的滚动件上进行枢转，并且它还具有防止导杆从相应的凹槽出来的作用。
[0045]本文所描述的自行车1在与所引用的代表现有技术的示例进行比较时，基本上是更加简单和更多功能的配置。
【权利要求】
1.一种具有独特的驱动组件的自行车，该自行车由附图标记(1)指示并且具有管状框架(2)，该管状框架包括前把手(3)，该前把手借助于车叉(4)来控制前轮(5),其中所述管状框架(2)配置有包括链轮(7)的中央移动组件￠)，所述链轮(7)具有相应的曲轴(8)并且被链条⑶围绕，所述链条(9)朝向所述管状框架⑵的后部延伸，其中由棘轮(11)驱动的后轮(10)位于所述后部处，所述自行车(1)的特征在于，具有脚踏板(12),每个所述脚踏板(12)通过其前端部以枢转的方式安装在相应的曲轴(8)的端部上，由此每个所述脚踏板(12)以导杆(13)的形式延伸，所述导杆(13)由包含滑动安装部(14)的后部组件支撑，该后部组件由横管(15)形成，该横管被水平地整合到所述管状框架(2),并且所述横管的每个端部处容纳有滚动件(16),所述滚动件(16)具有凹槽(16八)，该凹槽的尺寸适于容纳所述导杆(13)的横截面。
2.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有一种变型，其中滑动支撑组件(14)包括具有凹槽(16八)的滚动件(16),所述凹槽被构造为用于容纳具有V形轮廓的导杆(13八
3.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有第二变型，其中滑动支撑组件(14)包括具有凹槽(16八)的滚动件(16),所述凹槽被构造为用于容纳具有三角形横截面的管状轮廓的导杆(13八)，如由附图标记(138)所指示的。
4.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有第三变型，其中滑动支撑组件(14)包括具有在比例上更深的凹槽(16八)的滚动件(16)。
5.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有第四变型，其中滑动支撑组件(14)包括围绕每个滚动件(16)的“I”形结构(17),其中所述“I”形结构的上部部分包含辅助滚动件(18)，所述“I”形结构(17)被安装成围绕与相应的滚动件(16)相同的轴进行旋转。
6.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有第五变型，其中滑动支撑组件(14)包括一对滚动件(16),所述一对滚动件安装在围绕相应的轴(20)旋转的枢转结构(19)中。
7.根据权利要求1所述的具有独特的驱动组件的自行车，其特征在于，所述自行车(1)具有第六变型，其中滑动支撑组件(14)和所述导杆(13)具有由附图标记(?指示的保持环，该保持环在每个相应的滚动件上枢转。
【文档编号】B62M1/26GK104321245SQ201380019723
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2012年11月9日
【发明者】B·R·布鲁尔, R·J·麦金农 申请人:阿鲁亚英工程公司