专利名称：健身娱乐多用自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种健身娱乐多用自行车。它是在自行车上采用了可调节的车架、座椅、支撑保护装置及由两套带棘轮的绞线轮、拉力器、拉索、滑轮等构件构成的往复旋摆放收索式传动而制成的集健身、娱乐、代步于一体的自行车。
目前公知的自行车是采用链传动。只有整圈旋转蹬踏一种驱动形式。或不能变速，或变速机构复杂，加之座椅窄小，身体不舒适，不自由，且仅能作代步用。
本发明的目的就是要制造一种更舒适、更安全、具有多种驱动方式，能实现一车多用，既能作室内健身、娱乐，又能代步，且无需在行驶中变速而能达到变速效果的新型多用车。
本发明的目的是这样实现的一、构造见附图P2图2,P3图3，龙头1(其上装有刹车手柄，刹车同自行车，图中略)装在通过平面轴承穿过车架4的前叉5上，前叉5的下端通过前轴(前轴应制得粗些、长些)，装有前轮和可调控的支撑保护装置总成7(7由锁紧镙母7a，见P10
图14，联接镙管7b，拉杆7c，带端面齿形的棘爪轴7d，带端面齿形的棘爪7e，锁紧镙母7f，锁紧镙母7g，弹簧7h，带棘齿的叉架杆7i，支撑小轮7j组成。7b旋在前轴上，靠7a锁紧，7c的下端空套在7b上，上端固连在前叉5上特制的镙杆上，中部与旋在7b上的7d作紧固连接，7b的另一端镙杆上空套有7e，靠7f限位，如拧紧7f限位，使7d、7e的端面齿形嵌合，则7e被固定，如不拧紧7f，即7e的端面齿形脱出，则7e可自由转动，7i空套在7b上，7h的一端挂在7i的叉架孔中，另一端挂在7d孔中，将7i拉离地面，靠7e限位，7i的叉架中装有7j，下踩7i至7j着地，可起支撑保护和制动作用，如再踩下7e可将7j卡在地面上，起站架作用)。车架4的前端有特制的车架杆连结套和滑轮卡架，见P9图12，卡架上可供卡装滑轮总成3,P8图11(3由滑轮杆3a、弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母3b、3c、3d、3e用自行车中轴用弹子等制成，滑轮体3f，挡架3g组成)3又能用来装左右摇手柄总成2:(P8图10,2由塑胶套2a，手柄2b，和旋入2b下端镙孔中的活动脚踏板2c组成)，制有轴承滚道的左右车架杆6,P10图13，前端用销轴连接在车架4的前端连接套中，后端用销轴穿连在车架调节孔中，可沿孔杆调节高低，车架4的后端，通过轴承座总成14，与左右轮毂接轴10作固定(14由轴承座14a，轴承14b，端盖14c组成，14a图见P11图17,14b的内圈与10作固定)10的一端制成外方内圆状，其外部方榫插入轮毂总成9的相应方榫中(9由外圆内方状的轮毂9a和轴承9b组成)10的内圆孔的直径等于轴承9b的外圈安装尺寸，正好顶住左右外圈端面，靠后轴总成11(由后轴11a，弹子，弹碗，调节档，锁紧镙母11b,11c,11d,11e组成，同自行车后轴结构)而联成一个整体(见P3图3A-A)；在10的两外端固定有绞线轮总成12，(见P11图15,12由棘轮12a-可以是自行车飞，也可以是外圈与绞线轮制成一体的其它形式棘轮，其内圈与10作固定；绞线轮12b，挂接镙栓12c组成)12b在直径方向上划分为数个分布圆，在最小的分布园上，如D=100处，制数个均匀分布的园杆，将绞线轮的三块圆板在宽度方向上连成一个整体，园杆也可供挂接拉索用，其它分布圆直径上相互错开一定角度，各制有数个均匀分布的光孔，以便根据据需要换穿上镙栓12c；绞线轮在宽度方向上制成两部分，一部分供在12c上顺向挂接拉索18，缠绕数圈后引出，引出端的连接视用途而定，(18可采用宽度16-20的平皮带)，另一部分亦顺向绕挂拉力器19引出的绕索，(19可采用市售五根装拉力器，去掉握手部分，但应在其中换装一根较软的弹簧，其弹力仅保证棘轮逆向空转时能使拉索回位即可，以便作代步车使用时，不致耗费过多的力)，19挂在带滑轮的拉力器挂杆20上，20插在车架4的立杆中，立杆上部焊有顶紧镙丝，用于固定20在立杆中的位置，立杆的中部制有联接片，用于联接拉杆16，货架17的一端，16、17的另一端联接在车架4横杆最后端的联接片上，靠左右小滑轮13的镙杆穿过其中后固定，见P10图16,13由镙杆13a，组成滑轮轴承的弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母13b、13c、13d、13e装在镙杆13a上，在轴承上装有滑轮体13f，镙杆的外端固定有与镙母制成一体的档架13g、13a穿在车架4上后靠镙母锁紧固定。座椅总成22(P12图18，图18-22d，图18-22c,P13图18-22a，图18-22b,22由椅架体22a，靠背22b，加长杆22c，加长靠22d组成，调节各部分或改变与车架4或车架杆6的连结、安放关系可满足不同的需要)，在车架4左右横杆的下方还各有一短立杆，其上制有光孔和镙杆，用以换装支撑保护装置总成7，另外，还配有拉手21，拉绳23，脚蹬套24，站架15等附件。
总体尺寸见P4图4二、传动部分工作原理该车的传动部分是由两套独立的带棘轮的绞线轮和拉力器，通过左右轮毂接轴、轮毂和拉索、滑轮连成一整体的组合体。首先，视用途的不同确定拉力器弹簧根数和初始预紧力的大小，调定后，当顺时针拉动拉索时绞线轮顺转，通过棘轮外圈、棘爪带动内圈转动，内圈固接在轮毂接轴10上，而10又通过方榫和后轴连在同一轮毂9上，因而只要其中任意一个绞线轮顺转或同时顺转都会使车轮转动，由于棘轮的单向传导性，逆转时，不能带动车轮，只是棘轮外圈的逆向空转，所以两绞线轮相互之间不产生干涉，在拉动拉索使绞线轮在转动过程中，拉力器绕索作顺向卷绕，拉索行程越大，拉力器绕索行程也越大，即拉索被拉出的长度等于拉力器绕索被卷绕的长度，拉力器弹簧伸长，拉到位后，拉力消失，绞线轮和棘轮外圈在弹簧力复位作用下被带着逆向空转，其结果使拉索被重新卷紧，绞线轮在工作过程中作往复旋转摆动，拉放一次，完成一个工作循环。改变弹簧根数和初始预紧力的大小就能适应代步，健身，娱乐等不同目的的需要。
三、工作状态说明根据使用目的不同，某些构件的装配连接位置也不同，下面据此结合附图P4图4,P5图5,P5图6,P6图7,P6图8,P7图9作出说明1、滑椅式驱动方式见P4图4，这是一种带娱乐性的驱动方式，将车架杆6后端调到最上的调节孔中固定，在其上放上座椅总成22，使椅架22a上的200轴承放在6的轴承滚道中，拉索引出端或拉过滑轮3后，接拉手21。或接到装在滑轮3上的摇手柄总成2的下端，或通过滑轮3接在座椅总成22的两侧连结板上，骑行时，左右拉力器上各保留一根最软的弹簧，由于车架杆6的前端是向下倾斜的，在自重和弹簧力作用下，都会使座椅滑向前端，人坐在座位上，双手或拉拉手21，或握住摇手柄2的上端，或手扶龙头把手，以双脚后蹬支撑保护装置总成7的联接镙管7b，使座椅后滑，也即拉索被拉动，带动绞线轮暨车轮转动，放松拉索，绞线轮在弹力复位作用下逆转使拉索回位，使座椅重新滑向前端，转向也靠双脚进行，下踩叉架杆使支撑小轮着地还可起到刹车作用，转向时，腿应停止后蹬动作，如想保持车速，可靠手拉动拉索。凡作室内健身时，只需用站架15支在轴承座或车架横杆上，使轮离开地面，选择好拉力器弹簧根数和调好初始预紧力即可。
2、作手拉驱动，p5图5，将车架杆6的后端下调到合适的孔位中，将座椅总成22的靠背调到合适角度后，将座椅安放在车架杆6的轴承滚道中，此时应将车架调节孔最上的孔中插入一比靠背宽略长的销轴，以挡住靠背。将拉索18或从拉力器挂杆20的滑轮中拉过，或从滑轮总成3中拉过，可作两种形式的手拉驱动，如考虑变速问题，可将左右拉索18分别挂接在绞线轮总成12的不同直径上，如将左侧拉索挂接在D=100处，而将右侧挂接镙栓12C移装到绞线轮最大的分布圆直径上的孔中，如D=240处，这样就同时具有了两套不同的速比，当阻力小时，以左手拉动为主，右手拉动为辅可使车走得快，当阻力大时，则以右手拉动为主，左手拉动为辅，这样无需在行驶中变速，而实际具有变速的效果，拉动时，是以脚踏在支撑保护装置总成7上掌向、制动；作室内健身时，还可作向前拉等健身。
3、作脚蹬驱动P5图6，将车架杆6朝下调到合适的调节孔中固定，将座椅总成22的椅靠调到合适角度后，放在6的轴承滚道中，将支撑保护装置总成7移装到车架4横杆下部的短立杆，插入其上的孔中。两面用镙母锁紧，再在棘爪轴7d与短立杆之间连以短拉杆7c(装在前面时用长拉杆，装在后面时用短拉杆)，将棘爪轴7d与棘爪7e用锁紧镙母7f锁紧，使相互间的齿形嵌合，即使棘爪固定在合适的高度上，在叉架杆7i的前端拴上绳带。拉过左右滑轮13后，将绳带系在骑行者的腰上，通过前倾身体使小轮着地(残疾人用时，支撑轮的离地面高度，即7e被固定后，起限止作用的高度。应确保车向任何一方倾斜时，小轮着地后，即能稳住车，在行驶中通过系绳拉动小轮起缓冲着地的作用，残疾人以一手拉拉索，一手掌握龙头，正常人使用时可不用系绳，因座椅离地高度很矮，脚可很方便的着地，7只用作起一定高度的支撑保护或仅作站架使用)，此时，将拉索18或通过挂杆20上的滑轮拉下后接上脚蹬套24，或是将拉索18接到装在滑轮总成3上的摇手柄总成2的下端，均是以脚向前蹬作驱动，上车时，以一脚支地，另一脚蹬动即可。作室内健身时，还可将座椅总成22调到更大的角度，P5图6中双点划所示的座椅位置，人仰躺其上，手握加长靠22d上的两手把，两脚朝天穿入左右脚蹬套中，运用腹、腿部力量沿龙头手把的外侧向前下方拉动，放松时，在弹簧力作用下，双腿又被向上拉起，可作腹部锻炼。
4、作娱乐蹦蹦车使用P6图7，将支撑保护装置总成7仍置于车后部，仅作站架使用，座椅总成22上的椅架孔，与车架4最上端的调节孔通过销轴作连接，将椅背22b调成直角，调好拉力器19上的弹簧根数和初始预紧力的大小，(初始预紧力就是当椅座在初始位置，尚未动作时，弹簧就已经加了一个使其前端向上的力，将椅靠拉靠在车架立杆上)，调好拉索挂接处直径，调好加长杆22c的拉出长度，再接上拉索引出端，综合调整的结果应是使人坐在座椅上，前倾身体即可使座椅前端向下，至双脚着地后，又可向后拨蹬地面增加车速，随之后仰身体压在椅靠上，重心后移，又使座椅重新向上，至椅背靠住车架立杆，不前倾身体，座椅就可稳定在该位置上，也可将脚放在前轴的两伸出端上，蹦行的节奏是随意的。
5、作健身摇椅使用，见P6图8,P8图10，支起站架15，将座椅总成22移至车架杆6中部的固定孔中与椅架最前端的孔作穿套连接，将滑轮3移至后卡位中，在其上装上摇手柄总成2(靠两镙杆、两定位销固装在滑轮3上)，选择好弹簧根数和初始预紧力，将拉索18连在椅架连接片上，这时座椅被拉向后端靠在车架立杆上，然后将左右摇手柄总成2的下端向后，(上端向前)，拉到适当的位置上，在其中部镙杆上连上拉绳(座椅上则连在椅架前端的顶紧镙丝上，拉绳的长度是图中实线与双点划线所示的两预定位置间的连接点处长度，以人动作时适宜为准)，动作时，脚放在摇手柄总成2下端的脚踏板2c上，手握摇手柄上端的塑胶手把2a，或着重用手拉，或着重用脚蹬，使摇手柄上端向前摆动，通过拉绳带动座椅向前摆动(摇手柄上端与座椅作相向运动)，这样座椅拉动拉索18，使绞线轮总成12转动，左右拉力器19上的弹簧被卷绕拉长，动作到位后，停止用力或用力小于弹簧弹力时，座椅总成22或摇手柄总成2都将回位，这样可作全身性锻炼。
6、作摇床、滑椅使用。P7图9，将座椅总成22仍移至车架杆6中部孔中连接，将椅背调至适当角度，在加长靠22d和加长杆2c的手把上拦以绳网，拉索18挂接在椅架前端即成为一小儿摇床；只需将调好椅靠角度的座椅放入车架杆滚道内，周边仍拦以绳网，就是一小儿滑椅。
7、取下拉力器，可保留其原有功能，作扩胸锻炼。
由于采用了上述方案，该车有如下优点1．采用往复旋摆放收索式传动，去掉了链条，链轮，代之以绞线轮，拉索制造成本低廉，且使驱动形式增加为许多种。
2、采用了两套独立的带棘轮的绞线轮结构，调节绞线轮上挂接处直径即可改变速比，所以只要左右两边采用不同的挂接直径就可同时获得两种不同的速比，而解决速度与省力之间的矛盾，当采用将拉索18穿过拉力器挂杆20上的滑轮，由上往下拉时，拉动行程可达1000以上，而挂接处直径D=100时，园周长为314，拉动一次可使车轮转3圈以上，当然这种高速度是由另一侧较低的速比保证的，如将另一侧拉索挂接在D=240处时，园周长为753.6，拉动一次，只能使车轮转过1.3圈，是很轻松的，故只要先拉动这一侧，使车先动起来，再行拉动另一侧。就可使车具有很高的速度。
3、更安全由于采用了车架杆可调的方式，可以使重心很低，双脚能方便的着地，又由于采用了支撑保护装置总成，可预先调定小轮离地高度，行驶中也可随时使小轮着地都使车更安全。
4、采用了可调节的宽座靠椅，配合可调节的支撑保护装置总成使用，凡用手作驱动时，均是用脚转向制动；用脚驱动时是用手转向制动，加之用脚驱动时是以身体顶住靠背，作向前的往复蹬动，既可双腿同时蹬，也可交替蹬，这些都使身体更自由，更舒适。
5、实现了一车多用，既可代涉车，又可作健身娱乐车，还可作残疾人用车和小儿摇床，滑椅使用。
6、既可在移动中健身娱乐，又可在室内健身娱乐。
权利要求
1．一种健身娱乐多用自行车，它是在自行车上采用了可调节的车架杆、座椅、支撑保护装置及由两套带棘轮的绞线轮、拉力器、拉索、滑轮等构件构成的往复旋转摆动放收索式传动而制成的集代步、健身、娱乐于一体的多用自行车。其特征是在前叉(5)的下端固定有制得较粗较长的前轴，其两端装有可调节的支撑保护装置总成(7)见P2图2、P3图3，在车架(4)的前端有特制的车架杆连接套和滑轮卡架，P9图12，卡架上可供卡装滑轮总成(3)，(3)上又可装摇手柄总成(2)，制有轴承滚道的车架杆(6)前端绞连在(4)前端的连接套中，后端绞接在(4)中部的调节孔中，可沿孔杆调节高低，(4)的后端通过轴承座总成(14)在左右轮毂接轴(10)上作固定，(10)通过后轴总成(11)与轮毂总成(9)连成一体，(10)的两外端固接有绞线轮总成(12),(12)上顺向绕挂有拉索(18)和拉力器(19)引出的绕索，(19)的另一端挂在拉力器挂杆(20)上，(20)插在车架(4)的立杆中，靠立杆上的顶紧镙丝定位；在车架(4)横杆的最后端，装有左右小滑轮总成(13)，可调节的座椅总成(22)则视情况与车架杆(6)及车架(4)作安放、连接。另外还配有站架(15)、拉手(21)、拉绳(23)、脚蹬套(24)等附件。以上构造根据不同用途作调整连接后可作代步车、娱乐蹦蹦车、残疾人用车、小儿摇床、滑椅使用，还可作臂部、腿部、腹部等多种健身。
2．根据权利要求1所述的健身娱乐多用自行车，其特征是左右两根轮毂接轴(10)的一端都制成外方内圆状，见P3图3、A-A，其外部方榫插入轮毂总成(9)相应的方榫中，(9)由外圆内方状的轮毂9a和轴承9b组成，(10)的内圆孔径等于轴承9b的外圆安装尺寸，刚好顶住轴承外圈的两端面，靠后轴总成11(由后轴11a、弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母11b、11c、11d、11e组成，结构同自行车)联成一个整体，11a和9b的内圈不作配合，采用空套的形式。在(10)的另一端都固装有绞线轮总成(12),(12)由棘轮(12a)、绞线轮(12b)、挂接镙栓(12c)组成，12c可在12b上调节，(12)在宽度方向上制成两部份，一部份用来在12c上顺向绕挂拉索(18)数圈后引出，另一部分亦顺向绕挂拉力器(19)引出端的绕索，(20)插在车架(4)立杆中，靠顶紧镙丝固定，以上结构构成了该车作用于同一轮毂的具有两套独立的，可调节的往复旋摆放收索式传动装置，同时也是拉力器弹力源的变向调节装置。
3．根据权利要求2所述的健身娱乐多用车，其特征是绞线轮总成(12)由棘轮(12a)，(用自行车飞或其它形式棘轮均可。如将其外圈与绞线轮制成一体更好)，绞线轮(12b)、挂接镙栓(12c)组成，12a的外圈与绞线轮固接为一体，内圈应固接到轮毂接轴(10)上。12b沿直径方向划分为数个分布圆，在其上互错一定角度后，各制有数个均布的光孔，见P11图15，用于换装12c用，只要改变12c的插入孔位，即改变了挂接处直径，也即改变了传动速比，左右两绞线轮上的拉索(18)可挂在相同的直径上，也可挂在不同的直径上，这样就获得了在该车上同时拥有两种不同传动速比的装置。
4．根据权利要求2所述的健身娱乐多用自行车，其特征是采用了可调节弹簧根数的拉力器(19)，其一端挂在可调节高度的带滑轮的拉力器挂杆(20)上，(20)插在车架(4)立杆中，其高度调定后靠立杆上的顶紧镙丝定位，另一端通过绕索顺向绕挂在绞线轮总成(12)上，靠改变两挂接端之间的距离，即可得到不同的初始预紧力，能适应代步及多种健身、娱乐的需要。
5．根据权利要求1所述的健身娱乐多用自行车，其特征是在车架(4)的前、中部分别制有车架杆连接套和多个调节孔，车架杆(6)的一端绞接在连接套管中，另一端可选择合适的孔位作绞接，可适应不同用途的需要。
6．根据权利要求1所述的健身娱乐多用自行车，其特征是采用了可调节的座椅总成(22),(22)由椅架体(22a)、靠背(22b)、加长靠(22d)、加长杆(22c)组成，P12图18调节各部分或改变其与车架(4)、车架杆(6)的安放、连接关系，可适应不同用途的需要。
7．根据权利要求1所述的健身娱乐多用自行车，其特征是采用了有二个换装位置的支撑保护装置总成(7)，见P10图14,(7)由锁紧镙母(7a)、联接镙管(7b)、拉杆(7c)、带端面齿形的棘爪轴(7d)，带端面齿形的棘爪(7e)、锁紧镙母(7f)、锁紧镙母(7g)、弹簧(7h)、带棘齿的叉架杆(7f)，支撑小轮(7j)组成；(7b)旋在前轴上，靠(7a)锁紧，(7c)的下端空套在(7b)上，上端固连在前叉(5)上特制的镙杆上，中部与旋在(7b)上的(7d)作紧固连接，(7d)的另一端镙杆上空套有(7a)。靠(7f)限位，如拧紧(7f)，即(7d)、(7a)的端面齿形嵌合，则(76)被固定，如不拧紧(7f)，即(7d)、(7a)的端面齿形脱出，则(7a)可自由转动，(7j)空套在(7b)上，(7h)的一端挂在(7i)的叉架孔中，另一端挂在(7d)孔中，将(7i)拉离地面，靠(7a)限位，(7i)的叉架中装有(7j)；下踩(7i)至(7j)着地，可起支撑保护和制动作用，如再踩下(7a)可将(7)卡在地面上，起站架作用；(7)随前轮动作，用以当双手作驱动时，用脚放在其上操纵转向、制动；(7)也可移装到车架中后部。
8．根据权利要求7所述的健身娱乐多用自行车，其特征是从前轴上卸下支撑保护装置总成(7)，移装到车架中后部，将棘爪轴(7d)与棘爪(7e)用锁紧镙母(7f)锁紧，使相互间齿形嵌合，即使(7a)固定在合适的高度上，叉架杆(7i)的后端被弹簧拉起，到此高度即被(7e)限止，在其前端拴上绳带，拉过左右小滑轮(13)后，系于骑行者腰间，前倾身体即可使小轮着地，可作残疾人车的支撑保护装置和车的站架使用。
9．根据权利要求1所述的健身娱乐多用自行车，其特征是配制了摇手柄总成(2)见P8图10，滑轮总成(3)P8图11，左、右小滑轮(13)P10图16、站架(15)、拉手(21)、拉绳(23)、脚蹬套(24)以及绳网等附件，能适应代步、健身、娱乐等不同用途的需要。
全文摘要
一种健身娱乐多用自行车。它是在自行车上采用了可调节的车架、座椅、支撑保护装置及由两套带棘轮的绞线轮、拉力器、拉索、滑轮等构件构成的往复旋摆放收索式传动而制成的集健身、娱乐、代步于一体的自行车。可采用两种不同的速比保持高速行驶,也可在室内作腿部、臂部、腹部等健身,还可作娱乐蹦蹦车、小儿摇床、滑椅、残疾人车使用。
文档编号A63B21/22GK1211456SQ98116939
公开日1999年3月24日 申请日期1998年8月20日 优先权日1998年8月20日
发明者赵三潜, 赵建军 申请人:赵三潜