一种曲柄摇椅式自行车的制作方法
【专利摘要】本发明是一种曲柄摇椅式自行车，该自行车包括车架、前轮、后轮、车把，还包括有摇椅曲轴连杆机构，舍去固定式的鞍座，以活动式的摇椅作为主要动力源载体，以车把、脚蹬(分为活动式或固定式)和车架为支点，充分运用骑行者的臂力、腰力、腿力，使得骑行者重心体位发生变化，带动摇椅上下运动驱动曲轴连杆机构动作，从而带动自行车后轮转动。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及交通工具或运动器材领域，具体涉及一种曲柄摇椅式自行车。 一种曲柄摇椅式自行车
【背景技术】
[0002] 目前一般的自行车主要由车架，前后轮，鞍座，中轴链轮及脚蹬组成，其驱动方式 单一，为用脚去蹬车中部的脚蹬，带动中轴链轮和后轮转动来使车行进，其主要靠脚部和腿 部用力，腰部力量和手臂部力量未能有效应用或锻炼，而且现有的自行车，能够安装的鞍座 总是不能够解决舒适性问题，骑行者体位不能够做到自然舒适，姿态不够理想，容易引起骑 行不足够安全。
[0003] 现有成熟的自行车结构技术的约95%都能够在本发明自行车方案结构上继续沿 用：1、自行车曲柄，2、轴承，3、自行车前车叉把手，4、自行车车轮，5、自行车脚蹬，6、自行车 车胎，7、自行车砂挡板，8、自行车刹车系统，9、链条和链变速齿系统等等。沿用这些结构，新 技术能得到现有技术的兼容，方便在生产中采购和制造零配件，利于大量制造和在使用过 程中的维护维修。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种曲柄摇椅式自行车。
[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
[0006] 第一种结构：一种曲柄摇椅式自行车，包括车架、前轮、后轮、车把，还包括有摇椅、 连杆、曲轴、拱杆及脚蹬，所述摇椅底端固接连杆一端，所述连杆另一端转动地连接在曲轴 上，所述拱杆一端铰接在连杆上，所述拱杆另一端固接有脚蹬，所述拱杆中部转动地连接在 车架上，并且所述拱杆与车架的转动连接点将拱杆分为两部分，两部分拱杆之间有一定的 夹角。
[0007] 第二种结构：一种曲柄摇椅式自行车，包括车架、前轮、后轮、车把，还包括有摇椅、 连杆、曲轴、拱杆、脚蹬及辅助连杆，所述摇椅底端固接有连杆和铰接有拱杆，所述连杆另一 端转动地连接在曲轴上，所述拱杆另一端转动地连接在车架上，所述脚蹬直接固定在车架 上，所述曲轴与连杆的铰接点处还铰接有辅助连杆，所述辅助连杆另一端固接在摇椅的椅 背上。
[0008] 优选的，在上述两种结构中，所述曲轴设置在后轮处，所述曲轴为链轮式或齿轮 式，所述曲轴通过链轮-链条-链轮机构或是通过齿轮-齿轮机构来驱动所述后轮转动。
[0009] 本发明的有益效果是：
[0010] 采用本发明技术方案，舍去了传统的固定式鞍座和中轴及与中轴连接在一起的脚 蹬，以活动式的摇椅作为主要动力源载体，以车把、脚蹬（分为活动式或固定式）和车架为 支点，充分运用骑行者的臂力、腰力、腿力，使得骑行者重心体位发生变化，带动摇椅上下运 动驱动曲轴连杆机构动作，从而带动自行车后轮转动，并且骑行者在摇椅上自然舒适，行车 姿态好，安全性高。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 图1为本发明实施例1中脚蹬活动式的自行车结构示意图；
[0012] 图2为本发明实施例1中脚蹬活动式的自行车爆炸结构图；
[0013] 图3为本发明实施例1中齿轮箱传动机构示意图；
[0014] 图4为本发明实施例1中的模型与跟踪点建立仿真示意图；
[0015] 图5为本发明实施例1中各轨迹点速度与时间关系仿真曲线图；
[0016] 图6为为本发明实施例2中脚蹬固定式的自行车结构示意图；
[0017] 图7为为本发明实施例2中脚蹬固定式的自行车爆炸结构图；
[0018] 图8为本发明实施例2中的模型与跟踪点建立仿真示意图；
[0019] 图9为本发明实施例1中各轨迹点速度与时间关系仿真曲线图。
[0020] 图中标号说明：1、车架，2、前轮，3、后轮，4、车把，5、摇椅，6、连杆，7、曲轴，8、拱杆， 9、脚蹬，10、辅助连杆，11、变速齿轮，12、棘轮齿轮，13、轴承，14、转动连接点，15、曲柄，16、 曲柄齿轮，17、开口卡簧，18、车轮轴豉，19、车轮幅，20、齿轮箱封盖，21、曲柄链轮，22、链条， 23、小链轮，24、后轮轴。
【具体实施方式】
[0021] 下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0022] 实施例1 :如图1所示，该自行车包括车架1、设置在所述车架1下部的前轮2和后 轮3、设置在所述车架1前部的车把4,还包括有摇椅5、连杆6、曲轴7、拱杆8及脚蹬9,所 述摇椅5底端固接连杆6,本实施例中摇椅5与连杆6为一体结构，所述连杆6另一端转动 地连接在曲轴7上，所述拱杆8 -端铰接在连杆6上，所述拱杆8另一端固接有脚蹬9,所述 拱杆8中部转动地连接在车架1上，并且所述拱杆8与车架1的转动连接点14将拱杆8分 为两部分，两部分拱杆之间有一定的夹角，本实施例中为了增加拉伸挤压强度，拱杆8为平 行四边形，如图2所示，为本实施例的爆炸结构图，此图为装配时的参照，主要增加了齿轮 箱传动机构，包括变速齿轮11，棘轮齿轮12,轴承13,车轮轴豉18,车轮幅19和齿轮箱封盖 20 〇
[0023] 在本实施例1中，如图3所示，所述曲轴7设置在后轮3处，并且曲轴7为齿轮式， 曲轴7由曲柄15和曲柄齿轮16组成，并且与下一传动级的变速齿轮11相啮合，变速齿轮 11与棘轮齿轮12相啮合，棘轮齿轮12通过轴承13、开口卡簧17连接车轮轴豉18与车轮 幅19,驱动后轮3转动，上述结构加上齿轮箱封盖20构成齿轮箱传动机构，其中具体的，曲 柄齿轮16有60齿，棘轮齿轮12有20齿，变速齿轮11由60齿与20齿的两个齿轮同心固 定在一起组成的，曲柄15转一周，自行车后轮3就转九周，转速比为1比9。
[0024] 如图4所示，对实施例1中的摇椅5、连杆6、曲轴7、拱杆8及脚蹬9,构建模型进行 跟踪点仿真，得到各跟踪点速度与时间的关系，其中A001、A002、A003、A004、A005分别为各 轨迹跟踪点，虚线为各轨迹点的运动轨迹，脚蹬9和拱杆8带给摇椅5升降为100毫米，由椅 底部A002点测得，摇椅5的前后摇摆带给骑行者的重心变化为157毫米，由椅背部A001点 测得，自行车后轮3直径为550毫米，图5为实施例1中各轨迹点速度与时间关系仿真曲线 图，其中A001至A004点的速度随着摇椅5的摇动，其速度不断发生摇动式的变化，在此种 摇动剧烈程度维持时，通过曲轴连杆机构传动到A005点时，A005点的速度不随时间变化， 为匀速运动，最终通过其传动到后轮3上的运动也为匀速运动，其行车安全性大大提高。
[0025] 实施例2 :如图6所示，该自行车包括车架1、设置在所述车架1下部的前轮2和后 轮3、设置在所述车架1前部的车把4,还包括有摇椅5、连杆6、曲轴7、拱杆8、脚蹬9及辅 助连杆10,所述摇椅5底端固接有连杆6和铰接有拱杆8,所述连杆6另一端转动地连接在 曲轴7上，所述拱杆8另一端转动地连接在车架1上，所述脚蹬直接固定在车架1上，只作 为骑行者脚踏的支点，所述曲轴7与连杆6的铰接点处还铰接有辅助连杆10,所述辅助连杆 10另一端固接在摇椅5的椅背上，其中在本实施例2中，摇椅5、连杆6和辅助连杆10为一 体结构。
[0026] 在本实施例2中，继续参照图6以及图7所示，所述曲轴7设置在后轮3靠近中部 处，所述曲轴7为链轮式，曲轴7由曲柄15和曲柄链轮21组成，曲柄链轮21通过链条22 连接并驱动小链轮23转动，小链轮23则安装在后轮轴24上，本实施例有两个后轮3,后轮 3安装在后轮轴24上。
[0027] 如图8所不，对实施例2中的摇椅5、连杆6、曲轴7、拱杆8及辅助拱杆10,构建模 型进行跟踪点仿真，得到各跟踪点速度与时间的关系，其中A001、A002、A003、A004分别为 各轨迹跟踪点，虚线为各轨迹点的运动轨迹，拱杆8带给摇椅升降为29毫米和前后摆240 毫米，避开摆动死点，且由椅底部A003点测得，摇椅5的前后摇摆带给骑行者的重心变化为 380毫米，由椅背部A001点测得，前轮2和后轮3直径为800毫米，实施例2的摇椅5升降 的29毫米相对实施例1的摇椅5升降的100毫米，少了 61毫米升降能够提供骑行者更加 自然舒适更加安全的使用体验，图9为实施例2中各轨迹点速度与时间关系图，其中A001 至A003点的速度随着摇椅5的摇动，其速度不断发生摇动式的变化，在此种摇动剧烈程度 维持时，通过曲轴连杆机构传动到A004点时，A004点的速度不随时间变化，为匀速运动，最 终通过其传动到后轮3上的运动也为匀速运动，其行车安全性大大提高。
[0028] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种曲柄摇椅式自行车，包括车架⑴、前轮⑵、后轮（3)、车把（4)，其特征在于，还 包括有摇椅（5)、连杆（6)、曲轴（7)、拱杆（8)及脚蹬（9)，所述摇椅（5)底端固接连杆（6)， 所述连杆（6)另一端转动地连接在曲轴（7)上，所述拱杆（8) -端铰接在连杆（6)上，所述 拱杆（8)另一端固接有脚蹬（9)，所述拱杆（8)中部转动地连接在车架（1)上，并且所述拱 杆（8)与车架（1)的转动连接点将拱杆（8)分为两部分，两部分拱杆之间有一定的夹角。
2. -种曲柄摇椅式自行车，包括车架（1)、前轮⑵、后轮（3)、车把（4)，其特征在于，还 包括有摇椅（5)、连杆（6)、曲轴（7)、拱杆（8)、脚蹬（9)及辅助连杆（10)，所述摇椅（5)底 端固接有连杆（6)和铰接有拱杆（8)，所述连杆（6)另一端转动地连接在曲轴（7)上，所述 拱杆（8)另一端转动地连接在车架（1)上，所述脚蹬直接固定在车架（1)上，所述曲轴（7) 与连杆（6)的铰接点处还铰接有辅助连杆（10)，所述辅助连杆（10)另一端固接在摇椅（5) 的椅背上。
3. 根据权利要求1或2所述的曲柄摇椅式自行车，其特征在于，所述曲轴（7)设置在后 轮（3)处，所述曲轴（7)为链轮式或齿轮式，所述曲轴（7)通过链轮-链条-链轮机构或是 通过齿轮 -齿轮机构来驱动所述后轮（3)转动。
【文档编号】B62M9/02GK104085489SQ201410316875
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】何学文 申请人:何学文