专利名称：一种手脚可同时驱动的链轮式自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种人力驱动的链轮式自行车，特别是手脚可同时驱动的链轮式自行车。
目前人们普通使用的自行车都属于链轮传动式脚踏自行车，它包括有车身架、鞍座、前后轮、转向把手、链式传动装置，制动装置等，近几年来，人们对提高自行车的速度、提高骑行的舒适性和安全性，提高自行车的轻便、快速等方面做了大量的研究和试验，使现代自行车在整体性能上、造型美观上得到了不断的提高，但仔细观察和分析可以看出这种链轮传动式脚踏自行车还存在如下几个缺点1、车子的驱动由人的双腿上下运动来完成，由于是上下运动，座位的高度就必须大于腿的长度，这样就使得人们在骑行中的重心较高，车子的稳定性差，一遇到紧急情况就容易翻倒，这也是自行车车祸较多，安全性差的一个原因。另外由于在骑行中，整个运动体的高度较高，因而空气阻力大，而且从结构上很难安装用以减少空气阻力的流线形罩壳。2、由于骑行时是双腿上下运动，就决定了车子的鞍座面积只能很小，因此在骑行中鞍座对人体的会阴部产生很大的压力和摩擦，对痔疮、肛裂，男性前列腺炎，以及多种妇女病有一定的致病作用，影响骑车人的身体健康。3、从人体的骑行姿势看，骑行者是双手握住转向把手，身体前倾，臂部支撑着上身部份重量，有时为了减少空气阻力和提高车速，身体前倾角度几乎接近90°，这种骑行姿势容易造成臂部和腰部疲劳。4、用双腿上下运动来驱动链轮并推动车子前行，它实际上是一个曲柄连杆运动，由于存在上、下两个死点，因此，曲柄的每一循环能最有效起驱动作用的只有约90°左右(即1／4个循环)。而作用在曲柄上的最大作用力只能是骑车人的大致重量，由此可见，现有的自行车驱动装置既不能最有效地又不能更大地接受骑车人双腿的力量，车子也就不能有更高的行驶速度，起动性能和爬坡性能都较差。5、在有些高档的自行车上装置有变速装置，这些变速装置一般都由软轴(钢绳)操纵，除了软轴容易磨损锈蚀而寿命不长外，行星齿轮变速结构较复杂，同时由于装置空间小，齿轮轮齿只能小型化，这对材料和制造工艺的要求都较高，质量不易保证，很易损坏。而塔式链轮变速结构因前后链轮在多数情况下不在同一平面内使链条偏转，影响链条使用寿命和传动效率，操纵时须由两个手柄分别操纵两个拨链器，结构上也比较复杂。
本实用新型的目的是为了克服上述存在的不足，而提供一种手脚可同时驱动的链轮传动式自行车。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，在由车身架、前后轮、转向把手、驱动链轮、制动装置等构成的自行车上设置有前置式摇臂脚驱动装置和一个带万向联轴节的手动摇杆驱动和方向操纵装置。
前置式摇臂脚驱动装置的构成是在前轮上方的车身架上设置有脚驱动摇臂座，该脚驱动摇臂座中安置有转轴，转轴的两端固连有带脚踏的左右两摇臂，传动链条的一端定位于一摇臂上，另一端在绕过后轮上的驱动链轮后由一根复位弹簧接在车身架中下部的支承板上。
带万向联轴节的手动摇杆驱动和方向操纵装置的构成是，在车身架的前部设置有支承架，上固连有手驱动摇杆座，该手驱动摇杆座内安置有上部连有转向把手的手驱动摇杆，手驱动摇杆的下部通过万向联轴节连有摇臂转向轴，该转向轴通过一方向操纵连杆与车轮的前叉相连，传动链条的一端定位于手驱动摇杆上，另一端在绕过安置于前方脚驱动摇臂座上的滑轮和在后轮上另一驱动链轮后也通过一根复位弹簧连接在车身架中下部的支承板上。
本实用新型的目的还可以通过如下技术方案来进一步完成，在脚驱动摇臂上设置有前增程滑轮，传动链条的一端先固定在车身架中部的支承板上，然后再绕过脚驱动摇臂上的前增程滑轮。
为了使车速可调，将前增程滑轮安装在通过偏心锁紧器可任意定位于脚驱动摇臂上的定位滑块上，通过增加或缩短摇臂摆线长度而增加或降低驱动速度。
本实用新型在两复位弹簧处各设置有后增程滑轮，将驱动链条在绕过增程滑轮后固连在后轮悬挂架的支承板上。
本实用新型将后轮通过轮轴安置在左右两悬挂架的支承板上，悬挂架则通过转轴和车身架铰接，而支承板的上部连接有带减震弹簧的弹簧支座并与车身架后部的书包架相连接。
如下图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是本实用新型滑块调速装置的结构示意图。
图4是本实用新型手动摇臂驱动和方向操纵装置结构示意图。
下面将通过附图对本实用新型作进一步的介绍图1－图2，车身架1由钢管焊接而成，它基本上是一种桁架结构，其前后各通过轮轴安置有前轮2和后轮3，在前轮2上方的车身架1上设置有摇臂座4，该摇臂座4中安置有转动轴5，该转动轴5的两端固连有带脚踏6的左右两摇臂7，在右摇臂7上装置有可在摇臂上移动定位的滑块调速装置8，该滑块调速装置8的具体结构参照图3所示，它由定位滑块9、偏心锁紧器10、支轴11等组成，前增程滑轮12通过支轴11及滚珠13安置在上述滑块调速装置8上，因偏心锁紧器10是一个偏心夹紧装置，可以把定位滑块9牢固地固定在右摇臂的任意位置上，当滑块调速装置8向摇臂转动轴5靠近时，链轮的拉动距离和速度减小，反之，拉动距离和速度就增大。传动链条14的一端固定在车身架1中部的支承板15上，另一端则先绕过摇臂上的前增程滑轮12后再绕过后轮3上的驱动链轮16，在反绕一后增程滑轮17后固连在后轮悬挂架18的支承板19上，后增程滑轮17通过心轴20装在滑轮支架21上可以自由转动，复位弹簧22的一端固定在滑轮支架21上，另一端固定在车身架1中下部的支承板23上。当人们在骑行时，双腿向前蹬出，左右两摇臂7向前摆动，传动链条14随之向前拉动，带动后轮3旋转，此时后增程滑轮17向右移动，把链轮16后面的传动链条14向前放出，复位弹簧22被拉伸；当双腿向后缩回时，在复位弹簧22的作用下，传动链条14向后拉，整个装置回复到初始状态。这样周而复始，不断驱动车子前行。这里前后增程滑轮可以使传动链条14的拉动距离比摇臂相应位置移动的距离增加近一倍，以提高车速和使双腿驱动动作与后面所述的手驱动动作的协调。
带万向联轴节的手动摇杆驱动和方向操纵装置可结合图4来进一步说明，在车身架1的中前部设置有支承架24，上面安装有摇杆座25，该摇杆座25内安置有上部连有转向把手26的手驱动摇杆27，下部通过万向联轴节28连接摇臂转向轴29，该转向轴29通过一方向操纵连杆30与前轮2的前叉31相连，组成了一个类似的四连杆机构，骑车者通过转向把手26使手驱动摇杆27转动，并通过万向联轴节带动摇臂转向轴29转动，进而通过方向操纵连杆30使前轮工作相应的转动，同时骑行者还可通过转向把手26前后摆动。传动链条32的一端固定在手驱动摇杆27上，另一端首先绕过安置于前方摇臂座4上的滑轮33后绕在后轮3上的另一驱动链轮34上，最后反绕过另一后增程滑轮35后固连在后轮悬挂架18的支承板19上，与前一只后增程滑轮17一样，后增程滑轮35通过心轴装在滑轮支架上可以自由转动，另一复位弹簧的一端同样固定在滑轮支架上，另一端则固定在车身架中下部的支承板23上。当骑行者用手通过转向把手26使手驱动摇杆27向后摆动时，传动链条32经滑轮33拉出，驱动后轮上的驱动链轮34带动后轮3转动，驱动车子前行；当手驱动摇杆27向前摆动时，复位弹簧便会拉动后增程滑轮使传动链条32复位，这样周而复始就可驱动车子前进。以上所述，手驱动装置和脚驱动装置各自独立并分置于车身架1的两侧，两驱动链轮分置在后轮3的两侧，两种驱动装置相互独立不受影响，可以同时驱动车子前行，也可单独操作来驱动车子前行。
本实用新型采用了后轮悬挂装置，以保证骑车者的舒适和安全，减少震动，它主要由悬挂架18、减震弹簧36、弹簧支座37、支承板19等构成，后轮3通过轮轴安置在悬挂架18的支承板19上，悬挂架18则通过转轴38和车身架1铰接，而支承板19的上部连接有带减震弹簧36的弹簧支座37并与车身架1后部的书包架39相连接，这样后轮3承受冲击时，由于减震弹簧36的缓冲作用可使车子不会发生剧烈的震动。在书包架39上设置有可兼作靠背的放物箱40，该放物箱40的前部设置有较低且较大面积的座椅41，人们坐在该座椅41上骑行比现在自行车上的三角鞍座显然要舒适得多。本实用新型的其它结构与现有的自行车结构相同，如前轮2通过轮轴安置在车身架的前叉上，转向把手上装置有刹车控制装置并与前后轮边缘上的刹车装置相配合，转向把手上还安装有车铃，车身架上还设置有搁脚等等。
本实用新型与现有技术相比，具有车子骑行时稳定性、安全性好、骑行阻力小而省力，速度不仅快且可调，特别是起动和爬坡性能优等特点，它不仅是一种轻便而有效的交通工具，而且由于骑行过程是一种全身运动，所以还是一种理想的健身运动器具。
权利要求1.一种手脚可同时驱动的链轮式自行车，包括有车身架，前轮、后轮、转向把手、驱动链轮、制动装置等，其特征在于a)在前轮(2)上方的车身架(1)上设置有脚驱动摇臂座(4)，该脚驱动摇臂座(4)中安置有转动轴(5)，转动轴(5)的两端固连有带脚踏(6)的左右两摇臂(7)，传动链条(14)的一端定位于一摇臂(7)上，另一端在绕过后轮(3)上的驱动链轮(16)后由一根复位弹簧(22)接在车身架(1)中下部的支承板(23)上，构成了前置式摇臂脚驱动装置；b)在车身架(1)的前部设置有支承架(24)，上固连有手驱动摇杆座(25)，该手驱动摇杆座(25)内安置有上部连有转向把手(26)，下部连有万向联轴节(28)的手驱动摇杆(27)，万向联轴节(28)下部连有摇臂转向轴(29)，该转向轴(29)通过一方向操纵连杆(30)与车轮(2)的前叉(31)相连传动链条(32)的一端定位于手驱动摇杆(27)上，另一端在绕过安置于前方脚驱动摇臂座(4)上的滑轮(33)和在后轮(31)上另一驱动链轮(34)后也通过一根复位弹簧连接在车身架(1)中下部的支承板(23)上，构成了带万向联轴节的手动摇杆驱动和方向操纵装置。
2.如权利要求1所述的手脚可同时驱动的链轮式自行车，其特征在于所述的摇臂(7)上设置有前增程滑轮(12)，传动链条(14)的一端先固定在车身架(1)中部的支承板(15)上，然后再绕过摇臂(7)上的前增程滑轮(12)。
3.如权利要求2所述的手脚可同时驱动的链轮式自行车，其特征在于所述的前增程滑轮(12)安装在通过一偏心锁紧器(10)可任意定位于摇臂(7)上的定位滑块(9)上。
4.如权利要求1或2或3所述的手脚可同时驱动的链轮式自行车，其特征在于两复位弹簧(22)的连接端各连有一后增程滑轮(17)，两传动链条(14)(32)在绕过各自的后增程滑轮(17)后固连在后轮悬挂架(18)的支承板(19)上。
专利摘要一种手脚可同时驱动的链轮式自行车，它是在由车身架、前后轮、转向把手、驱动链轮、制动装置等构成的自行车上设置有前置式摇臂脚驱动装置和一个带万向联轴节的手动摇杆驱动和方向操纵装置，用手或脚进行前后的摆动，通过链条带动链轮往一个方向转动来实现车轮的转动，带动车子前行，从而使本实用新型具有安全性、稳定性好、骑行阻力小而省力，速度快且可调，特别是起动和爬坡性能优等特点。
文档编号B62M1/00GK2160601SQ9321457
公开日1994年4月6日 申请日期1993年5月28日 优先权日1993年5月28日
发明者张国雄 申请人:张国雄