專利名稱：拉、推合驅動力自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車，尤其是涉及一種人體直立式的，全身協調配合使用的往復式驅動無廢功的拉、推合驅動力自行車。
背景技術：
現有技術的自行車，在較長時間里一直受技術標準化和使用專業化的束縛及影響，其基本的構造特征是人以車把、腳蹬和車座為支承及著力點為基礎進行使用的。其使用特點是車把支承并調整人體重心和操控車的方向；腳蹬用曲軸旋轉驅動車前進和調控人體重心；車座用以支承人體重心和減輕人的疲勞。由于受該車架基本結構的限制，必然形成以下缺陷一、車在行進中，人的兩手臂表現消極并容易疲勞；二、車運動單靠人的下肢——腿腳用做旋轉運動來完成，而且，這其中包含了許多無用的功；三、車座在行駛中會給人的臀部造成很不舒服；四、歸納前述的三條，人的手、腳和臀等部位的定位過于固定，·造成人的整體體能尤其是軀干以上部分的力量是無法發揮出來；五、人體的兩腿采用的姿勢是跨姿，加上重心較高、頭部始終在前和腿腳難以接觸地面等因素，極有可能會造成不安全。只能進行下肢的健身或鍛煉，而無法使人上肢、下肢和腰背都能協調用力，所以，車本身高造成人體的重心較高。在已公開的專利文件中所記載的不少實用新型創造也都采用了許多辦法，如中國專利號為200610145515. 6和專利號為200920065740. 8等，還有一些其它實用新型也都是采用往復式的方法，但他們都沒有解決讓人的上肢參與并提供自行車前行動力的問題，人的體能無法全部施展出來。特別是中國知識產權局已公開的本人于2011年09月26日申請的實用新型專利，申請申請號201110287532. 4，它在使用方式上雖然也采用的是往復式，但它的主要缺陷在于人在驅動前進時動力的動作上只能是在拉動時產生動力，即單向的運動方式(如賽艇)，因此，其動作上有二分之一的部分是無用功，因功效不高，勢必降低行車速度。經過分析研究如果不對傳統自行車的基本技術構造和使用方式上進行根本的改變，特別是在對人的兩手臂和上體的利用上，就必須按人體工程學的要求，從總體上兼顧，以充分發揮人的上體體能為出發點，在人使用的基本方式上和技能上給以一定的、合理和必要的改變。

實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供了一種人體直立無座的往復式無廢功一上肢、下肢和腰背都可配合用力的拉、推合驅動力自行車。主要是把轉向系統和動力系統二者在構造上合為一體，讓人在操縱車把時具有兩個基本圓弧的轉向角即一是把握向左和向右的方向；二是向前向后用力驅車前進的動力，這正是滿足自行車能夠平衡與行走時的兩個基本要素。把轉動方向和動力驅動合而二為一到車把上，使人的兩手臂進行整體把握，也利于集中精力。本發明主要是提供一種人在操縱車把作向后和向前的圓弧的轉向角拉推運動時，使人體軀干有一較大的“V”形前后運動幅度，能同時為自行車提供驅車前進的動力，這利于充分發揮人體的力量，它無廢功而且高效，以彌補傳統自行車使用方式單一不足的現狀。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案拉、推合驅動力自行車，包括車架1，車架I后端下部設有后車輪2，車架I前端設有前叉管3，前叉管3內轉動連接有前叉4，前叉4下端設有前車輪5，車架I上設有轉向兼動力驅動機構、行走傳動機構和轉向傳動機構，轉向兼動力驅動機構通過行走傳動機構與后車輪2傳動連接,轉向兼動力驅動機構通過轉向傳動機構與前叉4傳動連接,轉向兼動力驅動機構包括與車架I轉動連接的高度可調式驅動桿11和驅動桿11上端水平設置的車把12，所述行走傳動機構包括在后車輪2的中心軸左右兩側各設置的一個飛輪離合器6以及在車架I前側下部設置的兩個分別與飛輪離合器6前后對應的定滑輪7 ；在車架I的左側或右側，飛輪離合器6上傳動連接有一節鏈條8，定滑輪7上纏繞有牽引繩9，牽引繩9的一端與鏈條8的一端連接，牽引繩9的另一端通過一根拉簧10與鏈
條8的另一端連接,驅動桿11的下端與牽引繩9上側連接；其中一側的鏈條8、牽引繩9和拉簧10緊繃形成“O”形結構，另一側鏈條8、牽引繩9和拉簧10緊繃交叉形成“8”形結構。所述車架I兩側分別設有位于定滑輪7和飛輪離合器6之間上方的一道腳踏板13。所述車架I上設有與防止鏈條8或牽引繩9脫落或下垂的導向輪14。所述轉向兼動力驅動機構和轉向傳動機構與已公開的本申請人于2011年09月26日申請的發明專利，申請號為201110287532. 4公開的主要特征基本相同。所不同的是一、申請號為201110287532. 4的專利文件，動力驅動桿端部的牽引繩和鏈條在復位時，采用的是用一安裝在中軸處的復位渦卷簧進行復位的，但此結構在使用中會產生多余的阻力。而本實用新型中驅動桿下部設置有與行走傳動機構連接的方式與現有的變速自行車技術原理相同，設置的了飛輪離合器、牽引繩、鏈條、定滑輪和拉簧(或張緊簧)等。本實用新型的所設置是兩側都有，而且，兩側設置的方式是不同的。行走傳動機構可以有多種方式，如把定滑輪橫向設置，此定滑輪可以在一定的范圍內前后移動，再由一彈簧向前彈緊，此方向與飛輪離合器的方向相反，再把牽引繩本和鏈條進行合理的連接等方式。本實用新型所采用的只是其中的一種，它符合結構簡單和實用可靠基本要求；二、此次驅動桿整段沒有設置任何調速部件，只保留了用來固定牽引繩的固定樁。由一側的牽引繩、鏈條和拉簧，通過定滑輪與飛輪離合器緊繃固定呈“O”形結構，另一側上下之間有一個交叉，呈“8”形結構；這種構造確保了驅動桿向前推動和向后拉動都可以做功驅動后車輪轉動。使兩鏈條分別與其連接的飛輪離合器所有要接觸的部分錯開安裝，即一段在飛輪離合器的上邊，一段在飛輪離合器下邊。兩邊牽引繩、鏈條和拉簧的安裝過程中，應在按適當的距離加裝幾個滑輪和鏈輪，以防止拉引鋼索和鏈條下垂或在運行中脫落。驅動桿為高度可調式，采用快速調整螺絲。可以迅速調整車把的高低，以適應不同人群的需要，同時也可以實現無極變速的需要。轉向傳動機構中外空心吊耳的兩根拉線之間的兩個連接點與內吊耳軸的軸線相交合或同在一條直線上，當進行左右轉向和前后拉推同時操作時，不會產生相互干擾或抑制的感覺。因其工作原理與陀螺儀類似。采用上述技術方案，具有以下有益效果I、騎車者站在腳踏板上，向前或向后拉推車把，由于驅動桿的中下部轉動連接在車架上，驅動桿的下部向前或向后運動，通過行走傳動機構帶動后車輪轉動行進，如此反復操作就能實現自行車的行走；水平轉動車把，通過轉向傳動機構帶動前車輪以實現自行車的平衡或轉向，從而改變了傳統自行車的操作方式，人在把握方向和驅車動力手腳分散的現狀，促使人在操作過程中精力和力量容易集中；
2、車把、車把套管和外空心吊耳共同起到轉向的作用，車把、拉線、車把套管、驅動桿、轉軸、內吊耳軸承座和滑套起到自行車行走的動力驅動作用；3、兩根拉線和一條轉向鏈條構成“C”字形，其兩個端頭分別接在外空心調耳端處，在轉向時，轉動車把，帶動車把套管及外空心吊耳轉動，拉線向后拉動轉向鏈條，轉向鏈條轉動固定在前叉上的棘輪，棘輪再帶動前叉和前車輪實現轉向。其中，兩根拉線在拉線套管內始終處于繃緊狀態，也使鏈條始終處于繃緊狀態，便于進行可靠轉向操作。如果當人使用該車時，像使用傳統自行車一樣，先將車把推至前或后止點位(當使 用者在熟悉后可在任意位置上)，再由單腳踏在腳踏板上，另一只腳用力蹬地，使車有了一定的初速度，感到車平衡比較穩定后，就可將雙腳同時踏在腳踏板上，以一前一后采取弓步姿勢，開始用力拉推車把握管驅車前行，此時，車速較低，人在拉推車把時會感到有明顯阻力，這正是人使用該車時可以利用的重要特點，它對人和車重心的穩定有明顯幫助，更有利控制車的左、右平衡，由于人用力是前后的方向，對車左右平衡影響不大(當人使用熟練后，也可以采用擺動身體調整重心的方法)，如果感到車運行不夠平穩，可采用小幅度的快速的拉推動作，使車速迅速提高，當車速在逐漸加快后，車的穩定性也會不斷自然加強。運行中，人的腿腳可作間歇性前后的調整，以減輕疲勞。由于本實用新型在動力中驅動所采取的構造，人無論向前用力還是向后用力，都可以給車以前行的動力，騎過車不產生無用功，使效率得到極大的提聞。本實用新型采用往復式的騎行方式，把人體的兩手臂由現有技術的消極狀態變成積極狀態；人的雙腿腳、兩手臂和臀部包括腰背都能發揮作用，與使用傳統自行車人的單腿力量相比無疑要大，可以設想人在作拔河運動或相撲運動時的姿勢，都可謂是舉全身之力，并且每一個動作都是充分和有效的；并通過調整車的變速比，既可提高車速，縮短中短距離騎行時間，又可讓人的動作比較舒緩從容，并且人體的上體呈“V”形擺動式運功的方式，而且人的前后的每一個運動作時都是處于發力的狀態，其速比遠遠低于車速，所以，不會產生負力而影響車速和安全；因采用較小直徑的車輪，車的高度極低，人在上下車時非常容易，如遇到緊急情況，人可以迅速棄車奪路而逃，避開危險。本實用新型合乎人體工程學、設計新穎、結構簡單、易于加工制造，在為人們提供代步工具的同時，也為人們提供一種全身運動鍛煉的器材，可謂一舉兩得，具有很強的實用性，市場潛力大，易于推廣應用。

圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是車把處于前止點時行走傳動機構右側的結構示意圖；圖3是車把處于后止點時行走傳動機構右側的結構示意圖；圖4是車把處于前止點時行走傳動機構左側的結構示意圖；[0021]圖5是車把處于后止點時行走傳動機構左側的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I 圖5所示，本實用新型的拉、推合驅動力自行車，包括車架1，車架I后端下部設有后車輪2，車架I前端設有前叉管3，前叉管3內轉動連接有前叉4，前叉4下端設有前車輪5，車架I上設有轉向兼動力驅動機構、行走傳動機構和轉向傳動機構，轉向兼動力驅動機構通過行走傳動機構與后車輪2傳動連接,轉向兼動力驅動機構通過轉向傳動機構與前叉4傳動連接，轉向兼動力驅動機構包括與車架I轉動連接的高度可調式驅動桿11和驅動桿11上端水平設置的車把12，所述行走傳動機構包括在后車輪2的中心軸左右兩側各設置的一個飛輪離合器6以及在車架I前側下部設置的兩個分別與飛輪離合器6前后對應的定滑輪7 ；在車架I的左側或右側，飛輪離合器6上傳動連接有一節鏈條8，定滑輪7上纏繞有牽引繩9，牽引繩9的一端與鏈條8的一端連接，牽引繩9的另一端通過一根拉簧10與鏈 條8的另一端連接，驅動桿11的下端通過左右兩側分別設置的兩個固定柱23與同側的一根牽引繩9上側連接；其中一側的鏈條8、牽引繩9和拉簧10緊繃形成“O”形結構，另一側鏈條8、牽引繩9和拉簧10緊繃交叉形成“8”形結構。車架I兩側分別設有位于定滑輪7和飛輪離合器6之間上方的一道腳踏板13。車架I上設有與防止鏈條8或牽引繩9脫落或下垂的導向輪14。轉向兼動力驅動機構還包括車把套管15，驅動桿11設在車把套管15內并通過軸承與車把套管15轉動連接，車把套管15外側設有位于內吊耳軸承座(為現有技術，圖中未示意出)兩側的外空心吊耳16，外空心吊耳16兩端與轉向傳動機構連接。轉向傳動機構包括與外空心吊耳16兩端分別連接的外帶套管22的兩根拉線17、設在前叉4上的棘齒輪18、棘齒輪18上傳動連接的一根轉向鏈條19以及設在車架I上的前拉線固定架20和后拉線固定架21，，兩根拉線17均穿過前拉線固定架20和后拉線固定架21并分別與轉向鏈條19的兩端緊繃固定連接。外空心吊耳16與兩根拉線17之間的兩個連接點的連線與內吊耳軸承座的中軸線相重合。在行進過程中，如果操縱車把12向左或右轉向時，雖然是兩個不同方位的動作，但二者毫不影響，可以按照人的意愿同時進行，但通常是以把握方向為主。兩根拉線17和一條轉向鏈條19構成U字形，在轉向時，轉動車把12，帶動車把套管15及外空心吊耳16轉動，一根拉線17向后拉動轉向鏈條19的一邊,另一根拉線17跟隨轉向鏈條19的另一邊向前移動，轉向鏈條19帶動與之傳動配合的棘齒輪18轉動，棘齒輪18再帶動前叉4和前車輪5實現轉向。帶套管22的拉線17和前拉線固定架20、后拉線固定架21的安裝方式與現有技術的閘線安裝方式相似。當拉線17的一端在外空心吊耳16的兩耳軸間安裝好后，再裝到套管22內，將兩根拉線17與轉向鏈條19作換位交叉連接后(目的在于使車把12和前車輪5轉向一致)，再把另一端固定在車架I上。這樣，套管22在前拉線固定架20、后拉線固定架21上的調整螺絲的作用下，拉線17和一條轉向鏈條19始終處于撐緊狀態，就可以發揮其使用功能了。從安全方面考慮，拉線17和套管22都應該采用直徑較大和柔韌性較好的材料。[0030]當車把12至前車輪5之間的若干個部件都依照方案連接和安裝完成后，整個聯接體是緊湊、嚴密和使用安全可靠的，這是因為在車把12的下部，內吊耳軸承座的轉軸與固定拉線17的外空心吊耳16的軸，兩軸空間中心點同在一直線上，其原理與陀螺儀工作原理相同，由于沒有結構間隙，故車把12作前后或左右動作時，是各行其道相互不干擾，也是可以同時進行的；外空心吊耳16的兩耳的間距大于棘齒輪18的直徑，擴大了前車輪5的擺動角，前車輪5的直徑及擺角都較小，車把12的左右轉向都很省力。車把套管15上設置快速調整螺絲調速手柄，在使用過程中，操作車把套管15快速調整螺絲調速手柄，車把12可以按照個人身高要求升高和降低；同時也可以實現車速的無級變速，以適應不同人群的需要。如圖2和圖3所示，由順次連接的牽引繩9、鏈條8和拉簧10，通過定滑輪7與飛輪離合器6緊繃固定呈“O”形結構。如圖4和圖5所示，另一側順次連接的牽引繩9、鏈條8和拉簧10上下之間有一個交叉，呈“8”形結構。左右兩側不同的構造，確保驅動桿11向前推動和向后拉動都可以通過一根鏈條8帶動飛輪離合器6轉動，飛輪離合器6再帶動后車輪2驅動整個自行車前行。從而使得能不停地為自行車提供驅車前進的動力，這利于充·分發揮人體的力量，它無廢功而且高效，彌補傳統自行車使用方式單一不足的現狀。
權利要求1.拉、推合驅動力自行車，包括車架(I)，車架(I)后端下部設有后車輪(2)，車架(I)前端設有前叉管(3)，前叉管(3)內轉動連接有前叉(4)，前叉(4)下端設有前車輪(5)，車架(I)上設有轉向兼動力驅動機構、行走傳動機構和轉向傳動機構，轉向兼動力驅動機構通過行走傳動機構與后車輪(2)傳動連接，轉向兼動力驅動機構通過轉向傳動機構與前叉(4)傳動連接，轉向兼動力驅動機構包括與車架(I)轉動連接的高度可調式驅動桿(11)和驅動桿(11)上端水平設置的車把(12)，其特征在于所述行走傳動機構包括在后車輪(2)的中心軸左右兩側各設置的一個飛輪離合器(6)以及在車架(I)前側下部設置的兩個分別與飛輪離合器(6)前后對應的定滑輪(7); 在車架(I)的左側或右側，飛輪離合器(6 )上傳動連接有一節鏈條(8 )，定滑輪(7 )上纏繞有牽引繩(9)，牽引繩(9)的一端與鏈條(8)的一端連接，牽引繩(9)的另一端通過一根拉簧(10)與鏈條(8)的另一端連接，驅動桿(11)的下端與牽引繩(9)上側連接； 其中一側的鏈條(8)、牽引繩(9)和拉簧(10)緊繃形成“O”形結構，另一側鏈條(8)、牽引繩(9)和拉簧(10)緊繃交叉形成“8”形結構。
2.根據權利要求I所述的拉、推合驅動力自行車，其特征在于所述車架(I)兩側分別設有位于定滑輪(7)和飛輪離合器(6)之間上方的一道腳踏板(13)。
3.根據權利要求I或2所述的拉、推合驅動力自行車，其特征在于所述車架(I)上設有與防止鏈條(8)或牽引繩(9)脫落或下垂的導向輪(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種拉、推合驅動力自行車，包括車架上設有行走傳動機構，行走傳動機構包括在后車輪的中心軸左右兩側各設置的一個飛輪離合器以及在車架前側下部設置的兩個分別與飛輪離合器前后對應的定滑輪；在車架的左側或右側，飛輪離合器上傳動連接有一節鏈條，定滑輪上纏繞有牽引繩牽引繩的一端與鏈條的一端連接，牽引繩的另一端通過一根拉簧與鏈條的另一端連接，驅動桿的下端與牽引繩上側連接。本實用新型合乎人體工程學、設計新穎、結構簡單、易于加工制造，在為人們提供代步工具的同時，也為人們提供一種全身運動鍛煉的器材，可謂一舉兩得，具有很強的實用性，市場潛力大，易于推廣應用。
文檔編號B62M1/12GK202703817SQ20122034509
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者耿康力, 耿昭 申請人:耿康力, 耿昭