專利名稱：上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)架，尤其是涉及一種采用上下腳踏方式的自行車(chē)車(chē)架。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上流行的各種自行車(chē)，其特點(diǎn)是，腳踏板的腳踏方式是旋轉(zhuǎn)式，這種腳踏方式的自行車(chē)存在兩個(gè)不足，腳踏板的位置不合理和受力效率差。由實(shí)際體驗(yàn)知，當(dāng)一腳踏板受到大小相同，方向垂直于地面的力時(shí)，由于腳踏板的位置不同，因而腳踏時(shí)所用的力氣的大小也不同，圖1中示出了在現(xiàn)行自行車(chē)中取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直地面的直線為Z線，當(dāng)腳踏板離Z線遠(yuǎn)時(shí)，踏起來(lái)費(fèi)勁，近時(shí)省力?，F(xiàn)行自行車(chē)腳踏時(shí)，其腳踏板離Z線距離遠(yuǎn)，因而踏起來(lái)費(fèi)勁。再由，當(dāng)腳踏板受到一垂直于地面的力F時(shí)，由力學(xué)知識(shí)可知，其對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的切向分力f為f＝|F|×cosθ，對(duì)旋轉(zhuǎn)中心的力矩M為M＝f×L，見(jiàn)圖3。其中θ為曲柄與其水平位置的夾角，曲柄在水平位置之上為正角，在水平位置之下為負(fù)角，L為曲柄長(zhǎng)度，cosθ可看作力的效率，|θ|越小，效率越大。當(dāng)腳踏板采用旋轉(zhuǎn)腳踏時(shí)，力的效率η的范圍是0≤η≤1，因而力的效率差。
以上兩個(gè)方面始終存在矛盾，由圖4知，當(dāng)腳踏板位于a、b和g、i之間時(shí)，腳踏板離Z線距離近，位置合理，但力的效率差，η≈0，存在兩個(gè)腳踏不動(dòng)的“死區(qū)”。當(dāng)腳踏板位于c、e之間時(shí)，力的效率達(dá)到最大，η≈1，但離Z線遠(yuǎn)，腳踏板的位置不合理。
中國(guó)實(shí)用新型專利號(hào)01207793.3，授權(quán)公告日2002年1月9日，實(shí)用新型名稱為《踏板式自行車(chē)》，該專利公開(kāi)了一種采用上下腳踏方式的自行車(chē)，但由于其車(chē)架和中接頭的位置與現(xiàn)行自行車(chē)相同，所以仍存在上述腳踏板位置不合理的問(wèn)題，踏起來(lái)仍感到費(fèi)勁。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的自行車(chē)存在受力效率差，腳踏板的位置不合理引起的踏起來(lái)費(fèi)力的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種踏起來(lái)省力的自行車(chē)所用的車(chē)架。
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?00410059660.3，申請(qǐng)日為2004年6月15日，發(fā)明名稱為《上下腳踏式自行車(chē)》已經(jīng)記載了為達(dá)到省力目的的一種自行車(chē)結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明正是該《上下腳踏式自行車(chē)》的車(chē)架。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)和所組裝的自行車(chē)基本結(jié)構(gòu)為腳踏板采用在中軸前方上下腳踏；曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍被限止在一定的范圍內(nèi)，以提高力的效率；中接頭向后移動(dòng)，使腳踏板到Z線的距離縮短，達(dá)到省力的目的；同時(shí)降低中接頭的高度，緩和腳踏板在最高位置時(shí)腳腕的彎由程度，使踏起來(lái)舒適、自然。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是這樣實(shí)現(xiàn)的一種上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，由前三角形和后三角形兩部份組成；前三角形依次由上管、前管、下管、中接頭和立管組成；后三角形依次由立管、中接頭、兩根平叉和兩根立叉組成；其中中接頭垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，在中接頭內(nèi)安裝有中軸；所述車(chē)架上設(shè)有底管和至少一根下立管；底管垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，其位于中接頭的下方；下立管垂直接在中接頭和底管之間，其對(duì)稱線位于所述車(chē)架的平面上；下管的下端改接在底管中間，兩根平叉都改接在底管上變成兩根斜叉；中接頭的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭距地面的高度為H1，鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L 1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度。
所述的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，在中接頭中間與下管之間，設(shè)有一根中下管。
所述的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，下立管的對(duì)稱線與立管的軸線相重合。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二為一種上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，由前三角形和后三角形兩部分組成；前三角形依次由上管、前管、下管、中接頭和立管組成；后三角形依次由立管、中接頭、兩根平叉和兩根立叉組成；其中中接頭垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，在中接頭內(nèi)安裝有中軸；中接頭的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭距地面的高度為H1，鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L 1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度。
用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝的自行車(chē)與現(xiàn)行自行車(chē)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，腳踏板的位置合理，適合人體用力的特點(diǎn)；在整個(gè)腳踏范圍內(nèi)，不存在腳踏不動(dòng)的“死區(qū)”；力的效率η的范圍，由原來(lái)0≤η≤1，一般可提高到0.5≤η≤1；腳踏板與Z線之間的距離縮短了，縮短的距離至少達(dá)到25％，一般可達(dá)45％，故省力至少達(dá)到25％，一般可達(dá)45％左右，因而踏起來(lái)省力、輕松。


圖1為現(xiàn)行28英寸(710毫米)自行車(chē)結(jié)構(gòu)圖及Z線位置圖。
圖2為鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)位置的確定方法圖，其中圖a為俯視圖，圖b為側(cè)面圖。
圖3為現(xiàn)行自行車(chē)腳踏板上受力分析圖。
圖4為現(xiàn)行自行車(chē)腳踏時(shí)腳踏板的位置與受力的效率及離Z線的距離綜合分析5為本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架的各種結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架中中接頭的位置與省力情況的分析圖。
圖7為用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝成的自行車(chē)之一圖。
圖8為用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝成的自行車(chē)之二圖。
圖9為用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝成的自行車(chē)之三圖。
具體實(shí)施例方式首先對(duì)用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝的自行車(chē)作概要說(shuō)明。
用本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架4所組裝的自行車(chē)，其腳踏板采用在中軸前方上下腳踏，在中軸兩端各裝有一離合器6，兩曲柄14一端分別套在兩離合器6上，兩曲柄另一端安裝腳踏板，在兩曲板14上還各裝有曲柄回復(fù)器7，參見(jiàn)圖7。在左右曲柄14的前上方和前下方，還裝有曲柄正角限位機(jī)構(gòu)8和曲柄負(fù)角限位機(jī)構(gòu)9，分別控制兩曲柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)范圍和向下轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。兩曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ，以曲柄水平位置為零度線，向上轉(zhuǎn)動(dòng)為正角，向下轉(zhuǎn)動(dòng)為負(fù)角，一般控制在-60°≤θ≤60°范圍內(nèi)。
曲柄的工作過(guò)程是，當(dāng)腳踏腳踏板時(shí)，譬如踏在左腳踏板上時(shí)，左曲柄14向下轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)離合器6，帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)鏈輪帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在左曲柄14向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左曲柄回復(fù)器7中的蝸卷彈簧被逐漸旋緊，產(chǎn)生回復(fù)力。當(dāng)左腳踏板踏到下面，左曲柄14被左負(fù)角限位機(jī)構(gòu)9擋住后，左腳開(kāi)始往上提。此時(shí)，在左曲柄回復(fù)器7中蝸卷彈簧回復(fù)力的作用下，左曲柄14往上運(yùn)動(dòng)，直到被左正角限位機(jī)構(gòu)8擋住為止。由于離合器6的單方向作用，此時(shí)其不會(huì)帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)左腳踏板再往下踏時(shí)，重復(fù)前面的過(guò)程。右腳踏板運(yùn)動(dòng)過(guò)程同左腳踏板相同，左右腳踏板同時(shí)交替上下腳踏，使自行車(chē)向前運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例1圖5a為實(shí)施例1，為本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)架4。其結(jié)構(gòu)包括前三角形和后三角形兩部分。前三角形依次由上管412、前管411、下管413、中接頭415和立管414組成；后三角形依次由立管414、中接頭415、兩根平叉421和兩根立叉422組成；中接頭415垂直且對(duì)稱于車(chē)架4的平面，在中接頭415內(nèi)安裝有中軸；所述車(chē)架4上設(shè)有底管423和一根下立管416；底管423垂直且對(duì)稱于車(chē)架4的平面，其位于中接頭415的下方；下立管416垂直接在中接頭415和底管423之間，其對(duì)稱線位于車(chē)架4的平面上；下管413的下端改接在底管423中間，兩根平叉421都改接在底管423上變成兩根斜叉421′；兩根斜叉421′之間靠近后輪處設(shè)有斜叉小管424，兩根立叉422之間靠近后輪處設(shè)有立叉小管425。
圖中下立管416為一根，其對(duì)稱線就是其軸線，圖中N虛線為立管414的軸線，P虛線為下立管416的軸線，立管414的軸線N虛線與下立管416的軸線P虛線相交。
圖中中接頭415的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架4安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭415距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭415距地面的高度為H1，鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L 1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度。其中Z點(diǎn)的高度H2＝5.2L，是為了固定鞍座的位置，在此前提下確定中接頭415的位置，才有實(shí)際意義。
實(shí)施例2圖5d為實(shí)施例2。與實(shí)施例1相比，區(qū)別為下立管416有兩根，兩根下立管416的對(duì)稱線在車(chē)架4的平面上，且與立管414的軸線相重合。圖中N虛線既是立管414的軸線，也是兩根下立管416的對(duì)稱線。
實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施1相比，區(qū)別為下立管416像圖b那樣有兩根，兩根下立管416的對(duì)稱線在車(chē)架4的平面上，且兩根下立管416的對(duì)稱線與立管414的軸線像圖b那樣相交。
實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例2相比，區(qū)別為下立管416像圖C那樣只有一根，且一根下立管416的軸線與立管414的軸線像圖C那樣相重合。
實(shí)施例5圖5b為實(shí)施例5，圖中P虛線為兩根下立管416的對(duì)稱線，N虛線為立管414的軸線，P虛線與N虛線相交。本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別為在中接頭415的中間與下管413之間，設(shè)有一根中下管417；下立管416有兩根，兩根下立管416的對(duì)稱線在車(chē)架4的平面上。
實(shí)施例6
圖5c為實(shí)施例6，本實(shí)施例與實(shí)施例1相比，區(qū)別為在中接頭415的中間與下管413之間設(shè)有一根中下管417，下立管416的軸線與立管414的軸線相重合。圖中N虛線既是立管414的軸線，也是下立管416的軸線。
實(shí)施例7本實(shí)施例與實(shí)施例5相比，區(qū)別為下立管416只有一根，其軸線在車(chē)架4的平面上，且下立管416的軸線與立管414的軸像圖a那樣相交。
實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例6相比，區(qū)別為下立管416有兩根，兩根下立管416的對(duì)稱線與立管414的軸線像圖d那樣重合。
上面8個(gè)實(shí)施例的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，為基本型車(chē)架。
實(shí)施例9為圖e、實(shí)施例10為圖f、實(shí)施例11為圖g、實(shí)施例12為圖h、實(shí)施例13為圖i、實(shí)施例14為圖j、實(shí)施例15為圖k。
從實(shí)施例9到實(shí)施例15的7個(gè)實(shí)施例，可稱為7種流行款式車(chē)架，都是從實(shí)施例6或?qū)嵤├?中衍生出來(lái)的，參見(jiàn)圖c。它們的特點(diǎn)是，上管412和下管413為各種形狀的彎曲管，這些都是從現(xiàn)行自行車(chē)的結(jié)構(gòu)中搬過(guò)來(lái)的。在現(xiàn)行自行車(chē)中，下管413的下端(或稱右端)是接在中接頭415上的，兩根平叉也是接在中接頭415上的，在這里都改接到底管423上。上述8種基本型車(chē)架的任一種，都可仿此衍生出這7種流行款式車(chē)架。
在上述所有實(shí)施例中，下立管416不能過(guò)長(zhǎng)，否則就會(huì)像圖51中曲柄14壓不到負(fù)角限位器93，應(yīng)將下立管416由圖51中a點(diǎn)位置縮短到b點(diǎn)位置，見(jiàn)圖m，并使底管423位于鏈罩419之外，見(jiàn)圖n，這樣才能使負(fù)角限位器93的柄管插入到底管423內(nèi)，否則負(fù)角限位器93將無(wú)法安裝。
中下管417與下管413的連接，既可像圖1中那樣接成銳角狀，也可像圖m那樣接成垂直狀。
若把兩根斜叉421′投影到車(chē)架平面上，其前部既可像圖n那樣為彎曲管，也可像圖m那樣為直管，圖n為車(chē)架4的右視圖。
圖o為圖n的底視圖，圖o右側(cè)為自行車(chē)前方，圖o上方為自行車(chē)右側(cè)。
底管423的長(zhǎng)度，應(yīng)使得負(fù)角限位器93位于曲柄14的轉(zhuǎn)動(dòng)平面上，如圖p，這樣曲柄14才能壓到負(fù)角限位器93。
實(shí)施例16圖5q為實(shí)施例16。本實(shí)施列的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架4，由前三角形和后三角形兩部分組成，前三角形依次由上管412、前管411、下管413、中接頭415和立管414組成；后三角形依次由立管414、中接頭415、兩根平叉421和兩根立叉422組成；其中中接頭415垂直且對(duì)稱于車(chē)架4的平面，在中接頭415內(nèi)安裝有中軸；中接頭415的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架4安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭415距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭415距地面的高度為H1，鞍痤中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L 1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度，其中Z點(diǎn)的高度H2＝5.2L，與實(shí)施例1相同，是為了確定鞍座的位置。本實(shí)施例的車(chē)架4，其結(jié)構(gòu)為現(xiàn)行自行車(chē)的車(chē)架，區(qū)別僅在于中接頭415的位置發(fā)生了變化。
在以上各實(shí)施例中，中接頭415的位置都與現(xiàn)行自行車(chē)不同，由于其對(duì)達(dá)到省力的目的，起到?jīng)Q定性的作用，現(xiàn)對(duì)其省力的原理與大小敘述如下。
當(dāng)腳的力f作用在腳踏板上時(shí)，見(jiàn)圖6，假設(shè)力f的方向垂直于地面，那么腳踏板也以同樣大小的力f作用在人的腳上，方向也垂直于地面。該力f對(duì)人的臀部產(chǎn)生力矩M，其力臂為力f的作用線到臀部α點(diǎn)之間的距離r，力矩M為M＝f×r。由于人是座在鞍座上的，所以該力臂可近似地看作是腳踏板到Z線的距離。因此，當(dāng)腳踏板位于不同位置而受到同樣大小的力時(shí)，力臂大的，對(duì)人的臀部力矩也大，人體為平衡該力矩所用的力氣也大；力臂小的，對(duì)人臀部力矩也小，人體用的力氣也小。即腳踏板離Z線遠(yuǎn)時(shí)，踏起來(lái)費(fèi)勁，離Z線近時(shí)，踏起來(lái)省力。
為了比較現(xiàn)行自行車(chē)與本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝的自行車(chē)之間省力與費(fèi)力的問(wèn)題，現(xiàn)都以同一尺寸的自行車(chē)作比較，譬如，都以28英寸(710毫米)自行車(chē)作比較。
現(xiàn)行28英寸(710毫米)自行車(chē)(參見(jiàn)圖1)，其中接頭415離Z線距離為1L(L為曲柄長(zhǎng)度，以下相同。)，當(dāng)曲柄位于中軸前方且為水平位置時(shí)，其腳踏板離Z線的距離為1L+1L＝2L。本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架其中接頭415的位置范圍為-0.3L≤D1≤0.5L 1.3L≤H1≤1.8L。在圖6中示出了D1的范圍，以D1范圍的前端點(diǎn)D1＝0.5L作比較，由于本發(fā)明采用在中軸前方上下腳踏，所以當(dāng)曲柄也位于水平位置時(shí)，腳踏板離Z線的距離為0.5L+1L＝1.5L。當(dāng)上述兩種自行車(chē)(同時(shí)參見(jiàn)圖1、圖6、圖7)兩位置的腳踏板受到大小相同的力f時(shí)，該力f對(duì)人的臀部α點(diǎn)處的力矩M之比就是力臂r之比，即為f×1.5L∶f×2L＝1.5L∶2L＝1.5∶2＝3∶4由于人的力氣的大小沒(méi)有度量方法，但由前所述，所用力氣與力矩的大小之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，故也可認(rèn)為所用力氣之比也為3∶4。因?yàn)?∶4＝75％，所以本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝的自行車(chē)所用力氣是現(xiàn)行自行車(chē)的75％，也可說(shuō)省力為25％。
若要省力的效果大一點(diǎn)，可把中接頭415的位置由前端點(diǎn)向后移動(dòng)，例如移動(dòng)到D1＝0.2L處。當(dāng)曲柄位于水平位置時(shí)，腳踏板離Z線的距離為0.2L+1L＝1.2L，與現(xiàn)行自行車(chē)曲柄位于水平位置時(shí)的力矩之比為1.2L∶2L＝1.2∶2＝6∶10或者說(shuō)，所用力氣是現(xiàn)行自行車(chē)的60％，也可說(shuō)省力為40％。
現(xiàn)再以上述兩者曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ都在-60°≤θ≤60°范圍內(nèi)作比較，則在范圍兩端點(diǎn)處的力矩之比為(0.2L+1L×cos60°)∶(1L+1L×cos60°)＝(0.2L+0.5L)∶(1L+0.5L)＝0.7L∶1.5L＝7∶15≈47∶100或者說(shuō)，所用力氣是現(xiàn)行自行車(chē)的47％，也可說(shuō)省力為53％。
因此，當(dāng)曲柄在-60°≤θ≤60°范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者力矩之比的范圍為47∶100～60∶100，或者說(shuō)本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架所組裝的自行車(chē)所用的力氣是現(xiàn)行自行車(chē)的47％～60％，也可說(shuō)省力的范圍為40％～53％，由此可看出本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架的有益效果。
當(dāng)中接頭415位于D1＝0.2L時(shí)，若曲柄位于θ≥60°位置附近時(shí)，人的腳腕處彎曲嚴(yán)重，這在圖6中可看出。這時(shí)踏起來(lái)不自然，不但達(dá)不到省力的目的，反而感到費(fèi)勁。故應(yīng)輔以下降中接頭415的高度，以緩和腳腕處的彎曲程度，以使踏起來(lái)自然一些，可取中接頭415的高度為H1＝1.6L。因此中接頭的位置D1＝0.2L H1＝1.6L可作為最佳方案。也可再使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ的范圍為-60°≤θ≤60°，予以配合。
以上關(guān)于中接頭415位置的選擇和省力情況的分析，適用于本發(fā)明的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架的所有實(shí)施例。
實(shí)施例17圖7為實(shí)施例17，為28英寸(710毫米)自行車(chē)。本實(shí)施例由圖5c的車(chē)架4組裝而成的自行車(chē)，腳踏板采用在中軸前方上下腳踏。圖中Z點(diǎn)為鞍座中心點(diǎn)，其位置確定方法由圖2示出。經(jīng)過(guò)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，H2為Z點(diǎn)距地面的高度。H1為中接頭415距地面的高度，D1為中接頭415距Z線的距離。圖中當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1＝0.33L H1＝1.65L。
圖中離合器6安裝在中軸的兩端，曲柄14的一端裝有曲柄回復(fù)器7，曲柄回復(fù)器7套在離合器6上，曲柄14的另一端安裝腳踏板。圖中L為曲柄長(zhǎng)度，θ為曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度。圖中正角限位機(jī)構(gòu)8，控制曲柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍，為θ≤65°；負(fù)角限位機(jī)構(gòu)9，控制曲柄向下轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，為θ≥-65°；因此曲柄正負(fù)角限位機(jī)構(gòu)控制曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ的范圍為-65°≤θ≤65°。
腳踏過(guò)程為當(dāng)左腳踏板往下踏時(shí)，通過(guò)左曲柄14，帶動(dòng)左離合器6，進(jìn)而帶動(dòng)中軸、鏈輪、最后帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)左曲柄回復(fù)器7中的蝸卷彈簧被旋緊，于是產(chǎn)生回復(fù)力。當(dāng)左曲柄向下轉(zhuǎn)動(dòng)碰到左負(fù)角限位器9時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)被限制。在左腳往下踏的同時(shí)，右腳向上提起，右曲柄在右曲柄回復(fù)器7中的蝸卷彈簧回復(fù)力的作用下，右曲柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)，直到右曲柄被右正角限位機(jī)構(gòu)8擋住為止。于是右腳踏板往下踏，左腳提起，其過(guò)程與前相似，兩腳踏板同時(shí)交替上下腳踏，使自行車(chē)向前運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例18圖8為實(shí)施例18，本實(shí)施例由圖5h的車(chē)架4組裝而成的自行車(chē)。
本實(shí)施例車(chē)架為28英寸(710毫米)，但車(chē)輪為24英寸(610毫米)。圖中離合器6、曲柄回復(fù)器7、曲柄正角限位機(jī)構(gòu)8、曲柄負(fù)角限位機(jī)構(gòu)9、曲柄14、L為曲柄長(zhǎng)度。
圖中鞍座為翻轉(zhuǎn)式自行車(chē)鞍座，當(dāng)鞍座如圖中翻起后，可站立在腳踏板上上下腳踏，以增大腳踏力量。圖中虛線鞍座為鞍座未翻起時(shí)的位置。圖中Z點(diǎn)為鞍座中心點(diǎn)，經(jīng)過(guò)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，D1、H1、H2的含義與前相同。圖中當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1＝0.22L H1＝1.6L。
腳踏過(guò)程與前述相同。
實(shí)施例19圖9為實(shí)施例19。本實(shí)施例是由圖5q的車(chē)架4組裝而成的自行車(chē)，為28英寸(710毫米)自行車(chē)。
圖中離合器6、曲柄回復(fù)器7、曲現(xiàn)正角限位機(jī)構(gòu)8、曲柄14、鏈罩419、L為曲柄長(zhǎng)度。
圖中Z點(diǎn)、Z線、D1、H1、H2的含義與前述相同。圖中當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1＝3.2LH1＝1.65L。
圖中車(chē)架結(jié)構(gòu)為現(xiàn)行自行車(chē)的車(chē)架結(jié)構(gòu)，區(qū)別僅在于中接頭415的位置發(fā)生了變化。
圖中未裝有曲柄負(fù)角限位機(jī)構(gòu)9，因而結(jié)構(gòu)顯得簡(jiǎn)單些，曲柄向下轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍，靠騎行時(shí)靈活掌握。
腳踏過(guò)程與前述相同。
權(quán)利要求
1.一種上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，由前三角形和后三角形兩部分組成；前三角形依次由上管、前管、下管、中接頭和立管組成；后三角形依次由立管、中接頭、兩根平叉和兩根立叉組成；其中中接頭垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，在中接頭內(nèi)安裝有中軸，其特征在于a所述車(chē)架上設(shè)有底管和至少一根下立管；底管垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架的平面，其位于中接頭下方；下立管垂直接在中接頭和底管之間，其對(duì)稱線位于所述車(chē)架的平面上；下管的下端改接在底管中間，兩根平叉都改接在底管上變成兩根斜叉；b中接頭的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭距地面的高度為H1，鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，其特征在于，在中接頭中間與下管之間設(shè)有一根中下管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，其特征在于，下立管的對(duì)稱線與立管的軸線相重合。
4.一種上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，由前三角形和后三角形兩部分組成，前三角形依次由上管、前管、下管、中接頭和立管組成；后三角形依次由立管、中接頭、兩根平叉和兩根立叉組成；其中中接頭垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，在中接頭內(nèi)安裝有中軸，其特征在于中接頭的位置由下述方法確定，當(dāng)把所述車(chē)架安裝成自行車(chē)后，取經(jīng)過(guò)鞍痤中心點(diǎn)Z點(diǎn)且垂直于地面的直線為Z線，中接頭距Z線的距離為D1，在Z線之前D1為正，在Z線之后D1為負(fù)，中接頭距地面的高度為H1，鞍座中心點(diǎn)Z點(diǎn)距地面的高度為H2，當(dāng)H2＝5.2L時(shí)，D1與H1的范圍各為-0.3L≤D1≤0.5L1.3L≤H1≤1.8L以上叁式中，L為曲柄長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種上下腳踏式自行車(chē)車(chē)架，旨在提供一種踏起來(lái)省力的自行車(chē)所用的車(chē)架。其結(jié)構(gòu)為以現(xiàn)行自行車(chē)的車(chē)架為基礎(chǔ)，在其中接頭下面增設(shè)下立管和底管，底管垂直且對(duì)稱于所述車(chē)架平面，下立管垂直接在中接頭和底管之間，連接在中接頭的下管和兩根平叉，都改接到底管上；在中接頭和下管之間，還可設(shè)一根中下管；為達(dá)到省力的目的，把中接頭向后移動(dòng)，移動(dòng)的距離一般占原來(lái)距離45％，故省力一般可達(dá)45％左右。用本發(fā)明的車(chē)架所組裝的自行車(chē)，腳踏板采用在中軸前方上下腳踏，并設(shè)有中軸離合器、曲柄回復(fù)器和曲柄正、負(fù)角限位機(jī)構(gòu)。由于中接頭后移，腳踏板的位置顯得合理，適合人體用力的特點(diǎn)，因而踏起來(lái)輕松、省力。
文檔編號(hào)B62M1/24GK1600628SQ20041006726
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者錢(qián)貴林 申請(qǐng)人:錢(qián)貴林