專利名稱:坐式自行車的制作方法
本發(fā)明涉及一種坐式自行車。特別是涉及一種前輪較小而后輪較大的、并有高背靠椅的坐式自行車。
現(xiàn)今所流行的傳統(tǒng)自行車為騎式自行車，其設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是蹬車人以騎的姿勢(shì)支承身體，重量由骨盆下部凹槽承受，兩腿向下方發(fā)力。發(fā)力角(以人體髖關(guān)節(jié)為頂點(diǎn)、人體上身中線為一邊，人體髖關(guān)節(jié)與腳蹬軸心連線為另一邊的角度)為160°左右，蹬力是體重的一部分。騎式自行車車架以三角形坐墊，腳蹬軸位于坐墊下方，坐墊平面離地高度大于下肢長(zhǎng)為特征。這樣，騎式自行車使人在蹬車時(shí)骨盆下部受力集中，人器摩擦嚴(yán)重，感覺(jué)疼痛，蹬力受體重限制;停車后人必需下車，否則一定要使車身斜倒才能著地。不方便、不安全。
坐式自行車的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是蹬車人以坐的姿勢(shì)支承身體，重量由兩塊坐骨承受，發(fā)力角小于150°，蹬力支反力由車椅靠背承受。坐式自行車改騎為坐，人器接觸部位由不宜承重和受力的骨盆下部改為適于承重和受力的坐骨和骶骨，因此蹬車人姿勢(shì)舒服自然。蹬力的支反力由骶骨提供后，不存在重力對(duì)蹬力上限的制約。由于不僅腿部而且臀部腰部肌肉群參加發(fā)力，蹬車人用力部位分布廣，故高速時(shí)可充分發(fā)揮人體潛力，提高車速，常速時(shí)不易疲勞，感覺(jué)省力，人體重心低，行駛穩(wěn)定。剎車后蹬車人可以坐姿雙腳從兩側(cè)著地、動(dòng)作方便、姿勢(shì)安全。
在1982年3月31日由臺(tái)灣外貿(mào)發(fā)展委員會(huì)提出申請(qǐng)而在1983年10月19日由美國(guó)專利局批準(zhǔn)的英國(guó)專利第2117719號(hào)“自行車車架”提出一種坐式自行車。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是單伸桿式車架;理發(fā)椅式車椅。車椅處在單伸桿上前后輪之間;體側(cè)車把;車把與車椅坐墊齊平;前輪為小輪;腳蹬軸在前軸之間。與坐墊齊平;有中間軸，雙圈鏈。這種坐式自行車的坐墊低，蹬車人重心低，較平穩(wěn)安全。具有上述坐式自行車的優(yōu)點(diǎn)。但是這種坐式自行車存在一些不足之處(1)腳蹬軸在前軸之間，直接接受意外碰撞的沖擊，易使蹬車人腳部受傷。(2)腳蹬軸與坐墊齊平，要達(dá)到足夠大的發(fā)力角，把車椅制成理發(fā)式椅的半躺椅，影響蹬車人前視野。故有頭部托墊。這使頸部彎曲易疲勞，而且使頭部不能迅速靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)車椅在兩輪之間，使前小輪與后大輪受力相等亦不甚合理。(4)體側(cè)車把使用不自然。本發(fā)明的目的在于提出一種更為舒適省力、安全方便、強(qiáng)度高成本低的坐式自行車，能充分發(fā)揮前述坐式自行車的所有優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出如下坐式自行車設(shè)計(jì)方案本坐式自行車的車架由前立管、下叉管、上管、座叉管和后叉管組成;車椅為高背靠椅，安置在坐叉管上，處于后輪的上方;前輪較小，后輪較大，前輪較少承載人體重力;腳蹬曲柄總成裝在車架的前上部，在前軸之后;車把為前扶車把。這種坐式自行車使蹬車人像坐在有扶把的交椅上，自然舒服，充分發(fā)揮前述坐式自行車的優(yōu)點(diǎn)。這種自行車的一邊的腳蹬可改為往復(fù)式自行車的踏板。則適合單下肢低位截肢傷殘人用。由于坐墊移到后輪上方，使車架大為縮短。結(jié)構(gòu)輕巧，因而可為其配備一個(gè)坐式自行車包裝盒，長(zhǎng)度僅為1.3米，包裝轉(zhuǎn)運(yùn)方便。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)施案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明提出的坐式自行車結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明提出的坐式自行車的車把形狀圖。
圖3是本發(fā)明提出的坐式自行車的車架結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明提出的坐式自行車的外形圖。
圖5是本發(fā)明提出的坐式自行車的包裝盒示意圖。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的車架由前立管〔4〕、下叉管〔6〕、上管〔7〕、座叉管〔9〕和后叉管〔10〕組成，車椅〔11〕為高背靠椅，安裝在座叉管上，處于后輪的上方;前輪為小輪，處在車架的前下方，支承于前叉管;后輪在車椅下方，由車架的下叉管〔6〕與后叉管〔10〕的交接點(diǎn)支承;車把〔1〕為前扶車把;車架的上管〔7〕的后段套裝著一提車用的塑料套管;在車架的前立管〔4〕上，固定著一個(gè)向前伸出的貨框〔2〕;在車架的前上部，即前立管〔4〕與上叉管〔7〕連接處連接著裝鏈輪的支承短管〔5〕，腳蹬鏈輪軸安裝于此短管中。車架和車椅之間相對(duì)位置形成這樣的關(guān)系以人體髖關(guān)節(jié)為頂點(diǎn)、人體上身中線為一邊、人體髖關(guān)節(jié)與腳軸心連線為另一邊所構(gòu)成的發(fā)力角〔α〕的范圍為110～140°。
參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的自行車的前扶車把向上分叉而后彎曲，呈羊角形，造型獨(dú)特美觀且手握姿勢(shì)自然舒適。
車架的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3，前立管〔4〕與下叉管〔6〕和上管〔7〕相連，下叉管〔6〕與上管〔7〕基本上相平行;座叉管〔9〕的單管的下端在下叉管〔6〕的分叉點(diǎn)附近與下叉管相連，而中部與上管〔7〕相連，上端分叉處開(kāi)始向后轉(zhuǎn)折成接近水平的兩支管〔18、19〕，此兩支管的端部由平放的小連管〔20〕相連;后叉管的兩支管〔14、15〕的上端分別與座叉管〔9〕的兩支管〔18、19〕相連，下端通過(guò)安裝后輪軸用的兩移軸板〔16、17〕分別與下叉管〔6〕的兩支管〔12、13〕相連。
本發(fā)明可用單鏈輪直接由鏈條傳動(dòng)后輪。對(duì)大號(hào)規(guī)格的車亦可采用一個(gè)中間鏈輪〔22〕，腳蹬鏈輪經(jīng)中間鏈輪傳動(dòng)再帶動(dòng)后輪，以免單鏈輪的鏈條過(guò)長(zhǎng)。中間鏈輪軸的支承短管連接在車架的下叉管〔6〕的中部。
本發(fā)明的車椅為高背靠椅，由高背和彈性軟墊組成，椅背為垂直或向后傾斜，椅面前部微上翹，車椅在車架上可前后調(diào)節(jié)位置，使發(fā)力角〔α〕為110～140°。座椅從最后面調(diào)節(jié)到最前面的位置，其范圍約為15cm。座椅最好以玻璃鋼做殼，鋪以泡沫塑料墊，或是一個(gè)管結(jié)構(gòu)，以彈簧一鐵絲網(wǎng)為底，墊海棉;或在座位結(jié)構(gòu)上直接墊海棉。
本發(fā)明坐式自行車，因車身短且前輪為小輪，在前小輪上，不裝車閘，以免剎車出現(xiàn)傾倒;而在后輪上裝有兩個(gè)車閘，一個(gè)在后叉管的兩支管〔14、15〕的上部，另一個(gè)在下叉管〔6〕后部?jī)芍Ч堋?2、13〕的前端。兩個(gè)后閘一方面增大了剎車的負(fù)加速度，另一方面防止了單后閘失效時(shí)的危險(xiǎn)。
由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特殊，車身特別短，車椅〔11〕的高靠背〔21〕會(huì)承受相當(dāng)可觀的力，從而使車架上部向外有分開(kāi)趨勢(shì)的變形。為避免下叉管〔6〕前部發(fā)生上凸變形，設(shè)計(jì)了上管〔7〕。當(dāng)?shù)跑嚾说徘鷷r(shí)，下叉管受到一個(gè)向上的撓度，它部分地補(bǔ)償了體重產(chǎn)生的向下?lián)隙?。于是，下叉管?〕的外徑可以比現(xiàn)有的坐式自行車(如上述英國(guó)專利提出的坐式自行車)要小。
在本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，稍加更改，即可制成適用于單下肢低位截肢傷殘人用的坐式自行車。倒如對(duì)左下肢低位截肢的傷殘人員，可以將本發(fā)明的左蹬改為往復(fù)式自行車的踏板，即可方便、安全、舒適地駛用。
圖4示出本發(fā)明提出的坐式自行車的外觀圖。這種自行車具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)舒適省力，車椅的結(jié)構(gòu)能使蹬車人背部以下肌肉群都參加發(fā)力，使蹬車人感覺(jué)省力，功率發(fā)揮正常，坐姿自然合理。(2)方便安全，上下車容易掌握平衡，尤其適宜于初學(xué)蹬車，轉(zhuǎn)彎半徑小，駛行靈活，車身短，車重小，提運(yùn)便利。占地面積小。由于一停車腳即可著地，不會(huì)歪倒，故由于蹬車人自然而然的經(jīng)常剎車使碰撞和闖紅燈的現(xiàn)象減少，提高了行車的安全性。(3)強(qiáng)度高，成本低。由于結(jié)構(gòu)緊湊，尺度小，受力條件合理，因而整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。車架省料，前輪為小輪，成本下降。
為使本發(fā)明的自行車車，蹬車人坐在車椅〔11〕上，將其一腳放在處于圓周前上部的一個(gè)腳蹬上。比方說(shuō)，放在右腳蹬上。適當(dāng)?shù)匕衍嚢严蜃笊云?。把后背抵在車椅靠背?1〕上，以提供必需的支反力。輕蹬右腳，車即平穩(wěn)地開(kāi)始前進(jìn)。同時(shí)左腳順勢(shì)放到左腳蹬上，即可正常蹬駛?？梢詢煞N方式停車下車，既可以將腿從前面跨下直接下車，又可以先剎車再下車。途中遇阻或紅燈，一剎車就可以站下，一蹬腿又可直接以坐姿從靜止起動(dòng)。貨框的位置及與車體的聯(lián)結(jié)方式合理，從而在正面碰撞時(shí)起相當(dāng)有效的緩沖作用。
本發(fā)明不但適用于男女青年，而且適用于老弱婦童。
為了本發(fā)明的自行車的方便轉(zhuǎn)運(yùn)，為其設(shè)計(jì)相匹配的包裝盒，參見(jiàn)圖5，本盒以泡沫顆粒塑料熱壓壓制成。坐式自行車車座〔25〕、車把、車輪〔26〕、腳蹬卸下后，分別放入盒中的相應(yīng)槽內(nèi)。盒底盒蓋上有為后輪專備的孔〔24〕。前輪〔26〕的軸裝在車架原后輪的移軸板〔16、17〕上。盒合蓋后，兩輪露出小半，人手提在盒把上，可以將整個(gè)包裝盒像帶輪旅行包似的在地上拖滾。這一具有拖滾性能的包裝盒，便于用車者在不蹬車時(shí)攜帶。
至此，已對(duì)本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)及其實(shí)施案作了詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于那些顯而易見(jiàn)的更改方案，如裝上發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)即成為人力一機(jī)動(dòng)兩用車等之類的改裝，均屬本發(fā)明所包括范圍。
權(quán)利要求
1.一種坐式自行車，由車架、車椅、車把、較小的前輪和較大的后輪等組成，其特征如下(A)車架由前立管[4]、下叉管[6]、上管[7]、座叉管[9]和后叉管[10]組成；(B)車椅[11]為靠椅；(C)車把為前扶車把[1]；(D)腳蹬曲柄總成裝在車架的前上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的自行車，其特征是在所述的車架中，前立管〔4〕與下叉管〔6〕和上管〔7〕相連，下叉管與上管基本上相平行;座叉管〔9〕的單管的下端在下叉管〔6〕的分叉點(diǎn)附近與下叉管相連，而中部與上管〔7〕相連，上端分叉處開(kāi)始向后轉(zhuǎn)折成接近水平的兩支管〔18、19〕，兩支管〔18、19〕端部有平放的小連管〔20〕相連;后叉管〔10〕的兩支管〔14、15〕的上端分別與座叉管〔9〕的兩支管〔18、19〕相連，下端通過(guò)安裝后輪軸用的兩塊移軸板〔16、17〕分別與下叉管〔6〕的兩支管〔12、13〕相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的自行車，其特征是所述的車架的上管〔7〕的后段套裝有一提車用的塑料套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的自行車，其特征是所述的車架的前立管〔4〕上，固定著一個(gè)向前伸出的貨框〔2〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是在所述的車架前上部，即前立管〔4〕上管〔7〕連接處連接著安裝鏈輪軸的支承短管。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是在所述的車架下叉叉管〔6〕的中部連接著安裝中間連輪軸的支承短管。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是所述的車椅為高背靠椅，由高背和彈性軟墊組成，椅背為垂直面或向后傾斜，椅面前部微上翹，車椅在車架上可前后調(diào)節(jié)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是所述的車架和車椅之間相對(duì)位置形成這樣關(guān)系以人體髖關(guān)節(jié)為頂點(diǎn)，人體上身中線為一邊，人體髖關(guān)節(jié)與腳蹬軸心連線為另一邊所構(gòu)成的發(fā)力角〔α〕的范圍為110～140°。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是所述的較小的前輪不裝車閘，而在較大的后輪上裝有兩個(gè)車閘。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是所述的前扶車把〔1〕向上分叉而后向后彎曲，呈羊角形。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的自行車，其特征是鏈輪一邊的腳蹬改為踏板。
12.一種適合本發(fā)明提出的坐式自行車的包裝轉(zhuǎn)運(yùn)用的包裝盒，由泡沫顆粒塑料熱模壓制而成，其內(nèi)有分別安置坐式自行車拆下的車座、車把、車輪及腳蹬相應(yīng)的槽，盒底盒蓋上有為后輪軸專備的孔，合盒后兩車輪露上小半，盒可在地上拖滾。
專利摘要
一種坐式自行車，是一種前輪較小而后輪較大的、并有高背靠椅的坐式自行車。本發(fā)明的坐式自行車的車架由前立管、下叉管、上管、座叉管和后叉管組成。車椅在后輪上方，使車身大為縮短。車椅由高背和彈性軟墊組成，可前后調(diào)節(jié)。蹬車人的發(fā)力角[α]為110-140°。車把呈羊角狀，貨框在車的最前端，直接聯(lián)在車架上。本發(fā)明還特為該自行車設(shè)計(jì)配備包裝盒，便于轉(zhuǎn)運(yùn)。本發(fā)明的自行車具有舒適省力、方便安全和強(qiáng)度高成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B62K3/02GK85100419SQ85100419
公開(kāi)日1986年7月2日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者方三摩 申請(qǐng)人:上海建筑材料工業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan