專利名稱：自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，特別是涉及這樣一種自行車，不僅可以通過(guò)常規(guī)的腳蹬旋轉(zhuǎn)向前驅(qū)動(dòng)，也可以同時(shí)或單獨(dú)通過(guò)車座的垂直往復(fù)移動(dòng)向前驅(qū)動(dòng)。
在常規(guī)自行車中，驅(qū)動(dòng)輪適合于由齒輪、循環(huán)驅(qū)動(dòng)鏈和驅(qū)動(dòng)齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)齒輪借助于其上可旋轉(zhuǎn)安裝有腳蹬的兩個(gè)曲柄來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩個(gè)曲柄彼此相對(duì)安裝。在使用中，使用者可坐在自行車的車座上，先向一個(gè)腳蹬施力，再向另一腳蹬施力，從而使這兩個(gè)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本人以前的英國(guó)專利GB2111924A中描述的自行車，其驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可通過(guò)交替地向腳蹬和車座作用一個(gè)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。該自行車包括一安裝在橫梁上的車座、一個(gè)將力從橫梁傳到腳蹬曲柄上的傳力構(gòu)件。

圖1是這種結(jié)構(gòu)的立體圖，其中車座1安裝在橫梁2的一個(gè)末端，傳力構(gòu)件3大致固定在橫梁2長(zhǎng)度方向的中點(diǎn)處。
從圖1可見，該自行車的三角架4是雙框架構(gòu)造，包括一對(duì)平行隔開的框架元件。傳力構(gòu)件3位于這些框架之間，具體而言位于一對(duì)構(gòu)成框架三角形上邊的元件5和構(gòu)成框架三角形后邊的元件6之間。
這種雙框架構(gòu)造有一些缺點(diǎn)。如可從圖1看出沒(méi)有車座支承桿。在裝有轉(zhuǎn)轍器齒輪組的常規(guī)自行車中，一部分齒輪機(jī)構(gòu)裝在座位支承桿上。英國(guó)專利GB2111924A中的構(gòu)造沒(méi)有車座支承桿，使得利用這種齒輪變得較為困難，并且極大地限制了適用于騎車人的齒輪數(shù)量。另一個(gè)缺點(diǎn)是傳力構(gòu)件3的底部必須裝在單件式曲柄7上。由于這種曲柄制成單件式，實(shí)際加工中在曲柄7和傳力構(gòu)件3之間不可能具有足夠的承載能力。這種構(gòu)造的另一缺點(diǎn)是增加了制造的復(fù)雜性和成本，因?yàn)槠浜茈y簡(jiǎn)單地適用于已有的自行車生產(chǎn)線來(lái)制造這種雙框架自行車。這種自行車需要大量特殊設(shè)計(jì)的零部件而不能最大限度地利用已有的各種標(biāo)準(zhǔn)自行車元件，這必然更加增加了生產(chǎn)成本。
按照本發(fā)明提供的自行車包括一對(duì)曲柄；一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，可響應(yīng)曲柄的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)；一對(duì)腳蹬，使各相應(yīng)曲柄旋轉(zhuǎn)；和一車座支承桿，其一端裝有一車座，該車座支承桿與兩個(gè)分別設(shè)在車架兩側(cè)的傳遞桿連接。這樣使得該自行車既可由腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)也可由車座支承桿的垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
這種構(gòu)造克服或至少緩減了上述缺點(diǎn)。設(shè)有一車座支承桿以易于采用大量的齒輪。傳遞桿可以垂直延伸到車座本身，甚至可保持直接連接。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，車座支承桿設(shè)有一分叉的底部，形成兩個(gè)與傳遞桿連接的臂，車座支承桿叉形臂與傳遞桿的連接可提供合適的支承能力，而且降低了總的制造復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。
在一特別優(yōu)選的構(gòu)造中，車架包括一個(gè)從驅(qū)動(dòng)輪軸線伸出的直立元件，一齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)在該直立元件上與驅(qū)動(dòng)輪相鄰。車架還包括一后輪支承元件，該元件的一個(gè)部分從直立元件伸出到轉(zhuǎn)向柱上，還包括一個(gè)從車座支承桿伸出的并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)向柱上的橫梁，和一對(duì)分叉的加強(qiáng)臂，該加強(qiáng)臂從橫梁靠近轉(zhuǎn)向柱的末端伸到車座支承桿的分叉臂的下末端。
從另一方面看，本發(fā)明提供的自行車包括一對(duì)曲柄；一個(gè)響應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)而可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪；一對(duì)用來(lái)使相應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬；和一對(duì)轉(zhuǎn)向柱上的車把手；其中，所述自行車還包括一第一固定框架，該框架包含一個(gè)從所述驅(qū)動(dòng)輪的軸承處伸出的直立元件，和一個(gè)后輪支承件，它延伸于所述直立元件的上末端和所述轉(zhuǎn)向柱之間；還包括一個(gè)第二可動(dòng)框架，該框架包含一車座支承桿，與一對(duì)傳遞桿連接，還有一個(gè)從所述車座支承桿的上部伸出到所述轉(zhuǎn)向柱并且可旋轉(zhuǎn)地固定在轉(zhuǎn)向柱上的橫梁。所述第一框架容入所述第二框架中。
該第一框架還可包括一根從所述軸承伸到所述轉(zhuǎn)向柱的桿件，與所述直立元件和所述后輪支承件構(gòu)成一個(gè)三角形；所述第二框架還可包括一分叉的加強(qiáng)桿，從所述橫梁伸到所述分叉車座支承桿臂下末端。
以下結(jié)合附圖以舉例的方式說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的自行車立體圖；圖2是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自行車立體圖，其中腳蹬位于上極限中心位置；圖3是圖2所示自行車的側(cè)視圖；圖4是圖2所示自行車的前視圖，表示出腳蹬曲柄的截面；圖5對(duì)應(yīng)于圖2，但表示出腳蹬位于下極限中心位置；和圖6對(duì)應(yīng)于圖4，但表示出腳蹬位于圖5的位置。
首先參照?qǐng)D2和3，自行車具有前輪10和后輪11，設(shè)在轉(zhuǎn)向柱13頂末端的車把手12，和一個(gè)設(shè)在車座支承桿15上末端的車座14。車座支承桿15構(gòu)成其與橫梁16和桿件17共同形成的三角框架的一部分。在該框架的最低點(diǎn)還設(shè)有一齒形驅(qū)動(dòng)輪18，與驅(qū)動(dòng)鏈19相配合。該驅(qū)動(dòng)鏈19通過(guò)以常規(guī)方式設(shè)在后輪11軸上的相應(yīng)的齒輪機(jī)構(gòu)20來(lái)驅(qū)動(dòng)后輪11。
從圖2和4可見，自行車架的每一側(cè)設(shè)有腳蹬21，騎車人轉(zhuǎn)動(dòng)腳蹬時(shí)通過(guò)曲柄22、23使驅(qū)動(dòng)輪18旋轉(zhuǎn)。每個(gè)腳蹬21都設(shè)有相應(yīng)的曲柄，可以看出，與兩個(gè)腳蹬互呈180°的傳統(tǒng)自行車不同，兩個(gè)腳蹬同相位，即如圖2、3和4中所示，兩個(gè)腳蹬同時(shí)位于其上極限中心位置。
橫梁16用一軸承24以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接在靠近轉(zhuǎn)向柱13頂部的一個(gè)點(diǎn)上。同樣可以注意到，車座支承桿15的下半部分叉，從而在桿件17的相應(yīng)兩側(cè)形成兩個(gè)叉形臂25，26，叉形臂25，26的下末端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在傳遞桿29的末端。然而與設(shè)有下伸分叉臂25，26不同，傳遞桿29可垂直伸出直到車座以下，或者車座支承桿的臂和傳遞桿29的連接可以在任何方便的位置上。還設(shè)有一分叉的第二加強(qiáng)桿27，其叉形末端與車座支承桿的臂25、26在臨近臂的末端處連接，加強(qiáng)桿的另一末端與橫梁16在橫梁與轉(zhuǎn)向柱13的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)附近連接。位于該第二加強(qiáng)桿27的叉形臂和車座支承桿的叉形臂25、26之間的是后輪支架28，它也呈叉形，用來(lái)支承后輪11。還設(shè)有一增強(qiáng)桿35，從驅(qū)動(dòng)輪軸承31伸到轉(zhuǎn)向柱。
這種構(gòu)造使得自行車既可由腳蹬旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)，也可由車座的基本呈垂直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。在圖2、3和4中示出腳蹬處在上極限中心位置，將要開始下行程。同時(shí)車座位于其最低位置(即下極限中心位置)。下壓腳蹬使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)后輪，曲柄22、23即從圖2、3和4示出的位置移動(dòng)到圖5和6的位置。
在圖5和6的位置中，腳蹬處于其下極限中心位置而車座處于上極限中心位置。在騎車人的重力作用下使車座向下運(yùn)動(dòng)，該向下運(yùn)動(dòng)通過(guò)傳遞桿29作用于驅(qū)動(dòng)輪使之繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到重新回到圖2到4的位置，使這一程序重新開始。因而這種方式使得自行車可以通過(guò)腳蹬用常規(guī)的方式和通過(guò)車座和車座支承桿交替施力來(lái)向前驅(qū)動(dòng)。這種構(gòu)造既為騎車人提供了另一種鍛煉方式，又提供了不同驅(qū)動(dòng)方式的娛樂(lè)和趣味性。
具體參照?qǐng)D2和3，可以看到在驅(qū)動(dòng)輪軸承31和后輪支架28之間設(shè)有一延伸的直立加強(qiáng)桿30。該直立加強(qiáng)桿上裝有一齒輪控制機(jī)構(gòu)32(見圖6)用來(lái)以常規(guī)方式控制轉(zhuǎn)轍齒輪的操作。在常規(guī)自行車中這種等效機(jī)構(gòu)設(shè)在車座支承桿上，但在英國(guó)專利GB2111924A的自行車中這是不可能的，因?yàn)檐囎С袟U不固定以及雙框架結(jié)構(gòu)使得可能用到的齒輪數(shù)量減少。本發(fā)明的構(gòu)造使這一問(wèn)題得以緩減，通過(guò)將該機(jī)構(gòu)固定在直立桿30上使增加齒輪成為可能。
從另一角度來(lái)看，自行車框架包含兩個(gè)大致為三角形的框架。第一個(gè)固定框架包括直立桿31、加強(qiáng)桿35和后輪支架28，第二個(gè)可動(dòng)框架包括車座支承桿15，25，26、橫梁16和分叉加強(qiáng)桿27，第一固定框架納入第二框架的分叉臂中。
該自行車的“鍛煉”構(gòu)造可設(shè)有其他裝置來(lái)改裝在普通自行車結(jié)構(gòu)中。這可以通過(guò)將分叉臂25、26制成可動(dòng)和可拆換來(lái)實(shí)現(xiàn)，配備一車座支承桿的延伸部，使其能將車座支承桿15和直立加強(qiáng)桿30連接在一起。所有這些必需的將自行車改成常規(guī)結(jié)構(gòu)的改裝應(yīng)改變一個(gè)腳蹬使兩個(gè)腳蹬彼此反相位。
權(quán)利要求
1.一種自行車，包括一對(duì)曲柄，一個(gè)響應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)而可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，一對(duì)促使相應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬，和一個(gè)其上端裝有車座的車座支承桿，所述車座支承桿與兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的設(shè)在自行車框架兩側(cè)的傳遞桿連接，所述自行車可以通過(guò)所述腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)或所述車座支承桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)向前推動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1的自行車，其特征為，所述車座支承桿分叉為兩個(gè)臂，所述每個(gè)車座支承桿臂都與相應(yīng)的傳遞桿連接。
3.如權(quán)利要求1或2的自行車，其特征為，所述自行車框架包括一從所述驅(qū)動(dòng)輪軸伸出的直立元件。
4.如權(quán)利要求3的自行車，其特征為，一個(gè)齒輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)在所述直立元件上，并與所述驅(qū)動(dòng)輪相鄰。
5.如權(quán)利要求2或3的自行車，其特征為，所述自行車框架還包括一后輪支架，其一個(gè)部分從所述直立元件伸到轉(zhuǎn)向柱。
6.如從屬權(quán)利要求2時(shí)的權(quán)利要求5的自行車，還包括一個(gè)橫梁，該橫梁從所述車座支承桿伸出，并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述轉(zhuǎn)向柱上，一對(duì)分叉的加強(qiáng)臂從所述轉(zhuǎn)向柱附近的所述橫梁末端伸到所述車座支承桿的所述分叉臂的下末端。
7.一種自行車，包括一對(duì)曲柄，一個(gè)響應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)而可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輪，一對(duì)促使相應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬，和轉(zhuǎn)向柱上的一對(duì)車把手，其特征為，所述自行車還包括一第一固定框架，該框架包含一從所述驅(qū)動(dòng)輪軸承伸出的直立元件和在所述直立元件上末端與所述轉(zhuǎn)向柱之間延伸的后輪支架；該自行車還包括一第二可動(dòng)框架，該框架包含一個(gè)與一對(duì)傳遞桿連接的車座支承桿和一個(gè)橫梁，該橫梁從所述車座支承桿的上部伸到所述轉(zhuǎn)向柱處，并在此處可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝；所述第一框架納入所述第二框架中。
8.如權(quán)利要求7的自行車，其特征為，所述車座支承桿包括一對(duì)分叉的下臂，所述分叉臂與所述傳遞桿連接。
9.如權(quán)利要求8的自行車，其特征為，所述第一框架還包括一從所述軸承伸到所述轉(zhuǎn)向柱的桿件，與所述直立元件和所述后輪支架構(gòu)成一個(gè)三角形。
10.如權(quán)利要求9的自行車，其特征為，所述第二框架還包括一從所述橫梁伸到所述車座支承桿分叉臂下末端的加強(qiáng)桿。
11.一種基本如上參照附圖2到6所述的自行車。
全文摘要
本發(fā)明公開一種自行車,可以用常規(guī)的轉(zhuǎn)動(dòng)腳蹬來(lái)驅(qū)動(dòng),也可以通過(guò)車座支承桿上車座的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。該自行車包括兩個(gè)框架;第一固定框架包含一直立元件(31),從驅(qū)動(dòng)輪的軸承處伸出;第二可動(dòng)框架包含所述車座支承桿(15),該支承桿具有分叉臂(25,26),驅(qū)動(dòng)傳遞桿(29)用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪。
文檔編號(hào)B62M1/00GK1273555SQ9880893
公開日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1998年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月8日
發(fā)明者熊翰章 申請(qǐng)人:熊翰章