平面运动休闲自行车的制作方法

本发明涉及一种休闲娱乐运动设备领域，尤其涉及到休闲运动的自行车技术，具体为一种平面运动休闲自行车。

背景技术：

目前，运动休闲自行车的骑行运动方式只有车轮沿地面向前滚动形成的平移运动方式，不能同时平稳地绕铅垂线作旋转运动，即不能沿地面做平面运动，这极大地降低了自行车运动的娱乐性和趣味性。人们往往通过设置特殊的骑行路面，以提高骑行运动的复杂性和多样性，从而增强自行车运动的趣味性。但是，这一方式不仅成本很高，而且要求自行车骑行者具有很高的骑行技术，且隐含较高的运动受伤风险。正是这些原因大大降低了休闲自行车运动的普及程度。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特提供一种平面运动休闲自行车，通过适当的机械装置改变自行车单一平移运动的骑行方式，实现既能绕垂直于地面的轴线旋转运动，同时又能沿地面平移运动，即沿地面的平面运动的骑行方式，在保证骑行安全平稳的前提下，提高自行车骑行运动的复杂性、多样性和趣味性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现，一种平面运动休闲自行车包括车架及间隔安装于车架两端的A运动部和B运动部，所述车架上设置有扶手和两个座椅，所述A运动部和B运动部均包括运动执行机构、分别控制所述运动执行结构运动的运动控制机构及驱动所述运动控制机构的驱动机构，所述驱动机构包括通过第一轴横穿过所述支架的两个踏板摇臂装置、设置在第一轴上的第一锥齿轮，第二轴竖向设置在所述车架内，所述第二轴上设置有与所述第一锥齿轮啮合传动的第二锥齿轮，在第二轴上位于第二锥齿轮的下方还固定有拨杆；所述运动控制机构包括竖向设置于所述车架内的第三轴和第四轴，所述第三轴上设置有与所述拨杆配合的槽轮，所述第三轴上位于所述槽轮的下方还设置有第一直齿轮，所述第四轴上设置有与所述第一直齿轮啮合传动的第二直齿轮；所述运动执行机构包括固定在所述第四轴上且位于车架下部的脚轮支架和安装在脚轮支架上的脚轮；其中所述第一轴上还设置有至少一个链轮，A运动部的链轮与B运动部的链轮之间通过链条连接传动，A运动部与B运动部中的槽轮装配方向相反，以使得A运动部的拨杆与槽轮在传动时，B运动部的拨杆与槽轮锁止。

上述方案中，第一锥齿轮与第二锥齿轮的啮合传动将绕水平方向的旋转驱动运动转化为绕垂直地面方向的旋转运动；拨杆与槽轮配合传动机构将连续的旋转运动转换为间歇运动。平面运动休闲自行车在单人方式骑行时，骑行者通过脚踩踏板摇臂装置驱动A运动部的驱动机构中的第一轴旋转时，也通过链轮机构将此旋转运动传递到B运动部的驱动机构中的第一轴旋转；由于A运动部与B运动部中的槽轮装配方向相反，即一个运动部中的拨杆与槽轮机构处于运动状态时，另一个运动部中的拨杆与槽轮机构则处于锁住状态，因此，当A运动部驱动自行车绕A轴旋转时，B运动部处于锁住状态；当A运动部完成运动行程进入锁住状态时，B运动部进入运动行程，并驱动自行车绕B轴旋转，如此循环往复，实现自行车绕A运动部上的A轴和B运动部上的B轴交替旋转的沿地面的平面运动，此时自行车质心的总体运动轨迹是直线；当自行车在双人方式骑行时，将自行车链条拆卸，可由两人坐于自行车两边的座椅上分别骑行，此时，自行车的运动方式与单人骑行时相似，自行车分别绕A轴、B轴交替旋转，但是，由于绕A、B两轴旋转的角速度不同，自行车质心的总体运动轨迹不是直线，而是曲线；因此不同的骑行方式，自行车呈现不同的轨迹线运动，既实现了直线运动，也实现了曲线运动，既可以单人骑行也可以双人骑行，增加了自行车骑行运动的复杂性、多样性和趣味性。

进一步的，所述拨杆在圆周上均布有两个拨杆，所述槽轮在圆周上均布有四个滑槽，所述第一直齿轮与第二直齿轮的齿数比为2:1，以保证在单人骑行时，实现自行车绕A、B两轴交替旋转180⁰的沿地面的平面运动，从而使自行车质心的总体运动轨迹是直线。

进一步的，所述脚轮接触地面的最外侧间的距离W2满足：150mm≥W2≥80mm，车架的外廓宽度W1满足：300mm≥W1≥100mm。

进一步的，W1和w2满足0.45≥w2/W1≥0.38。

本发明的平面运动休闲自行车，与现有技术相比，将传统的只能平移运动的自行车改进为既能绕垂直于地面的轴线旋转运动，同时又能沿地面平移运动，即能沿地面进行平面运动的休闲娱乐型运动自行车，自行车能在保证骑行安全平稳的前提下，提高自行车骑行运动的复杂性、多样性和趣味性，另外还可以减少受伤风险。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明平面运动休闲自行车的立体状态图；

图2是本发明平面运动休闲自行车的正向主视图；

图3是本发明平面运动休闲自行车的俯视图；

图4是本发明平面运动休闲自行车的进行局部剖后发俯视图；

图5是图3中A-A剖视图；

图6是图3中B-B剖视图；

图7是图3中C-C剖视图；

图中标识与名称对应关系为：A 运动部， B 运动部， 1 踏板摇臂装置， 2 脚轮支架，3 脚轮， 4 扶手， 5 座椅， 6 链条， 7 链轮， 8 拨杆， 9 第一轴， 10 槽轮， 11 车架， 12 第一锥齿轮， 13 第二锥齿轮， 14 轴承一， 15 轴承盖一， 16 第二轴， 17 轴承二， 18 轴承盖二， 19 第一直齿轮， 20 第三轴， 21 第三轴承， 22 第二直齿轮， 23 第四轴， 24 轴承四， 25 套筒， 26 轴承盖四， 27 轴承盖三。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至6对本发明实施例作进一步的描述。

如图1和2所示，平面运动休闲自行车包括车架11，车架11的中部位置设置有扶手4，位于车架11前后两端部设置有A运动部和B运动部，在A运动部和B运动部的上方分别设置有座椅5；其中A运动部和B运动部均包括运动执行机构、分别控制所述运动执行结构运动的运动控制机构及驱动所述运动控制机构的驱动机构；运动执行机构包括脚轮支架2和安装在脚轮支架2上的脚轮3 ；参照图4至6，驱动机构包括横穿设置在车架11上的第一轴9、竖向穿过车架11底壁的第二轴16、拨杆8、两个踏板摇臂装置1、第一锥齿轮12和与第一锥齿轮12啮合传动的第二锥齿轮13,在车架11的左右两侧壁上设置有轴承一14和轴承端盖一15，第一轴9穿过轴承一14可转动的固定在车架11上，轴承盖一15封盖轴承一14并固定在车架11的侧壁上，踏板摇臂装置1固定连接在第一轴9的两端部，第一锥齿轮12固定设置在第一轴9上，在车架11的底壁上还设置有轴承二17和轴承盖二18,第二轴通过轴承二17可转动的固定在车架11底壁上，轴承盖二18封盖轴承二17并固定在车架11底壁上，所述第二锥齿轮13和拨杆自上而下固定在第二轴8上；运动控制机构包括竖向设置在车架底壁上的第三轴20和第四轴23以及设置在第三轴20上的槽轮10与第一直齿轮19和设置在第四轴23上并与所述第一直齿轮19啮合传动的第二直齿轮22，槽轮10与拨杆8相互配合实现间隙式传动，第三轴20通过轴承三21可转动地固定在车架11底壁上，轴承盖三27封盖轴承三21后固定在车架11底壁上，第四轴23穿过轴承四24可转动地固定在车架11底壁上且一端露出车架11底壁，轴承盖四26挡盖轴承四24后固定在车架11底壁上，脚轮支架2固定在露出车架11底壁的第四轴23的端部；其中第一轴9上还设置有至少一个链轮7，A运动部的链轮与B运动部的链轮7之间通过链条6连接传动，A运动部与B运动部中的槽轮10装配方向相反，以使得A运动部的拨杆8与槽轮10在传动时，B运动部的拨杆8与槽轮10锁止。

上述平面运动休闲自行车有两种骑行方式：一是单人骑行：自行车骑行者通过脚踩动踏板摇臂装置1驱动A运动部，也通过链条6将A传动部的动力传递到B运动部，A运动部中，驱动机构的第一轴9旋转时，带动第一圆锥齿轮12旋转，通过啮合传动带动第二圆锥齿轮13转动，使得第二轴16和拨杆8也随第二圆锥齿轮13转动，拨杆8转动过程中会插入槽轮10的槽中，进而带动槽轮10转动，第三轴20和第一直齿轮19随槽轮10一起转动，第二直齿轮22与第一直齿轮19啮合转动，第四轴23转动进而使得脚轮支架2有转动的趋势，由于与脚轮支架固结的脚轮与地面之间的摩擦力使脚轮及其支架相对地面静止，从而使整个自行车车身绕第四轴23（A轴）转动，如图7所示，A运动部的A轴即是A运动部上的第四轴23。由于A传动部中的槽轮10与B传动部中的槽轮10装配方向相反，那么B运动部中的拨杆8与槽轮10锁止，即自行车绕A轴旋转；当A运动部中拨杆8转动一定角度后，拨杆脱离槽轮10的槽，槽轮10失去转动驱动动力而锁止，B运动部中的拨杆8插入槽轮10，带动B运动部中的脚轮滚动，即自行车绕B轴旋转，如图7所示，B运动部的A轴即是B运动部上的第四轴23；即一个人骑行，通过链条6链接A运动部和B运动部，两个运动部中的一个拨杆与槽轮配合传动机构处于运动状态时，另一个则处于锁住状态，如此往复循环交替，自行车沿地面平面运动，此时自行车质心的总体运动轨迹是呈直线。再一种是双人骑行方式，将链条6拆卸以使A运动部与B运动部间失去传动力，由两人分别坐于两个座椅上分别骑行，即分别用脚踩动踏板摇臂装置1驱动A运动部和B运动部，此时，自行车的运动方式与单人骑行时相似，自行车绕A、B两轴交替旋转，但是，由于绕A、B两轴旋转的角速度不同，自行车质心的总体运动轨迹不是直线，而是曲线。如此实现了既绕垂直于地面的轴线旋转运动，同时又可以沿地面的平行移动，即沿地面的平面运动，提高自行车骑行的娱乐性。

具体的实施例中，拨杆8在圆周上均布有两个拨杆，槽轮10在圆周上均布有四个滑槽，所述拨杆插入所述滑槽实现配合传动，当一个运动部中拨杆从滑槽中脱离时另一个运动部的拨杆正好可以滑入滑槽中实现配合传动，第一直齿轮19与第二直齿轮22的齿数比为2:1，以保证在单人骑行时，实现自行车绕A、B两轴交替旋转180⁰的沿地面的平面运动，从而使自行车质心的总体运动轨迹是直线。此例中，可以实现当A运动部驱动自行车绕A轴旋转0⁰至180⁰时，B运动部处于锁住状态，当B运动部驱动自行车绕B轴旋转0⁰至180⁰时，A运动部处于锁住状态。以保证在单人骑行时，实现自行车绕A、B两轴交替旋转180⁰的沿地面的平面运动，从而使自行车质心的总体运动轨迹是直线。

具体的实施例中，脚轮接触地面的最外侧间的距离W2满足：150mm≥W2≥80mm，具体的，可以选择W2等于95mm,车架的外廓宽度W1满足：300mm≥W1≥100mm，具体的，可以选择W1等于245mm，如此可以在骑行过程中有效控制整体重心在脚轮上，提高运动过程的稳定性，更加安全可靠。进一步的，W1和w2满足0.45≥w2/W1≥0.38，可以更有效的减少骑行过程中倾翻风险，降低骑行者的受伤风险概率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的创造性精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。