专利名称：拉、推合驱动力自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车，尤其是涉及一种人体直立式的，全身协调配合使用的往复式驱动无废功的拉、推合驱动力自行车。
背景技术：
现有技术的自行车，在较长时间里一直受技术标准化和使用专业化的束缚及影响，其基本的构造特征是人以车把、脚蹬和车座为支承及着力点为基础进行使用的。其使用特点是车把支承并调整人体重心和操控车的方向；脚蹬用曲轴旋转驱动车前进和调控人体重心；车座用以支承人体重心和减轻人的疲劳。由于受该车架基本结构的限制，必然形成以下缺陷一、车在行进中，人的两手臂表现消极并容易疲劳；二、车运动单靠人的下肢——腿脚用做旋转运动来完成，而且，这其中包含了许多无用的功；三、车座在行驶中会给人的臀部造成很不舒服；四、归纳前述的三条，人的手、脚和臀等部位的定位过于固定，·造成人的整体体能尤其是躯干以上部分的力量是无法发挥出来；五、人体的两腿采用的姿势是跨姿，加上重心较高、头部始终在前和腿脚难以接触地面等因素，极有可能会造成不安全。只能进行下肢的健身或锻炼，而无法使人上肢、下肢和腰背都能协调用力，所以，车本身高造成人体的重心较高。在已公开的专利文件中所记载的不少实用新型创造也都采用了许多办法，如中国专利号为200610145515. 6和专利号为200920065740. 8等，还有一些其它实用新型也都是采用往复式的方法，但他们都没有解决让人的上肢参与并提供自行车前行动力的问题，人的体能无法全部施展出来。特别是中国知识产权局已公开的本人于2011年09月26日申请的实用新型专利，申请申请号201110287532. 4，它在使用方式上虽然也采用的是往复式，但它的主要缺陷在于人在驱动前进时动力的动作上只能是在拉动时产生动力，即单向的运动方式(如赛艇)，因此，其动作上有二分之一的部分是无用功，因功效不高，势必降低行车速度。经过分析研究如果不对传统自行车的基本技术构造和使用方式上进行根本的改变，特别是在对人的两手臂和上体的利用上，就必须按人体工程学的要求，从总体上兼顾，以充分发挥人的上体体能为出发点，在人使用的基本方式上和技能上给以一定的、合理和必要的改变。
实用新型内容本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种人体直立无座的往复式无废功一上肢、下肢和腰背都可配合用力的拉、推合驱动力自行车。主要是把转向系统和动力系统二者在构造上合为一体，让人在操纵车把时具有两个基本圆弧的转向角即一是把握向左和向右的方向；二是向前向后用力驱车前进的动力，这正是满足自行车能够平衡与行走时的两个基本要素。把转动方向和动力驱动合而二为一到车把上，使人的两手臂进行整体把握，也利于集中精力。本发明主要是提供一种人在操纵车把作向后和向前的圆弧的转向角拉推运动时，使人体躯干有一较大的“V”形前后运动幅度，能同时为自行车提供驱车前进的动力，这利于充分发挥人体的力量，它无废功而且高效，以弥补传统自行车使用方式单一不足的现状。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案拉、推合驱动力自行车，包括车架1，车架I后端下部设有后车轮2，车架I前端设有前叉管3，前叉管3内转动连接有前叉4，前叉4下端设有前车轮5，车架I上设有转向兼动力驱动机构、行走传动机构和转向传动机构，转向兼动力驱动机构通过行走传动机构与后车轮2传动连接,转向兼动力驱动机构通过转向传动机构与前叉4传动连接,转向兼动力驱动机构包括与车架I转动连接的高度可调式驱动杆11和驱动杆11上端水平设置的车把12，所述行走传动机构包括在后车轮2的中心轴左右两侧各设置的一个飞轮离合器6以及在车架I前侧下部设置的两个分别与飞轮离合器6前后对应的定滑轮7 ；在车架I的左侧或右侧，飞轮离合器6上传动连接有一节链条8，定滑轮7上缠绕有牵引绳9，牵引绳9的一端与链条8的一端连接，牵引绳9的另一端通过一根拉簧10与链
条8的另一端连接,驱动杆11的下端与牵引绳9上侧连接；其中一侧的链条8、牵引绳9和拉簧10紧绷形成“O”形结构，另一侧链条8、牵引绳9和拉簧10紧绷交叉形成“8”形结构。所述车架I两侧分别设有位于定滑轮7和飞轮离合器6之间上方的一道脚踏板13。所述车架I上设有与防止链条8或牵引绳9脱落或下垂的导向轮14。所述转向兼动力驱动机构和转向传动机构与已公开的本申请人于2011年09月26日申请的发明专利，申请号为201110287532. 4公开的主要特征基本相同。所不同的是一、申请号为201110287532. 4的专利文件，动力驱动杆端部的牵引绳和链条在复位时，采用的是用一安装在中轴处的复位涡卷簧进行复位的，但此结构在使用中会产生多余的阻力。而本实用新型中驱动杆下部设置有与行走传动机构连接的方式与现有的变速自行车技术原理相同，设置的了飞轮离合器、牵引绳、链条、定滑轮和拉簧(或张紧簧)等。本实用新型的所设置是两侧都有，而且，两侧设置的方式是不同的。行走传动机构可以有多种方式，如把定滑轮横向设置，此定滑轮可以在一定的范围内前后移动，再由一弹簧向前弹紧，此方向与飞轮离合器的方向相反，再把牵引绳本和链条进行合理的连接等方式。本实用新型所采用的只是其中的一种，它符合结构简单和实用可靠基本要求；二、此次驱动杆整段没有设置任何调速部件，只保留了用来固定牵引绳的固定桩。由一侧的牵引绳、链条和拉簧，通过定滑轮与飞轮离合器紧绷固定呈“O”形结构，另一侧上下之间有一个交叉，呈“8”形结构；这种构造确保了驱动杆向前推动和向后拉动都可以做功驱动后车轮转动。使两链条分别与其连接的飞轮离合器所有要接触的部分错开安装，即一段在飞轮离合器的上边，一段在飞轮离合器下边。两边牵引绳、链条和拉簧的安装过程中，应在按适当的距离加装几个滑轮和链轮，以防止拉引钢索和链条下垂或在运行中脱落。驱动杆为高度可调式，采用快速调整螺丝。可以迅速调整车把的高低，以适应不同人群的需要，同时也可以实现无极变速的需要。转向传动机构中外空心吊耳的两根拉线之间的两个连接点与内吊耳轴的轴线相交合或同在一条直线上，当进行左右转向和前后拉推同时操作时，不会产生相互干扰或抑制的感觉。因其工作原理与陀螺仪类似。采用上述技术方案，具有以下有益效果I、骑车者站在脚踏板上，向前或向后拉推车把，由于驱动杆的中下部转动连接在车架上，驱动杆的下部向前或向后运动，通过行走传动机构带动后车轮转动行进，如此反复操作就能实现自行车的行走；水平转动车把，通过转向传动机构带动前车轮以实现自行车的平衡或转向，从而改变了传统自行车的操作方式，人在把握方向和驱车动力手脚分散的现状，促使人在操作过程中精力和力量容易集中；
2、车把、车把套管和外空心吊耳共同起到转向的作用，车把、拉线、车把套管、驱动杆、转轴、内吊耳轴承座和滑套起到自行车行走的动力驱动作用；3、两根拉线和一条转向链条构成“C”字形，其两个端头分别接在外空心调耳端处，在转向时，转动车把，带动车把套管及外空心吊耳转动，拉线向后拉动转向链条，转向链条转动固定在前叉上的棘轮，棘轮再带动前叉和前车轮实现转向。其中，两根拉线在拉线套管内始终处于绷紧状态，也使链条始终处于绷紧状态，便于进行可靠转向操作。如果当人使用该车时，像使用传统自行车一样，先将车把推至前或后止点位(当使 用者在熟悉后可在任意位置上)，再由单脚踏在脚踏板上，另一只脚用力蹬地，使车有了一定的初速度，感到车平衡比较稳定后，就可将双脚同时踏在脚踏板上，以一前一后采取弓步姿势，开始用力拉推车把握管驱车前行，此时，车速较低，人在拉推车把时会感到有明显阻力，这正是人使用该车时可以利用的重要特点，它对人和车重心的稳定有明显帮助，更有利控制车的左、右平衡，由于人用力是前后的方向，对车左右平衡影响不大(当人使用熟练后，也可以采用摆动身体调整重心的方法)，如果感到车运行不够平稳，可采用小幅度的快速的拉推动作，使车速迅速提高，当车速在逐渐加快后，车的稳定性也会不断自然加强。运行中，人的腿脚可作间歇性前后的调整，以减轻疲劳。由于本实用新型在动力中驱动所采取的构造，人无论向前用力还是向后用力，都可以给车以前行的动力，骑过车不产生无用功，使效率得到极大的提闻。本实用新型采用往复式的骑行方式，把人体的两手臂由现有技术的消极状态变成积极状态；人的双腿脚、两手臂和臀部包括腰背都能发挥作用，与使用传统自行车人的单腿力量相比无疑要大，可以设想人在作拔河运动或相扑运动时的姿势，都可谓是举全身之力，并且每一个动作都是充分和有效的；并通过调整车的变速比，既可提高车速，缩短中短距离骑行时间，又可让人的动作比较舒缓从容，并且人体的上体呈“V”形摆动式运功的方式，而且人的前后的每一个运动作时都是处于发力的状态，其速比远远低于车速，所以，不会产生负力而影响车速和安全；因采用较小直径的车轮，车的高度极低，人在上下车时非常容易，如遇到紧急情况，人可以迅速弃车夺路而逃，避开危险。本实用新型合乎人体工程学、设计新颖、结构简单、易于加工制造，在为人们提供代步工具的同时，也为人们提供一种全身运动锻炼的器材，可谓一举两得，具有很强的实用性，市场潜力大，易于推广应用。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是车把处于前止点时行走传动机构右侧的结构示意图；图3是车把处于后止点时行走传动机构右侧的结构示意图；图4是车把处于前止点时行走传动机构左侧的结构示意图；[0021]图5是车把处于后止点时行走传动机构左侧的结构示意图。
具体实施方式
如图I 图5所示，本实用新型的拉、推合驱动力自行车，包括车架1，车架I后端下部设有后车轮2，车架I前端设有前叉管3，前叉管3内转动连接有前叉4，前叉4下端设有前车轮5，车架I上设有转向兼动力驱动机构、行走传动机构和转向传动机构，转向兼动力驱动机构通过行走传动机构与后车轮2传动连接,转向兼动力驱动机构通过转向传动机构与前叉4传动连接，转向兼动力驱动机构包括与车架I转动连接的高度可调式驱动杆11和驱动杆11上端水平设置的车把12，所述行走传动机构包括在后车轮2的中心轴左右两侧各设置的一个飞轮离合器6以及在车架I前侧下部设置的两个分别与飞轮离合器6前后对应的定滑轮7 ；在车架I的左侧或右侧，飞轮离合器6上传动连接有一节链条8，定滑轮7上缠绕有牵引绳9，牵引绳9的一端与链条8的一端连接，牵引绳9的另一端通过一根拉簧10与链 条8的另一端连接，驱动杆11的下端通过左右两侧分别设置的两个固定柱23与同侧的一根牵引绳9上侧连接；其中一侧的链条8、牵引绳9和拉簧10紧绷形成“O”形结构，另一侧链条8、牵引绳9和拉簧10紧绷交叉形成“8”形结构。车架I两侧分别设有位于定滑轮7和飞轮离合器6之间上方的一道脚踏板13。车架I上设有与防止链条8或牵引绳9脱落或下垂的导向轮14。转向兼动力驱动机构还包括车把套管15，驱动杆11设在车把套管15内并通过轴承与车把套管15转动连接，车把套管15外侧设有位于内吊耳轴承座(为现有技术，图中未示意出)两侧的外空心吊耳16，外空心吊耳16两端与转向传动机构连接。转向传动机构包括与外空心吊耳16两端分别连接的外带套管22的两根拉线17、设在前叉4上的棘齿轮18、棘齿轮18上传动连接的一根转向链条19以及设在车架I上的前拉线固定架20和后拉线固定架21，，两根拉线17均穿过前拉线固定架20和后拉线固定架21并分别与转向链条19的两端紧绷固定连接。外空心吊耳16与两根拉线17之间的两个连接点的连线与内吊耳轴承座的中轴线相重合。在行进过程中，如果操纵车把12向左或右转向时，虽然是两个不同方位的动作，但二者毫不影响，可以按照人的意愿同时进行，但通常是以把握方向为主。两根拉线17和一条转向链条19构成U字形，在转向时，转动车把12，带动车把套管15及外空心吊耳16转动，一根拉线17向后拉动转向链条19的一边,另一根拉线17跟随转向链条19的另一边向前移动，转向链条19带动与之传动配合的棘齿轮18转动，棘齿轮18再带动前叉4和前车轮5实现转向。带套管22的拉线17和前拉线固定架20、后拉线固定架21的安装方式与现有技术的闸线安装方式相似。当拉线17的一端在外空心吊耳16的两耳轴间安装好后，再装到套管22内，将两根拉线17与转向链条19作换位交叉连接后(目的在于使车把12和前车轮5转向一致)，再把另一端固定在车架I上。这样，套管22在前拉线固定架20、后拉线固定架21上的调整螺丝的作用下，拉线17和一条转向链条19始终处于撑紧状态，就可以发挥其使用功能了。从安全方面考虑，拉线17和套管22都应该采用直径较大和柔韧性较好的材料。[0030]当车把12至前车轮5之间的若干个部件都依照方案连接和安装完成后，整个联接体是紧凑、严密和使用安全可靠的，这是因为在车把12的下部，内吊耳轴承座的转轴与固定拉线17的外空心吊耳16的轴，两轴空间中心点同在一直线上，其原理与陀螺仪工作原理相同，由于没有结构间隙，故车把12作前后或左右动作时，是各行其道相互不干扰，也是可以同时进行的；外空心吊耳16的两耳的间距大于棘齿轮18的直径，扩大了前车轮5的摆动角，前车轮5的直径及摆角都较小，车把12的左右转向都很省力。车把套管15上设置快速调整螺丝调速手柄，在使用过程中，操作车把套管15快速调整螺丝调速手柄，车把12可以按照个人身高要求升高和降低；同时也可以实现车速的无级变速，以适应不同人群的需要。如图2和图3所示，由顺次连接的牵引绳9、链条8和拉簧10，通过定滑轮7与飞轮离合器6紧绷固定呈“O”形结构。如图4和图5所示，另一侧顺次连接的牵引绳9、链条8和拉簧10上下之间有一个交叉，呈“8”形结构。左右两侧不同的构造，确保驱动杆11向前推动和向后拉动都可以通过一根链条8带动飞轮离合器6转动，飞轮离合器6再带动后车轮2驱动整个自行车前行。从而使得能不停地为自行车提供驱车前进的动力，这利于充·分发挥人体的力量，它无废功而且高效，弥补传统自行车使用方式单一不足的现状。
权利要求1.拉、推合驱动力自行车，包括车架(I)，车架(I)后端下部设有后车轮(2)，车架(I)前端设有前叉管(3)，前叉管(3)内转动连接有前叉(4)，前叉(4)下端设有前车轮(5)，车架(I)上设有转向兼动力驱动机构、行走传动机构和转向传动机构，转向兼动力驱动机构通过行走传动机构与后车轮(2)传动连接，转向兼动力驱动机构通过转向传动机构与前叉(4)传动连接，转向兼动力驱动机构包括与车架(I)转动连接的高度可调式驱动杆(11)和驱动杆(11)上端水平设置的车把(12)，其特征在于所述行走传动机构包括在后车轮(2)的中心轴左右两侧各设置的一个飞轮离合器(6)以及在车架(I)前侧下部设置的两个分别与飞轮离合器(6)前后对应的定滑轮(7); 在车架(I)的左侧或右侧，飞轮离合器(6 )上传动连接有一节链条(8 )，定滑轮(7 )上缠绕有牵引绳(9)，牵引绳(9)的一端与链条(8)的一端连接，牵引绳(9)的另一端通过一根拉簧(10)与链条(8)的另一端连接，驱动杆(11)的下端与牵引绳(9)上侧连接； 其中一侧的链条(8)、牵引绳(9)和拉簧(10)紧绷形成“O”形结构，另一侧链条(8)、牵引绳(9)和拉簧(10)紧绷交叉形成“8”形结构。
2.根据权利要求I所述的拉、推合驱动力自行车，其特征在于所述车架(I)两侧分别设有位于定滑轮(7)和飞轮离合器(6)之间上方的一道脚踏板(13)。
3.根据权利要求I或2所述的拉、推合驱动力自行车，其特征在于所述车架(I)上设有与防止链条(8)或牵引绳(9)脱落或下垂的导向轮(14)。
专利摘要本实用新型公开了一种拉、推合驱动力自行车，包括车架上设有行走传动机构，行走传动机构包括在后车轮的中心轴左右两侧各设置的一个飞轮离合器以及在车架前侧下部设置的两个分别与飞轮离合器前后对应的定滑轮；在车架的左侧或右侧，飞轮离合器上传动连接有一节链条，定滑轮上缠绕有牵引绳牵引绳的一端与链条的一端连接，牵引绳的另一端通过一根拉簧与链条的另一端连接，驱动杆的下端与牵引绳上侧连接。本实用新型合乎人体工程学、设计新颖、结构简单、易于加工制造，在为人们提供代步工具的同时，也为人们提供一种全身运动锻炼的器材，可谓一举两得，具有很强的实用性，市场潜力大，易于推广应用。
文档编号B62M1/12GK202703817SQ20122034509
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者耿康力, 耿昭 申请人:耿康力, 耿昭