一种反力复合运动车的制作方法

文档序号:22679854发布日期:2020-10-28 12:39阅读:134来源:国知局
一种反力复合运动车的制作方法

本发明涉及自行车领域,国际专利分类为b62m,尤其是一种反力复合运动车。



背景技术:

传统自行车发明至今200多年能在世界各地依然受到人们喜爱,自然有它固有的优越性:无需消耗体外能量而辅助人们高效交通出行,且低碳环保。传统自行车的弊端是只能用双腿加力做功导致膝盖骨头容易受伤害,特别是对于中老年人。骑行者双手至今仍然没能成功地援助双腿一臂之力。

我国一项授权发明专利“万向节转向钛合金手脚并用可单腿骑行自行车”,专利号为:201710240373x做到了手脚并用,其样机出来之后试骑者也反映全身运动很好,期待早日批量上市,但经过一定时间试骑后发现还存在如下技术瓶颈难以解决:

首先,其作为将双手推拉驱动力传递给链轮的关键部件“助力连杆”以及将坐姿驱动力传递给链轮的关键部件“拉杆摆叉”,“助力连杆”和“拉杆摆叉”均外露在两侧,导致两腿得分开较大间距才可以骑行,“助力连杆”和“拉杆摆叉”错位并排可旋转固定在两侧的“脚蹬轴销”上还导致两侧脚蹬板之间的间距增宽带来转弯不安全性;

其次,其作为将双手推拉驱动力传递给链轮的另一个关键部件是在重大符合下做快速滑移,骑车者双手握住“方向手把”的推拉力只能借助于“助力把立”作用于“助力滑套”上,再由“助力滑套”传递给“助力摆杆”,因此,“助力滑套”所受的符合力与滑移路线几乎垂直,导致“助力滑套”磨损报废极快且做功效率低下;

再者,其坐姿力所借用的“座椅横摆杆”直接带来座垫组件前倾后仰,导致骑行过程既不舒服也不安全,一直无法攻克的技术矛盾是:

如果承重座椅靠前,即承重座椅相对于人体起身支撑点脚蹬踏板的间距小,虽然容易起身,但下蹲坐姿力矩太小,无法匹配双手推拉力力矩以及双腿蹬踏力力矩。

如果承重座椅靠后,即重座椅相对于人体起身支撑点脚蹬踏板的间距大,虽然下蹲坐姿力矩增大了,但下蹲之后难以再次起身连续完成下一轮蹬踏做功。



技术实现要素:
本发明的技术任务是针对现有技术的不足,突破常规,采用摆杆反力做功原理结构,以解决上述背景技术中的技术瓶颈,具体技术方案如下:

一种反力复合运动车,包括车架组件、转向伸缩组件、前轮叉组件和后轮叉组件,车架组件前端可旋转固定着前轮叉组件,车架组件后端固定连接着后轮叉组件,前轮叉组件上端设置有外螺纹通管,作为改进:

所述外螺纹通管内通孔中可拆卸固定着立芯组件,所述车架组件主梁中设置有反力管框,反力管框内可摆转固定着反力摆管;反力摆管下端连接着推拉连杆前端,反力摆管上端可转向固定着所述转向伸缩组件上端头,所述转向伸缩组件上段可拆卸固定连接着弯曲车把;转向伸缩组件下端与立芯组件上端之间由万向节头相连接;

所述车架组件主梁后端上面设置有反力梁支座,反力梁支座上可摆转固定着反力摆梁,反力摆梁后端上方连接着承重座椅,反力摆梁前端下方连接着吊拉连杆上端;

所述车架组件下方端面设置有曲拐箱盒,曲拐箱盒内可旋转固定着曲拐分体组件,曲拐分体组件上居中可旋转固定着所述推拉连杆后端,曲拐分体组件上居中可摇摆固定着所述吊拉连杆下端;曲拐分体组件与所述后轮叉组件之间通过机械传力机构传递机械能。

作为进一步改进:

所述车架组件主梁前端头设置有车架头管,头管防松螺母将所述外螺纹通管可摆转固定在所述车架头管之中,所述外螺纹通管内通孔紧固着所述立芯组件;所述曲拐箱盒下端面可拆卸固定着拐箱轴承盖,拐箱轴承盖与曲拐箱盒之间开设有拐箱前槽口,拐箱前槽口内贯穿着所述推拉连杆;所述曲拐箱盒下端面设置有拐箱轴承座,所述拐箱轴承盖将中心轴承外圈固定在所述拐箱轴承座之中;所述曲拐箱盒上端开设有拐箱上槽口,所述车架组件主梁上还开设有吊杆穿槽孔,吊杆穿槽孔位于所述拐箱上槽口正上方,吊杆穿槽孔和拐箱上槽口内贯穿着所述吊拉连杆;

所述曲拐分体组件两侧成对设置有中心轴承,中心轴承可旋转固定在所述曲拐箱盒内,曲拐分体组件居中可旋转固定着所述推拉连杆后端,推拉连杆后端上方可摆转连接着所述吊拉连杆下端;曲拐分体组件与所述后轮叉组件之间通过驱动链轮和链条以及棘轮链轮传递机械能。

作为进一步改进:

所述曲拐分体组件由成对的曲拐孔轴和拐曲心轴所组成,曲拐孔轴上设置有包括拐中心轴和拐曲心孔,所述拐曲心轴居中外圆面固定着曲心轴承内圈,成对的拐曲心孔固定着拐曲心轴两侧外圆面;成对的拐中心轴上均固定着中心轴承内圈;成对的拐中心轴外端均可拆卸固定着脚蹬踏板,脚蹬踏板与拐曲心轴相对于所述拐中心轴位于相同方位。

作为进一步改进:

所述转向伸缩组件包括转向滑柱和转向滑孔以及转向车立和球面上轴承,转向伸缩组件结合所述万向节头和所述立芯组件构成变角度扭矩传递机构;

所述立芯组件包括斜面定管、拉紧螺柱、斜面胀管和拉紧螺母,斜面定管和拉紧螺柱之间同轴度布置,斜面胀管在拉紧螺柱上可做轴向移动,拉紧螺柱与拉紧螺母之间为螺旋配合;

所述万向节头由万向节十字轴以及上半接板和下半接管所组成;下半接管下端固定连接着所述斜面定管和所述拉紧螺柱,斜面胀管套在拉紧螺柱上,拉紧螺母与拉紧螺柱螺纹拧紧配合将斜面胀管与斜面定管之间呈现错斜面贴合;斜面胀管与斜面定管组合胀紧固定在所述外螺纹通管内孔壁之中;

所述上半接板上固定着所述转向滑柱下端头,转向滑柱在所述转向滑孔之中做轴向移动,转向滑孔外侧边固定所述转向车立下段,转向车立上端设置有上轴承紧固段,上轴承紧固段上紧固着所述球面上轴承内圈;所述转向车立上段还固定着所述弯曲车把。

作为进一步改进:

所述反力管框上、下端口分别设置有反力框长槽和反力框轴承座,所述反力摆管的上、下两端分别设置有上轴承螺孔座和下轴承叉座,反力摆管上还设置有反力管转轴,反力管转轴两端固定着反力管轴承内圈,反力框盖将反力管轴承外圈固定在所述反力框轴承座中;

球面上轴承外圈上设置有上轴承外螺柱,上轴承外螺柱可拆卸紧固在所述上轴承螺孔座之中,上轴承外螺柱上配合有上防松螺母,上防松螺母后端面紧贴住上轴承螺孔座前端面;

所述推拉连杆前端设置有推拉杆螺孔座,所述推拉连杆后端设置有推拉杆销孔;双连杆接头上设置有连杆头曲心孔和连杆头偏心孔以及连杆头销孔,连杆头销孔与所述推拉杆销孔之间由推拉杆联销连接固定;

所述连杆头曲心孔和所述连杆头偏心孔内分别固定着曲心轴承外圈和偏心轴承外圈;

球面下轴承外圈上设置有下轴承外螺柱,下轴承外螺柱可拆卸固定在所述推拉杆螺孔座中,下轴承外螺柱上配合有下防松螺母,下防松螺母后端面紧贴住推拉杆螺孔座前端面;下轴承对锁销将所述球面下轴承内圈紧固在所述下轴承叉座之中;

所述吊拉连杆下端设置有吊杆叉座,偏轴承对锁销将所述偏心轴承内圈紧固在所述吊杆叉座之中,所述吊拉连杆上端设置有吊杆螺孔座;

球面吊轴承外圈上设置有吊轴承外螺柱,吊轴承外螺柱可拆卸固定在所述吊杆螺孔座中,吊轴承外螺柱上配合有吊防松螺母,吊防松螺母下端面紧贴住吊杆螺孔座上端面。

作为更进一步改进:

所述车架组件上还设置有车架避震孔座和车架后叉座;所述后轮叉组件(84)前端下位设置有后叉车架孔,后叉车架孔与所述车架后叉座之间为可摆转连接;所述后轮叉组件前端上位可摆转固定着圆柱弹簧后端头,圆柱弹簧前端头可摆转固定在所述车架避震孔座上。

作为更进一步改进:

所述反力梁支座上设置有反力梁支轴和平梁支轴,反力梁支轴两端均固定着反力梁支轴承内圈,平梁支轴两端均固定着平梁支轴承内圈;

所述反力摆梁上设置有反力梁支孔、反力梁吊座和反力梁副孔,反力梁支孔内固定着所述反力梁支轴承外圈,反力梁副孔内固定着反力梁副轴承外圈;吊轴承对锁销将所述球面吊轴承内圈紧固在所述反力梁吊座之中;

平行摆梁上设置有平梁支孔和平梁副孔,平梁支孔内固定着所述平梁支轴承外圈,平梁副孔内固定着平梁副轴承外圈;反向传力板前端设置有座椅锁管,座椅锁管活动固定着所述承重座椅,反向传力板后端设有反力梁副轴和平梁副轴,反力梁副轴两端均固定着所述反力梁副轴承内圈,平梁副轴两端均固定着所述平梁副轴承内圈。

作为更进一步改进:

所述反力梁副轴与所述平梁副轴之间的间距等于反力梁支轴与平梁支轴之间的间距,所述反力梁支孔与所述反力梁副孔之间的间距等于平梁支孔与平梁副孔之间的间距,所述座椅锁管位于所述反力梁支孔与所述反力梁副孔之间。

有益效果:

一、结构设计突破常规:

(一)车架组件主梁中设置有反力管框和曲拐箱盒以及反力梁支座,该区别结构技术特征中的反力框轴承座位于反力管框下端面,使得上轴承螺孔座至反力管转轴的间距是多倍于下轴承叉座至反力管转轴的间距,双手推拉力量被多倍放大;

(二)所述曲拐箱盒内设置双连杆接头,增设了区别结构技术特征双连杆接头将推拉连杆和吊拉连杆全部居中布置,让偏心轴承和曲心轴承叠加布置,确保两侧的脚蹬踏板之间的间距减窄,避免了两腿要分开较大间距才可以骑行,带来整车倾斜度安全转弯,骑行姿势美观又安全;

(三)所述反力梁支座上的承重座椅位于反力摆梁后端上方,增设了区别结构技术特征反向传力板,使得反力梁副轴承至反力梁支座的间距是大于球面吊轴承至反力梁支座的间距,下蹲坐姿力放大做功;

(四)转向伸缩组件包括转向滑柱和转向滑孔以及转向车立和球面上轴承,该区别结构技术特征转向伸缩组件结合万向节头和所述立芯组件构成变角度扭矩传递机构,变角度扭矩传递机构实现了弯曲车把控制前轮叉组件转向同时不影响同时推拉做功,变角度扭矩传递机构也实现了弯曲车把在推拉做功同时仍然能灵活控制前轮叉组件转向。

二、技术效果显著进步:

(一)骑行更加轻松,采用区别结构技术特征“可变三角形”及其“变角度扭矩传递机构”,没有了“助力滑套的负荷滑移磨损”;

左右手把的轴心连线贯穿球面上轴承球心,作用在左右手把上的双手推拉力完全通过球面上轴承传递给反力摆管上的上轴承螺孔座,确保转向滑柱与转向滑孔之间实现近乎无任何法向作用力运动,作用在左右手把上的双手推拉力不会给转向滑柱和转向滑孔带来任何弯矩阻力,传递效率高;无摩擦力运动使用寿命长;

(二)骑行更加安全,增设平行摆梁创建平行四边形,承重座椅平稳升降而不再前倾后仰;特别是还增设了区别结构技术特征反向传力板,身体重心贴近支撑点脚蹬踏板,手拉力驱动做功之后更加方便下一个做功动作起身蹬踏,骑行顺畅;手推力驱动做功之后的下一个坐姿做功动作力矩臂倍增,在座椅锁管处发力直接带来反力梁副轴承处的加长力矩效果;

(三)骑行姿势更加优美,两腿无需分开较大间距才可以骑行,特别是还增设了区别结构技术特征双连杆接头组合曲拐分体组件,推拉连杆和吊拉连杆均实现了居中结构设计,不但两侧脚蹬板之间的间距无需再增宽带来转弯安全性提高,而且骑行姿势更加优美。

附图说明

图1为本发明应用过程中脚蹬踏板62处于运动圆周最前位置的状态图。

图2为图1中的脚蹬踏板62逆时针旋转90度后处于运动圆周最低位置的状态图。

图3为图1中的脚蹬踏板62逆时针旋转180度后处于运动圆周最后位置的状态图。

图4为图1中的脚蹬踏板62逆时针旋转270度后处于运动圆周最高位置的状态图。

图5为图1中的车架组件10的单独放大视图。

图6为图1中的弯曲车把28转向状态的局部放大图。

图7为图3中的弯曲车把28转向状态的局部放大图。

图8为弯曲车把28与外螺纹通管39之间的连接剖面图。

图9为图6或图7中的前轮叉组件31的单独放大图。

图10为图4中的反力管框15和反力摆管40的局部放大图。

图11为图10中的反力管转轴48的局部剖面图。

图12为球面下轴承55和推拉连杆50以及双连杆接头54的组合图。

图13为图12的俯视图。

图14为图12中的推拉连杆50的单独放大图。

图15为曲拐分体组件60与吊拉连杆70连接的剖面示意图。

图16为图15中的双连杆接头54侧视图暨图12中的双连杆接头54单独视图。

图17为图15中的曲轴组件50至少省略了脚蹬踏板62以及驱动链轮的局部剖面图。

图18为图1-4中的后轮叉组件84单独视图。

图19为图1-4中的吊拉连杆70和球面吊轴承77的连接示意图。

图20为图19的剖面图。

图21为图1-4中的反向传力板90单独视图。

图22为图2中的反向传力板90所处部位的示意图。

图23为图4中的反向传力板90所处部位的示意图。

图24为图23中的a-a剖面图。

图25为图23中的b-b剖面图。

具体实施方式

图9中的前轮叉组件31至少省略了常规前车轮以及前轮刹车片。

图18中的后轮叉组件84至少省略了带有棘轮链轮以及常规后车轮及其后轮刹车片。

一种反力复合运动车,包括车架组件10、转向伸缩组件20、前轮叉组件31和后轮叉组件84,车架组件10前端可旋转固定着前轮叉组件31,车架组件10后端固定连接着后轮叉组件84,作为改进:

所述前轮叉组件31上端设置有外螺纹通管39,外螺纹通管39内通孔中可拆卸固定着立芯组件30,所述车架组件10主梁中设置有反力管框15,反力管框15内可摆转固定着反力摆管40;反力摆管40下端可摆转固定连接着推拉连杆50前端,反力摆管40上端可转向固定着所述转向伸缩组件20上端头,所述转向伸缩组件20上段可拆卸固定连接着弯曲车把28,弯曲车把28上至少配置有前、后轮刹车控制闸;所述转向伸缩组件20下端与立芯组件30上端之间由万向节头33相连接并且同步转动;

所述车架组件10主梁后端上面设置有反力梁支座18,反力梁支座18上可摆转固定着反力摆梁80,反力摆梁80后端上方连接着承重座椅83,反力摆梁80前端下方可摆转固定连接着吊拉连杆70上端;

所述车架组件10主梁下方端面设置有曲拐箱盒16,曲拐箱盒16内可旋转固定着曲拐分体组件60,曲拐分体组件60上居中可旋转固定着所述推拉连杆50后端,曲拐分体组件60上居中可摇摆固定着所述吊拉连杆70下端;曲拐分体组件60与所述后轮叉组件84之间通过机械传力机构传递机械能。

作为进一步改进:

所述车架组件10主梁前端头设置有车架头管19,头管防松螺母将所述外螺纹通管39可左右摆转固定连接在所述车架头管19之中,所述外螺纹通管39内通孔紧固着所述立芯组件30,前轮叉组件31下端固定着常规前车轮以及前轮刹车片;所述曲拐箱盒16下端面可拆卸固定着拐箱轴承盖12,拐箱轴承盖12与曲拐箱盒16之间开设有拐箱前槽口43,拐箱前槽口43内贯穿着所述推拉连杆50;

所述曲拐箱盒16下端面设置有拐箱轴承座56,所述拐箱轴承盖12将中心轴承66外圈固定在所述拐箱轴承座56之中;

所述曲拐箱盒16上端开设有拐箱上槽口47,所述车架组件10主梁上还开设有吊杆穿槽孔17,吊杆穿槽孔17位于所述拐箱上槽口47正上方,吊杆穿槽孔17和拐箱上槽口47内贯穿着所述吊拉连杆70;

所述曲拐分体组件60两侧成对设置有中心轴承66,中心轴承66可旋转固定在所述曲拐箱盒16内,曲拐分体组件60居中可旋转固定着所述推拉连杆50后端,推拉连杆50后端上方可摆转连接着所述吊拉连杆70下端;曲拐分体组件60与所述后轮叉组件84之间通过驱动链轮和链条以及棘轮链轮传递机械能;所述后轮叉组件84后端固定着常规后车轮以及后轮刹车片,后车轮上至少一侧设置有棘轮链轮。

作为进一步改进:

所述曲拐分体组件60由成对的曲拐孔轴和拐曲心轴67所组成,曲拐孔轴上设置包括有拐中心轴61和拐曲心孔68以及用于紧固脚蹬踏板62的四方锥面和紧固螺柱,所述拐曲心轴67居中外圆面固定着曲心轴承69内圈,曲心轴承69内圈两侧分别贴住成对的拐曲心孔68内端面,成对的拐曲心孔68过盈配合固定着拐曲心轴67两侧外圆面;成对的拐中心轴61上均过盈配合固定着中心轴承66内圈;成对的拐中心轴61外端均可拆卸固定着脚蹬踏板62,脚蹬踏板62与拐曲心轴67相对于所述拐中心轴61位于相同方位,且至少一侧的脚蹬踏板62上还配置有驱动链轮,驱动链轮通过链条带动后轮上的棘轮链轮,驱动链轮和链条以及棘轮链轮组成机械传力机构。

作为进一步改进:

所述转向伸缩组件20包括转向滑柱23和转向滑孔27以及转向车立24,结合球面上轴承22和所述万向节头33以及所述立芯组件30,构成变角度扭矩传递机构,变角度扭矩传递机构实现了弯曲车把28控制前轮叉组件31转向同时不影响同时推拉做功,变角度扭矩传递机构也实现了弯曲车把28在推拉做功同时仍然能灵活控制前轮叉组件31转向;

所述立芯组件30包括斜面定管35、拉紧螺柱36、斜面胀管37和拉紧螺母38,斜面定管35和拉紧螺柱36之间同轴度布置,斜面胀管37在拉紧螺柱36上可做轴向移动,拉紧螺柱36与拉紧螺母38之间为螺旋配合;

所述万向节头33由万向节十字轴76以及上半接板32和下半接管34所组成,所述万向节十字轴76分别可摆转固定在上半接板32轴承孔中和下半接管34轴承孔中;

所述下半接管34下端固定连接着所述斜面定管35和所述拉紧螺柱36,斜面胀管37套在拉紧螺柱36上,拉紧螺母38与拉紧螺柱36螺纹拧紧配合将斜面胀管37与斜面定管35之间呈现错斜面贴合;斜面胀管37与斜面定管35组合胀紧固定在所述外螺纹通管39内孔壁之中;

所述上半接板32上焊件固定着所述转向滑柱23下端头,转向滑柱23在所述转向滑孔27之中做轴向移动,转向滑孔27外侧边焊件固定所述转向车立24下段,转向车立24上端设置有上轴承紧固段25,上轴承紧固段25上紧固着所述球面上轴承22内圈;所述转向车立24上段还固定着所述弯曲车把28。

弯曲车把28两端均设置有左右手把21,当左右手把21的轴心连线贯穿球面上轴承22球心时,作用在左右手把21上的双手推拉力完全通过球面上轴承22传递给反力摆管40上的上轴承螺孔座42,传递效率高;作用在左右手把21上的双手推拉力不会给转向滑柱23和转向滑孔27带来任何弯矩阻力,确保转向滑柱23与转向滑孔27之间实现近乎无任何法向作用力运动,无摩擦力运动使用寿命长。

作用在左右手把21上的双手转向力则通过转向滑柱23和转向滑孔27以及万向节十字轴完全传递给立芯组件30并控制前轮叉组件的转向,作用在左右手把21上的双手转向力不会通过球面上轴承22影响反力摆管40。

反力管转轴48至球面上轴承22的距离大于反力管转轴48至球面下轴承55的距离,借助于反力管转轴48可摆转支撑在反力框轴承座41之中,作用在左右手把21上的双手推拉力以倍增的力量通过球面下轴承55驱动推拉连杆50对曲拐分体组件60做功。

球面上轴承22和万向节头33以及反力管轴承44三点之间构成可变三角形,其中,万向节头33与反力管轴承44之间为固定边,长短和角度都不能变;球面上轴承22与反力管轴承44之间为摆转边,长短不能变,角度能以反力管轴承44为基点带着球面上轴承22做前后摆转变化;球面上轴承22与万向节头33之间为摆转伸缩边,借助于球面上轴承22和万向节头33的特定功能,转向车立24角度能以万向节头33为基点带着球面上轴承22做前后摆转变化,前后摆转同时通过转向滑柱23在转向滑孔27之中做轴向移动,确保球面上轴承22与万向节头33之间距离自由伸缩。

上述可变三角形实现了弯曲车把28在推拉做功驱动反力摆管40时仍然能灵活控制前轮叉组件31转向;反之,弯曲车把28在控制前轮叉组件31转向时仍然可以推拉做功驱动反力摆管40,达到安全可控交通骑行。

作为进一步改进:

所述反力管框15上、下端口分别设置有反力框长槽49和反力框轴承座41,所述反力摆管40的上、下两端分别设置有上轴承螺孔座42和下轴承叉座45,上轴承螺孔座42由下向上依次穿越反力框轴承座41和反力框长槽49,反力摆管40上还设置有反力管转轴48,反力管转轴48两端固定着反力管轴承44内圈,反力框盖11将反力管轴承44外圈固定在所述反力框轴承座41中;

球面上轴承22是一种内外圈之间呈现球面滑动配合,俗称“关节轴承”;球面上轴承22外圈上设置有上轴承外螺柱29,上轴承外螺柱29可拆卸紧固在所述上轴承螺孔座42之中,上轴承外螺柱29上配合有上防松螺母26,上防松螺母26后端面紧贴住上轴承螺孔座42前端面;

所述推拉连杆50前端设置有推拉杆螺孔座59,所述推拉连杆50后端设置有推拉杆销孔51;双连杆接头54上设置有连杆头曲心孔65和连杆头偏心孔75以及连杆头销孔53,连杆头销孔53与所述推拉杆销孔51之间由推拉杆联销52连接固定;

当球面下轴承55居中精度不够时,推拉杆联销52还可允许推拉连杆50左右摆转来补偿垂直误差;

所述连杆头曲心孔65和所述连杆头偏心孔75内分别固定着曲心轴承69外圈和偏心轴承63外圈;

球面下轴承55的结构原理也是一种“关节轴承”,球面下轴承55外圈上设置有下轴承外螺柱57,下轴承外螺柱57可拆卸固定在所述推拉杆螺孔座59中,下轴承外螺柱57上配合有下防松螺母58,下防松螺母58后端面紧贴住推拉杆螺孔座59前端面;下轴承对锁销46将所述球面下轴承55内圈紧固在所述下轴承叉座45之中;

所述吊拉连杆70下端设置有吊杆叉座72,偏轴承对锁销64将所述偏心轴承63内圈紧固在所述吊杆叉座72之中,所述吊拉连杆70上端设置有吊杆螺孔座79;

球面吊轴承77的结构原理也是一种“关节轴承”;球面吊轴承77外圈上设置有吊轴承外螺柱73,吊轴承外螺柱73可拆卸固定在所述吊杆螺孔座79中,吊轴承外螺柱73上配合有吊防松螺母78,吊防松螺母78下端面紧贴住吊杆螺孔座79上端面。

所述双连杆接头54将推拉连杆50和吊拉连杆70全部居中布置,采用区别结构技术特征部件双连杆接头54,让偏心轴承63和曲心轴承69叠加布置,确保两侧的脚蹬踏板62之间的间距减窄,避免了两腿要分开较大间距才可以骑行,带来整车倾斜20度安全转弯,骑行姿势美观又安全。

作为更进一步改进:

所述车架组件10上还设置有车架避震孔座92和车架后叉座95;所述后轮叉组件84前端下位设置有后叉车架孔85,后叉车架孔85与所述车架后叉座95之间为可摆转连接;所述后轮叉组件84前端上位可摆转固定着圆柱弹簧97后端头,圆柱弹簧97前端头可摆转固定在所述车架避震孔座92上;

作为更进一步改进:

所述反力梁支座18上设置有反力梁支轴13和平梁支轴14,反力梁支轴13两端均固定着反力梁支轴承88内圈,平梁支轴14两端均固定着平梁支轴承71内圈;

所述反力摆梁80上设置有反力梁支孔89、反力梁吊座87和反力梁副孔86,反力梁支孔89内固定着所述反力梁支轴承88外圈,反力梁副孔86内固定着反力梁副轴承81外圈;吊轴承对锁销74将所述球面吊轴承77内圈紧固在所述反力梁吊座87之中;

平行摆梁82上设置有平梁支孔99和平梁副孔96,平梁支孔99内固定着所述平梁支轴承71外圈,平梁副孔96内固定着平梁副轴承91外圈;反向传力板90前端设置有座椅锁管98,座椅锁管98活动固定着所述承重座椅83,反向传力板90后端设有反力梁副轴93和平梁副轴94,反力梁副轴93两端均固定着所述反力梁副轴承81内圈,平梁副轴94两端均固定着所述平梁副轴承91内圈。

作为更进一步改进:

所述反力梁副轴93与所述平梁副轴94之间的间距等于反力梁支轴13与平梁支轴14之间的间距,所述反力梁支孔89与所述反力梁副孔86之间的间距等于平梁支孔99与平梁副孔96之间的间距,所述座椅锁管98位于所述反力梁支孔89与所述反力梁副孔86之间。

反力梁副轴承81和平梁副轴承91以及反力梁支轴承88和平梁支轴承71四点之间构成平行四边形,其中反力梁支轴承88与平梁支轴承71之间连线为固定边。该区别结构技术特征确保承重座椅83平稳升降而不会发生前倾后仰。

此外,反向传力板90的特别功效是:承重座椅83上面的人体重量下蹲作用力是作用于反力梁副轴93驱动反力摆梁80以反力梁支轴13为基点做顺时针摆转,具有反力梁支孔89与反力梁副孔86之间距的较大力矩;

而承重座椅83上面的人体上半身重心相对于人体起身支撑点脚蹬踏板62之间的间距小于反力梁副轴93与脚蹬踏板62之间的间距,因此容易起身。

如果没有反向传力板90的常规平行四边形机构,人体上半身重心自能上位于反力梁副轴93(下蹲作用力点)上方,若将反力梁副轴93后移增大力矩,则人体上半身重心远离脚蹬踏板62正上方导致起身困难;若将反力梁副轴93前移让人体上半身重心靠近脚蹬踏板62正上方容易起身,则人体重量下蹲作用力通过反力梁副轴93驱动反力摆梁80以反力梁支轴13为基点的力矩随之变短,导致驱动扭矩直接变小影响下蹲力做工效果。

实施例中:

弯曲车把28左右转向的最大夹角均为60度。

承重座椅83和反力梁支座18以及反向传力板90居中设置。

反力摆梁80成对设置,成对设置的反力摆梁80位于反力梁支座18以及反向传力板90两侧;

平行摆梁82也成对设置,成对设置的成对平行摆梁82也位于反力梁支座18以及反向传力板90两侧。

当双手对弯曲车把28朝前推力做功,经过反力摆管40转换,推拉连杆50对拐曲心轴67则是反方向朝后施力做功;反之亦然,当双手对弯曲车把28朝后拉力做功,经过反力摆管40转换,推拉连杆50对拐曲心轴67则是反方向朝前施力做功;

当骑行者下蹲以坐姿将重力朝下通过承重座椅83作用于反力摆梁80时,经过反力摆梁80转换,吊拉连杆70则被反方向朝上吊升;反之亦然,当骑行者起身蹬踏将全身重力向下作用于脚蹬踏板62并连带吊拉连杆70朝下运动,经过反力摆梁80转换,承重座椅83则反方向朝上提升。

反力摆梁80中,反力梁副轴承81至反力梁支轴承88的间距是两倍于球面吊轴承77至反力梁支轴承88的间距,且反力梁副轴承81至反力梁支轴承88的间距是两倍于反力梁副轴承81至反力梁支孔89的间距;

反力摆管40中,上轴承螺孔座42至反力管转轴48的间距是三倍于下轴承叉座45至反力管转轴48的间距;

脚蹬踏板62中心轴线至拐中心轴61中心轴线的间距是四倍于拐曲心孔68中心轴线至拐中心轴61中心轴线的间距。

组装过程步骤:

一、各个部件分组预先分装:

(一)转向伸缩组件20与立芯组件30预先组装,图8中:

预先将弯曲车把28通过错位十字孔龙头件固定在转向车立24上端外圆(常规技术错位十字孔龙头件上的垂直孔固定住转向车立24外圆,错位十字孔龙头件上的水平孔固定住弯曲车把28居中外圆),转向滑柱23下端外圆过盈配合压入上半接板32相对应孔中,转向滑柱23上端插入转向滑孔27中仅可以做轴向滑移;预先将斜面定管35上端和拉紧螺柱36上端焊接固定在下半接管34下端面,将斜面胀管37套在拉紧螺柱36上,拉紧螺母38与拉紧螺柱36螺纹拧紧配合将斜面胀管37与斜面定管35之间形成错位斜面松弛贴合;

(二)反力摆管40预先组装,图10-11:

预先将上防松螺母26螺旋配合位于上轴承外螺柱29根部,再将上轴承外螺柱29与上轴承螺孔座42相配合并螺旋调节到设计长度位置;将一对反力管轴承44内圈分别紧固在反力管转轴48两侧轴承段上。

(三)曲拐分体组件60预先组装,图15-17:

将铝质的双连杆接头54放置在180-220度的恒温箱中5-7分钟,使其热膨胀万分之二,将曲心轴承69和偏心轴承63分别放置在连杆头曲心孔65和连杆头偏心孔75之中,在连杆头曲心孔65和连杆头偏心孔75的两端面采用铆压工艺限制曲心轴承69和偏心轴承63的轴向位移;

预先将中心轴承66内圈过盈配合固定在拐中心轴61上,再将偏心轴承63内圈居中紧固在拐曲心轴67上,最后采用压力机将成对的拐曲心孔68过盈配合固定在拐曲心轴67两侧外圆面;

用曲轴螺母将脚蹬踏板62紧固在拐中心轴61外端,并使脚蹬踏板62和拐曲心轴67位于拐中心轴61同一侧,脚蹬踏板62与拐曲心轴67相对于拐中心轴61的夹角为重叠;

(四)推拉连杆50预先组装,图12-14:

预先将下防松螺母58螺旋配合位于下轴承外螺柱57根部,再将下轴承外螺柱57与推拉杆螺孔座59相配合并螺旋调节到设计长度位置;推拉杆联销52依次穿越连杆头销孔53和所述推拉杆销孔51,推拉杆联销52将所述推拉连杆50和双连杆接头54连接固定住;

(五)吊拉连杆70预先组装,图19-19:

预先将吊防松螺母78螺旋配合位于吊轴承外螺柱73根部,再将吊轴承外螺柱73与吊杆螺孔座79相配合并螺旋调节到设计长度位置;偏轴承对锁销64依次穿越吊杆叉座72和偏心轴承63内孔,偏轴承对锁销64将偏心轴承63内圈紧固在吊杆叉座72之中;

(六)反向传力板90预先组装,图22-23:

在反力摆梁80上的反力梁支孔89和反力梁副孔86内均分别装入反力梁支轴承88和反力梁副轴承81,在平行摆梁82上的平梁支孔99和平梁副孔96内均分别装入平梁支轴承71和平梁副轴承91;

用两颗支梁紧固螺钉将同一侧反力摆梁80上的反力梁支轴承88内孔和反力梁副轴承81内孔分别压入紧固在同一侧的反力梁支轴13轴承配合段和反力梁副轴93轴承配合段;

用另两颗支梁紧固螺钉将另一侧反力摆梁80上的反力梁支轴承88内孔和反力梁副轴承81内孔分别压入紧固在另一侧的反力梁支轴13轴承配合段和反力梁副轴93轴承配合段;

用两颗平梁紧固螺钉将同一侧平行摆梁82上的平梁支轴承71内孔和平梁副轴承91内孔分别压入紧固在同一侧的平梁支轴14轴承配合段和平梁副轴94轴承配合段;

用另两颗平梁紧固螺钉将另一侧平行摆梁82上的平梁支轴承71内孔和平梁副轴承91内孔分别压入紧固在另一侧的反力梁支轴13轴承配合段和反力梁副轴93轴承配合段;

二、转向部件相互拼装(图6-11):

(一)首先凌空固定好车架组件10,将反力摆管40上的上轴承螺孔座42由下向上依次穿越反力框轴承座41和反力框长槽49,让反力管轴承44外圈放置在反力框轴承座41中,四组框盖螺栓将反力框盖11固定在反力框轴承座41下口端面,反力框盖11将反力管轴承44外圈固定在反力框轴承座41中;

(二)将前轮叉组件31上的外螺纹通管39由下向上穿越车架头管19,车架头管19下口内壁与外螺纹通管39本部外圆之间有常规的头管下滚子轴承,车架头管19上口内壁与外螺纹通管39相对应外圆之间有常规的头管上滚子轴承,头管防松螺母将外螺纹通管39可左右摆转固定连接在所述车架头管19之中;

(三)将立芯组件30上的斜面定管35上端和拉紧螺柱36由上向下插入外螺纹通管39内孔之中,逐渐拧紧拉紧螺母38后斜面胀管37与斜面定管35之间的斜面产生对外螺纹通管39内孔壁的胀紧固定连接;

(四)将转向伸缩组件20上的转向滑孔27套入转向滑柱23,转向车立24上端的上轴承紧固段25由下向上插入球面上轴承22内孔中,上紧固螺钉将球面上轴承22内圈紧固在上轴承紧固段25上;

三、驱动部件相互拼装(图1-6以及图12-19):

(一)将吊拉连杆70上的球面吊轴承77由下向上依次穿越拐箱上槽口47和吊杆穿槽孔17,中心轴承66对应着拐箱轴承座56,至少四组拐箱螺栓将拐箱轴承盖12紧固在曲拐箱盒16下端面,拐箱轴承盖12将中心轴承66外圈固定在拐箱轴承座56之中,推拉连杆50穿越拐箱前槽口43:

(二)将球面下轴承55对准下轴承叉座45,下轴承对锁销46依次穿越下轴承叉座45和球面下轴承55内孔,下轴承对锁销46将球面下轴承55内圈紧固在所述下轴承叉座45之中;

(三)将球面吊轴承77对准反力梁吊座87,吊轴承对锁销74依次穿越反力梁吊座87和球面吊轴承77内孔,吊轴承对锁销74将球面吊轴承77内圈紧固在所述反力梁吊座87之中;

四、常规部件相互拼装(图1-7以及图18):

(一)前轮叉组件31上的其它常规零部件,诸如:前轮成套、前轮刹车执行件等等,依照常规组装方法组装,在此不再赘述;

(二)弯曲车把28上的其它常规零部件,诸如:前、后轮刹车控制件、车铃和调速控制件等等,依照常规组装方法组装,在此不再赘述;

(三)后轮叉组件84前端上位由后叉避震螺钉固定连接着圆柱弹簧97一端头,圆柱弹簧97另一端头由车架避震螺钉固定连接在车架避震孔座92上;将后轮叉组件84上的后叉车架孔85对准车架后叉座95,车架后叉螺钉将后叉车架孔85与车架后叉座95之间可摆转连接固定;

(四)后轮叉组件84上的其它常规零部件,诸如:前轮成套、调速执行器和后轮刹车执行件等等,依照常规组装方法组装,在此不再赘述。

骑行特点:

(一)、图1中,当脚蹬踏板62处于运动圆周的最前方位置时,推拉连杆50遇到“曲柄连杆机构”的“前端死点”;双手握住弯曲车把28通过反力摆管40对拐曲心轴67上的作用力,无法驱使曲拐分体组件60旋转做功;与此同时,自上向下的骑车者重力通过腿脚作用在脚蹬踏板62上效率最高,驱动曲拐分体组件60及其驱动链轮以中心轴承66为支点做逆时针旋转,通过机械传力机构带动自行车后轮向前滚动,驱使整车带人一起前行;

可变三角形中的球面上轴承22以反力管轴承44为支点,处于由顺时针摆转改变为逆时针摆转的拐点;转向伸缩组件20则以万向节头33为支点,也处于由顺时针摆转改变为逆时针摆转的拐点;

球面上轴承22至万向节头33之间的间距开始由大变小;

吊拉连杆70随着拐曲心轴67继续向下减速斜降,吊拉连杆70吊拉着反力摆梁80以反力梁支轴承88为中心继续做逆时针摆转,平行摆梁82同步以平梁支轴承71为中心继续做逆时针摆转,反力摆梁80和平行摆梁82一起共同控制着承重座椅83继续平稳上升。

(二)、图2中,当脚蹬踏板62处于运动圆周的最低方位置时,遇到常规自行车的“低位死点”,骑车者的腿脚位于脚蹬踏板62上无法继续蹬踏驱使曲拐分体组件60旋转做功;坐姿重力也无法通过吊拉连杆70驱使曲拐分体组件60旋转做功。

只能完全凭借骑车者双手握住弯曲车把28继续做前推运动,通过反力摆管40经过推拉连杆50推着拐曲心轴67做功,驱使曲拐分体组件60逆时针旋转,通过机械传力机构带动自行车后轮向前滚动,驱使整车带人一起前行;

可变三角形中的球面上轴承22以反力管轴承44为支点,继续逆时针摆转;转向伸缩组件20则以万向节头33为支点,继续逆时针摆转;

球面上轴承22至万向节头33之间的间距继续由大变小;

与此同时,骑行者即将要微抬膝盖,让身体重力作用于承重座椅83,身体重力经反向传力板90最终作用于反力梁副轴承81,开始让反力摆梁80由逆时针摆转转换为顺时针摆转,反力摆梁80和平行摆梁82一起共同控制着承重座椅83开始平稳斜降。

吊拉连杆70随着反力梁吊座87并吊着拐曲心轴67由下移转换为向上增速斜升,驱动曲拐分体组件60及其驱动链轮以中心轴承66为支点继续做逆时针旋转来克服“低位死点”。

(三)、图3中,当脚蹬踏板62处于运动圆周的最后方位置时,推拉连杆50遇到“曲柄连杆机构”的“后端死点”;双手握住弯曲车把28通过反力摆管40对拐曲心轴67上的作用力,无法驱使曲拐分体组件60旋转做功;与此同时,骑行者继续微抬膝盖,让身体重力作用于承重座椅83,身体重力经反向传力板90最终作用于反力梁副轴承81,加速让反力摆梁80由顺时针摆转,反力摆梁80和平行摆梁82一起共同控制着承重座椅83加速平稳斜降。

吊拉连杆70随着反力梁吊座87并吊着拐曲心轴67加速向上斜升,驱动曲拐分体组件60及其驱动链轮以中心轴承66为支点继续做逆时针旋转,通过机械传力机构带动自行车后轮向前滚动,驱使整车带人一起前行;

可变三角形中的球面上轴承22以反力管轴承44为支点,处于由逆时针摆转改变为顺时针摆转的拐点;转向伸缩组件20则以万向节头33为支点,也处于由逆时针摆转改变为顺时针摆转的拐点;

球面上轴承22至万向节头33之间的间距开始由小变大;

吊拉连杆70随着拐曲心轴67继续向上减速斜升,脚蹬踏板62随着曲拐分体组件60以中心轴承66为支点继续做逆时针旋转。

(四)、图4中,当脚蹬踏板62处于运动圆周的最高方位置时,遇到常规自行车的“高位死点”,骑车者的腿脚位于脚蹬踏板62上无法继续蹬踏驱使曲拐分体组件60旋转做功;坐姿重力也无法通过吊拉连杆70驱使曲拐分体组件60旋转做功。

只能完全凭借骑车者双手握住弯曲车把28继续做后拉运动,通过反力摆管40经过推拉连杆50拉着拐曲心轴67做功,驱使曲拐分体组件60逆时针旋转,通过机械传力机构带动自行车后轮向前滚动,驱使整车带人一起前行;

可变三角形中的球面上轴承22以反力管轴承44为支点,继续顺时针摆转;转向伸缩组件20则以万向节头33为支点,继续顺时针摆转;

球面上轴承22至万向节头33之间的间距继续由小变大;

与此同时,骑行者即将可以起身,让身体重力直接作用于脚蹬踏板62上;

拐曲心轴67逆时针旋转带着吊拉连杆70处于由上升改为下降的拐点,吊拉连杆70拽着反力梁吊座87使得反力摆梁80到了顺时针摆转转换为逆时针摆转的拐点。

(五)、当骑行过程中需要转弯时,双手把握弯曲车把28或左或右转向,扭转力沿着转向车立24、转向伸缩组件20、万向节头33和立芯组件30,控制前轮叉组31实现转弯;

弯曲车把28在转向过程中不影响反力摆管40作前后摆转运动,转向车立24与反力摆管40之间设置有球面上轴承33,转向车立24与球面上轴承33内圈固定,反力摆管40与球面上轴承33外圈固定,转向扭转力不会传递扭转力给反力摆管40;实现了既可在转弯同时推拉加速,也可在推拉加速同时任意转弯。

本发明骑行过程采用多力复合运动做功,起身蹬踏与下蹲坐力之间交替做功发挥了腰腿力量,具有收腹运动功效;双手拉力与双臂推力之间交替做功发挥了手臂力量,具有扩胸运动功效;多力复合驱动做功运动姿势调动了全身各个部位肌肉功能,骑行者充分发挥人体全身力量,达到全身运动锻炼效果。

此外,双手交替推、拉助力消除了常规自行车的“低位死点”和“高位死点”,特别是采用了反力摆管40和反力摆梁80,实现双手拉力做功之后有利于下一个动作起身蹬踏更有力,双手推力做功之后有利于下一个动作下蹲坐姿更顺畅,做功顺序:蹬踏力、手推力、蹲坐力和手拉力,四力协调做功,可以相互弥补,手臂累了可以少出力自然由腿脚多出力,腿脚累了也可以少出力自然由手臂多出力,手臂和腿脚都累了还可以让腰部多出力;只要骑行者体力还具有双手扶住弯曲车把28做到起身和下蹲,就能持续骑行;长距离骑行之后虽然也会全身大汗淋漓,但不会发生局部肌肉疲惫伤痛。因此,本发明特别适合中、远距离郊游骑行,环保又健康。

交替推拉助力结合起身蹬踏、下蹲坐姿交替全身运动,实现了无死点连续运动做功效果,达到高效快速、持久骑行的目的。

与现有技术暨专利号为:201710240373x的“万向节转向钛合金手脚并用可单腿骑行自行车”相比较,上述突出的实质性区别结构技术特征直接带来以下显著的进步:

一、结构设计突破常规:

(一)车架组件10主梁中设置有反力管框15和曲拐箱盒16以及反力梁支座18,该区别结构技术特征中的反力框轴承座41位于反力管框15下端面,使得上轴承螺孔座42至反力管转轴48的间距是多倍于下轴承叉座45至反力管转轴48的间距,双手推拉力量被多倍放大;

(二)所述曲拐箱盒16内设置双连杆接头54,增设了区别结构技术特征双连杆接头54将推拉连杆50和吊拉连杆70全部居中布置,让偏心轴承63和曲心轴承69叠加布置,确保两侧的脚蹬踏板62之间的间距减窄,避免了两腿要分开较大间距才可以骑行,带来整车倾斜20度安全转弯,骑行姿势美观又安全;

(三)所述反力梁支座18上的承重座椅83位于反力摆梁80后端上方,增设了区别结构技术特征反向传力板90,使得反力梁副轴承81至反力梁支座18的间距是大于球面吊轴承77至反力梁支座18的间距,下蹲坐姿力放大做功;

(四)转向伸缩组件20包括转向滑柱23和转向滑孔27以及转向车立24和球面上轴承22,该区别结构技术特征转向伸缩组件20结合万向节头33和所述立芯组件30构成变角度扭矩传递机构,变角度扭矩传递机构实现了弯曲车把28控制前轮叉组件31转向同时不影响同时推拉做功,变角度扭矩传递机构也实现了弯曲车把28在推拉做功同时仍然能灵活控制前轮叉组件31转向。

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