专利名称：手摇脚踏两用安全自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手摇脚踏两用安全自行车，它是对自行车的驱动部分加以改进，增配曲柄摇杆机构，三角挂架、脚踏摇杆及可调装的支撑轮调控装置而制成的采用曲柄摇杆或平行双摇杆机构作手摇或脚踏驱动的具有两种操纵形式和支撑保护位置的安全自行车。也是对本人发明的脚操纵型手摇脚踏两用安全自行车的改进(申请号97125832．5，公开号3361)。
目前，公知的自行车是作整圈旋转蹬踏，由踏拐长度所限，不易制得更省力，速度也不易提高，座椅窄小，不舒适，只能以一种姿势骑行，易产生疲劳，冬季由于身体不自由易产生寒冷；没有防倒装置易产生事故。
本发明的目的就是要针对上述弊端，对自行车加以改进，而制成一种更省力、更高速、更自由、更舒适、更安全的自行车。
本发明的目的是这样实现的一、构造在车架2横梁中部制有摇手柄套管见附
图1图1，附图2图1(B)，套管中通过座椅13上的卡架穿套有摇手柄轴15a，其两端通过弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母15c、15d、15e、15f(或用其它轴承也可)装有左右摇手柄15b、15b的下端通过连杆总成9与脚踏拐总成8相连，附图2图1(c)，链轮、链条、车飞7同自行车，15b的上端通过连接带总成16与脚踏摇杆总成5相连，5有两种装配位置其一，装在支撑轮调控装置总成6上，6装在前轮轴上，转向时随前轮动作。其二，装在三角挂架4上，这时应将6从前轮轴上卸下并移装到车架后叉横杆上，在其无轮杆端连上绳带12，通过滑轮11而拉到座椅扶手14的卡位中，左右相扣。
二、工作原理及使用位置说明1、工作原理简述由脚踏拐总成8，连杆总成9，摇手柄总成15的下端及机架构成的曲柄摇杆机构的主要参数如下(中心线长度)附图3图2，曲拐L=100，连杆L=300，摇杆下端L=200，机架L=350，极位夹角θ=0°(以便于连在同一轴上错置180°排列的左右曲拐8与连杆9连接时，不致产生干涉)，摆角ψ=60°，最小传动角γmin=56°；由摇手柄总成15上端，连接带总成16，脚踏摇杆总成5及机架组成的平行双摇杆机构的主要参数如下摇杆上端挂接处L=脚踏杆挂接处L=300，连接带L=机架L=600，摆角ψ1=ψ=60°，最小传动角γmin=44°。
因为两踏拐错置180°通过连杆与摇手柄作绞接，所以左右摇手柄也必错置180°工作时作相反运动，即左右手柄交错运动，如将右手柄(按车的前进方向分左右)，由上止点摇或踏到下止点时，则右手柄由上向下，摆过60°，链轮转过180°，左手柄恰好相反，是由下向上运动(对于脚踏摇杆5是由摇手柄15通过连接带16将其从下止点拉向上止点，此行程中不作功)，到位后，反过来摇或踏左手柄，使左手柄由上往下摆过60°(右手柄由下往上)，链轮转过剩下的180°，完成一个工作循环。机构死点靠两手柄错置180°和摇动时的惯性克服，必要时可坐在座位上，以脚拔地面，事先给车轮一个转向以帮助克服死点。
2、使用位置说明支撑轮调控装置总成6和脚踏摇杆总成5有两个不同的装配位置，可得到两种不同的使用状态。
位置一，附图3图2，脚踏摇杆总成5装配在支撑轮调控装置总成6上，6由锁紧镙母6a，见附图7图7，连接镙管6b拉杆6c，带端面齿形的棘爪轴6d，带端面齿形的棘爪6e，限位镙母6f，带棘齿的叉架杆6g，弹簧6h，限位镙母6i，支撑轮6j组成；6b旋在前轮轴上(前轮轴应制得粗些，长些)，靠6a锁紧，6c空套在6b上，上端连接在前叉3特制的镙柱上，下端与旋在6b上的6d作固定，6d的另一端轴上空套有棘爪6e，靠6f限位，如将控6f拧紧，使6d、6e的齿形嵌合，则6e被固定，如不拧紧6f使6d、6e的齿形脱出，则6e可任意转动，6g空套在6b上，6g的叉架内装有支撑轮6j、6g靠6i限位，6h的一端挂在6d的轴孔中，一端挂在6g的叉架孔中，其作用是始终把小轮拉离地面，靠6e限定其离地高度，当车直行或转小弯时，踏动脚踏摇杆总成5，可驱动车前进，但当车转较大弯时，5、6将随着前轮转向，而使摇手柄15和脚踏杆5之间的距离发生改变，而连接带总成16是不会被拉长的，其结果是连接转环16f(附图10图13、13a、13f、13g)转动，将脚踏摇杆总成5围绕绞接点转动拉起，而不妨碍转向。此时脚应放在连接镙管6b上，起掌向作用，下踩叉架杆6g可起支撑保护和制动作用，以两手摇动摇手柄保持车速。
位置二，见附图4图3，从前轮轴上卸下支撑轮调控装置总成6，再从6上卸下脚踏摇杆总成5，将6转移到车架2后叉横杆上，旋在其上特制的镙柱中固紧，将6上的拉杆6c与后叉立杆上特制的镙柱作固定后，再旋入滑轮11，在叉架杆6g的杆端装上绳带12，通过11将左右绳带12拉到座椅扶手14的卡位中相扣，(绳带及其活扣都与保险带类同)再将限位镙母6f拧紧，使棘爪6e固定在合适的高度上；将三角挂架4装到车架2斜梁上固紧，下端装上脚踏摇杆总成5，骑行时，人坐在座位上，将左右绳带扣好，这时绳带位于骑行者的腰腹部，脚踏摇杆因不随前轮转动而始终可用，遇有情况，需要稳车时，只需将身体稍向前移，即会拉动绳带而使小轮着地，起到保护和制动作用。
由于采用了上述方案，使该车具有如下优点1、车身短、重心低，采用带靠宽座使骑行更舒适。
2、可手摇、可脚踏、轮换操作可减轻疲劳程度，使身体更自由，骑行更增情趣。
3、加装了支撑轮调控装置总成，无论是放在前面，还是后面，都能使车具有很高的安全性，特别适用于老人、妇女、少年。
4、使车更省力，车速可大幅度的提高，该车脚踏拐长度取100，摇手柄的连接带挂接端与连杆绞接端的比值为300／200=1．5，故如果在脚踏板处踩脚踏摇杆就相当于脚踏拐的长度为100×1．5=150，这对于平路和负荷不大的情况下是适宜的，不会使驱动太吃力，而在摇手柄时手柄处和脚踏摇杆最前端的踏轴处长度均可做到420以上，其与连杆绞接端的比值达到420／200=2．1，即相当于踏拐长度为100×2．1=210，所以遇到较大阻力情况下，摇或踏该处即可省力。在一般情况下，脚踩脚踏摇杆5的脚踏板处作驱动，摇杆摆动60°，链轮转过180°，如原踏拐长180时，走过的园周长为180×2×3．14=1130，而摇杆摇一次走过的弧长约300，左右交替摇一次走过的长度为300×2=600，长度比为1130／600=1．9，如踏动速度相同，摇动的频率可加快1．9倍，也即车速可提高1．9倍。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1是本发明实例的总体构造图。图中1、龙头2、车架3、前叉4、三角挂架5、脚踏摇杆总成。由踏杆5a、弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母5b、5c、5d、5e、脚踏板总成5f和踏轴、橡胶套5g、5h组成。6、支撑轮调控装置总成。7、链轮、链条、车飞。8、脚踏拐总成，由中轴8a、锥销轴8b、踏拐8c、拐轴8d组成。9、连杆总成由上下轴承座杆9a、采用自行车后轴的弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母9b、9c、9d、9e、制成的轴承及中间连杆9f组成。10、车轮。11、滑轮总成，由锁紧镙母11a、联接镙管11b、弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母11c、11d、11e、11f及滑轮体11g组成。12、绳带(采用与保险带，活扣类同的带)。13、座椅。14、扶手。15、摇手柄总成，由摇手柄轴15a、左右摇手柄15b、弹子、弹碗、调节档、锁紧镙母15c、15d、15e、15f及手柄胶套15g组成。16、连接带总成，由连接卡16a、销轴、垫片、开口销16b、16c、16d、锁紧镙母16e连接转环16f及铆有连接铁片的平皮带16g组成，平皮带采用宽度16-20左右的。17、刹车手把采用与自行车相同的刹车结构，图略。
图1(B)是图1的A-A剖视图，摇手柄15b的中端通过15c、15d、15e、15f组成的轴承和摇手柄轴15a与座椅14和车架2作连接，15b的下端通过9b、9c、9d、9e组成的轴承与连杆9a作绞接。
图1(C)是图1的B-B剖视图，踏拐8c通过拐轴8d及9b、9c、9d、9e组成的轴承与连杆9a作连接。
图2是本发明实例的构造原理图，表达了曲柄摇杆机构和平行双摇杆机构的各项参数以及脚踏摇杆总成5和支撑轮调控装置总成6的第一种装配位置。
图3是本发明实例的构造原理图，表达了脚踏摇杆总成5和支撑轮调控装置总成6的第二种装配位置。
图4是车架2的二视图。
图5是三角挂架4的三视图，固装在车架2斜梁上，下端装脚踏摇杆总成5，不用时可取下，或装在货架上。
图6是脚踏杆5a的二视图。
图7是支撑轮调控装置总成6，组成及装配关系如前述。
图8是轴承座杆9a和中间连杆9f的视图，9a为上下各一件，内镙纹制成不同旋向，9f两端外镙纹亦制成不同旋向。
图9是滑轮总成11的剖视图。
图10是座椅13的三视图。
图11是座椅扶手14的二视图，左右各一根用镙栓拧在座椅13的椅靠的内侧。
图12是摇手柄15b的二视图，左右各一件。
图13是连接带总成16的装配图，其中图13a是连接卡16a的视图，图13f是连接转环16f的视图，图13g是铆有连接铁片的平皮带16g的视图。
权利要求
1.一种手摇脚踏两用安全自行车，它是对自行车的驱动部分加以改进，增配上曲柄摇杆机构，三角挂架，脚踏摇杆及可调换位置装配的支撑轮调控装置而制成的安全自行车。其特征是在车架(2)横梁中部制有摇手柄套管，见附图1图1，附图2图1(B)，管中通过座椅(13)上的卡架，穿套有摇手柄轴(15a)，其两端通过弹子、弹碗、调节挡、锁紧镙母(15c)、(15d)、(15e)、(15f)(或其它类轴承也可)，装有左右摇手柄(15b)，(15b)的下端通过连杆总成(9)与踏拐总成(8)相连，附图2图1(c)，链轮、链条、车飞(7)同自行车，(15b)的上端通过连接带总成(16)与脚踏摇杆总成(5)相连，(5)有二种装配位置其一是装在支撑轮调控装置总成(6)上，(6)装在前轮轴上，转向时随着轮转动；其二是装在三角挂架(4)上，这时应将(6)从前轮轴上卸下，并移装到车架后叉横杆上，在其无轮杆端连接上绳带(12)，通过滑轮(11)拉到座椅扶手(14)的卡位中，左右带相扣。以上结构形成了该车采用曲柄摇杆机构或平行双摇杆机构作手摇或脚踏驱动的具有两种操纵形式和支撑保护位置的总体特征。
2.根据权利要求1所述的手摇脚踏两用安全自行车，其特征是在车架(2)横梁中部制有摇手柄套管，见附图2图1(B)，附图3图2，套管中通过座椅(13)上的卡架穿套有摇手柄轴(15a)，(15a)的两端通过轴承，装有左右摇手柄(15b)，(15b)的下端通过连杆总成(9)与踏拐总成(8)相连，(左右错置180°)而构成了该车的变曲拐整圈蹬踏为摇杆的往复摇动的曲柄摇杆机构(手摇机构)。
3.根据权利要求1所述的手摇脚踏两用安全自行车，其特征是在摇手柄(15b)的上端通过连接带总成(16)与脚踏摇杆总成(5)的一端相连，(5)的另一端或装在支撑轮调控装置总成(6)，或装在三角挂架(4)上，而构成了该车的平行双摇杆机构(脚踏机构)。
4.根据权利要求1所述的手摇脚踏两用安全自行车，其特征是在前轮轴上装有支撑轮调控装置总成(6)，在(6)上装有脚踏摇杆总成(5)，附图7图7；(6)由锁紧镙母(6a)，连接镙管(6b)，拉杆(6c)，带端面齿形的棘爪轴(6d)，带端面齿形的棘爪(6e)，限位镙母(6f)，带棘齿的叉架杆(6g)、弹簧(6h)，支撑轮(6j)组成(6b)旋在前轮轴上，(前轮轴应制得粗些长些)，靠(6a)锁紧，(6c)空套(6b)上，上端连接在前叉(3)特制的镙柱上，下端与旋在(6b)上的6d作固定，(6d)的另一端轴上空套有棘爪(6e)靠(6f)限位，如将(6f)拧紧，使(6d)、(6e)两端面齿形嵌合，则(6e)被固定，如不拧紧(6f)，即(6d)、(6e)的齿形脱出，则(6e)可任意转动，(6g)空套在(6b)上，(6g)的叉架内装有支撑小轮(6j)、(6g)靠(6i)锁紧限位，(6h)的一端挂在(6d)的轴孔中，一端挂在(6g)的叉架孔中，其作用是始终把小轮拉离地面，靠调节(6e)限定其离地高度。这些构成了该车的随前轮转向的用脚操纵的集驱动、转向、制动于一体的操控形式和支撑保护位置。
5.根据权利要求1所述的手摇脚踏两用安全自行车，其特征是从前轮轴上卸下支撑轮调控装置总成(6)，再从(6)上卸下脚踏摇杆总成(5)，将(6)转移到车架(2)后叉横杆上，将拉杆(6c)与后叉立杆上特制的镙柱固定后，再旋入滑轮(11)，在(6g)的杆端装上绳带(12)，通过(11)将左右绳带(12)拉到座椅扶手(14)的卡位中相扣(绳带及活扣都与保险带类同)，再将限位镙母(6f)拧紧，使棘爪(6e)固定在合适的高度上；将三角挂架(装到车架(2)斜梁上固紧，下端装上脚踏摇杆总成(5)。这些构成了该车固定的脚踏驱动方式和利用身体的移动使支撑轮动作的操控形式和支撑保护位置。
全文摘要
一种手摇脚踏两用安全自行车,它是对自行车的驱动部分加以改进,增配上曲柄摇杆机构,三角挂架,脚踏摇杆,以及可调换位置装配的支撑轮调控装置而制成的采用曲柄摇杆机构或平行双摇杆机构作手摇或脚踏驱动的具有两种操纵形式和支撑保护位置的安全自行车。该车具有舒适、安全、省力、车速有近一倍提高等特点,使骑车时身体更自由,更增情趣。
文档编号B62M1/00GK1205289SQ98114658
公开日1999年1月20日 申请日期1998年6月26日 优先权日1998年6月26日
发明者赵三潜 申请人:赵三潜