专利名称：省力娱乐休闲自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有杠杆驱动装置的自行车。
现有的单人和双人自行车主要是靠骑车人踩动车的中轴链轮，由中轴链轮通过链条带动后轮轴上的棘爪齿轮旋转而使自行车运行的。也有不少发明人创造了多种杠杆式驱动的自行车，但是其驱动部件的结构造成了骑车者的体重未能全部转化为对自行车的驱动力，所以未能发挥骑车者体重的最大的作用。
本实用新型的目的是提供一种装有杠杆式的鞍座与杠杆式的脚蹬板来驱动传动齿轮，最后使骑车者的体重全部转化为对自行车产生驱动力的自行车。
本实用新型是这样实施的将原自行车车架中间的立管向下延长至原车的脚蹬下移到最下端的位置，在立管的最下端的管上装一个T形圆管接头，在T形横管内装上轴承与轴杆，轴杆穿过一条长条状的脚蹬板中部所设的轴孔位置，使脚蹬板在轴杆上可上、下摆动，此脚蹬板的宽度可使两脚同时踏在板上为宜。再在立管的T形管的底端处焊上一条踏脚板，可供骑车者上、下车时使用。在原自行车设有的单人车鞍座的立管端头处设一个T形管，在T形管的横管内设轴承与轴杆，轴杆上设一条长条形的鞍座板，可供两个人同时骑用。在长条形鞍座的中间处设一个扶手把，供坐在后面的人扶手用。
在长条鞍座板与长条脚蹬板的转动轴杆之间的立管上固定一个传动齿轮箱。传动齿轮箱是套在长条鞍座板与长条脚蹬板的转动轴杆上的，在传动齿轮箱内的长条鞍座板与长条脚蹬板的转动轴杆上各固定一个扇形齿轮。当长条鞍座板与长条脚蹬板在上、下移动时，扇形齿轮也可同步左、右摆动。
传动齿轮箱上端的长条鞍座板轴杆上的扇形齿轮的齿盘与左、右两个上棘爪齿轮相啮，这两个上棘爪齿轮是套插在轴杆上的，并不固定在轴杆上。在两个上棘爪齿轮的下面各设有固定在轴杆上的两个上齿轮，这左、右两个上齿轮是相啮合的。其中右面的上齿轮下面的轴上还设有与齿轮同体的上链轮。同样，在长条脚蹬板的轴杆上设的下扇形齿轮的齿盘与左、右两个下棘爪齿轮相啮，这两个下棘爪齿轮并不固定在轴杆上，而是套插在轴杆上的。在两个棘爪齿轮的下面的轴上各固定有下齿轮，这左、右两个下齿轮是相啮合的。其中右面的下齿轮下面的轴上设有同体的下链轮。再在上链轮与下链轮间装上链条，于是使传动齿轮箱的传动部件连接成一体。
棘爪齿轮的结构是由双齿盘构成，上齿盘是一般齿盘，下齿盘是单方向可旋转，反方向不可旋转的棘爪齿盘。而棘爪齿盘可插入齿轮的中心部位，齿轮的中心部位内设有与棘爪齿轮下齿盘相配合的倒棘爪。即棘爪上齿盘正转时，它的下棘爪齿盘与齿轮中部的倒棘爪齿同一个方向，则棘爪打滑而不能驱动齿轮旋转。当棘爪齿轮的上齿盘反向旋转时，其下棘爪齿盘的齿与齿轮中部的倒棘齿相啮合，则可驱动齿轮旋转。同理，当齿轮下再设一个链轮，而链轮与齿轮是同一体的，则齿轮与链轮是同时、同向运作的。
使穿过下链轮的轴杆略长，可穿过传动齿轮箱的另一面箱壁，即是不靠近自行车立管的一边。然后在伸出箱壁的轴端固定一个驱动链轮，此链轮通过链条与自行车后车轮上的飞轮相接，这样通过骑车者的骑车动作和行车道路状况以及脚蹬车的动作，通过传动齿轮箱内各传动齿轮将力通过传动齿轮箱外所设的链轮，再通过链条与自行车后车轮上的飞轮相连，则可驱动自行车行进。本说明书中以设定自行车的左方向为前进方向。
在传动齿轮箱的扇形齿轮的摆动范围内，并靠近的箱体内壁处设四个调整摆幅的调节螺丝。螺丝顶端配上弹簧。主要是使扇形齿轮的摆动有个限度，并使其在返摆时有弹簧加力。
其行车的全部动作与力的传递是这样的双人骑车时，两人通过踏脚板分前、后坐在长条鞍座板上，调整坐姿与位置，以可使车鞍座前后重量平衡为主。因此这种车前、后的骑车者体重不一样都可移动在车鞍座板上的坐处来调整至鞍座板平衡。
骑车者有一个人应先踩脚蹬板，假设是前面的人先踩，于是脚蹬板前端下沉，而长条鞍座板前端同时上翘。其理由是两人的体重在鞍座板上是平衡的，当一个用多少公斤的力去蹬脚蹬板时，其体重对鞍座板的作用力相应减少多少公斤，于是鞍座上的平衡被破坏，则后座者的体重对鞍座板的作用力大于前座者对鞍座板的作用力，则鞍座板前翘后沉。
此时在传动齿轮箱内的各部件运转情况是这样的当前骑车者用力下蹬脚蹬板，前鞍座板上翘，后鞍座板下沉，使上扇形齿轮向左摆动，驱动左、右上棘爪轮都向左旋转，此时左上棘爪轮不能带动其下面的左上齿轮旋转，即左上棘轮空转。而右上棘爪轮可驱动右上齿轮向左旋转，右上链轮与右上齿轮是同一体，所以右上链轮也同时向左旋转，于是通过链条又使右下链轮向左旋转，通过箱体外传动链轮、链条带动自行车后轮的飞轮起作用。即此时鞍座的上翘动作产生推动力带动自行车沿左方向前进。同时发生左下棘轮带动左下齿轮驱动右下齿轮向左方向旋转，从而也对自行车做功，使自行车向左前进。而对右下棘轮而言是空转。
当后骑车者用力踩脚蹬板，后鞍座上翘，上扇形齿轮向右摆，驱动左、右两个上棘轮全向右旋转，右上棘轮空转；而左上棘轮着力，驱动左上齿轮向右旋转，则带动右上齿轮向左转，右上棘轮空转，而与右上齿轮同体的右上链轮也向左旋转，带动链条驱动右下链轮向左旋转，则轮轴也向左旋转，带动箱外侧的链轮向左旋转，通过链条驱动自行车后轮的飞轮旋转，于是自行车即向左方向前进。而此时轮轴上的右下棘轮空转。所以可确定鞍座板上翘时做一次功。而下沉时也做一次功，成为自行车的推动力。
后脚蹬板被踩时下沉，使下扇形齿轮向右摆动，使左、右两个下棘轮都向左旋转，左下棘轮对左下齿轮而言是空转，同时右下棘轮驱动右下齿轮向左旋转，则使右下齿轮也向左旋转，驱使左下齿轮向右旋转，对左下棘轮不着力，而能驱动右下链轮向左旋转，则使轴杆向左旋转，带动箱壁外的链轮向左旋转，则通过链条带动自行车后轮的飞轮向左旋转，则自行车向左作功，使自行车向左方向前进。
当前鞍座者踩动前脚蹬板，则鞍座板前方上翘，脚蹬板前侧下沉，后侧上翘。脚蹬板驱动下扇形齿轮向左摆动，驱动左、右两个下棘轮全向右旋转，右下棘轮空转，左下棘轮着力，则驱动左下齿轮向右旋转，则带动右下齿轮与右下链轮向左旋转，即驱动轴杆向左旋转，此轴杆带动箱壁外侧的链轮向左旋转，通过链条使后车轮的飞轮向左旋转，自行车即可向左行进。
从以上动作可见，鞍座板与脚蹬板的每一次动作都可对自行车的前进作功。由于两人骑车时，其动作必然是一致的，当前面的人踩下脚蹬板前面，脚蹬板的前面下沉，则脚蹬板的后面必然上翘；后面的骑车人下踩脚蹬板，则脚蹬板后面下沉，则脚蹬板的前面必然上翘。则两个骑车者每踩动一次起杠杆作用的脚蹬板，即可产生一股驱动力来驱动自行车的飞轮旋转，给自行车的后轮飞轮加力，使自行车前进。
当一个骑车者来骑用此自行车时，则两个人的动作由一个人来完成，就需要在前面鞍座板的下面的插管内插上一根支杆，此支杆的另一端插入后面脚蹬板上面的插管内。则由一个骑者来踩前脚蹬板，使前脚蹬板下沉，后脚蹬板上翘，后脚蹬板上的支杆推动前鞍座板上翘。当骑车者停止踩前脚蹬板，则前鞍座板自动下沉，前脚蹬板上移，如此周而复始，每踩一次脚蹬板与停止踩脚蹬板一次，均可产生两次对后车轮飞轮的推动力。
综上所述，骑车者每踩动一次可产生两股推动力。可以认为一股力是脚踩产生的，而另一股力是体重对鞍座而产生的，则可认为骑车者的体重已充分加以利用。同理，当在高低不平的道路上行车时，骑车者只需保持自然平衡，就可以将颠簸的力通过身体作用在车的鞍座板与脚蹬板上，转化为推动力，这样走同样一段路，可以认为可省去一半以上的力。
下面将参照附图对本实用新型所述的省力娱乐休闲自行车作详细的阐述附
图1是省力娱乐休闲自行车的结构示意图；附图2是省力娱乐休闲自行车的传动齿轮箱的内部结构示意图；附图3是省力娱乐休闲自行车的棘爪轮与齿轮的相配示意图；附图4是省力娱乐体闲自行车的棘爪轮与齿轮、链轮合体的相配示意图。
参照附
图1、附图2将原自行车车架中间的立管1向下延长至原车的脚蹬下移到最下端的位置，在立管1的最下端的管上装一个T形圆管接头7，在T形管7横管内装上轴承与轴杆，轴杆穿过一条长条状的脚蹬板6中部所设的轴孔位置，使脚蹬板6在轴杆上可上、下摆动，此脚蹬板6的宽度可使两脚同时踏在板上为宜。再在立管1的T形管7的底端处焊上踏脚板8，可供骑车者上、下车时使用。在原自行车设有的单人车鞍座的立管1端头处设一个T形管5，在T形管5的横管内设轴承与轴杆，轴杆上设一条长条形的鞍座板3，可供两个人同时骑用。在长条形鞍座3的中间处设一个扶手把4，供坐在后面的人扶手用。
在长条鞍座板3与长条脚蹬板6的转动轴杆之间的立管上固定一个传动齿轮箱9。传动齿轮箱9是套在长条鞍座板3与长条脚蹬板6的转动轴杆上的，在传动齿轮箱9内的长条鞍座板3与长条脚蹬板6的转动轴杆上各固定一个扇形齿轮14、22。当长条鞍座板3与长条脚蹬板6在上、下移动时，扇形齿轮14、22也可同步左、右摆动。
传动齿轮箱9上端的长条鞍座板3轴杆上的扇形齿轮14的齿盘与左、右两个上棘爪齿轮11、15相啮，这两个上棘爪齿轮11、15轴上还设有上齿轮10、16，这左、右两个上齿轮10、16是相啮合的。其中右上齿轮16下面的轴上还固定有右上链轮17。同样，在长条脚蹬板6的轴杆上设的下扇形齿轮22的齿盘与左、右两个下棘爪齿轮24、20相啮，两个下棘爪齿轮24、20下面的轴上各设有下齿轮23、21，这左、右两个下齿轮23、21是相啮合的。其中右下齿轮21下面的轴上还固定有下链轮19。再在上链轮17与下链轮19间装上链条18，于是使传动齿轮箱9的传动部件连接成一体。
参照附图3、附图4棘爪齿轮11、15和24、20的结构是由双齿盘构成，上齿盘26是一般齿盘，下棘齿盘27是单方向可旋转，反方向不可旋转的棘爪齿盘。而棘爪齿盘的下棘齿盘27可插入左上齿轮10、右上齿轮16的中心部位，上齿轮16、10的中心部位侧边上设有与棘爪齿轮下齿盘27相配合的倒棘爪28。棘爪上齿盘26向右转时，它的下棘爪齿盘27与左上齿轮中部的倒棘爪齿28相啮合，则棘爪驱动左上齿轮10旋转。当左上棘爪齿轮的上齿盘26向左旋转时，其下棘爪齿盘27的齿与左上齿轮10中部侧边的倒棘齿28不相啮合，则在左上齿轮10的中心部位空转，即不能驱动左上齿轮旋转。而右上棘齿轮15向右旋转时是空转，而向左方向旋转时，其下棘轮盘27与右上齿轮中心部位侧边上的棘齿28相啮合，则可驱动右上齿轮16向左旋转，右上链轮17也向左旋转。再通过链条18可驱动下链轮19向左旋转。由于下链轮的轴杆是自行车驱动轴，此轴杆上固定有右下链轮19、右下齿轮21和箱外驱动链轮25。而棘齿轮是套插在轴杆上的，则棘齿轮只与其下设的齿轮有传动关系。所以此时的右下链轮19通过轴杆带动箱外链轮25，再通过链条驱动自行车飞轮，使自行车向左方向前进。
同样，在脚蹬板6上边的传动箱内的左侧是左下棘轮24与左下齿轮23相配合，而右下棘轮20与右下齿轮21、右下链轮19相配合。棘轮与齿轮的配合状况同前述一致。其传动关系是当左下棘轮24向左旋转时是空转，左下齿轮23不动。左下棘轮24向右旋转，其下棘齿盘27可与左下齿轮中心部位侧边的棘齿盘28相啮合，则驱动左下齿轮23向右旋转，因左下齿轮23与右下齿轮21是相啮合的，则右下齿轮21即向左旋转，带动右下链轮19与箱外链轮25向左旋转，则轴杆驱动自行车向左前进。
穿过右下链轮19的轴杆略长，可穿过传动齿轮箱9的另一面箱壁，即是不靠近自行车立管1的一边。然后在伸出箱壁的轴端固定一个驱动链轮25，此链轮25通过链条与自行车后车轮上的飞轮相接，这样通过骑车者的骑车动作和行车道路状况以及脚蹬车的动作，通过传动齿轮箱内各传动齿轮将力通过链轮、链条来驱动自行车行进。
在传动齿轮箱9的扇形齿轮14、22的摆动范围内，并靠近的箱体内壁处设四个调整摆幅的调节螺丝13。螺丝13顶端配上弹簧12。主要是使扇形齿轮14、22的摆动有个限度，并使其在返摆时有弹簧加力。
现将骑自行车的全部动作与传动部件力的传递作全面的阐述双人骑车时，两人通过踏脚板分前、后坐在长条鞍座板3上，调整坐姿与位置，以可使车鞍座3前后重量平衡为主。因此这种车前、后的骑车者体重不一样都可自动在车鞍座板3上调整至平衡。
骑车者有一个人应先踩脚蹬板6，假设是前面的人先踩，于是脚蹬板6前端下沉，而长条鞍座板3前端同时上翘。其理由是两人的体重在鞍座板3上是平衡的，当前骑车者用多少公斤的力去蹬脚蹬板6时，其体重对鞍座板3的作用力相应减少多少公斤，于是鞍座3上的平衡被破坏，则后座者的体重对鞍座板3的作用力大于前座者对鞍座板3的作用力，则鞍座板3前翘后沉。
前骑车者蹬脚板6，前脚蹬板6下沉，而前鞍座板3上翘，后鞍座板3下沉，使上扇形齿轮14向左摆动，驱动左、右上棘爪轮11、15都向左旋转，此时左上棘爪轮11不能带动其下面所设的左上齿轮10旋转，即左上棘轮11空转。而右上棘爪轮15可驱动右上齿轮16向左旋转。右上链轮17与右上齿轮16是同一体，所以右上链轮17被驱动而向左旋转，于是通过链条18又使右下链轮19向左旋转，通过轴杆带动箱外链轮25向左旋转，再通过链条对自行车后车轮的飞轮起作用，使自行车向左前进。
当后骑车者用力踩脚蹬板6，即是前骑车者不蹬脚板6。其后鞍座3上翘，上扇形齿轮14向右摆，驱动左、右两个上棘轮11、1 5全向右旋转，右上棘轮15空转；而左上棘轮11着力，驱动左上齿轮10向右旋转，则驱动右上齿轮16向左转，右上棘轮15空转，此时右上齿轮16下的右上链轮17也向左旋转。带动链条18驱动右下链轮19向左旋转，则轮轴也向左旋转，带动箱外侧的链轮25向左旋转，通过链条驱动自行车后轮的飞轮旋转，于是自行车即向左方向前进。
所以可确定鞍座板上翘时做一次功，而下沉时也做一次功，成为自行车的推动力。
后脚蹬板6被踩时下沉，使下扇形齿轮22向右摆动，使左、右两个下棘轮24、20都向左旋转，左下棘轮24对左下齿轮23而言是空转，而右下棘轮20驱动右下齿轮21向左旋转，则使右下链轮19也向左旋转，同步使右下齿轮21向左旋转，并驱使左下齿轮23向右旋转，对左下棘轮24不着力。而右下链轮19向左旋转可使轴杆向左旋转，带动箱壁外的链轮25向左旋转，则通过链条带动自行车后轮的飞轮向左旋转，则自行车向左做功，使自行车向左方向前进当前骑车者踩动脚蹬板6，而后骑车者停止蹬脚蹬板6，则鞍座板3前方上翘，脚蹬板6前侧下沉，后侧上翘。脚蹬板6驱动下扇形齿轮22向左摆动，驱动左、右两个下棘轮24、20全向右旋转，左下棘轮24着力，驱动左下齿轮23向右旋转，带动右下齿轮21向左旋转，此时右下齿轮21对右下棘轮20而言是空转，则不起作用。右下齿轮21向左旋转对轴杆是着力的，带动右下链轮19与箱外链轮25，通过链条使自行车后车轮的飞轮向左旋转，自行车即可向左行进。
从以上动作可见，鞍座板3与脚蹬板6的每一次动作都可对自行车的前进作功。由于两人骑车时，其动作必然是一致的，当前面的人踩下脚蹬板6前面，脚蹬板6的前面下沉，则脚蹬板6的后面必然上翘；后面的骑车人下踩脚蹬板6，则脚蹬板6后面下沉，则脚蹬板6的前面必然上翘。则两个骑车者每踩动一次起杠杆作用的脚蹬板6，即可产生一股驱动力来驱动自行车的飞轮旋转，给自行车的后轮飞轮加力，使自行车前进。
当一个骑车者来骑用此自行车时，则两个人的动作由一个人来完成，就需要在前面鞍座板3的下面的插管内插上一根支杆2，此支杆2的另一端插入后面脚蹬板6上面的插管内。则由一个骑者来踩前脚蹬板，前脚蹬板6下沉，后脚蹬板6上翘，后脚蹬板6上的支杆2推动前鞍座板3上翘。当骑车者停止踩前脚蹬板6，则前鞍座板3自动下沉，前脚蹬板6上翘，由支杆2压动后脚蹬板下沉。如此周而复始，每踩一次脚蹬板6与停止踩脚蹬板6一次，均可产生两次对后车轮飞轮的推动力。
综上所述，骑车者每踩动一次脚蹬板6可产生两股推动力。可以认为一股力是脚踩脚蹬板6产生的，而另一股力是体重对鞍座板3而产生的，则可认为骑车者的体重已充分加以利用。同理，当在高低不平的道路上行车时，骑车者只需保持自然平衡，就可以将颠簸的力通过身体作用在车的鞍座板3和脚蹬板6上，转化为推动力，这样走同样一段路，可以省去一半以上的力。
权利要求1.省力娱乐休闲自行车是由自行车架、车轮、推动力传动部件组成，其特征在于此自行车车架中间的立管(1)向下延长至原车的脚蹬下移到最下端的位置，在立管(1)的最下端的管上装一个T形圆管接头(7)，在T形管(7)的横管内装上轴承与轴杆，轴杆穿过一条长条状的脚蹬板(6)的中部所设的轴孔位置，再在立管(1)的T形管(7)的底端处焊上一条踏脚板(8)，在原自行车设有的单人车鞍座的立管(1)端头处设一个T形管(5)，在T形管(5)的横管内设轴承与轴杆，轴杆上设一条长条形的鞍座板(3)，在长条形鞍座板(3)的中间处设一个扶手把(4)；在长条鞍座板(3)与长条脚蹬板(6)的转动轴杆之间的立管(1)上固定一个传动齿轮箱(9)；传动齿轮箱(9)是套在长条鞍座板(3)与长条脚蹬板(6)的转动轴杆上的，在传动齿轮箱(9)内的长条鞍座板(3)与长条脚蹬板(6)的转动轴杆上各固定一个扇形齿轮(14)(22)，上扇形齿轮(14)的齿盘与左、右两个上棘爪齿轮(11)(15)相啮，棘爪齿轮(11)(11)是套插在轴杆上的；套插有两个上棘爪齿轮(11)(15)的轴杆上各固定有两个上齿轮(10)(16)，这左、右两个上齿轮(10)(16)是相啮合的，右上齿轮(16)设有同体的上链轮(17)；在长条脚蹬板(6)的轴杆上设的下扇形齿轮(22)的齿盘与左、右两个下棘爪齿轮(24)(20)相啮，两个下棘爪齿轮(24)(20)是套插在各自的轴杆上的，此两根轴杆上各固定有两个下齿轮(21)(23)，这左、右两个下齿轮(21)(24)是相啮合的，其中右下齿轮(21)下面设有同体的右下链轮(19)，再在右上链轮(17)与右下链轮(19)间装上链条(18)，使穿过右下链轮(19)的轴杆略长，可穿过传动齿轮箱(9)的另一面箱壁，在伸出箱壁的轴端固定一个驱动链轮(25)，此链轮(25)通过链条与自行车后车轮上的飞轮相接。
2.根据权利要求1所述的省力娱乐休闲自行车，其特征在于在传动齿轮箱(9)的扇形齿轮(14)(22)的摆动范围内，并靠近的箱体内壁处共设四个调节螺丝(13)，螺丝(13)顶端配上弹簧(12)。
3.根据权利要求1所述的省力娱乐休闲自行车，其特征在于在鞍座板(3)的前端与脚蹬板(6)的后端可以装上支杆(2)。
专利摘要省力娱乐休闲自行车是将自行车车架的立管下装长条脚蹬板,立管上装长条形的鞍座板,鞍座板与脚蹬板之间的立管上固定一个传动齿轮箱。传动齿轮箱内设上、下两个扇形齿轮,上扇形齿轮的轴与鞍座板的轴是同轴的,下扇形齿轮的轴与脚蹬板的轴是同轴的。扇形齿轮的齿盘与棘爪齿轮相啮,棘爪齿轮下设齿轮,齿轮与齿轮是相啮的,其中有一个齿轮下设有链轮。上、下两个链轮间设链条。右下齿轮与传动齿轮箱外侧的链轮是同轴,箱外链轮用链条与自行车后车轮上的飞轮相接。骑车者每用力蹬一次脚蹬板可对自行车发生两次推动力。
文档编号B62M1/00GK2350300SQ9922710
公开日1999年11月24日 申请日期1999年1月13日 优先权日1999年1月13日
发明者王文州 申请人:王文州