專利名稱：滑軌直蹬式自行車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種腳部做直線運動的滑軌直蹬式自行車背景技術目前，傳統自行車采用腳部在曲柄上作圓周運動，帶動牙盤、鏈條、飛輪向前轉動，從而驅動后輪旋轉。此類自行車車座都較高，騎行的舒適性欠佳。另外由于重心較高，在高速行駛時安全性也較差。雖然近年來出現了一些臥式自行車，但多數仍采用在曲柄上作圓周運動的腳蹬方式。由于其牙盤和曲柄通常設置在前方較高處，騎行時腿部需要抬高，腳部在曲柄上作圓周運動時既有一定的難度，也很不舒適。
本發明提供了一種直線運動的滑軌直蹬驅動方式，采用此方式的自行車既可高速安全行駛，同時又省力和舒適。
發明內容
本發明采用的技術方案是在橫梁兩側各安裝一個滑軌，在每個滑軌上各安裝一個滑塊。在每個滑塊上各安裝一個腳蹬。將一段鏈條的一端連接到橫梁右側滑軌上的滑塊的左下部上，將此段鏈條搭在滑軌左側的小鏈齒輪后，套在中軸上的一個飛輪上，將此段鏈條搭在滑軌中下方的小鏈齒輪后，套過滑軌右側的鏈齒輪后，將此段鏈條的另一端連接到滑塊的右下部，從而在橫梁右側形成一個驅動鏈條。同樣方法，在橫梁的左側也設置一個驅動鏈條。
在一個滑塊上方的兩側各連接一段鋼繩，將鋼繩分別套過固定在橫梁上滑軌前端和后端的水平旋轉的定滑輪后，分別穿過橫梁上定滑輪后面的走線孔到橫梁的另一側，將每段鋼繩的另一端分別連接在這一側的滑塊上，將橫梁兩側的滑塊都移動到滑軌中央，將鋼繩拉緊。
連接好后，在水平方向上將形成一個使兩個腳蹬一進一退循環往復運動的左右腳蹬牽拉環。在橫梁兩側各形成一個垂直方向帶動飛輪前轉的驅動鏈條。本發明的驅動裝置就組裝完成。當右腳蹬從后向前直線推動時，右側的鏈條帶動中軸上的右飛輪向前旋轉，同中軸軸皮固定的鏈齒輪帶動后軸上的飛輪前轉，從而驅動后輪旋轉。此時，還處在前方的左腳蹬將隨著右腳蹬的前推，在鋼繩的牽拉下，向后被動運動。右腳蹬到達前方的極限位置時，左腳蹬將回到后方的極限位置。接下來，左腳作前蹬運動，帶動中軸上的左側飛輪向前旋轉，鏈齒輪同時旋轉帶動后軸上的飛輪前轉，從而驅動后輪旋轉。當左腳蹬到達前方的極限位置時，右腳蹬回到后方的極限位置。至此左右腳蹬各完成一次驅動操作。
本發明的有益效果是，經測試，每個腳蹬的一次驅動操作，將帶動中軸的飛輪旋轉近兩周，同軸的固定鏈齒輪也將旋轉近兩周。而傳統方式曲柄旋轉一周只能帶動輪盤旋轉一周，效率較低。而本發明所采用的方案運動效率較高。采用本發明制作的臥式自行車車座低，可靠背直座或靠背仰臥，舒適性非常好，同時又能在省力的前提下，讓騎行更快、更安全，適合做平時的代步工具和旅行交通工具。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的側視2是本發明的結構示意3是本發明的俯視圖(忽略車座、車把、前叉和前輪部分)圖4是本發明的后軸示意5是本發明的中軸示意6是本發明另一實施例示意中1.橫梁，2.車把，3.前叉，4.前輪，5.后輪，6.后軸，7.后車架，8.中軸，9.車座，10.右滑軌，10a.左滑軌，11.右側后鏈齒輪，11a.左側后鏈齒輪，12.右側中鏈齒輪，12a.左側中鏈齒輪，13.右側前鏈齒輪，13a.左側前鏈齒輪，14.右側后水平定滑輪 14a.左側后水平定滑輪，15.右側前水平定滑輪，15a.左側前水平定滑輪，17.右滑塊 17a.左滑塊，18.右腳蹬，18a.左腳蹬，19.右腳蹬牽拉鋼繩，19a.左腳蹬牽拉鋼繩，20.右鏈條，20a.左鏈條，21.后輪鏈條，31.右側后定滑輪，32.右側左中定滑輪，33.右側右中定滑輪，34.右側前定滑輪，35.右側短鏈條后牽拉繩，36.右側短鏈條，37.右側短鏈條前牽拉繩，61.后軸多級變速飛輪，62.后軸倒車活動鏈齒輪，80.中軸支架，81.中軸右飛輪，82.中軸固定鏈齒輪，83.中軸左飛輪。
具體實施例方式
實施例1在圖2中，在后車架7上安裝用于固定中軸的中軸支架80，將中軸8安裝到中軸支架80上，將后車架7和橫梁1固定。
將后輪5與后軸6安裝到后車架7上，在后軸6上的后軸多級變速飛輪61和中軸8上的中軸固定鏈齒輪82上安裝后輪鏈條21。
在圖2和圖3中，在橫梁1兩側分別安裝右滑軌10和左滑軌10a，在兩個滑軌上分別放入右滑塊17和左滑塊17a，在兩個滑塊上分別安裝右腳蹬18和左腳蹬18a。在每個滑軌兩側各安裝一對彈性障礙物，以防止滑塊脫軌。
在圖2中，在橫梁上右滑軌10兩側偏上位置分別安裝右側后水平定滑輪14和右側前水平定滑輪15，在橫梁上右滑軌10兩側和中間偏下的位置，分別安裝右側后鏈齒輪11、右側中鏈齒輪12、右側前鏈齒輪13。
將右鏈條20的一端連接到右滑塊17的左下部，搭在右側后鏈齒輪11后，套過在中軸8上的右飛輪81后，再搭在右側中鏈齒輪12上，套過右側前鏈齒輪13后，將其另一端連接到右滑塊的右下部，如此組成右側驅動鏈條。
在圖3中，在橫梁上左滑軌10a兩側偏上位置分別安裝左側后水平定滑輪14a和左側前水平定滑輪15a，在橫梁上左滑軌10a兩側和中間偏下的位置，分別安裝左側后鏈齒輪11a，左側中鏈齒輪12a，左側前鏈齒輪13a。
在圖3中，用類似上述安裝右鏈條20的方法，安裝左鏈條20a。
在右滑塊17上方的兩側各連接一段鋼繩，將鋼繩分別套過右側后水平定滑輪14和右側前水平定滑輪15后，分別穿過橫梁上每個定滑輪后面的走線孔到橫梁的另一側，分別套過左側后水平定滑輪14a和左側前水平定滑輪15a后，將每段鋼繩的另一端分別連接到左滑塊17a上，將橫梁兩側的滑塊都移動到各自滑軌的中央，將鋼繩拉緊。
經過上述安裝后，在水平方向上將形成一個使兩個腳蹬作一進一退循環往復運動的牽動鋼繩環。在橫梁兩側各形成一個垂直方向帶動中軸上的飛輪前轉的驅動鏈條環。
由于受普通自行車飛輪旋轉特性的限制，如上述方法安裝后的自行車將不能倒車，為此，在后軸6上安裝一個可自由旋轉的用于倒車的后軸倒車活動鏈齒輪62，配合多級飛輪變速裝置的撥鏈器，可選擇將后輪鏈條20與多級飛輪61或倒車鏈齒輪62相連，從而選擇向前行駛或倒車。
然后，安裝車把2、前叉3、前輪4、車座9等配件，按車座的不同傾斜度構成靠背仰臥坐姿的自行車。
當右腳蹬從后向前推動時，右鏈條帶動中軸上的右飛輪81向前旋轉，同中軸軸皮固定的鏈齒輪82帶動后輪上的飛輪前轉，從而驅動后輪旋轉。此時，還處在前方的左腳蹬將隨著右腳蹬前推，在鋼繩的牽拉下，向后被動運動。右腳蹬到達前方的最前方位置時，左腳蹬將回到后方的最后方位置。接下來，左腳作前蹬運動，帶動中軸上的左飛輪83向前旋轉，鏈齒輪同時旋轉并帶動后輪上的飛輪前轉，從而驅動后輪前轉。當左腳蹬到達前方的最前方位置時，右腳蹬回到后方的最后方位置。至此左右腳蹬各完成一次驅動操作。
實施例2.
圖6是本發明的實施例2。實施例2與實施例1大致相同，不同之處僅在于在圖6中，實施例2不再如實施例1那樣，在橫梁兩側安裝右側后鏈齒輪11、右側中鏈齒輪12、右側前鏈齒輪13、左側后鏈齒輪11a、左側中鏈齒輪12a、左側前鏈齒輪13a。取而代之的是，在橫梁上右滑軌10兩側和中間偏下的位置，分別安裝右側后定滑輪31、右側左中定滑輪32、右側右中定滑輪33和右側前定滑輪34。在橫梁左側分別與右側后定滑輪31、右側左中定滑輪32、右側右中定滑輪33、右側前定滑輪34對稱的位置分別各安裝一個定滑輪。將橫梁左右的兩個滑塊都移動到滑軌的中央。
將右側短鏈條36套在右飛輪81上，鏈條的長度應比右飛輪81的半徑加上滑塊在滑軌上的最大直線行距略大，使右側短鏈條36兩端沒有和右飛輪81齒連的部分長度大致相同。將其在上的一端與右側短鏈條后牽拉鋼繩35的一端連接，將右側短鏈條后牽拉鋼繩35套過右側左中定滑輪32后，再套過右側后定滑輪31，然后將右側短鏈條后牽拉鋼繩35的另一端與右滑塊17左下側相連，將右側短鏈條36在下的另一端與右側短鏈條前牽拉鋼繩37的一端相連，將右側短鏈條前牽拉鋼繩37搭在右側右中定滑輪33上后，再套過右側前定滑輪34后，將其另一端與右滑塊17的右下側連接，如此組成右側驅動鏈條環。采用類似方法，在橫梁左側安裝驅動鏈條環。
經實驗表明，采用本發明的實施例1或實施例2所述制造的自行車，由于使用了一種直線運動的滑軌直蹬驅動方式，每個腳蹬的一次單向驅動操作，將帶動中軸的飛輪旋轉近兩周，同軸的固定鏈齒輪也將旋轉近兩周，與傳統的曲柄作圓周運動一周帶動鏈齒輪旋轉一周的方式相比，成倍地提高了腳部動作的效率。另外，由于采用滑軌直蹬驅動方式，可以較大幅度降低車座的高度，并把車座設計成帶靠背的可直座或仰臥的沙發式車座，從而可借助背部的支撐力，使騎行不但省力和高速，還安全和舒適。
權利要求
1.一種滑軌直蹬式自行車，其特征在于，在橫梁的兩側各安裝一個滑軌，每個滑軌上各安裝一個至少由一個滑塊構成的滑塊模塊，在每個滑軌上的滑塊模塊上各安裝一個腳蹬，中軸(8)由兩個飛輪和一個與中軸軸皮固定的固定鏈齒輪(82)組成，在中軸(8)上的固定鏈齒輪(82)和后軸(6)上的飛輪(61)上連接一段閉合的鏈條(21)，在橫梁上每個滑軌兩側偏上的位置分別各安裝一個水平旋轉的定滑輪，在一個連接有腳蹬的滑塊模塊的兩側偏上的位置上各連接一段鋼繩，將這兩段鋼繩的另一端分別套過滑軌兩端的水平旋轉的定滑輪后，再分別套過橫梁另一側的兩個水平旋轉的定滑輪后，再分別連接到另一側的滑塊模塊的兩側上。
2.根據權利要求1所述的滑軌直蹬式自行車，其特征在于，在橫梁兩側的每個滑軌的中部和兩端偏下的位置分別各安裝一個垂直旋轉的鏈齒輪，在中軸(8)上的兩個飛輪上分別套一段鏈條，將每個鏈條在上的一端，分別搭在橫梁兩側的靠近車座方向的一個鏈齒輪上后，分別連接到橫梁兩側安裝有腳蹬的滑塊模塊的偏下的一側上，將每個鏈條在下的一端分別搭在橫梁兩側的滑軌下面的一個鏈齒輪上后，再分別套過處在橫梁兩側前面位置的一個鏈齒輪上后，再分別連接到橫梁兩側安裝有腳蹬的滑塊模塊的偏下的另一側上。
3.根據權利要求1所述的滑軌直蹬式自行車，其特征在于，在中軸(8)上的兩個飛輪上分別套一段鏈條，每段鏈條靠上的一端分別連接一段鋼繩后，分別套過橫梁兩側至少一個垂直旋轉的定滑輪后，分別連接到橫梁兩側安裝有腳蹬的滑塊模塊的偏下的一側上，每段鏈條另一靠下的一端，分別搭在橫梁兩側滑軌下方的至少一個垂直旋轉的定滑輪后，再分別套過橫梁兩側靠前的至少一個垂直旋轉的定滑輪之后，再分別連接到橫梁兩側安裝有腳蹬的滑塊模塊的偏下的另一側。
全文摘要
一種滑軌直蹬式自行車，由車架、橫梁、車把、前叉、前車輪、后軸、后車輪、滑軌、驅動鏈條、中軸、傳動鏈條組成，在橫梁的兩側各安裝一段滑軌，兩個腳蹬安裝在滑軌上的滑塊上，腳蹬在滑軌上作直線運動，中軸上有兩個飛輪和一個與中軸軸皮固定的固定鏈齒輪，兩個飛輪上分別套一段與滑軌上的滑塊相連接的驅動鏈條，固定鏈齒輪與后飛輪用鏈條連接。將車架與橫梁固定，按車座的不同傾斜度構成靠背仰臥坐姿的自行車。
文檔編號B62M1/24GK101070083SQ20071012771
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月19日 優先權日2007年6月19日
發明者金壽日 申請人:金壽日