杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車，包括前驅動和后驅動兩部分。車把軸通過一個萬向節與車叉軸連接，支點與萬向節重合，手動力臂上端與車把軸作轉動結合，手阻力臂與腳阻力臂之間用一對杠桿連接。后驅動弧形嚙合件固接在后車架，與中飛輪的嚙合輪嚙合，鏈條連接中飛輪和后飛輪，兩邊動力臂驅動系輪流工作。用拉力或壓縮彈簧作貯能緩沖。本實用新型具有手腳驅動功能，體能轉化率達95％，重心穩定，用力協調均勻，快速節能，適于娛樂、旅游、代步。
【專利說明】杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車
【技術領域】
[0001]本實用新型及一種自行車，尤其是一種杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車。
【背景技術】
[0002]傳統自行車是腳踏曲柄搖桿機構，只有66%的體能轉化率，且不能運用雙手動力。實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種以手和腳為動力的杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車。
[0004]本實用新型所采取的技術方案是
[0005]把整車分成手動和腳動兩部分，并用連桿將手動、腳動兩部分連接起來。腳動部分采用高效率95%的杠桿加弧形嚙合件，類似不完全周轉輪機構。包括:車把(1)、手動力臂
(3)、腳動力臂(3-1)、車叉(7)、車輪(21)、車架(18)、連桿(20)、手阻力臂(4)、腳阻力臂(4-1)、飛輪(13)、車鞍(19);其特征是:
[0006]車把⑴與方向軸⑶固接成T型，方向軸⑶穿過方向管(2)后，用萬向節(5)與車叉軸(6)連接；兩側立置杠桿的支點(9)與萬向節(5)重合，即水平裝在萬向節(5)兩偵牝并通過弧形桿固定在車叉管(10)上，手動力臂(3)上端與方向軸(8)作轉動結合，位于支點(9)上方的手阻力臂(4)在連桿(20)的上端鉸接連桿(20);
[0007]位于車架(18)兩側的弧形嚙合件(14)與車后斜叉(16)車后平叉(17)分別構成扇形，弧圓心與后輪圓心重合，后輪轂(22)裝左右飛輪(13)，以構成左右兩套動力系統；腳動力臂(3-1)的支點(9)在后輪軸線上，腳動力臂(3-1)中部豎立安裝并列雙傳動輪，嚙合輪(11)與弧形件(14)嚙合，中飛輪(13)通過鏈條與后飛輪(13)連接，腳動力臂(3-1)末端安裝腳蹬(12)。腳阻力臂(4-1)位于支點(9)上方或下方，與連桿(20)下端連接；
[0008]當手阻力臂(4)均位于萬向節(5)上方時，腳阻力臂(4-1)則左右分置在后輪
(21)軸線的上、下方，以利雙腳交替運動。如果腳阻力臂(4-1)同時位于后輪軸支點(9)的上方或下方，手阻力臂(4)就必須分置在萬向節(5)的上下方。
[0009]當車把處于中間平衡位置時，左、右腳蹬(12)應持平，并且連桿(20)與手阻力臂
(4)、腳阻力臂(4-1)均呈90°角，此時無壓力角損耗。
[0010]本實用新型的優點:整車裝有手動，腳動兩套動力系統，腳動部分又為左右獨立傳動結構，采用堅固的連桿傳遞動力，大傳動力比自助原理，95%高效驅動能量轉換。具有快速、省力、重心穩定、協調性能好等優點。適用于健身娛樂，旅游探險，交通代步。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型整車立體圖
[0012]圖2為本實用新型左、右連桿俯視圖
[0013]圖3為本實用新型左連桿立體圖
[0014]圖4為本實用新型雙腳動、阻力臂立體圖
[0015]圖5為本實用新型左、右腳動系統裝配圖
[0016]圖6為本實用新型左腳動系統主視圖
[0017]圖中所示:1、車把2、方向管3、手動力臂3-1、腳動力臂4、手阻力臂4_1、腳阻力臂5、萬向節6、車叉軸7、車叉8、方向軸9、支點10、車叉管11、嚙合輪12、腳蹬13、中、后飛輪14、弧形嚙合件15、鏈條16、車后斜叉17、車后平叉18、車架19、車鞍20、連桿21、車輪22、輪轂23、彈簧
【具體實施方式】
[0018]整車包括:車把1、手動力臂3、腳動力臂3-1、車叉7、車輪21、車架18、連桿20、手阻力臂4、腳阻力臂4-1、飛輪13、車鞍19等。
[0019]車把I與方向軸8固接成T型，方向軸8穿過方向管2后，用萬向節5與車叉軸6連接。
[0020]兩側立置杠桿的支點9與萬向節5重合，即水平裝在萬向節5兩側，并通過弧形桿固定在車叉管10上，手動力臂3上端與方向軸8作轉動結合，位于支點9上方的手阻力臂4鉸接連桿20。
[0021]位于車架18兩側的弧形嚙合件14與車后斜叉16車后平叉17分別構成扇形，弧圓心與后輪圓心重合，后輪轂22裝左右飛輪13，以構成左右兩套動力系統。
[0022]腳動力臂3-1的支點9在后輪軸線上，腳動力臂3中部安立置并列雙傳動輪，嚙合輪11與弧形件14嚙合，中飛輪13通過鏈條與后飛輪13連接，腳動力臂3-1末端安裝腳蹬12。腳阻力臂4-1位于支點9上方或下方，與連桿20下端連接。
[0023]當手阻力臂4均位于萬向節5上方時，腳阻力臂4-1則左右分置在后輪21軸線的上、下方，以利雙腳交替運動。如果腳阻力臂4-1同時位于后輪軸支點9的上方或下方，手阻力臂4就必須分置在萬向節5的上下方。
[0024]在上述條件中，如果腳阻力臂4-1不分置于支點9上下方，則雙腳不能作交替運動，與手配合時呈跳躍式同步動作。
[0025]當車把處于中間平衡位置時，左、右腳蹬12應持平，并且連桿20與手阻力臂4、腳阻力臂4-1均呈90°角，此時無壓力角損耗。
[0026]手動力臂3通常工作角度不超過平衡位置30°，手阻力臂4、腳阻力臂4-1長度亦相差不大，所以不存在工作角度死點。
[0027]因為手動力臂3與手阻力臂4的夾角在5°以內，腳動力臂3-1與腳阻力臂4-1夾角，左70°角、右約10°角，都沒有出現180°角，所以各支點9所受作用力相對較小。
[0028]由圖2知，為避開雙膝位置，兩連桿20中部均由外往里彎，圖3腳動系統因為左腳阻力臂4-1在支點下方，所以連桿20可作長叉狀，避開腳動力臂3-1，且立彎曲避開中飛輪13ο
[0029]工作過程:
[0030]以手阻力臂4均在萬向節5上方時，左腳阻力臂4-1在支點9后輪軸下方，右腳阻力臂4-1在支點9后輪軸上方為例。
[0031]當向前推動車把I時，就會帶動手動力臂3、手阻力臂4繞支點9逆轉動(左視)，從而拉動兩條連桿20向前上方移動。左連桿20下端由于連接的左腳阻力臂4-1在車輪軸下方，所以拉動左腳動力臂3-1上升。右連桿20下端由于連接右腳阻力臂4-1在車輪軸上方，而使得右腳動力臂3下降，即右腳可以施加蹬力，使得手腳合力作用到右嚙合輪11軸，由于弧形嚙合件14的作用，嚙合輪11旋轉，并列中飛輪13—起轉動，通過右鏈條帶動后輪飛輪13，驅動車輛前進。
[0032]當向后拉動車把I時，上述各部件作相應動作，動力由右腳動力總成工作轉為左腳動力總成工作，從而交替驅動車輛持續前進。
[0033]除了后飛輪13裝單向齒，中飛輪13也裝單向齒，所以回程時鏈條15靜止，或慣性前行狀態，加上鏈拉緊而嚙合弧齒外松的自助作用，不易掉鏈，自動補償間隙。
[0034]兩條連桿20既可以將手的推拉作用力傳遞到腳動杠桿，也可以將腳本動杠桿的蹬力傳至車把，再傳到另一側腳動杠桿，得以提升復位。為了左右動力系統的平衡，可以裝拉力彈簧23在腳動力臂3-1、腳阻力臂4-1車后架18。
[0035]行車時，人體重量主要落在車鞍19和腳蹬12，腳蹬12的前后距離的變化不超過5CM，整車受力平衡，重心非常穩定。
[0036]由于有萬向節5，使得方向軸8即可以傳遞轉向力矩又可以擺動。雙手推，拉力穿過方向軸8不影響原方向，又與轉向力隅矩重合，所以雙手能隨時準確控制方向和提供動力。
[0037]嚙合輪I在弧形件14外弧嚙合，可以把其中任意一個的齒制成鏈盤齒或鏈套筒銷式，通常弧形件制成套筒銷式。也可以同為齒輪齒，配對咬合。
【權利要求】
1.一種杠桿加弧形嚙合件連桿傳動手腳聯動自行車，包括:車把(I)、手動力臂(3)、腳動力臂(3-1)、車叉(7)、車輪(21)、車架(18)、連桿(20)、手阻力臂⑷、腳阻力臂(4_1)、飛輪(13)、車鞍(19);其特征是:車把⑴與方向軸⑶固接成T型，方向軸⑶穿過方向管(2)后，用萬向節(5)與車叉軸(6)連接；兩側立置杠桿的支點(9)與萬向節(5)重合，即水平裝在萬向節(5)兩側，并通過弧形桿固定在車叉管(10)上，手動力臂(3)上端與方向軸(8)作轉動結合，位于支點(9)上方的手阻力臂(4)在連桿(20)的上端鉸接連桿(20)；位于車架(18)兩側的弧形嚙合件(14)與車后斜叉(16)車后平叉(17)分別構成扇形，弧圓心與后輪圓心重合，后輪轂(22)裝左右飛輪(13)，以構成左右兩套動力系統；腳動力臂(3-1)的支點(9)在后輪軸線上，腳動力臂(3-1)中部豎立安裝并列雙傳動輪，嚙合輪(11)與弧形件(14)嚙合，中飛輪(13)通過鏈條與后飛輪(13)連接，腳動力臂(3-1)末端安裝腳蹬(12)，腳阻力臂(4-1)位于支點(9)上方或下方，與連桿(20)下端連接；當手阻力臂(4)均位于萬向節(5)上方時，腳阻力臂(4-1)則左右分置在后輪(21)軸線的上、下方，以利雙腳交替運動。
【文檔編號】B62M1/12GK204264397SQ201420065098
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年2月14日 優先權日:2013年4月25日
【發明者】陸昌新 申請人:陸昌新