CN1069593C - 结构可转换的自行车 - Google Patents

Abstract

一种结构可转换的自行车，可在标准自行车结构和锻炼型结构之间转变，在锻炼型结构状态，车座通过连接杆与曲轴相连；踏板可与车座相互异相运动地与曲轴相连，这样，在交替地作用在踏板和车座上的力的作用下，自行车被向前驱动；在普通旅行型结构状态，连接杆和车座不与曲轴相连；两个踏板相互异相地与曲轴相连，以使自行车可用常规方式驱动，曲柄机构包括一限制机构，其限制踏板只能向前转动。

Description

结构可转换的自行车

本发明涉及一种结构可转换的自行车，更具体地说，本发明涉及一种锻炼型和普通旅行型两用自行车，尤其是一种驱动轮可被作用在踏板和车座上的力交替驱动而做旋转运动的自行车。

由踏板和车座双驱动的自行车已经问世。中国发明专利申请CN87103375A公开了一种可把车座的上下振动变成前进动力的自行车，通过棘轮机构使车座的上下运动只能产生向前的驱动力但不会有助于锻炼肌肉和关节。另外，中国实用新型专利申请CN2070269U公开了一种踏板和车座可分别进行驱动，也可同时进行驱动的儿童三轮车，以锻炼儿童的大脑协调能力，但是，这是该三轮车只能有助于起动和儿童起立时的停车，也不会对锻炼儿童的肌肉和关节发挥作用。

本发明人的前英国专利申请文件(申请号为2111924)中描述了一种上述类型的自行车。这种自行车具有运动自行车的性质，可使骑车者的肌肉和关节得到锻炼，而不同于用常规自行车进行锻炼，同时还能体会到户外骑车的乐趣。

上述自行车所适于锻炼的肌肉和关节与使用常规自行车的不同，由于这种原因，一个人如果希望使两种肌肉和关节都得到锻炼，就必须购置和保存两种不同类型的自行车。

上述自行车在例如爬坡时，将低速到停止转动。骑车者向下将踏板从顶端停滞中心位置推到底端停滞中心位置，将车座向上推至最高位置。踏板的动量应该使踏板移过底端停滞中心位置。然而，当骑车者连续向下推动踏板的某个时刻停留时间过长或当骑车者将几乎全身重量压在车座上，仅留下脚的重量在踏板上时，经常踏板的动量不足以使其通过底端停滞中心位置。一旦踏板失去了动量，垂直作用在车座上以骑车者的重量不足以使踏板通过底端停滞中心位置。

上述自行车还有一个缺点，就是如果一个骑车者将车座安置在靠近并位于顶端停滞中心位置的后面而踏板靠近并位于底端停滞中心位置的前面，结果将是骑车者的重量驱使车座下移，引起踏板向上转动并突然碰撞骑车者的小腿。

本发明的目的之一是提供一种可适于两种锻炼并可克服上述缺点的自行车。

本发明的目的是提供一种改进了的上述类型的自行车以克服现有技术中的许多缺点并提供一种有效和实用的锻炼用自行车。

根据本发明的结构可转换的自行车包括：框架、车座和支承杆、连接杆，该连接杆通过支承杆连接至车座上，其特征在于，在锻炼型结构状态，车座通过连接杆与曲轴相连；踏板可与车座相互异相运动地与曲轴相连，这样，在交替地作用在踏板和车座上的力的作用下，自行车被向前驱动；在普通旅行型结构状态，连接杆和车座不与曲轴相连；两个踏板相互异相地与曲轴相连，以使自行车可用常规方式驱动，曲柄机构包括一限制机构，其限制踏板只能向前转动。

本发明一方面提供一种自行车，它可在锻炼型构造即车座和踏板相互之间通过曲轴异相相连以使自行车可如前述自行车的方式驱动，和常规构造即车座与车框架相连并且两个踏板通过曲轴异相联接以使自行车可以常规方式驱动这两种构造之间转换。骑车者可在锻炼型构造状态下使用进行锻炼，为交通目的在常规构造状态下使用自行车，或在旅行中当需要时从一种状态转变为另一种状态。

本发明的另一方面提供一种自行车，其中驱动轮的转动由交替作用在踏板和车座上的力来实现，其中车座和踏板在这样一种结构中与曲轴相连，以使当踏板曲柄和踏板位于底端停滞中心位置时，位于车座和车座曲柄之间的传动装置和车座曲柄呈一角度以使骑车者重量作用在车座曲柄上并具有推动自行车向前的机械优势。当踏板位于底端停滞中心位置时类似的停转现象也将减少。

本发明的再一个方面是提供了一种自行车，其中驱动轮的转动由交替作用的踏板和车座上的力来实现，其中车座和踏板在这样一种结构中与曲轴相连，以使当车座位于底端停滞中心位置时，踏板曲柄和踏板刚刚位于顶端停滞中心位置的前端。当车座位于底端停滞中心位置时类似的停转现象将会减少。

本发明的再一个方面提供了一种自行车，其中驱动轮的转动由交替作用在踏板和车座上的力来实现，其中曲柄机构包括一限制车轮使其只能向前转动的机构以使当骑车者骑在车上而车座位于靠近顶端停滞中心位置时，骑车者不会被由于车座下降而上升的踏板碰撞小腿。

是否使用上述限制机构可由骑车者选择，因此，一个非常熟练的骑车者可不使用上述限制机构，允许踏板正转和反转，并通过车座和踏板的上下移动而推动自行车向前运动，车座和踏板总是位于顶端和底端停滞中心的同侧，而不使其通过顶端或底端停滞中心，而一个不太熟练的并不愿冒被碰撞小腿危险的骑车者可选用上述限制机构使车轮只能向前转动。

本发明的其它目的和优点可见下例详细描述。

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

图1为自行车处于锻炼型构造的左侧视图；

图2为自行车处于常规构造的左侧视图；

图3为从车座到车座曲柄的传动装置的放大了的右侧视图；

图4a、4b和4c为一种防止踏板反转的机构的一个例子的左侧视图。

本发明的自行车包括一刚性自行车框架1、一前轮2、一后驱动轮3、右侧踏板4a和左侧踏板4b、一车座5、一曲轴6和一位于自行车右侧的驱动传动链7。

图1中所示自行车处于锻炼型结构状态，车座支承杆8a构成由8a、8b、8c组成的并绕位于自行车框架1上的枢轴基座9旋转的刚性三角形小框架的一部分，支承杆8a和连接杆10相连，然后通过连接杆10与曲轴6相连。踏板4a、4b安装在相互构成同相并和车座5构成异相的曲柄6a、6b上(踏板4a和曲柄6a在图1中看不见，因为它们刚好位于踏板4b和曲柄6b的后面)。其结果是，自行车由作用在踏板4a、4b上的脚蹬力产生的蹬踏冲击推向前方，向下蹬踏板4a、4b引起曲轴6，链条7以及驱动轮3的转动，同时也使车座支承杆8a和车座5向上升，然后，车座支承杆8a和车座5在骑车者身体重量的作用下产生的车座冲击向下降，释放出脚蹬踏板的压力，引起曲轴6，驱动传动链7和后轮3的转动，同时也使踏板4a、4b重新上升。用这种方式驱动自行车的过程中，骑车者的身体做上下运动并处于十分费力的动作状态，可使许多不同的肌肉得到锻炼。

如图2中所示的常规结构，左侧踏板4b被复位，因而与踏板4a处于异相位置，连接杆10被从车座支承杆8a和位于刚性框架1上的固定装配点11上拆去，并从自行车上取下来。车座支承杆8a直接与固定装配点11相连。为了便于踏板4b复位以及装配和拆卸连接杆10，这些元件通过附加装置安装到自行车上，这种附加装置可通过使用扳手或其他简单的手工具很容易地拧紧和放松。这时自行车通过常规方式向前驱动。

使用根据本发明的自行车时，骑车者可根据需要进行短距离或长距离行程，每当在锻炼型结构状态下使用自行车太疲劳时，骑车者可很快地将自行车变成常规结构并继续以更轻松的方式骑行。

根据图3，踏板曲柄6a和踏板4a位于底部停滞中心位置。车座曲柄6c沿轴线A，从车座5到车座曲柄6c的传动装置沿轴线B，轴线A和轴线B之间的夹角使得车座5上的重量传递具有机械上的优势，可确保车座5向下移动，而踏板4a、4b继续转动。

现在看图1，点划线显示车座5处于底端停滞中心位置和踏板4a、4b的位置。从图中可看出踏板4a、4b刚刚位于顶端停滞中心位置的前面(在图中为说明起见向前的距离被夸大了)。这种安排可使骑车者对踏板施加压力以产生一明确的向前的推力而减少停转的危险。

根据图4a，踏板曲柄6b和踏板4b位于顶端停滞中心位置。一棘轮杆12可在非接合位置(如图中实线所示)和接合位置(如图中点划线所示)之间枢轴移动。棘轮杆12通过一线圈压缩弹簧13被保持在适当位置，弹簧13的一端有一圆环，骑车者可将其套在专门提供的两个锚杆14a、14b中的一个或另一个上。图4b和4c中盖板15被揭开以显示棘轮16以及棘轮杆12与棘轮接合和非接合的状态。棘轮机构12、13、14、16装在位于曲轴6左端侧的箱体17中。

除棘轮机构外，也可使用其他机构以限制踏板只朝一个方向转，例如也可使用离合器装置。在另一种情况下(图中未示)，这种机构不需可分离，因为踏板永远只朝一个方向转动。

上述结构只是作为一个例子加以说明，由权利要求限定属于本发明范围和根据本发明精神的其他许多结构也是可行的。

Claims (6)

1．一种结构可转换的自行车，包括：

框架(1)；

车座(5)和支承杆(8a)；

连接杆(10)，其通过支承杆(8a)连接至车座(5)上，

其特征在于，

在锻炼型结构状态，车座(5)通过连接杆(10)与曲轴(6)相连；踏板(4a,4b)可与车座(5)相互异相运动地与曲轴(6)相连，这样，在交替地作用在踏板(4a,4b)和车座(5)上的力的作用下，自行车被向前驱动；

在普通旅行型结构状态，连接杆(10)和车座(5)不与曲轴(6)相连；两个踏板(4a,4b)相互异相地与曲轴(6)相连，以使自行车可用常规方式驱动，

曲柄机构包括一限制机构(12)，其限制踏板(4a,4b)只能向前转动。

2．如权利要求1所述的结构可转换的自行车，其特征在于，所述机构是可以解除的。

3．如权利要求1或2所述的结构可转换的自行车，其特征在于，所述限制机构为一棘轮机构(12)。

4．如权利要求1或2所述的结构可转换的自行车，其特征在于，所述限制机构为一离合器机构。

5．如权利要求3所述的结构可转换的自行车，其特征在于，所述棘轮机构包括一可在一脱开位置和一接合位置之间枢轴移动的杆(12)；分别设在所述杆(12)各侧的两个锚杆(14a,14b)；和一弹簧(13)，可选择地位于所述锚杆(14a,14b)之一和所述杆(12)之间，以保持所述杆(12)在一所需的接合或脱开位置。

6．如权利要求3所述的结构可转换的自行车，其特征在于，所述限制机构(12)仅包括一个棘轮(16)。

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