CN111483543B - 大腿用力的高效自行车 - Google Patents

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Abstract

自行车踏脚一周中真正有效的只有小半周，其中高效的只有踏脚在前的一小段圆弧。另外，小腿和脚掌只起到越过死点和传递大腿力的辅助作用，而为了这二个作用，小腿和脚掌的肌肉群要承受比大腿更多的负担。本发明在自行车车轮二边都安装飞轮，让大腿力通过杠杆和齿条直接驱动车轮，用的是最高效的一段圆弧，而且大腿上下运动都可以驱动车轮。本发明不采用传统的由踏脚做圆周运动驱动车轮的方式，所以不需要小腿和脚掌协同跨越静点，也不需要小腿和脚掌传递动力。本发明也设计了让小腿和脚仍参与骑车的形式，可省略部件，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段，但低于仅用大腿力的形式，因为小腿和脚传递大腿力也要用力。

Description

大腿用力的高效自行车
技术领域
本发明涉及自行车。
背景技术
自行车踏脚一周中真正有效的只有小半周，其中高效的只有踏脚在前的一小段圆弧。另外，小腿和脚掌只起到越过死点和传递大腿力的辅助作用，而为了这二个作用，小腿和脚掌的肌肉群要承受比大腿更多的负担，骑自行车就是小腿最累。
发明内容
本发明在自行车车轮二边都安装飞轮，让大腿力通过杠杆和齿条直接驱动车轮，用的是最高效的一段圆弧，而且大腿上下运动都可以驱动车轮。
本发明不采用传统的由踏脚做圆周运动驱动车轮的方式，所以不需要小腿和脚掌协同跨越静点，也不需要小腿和脚掌传递动力。
本发明也设计了让小腿和脚仍参与骑车的形式，可省略部件，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段，但低于仅用大腿力的形式，因为小腿和脚传递大腿力也要用力。
附图说明
图1为第1种形式
图2为第2种形式
图3为第3种形式
图4为第4种形式
图5为第5种形式
图6为第6种形式
图7为第7种形式
图8为第8种形式
图9为第9种形式
具体实施方案
本发明有9种形式
第1种形式：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根平杆（5），平杆中部支点分别与固定于车架上原中轴处的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根平杆，平杆前端与直杆（2）垂直弹性连接，平杆后端有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；直杆上端有大腿夹（1），下端有搁脚板（10）；
二条平杆（5）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条平杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
也可以不要直杆（2）、大腿夹（1）和搁脚板（10），在平杆前端安装踏脚板，让小腿和脚仍参与骑车，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段，但低于仅用大腿力而搁脚板只用来搁脚的骑法，因为小腿和脚传递大腿力也要用力，这就是第2种形式：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根平杆（5），平杆中部支点分别与固定于车架上原中轴处的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根平杆，平杆前端安装踏脚板（34），平杆后端有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；
二条平杆（5）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条平杆联动，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
第3种形式：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个卷簧飞轮（15），卷簧飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是有带槽槽内绕有卷簧（14）的外轮；
车架（3）左右各有一根弓形杆（13），弓形杆中部支点分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根弓形杆，弓形杆前端与直杆（2）垂直弹性连接，直杆上端有大腿夹（1），下端有搁脚板（10），弓形杆后端连接卷簧（14），卷簧连接弓形杆后端的外段是直的，卷在卷簧飞轮上的内段是卷的，卷簧的弹性卷力使外圈倒转成为卷簧飞轮的常态，弓形杆前端下压后端上翘拉出卷簧使卷簧飞轮（15）带动后轮（8）前行，弓形杆前端上翘后端下压卷簧回卷使卷簧飞轮倒转但不妨碍后轮（8）前行；
二条弓形杆（13）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条弓形杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
也可以把弓形杆前端与直杆（2）垂直弹性连接换成铰接，搁脚板（10）当作踏脚，让小腿和脚仍参与骑车，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段，但低于仅用大腿力而搁脚板只用来搁脚的骑法，因为小腿和脚传递大腿力也要用力，这就是第4种形式：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个卷簧飞轮（15），卷簧飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是有带槽槽内绕有卷簧（14）的外轮；
车架（3）左右各有一根弓形杆（13），弓形杆中部支点分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根弓形杆，弓形杆前端与直杆（2）垂直铰接，直杆下端有踏脚，弓形杆后端连接卷簧（14），卷簧连接弓形杆后端的外段是直的，卷在卷簧飞轮上的内段是卷的，卷簧的弹性卷力使外圈倒转成为卷簧飞轮的常态，弓形杆前端下压后端上翘拉出卷簧使卷簧飞轮（15）带动后轮（8）前行，弓形杆前端上翘后端下压卷簧回卷使卷簧飞轮倒转但不妨碍后轮（8）前行；
二条弓形杆（13）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条弓形杆联动，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
第5种形式
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根锚形杆（16），锚形杆中杆上端分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，锚形杆前端有大腿夹（1），前近中段有搁脚板（10），锚形杆后段有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；
二条锚形杆（16）在近铰接点的适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条锚形杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力；
也可以不要锚形杆（16）的前段和大腿夹（1），把搁脚板（10）当踏脚板，让小腿和脚参与骑车，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段；但低于仅用大腿力而搁脚板只用来搁脚的骑法，因为小腿和脚传递大腿力也要用力，这就是第6种形式：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根锚形杆（16），锚形杆中杆上端分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，锚形杆前端有踏脚（34），锚形杆后段有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；
二条锚形杆（16）在近铰接点的适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条锚形杆联动。
第7种形式：
本型为半躺坐式自行车，半躺坐式车架(27)上有座垫和靠背，前轮（19）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在半躺坐式车架上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
半躺坐式车架（27）左右各有一根平杆（5），平杆中部支点分别与固定于车架上的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与半躺坐式车架弹性连接，簧片一端固定于半躺坐式车架，另一端分为二叉分别固定于一根平杆，平杆前端有弧形内齿条（28）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；平杆前端有大腿夹（1），内齿条下端有搁脚板（10）；
二条平杆（5）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条平杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力；
二个小后轮（24）可转动地安装在后轮轴（23）二端，后轮轴中间与后中轴（21）垂直铰接，铰接处有塔形弹簧（22），它平时可以保持车身直立，行驶中转弯弧线时可适度倾斜；后中轴上端有齿轮副（20），齿轮副的另一个齿轮固定于把手杆（25），把手杆上端有左右把手（29），齿轮副的作用是让把手操控转向符合习惯。
第8种形式：
传统自行车的后轮、飞轮、链条和中间牙轮保持不变，中轴加长，中轴二端安装带杆飞轮（32），带杆飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈固定连接踏脚杆（33），没有牙齿，踏脚杆前端与直杆（2）下端铰接，直杆上端有大腿夹（1），下端有搁脚板（10）；
车架（3）左右各有一根平杆（5），平杆后端分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根平杆，平杆前端与直杆（2）上端垂直弹性连接；
二个带杆飞轮（32）后部适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条踏脚杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力，簧片（9）使二条平杆同在中位为常态。
也可以不要平杆、直杆（2）、大腿夹（1）和搁脚板（10），在踏脚杆前端安装踏脚板，让小腿和脚仍参与骑车，其效率仍高于传统自行车，因为它只用最高效段，但低于仅用大腿力而搁脚板只用来搁脚的骑法，因为小腿和脚传递大腿力也要用力，这就是第9种形式：
传统自行车的后轮、飞轮、链条和中间牙轮保持不变，中轴加长，中轴二端安装带杆飞轮（32），带杆飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈固定有踏脚杆（33），没有牙齿，踏脚杆前端有踏脚（34）；
二个带杆飞轮（32）后部适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条踏脚杆联动。

Claims (5)

1.一种大腿用力的高效自行车，其特征是：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个卷簧飞轮（15），卷簧飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是有带槽槽内绕有卷簧（14）的外轮；
车架（3）左右各有一根弓形杆（13），弓形杆中部支点分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根弓形杆，弓形杆前端与直杆（2）垂直弹性连接，直杆上端有大腿夹（1），下端有搁脚板（10），弓形杆后端连接卷簧（14），卷簧连接弓形杆后端的外段是直的，卷在卷簧飞轮上的内段是卷的，卷簧的弹性卷力使外圈倒转成为卷簧飞轮的常态，弓形杆前端下压后端上翘拉出卷簧使卷簧飞轮（15）带动后轮（8）前行，弓形杆前端上翘后端下压卷簧回卷使卷簧飞轮倒转但不妨碍后轮（8）前行；
二条弓形杆（13）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条弓形杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
2.一种大腿用力的高效自行车，其特征是：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个卷簧飞轮（15），卷簧飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是有带槽槽内绕有卷簧（14）的外轮；
车架（3）左右各有一根弓形杆（13），弓形杆中部支点分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与车架弹性连接，簧片一端固定于车架，另一端分为二叉分别固定于一根弓形杆，弓形杆前端与直杆（2）垂直铰接，直杆下端有踏脚，弓形杆后端连接卷簧（14），卷簧连接弓形杆后端的外段是直的，卷在卷簧飞轮上的内段是卷的，卷簧的弹性卷力使外圈倒转成为卷簧飞轮的常态，弓形杆前端下压后端上翘拉出卷簧使卷簧飞轮（15）带动后轮（8）前行，弓形杆前端上翘后端下压卷簧回卷使卷簧飞轮倒转但不妨碍后轮（8）前行；
二条弓形杆（13）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条弓形杆联动，簧片（9）使二条弓形杆同在中位为常态。
3.一种大腿用力的高效自行车，其特征是：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根锚形杆（16），锚形杆中杆上端分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，锚形杆前端有大腿夹（1），前近中段有搁脚板（10），锚形杆后段有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；
二条锚形杆（16）在近铰接点的适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条锚形杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力。
4.一种大腿用力的高效自行车，其特征是：
后轮（8）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在车架（3）上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
车架（3）左右各有一根锚形杆（16），锚形杆中杆上端分别与固定于车架座垫下的横轴（30）作可摆动铰接，锚形杆前端有踏脚（34），锚形杆后段有弧形齿条（6）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；
二条锚形杆（16）在近铰接点的适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条锚形杆联动。
5.一种大腿用力的高效自行车，其特征是：
本型为半躺坐式自行车，半躺坐式车架(27)上有座垫和靠背，前轮（19）轮子和其芯轴（31）固定连接，芯轴通过二个轴承（12）可转动地安装在半躺坐式车架上，芯轴伸出轴承的二个外端各有一个齿飞轮（7），齿飞轮不同于传统自行车的飞轮，它的外圈不是链轮而是齿轮；
半躺坐式车架(27)左右各有一根平杆（5），平杆中部支点分别与固定于半躺坐式车架上的横轴（30）作可摆动铰接，还通过簧片（9）与半躺坐式车架弹性连接，簧片一端固定于半躺坐式车架(27)，另一端分为二叉分别固定于一根平杆，平杆前端有弧形内齿条（28）与齿飞轮（7）外圈的齿轮啮合；平杆前端有大腿夹（1），内齿条下端有搁脚板（10）；
二条平杆（5）在前段或后段适当位置相向固定伞齿条（4），对称啮合于中间伞齿轮（11）构成二齿条夹一齿轮的联动副，使二条平杆联动并让大腿向上向下的运动都为自行车前进提供动力；
二个小后轮（24）可转动地安装在后轮轴（23）二端，后轮轴中间与后中轴（21）垂直铰接，铰接处有塔形弹簧（22），它平时可以保持车身直立，行驶中转弯弧线时可适度倾斜；后中轴上端有齿轮副（20），齿轮副的另一个齿轮固定于把手杆（25），把手杆上端有左右把手（29），齿轮副的作用是让把手操控转向符合习惯。
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