CN211592842U - 一种重力助力自行车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种重力助力自行车，在车架头管的中段向车身后方与车身同向但与其平面垂直地铰链连接一个车座板，鞍座位于其后上部，在车座板的中部和车架下管的中部之间铰链连接可调节弹簧筒，在车座板后下部与中管之间设有包括去齿飞轮、轴承及轮盘在内的重力助力系统，通过对自行车结构的改变，在不增加外来动力的情况下，提高了自行车能量转化率，实现了重力助力直至省力的目的，同时由于骑行过程中对骑行者裆部压力减小，能够大幅度地改善骑行者的舒适度，而且，骑行时上下起伏，有过山车的感觉，予动于乐，可提高骑行者的兴趣，有利于拓展自行车的市场应用空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型省力自行车，具体地说是一种重力助力自行车。
背景技术
自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具，可以作为环保的交通工具用来代步、出行。由于现在人们对自行车的兴趣更多的是将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游或是开展体育竞技运动，所以对自行车的改进发明也是层出不穷。经过检索发现，仅省力自行车方面的发明就有几百项之多，但是，大多都是侧重点不同，都没有达到很完善的程度，尤其是还没有利用骑行者自身重量来助力方面的发明，说明还有很多空白之处需要研究，开发的空间还很大。
发明内容
基于上述原因，本发明旨在提供一种省力自行车方面的新的设计思路，实现更加省力的目的。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种重力助力自行车，其特征在于：在车架头管的中段向车身后方与车身同向但与其平面垂直地铰链连接一个车座板，鞍座位于其后上部，在车座板的中部和车架下管的中部之间铰链连接可调节弹簧筒，在车架下管中部和立管上端之间刚性连接双上管，在车架下管中下部和立管中下部之间刚性连接有中管；尤其在车座板后下部与中管之间设有重力助力系统，是由车座板后下部铰链连接的两根曲杆从双上管中间穿过后分别径向居中地刚性连接在两个各自与内部棘轮相反并同轴串接的两个去齿飞轮上的与去齿飞轮轴心同向与同轴心连线呈锐角并等距刚性连接于外圈的轴承的同一侧内圈上，与两个去齿飞轮同轴串接的还有一个轴承及轴承座和一个齿盘，轴承通过轴承座轴向与车身平面垂直地固定在中管的中部，齿盘与设在后轮轴左侧的飞轮通过链条连接。
所述在车架的头管的中段连接一个车座板，其铰链方式是为了达到车座板可以作上下活动，而不能左右活动，也就是为了提高鞍座的定向稳定性。另外，车座板也可以是通过弹簧片刚性连接在头管上，也可达到同样的效果；所述可调节弹簧筒的结构之一是连接杆与相匹配的套筒外设有弹簧，并限定在可调节挡片之间。设置可调节弹簧筒的目的是根据骑行者的体重不同，可以快速调节，在足以支撑起其重量的前提下，还可以达到上下颤动的效果。
本发明采用两根曲度不同的曲杆，是为了调正曲杆向下与轴承刚接的垂直度，以利于重力的传导；采用去齿飞轮，是因为此处主要需要飞轮体及内部棘轮的作用，外圈的齿无用，因此去齿。
本发明的省力原理是：当骑行者坐在自行车鞍座上，便产生了一个身体势能，体重越大，势能越大。当骑行者一只脚踩踏自行车脚蹬由高点向下用力蹬时，自行车前行的阻力同时产生给骑行者一个反作用力，使骑行者势能增加，当踩踏脚到达低点时，骑行者身体势能随之落下。普通自行车这种势能基本上消耗在人体裆部和鞍座、轮胎等有减震作用的部件上，骑行过程周而复始，因此会有骑行者感觉裆部受压的感觉和自行车鞍座及车身承受压力时产生的声响，并且这种势能传导到地面，也会增加了自行车前行的阻力，这个阻力也是自行车骑行能量转化率低的主要原因之一。本发明就是根据这个原理，将这种实际存在的势能转换成自行车前行的动能，变阻力为动力，以达到省力的目的。
本发明实现重力助力的路径是：首先在车架的头管的中段向车身后方与车身同向但与其平面垂直地铰链连接一个车座板，鞍座位于其后上部，在车座板的中部和车架下管的中部之间铰链连接可调节弹簧筒，这种结构的设计就是将骑行者势能转化为动能助力的开端，同时也具有将骑行者身体势能放大的作用；在车架下管中部和立管上端之间刚性连接双上管，是为了增强车架的牢固性，在车架下管中下部和立管中下部之间刚性连接有中管，是为了定位并固定重力助力系统的核心部件，最终实现重力助力的结构是：由车座板后下部铰链连接的两根曲杆从双上管中间穿过后分别径向居中地刚性连接在两个各自与内部棘轮相反同轴串接的去齿飞轮上的轴心同向、与同轴心连线呈锐角并等距刚性连接于外圈的轴承的同一侧内圈上，与两个去齿飞轮同轴依次串接的还有一个轴承及轴承座和一个齿盘，轴承通过轴承座轴向与车身平面垂直地固定在中管上面的中部，处在同轴最左边的齿盘与设在后轮轴左侧的飞轮通过链条连接。当骑行者身体势能落下时，通过两根曲杆传导到两个内部棘轮相反同轴串接的去齿飞轮上，并通过齿盘和链条同步地传导到设在后轮轴左侧的飞轮上，完成由势能转化为动能的过程。两个去齿飞轮通过两根曲杆同时下压向下转动但方向相反，反转的去齿飞轮空转下降，正转的去齿飞轮带动同轴串接的齿盘及链条，完成一次助力，此时，身体势能降到低点，又受自行车前行和弹簧筒的反作用力而提升，原来正转的去齿飞轮变反转，空转上升，原来反转的去齿飞轮变正转，又带动齿盘及链条将动能再次传导到后轮轴的飞轮上，完成二次助力，形成往复助力模式。这一过程刚好弥补了两脚踩踏脚蹬时出现的用力死角，完美地填补了动力输出空缺，如此周而复始进行势能转换，从而起到了重力助力的作用，最终实现了省力的目的。
本发明通过对自行车结构的改变，在不增加外来动力的情况下，提高了自行车能量转化率，实现了重力助力直至省力的目的，同时由于骑行过程中对骑行者裆部压力减小，能够大幅度地改善骑行者的舒适度，而且，骑行时上下起伏，有过山车的感觉，予动于乐，可提高骑行者的兴趣，有利于拓展自行车的市场应用空间。
附图说明
图1为一种重力助力自行车右视示意图；
图2为一种重力助力自行车左视示意图；
图3为重力助力系统局部正视放大图；
图4为重力助力系统局部左视放大图；
图5为可调节弹簧筒正视图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1、图2所示，本发明的重力助力自行车，在车架的头管1的中段向车身后方与车身同向但与其平面垂直地铰链连接一个车座板2，鞍座3位于其后上部，在车座板2的中部和车架下管4的中部之间铰链连接可调节弹簧筒5，在车架下管4中部和立管6上端之间刚性连接双上管7，在车架下管4中下部和立管6中下部之间刚性连接有中管8；再结合图3、图4所示，尤其在车座板2后下部与中管8之间设有重力助力系统，是由车座板2后下部铰链连接的两根曲杆 9穿过双上管7后分别径向居中地刚性连接在两个各自与内部棘轮相反并同轴串接的两个去齿飞轮10上的与去齿飞轮轴心同向、与同轴心连线呈锐角并等距刚性连接于外圈的轴承11的同一侧内圈上，与两个去齿飞轮10同轴依次串接的还有一个轴承及轴承座12和一个齿盘13，轴承通过轴承座轴向与车身平面垂直地固定在中管8上面的中部，处在同轴最左边的齿盘13与设在后轮轴左侧的飞轮14通过链条15 连接。
如图5所示，可调节弹簧筒的结构之一是连接杆16与相匹配的套筒17外设有弹簧18，并限定在可调节挡片19之间。
实施例：按照上述设计的重力助力自行车，当骑行者身体向下颤动时，重力通过两根曲杆传导到两个内部棘轮相反同轴串接的去齿飞轮上，并通过齿盘及链条进一步传导到设在后轮轴左侧的飞轮上，实现了为自行车前行助力的作用。两个去齿飞轮通过两根曲杆同时下压向下转动但方向相反，形成往复助力模式，达到重力助力的最大化，最终实现了骑行省力的目的。
Claims (1)
1.一种重力助力自行车，其特征在于：在车架头管的中段向车身后方与车身同向但与其平面垂直地铰链连接一个车座板，鞍座位于其后上部，在车座板的中部和车架下管的中部之间铰链连接可调节弹簧筒，在车架下管中部和立管上端之间刚性连接双上管，在车架下管中下部和立管中下部之间刚性连接有中管；尤其在车座板后下部与中管之间设有重力助力系统，是由车座板后下部铰链连接的两根曲杆从双上管中间穿过后分别径向居中地刚性连接在两个各自与内部棘轮相反并同轴串接的两个去齿飞轮上的与去齿飞轮轴心同向与同轴心连线呈锐角并等距刚性连接于外圈的轴承的同一侧内圈上，与两个去齿飞轮同轴串接的还有一个轴承及轴承座和一个齿盘，轴承通过轴承座轴向与车身平面垂直地固定在中管的中部，齿盘与设在后轮轴左侧的飞轮通过链条连接。
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2019
- 2019-08-28 CN CN201921457500.2U patent/CN211592842U/zh active Active
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