一种自行车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自行车，包括车架、前叉、前/后轮和中轴，在中轴上安装有链轮和左右两个包括曲柄和踏板的脚蹬，在后轮上安装有飞轮，链轮与飞轮链条传动；前轮比后轮小，曲柄前后两端之间的距离L2＝0.5m，在曲柄的前端安装踏板，曲柄的后端各自通过棘轮安装在中轴上，在车架上安装有定滑轮，在定滑轮上绕有联动绳，联动绳的两端分别与左右两个曲柄连接；当其中一个曲柄前端绕中轴向下转动时，该曲柄带动中轴和链轮同步转动，链轮通过链条带动飞轮和后轮转动，使自行车前进，另一曲柄在联动绳的作用下其前端向上复位；两个曲柄上下交替作往复转动，为自行车提供连续不断的动力，从而提供了一种骑行速度快、省力且舒适度高的自行车。

A bicycle

The utility model discloses a bicycle, which comprises a frame, a front fork, a front/rear wheel and a central axle. A sprocket and two pedals including a crank and a pedal are installed on the central axle. A flywheel is installed on the rear wheel, and the sprocket and a flywheel chain drive are installed. The front wheel is smaller than the rear wheel, and the distance between the front and rear ends of the crank is L2=0.5m. A pedal is installed at the front end of the crank, and the back end of the crank passes through each other. The ratchet wheel is installed on the middle axle, the fixed pulley is installed on the frame, the linkage rope is wound around the fixed pulley, and the two ends of the linkage rope are connected with the left and right cranks respectively. When the front end of one crank rotates downward and downward around the middle axle, the crank drives the middle axle and the sprocket to rotate synchronously, and the sprocket drives the flywheel and the rear wheel to rotate through the chain to make the bicycle move forward, while the other crank acts on the linkage rope. The front end of the bicycle is reset upward; the two cranks rotate alternately up and down to provide continuous power for the bicycle, thus providing a bicycle with high riding speed, labor saving and comfort.

【技术实现步骤摘要】
一种自行车
本技术涉及一种自行车，具体地讲，特别提供了一种骑行省力、舒适性高的高速自行车。
技术介绍
目前，由于环保以及交通拥堵等问题，自行车再度成为世界各国居民喜爱的交通、健身工具，是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。自1791年法国人西夫拉克专利技术了世界上第一辆自行车---木马轮以来，已经过二百余年的演化，逐渐成为现代自行车。现有的自行车主要包括车架、安装在车架前端的前叉、安装在前叉下端的前轮，以及安装在车架后端的后轮。在车架中部安装有中轴，中轴上安装有链轮和左右两个脚蹬，每一脚蹬均包括曲柄和踏板，曲柄的一端安装在中轴上，另一端安装踏板。在后轮上安装有飞轮，中轴上的链轮与飞轮通过链条传动。当骑行者双脚向前踩踏踏板时，曲柄向链轮传输动力并带动飞轮和后轮转动，从而驱动自行车前进。现有自行车链轮的半径比飞轮的半径大，并且前轮和后轮的半径相同，曲柄两端之间的直线距离短，如图1所示，曲柄2两端之间的距离一般为L1＝0.2m；骑行时脚蹬做360°转动，骑行的速度较慢，最大时速一般不超过20公里/小时，骑行费力并且舒适度低。尽管经过了二百多年的不断演化，自行车的上述缺点再也没有得到大的改进和突破。前不久，据媒体介绍，中国山东德州的一位70岁老人，利用曲轴传动和杠杆原理，经过多年潜心钻研，终于研发出了一款省力的高速自行车，并且骑行方式也有所不同，只需在90°范围内作上下运动，而无需再作360°旋转。经过长期停滞后总算有了新的改良和突破！然而，仔细审视后发现，山东老人研发的高速自行车虽然有所进步，但并不完美，仍然存在以下几个缺点：1、由于该车增加了一套曲柄传动装置，使车身长度增加了20厘米左右，不便于收纳存放；2、车身的自重增加不少，不便于搬动运输；3、曲柄传动装置还增加了造车用料，不利于降低造车成本；4、由于曲柄长度增加的幅度不大，因此，速度提升的空间十分有限，根据实际测试结果显示，该车的速度只比普通自行车快了四分之一；5、又由于曲柄长度增加不多，所以省力效果不太明显；6、其过长、过重和过于复杂的车身结构很难为民众和市场所广泛接受。综上所述，山东老人研发的高速自行车距离真正意义上的高速自行车显然还有很大的差距。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于：提供一种骑行速度快、省力且舒适度高的自行车。本技术的技术方案如下：一种自行车，包括车架、安装在所述车架前端的前叉、安装在所述前叉下端的前轮，以及安装在所述车架后端的后轮，在所述车架中部安装有中轴，在所述中轴上安装有链轮和左右两个脚蹬，所述脚蹬包括曲柄和踏板，在所述后轮上安装有飞轮，所述链轮与飞轮通过链条传动，所述前轮比后轮小，并且每一所述曲柄均沿前后方向布置，曲柄前后两端之间的距离L2＝0.5m，每一曲柄的前端安装踏板，每一曲柄的后端各自通过棘轮安装在中轴两端，在所述车架上安装有定滑轮，在所述定滑轮上绕有联动绳，所述联动绳的两端分别与左右两个曲柄连接；当其中一个曲柄前端在外力作用下绕中轴向下转动时，该曲柄与对应的棘轮咬合带动中轴和链轮同步转动，同时链轮通过链条带动飞轮和后轮转动，使自行车向前行进，与此同时另一曲柄在联动绳的作用下其前端向上作反向转动复位。采用上述结构，将前轮设计为比后轮小，并加长曲柄到0.5m，两个曲柄通过棘轮安装在中轴上，并设置联动绳联动左右两个曲柄，主要具有如下优点：一、减小前轮半径，有利于加大前轮与后轮之间的间距，不仅能够最大限度地增加曲柄的长度，而且有利于缩小车身长度、减少造车用料、减轻车身重量、降低造车成本。二、最大限度地加长曲柄到0.5m，目的在于充分利用杠杆原理，使力的作用效果最大化，为自行车提供更加强劲的动力，从而有利于提高骑行速度、并使骑行更加省力。具体计算如下：1、省力情况对比计算式：假设现有自行车曲柄长度为L1＝0.2m，驱动其前进需施加的作用力F1＝250N，那么F1产生的效果，即力矩M1＝F1*L1＝25ON*0.2m＝50Nm；当曲柄加长到L2＝0.5m后，在力矩相同的情况下，驱动自行车前进需施加的作用力F2＝M1/L2＝50Nm/0.5m＝100N，F2＜F1；并且，F2/F1*100％＝100N/250N*100％＝40％，即F2只相当于F1的40％。2、速度提升情况对比计算式：假设现有自行车曲柄长度为L1＝0.2m，驱动其前进需施加的作用力F1＝250N，那么F1产生的效果，即力矩M1＝F1*L1＝250N*0.2m＝50Nm；当曲柄加长到L2＝0.5m后，在作用力相同的情况下，F2产生的效果，即力矩M2＝F2*L2＝250N*0.5m＝125Nm；那么M2/M1＝2.5，即M2＝2.5M1。根据上述计算结果可知：(1)、当曲柄长度加长到0.5m后，在力的作用效果M2＝M1、即力矩相同的情况下，将比现有自行车省力100％-40％＝60％；(2)、当曲柄长度加长到0.5m后，在F2＝F1，即作用力相同的情况下，将获得相当于现有自行车力的作用效果的2.5倍的强劲动力，因此，速度也有望提高一倍，即达到40公里/小时。三、曲柄加长后，由于踏板无需再作360°转动，只需一定角度范围内作上下往复运动，更符合人体工程学的原理，因此，骑行姿势可由原来的前倾站立式改为后倾仰卧式，从而使骑行更加舒适。作为优选，每一所述曲柄前端转动的角度α≤75°。作为优选，所述前轮的半径为后轮半径的一半。作为进一步优选，所述前轮的半径为0.15m，后轮的半径为0.3m。所述曲柄呈圆心在上的圆弧形。这样设置曲柄的造型，不仅更加美观，而且更加省力舒适。所述车架包括与曲柄造型相适应的圆弧段，所述圆弧段的圆心在上、且前高后低倾斜布置，圆弧段的前端向上延伸形成三角形的加强部，在所述加强部的前端设有前低后高倾斜布置的前叉管，所述前叉自前叉管内穿过，所述圆弧段的后端连接有前低后高倾斜布置的前支撑段，所述前支撑段的下端与圆弧段连接，并且中轴位于前支撑段与圆弧段的交点，在前支撑段的上端安装有坐垫，在所述前支撑段中部与圆弧段前端之间连接有加强段，所述加强段呈圆心在上的圆弧状，所述定滑轮安装的加强段上；在所述前支撑段上端还连接有后支撑段，所述后支撑段前高后低倾斜布置，所述后轮安装在后支撑段的下端。车架整体的结构简单、稳定可靠、强度高。作为优选，所述前轮前端与后轮后端之间的水平距离L3＝1.8m，所述前叉管上端距离前轮下端的竖直高度h＝0.75m，在所述前叉的上端安装有车把手，所述车把手的前端距离前轮下端的竖直高度H＝0.95m。这样一来，整车长度比现有的整车长度更短、高度更低，不仅生产用料更少、成本更低，而且占用空间更小，收纳更加方便。所述车把手包括左右对称布置的两个连接段，所述连接段前低后高倾斜布置，在每一连接段的后端连接有前高后低的握持部，所述连接段的长度伸缩可调。这样伸缩式车把手伸长后，可以增大身体后倾角度，从而使骑行更加舒适，即使长途骑行也不会感到疲惫。在所述坐垫上安装有靠背。这样设置靠背，在后仰时更加舒适。在所述前叉管前方设有货篮，在所述后轮上方设有货架，使用更加方便。本技术通过充分利用杠杆原理，进行了一系列的大胆创新，将前轮设计为比后轮小、最大限度地加长曲柄到0.5m、中轴两端各设置一个棘轮用于安装曲柄、车架上设置定滑轮、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自行车，包括车架、安装在所述车架前端的前叉、安装在所述前叉下端的前轮，以及安装在所述车架后端的后轮，在所述车架中部安装有中轴，在所述中轴上安装有链轮和左右两个脚蹬，所述脚蹬包括曲柄和踏板，在所述后轮上安装有飞轮，所述链轮与飞轮通过链条传动，其特征在于：所述前轮比后轮小，并且每一所述曲柄均沿前后方向布置，曲柄前后两端之间的距离L2＝0.5m，每一曲柄的前端安装踏板，每一曲柄的后端各自通过棘轮安装在中轴两端，在所述车架上安装有定滑轮，在所述定滑轮上绕有联动绳，所述联动绳的两端分别与左右两个曲柄连接；当其中一个曲柄前端在外力作用下绕中轴向下转动时，该曲柄与对应的棘轮咬合带动中轴和链轮同步转动，同时链轮通过链条带动飞轮和后轮转动，使自行车向前行进，与此同时另一曲柄在联动绳的作用下其前端向上作反向转动复位。

【技术特征摘要】
1.一种自行车，包括车架、安装在所述车架前端的前叉、安装在所述前叉下端的前轮，以及安装在所述车架后端的后轮，在所述车架中部安装有中轴，在所述中轴上安装有链轮和左右两个脚蹬，所述脚蹬包括曲柄和踏板，在所述后轮上安装有飞轮，所述链轮与飞轮通过链条传动，其特征在于：所述前轮比后轮小，并且每一所述曲柄均沿前后方向布置，曲柄前后两端之间的距离L2＝0.5m，每一曲柄的前端安装踏板，每一曲柄的后端各自通过棘轮安装在中轴两端，在所述车架上安装有定滑轮，在所述定滑轮上绕有联动绳，所述联动绳的两端分别与左右两个曲柄连接；当其中一个曲柄前端在外力作用下绕中轴向下转动时，该曲柄与对应的棘轮咬合带动中轴和链轮同步转动，同时链轮通过链条带动飞轮和后轮转动，使自行车向前行进，与此同时另一曲柄在联动绳的作用下其前端向上作反向转动复位。2.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于：每一所述曲柄前端转动的角度α≤75°。3.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于：所述前轮的半径为后轮半径的一半。4.根据权利要求3所述的一种自行车，其特征在于：所述前轮的半径为0.15m，后轮的半径为0.3m。5.根据权利要求1所述的一种自行车，其特征在于：所述曲柄呈圆心在上的圆弧形。6.根据权利要求5所述的一种自行车，其特征在于：所述车架包括与曲柄...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏勇，
申请(专利权)人：晏勇，
类型：新型
国别省市：重庆,50