專利名稱：直踏反彈自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自行車，特別是一種直踏反彈自行車、直踏反彈賽車、 直踏反彈變速車、直踏反彈電動兩用車、直踏反彈三輪車、以及用直踏反彈機 構(gòu)設(shè)計制造的其他交通工具。
技術(shù)背景
許多年來國內(nèi)外流行的傳統(tǒng)自行車，盡管外觀、式樣千變?nèi)f化，但是，它 們的基本結(jié)構(gòu)沒有變。媒體時常發(fā)表自行車創(chuàng)新的報道，但是沒有影響傳統(tǒng)自 行車的結(jié)構(gòu)，特別是腳蹬作圓周運動推進(jìn)結(jié)構(gòu)沒有變，傳統(tǒng)自行車有如此強大 的生命力說明它有許多可貴的優(yōu)點，特別是實用性強、結(jié)構(gòu)簡單、腳蹬作圓周 運動時非常平穩(wěn)，沒有撞擊、沒有噪音。腳蹬上受到的人體作用力分解為兩個 分力，第一分力與腳蹬圓周圓周運動的軌跡相切，轉(zhuǎn)化為前進(jìn)推動力是有用功 率；第二推動力是無用功率，是體力的浪費，所以傳統(tǒng)自行車的轉(zhuǎn)化效率低。 為了提高轉(zhuǎn)化效率過去有人研究直踏自行車并獲得專利。直踏自行車的特點是: 直踏向下返回向上，往返運動。在返回向上的過程中不應(yīng)該影響主動軸的轉(zhuǎn)動。 所以必須與主動軸脫節(jié)或者打滑。自行車飛輪就有這種功能，這就是研究人員 利用飛輪實現(xiàn)這一功能的原因。飛輪用于現(xiàn)自行車后軸是完美無缺的，因為在 行駛的過程中始終是沿著一個方向轉(zhuǎn)動，很少倒轉(zhuǎn)、打滑。如果用到直踏自行 車上就存在著很大問題，飛輪由倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)時要空轉(zhuǎn)一個不小的距離(弧長) 然后突然撞擊掛檔。由于直踏自行車是上下往返運動，頻繁的撞擊不僅產(chǎn)生頻 繁的噪音，更重要的頻繁的撞擊會使騎車人感到非常勞累，所以對于直踏自行
車沒有實用性
實用新型內(nèi)容
本人在1980年曾經(jīng)研究過直踏自行車，空轉(zhuǎn)撞擊現(xiàn)象不解決，好比在沙灘 上建高樓。雖然經(jīng)過苦思冥想，由于沒有找到合理的使用的結(jié)構(gòu)而作罷。自2006 年4月我集中全力第二次設(shè)計直踏自行車，終于解決了這個技術(shù)難題。在研究 過程中又發(fā)現(xiàn)直踏加反彈更省力，于是完成了直踏反彈自行車的設(shè)計。本實用 新型的目的在于提供一種直踏反彈自行車，同時直踏反彈自行車的直踏反彈設(shè) 計也使用于直踏反彈賽車、直踏反彈變速車、直踏反彈電動兩用車、直踏反彈 三輪車、以及用直踏反彈機構(gòu)設(shè)計制造的其他交通工具。
直踏反彈自行車與傳統(tǒng)自行車的區(qū)別是用直踏反彈推進(jìn)結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)自 行車的腳蹬做圓周運動推進(jìn)結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的， 一種 直踏反彈自行車構(gòu)造含有自自行車車把、自行車前叉、自行車車座、自行車車 輪，其特征在于其構(gòu)造還含有由直踏反彈車架、軟著陸精密單項推進(jìn)器、直踏 反彈裝置、以及換向及牽引裝置。
本實用新型直踏反彈車架直踏反彈車架與各式各樣的傳統(tǒng)自行車架的基 本區(qū)別是在車架兩側(cè)有左導(dǎo)向鋼管1及右導(dǎo)向鋼管1，左、右導(dǎo)向鋼管1通
過上焊接固定鍵5下焊接固定鍵30成為直踏反彈自行車架的一部分。上焊接固 定鍵5將左、右導(dǎo)向鋼管l、車架-車座鋼管6焊接固定為一體(圖2、圖3)， 下焊接固定鍵30將左右導(dǎo)向鋼管(1)、及車架-前斜梁鋼管(29)焊接固定為 一體(也可焊接也可不焊接車架-中軸鋼管(28))，車架-中軸鋼管28內(nèi)部有中 軸27及中軸滾動軸承，在左右導(dǎo)向鋼管1的上部各有兩個相對的窗口 2，窗口 的形狀相同、尺寸相同、高度相同。兩個相對的窗口 2相差180° ，左右導(dǎo)向
鋼管l的上端有螺紋，它們分別與左右空心蓋7上的下螺紋相配合，擰緊固定。 圖1是有水平粱的車架示意，圖3是沒有水平粱的車架示意。
本實用新型軟著陸精密單項推進(jìn)器軟著陸精密單項推動器由安裝在自行
車中軸27上的左單項進(jìn)動器23及右單項推進(jìn)器24構(gòu)成(圖3);左右單項推 進(jìn)器結(jié)構(gòu)相同、尺寸相同、左右對稱，所以我們重點介紹做單項推進(jìn)器的結(jié)構(gòu) 就可以了解全部。單項推進(jìn)器的主要結(jié)構(gòu)是內(nèi)圓環(huán)及外環(huán)，內(nèi)圓環(huán)稱作基礎(chǔ)圓 環(huán)(圖6)，外環(huán)稱作單項推動環(huán)(圖8)，基礎(chǔ)圓環(huán)是雙面結(jié)構(gòu)，稱作基礎(chǔ)圓環(huán) A面37，內(nèi)側(cè)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)B面39 (圖7)， A面、B面、各有N個鋼體滑動槽 45， A面、B面鋼體滑動槽的結(jié)構(gòu)相同、尺寸相同、分布相同，我們設(shè)計雙面的 目的是盡量縮小空轉(zhuǎn)距離(弧長)。提高精度，防震、防噪音，因此A面、B面 應(yīng)該錯開一個角度，根據(jù)圖5的設(shè)計在基礎(chǔ)圓環(huán)圓周上這個角度對應(yīng)的弧長是 0.6毫米；請看圖8，單項推動環(huán)的內(nèi)圓上有N+1或N-1個均勻分布的單項推動 槽48，單項推動槽48的一個側(cè)面是斜面，稱作單項推動槽斜面50，它的另一 個側(cè)面是單項推動槽載重面49，單項推動槽48的底部有軟著陸彈性體51，軟 著陸彈性體51有兩個重要的彈性面， 一個是切線方向彈性面52，另一個是離 心方向彈性面53，軟著陸彈性體51是易更換的，舊軟著陸彈性體自側(cè)面抽出 新軟著陸彈性體自側(cè)面推入；在左單項推進(jìn)器的內(nèi)側(cè)有內(nèi)側(cè)環(huán)形罩40 (圖8)， 內(nèi)側(cè)環(huán)形罩的圓周上有細(xì)螺紋，它與單行推動環(huán)對應(yīng)的細(xì)螺紋相配合擰緊固定， 左單項推進(jìn)器的外側(cè)有外側(cè)環(huán)形罩，它與右單項推進(jìn)器外側(cè)環(huán)形罩41結(jié)構(gòu)相 同、相互對稱(圖3)，在外側(cè)環(huán)形罩41的圓周上有細(xì)螺紋，它與單項推動環(huán) 對應(yīng)的細(xì)螺紋相配合擰緊、固定；本專利申請附圖是按N二12繪制的；軟著陸精 密單項推進(jìn)器的中心區(qū)有軸孔47及定位平臺46，它們與中軸27、及中軸定位
槽31是精密配合(也可不用定位平臺方式而用鍵銷結(jié)構(gòu)方式使中軸與軸孔精密 配合)，定位螺絲34穿過圓孔33 (圖7)與中軸上的螺孔相配合擰緊、固定， 外側(cè)環(huán)形罩41上的圓形窗口 44是調(diào)節(jié)固定螺絲34用的，防塵罩36與外側(cè)環(huán) 形板41相配合擰緊、固定，螺孔43是固定鏈條輪42用的；左單項推進(jìn)器的外 圓是線槽35 (圖3、圖4)，兩個線頭固定鍵26將左牽引鋼絲21的上端及換向 倒轉(zhuǎn)牽引線13的一端固定在線槽35中，同樣右單項推進(jìn)器24的外圓是線槽 35，兩個線頭固定鍵26將右牽引鋼絲22的上端及換向倒轉(zhuǎn)牽引線13的另一端 分別固定在線槽35中；圖5是左單項推進(jìn)器23側(cè)視圖，為了看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 圖5沒有繪制外側(cè)環(huán)形罩41，我們看到的是基礎(chǔ)圓環(huán)A面37，在A面的N個鋼 體滑動槽45中各安裝一枚滑動鋼體60及一枚離心力彈簧59 (圖9)，基礎(chǔ)圓B 面39 (圖7)的N個鋼體滑動槽45中也各安裝一枚滑動鋼體60及一枚離心力 彈簧59。
本實用新型直踏反彈裝置直踏反彈裝置由左直踏反彈裝置及右直踏反彈 裝置構(gòu)成，二者結(jié)構(gòu)相同、尺寸形同、相互對稱，所以我們重點介紹左直踏反 彈裝置便可以了解全部；請看圖2、圖4，左直踏反彈裝置中左直踏桿15的上 部位于左導(dǎo)向鋼管1的內(nèi)部，直踏桿由兩個保持適當(dāng)距離縱向滾動輪16及兩個 保持適當(dāng)距離橫向滾動輪17,滾動輪有兩種形式 一是單滾動輪，二是雙滾動 輪。雙滾動輪可以橫跨窗口 2，沿窗口 2兩側(cè)上下滾動，單滾動輪的直徑略小 于導(dǎo)向鋼管的內(nèi)徑，雙滾動輪的直徑也略小于對應(yīng)的內(nèi)壁之間的尺寸；上焊接 固定鍵5的上方是彈性墊圈4，在直踏桿的上部有易裝卸載重鋼體19 (圖IO)， 它由載重鋼體基礎(chǔ)件54、載重鋼體動鍵55及載重鋼體固定螺絲56構(gòu)成，載重 鋼體19的兩端自兩個對應(yīng)的窗口 2伸出窗外；儲能彈簧18環(huán)繞導(dǎo)向鋼管1位
于導(dǎo)向鋼管1上部，兩個半圓桶形彈性片3 (圖11)位于二者之間，它有兩個 保護(hù)面， 一是防漆膜磨損保護(hù)面58二是防窗口磨損保護(hù)面57，彈性片3有足 夠的彈性，將防窗口磨損保護(hù)面57緊扣在窗口 2的側(cè)面，彈性片3是易更換的， 損壞了換新即可；在左右直踏桿的下端有減震彈性片20 (也可沒有減震彈性片， 但效果差)，左牽引鋼絲21的下端繞過減震彈性片20 (緊貼下表面)，用線頭 固定鍵25將線頭及減震彈性片20上部一起固定(圖4)，同樣右牽引鋼絲22 的下端繞過減震彈性片20 (緊貼下表面)，用線頭固定鍵25將線頭及減震彈性 片上部一起固定；儲能彈簧18有兩種形式 一是壓力彈簧，如圖2、圖3所示， 它的上端在空心蓋7下，它的下端可固定在上焊接固定鍵5上，儲能時彈簧壓 縮，反彈時彈簧伸張釋放能量，二是拉力彈簧，拉力彈簧位于載重鋼體19的下 方，儲能時彈簧拉伸，反彈時彈簧收縮釋放能量；左直踏桿15的下端有左腳蹬 64，右直踏桿66的下端有右腳蹬65，左、右直踏桿的上端有兩個線頭固定鍵 14 ，用來固定換向牽引線ll兩端的線頭。
本實用新型換向及牽引裝置:換向及牽引裝置包括左右兩個空心蓋7、滑輪 支架8、載重?fù)Q向滑輪10、換向滑輪12 (載重?fù)Q向滑輪10、換向滑輪12也可 合二為一共用一個換向滑輪)，以及固定滑輪支架8用的左右兩個螺帽9，請看 圖2;空心蓋7下部內(nèi)螺紋稱作下螺紋，導(dǎo)向鋼管l (空心圓管)上端的外螺紋 稱作上螺紋，將左右兩個空心蓋7分別與左右導(dǎo)向鋼管上端的螺紋配合擰緊固 定，滑輪支架8的底部有兩個圓孔，它們與左右上螺紋相對應(yīng)，圓孔的直徑大 于上螺紋的外徑，因此可以下放到底部，然后用左右兩個螺帽9將滑輪支架固 定；換向牽引鋼絲11的一端穿過左空心蓋7的空心，用左直踏桿15上端的線 頭固定鍵14將線頭固定，換向牽引鋼絲11的右端繞過載重?fù)Q向滑輪10，穿過
右空心蓋7的空心，用右直踏桿66上端線頭固定鍵14將線頭固定；左牽引鋼 絲21的上端固定在左單項推進(jìn)器23的線槽35中，左牽引鋼絲的下端繞過減震 彈性片20，用線頭固定鍵25將線頭及減震彈性片上部一起固定，右牽引鋼絲 22的上端固定在右單項推進(jìn)器24的線槽35中，右牽引鋼絲的下端繞過減震彈 性片20，用線頭固定鍵將線頭及減震彈性片上部一起固定；換向倒轉(zhuǎn)牽引線13 的左端固定在左單項推進(jìn)器的線槽35中，換向倒轉(zhuǎn)牽引線13的右端繞過換向 滑輪12固定在右單項推進(jìn)器的線槽35中，圖4是換向牽引線路示意圖，為了 表達(dá)清楚圖4放大了換向滑輪12的直徑。 本實用新型的有益的效果
本實用新型直踏反彈自行車包括直踏反彈賽車、直踏反彈變速車、直踏反彈 電動兩用車、直踏反彈三輪車以及用直踏反彈結(jié)構(gòu)制造的其他交通工具，其優(yōu) 點是轉(zhuǎn)化效率高、省力、速度快、能持久，遇到頂風(fēng)、上坡更能發(fā)揮它的優(yōu) 勢，而且直踏反彈自行車結(jié)構(gòu)簡單、裝卸容易，有利于保養(yǎng)、維修。


圖1是本實用新型直踏反彈自行車的結(jié)構(gòu)示意圖，本圖是有水平鋼粱的車架。
圖2是本實用新型直踏反彈車架局部及直踏反彈裝置的局部示意圖，本圖 是沒有水平鋼粱的車架。
圖3是本實用新型直踏反彈車架局部及直踏反彈結(jié)構(gòu)局部示意圖，本圖是 沒有水平鋼粱的車架。
圖4是本實用新型換向牽引線路的示意圖。為了將牽引線路表達(dá)清楚，本 圖放大了換向滑輪12的直徑。
圖5是本實用新型軟著陸精密單項推進(jìn)器的示意圖。軟著陸精密單項推進(jìn) 器由安裝在自行車中軸27左右兩端的左單項推進(jìn)器23及右單項推進(jìn)器24構(gòu) 成。左、右單項推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)相同、尺寸相同、相互對稱。所以本圖繪制的是 左單項推進(jìn)器。為了看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，沒有繪制外側(cè)環(huán)形罩41。 圖6是本實用新型左單項推進(jìn)器基礎(chǔ)圓環(huán)的A面示意圖。 圖7是本實用新型圖6的A-A剖面圖。 圖8是本實用新型左單項推進(jìn)器的單項推動環(huán)側(cè)視圖。 圖9是本實用新型滑動鋼體及離心力彈簧的示意圖。 圖IO是本實用新型易裝卸載重鋼體的示意圖。 圖ll是本實用新型半圓筒形防磨損彈性片(雙)的示意圖。 圖12是本實用新型準(zhǔn)備軟著陸一軟著陸精密單項推進(jìn)器的局部放大圖。 圖13是本實用新型軟著陸開始一軟著陸精密單項推進(jìn)器的局部放大圖。 圖14是本實用新型軟著陸完成一軟著陸韓密單項推進(jìn)器的局部放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述，本申請人在這里先說明一點， 在描述過程中或在附圖里一個標(biāo)記號碼數(shù)字會出現(xiàn)二次或多次，這是本申請人 想更清楚表達(dá)本實用新型的構(gòu)造。
如圖1、屈2、圖3、圖4所示，直踏反彈自行車與國內(nèi)外流行的傳統(tǒng)自行 車的區(qū)別是用直踏反彈推進(jìn)結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)自行車的腳蹬做圓周運動推進(jìn)結(jié)構(gòu)。 直踏反彈自行車構(gòu)造含有自自行車車把、自行車前叉、自行車車座、自行車車 輪，其特征在于其構(gòu)造還含有由直踏反彈車架、軟著陸精密單項推進(jìn)器、直踏 反彈裝置、以及換向牽引裝置。
在圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、 圖12、圖13、圖14中
直踏反彈車架與各種傳統(tǒng)自行車架的區(qū)別是車架左右兩側(cè)有左導(dǎo)向鋼管l 及右導(dǎo)向鋼管l，左右導(dǎo)向鋼管1通過上悍接固定鍵5、下焊接固定鍵30成為 車架的一部分。上焊接固定鍵5將左右導(dǎo)向鋼管1、車架-車座鋼管6焊接固定 為一體，下焊接固定鍵30將左右導(dǎo)向鋼管(1)、及車架-前斜梁鋼管(29)焊 接固定為一體(也可焊接也可不焊接車架-中軸鋼管(28)),車架-中軸鋼管28 內(nèi)部有中軸27及中軸滾動軸承，在左右導(dǎo)向鋼管1的上部各有兩個相對的窗口 2，固定在左直踏桿15、右直踏桿66上的兩個載重鋼體19的兩端，自相對的 兩個窗口伸出窗外，載重鋼體19以窗口為軌道上下運動，因此左右直踏桿也沿 著既定方向上下運動(傾斜的或垂直的)。為了防止窗口2的側(cè)面磨損，在相對 的兩個窗口的左側(cè)及右側(cè)各安裝一個半圓筒形彈性片3 (圖ll)，由于彈性片3 有足夠的彈性所以能夠緊扣在相對的兩個窗口的左側(cè)及右側(cè)。彈性片3裝卸方 便，磨損之后換新即可。儲能彈簧18位于導(dǎo)向鋼管及兩個半圓筒形彈性片3的 外圍。儲能彈簧18有兩種形式:一是壓力儲能彈簧如圖2、圖3所示，它的頂 端可固定在空心蓋7上，壓力儲能彈簧位于載重鋼體19的上方，儲能時載重鋼 體19壓縮儲能彈簧，反彈時，彈簧伸張釋放能量，推動載重鋼體19向下運動; 二是拉力儲能彈簧，它位于載重鋼體19的下方，它的下端可固定在上焊接固定 鍵5上，儲能時彈簧拉伸，反彈時彈簧收縮釋放能量，牽動載重鋼體19向下運 動。在上焊接固定鍵5的上邊有左右兩個彈性墊圈4，它們分別套在左、右導(dǎo) 向鋼管的外圍，當(dāng)左載重鋼體19向下運動與左彈性墊圈4實現(xiàn)軟著陸時左直踏 桿15下端的腳蹬64到達(dá)最低點，顯然它完全可以承擔(dān)人體的重量，同樣當(dāng)右
載重鋼體19向下運動與右彈性墊圈4實現(xiàn)軟著陸時，右直踏桿66下端的腳蹬 65達(dá)到最低點。左右導(dǎo)向鋼管上端的螺紋分別與左右空心蓋的下螺紋相配合擰 緊、固定?；喼Ъ?下部有兩個與左右上螺紋相對應(yīng)的圓孔，圓孔的直徑略 大于導(dǎo)向鋼管的上螺紋的外徑，所以兩個圓孔可以下放到左右導(dǎo)向鋼管的上螺 紋的底部，然后用兩個固定螺帽9分別擰緊、固定。載重?fù)Q向滑輪10及換向滑 輪12通過左右空心蓋7安裝在左右導(dǎo)向鋼管的上方，簡單合理，保養(yǎng)、維修、 裝卸方便。
在背景技術(shù)中提到直踏自行車成敗的關(guān)鍵在于能不能解決由空轉(zhuǎn)撞擊產(chǎn)生 的頻繁的噪音及騎車人不能適應(yīng)的頻繁的震動這個問題，不解決好比在沙灘上 建高樓，必然以失敗告終。軟著陸精密單項推進(jìn)器實現(xiàn)了防震、防噪音，成功 的解決了這個技術(shù)難題。軟著陸精密單項推進(jìn)器由安裝在中軸27左右兩端的左 精密單項推進(jìn)器23及右精密單項推進(jìn)器24構(gòu)成。左右精密單項推進(jìn)器的結(jié)構(gòu) 相同、尺寸相同、相互對稱。所以重點了解左精密單項推進(jìn)器的結(jié)構(gòu)就可以了 解全部。左精密單項推進(jìn)器的核心是內(nèi)圓環(huán)及外環(huán)，內(nèi)圓環(huán)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)，外 環(huán)稱作單項推動環(huán)，基礎(chǔ)圓環(huán)是雙面，外側(cè)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)A面37，內(nèi)側(cè)稱作基 礎(chǔ)圓環(huán)B面39, A面、B面各有N個鋼體滑動槽45，每個鋼體滑動槽中各有一 枚滑動鋼體60及一枚離心力彈簧59 (圖9)。在單項推動環(huán)(圖8)的內(nèi)圓上 均勻分布N+l或N-1個單項推動槽48，槽的一個側(cè)面是斜面稱作單項推動槽斜 面50，槽的另一個側(cè)面稱作單項推進(jìn)槽載重面49，單項推動槽48的底面是軟 著陸彈性體51，彈性體51有兩個重要的彈性面， 一個是切線方向彈性面52， 另一個是離心方向彈性面53。軟著陸彈性體51是易更換的，將舊軟著陸彈性 體51自側(cè)面抽出，將新軟著陸彈性體自側(cè)面推入即可。單項推動環(huán)的外圓是線
槽35，基礎(chǔ)圓環(huán)的中心區(qū)是軸孔47及定位平臺46，它們分別與中軸27及中軸 定位槽31精密配合(當(dāng)然也可用鍵銷方式使中軸27與軸孔47精密配合)，然 后用固定螺絲34擰緊固定，這種結(jié)構(gòu)裝卸方便。在左精密單項推進(jìn)器的線槽 35中用兩個線頭固定鍵26固定兩個線頭， 一是左牽引鋼絲21的上端，二是換 向倒轉(zhuǎn)牽引線13的左端。同樣在右精密單項推進(jìn)器24的線槽35中用兩個線頭 固定鍵26固定兩個線頭， 一是右牽弓l鋼絲22的上端，二是在繞過換向滑輪12 之后的換向倒轉(zhuǎn)牽引線13的右端。左牽引鋼絲21的下端繞過左直踏桿15下端 的減震彈性片20之后用線頭固定鍵25將線頭及減震彈性片20的上部一起固 定。右牽引鋼絲22的下端繞過右直踏桿66下端的減震彈性片20之后用線頭固 定鍵25將線頭及減震彈性片上部一起固定。要想實現(xiàn)防震、防噪音，必須盡量 縮小空轉(zhuǎn)距離，根據(jù)圖5的設(shè)計空轉(zhuǎn)距離在0-0. 6毫米之間變化，平均值是0. 3 毫米。能取得這樣好的效果，來自結(jié)構(gòu)上的兩個特征1、 N: N+1或N-1結(jié)構(gòu)， 在精密單項推進(jìn)器的A面或B面，如果鋼體滑動槽45的數(shù)量為N，那么單項推 動槽48的數(shù)量為N+1，如果單項推動槽48的數(shù)量為N，那么鋼體滑動槽45的 數(shù)量為N+l，前者比后者更精密，可以證明N: N+l結(jié)構(gòu)簡單、合理，空轉(zhuǎn)距離(弧 長)最小，N小空轉(zhuǎn)距離大，N大空轉(zhuǎn)距離小但體積大重量增加，附圖是按N42 繪制的。2、軟著陸精密單項推進(jìn)器的雙面結(jié)構(gòu)，A面B面鋼體滑動槽的數(shù)量相 同、結(jié)構(gòu)相同，但A面B面相差一個角度，這個角度在基礎(chǔ)圓圓周上對應(yīng)的弧 長是單面最大空轉(zhuǎn)距離的二分之一。例如圖5是精密單項推進(jìn)器A面，A面最 大空轉(zhuǎn)距離是1.2毫米。A面B面相錯一個角度，這個角度在基礎(chǔ)圓圓周上對 應(yīng)的弧長是1.2毫米的二分之一是0.6毫米。當(dāng)A面的空轉(zhuǎn)距離最大是1.2毫米 時，B面的空轉(zhuǎn)距離是0.6毫米，當(dāng)B面的空轉(zhuǎn)距離最大是1.2毫米時，A面的
空轉(zhuǎn)距離是0.6毫米。這就是說A面B面同時應(yīng)用，空轉(zhuǎn)距離在0~0.6毫米之 間變化，平均空轉(zhuǎn)距離是0.3毫米。
腳蹬自最低點到最高點的距離叫全行程。由于身體疲勞感隨著膝關(guān)節(jié)彎曲 角度的增大而增大。直踏反彈自行車的結(jié)構(gòu)有利于壓縮全行程，膝關(guān)節(jié)彎曲角 度小，所以體力發(fā)揮處于省力。我們將全行程自中間分為兩段，上段稱作上行 程，下段稱作下行程。顯然上行程處于次省力區(qū)下行程處于最省力區(qū)。當(dāng)左腳 蹬進(jìn)入最省力區(qū)時作用在腳蹬上的體力F兵分四路，第一路F1轉(zhuǎn)化為下行程前 進(jìn)推動力，第二路F2對右儲能彈簧18儲能，第三路F3牽引右腳向上，第四路 F4牽引右精密單項推進(jìn)器外環(huán)倒轉(zhuǎn)。當(dāng)左腳蹬64到達(dá)最低點時右腳蹬65上升 到最高點，此刻右儲能彈簧18反彈釋放能量轉(zhuǎn)化為上行程前進(jìn)推動力(右腳向 下運動只需要很小的力就可以牽引左腳向上運動，牽引左單項推動環(huán)倒轉(zhuǎn))。當(dāng) 右腳蹬65進(jìn)入最省力區(qū)時作用在右腳蹬上的體力F兵分四路。第一路F1轉(zhuǎn)化 為下行程前進(jìn)推動力，第二路F2對左儲能彈簧儲能，第三路F3牽引左腳向上， 第四路F4牽引左精密單項推進(jìn)器外環(huán)倒轉(zhuǎn)，當(dāng)右腳蹬65到達(dá)最低點時左腳蹬 64到達(dá)到最高點，左儲能彈簧18開始反彈釋放能量轉(zhuǎn)化為上行程前進(jìn)推動力， (左腳向下運動只需要很小的力就可以牽引右腳向上運動，牽引右單項推動環(huán) 倒轉(zhuǎn))，當(dāng)左腳蹬64進(jìn)入最省力區(qū)時作用在腳蹬64上的體力F兵分四路 Fl+F2+F3+F4，如此循環(huán)，反彈結(jié)構(gòu)將體力發(fā)揮集中在最省力區(qū)，所以直踏反 彈自行車速度快、省力、能持久。圖3、圖4、圖13、圖14、圖12中當(dāng)右腳蹬 65到達(dá)最低點時，左腳蹬64上升到最高點，左儲能彈簧開始反彈，左直踏桿 15下端的減震彈性片20將反彈沖擊力轉(zhuǎn)化為緩沖力通過左牽引鋼絲21牽引左 單項推動環(huán)由倒轉(zhuǎn)改為正轉(zhuǎn)準(zhǔn)備軟著陸。雖然緩沖力持續(xù)時間僅僅是一瞬間，
就在這一瞬間之內(nèi)切線方向彈性面52與滑動鋼體軟著陸面61之間的空轉(zhuǎn)距離 由0~0.6毫米(根據(jù)圖5的設(shè)計)縮短到0距離，于是軟著陸開始(圖13)。 在彈性體切線方向彈性面52被壓縮的過程中單項推動槽載重面49與滑動鋼體 載重面62以同樣的速度縮短它們之間的距離，最后實現(xiàn)對接。此刻軟著陸完成 (圖14)。軟著陸結(jié)束后彈性體切線方向彈性面受到的壓強不再增加，由于軟 著陸彈性體51受到的壓強是有限的所以使用壽命長。彈性體離心方向彈性面 53將滑動鋼體60離心方向沖擊力轉(zhuǎn)化為軟著陸，隨著單項推動環(huán)倒轉(zhuǎn)，單項 推動槽斜面50與滑動鋼體曲面63相互作用產(chǎn)生的向心力迫使滑動鋼體60退回 鋼體滑動槽45內(nèi)。由于滑動鋼體載重面62位于槽底，所以對接后不會發(fā)生打 滑現(xiàn)象，為直踏反彈推進(jìn)結(jié)構(gòu)正常運行提供支持。
使用本實用新型直踏反彈自行車，雙腳腳踏腳蹬上下運動，、直踏反彈車架、 軟著陸精密單項推進(jìn)器、直踏反彈推進(jìn)裝置、換向牽引裝置這些裝置里部件開 始運作，同時帶動鏈條輪轉(zhuǎn)動，鏈條輪再帶動自行車后輪轉(zhuǎn)動，本實用新型直 踏反彈自行車前進(jìn)且實現(xiàn)本實用新型轉(zhuǎn)化效率高、省力、速度快、能持久的優(yōu) 點。
權(quán)利要求1、一種直踏反彈自行車其構(gòu)造含有自行車車把、自行車前叉、自行車車座、自行車車輪，其特征在于其構(gòu)造還含有由直踏反彈車架、軟著陸精密單項推進(jìn)器、直踏反彈裝置、以及換向及牽引裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直踏反彈自行車，其特征在于直踏反彈車架 是在車架兩側(cè)有左導(dǎo)向鋼管(1)及右導(dǎo)向鋼管(1)，左右導(dǎo)向鋼管通過上焊接固定鍵(5)、下焊接固定鍵(30)成為直踏反彈自行車架的一部分，上焊接固定鍵(5) 將左右導(dǎo)向鋼管(1)、車架-車座鋼管(6)焊接固定為一體，下焊接固定鍵(30) 將左右導(dǎo)向鋼管(1)、及車架-前斜梁鋼管(29)焊接固定為一體(也可焊接也可 不焊接車架-中軸鋼管(28))，車架-中軸鋼管(28)內(nèi)部有中軸(27)及中軸滾動 軸承，在左右導(dǎo)向鋼管(1)的上部各有兩個相對的窗口 (2)，窗口的形狀相同、 尺寸相同、高度相同，兩個相對的窗口 (2)相差180° ，左右導(dǎo)向鋼管(1)的上 端有螺紋，它們分別與左右空心蓋(7)上的下螺紋相配合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直踏反彈自行車，其特征在于軟著陸精密單 項推動器由安裝在自行車中軸(27)上的左單項進(jìn)動器(23)及右單項推進(jìn)器(24) 構(gòu)成，左、右單項推進(jìn)器結(jié)構(gòu)相同、尺寸相同、左右對稱；左、右單項推進(jìn)器的結(jié) 構(gòu)是內(nèi)圓環(huán)及外環(huán)，內(nèi)圓環(huán)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)，外環(huán)稱作單項推動環(huán)，基礎(chǔ)圓環(huán)是雙面 結(jié)構(gòu)，外側(cè)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)A面(37)，內(nèi)側(cè)稱作基礎(chǔ)圓環(huán)B面(39)， A面、B面各 有N個鋼體滑動槽(45)， A面、B面鋼體滑動槽的結(jié)構(gòu)相同、尺寸相同、分布相同， A面、B面可錯開一個角度；單項推動環(huán)的內(nèi)圓上有N+1或N-l個均勻分布的單項 推動槽(48),單項推動槽(48)的一個側(cè)面是斜面，為單項推動槽斜面(50),它 的另一個側(cè)面是單項推動槽載重面(49)，單項推動槽(48)的底部有軟著陸彈性 體(51),軟著陸彈性體(51)有兩個彈性面， 一個是切線方向彈性面(52)，另一 個是離心方向彈性面(53).軟著陸彈性體(51)可更換，舊軟著陸彈性體(51)自側(cè)面抽出，新軟著陸彈性體(51)自側(cè)面推入；在左單項推進(jìn)器的內(nèi)側(cè)有內(nèi)側(cè)環(huán)形罩(40)，內(nèi)側(cè)環(huán)形罩的圓周上有細(xì)螺紋，它與單行推動環(huán)對應(yīng)的細(xì)螺紋相配合 擰緊固定，左單項推進(jìn)器的外側(cè)有外側(cè)環(huán)形罩，它與右單項推進(jìn)器外側(cè)環(huán)形罩(41) 結(jié)構(gòu)相同、相互對稱，在外側(cè)環(huán)形罩(41)的圓周上有細(xì)螺紋，它與單項推動環(huán)對 應(yīng)的細(xì)螺紋相配合擰緊、固定；軟著陸精密單項推進(jìn)器的中心區(qū)有軸孔(47)及定 位平臺(46)，它們與中軸(27)、及中軸定位槽(31)是精密配合(也可不用定位 平臺方式而用鍵銷結(jié)構(gòu)方式使中軸與軸孔精密配合)，定位螺絲34穿過圓孔33 (圖 7)與中軸上的螺孔相，定位螺絲(34)穿過圓孔(33)與中軸上的螺孔相配合擰 緊、固定，外側(cè)環(huán)形罩(41)上的圓形窗口 (44)是調(diào)節(jié)固定螺絲(34)用的，防 塵罩(36)與外側(cè)環(huán)形板(41)相配合擰緊、固定；螺孔(43)是固定鏈條輪(42) 用的；左單項推進(jìn)器的外圓環(huán)是線槽(35)，兩個線頭固定鍵(26)將左牽引鋼絲 (21)的上端及換向倒轉(zhuǎn)牽引線(13)的一端固定在線槽(35)中，同樣右單項推 進(jìn)器(24)的外圓環(huán)是線槽(35)，兩個線頭固定鍵(26)將右牽引鋼絲(22)的 上端及換向倒轉(zhuǎn)牽引線(13)的另一端分別固定在線槽(35)中；基礎(chǔ)圓環(huán)A面(37) 的N個鋼體滑動槽(45)中各安裝一枚滑動鋼體(60)及一枚離心力彈簧(59)， 基礎(chǔ)圓環(huán)B面(39)的N個鋼體滑動槽(45)中也各安裝一枚滑動鋼體(60)及一 枚離心力彈簧(59)。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直踏反彈自行車，其特征在于直踏反彈裝置 由左直踏反彈裝置及右直踏反彈裝置構(gòu)成，左直踏反彈裝置及右直踏反彈裝置二者 結(jié)構(gòu)相同、尺寸形同、相互對稱；左直踏反彈裝置中左直踏桿(15)的上部位于左 導(dǎo)向鋼管(1)的內(nèi)部，左直踏桿(15)有兩個保持適當(dāng)距離縱向滾動輪(16)及兩 個保持適當(dāng)距離橫向滾動輪(17)，滾動輪有兩種形式 一是單滾動輪，二是雙滾 動輪。雙滾動輪可以橫跨窗口 (2)，沿窗口 (2)兩側(cè)上下滾動；單滾動輪的直徑略小于導(dǎo)向鋼管的內(nèi)徑，雙滾動輪的直徑也略小于對應(yīng)的內(nèi)壁之間的尺寸；上焊接 固定鍵(5)的上方有彈性墊圈(4)，在直踏桿的上部有易裝卸載重鋼體(19)，它 由載重鋼體基礎(chǔ)件(54)、載重鋼體動鍵(55)及載重鋼體固定螺絲(56)構(gòu)成， 載重鋼體(19)的兩端自兩個對應(yīng)的窗口 (2)伸出窗外；儲能彈簧(18)環(huán)繞導(dǎo) 向鋼管(1)位于導(dǎo)向鋼管上部，兩個半圓桶形彈性片(3)位于二者之間，彈性片(3)有兩個保護(hù)面， 一是防漆膜磨損保護(hù)面(58)， 二是防窗口磨損保護(hù)面(57)， 彈性片(3)有足夠的彈性，將防窗口磨損保護(hù)面(57)緊扣在窗口 (2)的側(cè)面； 在左右直踏桿的下端有減震彈性片(20)(也可沒有減震彈性片)，左牽引鋼絲(21) 的下端繞過減震彈性片(20)(緊貼下表面)，用線頭固定鍵(25)將線頭及減震彈 性片(20)上部一起固定，同樣右牽引鋼絲(22)的下端繞過減震彈性片(20)(緊 貼下表面)，用線頭固定鍵25將線頭及減震彈性片上部一起固定；儲能彈簧(18) 有兩種形式 一是壓力彈簧，它的上端在空心蓋7下，它的下端可固定在上焊接固 定鍵5上，儲能時彈簧壓縮，反彈時彈簧伸張釋放能量，二是拉力彈簧，拉力彈簧 位于載重鋼體19的下方，儲能時彈簧拉伸，反彈時彈簧收縮釋放能量；左直踏桿(15)的下端有左腳蹬(64)，右直踏桿(66)的下端有右腳蹬(65)，左、右直踏 桿的上端有兩個線頭固定鍵(14),用來固定換向牽引線(11)兩端的線頭。
5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直踏反彈自行車，其特征在于換向及牽引裝 置包括左右兩個空心蓋(7)、滑輪支架(8)、載重?fù)Q向滑輪(10)、換向滑輪(12)(載重?fù)Q向滑輪、換向滑輪也可合二為一共用一個換向滑輪)，以及固定滑輪支架 用的左右兩個螺帽(9);空心蓋(7)下部內(nèi)螺紋稱作下螺紋，導(dǎo)向鋼管(1)(空 心圓管)上端的外螺紋稱作上螺紋，將左右兩個空心蓋(7)分別與左右導(dǎo)向鋼管 上端的螺紋配合擰緊固定，滑輪支架(8)的底部有兩個圓孔，它們與左右上螺紋 相對應(yīng)，圓孔的直徑大于上螺紋的外徑，可下放到底部，用左右兩個螺帽(9)將 滑輪支架固定，換向牽引鋼絲(11)的一端穿過左空心蓋(7)的空心，用左直踏 桿(15)上端的線頭固定鍵(14)將線頭固定，換向牽引鋼絲(11)的另一端繞過 載重?fù)Q向滑輪(10)，穿過右空心蓋(7)的空心，用右直踏桿(66)上端線頭固定 鍵(14)將線頭固定；左牽引鋼絲(21)的上端固定在左單項推進(jìn)器(23)的線槽 (35)中，左牽引鋼絲的下端繞過減震彈性片(20)，用線頭固定鍵(25)將線頭 及減震彈性片上部一起固定，右牽引鋼絲(22)的上端固定在右單項推進(jìn)器(24) 的線槽(35)中，右牽引鋼絲的下端繞過減震彈性片(20)，用線頭固定鍵將線頭 及減震彈性片(20)上部一起固定；換向倒轉(zhuǎn)牽引線(13)的左端固定在左單項推 進(jìn)器的線槽(35)中，換向倒轉(zhuǎn)牽引線(13)的右端繞過換向滑輪(12)固定在右 單項推進(jìn)器的線槽(35)中。
專利摘要本實用新型提供一種自行車，特別是一種直踏反彈自行車、直踏反彈賽車、直踏反彈變速車、直踏反彈電動兩用車、直踏反彈三輪車、以及用直踏反彈機構(gòu)設(shè)計制造的其他交通工具。直踏反彈自行車與傳統(tǒng)自行車的區(qū)別是用直踏反彈推進(jìn)結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)自行車的腳蹬做圓周運動推進(jìn)結(jié)構(gòu)。本實用新型直踏反彈自行車構(gòu)造含有自行車前叉、車輪、車把，其特征在于其構(gòu)造還含有由直踏反彈車架、軟著陸精密單項推進(jìn)器、直踏反彈裝置、換向及牽引裝置。其優(yōu)點是轉(zhuǎn)化效率高、省力、速度快、能持久，遇到頂風(fēng)、上坡更能發(fā)揮它的優(yōu)勢，而且直踏反彈自行車結(jié)構(gòu)簡單、裝卸容易，有利于保養(yǎng)、維修。
文檔編號B62M1/24GK201201697SQ20082007065
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者王安華 申請人:王安華