带有链传动及多齿轮和放在后轮外的踏板的自行车制造技术

技术编号:1183043 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
这种带有多齿轮(14),链条传动(6)和踏板单元(1)的中心运动的轴线在后轮外面并且总在A点和B点确定的区域内的自行车和类似物。新的踏板系统优化了交通工具和其使用者之间的关系。由于“平衡器”使得骑车者处于俯伏(图1)的姿势成为可能。这种姿势可以优化重量分配,优化心血管系统,呼吸系统和肌肉系统,这样就能产生最大的能量输出。这种自行车的优越之处在于:由于骑车者的俯伏位置而得到的最佳空气动力学性能;由于大腿的反重力旋转而获得的对肌肉的最佳利用;由于较低的腹部压力而获得的更佳的静脉和淋巴循环效果;由于更加便利的静脉循环而带来的更佳的心血管循环系统;由于对脊椎的支撑而带来的对脊柱的最佳保护效果;由于座鞍对臀部的支撑而获得的对会阴的最小冲击;由于地面-轮毂踏板系统(ground-hubpedal-block-system)而获得的车体的最大的稳定性;由于传动系统的紧凑性而减小了车身重量。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带有链传动,多齿轮(multiple gears)和放在后轮外面的踏板单元的自行车和类似物。它可以提高骑车者的身体器官的功能和能量输出,使得自行车有高效的机械和空气动力学性能,并且最终还可以使得自行车外观得到改善。在传统的自行车上由于骑车者的乘坐位置不能从解剖学上实现人身体各器官功能的优化,因此就不能得到最大的能量输出。这种自行车正是出于对这些环节的改善而设计的。通过对传统自行车的细致的分析,我们得出一个结论在人体上半身处于最大角度时由于腹腔体积的减少而对腹腔内内脏的挤压会增加腹部的压力并且由此造成横隔膜的升高,这就是所谓的“Va1sava”现象,它会造成腹部压力增加,并且由于血液动力学和新陈代谢方面的原因而阻碍肢体中静脉血液的回流;即使是在很短的时间内,健康的肢体器官处于这种情况下也很难不对新陈代谢造成影响。通过对骑传统自行车的运动员的呼吸的研究,我们发现在人体上身处于最大角度时横隔膜(一个非常重要的呼吸肌)的提升会造成肺部呼吸量的减少从而引起氧气量的不足以及静脉和淋巴回流量的减少,这会使能量效率降低。通过对传统自行车上的腿部肌肉组织和它的功能的分析,我们注意到由肌肉所产生的部分能量用在推动踏板,同时在抬升另一条腿时有很大一部分能量被浪费了。考虑到在蹬踏板的过程中的腿部肌肉和它们的功能,我们发现对踏板的推力是由股四头肌产生的,其余的肌肉对踏板起了很小一部分推动作用(它们的主要作用是在另一次推动踏板前把腿部抬升起来)。所有这些说明在传统的自行车上存在着对肢体肌肉工作的不合理分配,因此就造成了腿肌肉能量输出的不合理利用。我所专利技术的自行车的优点有以下几个方面在这种新车上大腿上部肌肉(股二头肌,半腱性(Half-tend inous)肌,半膜质肌(Half-m em branous),腰大肌和部分长内收肌(adductor))在没有重力效应的状况下工作,把在蹬动踏板过程中浪费在提升肢体重量的能量转化成了对踏板的推动力。除此之外,所有那些在传统自行上几乎没有什么用的肌肉在这种新型自行车上起到了非常重要的作用。它们实际上由于脚部得到了伸展和放松而对踏板的推动进行了优化。在传统自行车上,腿部肌肉的工作并不协调,因为它为了能有效地推动踏板而在推动过程中有一个死点。简单地说,考虑到重力的影响后,腿部的肌肉的工作分配无疑将会更加协调。这样,由于有了更好的肌肉的推动功能,静脉和淋巴的循环将会得到改善,从而使得骑车者的心血管系统的功能得到改善。这就是这种新型自行车对呼吸系统,肌肉系统和心血管系统所带来的改善的科学依据。现在我们来分析一下传统的自行车的机械方面的缺陷专家们为了最大限度地提高踏板自行车的性能,经常而且总是致力于空气动力学方面的提高。从这一点来说,现有的乘坐位置是传统自行车的最不合理的地方。在新型自行车上,骑车者的身体可以伸展开并且腿部可以向后伸开,正因为如此骑车者可以非常容易地采取近乎平躺俯伏的姿势。这种姿势是提高自行车的空气动力学性能的最好的措施。而且,最终这种姿势能很大程度上提高传统自行车的方向操纵性和稳定性。考虑到这些因素,我一直在努力尝试在不忽视任何一个可以改善的环节的情况下去解决这些问题。在我所专利技术的新型脚踏车上,采用了所建议的所有革新措施。经过仔细的考虑,我认为这种新型的自行车是一流的,它有着非常优秀的能量输出和非常赏心悦目的设计。这种自行车引入了许多重要的革新空气动力学因素,稳定性,方向操纵性,能力量输出等。从它对已经过时的传统自行车的所带来的改善来看,它无疑是非常有趣而且带有创新性的。通过对所作的每一个改善措施和革新的分析,发现这种自行车可以使骑车者采取一种非常符合空气动力学要求的姿势(见附图说明图1),无论从骑车者的角度还是从交通工具的角度看它的空气动力学影响都是最小的。即使在同一辆车上采用不同直径的比较小的车轮4,也不会对自行车的速度有不利的影响。相反,这些车轮会减轻车子的重量,由此而来的车子重心的降低还会提高车的稳定性。除此之外,重量会均匀地分配在两个车轮上(通过平衡器来实现,图2),这样会改善自行车的方向操纵能力。另外,即使在转向会引起很大的阻力和使操纵困难时,这种自行车仍然允许蹬动踏板。我认为这种自行车的最主要的优点就是骑车者所采取的位置和由此而带来的空气动力学性能的提高。这些足以称得上是对自行车这种传统交通工具的最佳改善。这个专利技术的产生是出于这样的一个想法创造一种具有高性能标准的自行车,在这种自行车上骑车者的身体可以处在效率最高的状况下,而且姿势最符合空气动力学。必须发现一种支撑骑车者重量的方法,同时又不影响车辆的稳定性和骑车者的心血管系统和呼吸系统的功能。我们采取了以下措施首先考虑的是骑车者的位置,它必须是可以变动的而且为了不使骑车者感到疲劳应该尽可能的舒适(任何位置,即使是最舒适的位置也不能长时间保持不变)。位置是这样确定的躯干必须伸展而且肢体必须向后展开。通过对可能的躯干支撑点的分析,我们发现那些方便呼吸的支撑位置有以下这些肩胛骨和肱骨之间的关节(腋窝区8),躯干上中部(胸骨(旁)区)。知道以上这些就可以制造出一种专用的叫做“平衡器”的“服装”装备(track suit),它对上述几点有专门的支撑,这样就有非常稳定而且舒适的位置。胳膊和前臂的作用仅仅是改变位置以得到最佳位置。另一个非常重要的支撑是臀部区域11,它总是倾斜的而且有下滑的趋势,尤其是当骑车者躯干伸开以获得最佳空气动力学性能时。为了解决这个问题,有必要产生一种拉向这种新的坐鞍的力,就象在传统的自行车上把身体压向座鞍的重力的作用一样。通过平衡器(图4)骑车者身体的重力在新型自行车上变成了对座鞍11的推力。这种情况可以保证对骨盆重量的有效的支撑,从而阻止身体在踩动踏板时向前滑动。这种效果是由一个专用的“服装”装备(track suit)产生的,目的是为了在骑车者采取最佳空气动力学位置时在肩和座鞍之间产生正确的拉力。这个装备叫做平衡器,它能够利用重力支撑骑车者的上半身。平衡器通过一个可以快速拆卸的摘钩件12固定在自行车上(就象踏板上的摘钩件一样)。这种平衡器可以硬(硫)化在里面的专用的“服装”装备(track suit),使这些结构更加协调。平衡器是用一种能有效地支撑骑车者身体的材料制成的,它是可以柔性的,非常轻便而且很实用(它可以用各种材料制成,如玻璃纤维和其它柔性材料或者装在组成“服装”装备一部分的一个管状体里面的压缩空气),它放在骑车者的背部,见图2。这些不同的半柔性的材料(碳或者玻璃纤维等)从臀部到肩部舒适地支撑着骑车者。这种结构可以保证在任何位置都可以稳定而舒适地驾驶。平衡器是装在一个80cm到120cm的导向装置13上的。即使是在最佳空气动力学的位置,即上半身几乎与地面平行时,由于“服装”装备(track suit)的灵活的牵引(肩部支撑)和适当的支撑(腋窝对躯体上部的支撑,臀髋部对躯体下部的支撑),防止了身体向下的滑落而且可以以最好的方式支撑身体,还可以在不影响自行车稳定的情况下把胳膊解放出来。简单地来说,骑车者的支撑点有腿在踏板15上的支撑,大腿和臀部在符合解剖学的新型座鞍11上的支撑,胸部和肩部在带有腋窝支撑8的“服装”装备或者带有符合解剖学的肩垫的围腰胸衣(corset本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有链条传动(6),踏板驱动(15)和多齿轮(14)的自行车和类似物,其特征在于踏板单元(1)的中心运动的轴线位于后轮(4)的外围上由A点和B点确定的范围内,该范围和后轮的外部象限的大部相对应且为180°,它能优化骑车者的身体器官的功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:埃莫斯托法里纳
申请(专利权)人:埃莫斯托法里纳
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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