[发明专利]基于人因工程技术的自行车

说明书

技术领域

本发明属于自行车技术领域，涉及一种基于人因工程技术的自行车。

背景技术

传统的自行车一般包括车体部分、传动部分、行动部分、安全装置。其中传动部分包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等，人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。

由于各国生活水平的差异，使用自行车类型的各不相同，有些国家的骑行者以旅游、锻炼身体以及少年儿童体育运动为主要目的，一般使用多速车、越野车和山地车；有些国家的自行车主要作为交通工具，多使用轻便车和多速车。目前使用的这些自行车，均未摆脱传统的链传动自行车的束缚。

传统的链传动自行车存在以下缺陷：

1.未进行系统性的人因工程(HFE)&工业工程(IE)设计，因而，未能充分地消除无效劳动与充分地发挥骑乘者的人因效能，或称之谓未能实现人—机效能的最大化；自行车的骑乘较费力、车速低。

2.车体较高，影响到骑乘者的安全性。

3.传统链传动自行车的座椅不符合人体生理卫生的要求，其极易诱发男性骑乘者的前列腺炎，且增加了骑乘者臀部的比压，并压迫其腰椎。

4.不适用于普通骑乘者的中、远程骑乘，甚至在较大风力与坡度下,也不适用于普通骑乘者的骑乘。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用大力矩倍增杆及其重力摆效应以消除人因内耗，能够充分发挥骑乘者人因效能的基于人因工程技术的自行车。

为了解决上述技术问题，本发明的基于人因工程技术的自行车包括前轮，后轮，斜梁，前支撑部分，传动部分和座椅部分；所述前支撑部分包括车架头管和车叉；其特征在于所述的传动部分包括左脚蹬，左力矩倍增杆，右脚蹬，右力矩倍增杆，力矩变换器，左法兰轴，右法兰轴，主轴，万向节，下输出轴，输出圆锥齿轮，输入圆锥齿轮；左脚蹬通过转轴与左力矩倍增杆下端活动连接，左力矩倍增杆上端与左法兰轴连接；右脚蹬通过转轴与右力矩倍增杆下端活动连接，右力矩倍增杆上端与右法兰轴连接；力矩变换器包括布置在力矩变换器壳体内的左大圆锥齿轮、下圆锥齿轮、下超越离合器、右大圆锥齿轮、上圆锥齿轮、上超越离合器；左法兰轴由力矩变换器壳体的左轴孔穿入，其右端固定连接左大圆锥齿轮；右法兰轴由力矩变换器壳体的右轴孔穿入，其左端固定连接右大圆锥齿轮；下超越离合器和上超越离合器套装在主轴上，并且下圆锥齿轮和上圆锥齿轮分别与下超越离合器和上超越离合器连接固定；主轴的下端通过万向节与下输出轴连接；下输出轴的底端固定安装有输出圆锥齿轮，输入圆锥齿轮安装在前轴皮上，且输出圆锥齿轮与输入圆锥齿轮啮合。

进一步，车叉包括左叉和右叉；车架头管的底部与左叉、右叉的顶部焊接固定；左叉的下端与前轴连接固定；右叉由右叉前支撑杆、右叉后支撑杆及底部的横安装股构成支撑结构，横安装股的中间部位与前轴连接固定。

所述下输出轴与轴承座配合，轴承座通过安装板与右叉后支撑杆、右叉前支撑杆固定连接。

所述力矩变换器与车架头管固定连接。

所述力矩变换器，由右法兰作为其壳体的右端盖；由左法兰作为其壳体的左端盖；右法兰的法兰盘上加工头管槽和斜梁槽；在车架头管与斜梁连接处，车架头管嵌入在头管槽内，斜梁嵌入在斜梁槽；压套与左法兰的轴套部分螺纹连接，将力矩变换器与车架头管和斜梁压紧固定。

更进一步，立柱的底部与斜梁固定连接，座椅的后部固定在立柱上，两个辅助支撑杆的底部与立柱焊接固定，上部分别与座椅的前部两侧边缘焊接固定。

所述座椅的前部具有向下凹入的圆形座椅座圈。

进一步，靠背固定在立柱上对应于人体腰部的位置，其形状为前表面呈凹面的圆弧形，靠背上固定有从左至右横向延伸呈弧形带状的腰椎抵块；背板通过背板安装套固定在立柱上对应于人体背部的位置，其形状为前表面呈凹面的圆弧形。

所述斜梁的弯曲角度α为30±1.5°；座椅与立柱530之间的夹角β为100～115°。

本发明的有益效果：

对于传统链传动自行车而言，最难于解决的、且又数值较高的人因效能浪费是，作功的机械部件与骑乘者的作功肢体未能充分利用重力摆效应，甚至产生负重力摆效应，由此而产生了人因效能的浪费。据估算，其人因效能浪费了约60％。