專利名稱：折疊式水陸兩用自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自行車設計與制造技術領域。尤其是一種可折疊的水陸兩用的自行車。
自行車作為交通工具、運動器械通常都在陸上運行。西德專利DE－3300016公開了一種在傳統(tǒng)自行車的兩側裝上浮體，后輪裝上打水板，前輪裝上舵板，構成一種可在水上騎行的水輪兩用自行車。但是，這種自行車的鏈條、飛輪、輪圈都是鋼鐵件，在水中易生銹，打水板濺水，整個車體體積大、苯重，存放和攜帶都不方便。為此，針對上述水陸兩用自行車所存在的缺點，并根據我國人民現(xiàn)有生活水平、習慣和消費心理，綜合了折疊自行車，兩用三輪車的優(yōu)點，在材料選用上采用工程塑料及纖維增強復合材料，提出了具有如下特點的折疊式水陸兩用自行車。
這種自行車的主要特點是1.一車多用。該車裝上充氣車輪(三輪)可以在水上騎行，作為一種水上娛樂、健身器械。若換裝陸用車輪(兩輪)便具有一般自行車的功能。
2.重量輕、可折疊。這種自行車的90％以上零件采用工程塑料制成，因此重量輕。全車重量約為8kg。另外，車把與車身，車身本身均采用可折疊機構，折疊后體積小，約為760×240×790mm。因此，搬動、存放都方便。
3.不用維修，使用方便。陸用輪由輪胎和車輪組成，車輪的輪轂、輪幅、輪圈為整體結構，所選用材料為玻璃鋼和硬質泡沫塑料夾心，輕便牢固，不隆不跳、輪胎為彈性聚氨酯實心輪胎，不漏氣、騎行舒適。此外，利用三角皮帶傳動，不需鏈條，不用飛輪，因此不用滾珠軸承和鋼鐵件，具有不怕水、不加油，不用拆等優(yōu)點。
4.造型美觀，結構緊湊。由于采用塑料件和整車結構，所以可任意設計造型，或者選用車色，使自行車具有藝術性和美感。
5.工藝簡單，裝配方便。塑料件的成型及二次加工性能好，其焊接、鉚接、粘接、著色、裝飾都比金屬件易于操作。其次所用零件比傳統(tǒng)自行車零件少，如陸用部分只相當于傳統(tǒng)自行車零件數(shù)的20％，加上水上附件總件數(shù)也不超過25％，螺紋連接處也少，總的螺紋連接處為傳統(tǒng)車的18％左右。因此，簡化了裝配工序。
本實用新型的目的是要提供一種結構簡單，使用方便，既能作陸上交通工具，又能用于水上娛樂游玩的、可便攜的折疊式水陸兩用自行車。
為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是1.除鞍管、水上后軸及少數(shù)螺紋件以外，90％以上的零件采用工程塑料和纖維增強復合材料，使整車重量減少到傳統(tǒng)輕便車的50％，金屬零件少。
2.車輪的輪轂、輪幅、輪圈用玻璃鋼和硬質泡沫塑料夾芯制成圓盤形整體結構；車輪的形狀尺寸精度由成型模具及工藝保證；輪胎為彈性聚氨酯實心輪胎，車輪輕且牢固，不隆不跳不變形，不會折車條和扎帶，騎行舒適、前后兩輪各由車輪和輪胎兩個零件構成。
3.用三角帶取代金屬鏈條，用張緊輪裝置取代飛輪(棘輪機構)和車閘部件。用自潤滑減磨耐磨材料滑動軸承取代金屬滾珠軸承(傳統(tǒng)自行車的中軸、腳蹬、前后軸和前臉為滾珠軸承)。
4.采用自行車平行折疊鉸鏈，使得前后兩輪能夠平行折疊，體積小，形狀規(guī)整。水上附件－水上充氣輪及水上后輪也設計成折疊結構。水上充氣輪的外輪緣上有波紋型凹凸部分，便于行駛。
5.前臉部分把轉向軸承與前臉立管分開，可以方便的更換前叉。
6.傳動皮帶設在平叉下面，使更換后輪方便。
本實用新型除了具有作為陸上運行的自行車所必要的部件外，還配有作水上運行時的附件，即水上充氣車輪，前叉、后軸附件。其實施方式是卸下陸用車輪，換上水上充氣輪即可在水上騎行。由于陸用車輪與水上車輪的直徑和輪寬度相差較大，因此前輪連同前叉需一起更換。水上車輪共三個，即一個前輪，兩個后輪，以保持騎行平穩(wěn)。水上自行車的浮力(承載能力)由三個車輪的體積和吃水深度決定，吃水深度在輪徑的1／3以下時，有良好的騎行性能。向后加長平叉以加大水上前后輪距。使平叉尾部向下彎及加長前叉長度以提高腳蹬距離水面的最小高度，使騎者雙腳不沾水。充氣輪胎由塑料膜或防水涂層織物制作， 成型時其外緣沿圓周均勻打摺(即波紋形凹凸部分)48－60個， 形狀類似于大齒輪，形成打水楞(楞高20－25mm)。在水上騎行時，由皮帶輪驅動后輪轉動，后輪靠打水楞劃水，或靠打水楞增加輪與水的摩擦力，推動自行車的前進。前輪通過車把轉動一定角度用于控制運行方向。前后輪做成統(tǒng)一形狀是為了使整車外型美觀。在作水上騎行時，皮帶傳動不設張緊輪裝置，而是靠前后皮帶輪裝配中心距給皮帶一定拉力，保證皮帶不打滑，使自行車前進后退自如。


圖1是折疊式水陸兩用自行車的實施例之一陸用結構示意圖。
圖2是
圖1的俯視圖。
圖3是折疊式水陸兩用自行車的實施例之二水上結構示意圖。
圖4是圖3的俯視圖。
圖5是陸路騎行傳動掣動的張緊輪機構的示意圖。其中1，2，3，分別為張緊輪的各工作狀態(tài)示意圖。
圖6是張緊機構的細節(jié)示意圖。
圖7是圖6的A－A剖視圖。
圖8是圖7的B向視圖。
圖9是前臉部分的結構圖。
圖10是折疊后自行車的示意圖。
圖11是
圖10的俯視圖。
圖12是一種車架用鉸鏈的示意圖。
圖13為
圖12鉸鏈打開的結構圖。
圖14為
圖13的A－A剖視圖。
圖15為
圖14的D向視圖。
圖16為陸用輪的結構圖。
下面將結合附圖對本實用新型的實施方式和主要機構的工作進行較為詳細的描述。
圖1和圖2為陸用時自行車的結構。其中，車架前半部14與車架后半部15由鉸鏈36聯(lián)接。前臉立管9與車架前半部14聯(lián)接部分稱為前臉部分，車把3用車把夾子4和手柄螺栓5與把立管6相聯(lián)接，松開手柄螺栓5，車把可以以車把夾子為中心作垂直方向360的轉動，以實現(xiàn)調整車把前后高低位置或折疊的功能。把立管6由把立管夾子7手柄螺栓8鎖緊在前臉立管9中，轉動手柄螺栓8，松開把立管夾子7，把立管6可在前臉立管9中轉動，以實現(xiàn)折疊功能。前叉11從下面插入前臉立管9，由偏心輪10鎖緊，向上搬動偏心輪10的手柄即可連同前叉一起卸下陸用前輪12，以便更換水上車輪。車架后半部15，其平叉30的位置比傳統(tǒng)的自行車高，后軸叉嘴29設置在平叉30的下方，使三角帶35與小帶輪32便于折裝，平叉30的尾部加長，并向下彎曲，尾部有缺口28，以便與水上車輪后軸48聯(lián)接。
車把3上裝有左閘把301，右閘把302(結購與鉗形閘閘把相同)，通過閘線2與張緊機構34聯(lián)接，控制左右手閘閘把可實現(xiàn)傳動，滑行，掣動的功能(將在下面描述。)。張緊機構裝在后軸33上。
圖3和圖4表示自行車的水上結構。自行車需作水上運行時，向上搬動偏心輪10，把前叉11和前輪12一同卸下，換上水上前輪44及前叉43，向下搬動偏心輪210將水上前叉43鎖緊；同時卸下后軸33，陸用后輪27，小帶輪32和三角帶35，將兩后軸叉嘴229用雙頭螺栓45聯(lián)接以加強平叉的剛性，然后將充氣并組裝好的后輪49，后軸48裝卡在平叉230尾部的缺口處，并用三角帶46將大帶輪238與小帶輪248聯(lián)接起來。此時，騎行者腳踩腳蹬250，由與腳蹬相連的腳蹬曲柄237，以中軸231為轉動軸帶動大帶輪238轉動，由于三角帶卡在大帶輪238和小帶輪248的適配槽內，所以大帶輪238的轉動同時帶動小帶輪248的轉動，從而把動力傳到水上后輪49使它轉動推進水上自行車的向前運行。這種動力傳動方式與作陸上自行車行馳時是一樣的。
圖5表示自行車作陸路騎行時不同狀態(tài)時的張緊輪(傳動摯動)機構，張緊輪機構34包括大帶輪501，小帶輪502，三角帶503，上張緊輪504，下張緊輪505。左手閘把301通過閘線控制下張緊輪505，右手閘把302通過另一根閘線控制上張緊輪504。
圖5中1表示傳動(騎行)狀態(tài)。當左、右手閘把同時處于松弛狀態(tài)時，上張緊輪504在彈簧作用下向上離開皮帶(常態(tài))，下張緊輪505在彈簧作用下向上壓緊皮帶下邊(常態(tài))，使皮帶上邊繃直，增加帶輪皮帶的包角與壓力，在皮帶與帶輪之間產生足夠的摩擦力，保證大帶輪帶動小帶輪驅動后輪轉動，實現(xiàn)傳動，使自行車能騎行前進。
圖5中2表示掣動狀態(tài)。當左右手閘把同時捏緊時，上張緊輪504向下壓三角帶上邊，下張緊輪505向下離開三角帶下邊，使三角帶下邊繃直，增加三角帶帶輪包角和壓力。此時，控制右手閘施力大小即控制上張緊輪504的皮帶的壓力大小，再配合雙腳停蹬或倒蹬，即可實現(xiàn)減速或剎車的功能。
圖5中3表示打滑狀態(tài)。此時，只捏左手閘，使右手閘保持松弛狀態(tài)，則上張緊輪504與下張緊輪505都不對三角帶輪施加壓力，三角帶處于松弛狀態(tài)，此時，小帶輪與三角帶之間打滑，前進中的自行車可借助慣性滑行前進，以及適應騎車人上車時的滑行動作。
下面將結合圖6，7，8詳細描述張緊輪機構的工作過程上張緊輪605和輔助輪606裝在上張緊輪架610上，下張緊輪607裝在下張緊輪架611上，張緊輪由滾子616和銷軸617組成，上張緊輪架610與下張緊輪架611裝在與掛板619聯(lián)為一體的軸套614上，后軸618從軸套614孔中穿過，彈簧608使上張緊輪605常態(tài)保持向上離開三角帶，彈簧609使下張緊輪607常態(tài)保持向上壓緊皮帶下邊，輔助輪606的作用是當上下張緊輪都不對皮帶施力時，向上輕挑皮帶上邊，減少皮帶上邊由于自重對小帶輪產生的摩擦力，保證小帶輪實現(xiàn)打滑功能。定位螺釘613和鎖母612的作用是限制上張緊輪架610常態(tài)的適當位置。掛板619上有一個小凸起滑塊622插入后軸叉嘴中，當調整帶輪中心距時，可隨后軸的前后移動在叉嘴中前后滑動，以保持掛板619的垂直位置。
左閘把閘線與下張緊輪架611聯(lián)接，右閘把閘線與上張緊輪架610聯(lián)接，兩根閘線分別用調節(jié)螺釘603及托架螺母604固定在掛板619上，掛板619裝在車架平叉620小帶輪一邊內側，靠后軸618、滑塊622和軸端螺母固定。圖6中所示上張緊輪605與下張緊輪607均為常態(tài)位置，即左右手閘把均保持松弛狀態(tài)的位置。單控左手閘把，下張緊輪向上運動，單控右手閘把上張緊輪向下運動壓緊皮帶上邊，張緊輪對皮帶壓力≤0.5kg，閘把施閘力≤6.7kg(一般普通閘的施閘力為15kg左右，鉗形閘施閘力約為16－22kg，施閘力小，輕便靈活。
附
圖10表示本實用新型的自行車折疊后的示意圖。下面將結合
圖1，圖2進一步說明自行車的折疊過程。
1〉壓下車座轉動手柄螺栓720，松開鞍管夾子719，向下按鞍座718，使鞍管717全部插入車架立管716；2〉折疊車把轉動手柄螺栓8，松開把立管夾子7，將把立管右旋90°，轉動手柄螺栓5，松開車把夾子4，將車把向下旋轉180°，3〉折疊車架轉動手柄螺栓40，松開鉸鏈36，并抽出手柄螺栓40，將車架前后兩部分繞鉸鏈36的軸對折，使鉸鏈36背面的銷孔42和螺孔41重疊，將手柄螺栓40插入，并旋緊即可把折疊后的車架兩部分鎖住。由此，就把自行車折疊成為
圖10所示，重疊起來?？臻g小，形狀規(guī)整，包裝時只需把右腳蹬曲柄卸下即可，因此可以整車組裝后出廠。
為達到減輕自行車重量，各部件的材料可按如下實例選用。水上充氣輪由輪轂塑料膜或織物涂層結構的輪體組成。車架采用玻璃鋼材料，或熱塑性樹脂注射成型，其前、后部之間用折疊鉸鏈相聯(lián)接。陸用輪由輪胎131和車輪132組成。車輪采用泡沫塑料夾芯玻璃鋼整體結構以減輕重量，提高剛性，泡沫夾芯采用環(huán)氧樹脂或聚醚型聚氨脂泡沫塑料，可與表層玻璃鋼粘接牢固，表層玻璃鋼要求機械性能達到抗拉強度≥240MPa，抗彎強度≥360MPa，抗壓強度≥260MPa。此外，車把為鋁管尼龍包覆或塑料成型制件。前叉立管和前叉部件，用鋁合金或塑料樹脂壓射成型，前叉肩用玻璃纖維增強尼龍，前叉腿用玻璃纖維增強熱塑性聚酯，上述部件用粘接劑粘接成前叉整體，具有工藝簡單的優(yōu)點。其它輔助件有前泥擋板，后泥板，載物架，它們可用工程塑料注塑成型。三角帶可采用普通型三角帶或聚氨脂材料制成，皮帶輪采用尼龍注塑成型。
本實用新型所述的折疊式水陸兩用自行車可以用于作為交通工具，也可作為水上運動和娛樂的用具。具有廣泛的應用性。
權利要求1.一種折疊式水陸兩用自行車，主要包括車架、車把、前臉部分，把立管、前叉、前輪、傳動部分，后輪、以及車座、左與右手閘、閘線組成，其特征是，所說的車架分為車架前半部和車架后半部，它們之間用鉸鏈聯(lián)接，可以折疊；車架后半部由平叉和叉嘴組成；所述車把是用車把夾子和手柄螺栓與把立管鉸接，車把可以與把夾子為中心作垂直方向的轉動；所說的前叉由偏心輪鎖緊，有供安裝陸用輪時的陸用前叉和改裝為水上用時安裝水上前輪時的前叉；所述把立管可在前臉立管中轉動；所述的傳動部分包括腳蹬，腳蹬曲柄，大帶輪，小帶輪和傳動三角帶；所說的平叉可用于架持陸用后輪，或者水上后輪；所述的陸用輪包括輪胎和整體結構的車輪；所述的水上輪為充氣的輪胎，包括一個水上前輪，兩個水上后輪；所說的鉸鏈用于連接車架前后兩部分，并可以把他們折疊。
2.如權利要求1所說的水陸兩用自行車，其特征是，所說的傳動部分還有上下張緊輪和松緊彈簧。
3.如權利要求2所說的水陸兩用自行車，其特征是，所說的陸用輪的車輪用玻璃鋼和硬質泡沫塑料夾芯材料制成圓盤形整體結構。
4.如權利要求3所說的水陸兩用自行車，其特征是，所說的水上充氣車輪是由塑料膜或防水涂層織物構成，成型時其外緣沿圓周均勻打摺，形成打水楞，打摺數(shù)一般為48－60個，打水楞高度為20－25毫米。
5.如權利要求4所說的水陸兩用自行車，其特征是，所說的車身與主要零部件由工程塑料成型制成。
專利摘要本實用新型涉及一種作為交通和娛樂用的水陸兩用自行車，水用時安裝水上浮動輪，陸用時改裝陸用前輪和后輪，車身的前后半部可折疊，車把可折疊。陸用輪為整體結構，水用輪為外沿打楞的充氣塑料膜輪，而且整個自行車主要部件采用工程塑料件，因此具有結構簡單，輕便，可折疊，便于攜帶和一車兩用等優(yōu)點，可廣泛用作交通工具和水上運動器具。
文檔編號B62K15/00GK2059883SQ9020261
公開日1990年8月1日 申請日期1990年3月15日 優(yōu)先權日1990年3月15日
發(fā)明者葛春霖 申請人:葛春霖