專利名稱：高速省力自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種腳踏式交通工具，特別是一種雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)高速省力自行車。
傳統(tǒng)自行車腳踏帶動(dòng)輪盤圓周旋轉(zhuǎn)，其作用力的有效功少。另外身體前傾握把弓背探身，雙手兼有支撐身體的負(fù)擔(dān)，坐姿不舒適，這樣不僅影響雙腿發(fā)力，而且身體極易疲勞，車速也不快?，F(xiàn)時(shí)流行的山地車由于沒(méi)有省力設(shè)計(jì)，故一般人要達(dá)到快速也十分困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種腳踏在斜前下方的斜直踏，身體后傾靠坐，雙手水平握把，并可利用車輛行進(jìn)中上下顛動(dòng)而產(chǎn)生的助推力，雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)的高速省力自行車。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下面的技術(shù)方案達(dá)到的。在L形車架前下方，安裝有腳踏一主推轉(zhuǎn)換器，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉸連在車架上的兩個(gè)腳踏杠桿上的扇形齒輪相嚙合。后車叉左側(cè)裝有助推轉(zhuǎn)換器，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與通過(guò)支撐桿固定在車架上的齒條嚙合，將顛簸動(dòng)能經(jīng)離合器輸至中軸，主推轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力經(jīng)鏈條也輸至中軸，二者合一經(jīng)外變速器的鏈輪、鏈條、撥鏈器、飛輪等驅(qū)動(dòng)后輪運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)操縱安裝在車把上的變速手柄和撥鏈器實(shí)現(xiàn)不同的變速。
本實(shí)施方案的效果在于由于采用了雙腳直線蹬踏，避免了傳統(tǒng)圓周蹬踏的不足，使蹬踏作用力能始終如一有效地轉(zhuǎn)變成驅(qū)動(dòng)力，加上腰臂部有椅背依托，因而雙腿發(fā)力大又不易疲勞，具有增大有效功和省力的特點(diǎn)；由于助推轉(zhuǎn)換器的作用，使車輛上下顛動(dòng)的動(dòng)能(無(wú)用功)變成了助推的驅(qū)動(dòng)力(有用功)，充分利用能量既提高了車速，也節(jié)省了體能；由于采用了多級(jí)傳動(dòng)和外變速，因此可滿足不同速度的需要，達(dá)到高速省力的目的；由于采用二級(jí)鏈傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，因而可水平握把，減輕了雙手的負(fù)擔(dān)，加之后傾的生姿，使騎乘舒適體力持久。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)是通過(guò)下面的實(shí)施例及其附圖實(shí)現(xiàn)的。


圖1為本實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)原理圖，圖2為俯視圖，圖3為助推轉(zhuǎn)換器、中軸及后軸關(guān)系圖。
圖4為主轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)原理圖。
圖5為帶內(nèi)棘齒的正齒輪圖。
本高速省力自行車由前后輪25、26、頭管2及其下端連接的前叉3、制動(dòng)手柄1b、制動(dòng)閘33、腳踏6a、6b以及車把1、前貨筐32、靠背座椅27、后叉24車架5后貨架28構(gòu)成。其特征在于L形車架5前上端與頭管2固連，前下方兩側(cè)鉸連有腳踏杠桿6及與其鉸連的踏行扇形齒輪6c、6d。二扇形齒與L形車架5上安裝的主推轉(zhuǎn)換器4相聯(lián)動(dòng)。轉(zhuǎn)換器4外連傳動(dòng)鏈輪7、經(jīng)鏈條8、中軸9、鏈輪9a、10、鏈條11、撥鏈器15、五飛輪14轉(zhuǎn)連到后輪26的。后叉24與車架5鉸連，其左側(cè)上連接有助推轉(zhuǎn)換器13，支撐桿16與車架5固連。減震器20將后叉24與車架5彈性聯(lián)結(jié)上。L形車架5與頭管2固連，頭管2內(nèi)的前叉3上端固連著小轉(zhuǎn)向鏈輪17、鏈條19將鏈輪17、18相連，使異形車把1與前叉3聯(lián)動(dòng)。車把頭上裝有制動(dòng)閘把1b和變速手柄1c、離合器手柄1d。L形車架5后端固連著可前后上下移動(dòng)并帶靠背的座椅27及后貨架28。腳踏桿29與車支30經(jīng)基座31與車架5固連。前貨筐32與頭管2固連。見(jiàn)
圖1和圖2。
L形車架與前水平段后端焊有基座31，其前面通過(guò)銷軸鉸連有錯(cuò)開(kāi)一定角度的腳踏杠桿6，腳踏杠桿6的90°拐彎處通過(guò)銷軸40與主推轉(zhuǎn)換器4內(nèi)的踏行扇形齒輪6c、6d相鉸連，主推轉(zhuǎn)換器4上端通過(guò)螺栓與L形車架5固連。見(jiàn)
圖1。
頭管2上端通過(guò)水平板34與立管35固連，由加強(qiáng)板36、37增強(qiáng)其剛性，前叉3上端固連著小轉(zhuǎn)向鏈輪17、立管35內(nèi)的轉(zhuǎn)把芯1a下端固連有大鏈輪18，鏈條19將鏈輪17和18相連，使異形車把1與前叉3聯(lián)動(dòng)。見(jiàn)
圖1和圖2。
L形車架5前水平段末端通過(guò)中軸9與后叉24的前端鉸連，后叉中部通過(guò)銷軸與減震器20下端鉸連，減震器20上端通過(guò)銷軸與L形車架5后傾斜段的支座鉸連。支撐桿16前端與L形車架前水平段末端下方焊固，其后端通過(guò)銷軸與齒條3b、3d鉸連，后叉24左分枝中后部通過(guò)螺栓固定有助推轉(zhuǎn)換器13。見(jiàn)
圖1和圖2。
L形車架5后水平段末端的鎖緊套41與座椅立管38相配，座墊27及椅背39后貨架28通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲5a、5b，可實(shí)現(xiàn)其前后、上下的調(diào)整移動(dòng)。見(jiàn)
圖1腳踏一主推轉(zhuǎn)換器內(nèi)的扇形齒輪6c、6d通過(guò)銷軸40分別與左右腳踏杠桿6鉸連，其正面齒分別與過(guò)橋齒輪4a、4b嚙合，帶有內(nèi)棘輪的齒輪4c、4d也分別與過(guò)橋齒輪4a、4b嚙合，傳動(dòng)鏈輪7與齒輪4c、4d固聯(lián)在同一軸上，兩扇形齒輪6c、6d的側(cè)面齒與齒輪4e嚙合。見(jiàn)圖4和圖5。
助推轉(zhuǎn)換器內(nèi)的齒條3b、3d通過(guò)銷軸與焊固在L形車架5下部的支撐桿16一端鉸連，其齒部分別與帶有內(nèi)棘齒的齒輪3a、3c嚙合，齒輪3e與齒輪3f嚙合，鏈輪22通過(guò)鏈條12與鏈輪9b相連，齒輪3a、3c、3e同軸固聯(lián)，齒輪3F與鏈輪22同軸固聯(lián)。見(jiàn)圖3。
中軸9右端的鏈輪10與鏈輪9a同軸固聯(lián)，其左端的鏈輪9b通過(guò)離合器23與中軸9聯(lián)系。鏈輪9a經(jīng)鏈條8與腳踏一主推轉(zhuǎn)換器輸出端的鏈輪7相聯(lián)，鏈輪10經(jīng)鏈條11、撥鏈器15與五飛14相聯(lián)。見(jiàn)
圖1和圖3。
腳踏一主推轉(zhuǎn)換器4輸出的動(dòng)力經(jīng)鏈輪7鏈條8鏈輪9a傳致鏈輪10，助推轉(zhuǎn)換器13輸出的動(dòng)力經(jīng)鏈輪22鏈條12鏈輪9b離合器23傳致鏈輪10，二者合力驅(qū)動(dòng)鏈輪10，經(jīng)鏈條11五飛輪14使后輪26轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。見(jiàn)
圖1、圖2和圖3。
本實(shí)施方案工作原理是上車時(shí)雙手握車把，一腳踏在踏桿29上，另一腳用力后蹬地面，使車輛前行，這時(shí)騎乘者順勢(shì)騎坐在車上。此后兩腳分別蹬踏腳蹬6a、6b，以使踏行杠桿6帶動(dòng)其上的扇形齒輪6c、6d交替拉出或推入。
當(dāng)右腳踏動(dòng)腳蹬子6b經(jīng)過(guò)踏行杠桿6將作用力傳遞到扇形齒輪6c，使其向下運(yùn)行。通過(guò)過(guò)橋齒輪4a，使棘齒齒輪4c向圖示方向運(yùn)轉(zhuǎn)，動(dòng)力通過(guò)鏈條8傳遞到中軸9和鏈輪9a。由于鏈輪9a和10同軸固著，因而動(dòng)力經(jīng)鏈條11傳遞到飛輪14，從而驅(qū)動(dòng)輪轂使車輛前行。兩個(gè)扇形齒輪6c、6d之間嚙合著齒輪4e，所以當(dāng)扇形輪6c下行完成驅(qū)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，則扇形齒輪6a同時(shí)上行到予備蹬踏位置。
當(dāng)左腳踏動(dòng)腳蹬子6a后，與前述同理，經(jīng)過(guò)橋輪4b，棘齒齒輪4d把動(dòng)力傳到鏈輪7……直至飛輪14，車輪前進(jìn)。騎行者雙腳交替輪換踏蹬，兩扇形齒輪上下往復(fù)交替作功，使后輪不斷獲得驅(qū)動(dòng)力，車輛前行不停。通過(guò)撥鏈器15，使鏈輪10與飛輪14的傳動(dòng)比改變，因而可獲得不同的速比，滿足了高、中、低速騎行的需要。棘齒齒輪的結(jié)構(gòu)，保證了上述動(dòng)作的順利完成。
助推轉(zhuǎn)換器安裝在后輪左車叉上。在騎行中，由于蹬踏動(dòng)作，人體和車輛的重量、減震器彈簧的反作用力以及路面的平整狀況等原因，至使車輛上下不斷顛簸。當(dāng)車輛顛簸壓縮減震器20內(nèi)的彈簧，后車叉上揚(yáng)時(shí)，棘齒齒輪3a也隨之上移，而齒條3b因與支撐桿16固聯(lián)不能上移，至使齒輪3a依圖示方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同軸固定的齒輪3e及與之相嚙合的齒輪3f，鏈輪22依圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力經(jīng)鏈輪22鏈條12傳到鏈輪9b，經(jīng)離合器23、中軸9傳遞到鏈輪10進(jìn)而與主推轉(zhuǎn)換器來(lái)的動(dòng)力一起經(jīng)鏈條11后輸至飛輪14，推動(dòng)車輪前進(jìn)。由于兩套傳動(dòng)系統(tǒng)都有棘輪裝置，因而互不干涉共同推動(dòng)后輪。又由于助推系統(tǒng)傳動(dòng)比大于主推系統(tǒng)所以能極大限度利用顛動(dòng)能量，減輕主傳動(dòng)負(fù)載，也就是減輕了雙腿的負(fù)擔(dān)，從而保存了肌體的力量，使蹬踏輕松。由于設(shè)置了離合器，故在剎車或下坡需減速時(shí)，可由手柄1d扳開(kāi)離合器，使顛簸動(dòng)能不輸出，保證了安全的需要。同理，當(dāng)車輛后叉因減震器彈簧的反作用力而下彈時(shí)，齒條3d迫使棘齒齒輪3c按圖示方向旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力依前述輸出同樣也起到助推的作用。
車輛轉(zhuǎn)向由用加強(qiáng)板固著的前后兩個(gè)系統(tǒng)組成。前叉3上端固定一小鏈輪17，后轉(zhuǎn)把芯1a下端固定一大鏈輪18，兩者用帶張緊裝置的鏈條19聯(lián)接起來(lái)。騎乘者操縱異形車把1向所需方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)后轉(zhuǎn)把芯1a使大鏈輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)鏈條19使小鏈輪17按所需方向轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力通過(guò)前叉軸及前叉3使前輪25轉(zhuǎn)向所需方向。由于大鏈輪18齒多于小鏈輪17輪齒，傳動(dòng)是增速，所以騎乘者只需轉(zhuǎn)動(dòng)較小角度，即可使前輪扭轉(zhuǎn)較大角度，方便了操作，這樣異形車把及其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅新穎而且實(shí)用，它可滿足騎乘者不同騎姿的需要。前貨筐32是固定在頭管2上，與轉(zhuǎn)向無(wú)直接關(guān)系，因而極大減小了傳統(tǒng)自行車因貨筐與轉(zhuǎn)向固著而產(chǎn)生的左右擺動(dòng)慣量，使握把穩(wěn)定輕松騎乘安全，而載貨卻可增多。
前后上下可移動(dòng)并帶靠背的座椅27，既能滿足不同身材騎乘者的需要，又能因有靠背依托騎乘者的腰臀，使雙腿便于發(fā)力，加之彈性適度的座墊及稍后仰的騎姿，使騎乘省力舒適快速。
前漲閘后抱閘的設(shè)置以及整體低重心設(shè)計(jì)，保障了騎行穩(wěn)定安全可靠。后輪徑大于前輪徑，整體造型成美觀大方的流線型。
權(quán)利要求1.一種雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)高速省力自行車，由前后輪25、26、頭管2及其下端連接的前叉3制動(dòng)手柄1b、制動(dòng)閘33、腳踏6a、6b以及車把1，前貨筐32、靠背座椅27、后叉24、車架5、后貨架28構(gòu)成，其特征在于L形車架5前上端與頭管2固連，前下方兩側(cè)鉸連有腳踏杠桿6及與其鉸連的踏行扇形齒輪6c，6d，二扇形齒輪與L形車架5上安裝的主推轉(zhuǎn)換器4相聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)換器4外連傳動(dòng)鏈輪7、經(jīng)鏈條8、中軸9、鏈輪9a、鏈輪10、鏈條11、撥鏈器15、五飛輪14轉(zhuǎn)連到后輪26；后叉24與車架5鉸連，其左側(cè)上連接有助推轉(zhuǎn)換器13，支撐桿16與車架5固連，減震器20將后叉24與車架5彈性聯(lián)結(jié)上；L形車架5與頭管2固連，頭管2內(nèi)的前叉3上端固連著小轉(zhuǎn)向鏈輪17，鏈條19將鏈輪17和18相連，使異形車把1與前叉3聯(lián)動(dòng)；車把頭上裝有制動(dòng)閘把1b和變速器手柄1c、離合器手柄1d；L形車架5后端固連著可前后上下移動(dòng)并帶靠背的座椅27及后貨架28；腳踏桿29與車支30經(jīng)基座31和車架5固連；前貨筐32與頭管2固連。
2.按照權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)高速省力自行車，其特征在于a.L形車架5前水平段后端焊有基座31，其前面通過(guò)銷軸鉸連有錯(cuò)開(kāi)一定角度的腳踏杠桿6，腳踏杠桿6的90°拐彎處通過(guò)銷軸40與主推轉(zhuǎn)換器4內(nèi)的踏行扇形齒輪6c、6d相鉸連，主推轉(zhuǎn)換器4上端通過(guò)螺栓與L形車架5固連；b.頭管2上端通過(guò)水平板34與立管35固連，由加強(qiáng)板36、37增強(qiáng)其剛性，前叉3上端固連著小轉(zhuǎn)向鏈輪17，立管35內(nèi)的轉(zhuǎn)把芯1a下端固連有大鏈輪18，鏈條19將鏈輪17和18相連，使異形車把1與前叉3聯(lián)動(dòng)；c.L形車架5前水平段末端通過(guò)中軸9與后叉24的前端鉸連，后叉中部通過(guò)銷軸與減震器20下端鉸連，減震器20上端通過(guò)銷軸與L形車架后傾斜段的支座鉸連。支撐桿16前端與L形車架前水平段末端下方焊接，其后端通過(guò)銷軸與齒條3b、3d鉸連，后車叉24左分枝中后部通過(guò)螺栓固定有助推轉(zhuǎn)換器13；d.L形車架5后水平段末端的鎖緊套41與座椅立管38相配，座墊27及椅背39后貨架28通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲5a、5b可實(shí)現(xiàn)前后，上下的調(diào)整移動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)高速省力自行車，其特征在于a.腳踏一主推 轉(zhuǎn)換器內(nèi)的扇形齒輪6c、6d通過(guò)銷軸40分別與左右腳踏杠桿6鉸連，正面齒分別與過(guò)橋齒輪4a、4b嚙合，帶有內(nèi)棘齒的齒輪4c、4d也分別與過(guò)橋齒輪4a、4b嚙合，傳動(dòng)鏈輪7與齒輪4c、4d固聯(lián)在同一軸上。兩扇形齒輪6c、6d側(cè)面齒與齒輪4c嚙合；b.助推轉(zhuǎn)換器內(nèi)的齒條3b、3d通過(guò)銷軸與焊固在L形車架5下部的支撐桿16一端鉸連，齒部分別與帶有內(nèi)棘齒的齒輪3a、3c嚙合、齒輪3e與齒輪3f嚙合，鏈輪22通過(guò)鏈條12與鏈輪9b相連，齒輪3a、3c、3e同軸固聯(lián)，齒輪3f與鏈輪22同軸固聯(lián)；c.中軸9右端的鏈輪10與鏈輪9a同軸固聯(lián)，其左端的鏈輪9b通過(guò)離合器23與中軸9聯(lián)系；鏈輪9a經(jīng)鏈條8與腳踏一主推 轉(zhuǎn)換器輸出端的鏈輪7相聯(lián)、鏈輪10經(jīng)鏈條11撥鏈器15與五飛輪14相聯(lián)；d.腳踏一主推 轉(zhuǎn)換器4輸出的動(dòng)力經(jīng)鏈輪7，鏈條8鏈輪9a傳至鏈輪10；助推轉(zhuǎn)換器13輸出的動(dòng)力經(jīng)鏈輪22鏈條12鏈輪9b離合器23傳至鏈輪10，二者合力驅(qū)動(dòng)鏈輪10，經(jīng)鏈條11五飛輪14使后輪26轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，其中助推傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比大于主推傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比。
專利摘要一種雙驅(qū)動(dòng)多級(jí)傳動(dòng)的高速省力自行車，基本結(jié)構(gòu)是在L形車架前上方安裝有腳踏(主推)轉(zhuǎn)換器，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉸鏈在車架上的兩個(gè)腳踏杠桿上的扇形齒輪相嚙合。反車叉左側(cè)裝有助推轉(zhuǎn)換器，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與通過(guò)支撐桿固定在車架上的齒條嚙合，能將顛簸動(dòng)能經(jīng)離合器輸至中軸，主推轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力經(jīng)鏈條也輸至中軸，經(jīng)外變速器的鏈輪、鏈條、飛輪驅(qū)動(dòng)后輪運(yùn)轉(zhuǎn)。車架前上方固連著由鏈輪鏈條傳動(dòng)的二級(jí)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。該車充分利用能量，提高車速，騎乘舒適。
文檔編號(hào)B62M1/24GK2165075SQ9320933
公開(kāi)日1994年5月18日 申請(qǐng)日期1993年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月15日
發(fā)明者彭熙英 申請(qǐng)人:彭熙英