專利名稱：前后輪同步偏轉式自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在轉彎時后輪隨前輪同步偏轉的自行車。
目前的現(xiàn)有技術中，自行車在轉彎時，前輪在車把的驅動下偏轉，而后輪相對于車架不偏轉。因而在轉彎時形成后輪胎在地面上擰轉的滑動摩擦，使后輪胎磨損加劇，轉彎阻力大；由于存在這樣的缺點，致使現(xiàn)有技術的自行車轉彎不夠靈活。
本實用新型的目的是提供一種在轉彎時后輪可隨前輪同步偏轉的自行車。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在車把下方的前叉桿中段固定一個螺旋齒輪(又名交錯軸齒輪)，該齒輪帶動與其相嚙合的另一螺旋齒輪，繼而帶動與后一螺旋齒輪固于同軸的直齒輪，再由直齒輪帶動與它相嚙合的齒條。齒條的后端(按自行車的前后方向，以下同)通過一個小橫桿與自行車縱向梁中的滑動桿固定連接，滑動桿的后端與一滑塊固定連接，滑塊可在與自行車架呈一體的滑軌室內前、后滑動，在滑塊的中央有一個豎孔，自行車后叉桿的上端就插在滑塊中央的豎孔中，并能在孔中自由轉動。這樣，當車把轉動時，就可通過齒輪系統(tǒng)、滑動桿、滑塊帶動后叉向前或向后移動；另一方而，在后輪軸的右端固定萬向聯(lián)軸節(jié)的內節(jié)，而萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)滑套在內節(jié)之外，且外節(jié)與車架呈不能擺動的狀態(tài)。于是，當滑塊帶動后叉向前或向后移動時，由于外節(jié)的限制，致使后輪軸的左端向前或向后擺動，從而使后輪向右或向左偏轉，其偏轉方向與前輪偏轉方向一致、偏轉角度可相同，即同步偏轉。為了實現(xiàn)變方向傳動，采用了萬向聯(lián)軸節(jié)傳動方式，并把后輪軸的傳動鏈輪放在萬向聯(lián)軸節(jié)右方，與萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)固定連接。另外，為了當后輪偏轉時不與傳動鏈條相碰，采用了三級鏈條傳動方式，并且最后一級傳動的鏈條呈豎直布置；由腳蹬鏈輪通過第一級鏈條傳動中介軸左鏈輪，再由固于同軸的中介軸右鏈輪通過第二級鏈條傳動后介軸左鏈輪，再由固于同軸的后介軸右鏈輪通過第三級鏈條傳動后輪鏈輪軸鏈輪，再通過后輪鏈輪軸和萬向聯(lián)軸節(jié)傳動后輪軸，從而帶動后輪轉動。
由于該自行車轉彎時后輪隨前輪同步偏轉，從而使自行車轉彎靈活；后輪與地面間的滑動摩擦減少，即磨損減小，可延長輪胎的使用壽命。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的外形總體布置簡圖(未畫后支架和外罩板)。
圖2是本實用新型的內部構件間連接關系簡圖。
圖3是
圖1和圖2中齒輪箱內部齒輪嚙合關系立體圖。
圖4是
圖1和圖2中滑軌室的構造圖a)為左半室體b)為右半室體圖5是
圖1和圖2中滑軌室內的滑塊構造圖。
圖6是圖2中萬向聯(lián)軸節(jié)零件立體圖。
圖7是本實用新型的鏈條傳動系統(tǒng)簡圖。
圖中，1.縱向梁 2.前叉套管 3.前斜梁 4.后斜梁5.付斜梁 6.滑動桿 7.小滾珠軸承 8.齒輪箱 9.主動螺旋齒輪 10.從動螺旋齒輪 11.直齒輪 12.齒條13.前叉桿 14.小橫桿 15.滑軌室 16.滑塊 17.后叉桿 18.后輪軸 19.后輪 20.內節(jié) 21.外節(jié) 22.后輪鏈輪軸 23.后支架 24.腳踏鏈輪 25.第一級鏈條 26.中介軸 27.中介軸左鏈輪 28.中介軸右鏈輪 29.第二級鏈條承 30.后介軸 31.后介軸左鏈輪 32.后介軸右鏈輪33.第三級鏈條 34.后輪鏈輪軸鏈輪 35.中介軸軸承36.后介軸軸承架 37.前輪軸 38.前輪 39.限制銷40.貯藏 41.車把
圖1和圖2中，車架由縱向梁(1)、前叉套管(2)、前斜梁(3)、后斜梁(4)和付斜梁(5)構成?？v向梁(1)為空心園管，管中心貫穿著滑動桿(6)?；瑒訔U(6)在縱向梁(1)中可以縱向前、后滑動。為減少滑動時的摩擦，在滑動桿(6)與縱向梁(1)之間設置兩道小滾珠軸承(7)，小滾珠軸承(7)可與滑動桿(6)制成一體?？v向梁(1)的前端連接齒輪箱(8)。
圖3中，齒輪箱(8)內齒輪的嚙合關系是，主動螺旋齒輪(9)與從動螺旋齒輪(10)相嚙合，從動螺旋齒輪(10)與直齒輪(11)固定在同一軸上(圖中未畫軸)，直齒輪(11)與齒條(12)相嚙合。圖中完全是為了顯示清楚起見，才把主動螺旋齒輪(9)畫在從動螺旋齒輪(10)的左方，實施中，應把主動螺旋齒輪(9)放在圖中從動螺旋齒輪(10)的下方或上方，按自行車方向即放在后方或者前方，以減小齒輪箱的橫向尺度。
圖2中，主動螺旋齒輪(9)固定在車把(41)下方的前叉桿(13)中段。因此，當車把(41)向左或向右偏轉時，通過主動螺旋齒輪(9)帶動從動螺旋齒輪(10)，再通過直齒輪(11)帶動齒條(12)向后或向前移動。由于前叉桿(13)在車架上是由上而下向前呈傾斜狀，它與齒輪箱(8)中從動螺旋齒輪(10)和直齒輪(11)的共用軸(圖中未畫)間屬交錯軸(不相交又不平行)，所以兩軸間的傳動須用螺旋齒輪(又名交錯軸齒輪)。
圖1中，齒條(12)的后端通過一個小橫桿(14)與滑動桿(6)的前端相固定連接。由此，當齒條(12)向后或向前移動時，便帶動滑動桿(6)同方向移動。
圖2中，縱向梁(1)的后端用法蘭盤與滑軌室(15)固定連接。滑軌室(15)中有滑塊(16)，滑塊(16)可在滑軌室(15)中前、后自由滑動?；瑒訔U(6)的后端伸入滑軌室(15)內與滑塊(16)固定連接。由此，當滑動桿(6)向后或向前移動時，便帶動滑塊(16)同方向移動。
圖4中，是滑軌室(15)的構造圖a)為左半室，b)為右半室，將左、右半室合并，四角用螺栓固緊即成滑軌室(15)整體。
圖5中，是滑塊(16)的構造圖。實施中，還可在滑塊(16)的下方兩側與滑軌室(15)內下底板兩側加滾珠，變滑動摩擦為滾動摩擦。
圖2中，后叉桿(17)的臺肩上面為小園柱，小園柱插入滑塊(16)中央的孔中，小園柱的外徑與豎孔的內徑間為間隙配合，故后叉桿(17)可以在滑塊(16)中央的孔中自由轉動。為止落，在小園柱頂端部分有螺紋，用螺帽鎖住。還可以，在后叉桿(17)與滑塊(16)間用球軸承連接，此方式變滑動摩擦為滾動摩擦，為更佳方式。
圖2中，后叉桿(17)的下端通過后輪軸(18)與后輪(19)聯(lián)。后輪軸(18)的右端與萬向聯(lián)軸節(jié)的內節(jié)(20)的左端桿固定連接(實施中可制成一體)，內節(jié)(20)插入萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)中，并有左、右移動的余地。萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)的右端桿與后輪鏈輪軸(22)的左端固定連接(實施中可制成一體)。后輪鏈輪軸(22)以后支架(23)的下端為支撐軸承。后支架(23)呈V字型，用螺釘固定在滑軌室(15)右側的下方。
圖6中，是萬向聯(lián)軸節(jié)的零件立體圖a)為內節(jié)(20)，b)為外節(jié)(21)。
圖2中，當后叉桿(17)連同后輪軸(18)向后或向前移動時，因受萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)的限制作用，致使后輪軸(18)的左端向后或向前擺動，該擺動以萬向聯(lián)軸節(jié)的內節(jié)(20)的球心為園心，便帶動后輪(19)向左或向右偏轉。由于萬向聯(lián)軸節(jié)的作用，實現(xiàn)了變方向傳動，即當后輪軸(18)偏轉時，仍然受到后輪鏈輪軸(22)的驅動而轉動。
圖7中，腳蹬鏈輪(24)通過第一級鏈條(25)傳動固于中介軸(26)上的左鏈輪(27)，再由固于中介軸(26)上的右鏈輪(28)通過第二級鏈條(29)傳動固于后介軸(30)上的左鏈輪(31)，再由固于后介軸(30)上的右鏈輪(32)通過第三級鏈條(33)傳動后輪鏈輪軸鏈輪(34)。后輪鏈輪軸鏈輪(34)為單向作用輪，即它與后輪鏈輪軸(22)之間只能正向(正轉)傳動，反向(逆轉)時空滑動。
圖1和圖2中，中介軸(26)為懸支軸，其左端置于后斜梁(4)與付斜梁(5)的交匯點構成的中介軸軸承(35)內，并能在中介軸軸承(35)中轉動。后介軸(30)置于后介軸軸承架(36)內，并能在后介軸軸承架(36)兩側的軸承中轉動。圖2中，后介軸軸承架(36)用螺釘固定在滑軌室(15)的右側。
圖1和圖7中，第三級鏈條(33)呈豎直布置，這在防止后輪(19)偏轉時與傳動鏈條相碰是至關重要的。中介軸上右鏈輪(32)把第二級鏈條(29)提高，對防碰也起著重要作用。自腳蹬鏈輪(24)至后輪鏈輪軸鏈輪(34)的傳動比，可由各級傳動鏈輪直徑的大小計算，實施中可根據(jù)需要確定。
圖2中，前叉桿(13)下端的叉桿通過前輪軸(37)與前輪(38)相聯(lián)。
后輪偏轉角可有三種實施方式供選擇(1)后輪偏轉角大于前輪偏轉角；(2)后輪偏轉角等于前輪偏轉角；(3)后輪偏轉角小于前輪偏轉角。
圖1中，自行車轉彎時，前輪偏轉角不需超過50度。為限制其最大偏轉角，在前叉套管(2)的上端正前方左、右各50度范圍內開成缺口，而在前叉桿(3)通過缺口處的正前方設一個限制銷(39)，當車把左、右偏轉達50度時，限制銷(39)觸及前叉套管(2)上端的缺口沿，車把便停止轉動。
圖2中，在滑軌室(15)的左側，用螺釘固定一個貯藏盒(40)，它與滑軌室(15)右側的后介軸軸承架(36)呈對稱狀，用其貯藏蓄電池和工具。
其它，制動裝置和后視鏡等(圖中未畫)，可同現(xiàn)有技術。
另外，除對前、后輪軸承和各鏈輪軸軸承進行潤滑之外，還對齒輪箱、滑軌室和縱向梁內的小滾珠軸承進行潤滑，在適當部位設注油孔(圖中未畫)，并注意用防水塞塞上。
在車身右側鏈條部位，須加防護罩板，形狀可呈凸凹狀。罩板又起裝飾作用，所以車身兩側均可罩上(圖中未畫)。
本自行車是這樣工作的當自行車須向左轉彎時，則向左轉動車把(41)，在前叉桿(13)作用下前輪(38)向左偏轉，同時前叉桿(13)上的主動螺旋齒輪(9)轉動從動螺旋齒輪(10)、并帶動與從動螺旋齒輪(10)同軸的直齒輪(11)，而驅使齒條(12)向后方移動，從而驅動滑動桿(6)和滑塊(16)向后方移動，又使后叉桿(17)連同后輪(19)一起向后方移動；由于萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)只能轉動而不能移動，所以后輪軸(18)便以萬向聯(lián)軸節(jié)的內節(jié)(20)的球中心為中心點向后方偏轉，于是后輪(19)即向左偏轉，其偏轉角可與前輪(38)相同，自行車便以前、后輪同時轉彎，達到靈活、輕便的目的。
當自行車須向右轉彎時，其動作與上述相反。
行駛動力由腳蹬鏈輪(24)通過第一級鏈條(25)轉動中介軸(26)上的左鏈輪(27)和同軸的右鏈輪(28)，再通過第二級鏈條(29)轉動后介軸(30)上的左鏈輪(31)和同軸的右鏈輪(32)，再通過第三級鏈條(33)轉動后輪鏈輪軸鏈輪(34)和后輪鏈輪軸(22)，再經(jīng)過萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)和內節(jié)(20)轉動后輪軸(18)而使后輪(19)轉動，自行車向前行駛。當自行車轉彎時，由于萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)和內節(jié)(20)可以變方向傳動，所以可繼續(xù)傳遞動力。
權利要求1.前后輪同步偏轉式自行車，自行車是由車架、車把、前叉、前輪、后輪以及傳動鏈條和鏈輪組成，其特征是在車把(41)下方的前叉桿(13)中段固定一個主動螺旋齒輪(9)，該齒輪可轉動與其相嚙合的從動螺旋齒輪(10)、并帶動與從動螺旋齒輪(10)固于同軸的直齒輪(11)，由直齒輪(11)帶動與其相嚙合的齒條(12)，齒條(12)的后端通過一個小橫桿(14)與縱向梁(1)中的滑動桿(6)固定連接，滑動桿(6)的后端與滑塊(16)固定連接，滑塊(16)可在與自行車架呈一體的滑軌室(15)內前、后滑動，在滑塊(16)的中央有個豎孔，后叉桿(17)的上端就插在滑塊(16)中央的豎孔中，并且能在孔中自由轉動，在后輪軸(18)的右端固定連接一個萬向聯(lián)軸節(jié)的內節(jié)(20)，而萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)(21)滑套在內節(jié)(20)之外，并且外節(jié)(21)在后支架(23)的軸承中可轉動而不能移動；由腳踏鏈輪(24)通過鏈條(25)、(29)、(33)傳動后輪鏈輪軸鏈輪(34)。
2.根據(jù)權利要求1所述的前后輪同步偏轉式自行車，其特征是自行車轉彎時，后輪(19)可相對于車架偏轉，后輪(19)的偏轉角度可與前輪(38)的偏轉角度相同，也可設計成比前輪(38)的偏轉角度大，或設計成比前輪(38)的偏轉角度小。
3.根據(jù)權利要求1所述的前后輪同步偏轉式自行車，其特征是萬向聯(lián)軸節(jié)(20、21)傳動后輪軸(18)。
4.根據(jù)權利要求1所述的前后輪同步偏轉式自行車，其特征是；通過主動螺旋齒輪(9)帶動從動螺旋齒輪(10)，再由與其同軸的直齒輪(11)帶動齒條(12)，再通過小橫桿(14)、滑動桿(6)和滑塊(16)促使后叉桿(17)向前或向后移動。
5.根據(jù)權利要求1所述的前后輪同步偏轉式自行車，其特征是后叉桿(17)相對于滑塊(16)可轉動，二者間可用間隙配合；可用球軸承配合。
6.根據(jù)權利要求1所述的前后輪同步偏轉式自行車，其特征是用第一級鏈條(25)和第二級鏈條(29)以及第三級鏈條(33)傳動動力，最后一級鏈條(33)呈豎直方式布置。
專利摘要本實用新型屬于在轉彎時后輪隨前輪同步偏轉的自行車。它通過車把下方的齒輪系統(tǒng)、小橫桿、滑動桿、滑塊帶動后叉桿前、后移動;再由于后輪軸右方的萬向聯(lián)軸節(jié)的外節(jié)限制作用,促使后輪軸偏擺,從而后輪偏轉。由于萬向聯(lián)軸節(jié)可以變方向傳動,所以后輪偏轉時,仍可對其傳遞動力。為避免鏈條與偏轉的后輪相碰,采用三級鏈條傳動。該自行車轉彎靈活方便,并減少轉彎時后輪胎與地面的滑動摩擦,延長后輪胎的使用壽命。
文檔編號B62K21/00GK2272402SQ96200320
公開日1998年1月14日 申請日期1996年1月8日 優(yōu)先權日1996年1月8日
發(fā)明者崔季辰 申請人:崔季辰