專利名稱：無鞍座半圈驅(qū)動自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，特別涉及一種無鞍座半圈驅(qū)動自行車。
現(xiàn)有的自行車給人們的生活帶來了很大的方便，深受各國使用者的普遍歡迎。但隨著人們居住環(huán)境、生活條件的不斷改善，使用者對自行車的便攜、省力、安全等性能的要求越來越高，因此，目前市面上流行的自行車在圍繞體形、體重、折疊、拆用、變速等方面都做了不少的改良改進，然效果并不令人感到十分滿意，究其原因，與自行車自身設(shè)計的局限性有很大關(guān)系；車體太小，則坐不適、行不穩(wěn)、踩也費力；車體太輕，則選材講究，造價偏高，否則會影響到行駛的安全性；有鞍座以及腳蹬的轉(zhuǎn)圈運動使自行車前后輪之間必須保證有較長的距離。而且，眾所周知，在城鎮(zhèn)騎自行車，由于陡坡較少，車速受限，大幅度的多檔變速并無多大的實際意義；常見的可折疊、可拆分和可變速的自行車在實際應(yīng)用中也仍然存在攜帶不便或操作不易等缺點。
國內(nèi)外關(guān)于自行車的折疊、拆分和變速等各類專利很多，在此難以一一贅述。
中國專利CN2319307Y公告一種可以使腳踏臂伸長的附加裝置，中國專利CN2034570U披露了一種可以折疊的腳踏板，但上述這些發(fā)明只針對原有自行車的結(jié)構(gòu)進行了有限的局部的改進，并不能從根本上改變自行車的整體性能。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種體形相對較小、重量相對較輕，便于攜帶、簡單變速、安全省力，而且普通造價并不昂貴的無鞍座半圈驅(qū)動自行車。
本發(fā)明提供的一種無鞍座半圈驅(qū)動自行車，它包括連杠、車輪、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置和驅(qū)動裝置。所述轉(zhuǎn)向裝置中的轉(zhuǎn)向軸與連杠相連接處設(shè)有一個滾筒軸承，該軸承的外筒與連杠連為一體，內(nèi)筒的下方與前叉相接，內(nèi)筒的內(nèi)壁的形狀與轉(zhuǎn)向軸的外壁的形狀相似，即轉(zhuǎn)向軸能恰好吻合地套入內(nèi)筒中并受一個松緊裝置來控制套入的深淺度和是否可以退出。當松緊裝置處于放松狀態(tài)時，可將轉(zhuǎn)向軸從滾筒軸承的內(nèi)筒中抽出，倒轉(zhuǎn)過來后，轉(zhuǎn)向軸所連接的手把的一端可卡在前軸上，另一端可卡在后軸上，轉(zhuǎn)向軸則鎖扣在連杠上。此外，連杠上還設(shè)有一個手握提車的地方，便于旅途提攜。
轉(zhuǎn)向裝置中的握把同時也是剎車裝置中的閘把，轉(zhuǎn)動左右兩個閘把都能牽緊剎線。在剎線牽動剎車皮的地方，安裝有彈簧減緩剎車力，便于靈活控制車輪的轉(zhuǎn)速。
腳蹬曲柄的轉(zhuǎn)動與后輪同軸而且只能向前半圈做往復轉(zhuǎn)動，左右兩邊的腳蹬曲柄各自帶動一個弧形齒條轉(zhuǎn)動，弧形齒條則分別帶動以后叉中某一叉為軸的傳動桿轉(zhuǎn)動并因此帶動安裝在后軸上的飛輪轉(zhuǎn)動，達到使后輪向前轉(zhuǎn)動的目的。腳蹬曲柄上安裝有復位彈簧，使腳蹬曲柄由上至下向前半圈轉(zhuǎn)動后能在外力消失或減弱到一定程度時迅速回復到起始位置。腳蹬曲柄在其長柄上分為兩截，其中一截可套入另一截中，從而實現(xiàn)該長柄的伸長與縮短，該長柄的伸長與縮短由一個松緊裝置來控制。由于弧形齒條的弧半徑及其帶動的后軸上的飛輪乃至后輪的半徑都是固定不變的，但腳蹬至其轉(zhuǎn)軸的距離卻因為腳蹬曲柄的長柄可以伸縮而發(fā)生變化，那么腳蹬傳遞給后輪的轉(zhuǎn)動力就可以發(fā)生改變，相對而言，也就達到了變速的目的。當腳蹬曲柄的長柄上的松緊裝置處于放松狀態(tài)時，腳蹬曲柄的長柄中的一截即因為使用者由上至下的腳踏力而向外伸展出來，在此伸展過程中，還會同時牽動定位卡來阻擋或限制腳踏曲柄向前半圈的下方轉(zhuǎn)動的幅度，從而保護腳蹬不觸地；只要腳蹬曲柄的長柄的松緊裝置處于放松狀態(tài)，一旦腳踏力消失或減弱到某種程度，腳蹬曲柄的長柄中伸展出來的一截及定位卡又會因為該長柄中和定位卡上的彈簧的彈力而收復回原狀。定位卡回復原狀后，仍能對腳蹬曲柄起到限定只在前半圈范圍內(nèi)往復轉(zhuǎn)動的作用。
作為本發(fā)明的另一種改進，當腳蹬曲柄只向前半圈或只向后半圈做往復轉(zhuǎn)動時，腳蹬曲柄的長柄不可伸縮，即腳蹬的轉(zhuǎn)動半徑不能發(fā)生變化，而且后輪及后軸上的飛輪的半徑也不可改變，但是，腳蹬曲柄所直接帶動的弧形齒條的弧半徑卻可以或大或小地進行調(diào)整變化，或者是腳蹬曲柄同時帶動兩個以上弧半徑各不相等的弧形齒條轉(zhuǎn)動，然后再根據(jù)需要選擇其中某個弧形齒條實際參與力的傳遞工作。
作為本發(fā)明的又一種改進，腳蹬曲柄的轉(zhuǎn)動與后輪的轉(zhuǎn)動不同軸，腳蹬曲柄的轉(zhuǎn)軸可以分別安裝在后叉的兩個叉上或叉的附近，也可安裝在連杠上或者連杠附近。腳蹬曲柄既能向前半圈做往復轉(zhuǎn)動也能向后半圈做往復轉(zhuǎn)動，每個腳蹬曲柄上都能帶動兩個弧半徑不等的弧形齒條。當腳蹬曲柄由上而下向前半圈轉(zhuǎn)動時，其中一個弧形齒條帶動傳動桿一端的飛輪轉(zhuǎn)動；當腳蹬曲柄由上而下向后半圈轉(zhuǎn)動時，則由另一個弧形齒條帶動傳動桿的另一端上的飛輪轉(zhuǎn)動；傳動桿能將來自其前后兩端的飛輪的轉(zhuǎn)動力傳遞給安裝在后軸上的飛輪，驅(qū)動后輪向前轉(zhuǎn)動。
作為本發(fā)明的再一種改進，無鞍座半圈驅(qū)動自行車不僅適用于兩輪式自行車，也適用于三輪或多輪式自行車。
所述腳蹬可以設(shè)計為船形，即腳蹬的一面為平面，另一面為弧形；腳蹬的軸線偏向于平面一側(cè)使重心偏向弧形一側(cè)，沿腳蹬的橫向軸線向外有個凸出部份，該凸出部份設(shè)有關(guān)節(jié)使腳蹬可朝平面的一方折疊，該凸出部分與驅(qū)動柄的相接處設(shè)有軸承。當腳蹬處于靜止的展開狀態(tài)時，由于重心偏向于弧形一面，所以弧形一面將始終保持在下方而平面一方始終保持在上面。腳蹬及其凸出部份與驅(qū)動柄的組合，在形狀上，相似于我們通常所說的腳蹬曲柄。
在驅(qū)動柄與腳蹬的凸出部份相接處附近設(shè)有一個卡，該卡能在驅(qū)動柄與腳蹬向前半圈轉(zhuǎn)至最下端位置時，阻擋腳蹬本身向順時針方向轉(zhuǎn)動，從而減少腳蹬前后搖晃的情況，讓使用者在雙腳直立時有平穩(wěn)的感覺。
采用了上述結(jié)構(gòu)，使用者只需要依靠自身的體重就足以讓所述無鞍座半圈驅(qū)動自行車產(chǎn)生向前行進的動力，因此很省力；遇到下坡或自行車因慣性自動行走時，雙腳還可同時自然伸展直立，既舒適又平穩(wěn)安全；使用者根據(jù)行駛中路面的平、陡情況可隨意選擇兩三種不同的行駛速度且操作簡單快捷；一旦需要，取下車把，倒轉(zhuǎn)后扣在車身上，既能防止車頭左右晃動又能將車鎖住，縮小了置放空間的同時，也方便了旅行提攜。由于本發(fā)明無鞍座，人在使用時仿佛處于步行狀態(tài)，腿腳之間的彈性很好，因此輪胎可選富有彈性的材料制成實心型，這樣會減少破胎漏氣的煩惱，也會降低制做成本。
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。


圖1是本發(fā)明一種實施方式的示意性左視圖；圖2是圖1所示沿A-A線的放大剖視圖；圖3是圖1所示實施方式的示意性右視圖；圖4是圖1所示實施方式用拆下的轉(zhuǎn)向軸及手把將前后輪和連杠鎖住的示意性左視圖；圖5是圖4所示沿B-B線的示意性剖視圖；圖6是圖5所示右側(cè)腳蹬凸出部份的關(guān)節(jié)的放大側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明另一種實施方式的示意性左視圖；圖8是圖7所示沿C-C線的示意性剖視圖；圖9是本發(fā)明又一種實施方式的示意性右視圖；圖10是圖9所示當腳蹬曲柄處于D-D線時沿D-D線的示意性剖視圖11是圖10所示沿E-E線的剖視圖。
從圖1可以明顯看出，本發(fā)明無鞍座，腳蹬1的上方設(shè)計為平面，下方為弧形；腳蹬1和驅(qū)動柄2只能向前半圈轉(zhuǎn)動，而且，它們的轉(zhuǎn)動與后輪3的轉(zhuǎn)動同軸4。當驅(qū)動柄2從上至下向前半圈轉(zhuǎn)動時，會帶動弧形齒條5并因此帶動以后叉6為轉(zhuǎn)軸的傳動齒輪7和8乃至帶動飛輪9一起轉(zhuǎn)動，最終導致后輪3向前轉(zhuǎn)動。當驅(qū)動柄2轉(zhuǎn)至最下方即圖1所示的狀態(tài)時，有一個與驅(qū)動柄2連接的卡28阻擋了腳蹬1本身不能再向順時針方向轉(zhuǎn)動。
滾筒軸承10的外筒12與連杠13相連(參看圖2)，內(nèi)筒14的下方與前叉11相連，內(nèi)筒14的內(nèi)壁為非圓柱形，轉(zhuǎn)向軸15的外壁也非圓柱形并能從上方恰好吻合地套入內(nèi)筒14中，通過緊松卡16的控制，轉(zhuǎn)向軸15能在內(nèi)筒14中或伸或縮或進或出。
圖3是圖1所示實施例的右視圖。當撥動手柄17(參看圖4)，通過制動線41，扯動并因此翹起齒狀卡18(參看圖5)，使驅(qū)動柄34的內(nèi)截19可以隨著腳踏力的向下踩動而伸展出來，這樣，實際上是增加了驅(qū)動柄34的長度，加大了腳蹬35的轉(zhuǎn)動半徑。當驅(qū)動柄的內(nèi)截19向外伸展，會同時牽動一個塊狀物20一起移動(見圖3)，該塊狀物20的移動會支起一個擋板21撐在另一塊擋板22上，以此控制驅(qū)動柄的內(nèi)截19向下方轉(zhuǎn)動的幅度，從而保證腳蹬35不觸地。
見圖4，當按壓緊松卡16，將轉(zhuǎn)向軸15抽出后，倒轉(zhuǎn)過來，用設(shè)于握把23邊上的卡24卡住前軸25，用設(shè)于握把26邊上的卡27卡住后軸4，與此同時，轉(zhuǎn)向軸15上的卡29鎖在或扣在連杠13上的鎖卡30上(參看圖1)；連杠13上設(shè)有握柄78；握把23、26兼具閘把功用，轉(zhuǎn)動握把23、26都能牽緊剎線31。
圖5是圖4所示沿B-B線的示意性剖面圖。后輪3的左右兩邊的腳蹬驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)基本相似，制動線41穿過后叉33中沿擋板22之后布線，最后，有一端定位在驅(qū)動柄34上，以控制齒狀卡18是否放松或咬緊。右邊腳蹬35的凸出部份上有個關(guān)節(jié)37使腳蹬35可朝上亦即平面的一方折疊，關(guān)節(jié)37之前與驅(qū)動柄內(nèi)截19的連接處設(shè)有軸承38；驅(qū)動柄34中裝有復位彈簧40使其內(nèi)截19伸展出來后一旦外力消失就能自動回位。驅(qū)動柄34與后軸4的連接處設(shè)有軸承39，驅(qū)動柄34與后叉33之間設(shè)有能使驅(qū)動柄34在轉(zhuǎn)動之后又能自動復位的彈簧36；弧形齒條32位于以后叉33為轉(zhuǎn)軸的齒輪79靠后輪3一側(cè)，它通過帶動齒輪79、80和飛輪81驅(qū)使后輪3轉(zhuǎn)動。剎車皮42上安裝有彈簧43以緩沖剎車的力量；輪胎44可采用實心而富有彈性的材料制做。
圖6是關(guān)節(jié)37的放大側(cè)視圖。如圖所示，腳蹬35所連接的凸出部份82由于關(guān)節(jié)37的作用，只可朝一個方向折疊，即朝上折疊。
圖7是本發(fā)明另一個實施方式的左視圖，而圖8是其沿C-C線的剖視圖。參看這兩幅圖，左邊的驅(qū)動柄46帶動弧形齒條47轉(zhuǎn)動，弧形齒條47帶動飛輪48并通過飛輪48帶動齒輪49和飛輪50乃至后輪51一起轉(zhuǎn)動。右邊的驅(qū)動柄52帶動弧形齒條53、齒輪54、55并通過飛輪56和齒輪49、飛輪50驅(qū)使后輪51向前轉(zhuǎn)動。
圖9是本發(fā)明又一個實施方式的右視圖，圖10則是當驅(qū)動柄都處于D-D線位置時，沿D-D線的示意性剖視圖。先看圖9，當驅(qū)動柄57直立于最上端位置時，弧半徑較大的弧形齒條58尚未觸及傳動齒輪59，弧半徑較小的弧形齒條60也未觸及傳動齒輪61。再看圖10并參看圖9和圖11，當右邊的驅(qū)動柄57向前半圈轉(zhuǎn)至D-D線上時，弧半徑較大的弧形齒條58即帶動傳動齒輪59，傳動齒輪59則通過飛輪62和傳動齒輪63、64及飛輪65將轉(zhuǎn)動力傳遞給后輪66；當左邊的驅(qū)動柄67也向前半圈轉(zhuǎn)至D-D線上時，它所帶動的轉(zhuǎn)盤68上的弧半徑較大的弧形齒條69就會帶動飛輪70并通過齒輪64和飛輪65驅(qū)使后輪66轉(zhuǎn)動。倘若右邊的驅(qū)動柄57是向后半圈轉(zhuǎn)動，弧半徑較小的弧形齒條60就會帶動傳動齒輪61并通過飛輪62和齒輪63、64及飛輪65將轉(zhuǎn)動力傳給后輪66；假如左邊的驅(qū)動柄67也向后半圈轉(zhuǎn)動，其所帶動的轉(zhuǎn)盤68上的弧半徑較小的弧形齒條71則會帶動飛輪72并通過齒輪64和飛輪65驅(qū)動后輪66向前轉(zhuǎn)動。軸承73、74、75對傳動桿76、77起到穩(wěn)固的作用。
權(quán)利要求
1.一種無鞍座半圈驅(qū)動自行車，由連杠、車輪、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置和驅(qū)動裝置組成，其特征在于驅(qū)動裝置中的腳蹬曲柄或驅(qū)動柄的轉(zhuǎn)動與后輪的轉(zhuǎn)動同軸，腳蹬曲柄或驅(qū)動柄只能向前半圈做往復轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述腳蹬曲柄或驅(qū)動柄的轉(zhuǎn)動與后輪的轉(zhuǎn)動不同軸，腳蹬曲柄或驅(qū)動柄只能向前半圈做往復轉(zhuǎn)動或向后半圈做往復轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述腳蹬曲柄或驅(qū)動柄向前半圈轉(zhuǎn)動時所直接帶動的那個齒輪或飛輪或弧形齒條的半徑與后軸上最終帶動后輪轉(zhuǎn)動的那個飛輪或齒輪的半徑的比值，不等于腳蹬曲柄或驅(qū)動柄向后半圈轉(zhuǎn)動時所直接帶動的那個齒輪或飛輪或弧形齒條的半徑與后軸上最終帶動后輪轉(zhuǎn)動的那個飛輪或齒輪的半徑的比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述后叉的叉可直接充當驅(qū)動裝置中的傳動桿，或者驅(qū)動裝置中的某個傳動齒輪或傳動桿的轉(zhuǎn)動以后叉的叉為軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述驅(qū)動裝置中的驅(qū)動柄或腳蹬曲柄的長柄可以伸長或縮短。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述驅(qū)動柄或腳蹬曲柄中的長柄伸長時，會牽動一個定位卡來控制驅(qū)動柄或腳蹬曲柄向前半圈的下方或向后半圈的下方轉(zhuǎn)動的幅度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于當驅(qū)動柄或腳蹬曲柄只向前半圈或向后半圈做往復轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動柄或腳蹬曲柄的長柄不可伸縮，且后軸上的飛輪及后輪的半徑也固定不變，但是，驅(qū)動柄或腳蹬曲柄所直接帶動的弧形齒條的弧半徑卻可以調(diào)整變化，或者是驅(qū)動柄或腳蹬曲柄同時帶動兩個以上弧半徑各不相等的弧形齒條轉(zhuǎn)動，然后再根據(jù)需要選擇其中某個弧形齒條實際參與力的傳遞工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述驅(qū)動柄或腳蹬曲柄上設(shè)有卡來限制驅(qū)動柄或腳蹬曲柄向前半圈轉(zhuǎn)至最下方或?qū)⒅磷钕路轿恢脮r，腳蹬向順時針方向轉(zhuǎn)動的幅度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鞍座半圈驅(qū)動自行車，其特征在于所述腳蹬的一面呈規(guī)則或不規(guī)則的弧形，另一面呈平面形或近似平面形，腳蹬的軸線偏于平面一側(cè)故使重心偏向弧形一方，沿腳蹬的橫向軸線向外有個凸出部份，該凸出部份與驅(qū)動柄的相接處設(shè)有軸承，該凸出部份上設(shè)有可使腳蹬只可朝某一個方向折疊的關(guān)節(jié)。
10.一種自行車的拆用辦法，其特征在于先把轉(zhuǎn)向軸從車體中分離出來，然后將轉(zhuǎn)向軸所連接的手把的一端卡在或扣在前軸或前叉上，將手把的另一端卡在或扣在后軸或其附近的某個位置上，轉(zhuǎn)向軸則鎖在或扣在連杠或其附近的某個位置上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種由連杠、車輪、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置、驅(qū)動裝置組成的無鞍座半圈驅(qū)動自行車。手把上的握把兼作閘把，轉(zhuǎn)動閘把即可剎車；轉(zhuǎn)向軸可伸長或縮短，并可從車身上拆下，倒轉(zhuǎn)過來后，轉(zhuǎn)向軸所連接的手把的左右兩端可將前、后軸扣住，同時轉(zhuǎn)向軸則將連杠扣住或鎖住；腳蹬曲柄與后輪同軸并只能向前半圈轉(zhuǎn)動，腳蹬曲柄的長柄可伸縮而其所直接帶動的弧形齒條及安裝在后軸上的飛輪乃至后輪的半徑不變，從而實現(xiàn)變速。
文檔編號B62M1/24GK1410310SQ0214653
公開日2003年4月16日 申請日期2002年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者何韌 申請人:何韌