專利名稱：高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車所屬領(lǐng)域本發(fā)明專利暨實用新型專利屬于機械制造行業(yè)中的自行車制造技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景眾所周知，現(xiàn)行自行車是短途出行的代步交通工具，自從1818年法國的德萊斯發(fā)明了人用腳蹬地行駛的初具雛形的奔跑機開始，到1840年英格蘭鐵匠麥克米倫在后輪的車軸上裝上曲柄，使騎車人雙腳真正離開地面……；而真正具有現(xiàn)代形式的自行車是1874 年誕生的，英國人羅松在這一年里，別出心裁地在自行車上裝上了鏈條和鏈輪，用后輪的轉(zhuǎn)動來推動自行車前進，但仍然是前輪大后輪小，看起來不夠協(xié)調(diào)不夠穩(wěn)定。1886年英國的一位機械工程師斯塔利，從機械學(xué)和運動學(xué)的角度設(shè)計出了新的自行車樣式，為自行車裝上了前叉和車閘，前后車輪大小相同，還首次使用了橡膠的車輪。因此他被后人稱之為“自行車之父”。斯塔利所設(shè)計的自行車車型與今天自行車的外形基本一致了。現(xiàn)在傳統(tǒng)的自行車就一直沿用1886年英國人斯塔利所設(shè)計的車型，至今已有IM年的歷史了。如果稱上述自行車為第一代自行車，那么本發(fā)明專利設(shè)計的“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”可以稱之為第二代自行車。自從上述第一輛自行車誕生的上百年歷史，都是采用鏈條鏈輪傳動，腳踏的曲柄要轉(zhuǎn)動360°才能使大鏈輪旋轉(zhuǎn)一圈即360°。這種結(jié)構(gòu)的曲柄旋轉(zhuǎn)有效的作功轉(zhuǎn)角也只有約90°，該結(jié)構(gòu)對單側(cè)的曲柄而言其余轉(zhuǎn)角約有270°是未作功的，所以傳統(tǒng)自行車行駛不快又比較費力；又不能爬坡行駛；而且還存在有的時候容易掉鏈條的問題。對于現(xiàn)有的健身器材及健身機器而言，比如跑步機、踏步健身機、其功能只是單一的原地跑步、踏步，要占用專門的時間才能健身。對于現(xiàn)在工作節(jié)拍高、時間緊的上班族而言很難抽出時間去健身房作健身運動。針對現(xiàn)有傳統(tǒng)自行車行駛不快又比較費力又不能爬坡行駛的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車” 既能夠高速行駛又能夠很省力又可以爬坡行駛，而且與專門的健身機械、比如跑步機、踏步健身機有等效的運動健身效果。
發(fā)明內(nèi)容為了實現(xiàn)自行車既要高速行駛又要很省力并且兼有跑步機、踏步機健身功能的目的。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是用增速齒輪機構(gòu)傳動，用腳踏或者手推拉擺桿，驅(qū)動自行車前進?！案咚傩旭倲[桿驅(qū)動健身省力自行車”，其構(gòu)造特征是用兩級以上的增速齒輪機構(gòu)傳動，用腳踏擺桿或者手推拉擺桿驅(qū)動曲柄、連桿機構(gòu)運動，使自行車前進。驅(qū)動齒輪由驅(qū)動軸兩端的兩組曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)驅(qū)動，后車輪可以是單輪、也可以是雙輪，坐櫈有靠背、高度可以升降、并且坐櫈可以縱向折疊及展開，這樣可以滿足兩人乘坐時兩人可以前后乘坐；對于后車輪是雙輪的，既可以前后乘坐、也可以并排乘坐。有由后車輪軸驅(qū)動的小型發(fā)電機、有儲電瓶、有轉(zhuǎn)速里程表、有轉(zhuǎn)向指示燈和示寬燈、有剎車燈、有后視鏡、有高音量電喇叭、有工具文件箱、后車輪軸有剎車制動器、前車輪輪沿有剎車閘，有整車罩殼并且罩殼左右兩側(cè)有車門，本車設(shè)計時速和行駛時速可達(dá)170公里以上，本車有與專門的健身器材和健身機器，比如跑步機、踏步機等效的運動健身效果。對于兩級以上的增速齒輪傳動機構(gòu)，其構(gòu)造特征是根據(jù)所需要的設(shè)計時速確定增速齒輪的級數(shù)和單級增速齒輪的增速傳動比，并且傳動齒輪密閉在裝有潤滑油的齒輪箱中。對于兩級以上的增速齒輪傳動機構(gòu)，單級增速齒輪其每一單級增速齒輪均設(shè)計為同步齒輪，其增速齒輪傳動機構(gòu)的構(gòu)造特征是驅(qū)動齒輪用連接鍵與驅(qū)動軸連接固定為一體。同步齒輪內(nèi)孔的兩端用滾動軸承與齒輪軸連接，在齒輪傳動的結(jié)構(gòu)中，除首級驅(qū)動大齒輪和末端的驅(qū)動小齒輪是將齒輪和齒輪軸連接固定為一體的之外，其余各級增速齒輪的齒輪軸均是惰軸，其軸上各齒輪亦均為惰齒輪，齒輪模數(shù)根據(jù)載荷和強度設(shè)計選擇確定模數(shù)， 同步齒輪中的大齒輪和小齒輪的模數(shù)相同，大小齒輪的齒數(shù)，根據(jù)所需要的傳動增速比和設(shè)定的齒輪箱高度選擇確定大齒輪的齒頂園直徑和齒數(shù)，小齒輪的最少齒數(shù)以不產(chǎn)生根切的17齒為限度。對于本發(fā)明的實施例而言，增速齒輪的級數(shù)為10級；大齒輪齒數(shù)為48、小齒輪齒數(shù)為17，則單級齒輪增速比為48/17 = 2. 8235。單級增速齒輪可以將同步齒輪中的大小齒輪設(shè)計為同步一體齒輪，這種情況下大小齒輪齒形采用鍛造成形最佳；如果齒形采用機械加工完成，則同步齒輪的大小齒輪應(yīng)該設(shè)計為分體式的兩個零件，將大齒輪套在小齒輪的一端用鍵連接，這樣設(shè)計的有益效果是一節(jié)省材料、二方便機械加工、三解決克服熱處理應(yīng)力集中的問題、四、由于齒輪嚙合運動導(dǎo)致大小齒輪的磨損失效不會同步發(fā)生，大小齒輪設(shè)計為分體式的兩個零件，有利于降低該車的使用維修費用。如上所述的兩組曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)，其工作特征是驅(qū)動軸兩端的曲柄互呈 180°設(shè)計，曲柄半徑即曲柄兩端的連接孔中心線長度，根據(jù)省力要求宜大于驅(qū)動齒輪的半徑，根據(jù)省力要求和擺桿驅(qū)動連桿、連桿驅(qū)動曲柄旋轉(zhuǎn)一圈即360度時擺桿上下擺動的夾角來確定曲柄、連桿、擺桿三個零件的長度幾何尺寸，連桿長度必須大于2倍的曲柄半徑， 擺桿的AB段大于OA段，曲柄、連桿、擺桿三個零件的斷面形狀均為矩形，曲柄、連桿、擺桿三個零件組成一個復(fù)合運動的運動副。并且每個運動副的接觸點相關(guān)的兩個零件都用滾動軸承連接，減少摩擦耗功損失，使行駛輕便靈活。曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)，其連接關(guān)系和運動特征是連桿與曲柄滾動連接的點沿著曲柄中心原點即驅(qū)動軸作圓周運動、連桿與擺桿滾動連接的點在導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)作上下垂直運動，驅(qū)動擺桿以0點為圓心作上下擺動、其只需要擺動一個很小的擺動夾角，就可以使驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)一圈即360度。以0點為圓心作上下擺動的擺桿、其上下擺動的夾角小于30度即可以使驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)一圈即360° 0點是驅(qū)動擺桿的轉(zhuǎn)動支撐定點，擺桿上的A點是擺桿、連桿、連桿滑槽導(dǎo)軌三個零件共同滾動連接在滑槽導(dǎo)軌的上的動點，擺桿的A點是矩形長孔，矩形長孔的中心連線長度大于OA-OG的差。對于本發(fā)明的實施例而言，OA = 417mm、AB =618mm、曲柄半徑CE = 100mm、連桿EF = 230mm，這樣擺桿只需要上下擺動27° 44' 22" 就可以使驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)一圈即360度。關(guān)于0點它在機構(gòu)中的特征是0點是驅(qū)動擺桿的轉(zhuǎn)動支撐定點，A點是擺桿、連桿、曲柄三個零件共同滾動連接在滑槽導(dǎo)軌上的動點，擺桿在A點是矩形長孔。對于上述的驅(qū)動擺桿，其構(gòu)造特征是在同一擺桿上，分設(shè)為前端的腳踏擺桿和后端的加長力臂的手動擺桿。加長力臂手動擺桿與腳踏擺桿是連接固定為一體的，但是加長力臂手動擺桿與腳踏擺桿不是直線的延長，而是兩者有一定的夾角、腳踏擺桿與X軸靠近、加長力臂手動擺桿與Z軸靠近，這種構(gòu)造設(shè)計的有益效果是立姿操作時可以用腳踏驅(qū)動行駛，坐姿操作時既可以用腳踏驅(qū)動行駛，也可以用手動操作行駛，用加長力臂的手動擺桿操作會更加省力。如前所述的后車輪可以是單輪也可以是雙輪，它們各自的構(gòu)造特征是后輪是雙輪時，兩輪設(shè)置在車架齒輪箱的外側(cè)面，后車輪是單輪時，后車輪設(shè)置在車架即齒輪箱后面的正中間。關(guān)于滑槽導(dǎo)軌，其構(gòu)造特征是滑槽導(dǎo)軌的外形為矩形、與車架固定連接為一體、 長度方向垂直于水平面，其滑槽的長度略大于曲柄半徑的2倍，其下起點(D)是曲柄在下死點時連桿在滑槽上的位置、其上止點(A)是曲柄在上死點時連桿在滑槽上的位置，滑槽導(dǎo)軌的斷面形狀外形為矩形、其滑槽的形狀是平底敞口的槽、其槽寬度和所選擇的圓錐止推軸承的外徑相吻合并且有0. 3mm的雙面間隙、其槽深度和所選擇的圓錐止推軸承的厚度相吻合。關(guān)于滑槽導(dǎo)軌的滑槽形狀是平底敞口的槽，作進一步的描述其構(gòu)造特征是其平底有一長形通孔、通孔長度和平底敞口的槽的長度相吻合、通孔寬度比所選擇的圓錐止推軸承的外圈的內(nèi)徑大0. 5mm到0. 8mm。關(guān)于傳動齒輪箱，其構(gòu)造特征是齒輪箱中承受齒輪軸載荷的左右縱向梁，孔系圓心坐標(biāo)完全相同、但是孔徑不相同，以齒輪箱左前方、面向齒輪箱為參照點，左縱向梁從左至右起的第二孔和第三孔比右縱向梁的孔徑小，其余各孔均是左縱向梁比右縱向梁的孔徑大，左右縱向梁的斷面形狀均為矩形并且長寬厚尺寸相同，左右縱向梁的縱向兩端用角鋼連接固定為一個矩形的框架，整個齒輪箱和整個車架都依附在該框架上。傳統(tǒng)自行車需要腳踏曲柄旋轉(zhuǎn)360度，才能驅(qū)動大鏈輪旋轉(zhuǎn)一圈360度，本發(fā)明專利暨實用新型專利克服了傳統(tǒng)自行車行駛不快而且比較費力的缺陷，采用增速齒輪傳動機構(gòu)取代傳統(tǒng)自行車的鏈條鏈輪傳動，驅(qū)動機構(gòu)采用由曲柄連桿機構(gòu)、加上腳踏擺桿和手動加長力臂擺桿機構(gòu)驅(qū)動的技術(shù)方案。腳踏擺桿只需要上下擺動小于30°夾角，就能使主驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)一圈360°。曲柄以驅(qū)動軸的軸心為圓心做360°旋轉(zhuǎn)，連桿與曲柄連接的點隨曲柄作360°旋轉(zhuǎn)，而連桿與擺桿連接的點在連桿滑槽導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)作上下垂直運動，其上下垂直運動的力是驅(qū)動擺桿提供的；擺桿前端的固定點0點是固定在車架上的，擺桿以其動點A與連桿和滑槽導(dǎo)軌三個零件共同用滾動軸承連接在滑槽導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)。擺桿的前半部分為腳踏擺桿，擺桿的后半部分為加長力臂的手動擺桿，人立姿行駛時腳踏驅(qū)動擺桿作功而行駛，人坐姿行駛時，用手推拉動擺桿驅(qū)動行駛，省力效果更佳；通過杠桿原理用力學(xué)公式計算手動擺桿的省力倍數(shù)為:k' Β/0Α' = 1070/364 = 2. 9396 (倍)，對于腳踏擺桿的省力倍數(shù)為AB/0A = 681/417 = 1. 63 ；所以不論是腳踏驅(qū)動行駛還是用手推拉驅(qū)動行駛都是倍感輕松省力的。對于增速齒輪，單級齒輪的增速比由大齒輪的齒數(shù)Zl除以小齒輪的齒數(shù)Z2的商為增速比，對于本發(fā)明專利的實施例而言。大齒輪的齒數(shù)為48，小齒輪的齒數(shù)為17。故單級增速比等于48/17為2. 8235。本實施例的單級增速齒輪設(shè)計為一個零件的同步齒輪，也可以設(shè)計為大齒輪套在小齒輪的一端的分體式的同步齒輪。如果齒形是采用鍛造技術(shù)成形，則設(shè)計為一個零件的同步齒輪效果更好，如果是采用機加工成形齒輪的齒形，那么應(yīng)該設(shè)計為分體式的同步齒輪，大齒輪套在小齒輪的一端用連接鍵連接固定，或者將齒輪孔設(shè)計為正六邊形的孔、小齒輪的一端設(shè)計為正六邊形的軸，如果是采用機加工成形齒輪的齒形，設(shè)計為分體式結(jié)構(gòu)有四項優(yōu)點1、能克服齒輪熱處理時的應(yīng)力集中缺陷；2、可以節(jié)約材料；3、可以節(jié)約機加工工時費用；4、維修換件也節(jié)省費用。齒輪箱采用密閉的潤滑油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，使齒輪箱中常存有潤滑油，使高運行的齒輪處于良好的潤滑。首級驅(qū)動大齒輪和末級驅(qū)動小齒輪，與車架的連接結(jié)合處都采用滾動軸承連接，其余第二級增速齒輪至第九集增速齒輪是惰齒輪、齒輪的兩端用滾動軸承與齒輪軸滾動連接，這種結(jié)構(gòu)有利于優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，既能夠省去軸承座又能夠減輕車的自重。使行駛運動更加靈活和省力。高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其后車輪可以是雙輪也可以是單輪，其雙輪結(jié)構(gòu)如圖(2)所示，后車輪是雙輪結(jié)構(gòu)時，雙輪設(shè)置在齒輪箱的外側(cè)面的左右兩側(cè)，雙輪的輪距可以隨意設(shè)定，但是后車輪輪距不宜太寬，以坐下兩個人為限。后車輪輪距太寬了行駛占道寬，停車占位置也寬，雙輪的輪距推薦寬度為IOOOmm左右，后車輪是單輪結(jié)構(gòu)時，后車輪設(shè)置在齒輪箱的后部正中間位置如圖8。轉(zhuǎn)向龍頭可以借用現(xiàn)在通行的自行車、摩托車龍頭、也可以采用圓形方向盤。轉(zhuǎn)速里程表、轉(zhuǎn)彎燈操作等安裝在方向盤上。剎車制動系統(tǒng)， 為了增加和提高制動的可靠性和剎車的安全性，在后輪傳動軸上設(shè)計了兩組剎車裝置，需要制動剎車時，兩組剎車裝置同時工作，確保快速制動和行車安全。由于是高速行駛的省力自行車，行駛中需要行人避讓和在擋住前方視線的彎道處需要鳴喇叭的時候必須有足夠大的聲音，故借用小轎車的電喇叭、同時設(shè)置有轉(zhuǎn)向指示燈、 示寬燈、剎車燈和夜間照明燈，它們都要消耗一定的電量，故采用小型發(fā)電機發(fā)電，用后車輪軸驅(qū)動大皮帶輪增速使發(fā)電機工作，電能用電瓶儲存，使用電能時從電瓶輸出。由于本發(fā)明專利的健身省力自行車完全適合普通大眾人群的出行，故應(yīng)風(fēng)雨無阻，所以設(shè)計有全車擋風(fēng)避雨的車殼罩，并且左右兩側(cè)有車門。整車的車架和曲柄、連桿、驅(qū)動擺桿的強度校核，按照載重量240kg、加上整車自重進行校核強度確定結(jié)構(gòu)零件的斷面幾何尺寸。校核車架強度和各個零件的強度時取安全系數(shù)為2。本發(fā)明專利技術(shù)“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”既符合現(xiàn)在國內(nèi)國際低碳環(huán)保理念的大趨勢，也符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的時代要求和開展全民健身運動的時代要求，所以本發(fā)明專利技術(shù)是真正意義的無碳綠色環(huán)保理念融入代步交通工具中，是人類出行理想的代步交通工具，同時也是全民健身運動，一舉兩得健身機器。如果稱呼盛行一百多年的傳統(tǒng)自行車為第一輛自行車，那么本發(fā)明專利的“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”可以稱之為第二代自行車。她完全符合節(jié)能強國健身富民的發(fā)展方向。“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”有益的技術(shù)效果是首先其行駛速度和省力程度完全大幅度超越現(xiàn)行的一切傳統(tǒng)自行車，其行駛速度甚至能夠超過現(xiàn)在大眾所使用的電瓶車、摩托車和一些低端的家用小汽車?！案咚傩旭倲[桿驅(qū)動健身省力自行車”它顛覆了自行車只能用作短途代步工具的傳統(tǒng)概念。其次隨著現(xiàn)在大中城市的私家小汽車的普及， 城市空氣污染問題和交通堵塞問題，已經(jīng)成為日益嚴(yán)峻的突出問題，而城市的空氣污染源主要是汽車排放的尾氣，電瓶車在行駛使用過程中不會造成污染，但是它每行駛一定路程后就必須充電，產(chǎn)生電能上游工廠，特別火電廠也會產(chǎn)生污染和碳排放，即使是使用水電， 也會存在碳排放的問題。換言之只有用人力驅(qū)動的代步交通工具才是真正意義上的無碳排放的純綠色的環(huán)保交通工具。而汽車的體積本身較之自行車要大的多，其不言而喻汽車對城市公路交通所帶來的壓力自然要比自行車要大的多。所以此技術(shù)的推廣對于保護環(huán)境、節(jié)約非可再生能源和解決高速發(fā)展的城市化進程所帶來的交通問題都有積極的作用。對于節(jié)能的經(jīng)濟效果和減少碳排放的環(huán)保效果是據(jù)查天津全市電動自行車一日耗電66萬度，電動自行車成用電大戶。統(tǒng)計調(diào)查顯示截止去年年末，天津市每百戶家庭電動自行車擁有量達(dá)到U. 1輛，以該市300萬戶家庭計算，全市擁有電動自行車約為33萬輛。每輛電動車每日耗電約2度，全市電動自行車一天耗電就是66萬度。截止2007年6 月底。全國摩托車保有量為83M8340輛，全國摩托車人均擁有量最多的城市——南寧市， 平均每8人擁有一輛。截止2009年6月底止，全國摩托車保有量為91226621輛。據(jù)中國新聞大洋網(wǎng)報道我國電動自行車保有量截止2009年6月底止已達(dá)到1. 2億輛。根據(jù)“碳排放”的定義是人們消耗石化燃料(煤炭、石油、天然氣)時所產(chǎn)生的“二氧化碳”排放量。一個碳原子充分燃燒后會生成一個二氧化碳分子。碳原子原子量為12， 二氧化碳的分子量為44，因此物質(zhì)重量由12增長為44即產(chǎn)物比原料多了 3. 7倍。所以1 公斤純標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒后會產(chǎn)生3. 7公斤的二氧化碳——這就是碳排放量。中國2008年消耗能源總量為洲.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。用電的碳排放度數(shù)X0. 785(公斤)；用油的碳排放公升數(shù)X 2. 7 (公斤)；用氣的碳排放立方數(shù)X0. 19 (公斤)；1公斤標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電量為2. 4 3. 0度/lkg (標(biāo)準(zhǔn)煤)。摩托車百公里油耗2 2.6升/百公里。截止2009年6月底止，摩托車全國保有量為91226621輛，各種車型百公里油耗從2升至2. 6升不等，平均按2. 2升計算，摩托車日均行駛里程按50公里計算，那么全國摩托車一年耗油平均為1. 1升X91226621輛X360 天=36125741916 升，節(jié)約經(jīng)濟價值6. 5 元 / 升 X36125741916 升=234817322454 元= 2348. 2億元。減少碳排放為:36125741916 (升燃油)X 2. 7 (公斤二氧化碳)=97539503. 2 噸=9753. 95萬噸(二氧化碳)。以電動自行車日耗電2度計算，全國1.2億輛電動自行車一年耗電為2度X1.2 億X 360天=864億度電，全國平均生活用電電費按0. 5元/度計算，全年節(jié)約電費432億元。減少碳排放為864億度電X0. 785公斤=6782. 4萬噸二氧化碳。所以一旦用本發(fā)明的“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”替代電動自行車和摩托車一年可節(jié)油36125741916升；一年可節(jié)電864億度；兩項節(jié)約價值之和為2348. 2億元 +432億元=2780. 2億元。兩項一年可以減少碳排放為9753. 95萬噸+6782. 4萬噸=16536. 35萬噸，即可以減少碳排放大約為1.7億噸。所以本發(fā)明專利是利國利民有利于全人類、有利于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的一項重大發(fā)明專利。本發(fā)明專利“高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車”的主要用途是替代自行車、人力三輪車、電動自行車、輕型電動三輪車、摩托車、乃至低端家用小汽車，因為低端家用小汽車不是身份和地位的象征，其主要功能是交通代步工具，所以使用低端家用小汽車的人們能夠接受它，故本發(fā)明的交通代步工具可以替代它。本車后車輪是雙輪結(jié)構(gòu)時，如果將前車輪也設(shè)計為雙輪，再增加一套轉(zhuǎn)向差速機構(gòu)，則本發(fā)明可以是名副其實的人力驅(qū)動汽車，這樣的設(shè)計構(gòu)想，只有用高強輕質(zhì)的碳纖維材料替代鋼材，才有可能實現(xiàn)。那樣的材料成本可能會超過中高檔汽車的造價。
圖1是高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車為前車輪小后車輪大的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖2是后車輪為雙輪時沿齒輪箱中軸線的剖視俯視圖。圖3是圖1左側(cè)視圖即表示前車輪的視圖。圖4是齒輪傳動機構(gòu)和齒輪箱的結(jié)構(gòu)圖。圖4-1是圖4的俯視圖。圖5是曲柄、連桿、擺桿和連桿滑槽導(dǎo)軌運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖5-1是圖5的G-G剖視圖。圖5-2是圖5的K-K剖視圖。圖6是圖1的右視圖即表示后車輪為雙輪時的結(jié)構(gòu)視圖。圖7是齒輪箱罩殼結(jié)構(gòu)圖。圖7-1是圖7沿高度水平中心線剖切分開的視圖的上半部分。圖7-2是圖7沿高度水平中心線剖切分開的視圖的下半部分。圖7-3是圖7的左側(cè)視圖。圖8是后車輪為單輪結(jié)構(gòu)時的剖視俯視圖。圖9是連桿滑槽導(dǎo)軌零件構(gòu)造圖。圖9-1是圖9的N-N剖面圖。圖9-2是圖9的K-K剖視圖。圖10是局部剖視圖、專門表示驅(qū)動齒輪和第一級增速齒輪的構(gòu)造圖。圖11是齒輪箱支撐齒輪軸載荷的支撐框架構(gòu)造圖。圖11-1圖11的俯視圖。圖11-2圖11的A-A剖視圖。圖11-3圖11的B-B向剖視圖。圖11-4圖11的C向視圖。圖12是高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車前后車輪直徑相同的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。整車零件、部件、外購件明細(xì)表
序號零部件名稱數(shù)量材料備注1齒輪箱145調(diào)質(zhì)1-1齒輪箱下殼體1鋁板t = 0. 5mm1-2齒輪箱上殼體1鋁板t = 0. 5mm1-3齒輪箱右縱向梁145調(diào)質(zhì)1-4齒輪箱左縱向梁145調(diào)質(zhì)1-5齒輪箱主體縱向梁三角形穩(wěn)定筋板445調(diào)質(zhì)2車架145調(diào)質(zhì)2-1車架左縱向梁145調(diào)質(zhì)3后車輪軸145調(diào)質(zhì)4后車輪1或2外購件5后車輪擋泥板1組Q2356整車風(fēng)雨罩1鋁板
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權(quán)利要求1.高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是用兩級以上的增速齒輪傳動機構(gòu)， 增速齒輪傳動機構(gòu)安裝在密閉的、有潤滑油的、承受整車載荷的齒輪箱中，用腳踏擺桿或者用手推拉擺桿驅(qū)動曲柄、連桿機構(gòu)運動，驅(qū)動齒輪(17)由驅(qū)動軸(18)兩端的兩組曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)驅(qū)動，后車輪可以是單輪、也可以是雙輪，坐櫈有靠背、高度可以升降、并且坐櫈可以縱向折疊及展開，有由后車輪軸驅(qū)動的小型發(fā)電機、有儲電瓶、有轉(zhuǎn)速里程表、有轉(zhuǎn)向指示燈和示寬燈、有剎車燈、有后視鏡、有高音量電喇叭、有工具箱、后車輪軸有剎車制動器、前車輪輪沿有剎車閘，有整車罩殼并且罩殼左右兩側(cè)有車門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是驅(qū)動齒輪用連接鍵(17-1)與驅(qū)動軸(18)連接固定為一體，單級增速齒輪設(shè)計為同步惰齒輪，同步惰齒輪內(nèi)孔的兩端用滾動軸承與齒輪軸連接，在齒輪傳動的結(jié)構(gòu)中，除第一級驅(qū)動大齒輪和末端的驅(qū)動小齒輪是將齒輪和齒輪軸連接固定為一體的之外，其余各級增速齒輪均為惰齒輪、相對應(yīng)的齒輪軸均是惰齒輪軸，同步齒輪中的大齒輪和小齒輪的模數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是驅(qū)動軸(18) 兩端的曲柄互呈180°設(shè)計，曲柄半徑即曲柄兩端的連接孔中心線長度，根據(jù)省力要求大于驅(qū)動齒輪(17)的半徑，連桿長度必須大于2倍的曲柄半徑，擺桿的AB段大于OA段，曲柄、 連桿、擺桿三個零件的斷面形狀均為矩形，曲柄、連桿、擺桿三個零件組成一個復(fù)合運動的運動副，并且每個運動副的接觸點相關(guān)的兩個零件都用滾動軸承連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是驅(qū)動擺桿的構(gòu)造由兩個桿件構(gòu)成、即前端的腳踏擺桿(8)和后端的加長力臂手動擺桿(9)，共同構(gòu)成驅(qū)動擺桿，加長力臂手動擺桿(9)與腳踏擺桿(8)是連接固定為一體的，但是加長力臂手動擺桿(9)與腳踏擺桿(8)不是直線的延長，而是兩者有一定的夾角，腳踏擺桿(8)與X軸靠近， 加長力臂手動擺桿(9)與Z軸靠近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是在曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)中，連桿與曲柄滾動連接的點沿著曲柄中心原點即驅(qū)動軸作圓周運動、連桿與擺桿滾動連接的點在導(dǎo)軌(11)的滑槽內(nèi)作上下垂直運動，驅(qū)動擺桿以0點為圓心作上下擺動、其上下擺動的夾角小于30度即可以使驅(qū)動齒輪(17)旋轉(zhuǎn)一圈即360度，0點是驅(qū)動擺桿的轉(zhuǎn)動支撐定點，擺桿上的A點是擺桿、連桿、連桿滑槽導(dǎo)軌三個零件共同滾動連接在滑槽導(dǎo)軌(11)上的動點，擺桿的A點是矩形長孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是后車輪可以是單輪也可以是雙輪，后車輪是雙輪時，兩輪設(shè)置在車架齒輪箱的外側(cè)面，后車輪是單輪時，后車輪設(shè)置在車架齒輪箱后面的正中間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是滑槽導(dǎo)軌的外形為矩形、與車架固定連接為一體、長度方向垂直于水平面，其滑槽的長度略大于曲柄半徑的2倍，其下起點(D)是曲柄在下死點時連桿在滑槽上的位置、其上止點(A)是曲柄在上死點時連桿在滑槽上的位置，滑槽導(dǎo)軌的斷面形狀外形為矩形、其滑槽的形狀是平底敞口的槽、其槽寬度和所選擇的圓錐止推軸承的外徑相吻合并且有0. 3mm的雙面間隙、其槽深度和所選擇的圓錐止推軸承的厚度相吻合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是滑槽導(dǎo)軌的滑槽形狀是平底敞口的槽，其平底有一長形通孔、通孔長度和平底敞口的槽的長度相吻合、通孔寬度比所選擇的圓錐止推軸承的外圈的內(nèi)徑大0. 5mm到0. 8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，其特征是齒輪箱中承受齒輪軸載荷的左右縱向梁，孔系圓心坐標(biāo)完全相同、但是孔徑不相同，以齒輪箱左前方、 面向齒輪箱為參照點，左縱向梁(1-4)的2級孔和3級孔的直徑，比右縱向梁(1-3)的孔徑小，其余各孔均是左縱向梁(1-4)孔的直徑比右縱向梁(1-3)的孔徑大，左右縱向梁的斷面形狀均為矩形、并且長寬厚尺寸相同，左右縱向梁的縱向兩端用角鋼連接固定為一個矩形的框架，整個齒輪箱和整個車架都依附在該框架上。
專利摘要高速行駛擺桿驅(qū)動健身省力自行車，屬于機械制造行業(yè)的自行車制造技術(shù)領(lǐng)域。用兩級以上的增速齒輪機構(gòu)傳動，用腳踏擺桿或手動擺桿驅(qū)動曲柄、連桿機構(gòu)運動，齒輪由驅(qū)動軸兩端的曲柄、連桿、擺桿機構(gòu)驅(qū)動，后車輪可單輪也可雙輪，坐櫈有靠背高度可升降可縱向折疊及展開，有由后車輪軸驅(qū)動的發(fā)電機、儲電瓶、轉(zhuǎn)速表、轉(zhuǎn)向指示燈和示寬燈、剎車燈、后視鏡、高音量電喇叭、工具箱、后車輪軸有剎車制動器、前車輪輪沿有剎車閘，整車有罩殼左右兩側(cè)有車門，本車設(shè)計時速和行駛時速可達(dá)170公里以上，本車與專門的健身機器如跑步機、踏步機有等效的運動健身效果。其用途是替代自行車、人力三輪車、電動自行車、輕便電動三輪車、摩托車和低端家用小汽車。
文檔編號B62M1/12GK201999162SQ20102064001
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者楊其融, 楊淇鈞 申請人:楊其融, 楊淇鈞