專利名稱：準單輪自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型為一把坐橙和驅(qū)動系統(tǒng)集于一輪，前后配備的小輪僅作轉(zhuǎn)向和平衡之用，把車載集于一輪的自行車。
目前，自行車雖已達到相當完善的程度，成為人們代步的常用工具，但因尺寸較長，重量亦較長，這給樓居騎士帶來搬送存放的諸多不便，而通過使用輕質(zhì)材料和縮小輪徑，制成折疊車等方式來解決尺寸、重量問題也不盡理想。
本實用新型采用舍去傳統(tǒng)自行車的承載前輪和三角架，由原自行車后輪為主，再前后配以幾只輔助小輪，把中軸與后輪軸合一，坐橙設在后輪上方由此輪負載全重，使整車近似單輪車，以此方式來達到減小車長和減輕車重之目的。
本實用新型由以下幾部分組成一是車體，它由車架及裝于車架上的大車輪和前后的小車輪組成，前小輪相當于二輪自行車的前輪，但基本上不負載荷，后小輪僅為防止車載重心后傾而設，前后小輪在平衡得好時可全部懸空，只有在重心傾側(cè)，車架前后傾時才分別著地。大輪中心上方的車架上裝有坐式橙座；二是輪芯結構，大輪的花盤軸的中孔，內(nèi)裝的是可自由轉(zhuǎn)動的準中軸，花盤軸本身則通過裝在軸外徑上的軸承裝在車架上，這樣使花盤軸和準中軸都可相對于車架各自自由轉(zhuǎn)動；三是踩踏驅(qū)動機構，它由踩踏式腳蹬配合裝在準中軸上的齒飛輪組成，兩只踩踏式腳蹬裝在車架上，腳蹬上的兩弧形齒條與準中軸上的兩只齒飛輪嚙合，兩只腳蹬由牽引繩相連，通過滑輪使腳蹬形成一邊踩下必使一邊拉上的效果，此機構也可以直接由帶柄飛輪構成；四是傳動機構，它由準中軸組合，車輪軸芯組合和裝于車架上的過橋齒輪組成，準中軸組合由準中軸及軸上的兩只齒飛輪、一只大齒輪構成，車輪軸芯組合由花盤軸及裝在其上的齒飛輪構成。踩動腳蹬、腳蹬上的弧形齒條帶轉(zhuǎn)準中軸上的齒飛輪，使準中軸單向旋轉(zhuǎn)，準中軸上大齒輪通過過橋齒輪帶轉(zhuǎn)花盤上的齒飛輪，使花盤軸單向旋轉(zhuǎn)，也即大輪單方向旋轉(zhuǎn)。五是一些常規(guī)的自行車另部件，如剎車、撐腳、車鈴、車鎖、罩殼等。
本實用新型的結構形式是依車架為主體，在車架的中部裝有坐橙、大輪和踩踏機構；車架前部裝有車把和轉(zhuǎn)向小輪；后部裝有后輔輪。轉(zhuǎn)向輪和后輔輪的按裝方式同于通常的自行車、手推車等的車輪，大輪的安裝則與通常自行車后輪有別，大輪花盤軸內(nèi)孔中裝的不是固定在車架上的軸輥，而是需自由轉(zhuǎn)動的準中軸，因此，花盤軸靠套在其兩頭外徑上的一對軸承組合裝到車架上，軸承組合是由軸承配以軸承蓋組成，兩者由螺紋擰合或螺釘壓合把軸承固定在軸承座內(nèi)，再把軸承座按裝到車架上，這樣可使大輪和準中軸在車架上即同心又可各自獨立轉(zhuǎn)動；準中軸同踩踏式腳蹬坐姿自行車(專利申請?zhí)?8203251.8)的中軸結構相似，僅以齒輪替代了鏈輪這點差異，在花盤軸上也是依齒飛輪替代鏈飛輪，而過橋齒輪則替代了鏈條的功用，齒飛輪的結構、功用和踩踏腳蹬的結構功用與踩踏式腳蹬坐姿自行車(專利申請?zhí)?8203251.8)及多人踩踏自行車(專利申請?zhí)?8106408.4)中的齒飛輪及踩踏腳蹬的結構、功用相同。使用帶柄飛輪時可舍去踩踏腳蹬，而直接踩踏裝在柄上的踏板上。這樣駕車人坐在大輪上方的坐橙上踩動二根腳蹬使準中軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過齒輪傳動系統(tǒng)的傳遞和變速使與準中軸同心的花盤軸也即大輪轉(zhuǎn)動，車就前進，行車中，由人體的位置和傾斜角度使車架相對大輪產(chǎn)生前傾、后傾或水平，一般行車時取前傾以使轉(zhuǎn)向輪著地，便于控車，后傾時則可使后邊二只后輔輪著地成三輪車狀，此時在直線前進時較為有利，在平衡得好成水平時，則可達到單輪著地的效果，可視作單輪自行車了，這里，單輪與中軸僅“視作”意，故冠之以“準”字。
本實用新型由于車形以一只大輪為主，使車體結構緊湊，長度明顯縮短，車重也有減輕，本發(fā)明雖然把書包架位置讓位于坐橙而減少了帶物的地盤，但由于踩踏腳蹬只在坐位前方活動。坐位后面下部可安裝車籃、車袋以攜少量物品，車重的減輕可為車騎人登樓帶來輕松，車長的縮短也為存車、騎車的占地占路帶來效益，坐橙的舒適與造價降低也會是必然的結果，而行車中重心與車輪著地點的垂直一致或很小的偏移會形成靈巧的動平衡，可為自行車運動創(chuàng)造新花樣準備一下條件，畢竟自行車除作為代步之用外，還是一種體育用具，準單輪自行車有希望把自行車運動由單純的速度引伸到技巧和花樣。以此車形結構，在大輪中部的車架上裝上發(fā)動機、電動機等動力，直接帶動花盤軸上的齒飛輪，或帶轉(zhuǎn)準中軸、過橋齒輪組等，則可成為準單輪機動自行車，此種車由于乘者不需運動，更易掌握平衡而達單輪行車的效果。
本實用新型的具體形式和局部結構將作圖舉例說明，請參見附圖，其中附


圖1.牽引繩構造示意圖。
附圖2.踩踏式腳蹬構造示意圖。
附圖3.車架結構示意圖。
附圖4.車輪軸芯結構示意圖。
附圖5.準中軸結構示意圖。
附圖6.準單輪自行車傳動系統(tǒng)示意圖。
附圖7.坐橙及滑輪組安裝示意圖。
附圖8.用踩踏腳蹬時準單輪自行車結構示意圖。
附圖9.帶柄飛輪示意圖。
附
圖10.用帶柄飛輪時準單輪自行車結構示意圖。
圖2所示為踩踏式腳蹬的構造示意圖，它由踩桿(1)、蹬板(2)和弧形內(nèi)齒條(3)組成，踩桿(1)的一頭有軸承室經(jīng)軸承裝于車架上的支點軸(13)上，踩桿(1)中部有一螺孔(4)用于聯(lián)結牽引繩。
圖3所示為車架構造示意圖，車架由兩塊輪芯支承板(5)、(6)，橙座架(7)及以這兩者為主組成的前框架(8)和后三角架(9)，前框架(8)上裝有前叉(10)、車把(11)、橙座(7)上配有4只橙座調(diào)節(jié)卡(12)，在輪芯支承板(5)、(6)上鉆有安裝車輪軸芯的螺孔和焊裝有支點軸(13)及踩桿限位桿(14)，在輪芯支承板(6)上還有一組用于安裝過橋齒輪的安裝孔。
圖4所示為車輪軸芯的結構，它由左右兩個花盤組成的中空花盤軸(15)為主體，花盤軸(15)上裝有齒飛輪(16)，通過左右兩個軸承組合(17)安裝到輪芯支承板(5)、(6)上，內(nèi)孔通過軸承(18)支承到準中軸(19)上。
圖5所示準中軸的結構，準中軸(19)通過軸承(18)裝于花盤軸(15)內(nèi)孔中，準中軸(19)上裝有兩只齒飛輪(20)或帶柄飛輪(33)和大齒輪(21)。由于軸承組合(17)和軸承(18)的作用，裝到車架輪芯支承板(5)、(6)上的車輪軸芯結構和準中軸結構能各自自由轉(zhuǎn)動，圖4、圖5中所示的軸承，既可選用標準軸承，也可用滾珠、軸碗等組合成。
圖6所示為準單輪自行車的傳動系統(tǒng)，圖中準中軸(19)裝在花盤軸(15)內(nèi)孔中。車輪軸芯通過軸承組合(17)裝在輪芯支承板(5)、(6)上，踩桿(1)裝于輪芯支承板(5)、(6)的支點軸(13)上，踩桿(1)上的弧形內(nèi)齒條(3)與準中軸(19)上的齒飛輪(20)嚙合，在輪芯支承板(6)上通過軸承組合(22)安裝著的過橋齒輪中的齒輪(23)、(24)分別與準中軸(19)上的大齒輪(21)和花盤軸(15)上的齒飛輪(16)嚙合，這樣，踩動踩桿(1)，使弧形齒條(3)帶轉(zhuǎn)齒飛輪(20)，齒飛輪(20)帶動準中軸(19)單方向旋轉(zhuǎn)，準中軸(19)上的大齒輪(21)帶動過橋齒輪(23)、(24)，齒輪(24)又帶轉(zhuǎn)齒飛輪(16)，齒飛輪(16)帶動花盤軸(15)也即大車輪單向旋轉(zhuǎn)，車輪著地時即可前進，在這里，齒飛輪(16)和(20)具有相同的運動特性，都只能在內(nèi)、外圈之間相互單向帶轉(zhuǎn)，反之則空轉(zhuǎn)。
圖7為橙座及滑輪組安裝示意圖，橙座(25)下面裝有4根螺桿(26)插裝在橙座架(7)上的4只橙座調(diào)節(jié)卡(12)上，用上下兩只螺母固定，通過調(diào)節(jié)螺母和移動橙座調(diào)節(jié)卡(12)可調(diào)整橙座(25)的前后位置，上下高低和橙面的傾斜角度以適應坐車人的要求，橙座架(7)上固定有2只滑輪組(27)，牽引繩(28)穿過滑輪連著兩根踩桿，使之形成一邊踩下另一邊必被拉上的效果。
牽引繩(28)如
圖1所示，為一根鋼絲繩或尼龍繩，兩頭套一個中間有臺階孔的螺釘(29)，繩頭部打結或焊塊使之不能從螺釘(29)的臺階孔的小中穿脫，螺釘(29)擰緊在踩桿上的螺孔(4)內(nèi)。
圖8所示即為準單輪自行車的主體結構，大輪(30)與車輪軸芯結構和準中軸結構組裝成一體后，裝到車架的輪芯支承板(5)、(6)上，轉(zhuǎn)向輪(31)裝于前叉(10)上，二只后輔輪(32)裝于后三角架(9)上，大輪裝上車架后，其上的齒飛輪(20)、(16)，大齒輪(21)即與裝在車架的輪芯支承板(5)、(6)上的踩踏腳蹬上的弧形內(nèi)齒條(3)及過橋齒輪組的兩個齒輪(23)、(24)嚙合，大輪(30)和轉(zhuǎn)向輪(31)，后輔輪(32)的下輪緣不在同一水平上，大輪(30)略低些，在自行車使用時，既可使前邊轉(zhuǎn)向輪著地成二輪車，又可使后輔輪著地成無轉(zhuǎn)向三輪車，重心平衡得好時，還可光大輪(30)著地，前后輪都懸空成單輪車。在此圖中，車架上增設的車籃、車袋，必備的剎車，車鈴及其他車燈、撐腳、車鎖未畫入。準單輪自行車的乘用操縱簡述如下人坐在座橙上，兩腳踏在座橙前下方的兩塊踏板上，上下踩動踏板，使踩踏腳蹬上的弧形內(nèi)齒條帶轉(zhuǎn)準中軸上的齒飛輪，齒飛輪即帶著準中軸單方向旋轉(zhuǎn)，準中軸上大齒輪帶轉(zhuǎn)過橋齒輪，過橋齒輪帶轉(zhuǎn)花盤軸上的齒飛輪，使花盤軸單向旋轉(zhuǎn)，也即是車輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)車前進，在車滾進時，停止踩動腳蹬，在慣性的作用下，由花盤軸上齒飛輪的作用，使車能以慣性力繼續(xù)前進，此中原理與常規(guī)二輪自行車的飛鏈相同，其他諸如車把、剎車、鈴、燈、鎖等另部件的功用也是與常用二輪自行車上的另部件相同的。
圖9所示為帶柄飛輪，它和齒飛輪(20)不同之處是由外套不帶齒輪而帶有長柄(33)，長柄(33)上可裝蹬板(2)和鉆有螺孔(4)，其內(nèi)部構造與齒飛輪(20)相同。
圖10所示即為使用帶柄飛輪時準單輪自行車的結構示意圖，它除了在踩踏機構中以帶柄飛輪替代了帶齒條的踩踏腳蹬、齒飛輪組合外，只是車架輪芯支承板(5)、(6)形狀有所變化，少了支點軸(13)，限位桿(14)移了位置，其它結構功能等與圖8所示的用踩踏腳蹬時的準單輪自行車相同。
權利要求1.一種采用把傳動系統(tǒng)和承載重量集中一只大輪，配以前后幾只小輪及其他自行車常用另部件，能在平衡時僅大輪著地行進的自行車，其特征在于自行車車架上裝有一只大輪、三只小輪、裝在大輪部位車架上的踩踏腳蹬、裝在大輪花盤軸內(nèi)孔中的準中軸裝置、安裝在大輪上方的座凳。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車，其中車架由兩塊輪芯支承板配以大小管材焊成，輪芯支承板上有安裝車輪軸芯和過橋齒輪組的槽孔，安裝踩踏式腳蹬的支點軸、限位桿。
3.根據(jù)權利要求1所述的自行車，其大輪的花盤軸外徑上有兩套軸承組合，兩套軸承組合的軸承座嵌裝在車架的輪芯支承板槽內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的自行車，其準中軸安裝于大輪花盤軸內(nèi)孔中與大輪同心，準中軸上裝有大輪和齒飛輪或帶柄飛輪。
5.根據(jù)權利要求1、4所述的自行車，其帶柄飛輪是由帶長柄的外套組成的飛輪，長柄上可裝蹬板和鉆有安裝牽引繩的螺孔。
6.根據(jù)權利要求1所述的自行車，其座凳下面有四根螺栓插裝固定于車架的凳架上的四只凳座架上的四只凳座調(diào)節(jié)卡上。
7.根據(jù)權利要求1所述的自行車，其大輪與前后小輪的下輪緣不在同一水平上，大輪的下輪緣要低些。
專利摘要準單輪自行車是依一個大直徑車輪為主，配以小直徑的轉(zhuǎn)向輪和后輔輪組成的以大輪承載的自行車，車的原中軸與大輪軸芯合在一起。以坐姿用踩踏式腳蹬配以齒輪變速機構驅(qū)車。乘坐時，坐者與自行車的重心前傾時轉(zhuǎn)向輪著地，后傾時后輔輪著地，重心平衡得好時，可僅大輪著地，小輪都懸空，成單輪車，與傳統(tǒng)二輪自行車相比，可較大幅度縮短車長和減輕車重，并增加車的靈巧度。
文檔編號B62K1/00GK2043595SQ8821570
公開日1989年8月30日 申請日期1988年11月1日 優(yōu)先權日1988年11月1日
發(fā)明者朱學良, 曹龍生, 龐元良, 朱文才 申請人:朱學良, 曹龍生, 龐元良, 朱文才