專利名稱：前輪驅(qū)控可折疊箱式多功能自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種人們作為人力交運工具的由前輪驅(qū)動并控制方向的車箱及后輪軸均可折疊的多功能自行車。
現(xiàn)行的
路易斯2B12型的雙輪驅(qū)動《發(fā)現(xiàn)與贈物》牌自行車，見圖(1)。該車后輪裝有環(huán)狀齒輪59嚙合固聯(lián)于旋轉(zhuǎn)簧軸58上的齒輪56，由簧軸58柔性傳動使齒輪56轉(zhuǎn)動，帶動與之嚙合的前輪環(huán)狀齒輪59，從而驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)動。由于簧軸58是柔性傳動，故前輪控制方向系統(tǒng)不會受到影響。該車由于前后輪驅(qū)動，增加了行駛穩(wěn)定性，更加適用于山地。由于該車仍以通用結(jié)構(gòu)的后驅(qū)動為主驅(qū)動，故還存有現(xiàn)行自行車重心高，行駛平穩(wěn)性差，傳動效率低，(簧軸柔性傳動效率，剛性均較差)，人立蹬發(fā)力不理想，等缺點。
現(xiàn)行的鏈傳動三輪車，見示意圖(2)。前輪21與車把52控制方向，車架53與車箱54固聯(lián)一體。曲柄30帶動鏈輪14，通過鏈條帶動飛輪20帶動后輪軸及與之固聯(lián)的兩后輪51同步轉(zhuǎn)動，推動車前進。該車作為交運工具實用方便，但其仍存有體大身重，存放不便；單一速比鏈傳動，不適應(yīng)各種路載行駛要求；人立蹬發(fā)力驅(qū)動，不能充分發(fā)揮人力潛力；(立蹬力≤人體重)由于長距鏈傳動，效率低，剛性差，易掉鏈；兩輪同軸同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎時兩輪不能差動，故極不輕靈平穩(wěn)，高速轉(zhuǎn)彎時易翻車；車體幾何形狀固定，不能根據(jù)被載物幾何形體特點而進行適應(yīng)性變形等缺點。
本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)行技術(shù)中存在的上述諸多缺點，給出一種重心低，發(fā)力好，低位立蹬，行駛平穩(wěn)安全，路載性能好，轉(zhuǎn)彎控向輕靈，體可折疊變形，傳動效率高，剛性好，和長途交通工具配合較好，多速多功能的既可為自行車又可為三輪車的新型車。
本實用新型的目的是通過圖(3)所示的技術(shù)措施達到。本型主要由車頭44、車把52、車座60、車尾底盤85、車幫88、車緣63、簧架87、后軸架64、后輪51、前輪驅(qū)控機構(gòu)36等零部件構(gòu)成。具體措施如下1、將現(xiàn)行的自行車或三輪車以雙點劃線為界分成獨立的車頭86和車尾89兩大構(gòu)件。參見圖(1)、圖(2)、圖(3)。其中車頭86包括部件36，44、46、52、60；車尾89包括部件51、63、64、65、87、88，車頭86驅(qū)動控向，車尾89隨動載重。
2、車頭架1的梁管24在內(nèi)側(cè)開有C口的車尾梁管67內(nèi)伸縮移動而可使車頭86在車尾89內(nèi)進行伸縮移位，并由卡箍61隨之夾緊，同時立板74與多孔板70將車頭86與車尾89兩大部分加強緊固；移至C口止端時，車頭86被車幫88包容，見圖(5)。
3、車頭86驅(qū)動控向由罩頭44，車把52，前輪驅(qū)控機構(gòu)36組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)，見圖(4)。其主要由驅(qū)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)D及控向傳動結(jié)構(gòu)系統(tǒng)E兩大系統(tǒng)構(gòu)成。(D、E見圖中雙點劃線框)其中系統(tǒng)D，由與按裝在曲柄軸2上的棘輪機構(gòu)4聯(lián)結(jié)的滑鍵軸套5滑健聯(lián)結(jié)的齒輪3、6、7組成的換速齒輪組及可與之對應(yīng)相對獨立嚙合的固聯(lián)于小橫軸50上的齒輪27、28、29組成的傳動齒輪組構(gòu)成。其可以變換多種速比且均由與小橫軸50固聯(lián)的錐齒輪26將動力輸入到控向傳動機構(gòu)E。
系統(tǒng)E，由一對與錐齒輪26同嚙的可與立軸8軸心相對獨立同心旋轉(zhuǎn)的錐齒輪10，23過渡傳動齒輪組，(可按裝在車頭架1上或立軸8上，但須與立軸8同心)固聯(lián)在大橫軸11上的錐齒輪12，齒輪13構(gòu)成的齒輪組，固聯(lián)于中橫軸49上的錐齒輪16，齒輪15構(gòu)成的齒輪組及固聯(lián)于中橫軸49上的傳動輪14，與之嚙合的傳動介質(zhì)17，固聯(lián)在前軸上的飛輪20構(gòu)成的傳動系統(tǒng)構(gòu)成。其中，錐齒輪10與12，16與23分別嚙合傳動并產(chǎn)生一對使立軸8沿軸線旋轉(zhuǎn)的大小相等，方向相反的平衡力偶，使立軸8在傳動過程中不受外力矩的情況下處于相對平衡狀態(tài)。齒輪13與15嚙合是為確保其平衡剛性。上述動力統(tǒng)一由傳動系統(tǒng)傳遞給飛輪20(飛輪20與曲柄軸2轉(zhuǎn)向相同)，帶動前輪旋轉(zhuǎn)。
圖(4)所示機構(gòu)，在車把02正反旋轉(zhuǎn)時，由于棘輪機構(gòu)4與飛輪20可分別是曲柄軸2與滑鍵軸5之間，飛輪20與前軸之間形成差動，故可使其轉(zhuǎn)向輕靈平穩(wěn)?？傊瑘D(4)原理可以滿足在前輪控制轉(zhuǎn)向的過程中同步進行連續(xù)傳動的要求，形成可行的前輪驅(qū)控平衡系統(tǒng)。
4、車座60座面中心和曲柄軸2中心連線與地面夾角α較小，將人立蹬發(fā)力改為平坐蹬發(fā)力，并由靠背產(chǎn)生反作用力止退。車座60可在車頭44而移位固定，調(diào)節(jié)人腿蹬距。圖(3)、(5)。
5、車幫88由梁管67，兩橫轉(zhuǎn)軸71，側(cè)板62分別由銷軸72與套73套筒69與L型軸80立軸構(gòu)成的鉸鏈聯(lián)結(jié)形成平行四速桿機構(gòu)，故側(cè)板62可前后平移轉(zhuǎn)動；軸套68與L型軸80橫軸構(gòu)成鉸鏈，故當橫轉(zhuǎn)軸71轉(zhuǎn)折至與梁管67平行位置時，側(cè)板62可沿箭頭方向上下翻轉(zhuǎn)。其原理見結(jié)構(gòu)示意圖(5)、圖(6)。
6、車緣63與車幫側(cè)板62上邊鉸鏈聯(lián)結(jié)，可沿箭頭方向翻轉(zhuǎn)，見圖(5)。
7、簧架87的U型梁65與車尾底盤85的立板81鉸鏈聯(lián)結(jié)，簧75撐接梁65與梁管67。當變力作用梁65沿其鉸軸心上下轉(zhuǎn)動時，簧75彈性變形減震，其結(jié)構(gòu)見圖(7)。
8、后軸架64的后軸77一端于U型梁65的弧心處與橫板79鉸鏈聯(lián)結(jié)，另一端與后輪51的后叉82頭部鉸鏈聯(lián)結(jié)；拉桿78兩端分別與橫板79和后叉82鉸鏈聯(lián)結(jié)，形成平行四連桿機構(gòu)。當兩后軸沿其鉸軸心轉(zhuǎn)動時，兩后輪51可始終保持平行。其后軸77可由緊固件76隨之固緊；兩后軸77可相對獨立轉(zhuǎn)動；由于U型梁65弧中心部有凸面F，當其中某一后軸77移至對稱中心時，該后輪51－1低于另一后輪51－2。此時由三輪車變形為自行車，較高的旁輪可為車提。其結(jié)構(gòu)見示意圖(7)、圖(8)。
上述的實用新型技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有如下優(yōu)點由1，將整車分成車頭86車尾89兩大構(gòu)件，便于制造裝配，工藝性維修性好；由圖2，車頭86車尾89可相對移位重疊，最大限度地改變車身長度；由3，前輪驅(qū)控將車向前拉駛，提高了行駛平穩(wěn)性；兩后輪隨動，在轉(zhuǎn)彎時自然形成差動，使轉(zhuǎn)彎控向輕靈平穩(wěn)；采取了齒輪傳動，速比大(可使輪徑≤14″)多速，具有傳動效率高，剛性好，提高了路載性能(尤其是上坡重載時)；由4、坐蹬發(fā)力，可充分發(fā)揮人潛力，發(fā)力更趨合理；小輪徑及人坐乘，大大降低了整車重心，行駛平穩(wěn)，阻力?。桓纳屏蓑T乘腿根及臂部受力及兩臂的支撐力，從而減免了騎車并發(fā)病癥；由5，可靈活改變車寬，提高通行性；根據(jù)所需，可有箱型、平面型、兩側(cè)下垂型等多種功能變形；由7，具有減震性能，乘坐舒適，尤其是作為“母子車”時，使臥乘幼兒更加安適；(現(xiàn)用自行車帶孩子既違犯交通規(guī)則，又不安全)由(8)，有自行車、三輪車兩型變化，最大程度的滿足了交運要求；最小折疊為便攜手提箱式，便攜易存，和交通工具配合好，尤其是為火車(體積≤長＋寬＋高≤160cm；重量≤20Kg)攜乘提供了可行性；總之，本型實為一種效果積極，實用便利的新型交運工具。
附圖的說明圖(1)是
路易斯2Bi2型的雙輪驅(qū)動《發(fā)現(xiàn)與贈物》牌自行車示意圖；圖(2)是現(xiàn)行三輪車示意圖；圖(3)是本實用新型示意圖；圖(4)是前輪驅(qū)控機構(gòu)示意圖；圖(5)是車頭86之車頭架1與車尾底盤44配合示意圖及車幫88，車緣63結(jié)構(gòu)示意圖；圖(6)是車幫88轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)示意圖；圖(7)是簧架87，后軸77結(jié)構(gòu)示意圖；圖(8)是本實用新型的實施例主視圖；圖(9)是本實用新型的實施例右視圖；圖(10)是本實用新型的實施例俯視圖；圖(11)是本實用新型前輪驅(qū)控機構(gòu)主剖視圖；圖(12)是本實用新型前輪驅(qū)控機構(gòu)右視圖；圖(13)是本實用新型全折疊為便攜箱式示意圖；圖(14)是本實用新型作為童車示意圖(15)是本實用新型折疊為最窄式三輪車示意圖；圖(16)是


圖15的左視圖；圖(17)是本實用新型自行車示意圖；圖(18)是圖(17)左視圖；圖(19)是本實用新型最寬式全天候三輪車示意圖；圖(20)是圖(19)左視圖；圖(21)是本實用新型最窄式平板三輪車示意圖；圖(22)是圖(21)左視圖；圖(23)是本實用新型最寬式平板三輪車示意圖；圖(24)是圖(23)左視圖；圖(25)是本實用新型雙人蹬型三輪車俯視示意圖；圖(26)是圖(25)左視圖(旋轉(zhuǎn))；本實用新型的目的將結(jié)合實施例在下面作進一步詳述。
圖(8)是本實用新型的實施例主視圖。圖中，整車以雙點劃線為界由車頭86與車尾89組成。車頭86包括由罩頭44，車把52，車座60，前輪驅(qū)控機構(gòu)36等零部件組成；車尾89包括由車尾底盤85，車幫88，車緣63，簧架87，后軸架64，后輪51等零部件組成；此外作為全天候車時還須輔件蓬敝裝置66。
車頭86見圖(5)。其中車頭架1為基本構(gòu)架。如圖(8)所示外表形狀的表殼以緊固件緊固蓬敝，為維修方便，可為多個構(gòu)件。圖(5)上蓋板90與車頭架1鉸結(jié)可開合卡鎖作為車頭86箱蓋。前輪驅(qū)控機構(gòu)36的驅(qū)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)D以車頭架1為基按裝，前輪控向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)E之立軸8以車頭架1中心線G為軸心卡裝于其上下兩個U形槽內(nèi)。車頭架1之梁管24插裝車尾底盤85梁管67內(nèi)。為了不影響車頭86移動，特在67內(nèi)側(cè)開了C口，其長度為移動距離。在C口內(nèi)車頭86伸縮移位可隨之被彈性卡箍61卡緊，且同時也被立板74在多孔板70孔內(nèi)加強緊固。
車把52之立管與立軸8鉸結(jié)，由立管套9將二者同心緊固(其余為標準件，不述)見圖(4)、(8)、圖(11)當松開上移立管套9，車把52可以鉸軸心轉(zhuǎn)折，或作為拉桿用，或折放于車尾箱內(nèi)，見圖(13)。
車座60可據(jù)蹬踏長度移位，由座體兩側(cè)板隨之緊固于車頭架1多孔板70?？勘晨梢糟q軸Ⅰ沿箭頭轉(zhuǎn)折，當全折疊時可折放于車頭86后端，見圖(13)。
關(guān)于部件車尾89，因其原理已前述，其結(jié)構(gòu)如，四連桿結(jié)構(gòu)，減震結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)，插接緊固件結(jié)構(gòu)等為通用性結(jié)構(gòu)，故不詳述。見圖(5)～圖(10)。
前輪驅(qū)控機構(gòu)主剖視圖見圖(11)。其中車頭架1為整個結(jié)構(gòu)的裝配基體。如前述該機構(gòu)主要由驅(qū)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)D及控向傳動系統(tǒng)E兩大部份組成。(D、E見圖中雙點劃框)，其中D曲柄軸2與滑鍵軸套5動配合且有棘輪機構(gòu)4聯(lián)結(jié)，齒輪3、6、7與5滑鍵聯(lián)結(jié)構(gòu)成換速齒輪組；齒輪26、27、28、29同固于小橫軸50構(gòu)成傳動齒輪組。在撥叉47作用下，可使換速齒輪組齒輪移位，形成3、與29，6與28，7與27三對獨立嚙合傳動齒輪，(也可多對齒輪本型設(shè)計3對)形成三個速比且均通過齒輪26輸出。該系統(tǒng)D均以車頭架1為基按裝。
E與齒輪26同嚙的過渡齒輪10，23與立軸8軸承聯(lián)結(jié)，可與8相對獨立轉(zhuǎn)動；齒輪12，13同固大橫軸11，且使齒輪12與10，13與15分別嚙合；齒輪15，16及鏈輪14(也可為齒形皮帶傳動，或齒輪等其它傳動方式)同固于中橫軸49，且齒輪16與23嚙合，鏈輪14與飛輪20構(gòu)成鏈傳動系統(tǒng)。(飛輪20與前輪結(jié)構(gòu)為現(xiàn)行通用結(jié)構(gòu))為使鏈松緊自調(diào)，接裝了37張緊輪機構(gòu)，該系統(tǒng)E均以立軸8為旋心的前叉19為基按裝，然后卡裝于車頭架1G軸線的上下兩個U型開口內(nèi)。
上述結(jié)構(gòu)的所有相對旋轉(zhuǎn)面為滾動軸承聯(lián)結(jié)；其中過渡錐齒輪也可以車頭架1為基軸承聯(lián)結(jié)，但須與立軸8同心且相對獨立轉(zhuǎn)動。驅(qū)動力矩通過驅(qū)變結(jié)構(gòu)D以某一速比由齒輪26與10，23同時嚙合傳動鏈輪14通過鏈帶動飛輪20，從而帶動前輪21轉(zhuǎn)動。在傳動過程中，由于齒輪10與12，16與23可產(chǎn)生兩個大小相等，方向相反的力矩，故可使車把02控向系統(tǒng)平衡；由于齒輪13與15嚙合傳動，使控向平衡具有剛性；由于齒輪26與10，23始終嚙合，故在控向過程中連續(xù)傳動；由于飛輪20與棘輪機構(gòu)4，在車把02左右控向過程中形成差動，故使控向輕靈自如。如圖(11)。在車把02沿箭頭右旋時，棘輪機構(gòu)4差動；左旋時，飛輪20差動。關(guān)于速比表達式如下l1＝
·K；l2＝ ( Z6)/(Z26) ·K；l3＝ ( Z7)/( Z27) ·K(其中，K＝
速比li的具體數(shù)值視前輪21的輪徑而定，一般車速限定某數(shù)值，故速比i1與車輪直徑成反比)。
保險杠46套裝于梁管24內(nèi)，可伸縮長固。見圖(12)在蹬駛時，將其拉出張開可起保護作用；照明指示燈45按裝在保險46上，可照明；齒輪N表示發(fā)動機傳動齒輪。在車頭架1內(nèi)按裝發(fā)動機N，可為動力車，以彌補長距行駛?cè)肆Σ蛔恪?br> 上述本型諸機構(gòu)的特點，通過變換在原理上具有如下功能將車頭86滑進85、87構(gòu)成的車箱內(nèi)，車座60折裝于車頭86后端，車把52折裝于其上面，將兩車緣63翻蓋聯(lián)結(jié)，兩提環(huán)可手握；將兩后輪51并折如圖(16)，可形成提箱型式，用手提攜。(也可用車把52折出手拉)見圖(13)。
將車幫88折貼于車頭86兩側(cè)，曲柄30露出，拉出保險杠46，車把52，將車座60按須蹬踏長度固定，可為童車型式，見圖(14)。
按圖(15)，圖(16)將各機構(gòu)變換，可為窄型式三輪車。
按圖(17)，圖(18)將一后輪51－1置固于車中心，另一輪51－2與車幫88外側(cè)齊，可為自行車。
按圖(19)，圖(20)將所有部件打開變換，將蓬敝部件66按圖中雙點劃線蓬敝(圖(8)、(9)、(19)，可為全天候車型式。
按圖(21)，(22)將車幫88折貼67向下翻折，平置車緣63，可為窄平板車型式。
按圖(23)，(24)將車幫88折貼67向下翻折再將車幫88視需寬度打開，可為寬式平板車型。
如圖(25)，(26)將曲柄兩端固聯(lián)空心曲柄83，兩車座60側(cè)裝輔座84加寬，可為兩人并蹬車型式。(關(guān)于空心曲柄；原理見圖(26)，其結(jié)構(gòu)為在現(xiàn)有腳蹬軸端反向平行固聯(lián)2倍現(xiàn)曲柄長度的曲柄構(gòu)成的空心曲柄83，其空心寬度以小腿易蹬為宜)。
總之，通過上述，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎獨特，可兩型變換，便攜易存，多速多能，易修實用，實為一種效果積極的新型交運工具。
權(quán)利要求1.一種多功能前輪驅(qū)控可折疊箱式自行車，主要包括由前輪21、車把52、車座60、車尾底盤85、車幫88、車緣63、后軸架64、后輪51、蓬敝部件66及曲柄30等零部件組成，其特征是(1)、整車由罩頭44、車把52、車座60、前輪驅(qū)控機構(gòu)36等部件構(gòu)成的車頭86及車尾底盤85、車幫88、車緣63、簧架87、后軸架64、后輪51等部件構(gòu)成的車尾89兩大組件構(gòu)成，車頭86的梁管24在內(nèi)側(cè)開有C口的車尾底盤85的梁管67內(nèi)伸縮移位從而可使車頭86在車尾89內(nèi)進行伸縮移位，并隨之由彈性卡箍夾緊，同時立板74與多孔板70將車頭86與車尾89強固，車頭86移至C口止端時可被車幫88包容；(2)、前輪驅(qū)控機構(gòu)36由齒輪驅(qū)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)D及控向傳動系統(tǒng)E構(gòu)成，其中D曲柄軸2與滑鍵軸套5動配合且有棘輪機構(gòu)4聯(lián)結(jié)，齒輪3、6、7與滑鍵軸套5滑鍵聯(lián)結(jié)構(gòu)成換速齒輪組，齒輪26、27、28、29均固聯(lián)于小橫軸50構(gòu)成傳動齒輪組，在撥叉48作用下，可使換速齒輪組齒輪移位，形成齒輪3與29、6與28、7與27三對獨立嚙合齒輪傳動，以某一速比1均由錐齒輪26傳輸?shù)紼，該系統(tǒng)D以車頭架1為基按裝，E，由與錐齒輪26同嚙的可與立軸8軸心相對獨立同心旋轉(zhuǎn)的錐齒輪10，23過渡傳動齒輪組，固聯(lián)于中橫軸49上的錐齒輪16，齒輪15構(gòu)成的齒輪組及由傳動介質(zhì)17嚙合傳動聯(lián)結(jié)的固聯(lián)于中橫軸49上的傳動輪14及固聯(lián)于前輪軸上的飛輪20構(gòu)成的傳動系統(tǒng)構(gòu)成，其中齒輪12與10，16與23，13與15分別嚙合，該系統(tǒng)E以立軸8為軸心的前叉19裝成部件后卡裝于車頭架1G軸線的上下兩個U型開口內(nèi)；(3)、梁管67，兩橫轉(zhuǎn)軸71，側(cè)板62分別由銷軸72與套73，套筒69與L型軸80立軸構(gòu)成的鉸鏈聯(lián)結(jié)構(gòu)成平行四連桿機構(gòu)；軸套68與L型軸80的橫軸構(gòu)成鉸鏈；(4)、簧架87的U型梁65與車尾底盤85的立板74鉸鏈聯(lián)結(jié)，簧75撐接梁65與梁管67；(5)、后軸架64的兩后軸77一端均于U型梁65的弧心處與橫板79鉸鏈聯(lián)結(jié)，另一端分別與兩后叉82頭部鉸鏈聯(lián)結(jié)，拉桿78兩端分別與橫板79和后叉82鉸鏈聯(lián)結(jié)構(gòu)成平行四連桿機構(gòu)，兩后軸77可相對獨立轉(zhuǎn)動且隨之由緊固件76固緊，當其中某一后軸77移至U型梁65弧頂部凸面下時，該后輪51-1低于另一后輪51-2。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車，其特征是齒輪10與12，23與16同嚙。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車，其特征是在曲柄軸兩端按裝其結(jié)構(gòu)為在現(xiàn)有腳蹬軸端反向平行固聯(lián)2倍現(xiàn)曲柄長度的曲柄構(gòu)成空心曲柄83。
4.如權(quán)利要求1、2所述的自行車，其特征是與齒輪26正交同嚙的齒輪10、23，可按裝立軸8上，但須與立軸8同心且相對獨立旋轉(zhuǎn)。
專利摘要一種多功能前輪驅(qū)控可折疊箱式自行車，主要由車頭A及車尾B兩大構(gòu)件組成。通過車頭A伸縮變位配合車尾B的車幫，后軸的轉(zhuǎn)折變位形成與現(xiàn)行功用相同的如童車、可折疊車、自行車、三輪車、多人車等各種車型。本實用新型車種是一種由前輪控向驅(qū)動，結(jié)構(gòu)新穎獨特，用途廣泛的人力交運工具。
文檔編號B62M11/00GK2173203SQ9322320
公開日1994年8月3日 申請日期1993年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者賈新 申請人:賈新