專利名稱：直接驅(qū)動變速自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬代步非機(jī)動工具，主要涉及自行車的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
公知自行車直接驅(qū)動變速形式多取圓柱齒輪組成的傳動機(jī)構(gòu)，其設(shè)計制造比較容易，但因傳速比所限，體積重量難于減少，速比變化也不大，未能充分發(fā)揮變速車的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型目的是提出變速比變化較大的直接驅(qū)動自行車。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，直接驅(qū)動變速自行車包括車架，與車架相聯(lián)的車輪，與其中導(dǎo)向輪相聯(lián)的車把，作為驅(qū)動部件的踏板、曲柄和曲柄軸，與曲柄軸和驅(qū)動輪相聯(lián)、含有棘輪與齒輪混合傳動的多條傳動鏈和變速機(jī)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)，與車架相聯(lián)的車座，與車架相聯(lián)、作用于車輪的制動機(jī)構(gòu)，與車架和傳動機(jī)構(gòu)相聯(lián)的變速操作機(jī)構(gòu)，以及各部的聯(lián)接固定及輔助部件。其中，所述傳動機(jī)構(gòu)主動輪為內(nèi)齒。這樣，因主動端輸入線速度較高，有相對較大的空間，可以為變速機(jī)構(gòu)的輸出提供較大的變化幅度，從而使本實(shí)用新型的目的得以實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型車架可制成單梁式或前部為單梁式，在單梁之半或前部單梁之尾部設(shè)有可固定聯(lián)接位置的鉸接結(jié)構(gòu)。這樣，單梁車架易帶來重量的減少和結(jié)構(gòu)的簡化，同時亦為鉸接結(jié)構(gòu)的引入提供了條件；鉸接結(jié)構(gòu)則使本方案增加了折疊功能，同時也是形成聯(lián)接的一種型式，會給使用帶來方便。
本實(shí)用新型所述傳動中，含有棘輪或單向傳動的混合傳動鏈的數(shù)目小于由變速機(jī)構(gòu)形成全部傳動鏈的總數(shù)，即傳動中還含有無棘輪傳動的傳動鏈，或還有可完成前進(jìn)、后退雙向傳動的傳動鏈。這樣，雙向傳動鏈就可以完成雙向的傳動，增加了本實(shí)用新型的傳動型式。
本實(shí)用新型的非驅(qū)動輪可取徑向尺寸相對較小的車輪。這樣，又可減小本方案的重量和體積指標(biāo)。
本實(shí)用新型可以是上述各方案的合理組合，以適應(yīng)不同使用要求。
本實(shí)用新型以帶主動內(nèi)齒輪、和帶有單向和雙向傳動副兩種傳動鏈的變速箱、單梁或前部單梁式鉸聯(lián)車架，較小輪徑的非驅(qū)動輪，使本方案具有變速幅度大，非使用狀態(tài)可折疊，占用空間小，重量輕，道路適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，且可在前進(jìn)與倒退兩個方向行駛、兩輪和獨(dú)輪兩種乘騎型式、車架折疊與否兩種聯(lián)接方式中，作適于使用的靈活選擇，為自行車增加一獨(dú)具有特色的品種，為騎用者提供有別于傳統(tǒng)自行車的獨(dú)特感受。
附圖給出本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意。


圖1為變速箱結(jié)構(gòu)示意；圖2為后驅(qū)動車整體結(jié)構(gòu)示意；圖3為后驅(qū)動車折疊狀態(tài)圖示；圖4為前驅(qū)動車整體結(jié)構(gòu)示意；圖5為前驅(qū)動車折疊狀態(tài)圖示；圖6為第三實(shí)施例變速箱結(jié)構(gòu)示意；圖7為左箱板并塔型齒輪三組件軸套及定位緊固示意。
圖中1、曲柄 2、驅(qū)動軸 3、右壓箱板螺絲 4、軸承 5、右箱板 6、軸承 7、主動內(nèi)齒輪 8、二、三檔齒圈 9、一檔齒圈 10、常嚙合輪 11、二、三檔齒輪 12、一檔齒輪 13、齒輪橫向定位套 14、檔板 15、雙聯(lián)小齒輪 16、雙聯(lián)大齒輪 17、帶外齒圈棘輪 18、軸皮輪轂 19、左箱板20、塔型齒輪軸固定螺母 21、塔型齒輪軸 22、塔輪軸右端固定架軸承 23、滑套及齒輪 24、棘爪 25、滑動套花鍵 26、左壓板螺絲 27、曲柄固定鍵28、前輪 29、二、三檔齒圈止退環(huán) 30、前單梁 31、制動把 32、折疊鉸聯(lián) 33、制動閘 34、變速箱連接車叉 35、彎梁 36、腳踏 37、車座 38、驅(qū)動輪 39、驅(qū)動輪 40、車把 41、前車梁 42、后單梁 43、后輪 44、塔輪軸右端固定架 45、主動內(nèi)齒輪定位鍵 46、彈簧 47、左箱板并塔型齒輪三組件軸套 48、導(dǎo)油槽 49、左檔緊固螺絲 50、塔型齒輪軸套二、三檔齒圈止退套肩 51、檔位撥叉軸 52、檔位撥叉 53、檔位拉繩 54、左檔55、左擋定位鍵 56、車座調(diào)整平衡手柄 57、棘輪定位環(huán) 58、檔位撥叉壓簧 59、輻絲 60、變速操作手柄 61、左箱板并塔型齒輪三組件軸套定位螺絲 63、塔型齒輪軸套一檔齒圈止退套肩下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
第一實(shí)施例如
圖1-3，有三檔變速，其速比分別為1∶2.72、1∶1.93、1∶1.01，低速時可在坡路和條件較差的路面騎行，或從鉸接處分解后，以含驅(qū)動輪部分作獨(dú)輪騎行或作雜技娛樂用車。
本車車架前半部為單梁30，經(jīng)鉸接副32與后半車架35相聯(lián)，后車輪徑可采用70cm、60cm、50cm等系列，前輪輪徑可采用50cm、45cm、35cm等，車架上裝有車把40、車座37及其調(diào)節(jié)手柄56、車閘31、車鈴、車支等，變速箱側(cè)壁5、19經(jīng)變速箱連接車叉34與后半車架35相聯(lián)，與變速箱兩平行的側(cè)壁垂直的側(cè)壁作為驅(qū)動輪輪轂18，軸承6與箱體兩側(cè)壁5、19相聯(lián)，轂內(nèi)側(cè)制有內(nèi)齒，變速箱主動軸即垂直兩側(cè)壁，其兩端伸出側(cè)壁外，經(jīng)鍵27接曲柄1和踏板36。平行軸2經(jīng)軸承4緊固螺絲3、26、49支撐于兩側(cè)壁5、19上，在箱內(nèi)與內(nèi)齒輪7以鍵相聯(lián)，內(nèi)齒輪7與三層塔輪10、11、12位于右端的小齒輪10為常嚙合；與三層塔輪10、11、12同軸還有雙聯(lián)齒輪15、16，經(jīng)齒輪橫向定位套13、兩端聯(lián)有擋板的彈性隔套14和彈簧46滑動固定于塔輪軸21上，軸21共三根，沿以軸2為圓心的圓周均布，左端固定在左箱板19、右端固定在支架44上，都裝有三層塔輪10、11、12和雙聯(lián)齒輪15、16和套13、14、46，雙聯(lián)的大齒輪16與輪轂18的內(nèi)齒為常嚙合相聯(lián)，在側(cè)壁19內(nèi)側(cè)，軸2上還裝有左端固定有可與雙聯(lián)的大齒輪16嚙合的齒輪的滑套23，滑套23中段外表面還裝有棘爪24及其定位環(huán)57和與棘爪配合的棘輪17，棘輪上裝有與雙聯(lián)的小齒輪15常嚙合的齒輪17；上述隔套14左側(cè)檔板鄰近軸2部分與棘輪17右側(cè)滑動配合軸向定位，滑套23的右端段部分外表面制有花鍵25，可與支撐在套23右端段與本套滑動配合的兩個獨(dú)立齒輪8、9內(nèi)孔分別配合，兩齒輪分別與三層塔輪的中大齒輪11、12保持常嚙合，其中位于右側(cè)、與三層塔輪中齒輪11常嚙合的齒輪8軸向長度較長；齒輪9左側(cè)與裝于軸21的隔套14右側(cè)的檔板、齒輪8右側(cè)和與軸2以軸承22相聯(lián)的固定架44中部凸出的止退環(huán)29左端配合軸向定位；套23右端段的外表面花鍵軸向長度小于齒輪9的厚度；滑套左端段與裝在撥叉軸51上的撥叉52相聯(lián)，軸51與變速箱側(cè)板19相聯(lián)固定?；咨细鬏嗇S向配合關(guān)系是當(dāng)花鍵25與齒輪9和齒輪8左半部嚙合時，帶有棘齒機(jī)構(gòu)24的配合段皆保持正常配合；當(dāng)花鍵25進(jìn)入齒輪8右半側(cè)時，棘齒配合段自棘爪左端脫離，棘輪則在滑套23上滑動，同時固定在滑套23左端的齒輪進(jìn)入與雙聯(lián)大齒輪16正常嚙合的狀態(tài)?；?3經(jīng)撥叉52操作可實(shí)現(xiàn)滑套上述幾種工作位置的固定。以上是本例結(jié)構(gòu)的主要說明，工作時，固定鉸接處的聯(lián)接呈行走狀態(tài)，當(dāng)騎踏者轉(zhuǎn)動曲柄1，帶動軸2、內(nèi)齒輪7轉(zhuǎn)動后，由齒輪10帶動三層塔輪轉(zhuǎn)動，使與之常嚙合齒輪8、9皆在滑套23上轉(zhuǎn)動，當(dāng)滑套端花鍵25分別進(jìn)入齒輪8的左半部或齒輪9時，由滑套棘爪24、棘輪17、雙聯(lián)小齒輪15、大齒輪16，傳至輪轂18的內(nèi)齒，帶動驅(qū)動輪38轉(zhuǎn)動，整車始得行走。因齒輪8、9的轉(zhuǎn)速不一，本車可得兩個車速，即1∶2.72、1∶1.93，撥動撥叉52即可實(shí)現(xiàn)。當(dāng)滑套23進(jìn)入向右的最后位置，此時彈簧46被壓縮，貯存了使棘輪17恢復(fù)嚙合的動力，花鍵25仍與齒輪8嚙合，但此時棘齒段17、24處的配合被解脫，而固定在滑套左端的齒輪23進(jìn)入直接與雙聯(lián)大齒輪16嚙合的位置，形成本例最低速的傳動鏈，且可有正反兩個方向的輸出；而前兩個傳動比的傳動中因有棘輪傳動參加，只能是單向傳動，這是本例具有獨(dú)立特點(diǎn)的傳動。在最低轉(zhuǎn)動比時也可分解車架處的鉸接，僅以帶驅(qū)動的后輪參加工作。這種傳動型式騎行可在前后兩個方向進(jìn)行，可以不要制動系統(tǒng)，給騎用者以全新的感受。當(dāng)僅使用驅(qū)動輪騎行時還需調(diào)節(jié)車座的裝配關(guān)系搬動手柄56即可實(shí)現(xiàn)。
第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一例相同，只是驅(qū)動輪設(shè)在前輪39，此時車架為單梁41、42形式，梁中由合頁型鉸接32相聯(lián)，如圖4圖5，其余均同例一，但騎行和感覺截然不同。
圖3、圖5給出了兩例的折疊后狀態(tài)，此時的外形尺寸約為大輪直徑，給貯放攜帶帶來方便。
第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)與第一、二例基本相同，如圖6、7，其中變速箱塔輪10、11、12、15、16的支撐，由兩側(cè)的箱壁19和支架44改為左端與左側(cè)壁制成一體的軸套47，在套壁上沿圓周均布分設(shè)三組塔輪。軸套在軸向長度分為左、中、右三段，雙聯(lián)齒輪15、16與塔輪10、11、12分別制成帶有軸端的輪軸整體式，三段軸套47之間，仍依按圓周均布位置留有相應(yīng)齒輪組的裝配空間及與其軸端配合的座孔，在組裝后，由貫穿聯(lián)接三段軸套的定位螺栓61固定。在撥叉52軸套47的相應(yīng)位置，裝有撥叉軸51。在棘輪17、獨(dú)立齒輪8、9的相應(yīng)位置，各段軸套47皆制有相應(yīng)臺肩的內(nèi)孔表面，以保證相關(guān)棘輪、齒輪的軸向定位。其余結(jié)構(gòu)和工作情況均與前兩例一致。
權(quán)利要求1.直接驅(qū)動變速自行車包括車架，與車架相聯(lián)的車輪，與其中導(dǎo)向輪相聯(lián)的車把，作為驅(qū)動部件的腳踏板、曲柄和曲柄軸，與曲柄軸和驅(qū)動輪相聯(lián)、含有棘輪與齒輪混合傳動的多條傳動鏈和變速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動機(jī)構(gòu)，與車架相聯(lián)的車座，與車架相聯(lián)作用于車輪的制動機(jī)構(gòu)，與車架和傳動機(jī)構(gòu)相聯(lián)的變速操作機(jī)構(gòu)，以及聯(lián)接各部的固定部件和輔助部件，其特征在于所述傳動機(jī)構(gòu)主動輪為內(nèi)齒輪(7)。
2.如權(quán)利要求1所述自行車，其特征在于所述車架為單梁式(41、42)或前部為單梁式(30)，在單梁之半或前部單梁之尾部設(shè)有可固定聯(lián)接位置的鉸接結(jié)構(gòu)(32)。
3.如權(quán)利要求1或2所述自行車，其特征在于所述非驅(qū)動輪取徑向尺寸相對較小的車輪(28、43)。
4.如權(quán)利要求1或2所述自行車，其特征在于所述傳動中含有雙向傳動鏈(1、7、8、25、23、16)。
5.如權(quán)利要求3所述自行車，其特征在于所述傳動中含有雙向傳動鏈(1、7、8、25、23、16)。
專利摘要直接驅(qū)動變速自行車屬代步非機(jī)動工具,以帶有主動內(nèi)齒輪(7)和含有單向與雙向兩種傳動型式的齒輪變速箱,單梁(30、35、41、42)或前部單梁(30、41)式鉸接(32)車架,較小直徑的非驅(qū)動車輪(28、43),使變速幅度增大、有在前進(jìn)、后退兩個方向行駛、兩輪和獨(dú)輪兩種騎乘形式、車架折疊與否兩種聯(lián)接的不同變型,占用空間小、重量輕、道路適應(yīng)能力強(qiáng),可為自行車增加一獨(dú)具特色的品種,為騎用者提供有別傳統(tǒng)自行車的獨(dú)特感受。
文檔編號B62M11/00GK2298197SQ9721709
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月10日
發(fā)明者羅毅 申請人:羅毅