專利名稱：一種直接蹬動(dòng)車輪自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自行車。
自行車最早是木制兩輪用腳蹬地行走的。1860年法國(guó)機(jī)械師拉爾門在前人改進(jìn)的基礎(chǔ)上，制成了前輪大后輪小，座位在前輪上面，直接蹬動(dòng)前輪向前行駛，并以“自行車”的名字申請(qǐng)了專利。由于當(dāng)時(shí)還沒(méi)有發(fā)明增速機(jī)構(gòu)，為了提高車速，就把驅(qū)動(dòng)輪作得很大。20年后，發(fā)明了底部鏈輪傳動(dòng)裝置，1884年就有了前后輪一樣大的后輪鏈傳動(dòng)自行車，這一傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方式一直沿用至今。
眾所周知，鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是為了使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)并增速。但是，由于這種傳遞方式和結(jié)構(gòu)本身就損失了力，加之騎車人大腿是從前面平著向下壓，從力學(xué)觀點(diǎn)分析，這種座姿向前提腿再橫著向下壓，是用不上力的，還容易使人疲癆，比站立勢(shì)直腿向下蹬費(fèi)力多了，我們經(jīng)?？梢钥吹接腥蓑T車要快加速時(shí)，他會(huì)離開(kāi)車座站立起來(lái)蹬動(dòng)腳蹬子使其快速，同樣道理，向前抬腿跑步是跑不快的，只有身子向前傾，腿向后蹬，才使得上勁，跑得很快。
本實(shí)用新型提供一種直接蹬動(dòng)車輪自行車，其主要目的在于去掉鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少零部件，減輕了重量，使維護(hù)保養(yǎng)更簡(jiǎn)單方便。
本實(shí)用新型另一個(gè)目的在于省力。
本實(shí)用新型還有一個(gè)目的在于縮短軸距，減少占地面積。
本實(shí)用新型還有一個(gè)目的在于降低重心，使其更加安全。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一種直接蹬動(dòng)車輪自行車，該車包括前后車輪、前叉、車把、車座及制動(dòng)裝置，其特征在于將腳蹬和曲柄臂安裝在車輪軸上左右兩邊，車輪軸中間有變速器。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，前軸或后軸是雙輪的三輪自行車。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車變速器，是裝在車輪軸上的在先發(fā)明的行星輪系《自行車軸上變速器》，即在車輪軸中間增加固定行星架行星齒輪軸，在行星齒輪軸上活套一個(gè)和至少一根行星齒輪，在車輪軸上行星齒輪軸的同側(cè)套裝與行星齒輪常嚙固定連于車輪軸支撐架上不轉(zhuǎn)動(dòng)的其軸心線與車輪軸重合的內(nèi)齒中心輪，還是在同側(cè)的車輪軸上活套與行星齒輪常嚙配套的帶棘齒機(jī)構(gòu)的副軸小齒輪。在車輪軸支撐架與內(nèi)齒中心輪的連接處之上套裝將整套齒輪都包于內(nèi)的變速器殼，變速器蓋與副軸齒輪固連，與變速器殼一起將變速齒輪封閉起來(lái)，并隨副軸齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，變速器殼周圍左右邊緣上有安裝車輪幅條的孔。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車行星齒輪自動(dòng)變速器，由兩人以上從小到大連于一體的塔形行星齒輪，活套于車輪軸上與變速器蓋連接的錐形副軸，錐形副軸上有一條與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的斜槽，斜槽內(nèi)裝有高出副軸表面比單個(gè)副軸齒輪薄的滑塊和彈簧，在錐形副軸上活套內(nèi)齒相同的從大到小的與行星齒輪分別對(duì)應(yīng)配套按傳動(dòng)比計(jì)算好的單個(gè)副軸齒輪。停騎時(shí)，滑塊在彈簧彈力的作用下壓在使小行星齒輪和大副軸齒輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，當(dāng)騎行達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)，滑塊在慣性的作用下克服彈簧壓力向外滑動(dòng)，就與另一高檔位齒輪副接合；繼續(xù)加速滑塊又會(huì)與另一更高檔位齒輪副接合，停止加速，滑塊會(huì)在減速轉(zhuǎn)動(dòng)和彈力的作用下回到相應(yīng)的位置，達(dá)到自動(dòng)變速的目的。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，腳蹬和曲柄臂安裝在后車輪軸上左右兩邊。其一，改變騎車人腿腳從前向下蹬為從上向下向后蹬，使力的作用點(diǎn)和方向發(fā)生變化，蹬動(dòng)姿勢(shì)更符合力學(xué)原理，從而達(dá)到少費(fèi)力，其二，去掉了鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，減少了力的傳遞損失；其三，由于減少了中軸及軸承軸碗、大小鏈輪和鏈條、支撐中軸和鏈輪鏈條的部份車架梁，減輕了車的自重，因而可以省力。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其曲柄臂有30～90°的提前角，防止兩腳交換用力時(shí)，曲柄臂不向前轉(zhuǎn)動(dòng)或倒轉(zhuǎn)。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，腳蹬和曲柄臂在前車輪軸上左右兩邊。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，由于腳蹬和曲柄臂直接安裝在前車輪軸或后車輪軸上，不存在腳蹬離前輪胎或擋泥板距離小于89mm造成險(xiǎn)情的問(wèn)題，因而可大幅度縮短車的軸距到兩輪相距不小于90mm，以減少停車占地面積？還可采用24″以下車輪，使自行車變得小巧玲瓏，甚至可采用18″以下車輪，做成全長(zhǎng)不超過(guò)1米，重量不超過(guò)10公斤的微型自行車和微型折疊自行車。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，在從車座到腳蹬蹬距不變的情況下，車座可以蹬距為半徑向前向下移動(dòng)，相應(yīng)向前向下移動(dòng)車把，使騎車人座在車座上，雙腳能蹬地；在曲柄臂長(zhǎng)度不變、減小車輪直徑情況下，可降低車座，從而達(dá)到降低重心提高安全的目的。
所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，除腳蹬和典柄臂在前輪軸左右兩邊外，還在后輪軸上有鏈輪鏈條傳動(dòng)或左右有腳蹬和曲柄臂直接蹬動(dòng)，是雙軸驅(qū)動(dòng)的。
按本實(shí)用新型制造的自行車，不僅減少了零部件，減輕了重量，節(jié)約了原材料，降低了造價(jià)；而且減少的部份正是很容易出故障需要經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)的零部件，所以本實(shí)用新型自行車還能節(jié)省維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)間、勞力和錢財(cái)，還可以縮短尺寸，減少占地面積，本實(shí)用新型最大的優(yōu)點(diǎn)是能省力，可以降低重心，不易翻倒，安全。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是按現(xiàn)行26″自行車大小采用本實(shí)用新型的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的26″短軸距車示意圖。
圖3是采用本實(shí)用新型的低重心車示意圖。
圖4是本實(shí)用新型加長(zhǎng)型低重心運(yùn)動(dòng)車示意圖。
圖5圖6是前輪與后輪驅(qū)動(dòng)的微型自行車示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的雙軸驅(qū)動(dòng)車示意圖。
圖8是本實(shí)用新型的前后輪雙驅(qū)動(dòng)載人三輪車示意圖。
圖9是本實(shí)用新型的緊湊型前輪驅(qū)動(dòng)三輪車示意圖。
圖10是本實(shí)用新型的緊湊型后輪驅(qū)動(dòng)三輪車示意圖。
實(shí)施例1
圖1是按本實(shí)用新型制造的與現(xiàn)有26″長(zhǎng)短高矮一致的自行車。
利用26″自行車的前后輪(1)(14)、前叉(2)、制動(dòng)裝置、車把(4)和車座(6)，將車架(5)做成一根橫梁式，前端焊接前叉套管(3)，后端焊接后輪支撐架(8)和車座插管(7)，用軸承支承于后車輪軸(9)上。后輪輪(14)的幅條支撐于變速器殼(10)上。在后車輪軸(9)的中部左邊或右邊支伸一行星架，行星架上有平行于后輪軸(9)的行星軸，行星軸上活套行星大齒輪，行星大齒輪分別與固定在車架后車輪支撐架(8)上的內(nèi)齒固定中心輪和用軸承支承于后輪軸(9)上的小齒輪常嚙，小齒輪上有棘齒機(jī)構(gòu)，小齒輪另一端連接變速器蓋(11)，變速器殼(10)用軸承支承于車架后輪支撐架(8)與內(nèi)齒固定中心輪的連接處之上，它與用軸承支承于后車輪軸(9)上的變速器蓋(11)，共同把后車輪(14)支承于后車輪軸(9)上轉(zhuǎn)動(dòng)。在后車輪軸(9)上左右兩端對(duì)稱安裝有30～90°提前角的曲柄臂(12)(保證垂直蹬也能使得上勁并向前轉(zhuǎn))和腳蹬(13)。
當(dāng)?shù)艅?dòng)腳蹬使后車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星齒輪軸也一起繞后車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于行星齒輪軸上的行星齒輪是與固定不動(dòng)的內(nèi)齒大中心輪常嚙，因而行星齒輪只能向后車輪軸相反方向自轉(zhuǎn)，又因行星齒輪還與活套于后車輪軸上的小齒輪常嚙，從而傳動(dòng)小齒輪向后車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)變速器蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，與變速器蓋用螺栓固定的變速殼也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使相的幅條和后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
自行車的快慢除蹬力影響外，還取決于傳動(dòng)比，傳動(dòng)比由輸出齒輪齒數(shù)與輸出齒輪齒數(shù)加內(nèi)齒中心輪齒數(shù)之比決定。還可增加行星齒輪和小齒輪的配對(duì)傳動(dòng)比，使其成為變速自行車。
實(shí)施例2圖2是采用本實(shí)用新型制造的短軸距自行車的情形。
利用現(xiàn)行26″自行車的前后輪(1)(12)、前叉(3)、車座(7)和制動(dòng)裝置等，將前后輪軸(2)(8)軸距縮短至850～1000mm(輪距在200～340mm，可比現(xiàn)行26″自行車縮短120～300mm)，車把(5)向前方伸出前叉(3)150～200mm，車把(5)中間還可以安裝車筐(4)固定在車把梁上，車架(6)一端連接前叉(3)，另一端支撐后車輪軸(8)，后車輪軸左右兩端安裝有提前角的曲柄臂(10)和腳蹬(11)，中間有變速器(9)。
實(shí)施例3圖3是采用本實(shí)用新型的降低重心自行車的圖示情形，除車座(2)和車把(1)向前向下移動(dòng)一定距離外，其它和實(shí)施例1完全一樣。以后車輪軸(4)為圓心，到車座(2)距離為半徑，將車座(2)沿圓圈向前移動(dòng)一個(gè)角度，就可降低車座，從而降低騎車人的重心，在車座到腳蹬蹬距離不變的情況下(也可利用車座插管(3)調(diào)整距離)雙腳還可以蹬地，遇有緊急情況騎車人便可以馬上雙腳踩地，提高安全性，同時(shí)起步或停車時(shí)也可以利用雙腳蹬地。
實(shí)施例4將前后輪軸(1)(5)軸距加長(zhǎng)至1300～1600mm，相應(yīng)加長(zhǎng)車架(3)，車座(4)加長(zhǎng)中間有“U”字口，并向前向下移，車把(2)也相應(yīng)向前向下伸出。降低重心使運(yùn)動(dòng)員呈流線型，減少阻力，手撐在前面車把(2)上，腳腿向后蹬在腳蹬(6)上，更容易使上力，以便騎得更快。
權(quán)利要求1．一種直接蹬動(dòng)車輪自行車，它包括前后車輪、車把、前叉、車座和制動(dòng)裝置，其特征在于將腳蹬和曲柄臂安裝在車輪軸上左右兩邊，車輪軸中間有變速器。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于除縮短兩軸距離、使兩輪包括擋泥板輪距不小于90mm外，還可以制造整車長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm的微型自行車和微型折疊自行車。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于前軸或后軸是雙輪的三輪車。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于變速器是行星輪系變速機(jī)構(gòu)，即在車輪軸中間增加固定行星架和至少一根行星齒輪軸，在行星齒輪軸上活套一個(gè)行星齒輪，在車輪軸上行星齒輪軸的同側(cè)活套與行星齒輪常嚙固定連于車輪軸支撐架或前叉上不轉(zhuǎn)動(dòng)的其軸心線與車輪軸重合的內(nèi)齒中心輪，還是在同側(cè)的車輪軸上活套與行星齒輪常嚙配套帶棘齒機(jī)構(gòu)的副軸小齒輪，在車輪軸支撐架或前叉與固定內(nèi)齒中心輪的連接處之上活套變速器殼，變速器蓋與副軸齒輪連在一起，與變速器殼一起將整套變速齒輪封閉起來(lái)，并隨副軸齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，變速器殼周圍左右邊緣上有安裝車輪幅條的孔。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于變速器除有一個(gè)行星齒輪外，還有二個(gè)以上從小到大連在一塊的塔形行星齒輪，活套于車輪軸上與變速器蓋連于一體的錐形副軸上有條與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的斜槽，槽內(nèi)裝有一個(gè)高出錐形面的比單個(gè)副軸齒輪薄的滑塊和彈簧，錐形副軸上活套有相同內(nèi)齒的從大到小與行星齒輪分別對(duì)應(yīng)配套按傳動(dòng)比計(jì)算好的單個(gè)副軸齒輪，構(gòu)成的自動(dòng)變速器。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于腳蹬和曲柄臂安裝在前車輪軸上左右兩邊。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于腳蹬和曲柄臂安裝在后車輪軸上左右兩邊。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于曲柄臂有30-90°的提前角。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述直接蹬動(dòng)車輪自行車，其特征在于除腳蹬和曲柄臂安裝在前車輪軸上左右兩邊外，還在后車輪軸上有鏈輪鏈條傳動(dòng)裝置或在其軸上左右安裝有腳蹬和曲柄臂。
專利摘要一種直接蹬動(dòng)車輪自行車,將腳蹬和曲柄臂直接安裝在后輪軸或前輪軸上左右兩邊,或者同時(shí)安裝在前后輪軸上左右兩邊減少了中軸和大小鏈輪鏈條及支撐梁等零部件,從而能減輕重量,降低了造價(jià),減少了維護(hù)保養(yǎng)。本實(shí)用新型還縮短了自行車尺寸,減少占地面積。由于降低了重心,改變了騎車人的騎蹬姿勢(shì),不但可以省力,還提高了安全性。
文檔編號(hào)B62M1/00GK2351362SQ98206619
公開(kāi)日1999年12月1日 申請(qǐng)日期1998年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者黃昌友 申請(qǐng)人:黃昌友