專利名稱：折疊式齒輪傳動小輪徑多功能自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種按裝有可沿兩個軸線轉(zhuǎn)動的后輪驅(qū)動系統(tǒng)的小直徑車輪多功能自行車。當兩輪在車架平面內(nèi)轉(zhuǎn)動時(總體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)行自行車大致相同)，可作為自行車用；當兩輪垂直于車架平面轉(zhuǎn)動時，通過簡便的組合，可作為行李車，手推車等用。由于車架中部為鉸鏈聯(lián)結(jié)，故可拆疊成更小體積裝入一個多功能包內(nèi)攜帶；又因該包是可拆合的，除作為裝物包外，還可配合該車的各種狀態(tài)實現(xiàn)各種功能。
現(xiàn)行自行車由于鏈傳動的局限性(一級鏈傳動速比不可能太高)，故使自行車輪子小型化受到了限制。不少的發(fā)明家通過卓有成效的努力，發(fā)明了各種各樣的折疊自行車，并使之幾乎達到了盡善盡美的程度。但通觀起來，均由于車輪直徑大的局限使車體較重大而難以推廣。最近，瑞典發(fā)明了一種小輪徑齒帶傳動在車架平面內(nèi)折疊的自行車。見示意圖(1)(此信息見于91年11月港粵信息報)。按圖中的箭頭轉(zhuǎn)折，可折疊成示意圖(2)。達到了體積小(高85cm)重量輕(9kg)，攜帶輕便的目的。但由于功能單一，速度不太高(時速25km)，仍難以滿足現(xiàn)代人們居家或差旅多功能的要求。
現(xiàn)行的行李車，手推車等雖具有各種各樣的功能，但還沒有可轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕熊嚨能囆?，故其使用也有局限性。如一種常見的行李車，見示意圖(3)及圖(4)，沿箭頭方向折疊可成一個面積較小的平面，載貨和攜帶都很輕便。但該車作為人們差旅的短途工具，由于不具備自行車功能也不能滿足要求。還有，各種童車，雖已有搖床、手推車、童車等多功能用的車型，但限使于兒童階段，也顯有局限性。
自行車鏈傳動存在著諸多缺點，如易掉鏈，傳動強度及平穩(wěn)性差，難實現(xiàn)封閉潤滑，效率低、壽命短等。為了克服上述缺點，不少發(fā)明家作出了大量的成績。使齒輪傳動(或齒形帶)代替鏈傳動具有可行性，并且成為一種發(fā)展趨勢。如中國專利技術CN203049U?！逗筝S齒輪驅(qū)動三變速無鏈自行車》。該新型是齒輪傳動自行車上的一種后軸齒輪驅(qū)動三變速裝置。其結(jié)構(gòu)見示意圖(5)。該裝置由曲柄1、傘齒輪2、3、5、6、傳動桿4、三變速后軸7構(gòu)成。齒輪2與曲柄1固聯(lián)，齒輪3與4分別固聯(lián)于傳動桿兩端，齒輪6與7軸端固聯(lián)；齒輪2與3、5與6分別嚙合。當中軸曲柄轉(zhuǎn)動時，齒輪2轉(zhuǎn)動，齒輪3轉(zhuǎn)動，傳動桿4轉(zhuǎn)動的同時齒輪5轉(zhuǎn)動，齒輪6隨之轉(zhuǎn)動，三變速裝置之軸皮7同時轉(zhuǎn)動，后輪隨之轉(zhuǎn)動，自行車行駛。此傳動系統(tǒng)剛性好，潤滑輕便，壽命高，三速。使上述鏈傳動的缺點得到了改善。該裝置采用了傳動杠傳遞扭距，傳遞距離大，從而滿足現(xiàn)行自行車結(jié)構(gòu)要求。但該裝置也存在著一些弱點，如結(jié)構(gòu)復雜；采用了相對于圓柱直齒輪在制造上難度和成本均高一些的傘齒輪；嚙合齒輪多而使效率有所降低等，故不甚理想。
本實用新型的目的是要提供一種新型自行車，以便通過簡便的拆裝組合具有自行車短途代步功能和行李車、手推車、童車等載人載物功能。并采用了全封閉潤滑的圓柱直齒輪傳動系統(tǒng)，以期使上述的自行車鏈傳動諸缺點得到較全面的改善，從而滿足居家，差旅多功能的能為人們一生的各個階段服務的折疊小輪自行車。
本實用新型的目的是通過圖(6)的設計結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。其結(jié)構(gòu)主要由前輪1、前叉2、下扁梁車架3、隨車工具－板手4、支架5、腳架6、線閘7、把立管8、車把9、車座10、鞍管11、上橫梁12、卡箍13、中軸立管14、腳蹬15、斜管16、后輪傳動機構(gòu)17、車梯18、左后叉19等主要零部件組成。零部件1、2、3、4、7、8、9構(gòu)成前輪控向系統(tǒng)，其中把立管8套裝于前叉2內(nèi)，松開卡箍，把立管8可在2內(nèi)上下移動或轉(zhuǎn)動，并可在所需位置鎖定。零部件10～19構(gòu)成車架及驅(qū)動系統(tǒng)，其中上橫梁12左端與車把立管8軸承聯(lián)結(jié)，故當車把轉(zhuǎn)向時與橫梁不干涉；后輪驅(qū)動機構(gòu)17可將腳蹬力矩通過齒輪傳遞到后輪使之轉(zhuǎn)動而驅(qū)動整車前進(其祥解見后述)；鞍管11套裝于14內(nèi)，靠卡箍13松開或鎖緊。零部件5和6分別插卡于下扁梁兩側(cè)的鉸鏈彈性卡內(nèi)。由于鉸鏈作用可以調(diào)整5和6的距離，故可在車架方框內(nèi)(框的面積是按現(xiàn)流行的硬皮提箱設計的)卡裝一個硬皮提箱。這一功能在圖(6)的A向視圖(7)中可看出?？傊?，該車如圖(6)總體結(jié)構(gòu)功能除上述結(jié)構(gòu)與現(xiàn)行自行車略有出入外，其余均與之相同。當欲乘時，由于輪徑小，除可采用現(xiàn)行側(cè)滑行上車習慣方式外，也可采用正后滑行上車跨座方式，而這種方式是顯然便易的。關于該車的騎行與現(xiàn)行車同，不贅述。
從圖(6)結(jié)構(gòu)看，由于把立管和鞍管在松開卡箍后可在其套管內(nèi)伸縮(旋轉(zhuǎn))并隨之鎖定，故座和把的高度可在很大的范圍內(nèi)調(diào)整，以適應不同的身長之人騎乘。成年人乘時，見圖(6)；少年人乘時，見示意圖(8)；在后軸兩端按裝上兩輔輪時，可使孩童座乘，見示意圖(9)及其B向示圖(10)。順便提及一點，該新型作為孩童騎乘時，可拆去上橫梁12，部件5和6，同時為滿足孩童臂短的要求，將車把彎向內(nèi)鎖定。
從圖(6)結(jié)構(gòu)看，由于下扁梁車架3及上橫梁12中部為鉸鏈聯(lián)結(jié)，在松開鎖緊的卡套后，整車可沿鉸鏈轉(zhuǎn)軸線對折，即將兩輪均轉(zhuǎn)向內(nèi)傾斜(前輪轉(zhuǎn)180°；拆下斜管后將后輪沿中軸轉(zhuǎn)動80°，其具體結(jié)構(gòu)功能見后述)，然后對折，將把立管及鞍管降至最低位，將左后叉19側(cè)的腳蹬拆下反裝，再將車把拆下插入中間空內(nèi)，可達最小體積要求。折疊后的形式見圖(11)及其俯視圖(12)。
為了攜帶方便，本實用新型設計了一個背包(也可提)。見圖(13)。其幾何形狀為距形，沿EFC及ABG為拉鏈結(jié)構(gòu)，見雙點劃線，帶“’”的點為對應點，當展開后再沿箭頭對折，可為一長方形墊子。鏈鎖穿掛于如圖(13)各環(huán)內(nèi)，可作為背帶，也可鉤掛于E及H點環(huán)內(nèi)，當提帶用(見雙點劃線)。
鏈鎖的結(jié)構(gòu)見示意圖(14)，再端為插柱式通用鎖(約長2.5m)可作為行李車的扎捆繩及穿鎖等。
上述的背包是多功能的，作為一個主要用途，是為了裝包折疊車用，其應用示意件圖(11)及圖(12)雙點劃線，其它功用配合后述的本新型的各種功能再加以說明。
為了達到取代鏈傳動及其它功能車等的轉(zhuǎn)換，特別設計了后輪傳動機構(gòu)，見圖(15)。主要由中軸立管14，齒輪盒002，圓柱直齒輪003、011、013，中軸套管004，右后叉體，005，中軸006，曲柄緊固件008、009，軸承010，過輪軸012，飛輪(鏈齒改為漸開線直齒)014，后軸套015，后軸016，斜管16，車提18，后輪017，氈墊018，左后叉19，緊固件019，支架5，鎖緊螺母等主要零部件組成。整體結(jié)構(gòu)以中軸套管004為基。當松開卡箍時，中軸立管14在車架后管內(nèi)轉(zhuǎn)動，整個傳動機構(gòu)隨之沿中軸立管的軸線同步轉(zhuǎn)動，并可以在所需角度上隨之由卡箍鎖緊；全封閉齒輪箱內(nèi)固于005上，其內(nèi)注潤滑脂并開有注口。
由于左后叉19與右后叉體005固聯(lián)于中軸套管004兩端，兩叉嵌于14的端槽內(nèi)，當松開鎖定螺母020時，整個機構(gòu)可沿中軸線在槽許可的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動角度可據(jù)需要選定，見圖(16)本結(jié)構(gòu)設計的是80°。需要說明的是，在轉(zhuǎn)動前須拆開斜管16(松開后輪軸端母即可)。
關于傳動原理如下當曲柄產(chǎn)生力矩帶動中軸轉(zhuǎn)動，帶動與006固聯(lián)的齒輪003轉(zhuǎn)動，帶動與之嚙合的齒輪011轉(zhuǎn)動，帶動與011固聯(lián)的過輪軸012轉(zhuǎn)動，由于齒輪013固聯(lián)于012，故011與013同步轉(zhuǎn)動，013帶動與之齒合的飛輪轉(zhuǎn)動，從而帶動后輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動整個車前進。
本實用新型的齒輪傳動系統(tǒng)密封在齒輪盒內(nèi)，構(gòu)成一個封閉的潤滑空間，其各個旋轉(zhuǎn)軸均設有軸承，故整個傳動應是輕快的；本傳動系統(tǒng)采用圓柱直齒輪，傳動平穩(wěn)、剛性好，且沒有軸向分力，易使整體結(jié)構(gòu)簡化。本結(jié)構(gòu)采用兩級(若輪徑加大可采用多級，或多增加過輪數(shù)，但效率低些)，速比為l＝［Z齒輪003xZ齒輪013］［Z齒輪011xZ齒輪014］本結(jié)構(gòu)的輪徑可在8″～12″之間選擇，若整個齒輪之齒數(shù)Z，可有l(wèi)＝(6～10)之速比。若選輪徑為8″，可得速比l＝7為宜，這將是本系統(tǒng)預選之輪徑，這樣可與28″車一樣快速度。由于整體齒輪傳動系統(tǒng)為一般技術，又由于其余結(jié)構(gòu)也為自行技術的通用技術，故不贅述。
本新型傳動機構(gòu)設計的兩個旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，是為了能實現(xiàn)行李車等各種功能車的轉(zhuǎn)換。如前述，用隨車工具搬手4將圖(6)中的斜管16及車梯18由后軸松開，將這端拆下；將車架卡箍松開旋轉(zhuǎn)90°(向齒輪盒反向轉(zhuǎn))然后鎖緊；車把也右旋90°；按照圖(17)的方式將斜管及拉開的車梯卡裝入松開的卡箍內(nèi)后隨之將卡箍鎖緊；將車把卡箍松開后，按圖(17)所示位置，一端穿入座環(huán)內(nèi)，一端仍裝入卡箍鎖緊；將圖(15)螺母020松開，將傳動系統(tǒng)按圖(6)及圖(15)雙點劃線所示旋轉(zhuǎn)到位后鎖緊，將圖(6)的支架5及6按圖(17)及其側(cè)視圖(18)按裝；將腳架6卡入彈性卡內(nèi)如圖(18)放平，將支架5插入6窄框內(nèi)并將長端插入前后叉上緊固件019內(nèi)并鎖緊；將曲柄15拆下按圖(17)(將拆下的008再裝緊中軸端)及圖(18)裝入支架5之卡箍內(nèi)并鎖緊，最后將搬手4仍裝卡于原位，此時與現(xiàn)行之行李車折疊功能相同的轉(zhuǎn)換完成。從圖(18)看出此車呈“h”型，與現(xiàn)折疊行李車展開結(jié)構(gòu)形式幾乎一樣，功用使用方法也同。只是在需扎捆貨物時，用圖(14)鎖鏈取代彈性皮筋。此轉(zhuǎn)換的行李車除具有現(xiàn)折疊行李車之優(yōu)點外，由于采用氣胎輪，故行走時震動小而增加平穩(wěn)性；還由于當如圖(18)放置時，鋪上如圖(13)展開的拉鏈包時，可當臨時坐椅使用。此車也具有折疊功能，將圖(18)019松開，可將5及6拆下，曲柄15可按箭頭折疊，這樣可減小放置空間。
如前述，將圖(6)中的支架5直接插入鉸鏈彈性卡內(nèi)，按圖(19)角度按裝，另端用圖(18)的勾板勾緊(防止支架按圖(19)箭頭方向翻轉(zhuǎn))；腳蹬15反向按裝，把踏板插入腳架窄框內(nèi)，并用轉(zhuǎn)動螺栓將曲柄鎖緊，再將圖(14)展開的拉鏈包鋪上(連結(jié)方式多樣，略)，就完成如圖(19)的轉(zhuǎn)換。此型式可滿足居家坐椅功用要求。
如前述，只須將圖(18)的支架5拆下直接按裝在彈性卡內(nèi)，按圖(20)方式放置，再將拉鏈包展開墊鋪上，可按圖(20)方式放置于地面，就完成有小單人床的功能轉(zhuǎn)換，此型可為單人床用(小孩用床)。
如前述，將圖(19)的腳架6下端按裝上輔輪，將車提18展開為U型按裝于腳架輪軸內(nèi)側(cè)就可完成車的功能轉(zhuǎn)換。此時可作手推車(或童車)使用。見其示意圖(21)。
如前述，將腳架6垂直于車架平面將其窄框卡于上橫12上鎖緊(與


圖19按裝于曲柄上的方式同)再按上輔輪，將支架5也按圖(19)鋪上泡沫墊，就完成圖(22)的功能轉(zhuǎn)換，此時可作為兒童搖床使用。
綜上所述，本實用新型通過一件多用及各種結(jié)構(gòu)的及其位置的拆裝變換，可形成齒輪傳動的折疊小輪徑自行車，少兒車、童車等代步短途工具；還可利用后輪傳動機構(gòu)的兩軸線轉(zhuǎn)動變換，可形成折疊式行李車、手推車、搖床、坐椅、孩床等居家或載人載物工具?？傊緦嵱眯滦蜕鲜龅陌朔N功能，在人生的個個階段均能找到其功用，并且對現(xiàn)行的自行車、行李車的一些缺點作了許多改善，是人們居家、差旅、載人載物，攜帶方便、用途廣泛的多功能工具。
權利要求1.一種可折疊齒輪傳動小輪徑多功能自行車，主要包括由前輪1、前叉2、把立管8、車把9、車架3、后輪017、鞍管11、鞍座、中軸等零部件組成，其特征是中軸上的驅(qū)動齒輪003帶動安裝在右后叉體005上的二聯(lián)齒輪011、013、齒輪013帶動安裝在后軸016上的飛輪014，后輪017隨之轉(zhuǎn)動，下扁梁車架3的沒有定位槽的后管內(nèi)套裝中軸立管14，由后管定位槽和卡箍固定位置，中軸立管14的橫管內(nèi)套裝中軸套管004，由螺母020固定位置。
2.如權利要求1所述的多功能自行車，其特征是右后叉體005和左后叉19，分別緊固于中軸套管004兩端并嵌于中軸立管14橫管上的限位槽內(nèi)。
3.如權利要求1所述的多功能自行車，其特征是全封閉齒輪箱及其內(nèi)裝的齒輪傳動結(jié)構(gòu)，均以右后叉體005為基按裝。
4.如權利要求1與3所述的多功能自行車，其特征是主動齒輪003通過過輪系列及飛輪齒輪014實現(xiàn)增速傳動，至少包括一組過輪，011，013。
5.如權利要求1與3所述的多功能自行車，其特征是所述傳動齒輪全部采用園柱直齒輪。
6.如權利要求4所述多功能自行車，其特征是所述傳動齒輪全部采用園柱直齒輪。
7.如權利要求1與3所述的多功能自行車，其特征是飛輪齒輪014由自行車飛輪外圈的鏈輪改為漸開線園柱直齒輪。
8.如權利要求4所述的多功能自行車，其特征是飛輪齒輪014由自行車飛輪處圈的鏈輪改為漸開線園柱直齒輪。
9.如權利要求5所述的多功能自行車，其特征是飛輪齒輪014由自行車飛輪外圈的鏈輪改為漸開線園柱直齒輪。
專利摘要本實用新型是一種可折疊的齒輪傳動小輪徑多功能自行車。它主要采用后輪齒輪傳動變換結(jié)構(gòu)使車輪的方位變換，通過各種新穎和通用的自行車零部件簡易拆裝組合，實現(xiàn)了自行車、行李車、手推車等車型的八種轉(zhuǎn)換，從而使其具有人們的一生中的各個階段均可找到應用的多功能車。由于采用了全封閉齒輪傳動，效率高、壽命長，對現(xiàn)行的自行車、行李車的一些缺點進行了改善，是人們居家、差旅、載人載物，攜帶方便又用途廣泛的多功能短途運載輕型工具。
文檔編號B62K15/00GK2136795SQ9222552
公開日1993年6月23日 申請日期1992年6月22日 優(yōu)先權日1992年6月22日
發(fā)明者賈新 申請人:賈新