專(zhuān)利名稱(chēng)：活動(dòng)車(chē)蹬的制作方法
活動(dòng)車(chē)蹬有著不同尋常的作用。
活動(dòng)車(chē)蹬為輪軸結(jié)構(gòu)，屬于自行車(chē)人力三輪車(chē)的中軸部件，是一種新型的人力機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置。
就我所知，現(xiàn)有的自行車(chē)驅(qū)置都是輪軸結(jié)構(gòu)。左右搖臂相當(dāng)于兩條杠桿，蹬車(chē)時(shí)撬動(dòng)軸輥，通過(guò)鏈輪，鏈條的傳動(dòng)，使車(chē)子運(yùn)行起來(lái)。
很明顯搖臂愈長(zhǎng)，臂力就愈大，蹬車(chē)時(shí)就愈省力。為了省力我們應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿，初中物理課本在杠桿的應(yīng)用章節(jié)里作了這樣的論述。但現(xiàn)有機(jī)車(chē)的驅(qū)動(dòng)裝置的左右搖臂都是反向銷(xiāo)定在中軸的兩端，不論順時(shí)針或反時(shí)針搖動(dòng)臂桿，中軸、鏈輪、鏈條都同時(shí)同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂受限于圓周搖動(dòng)的弱點(diǎn)，臂桿偏短，臂力不足。而活動(dòng)車(chē)蹬不同，左右搖臂的臂頭內(nèi)做有活動(dòng)機(jī)關(guān)，將臂桿向下蹬時(shí)，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將臂桿向上返擺時(shí)，鏈輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)搖臂互動(dòng)裝置，蹬車(chē)時(shí)，不需圓周搖動(dòng)臂桿，也能連續(xù)驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)。搖動(dòng)角度小，能有效地加長(zhǎng)臂桿，從而達(dá)到加大臂力，提高人力機(jī)車(chē)性能的目的。
活動(dòng)車(chē)蹬由左活動(dòng)搖臂、右活動(dòng)搖臂、腳蹬、中軸鋼球、中軸蜿中軸輥，鏈輪和搖臂互動(dòng)裝置8大部件組成?，F(xiàn)以適宜作自行車(chē)中軸部件的活動(dòng)車(chē)蹬為例。各個(gè)零件的尺寸，按以下進(jìn)行，便可造出一個(gè)完整的活動(dòng)車(chē)蹬。
1、鏈輪。選用或按現(xiàn)有自行車(chē)40牙或48牙規(guī)格的鏈輪進(jìn)行制造，另外，需加4個(gè)裝拆孔。即距輪軸孔中點(diǎn)15mm處開(kāi)鉆，每隔90度角鉆一個(gè)，共鉆4個(gè)，直徑4mm。
2、右活動(dòng)搖臂。所有零件均用優(yōu)質(zhì)鋼材制造。右活動(dòng)搖臂的頭部扁圓形做有活動(dòng)機(jī)關(guān)，打開(kāi)機(jī)關(guān)來(lái)看，右活動(dòng)搖臂由平檔、芯子、千斤、千斤簧、臂桿、絲檔和鋼珠構(gòu)成。內(nèi)部結(jié)構(gòu)與自行車(chē)飛輪相似。
(1)平檔。做成圓環(huán)形，直徑73mm，高5mm，圓孔直徑50mm，在內(nèi)側(cè)邊沿車(chē)鋼珠環(huán)槽，寬3mm，深2mm，在近圓孔內(nèi)側(cè)車(chē)千斤簧安插環(huán)槽，寬2mm，深1mm。
(2)芯子。做成圓軸狀，長(zhǎng)28mm，中心開(kāi)個(gè)正方形的孔，直貫兩端，邊長(zhǎng)13mm，在中部做個(gè)凸形圓環(huán)，直徑62mm，高8mm；在凸形圓環(huán)內(nèi)中線對(duì)稱(chēng)開(kāi)2個(gè)口，長(zhǎng)12mm，深6mm；在開(kāi)口的左側(cè)鉆成圓槽狀，直徑4mm；芯子下端做平檔接口的圓榫頭，高15mm，直徑50mm；在榫頭的橫截面距中點(diǎn)15mm開(kāi)鉆螺絲孔，用來(lái)安裝鏈輪，每隔90度角鉆一個(gè)，共鉆4個(gè)孔，直徑4mm，深10mm；在芯子的另一端做絲檔的螺絲接口，高5mm，直徑50mm，車(chē)螺紋；做好芯子后，將平檔套在芯子的榫頭上，用電焊工藝使之永久性固定。
(3)千斤。長(zhǎng)12mm，寬7mm，背部梢凸，腹部微凹千斤腳部做成圓柱狀，直徑4mm，頂口部位較厚4mm，近腳部位則較薄3mm，腹部做一條縱中線溝寬1mm，深1mm。
(4)千斤簧。用富于彈性的細(xì)綱絲彎折成Z形狀。綱絲直徑0.5mm，長(zhǎng)度30mm，中部折段長(zhǎng)4mm，兩頭折段長(zhǎng)分別為6mm，20mm。
(5)臂桿。頭部做成套筒狀，高18mm，外側(cè)直徑80mm，內(nèi)側(cè)直徑74mm。在內(nèi)側(cè)做凸齒環(huán)，環(huán)面寬8mm，高5mm，居于套筒內(nèi)側(cè)之中，即套筒兩頭高出齒環(huán)5mm。齒節(jié)距8mm，按順時(shí)針傾斜排例；齒口高2.5mm，齒口線與齒環(huán)切線垂直。凸齒環(huán)基部?jī)蓚?cè)車(chē)鋼珠滾動(dòng)圓槽，深1mm，寬3mm；臂桿長(zhǎng)，從套筒中線至腳蹬安裝孔中線300mm，臂桿做成頭大尾小近套筒的高20mm，寬18mm；近安裝腳蹬孔的高18mm，寬16mm。在距套筒中線170mm處的臂桿左側(cè)做一個(gè)柱頭，用來(lái)掛皮帶。柱頭長(zhǎng)25mm，分兩節(jié)；基部直徑15mm，長(zhǎng)12mm；尾部直徑12mm，長(zhǎng)13mm，并在柱頭末端鉆插銷(xiāo)孔，直徑2mm。在臂桿的尾端做腳蹬安裝孔，直徑16mm，車(chē)螺紋。
(6)絲檔。做成圓環(huán)形，高5mm，直徑73mm；圓孔直徑50mm，車(chē)螺紋。在內(nèi)側(cè)邊沿車(chē)鋼珠滾動(dòng)槽，寬3mm，深2mm。在外側(cè)對(duì)稱(chēng)做2個(gè)裝折小孔眼，深3mm，直徑4mm。
(7)鋼珠。與現(xiàn)有自行車(chē)飛輪鋼珠相同，可直接選用或按相同規(guī)格制造，數(shù)量300顆。
右活動(dòng)搖臂的全部做發(fā)備好后，先把千斤裝入芯子的一個(gè)開(kāi)口，千年簧插入千斤的對(duì)面平檔一側(cè)的孔隙里，另一頭壓入千斤的線溝，然后套上臂桿，放上鋼珠，旋上絲檔，整裝備用。
3、左活動(dòng)搖臂。零件數(shù)量、制造方法與右活動(dòng)搖臂相同，但不需安裝鏈輪，所以芯子比右活動(dòng)搖臂的芯子做短10mm，即安裝平檔的圓榫頭只做5mm長(zhǎng)，臂桿圓環(huán)內(nèi)的齒尖按反時(shí)針傾斜排列，柱頭做在臂桿的右側(cè)。
4、搖臂互動(dòng)裝置。做好的搖臂互動(dòng)裝置象個(gè)小鐵盒，由滑輪架、滑輪、皮帶和滑輪罩組成。
(1)滑輪。用圓鐵筒，圓環(huán)鐵和軸心焊接成形。圓鐵筒的鐵板厚度3mm，圓鐵筒長(zhǎng)70mm，直徑45mm；圓環(huán)鐵高3mm，直徑55mm，圓孔直徑10mm；軸心長(zhǎng)94mm，直徑10mm，選用鋼條制作。焊接時(shí)，將圓環(huán)鐵放在鐵筒的兩端，軸心鋼條穿過(guò)圓環(huán)的圓孔，軸心頭露出9mm，然后焊接固定。
(2)皮帶。選用柔軟、耐酸堿、拉力好的化纖紡織物做皮帶，橡皮條也可選用。皮帶長(zhǎng)300mm，寬30mm，厚度2mm；在皮帶的兩頭用不銹鋼片做掛環(huán)，圓孔直徑12mm。
(3)滑輪架。用3塊2mm厚的鋼板進(jìn)行制造。底板2塊，每塊長(zhǎng)200mm，寬90mm，其中一段長(zhǎng)20mm直角彎折。
軸承板1塊，長(zhǎng)682mm，寬64mm。先在兩端刈凹口，長(zhǎng)130mm，寬24mm；從兩端邊線向內(nèi)量至294mm處定壓折線，將鋼板壓折，這時(shí)鋼板被壓成“門(mén)”形狀。兩側(cè)腳高294mm，頂部平面長(zhǎng)94mm。在內(nèi)側(cè)做滑輪軸承，即在縱中線距壓折線40mm外焊接，軸承高10mm，內(nèi)徑12mm，外徑20mm。
滑輪架的焊接，先把做好的滑輪安裝入軸承，再將軸承板夾住底板，底板邊與軸承板凹口邊沿對(duì)接整齊，然后焊接固定。做好的滑輪架左右兩側(cè)都有一個(gè)槽狀，槽邊高20mm，在每條的槽邊上，即在縱橫中線距邊線10mm處鉆螺絲孔，直徑4mm，用來(lái)因定滑輪罩。
(4)滑輪罩。左右各一個(gè)，共二個(gè)。先刈取一塊和340mm，寬140mm，厚2mm的鋼板，再將鋼板做成長(zhǎng)300mm，寬10mm，高20mm的長(zhǎng)方形蓋。后開(kāi)彎孔，彎孔內(nèi)圓半徑160mm，外圓半徑180mm，孔寬20mm，長(zhǎng)180mm，彎孔下端距罩底邊線20mm，彎孔上端離罩上邊線100mm，彎口向內(nèi)，彎孔縱中線與滑輪罩線中線相對(duì)。在滑輪罩的4條框邊上的中點(diǎn)，距邊線10mm處鉆圓孔、直徑4mm，以便安裝。
5、腳蹬。與26英寸自行車(chē)的腳蹬規(guī)格相同，可直接選用或按相同規(guī)格制造。
6、中軸鋼球。與26英寸自行車(chē)的規(guī)格相同可直接選用或按相同規(guī)格制造。
7、中軸碗。與26英寸自行車(chē)的規(guī)格相同，可直接選用或制造。
8、中軸輥。與山地自行車(chē)的方榫軸輥相同，可直接選用或制造。
以上零件制造備好后，先把鏈輪與右活動(dòng)搖臂的芯子用螺絲釘固定，將搖臂的柱頭伸入搖臂互動(dòng)裝置滑輪置的彎孔內(nèi)，扣上皮帶鋼環(huán)，加放墊圈、用直徑2mm的細(xì)鐵線將皮帶鋼環(huán)鋼定，蓋上滑輪罩；左右活動(dòng)搖臂的頭部分別安裝在軸輥的方榫上，搖臂尾孔裝上腳蹬，至此，一個(gè)新型的活動(dòng)車(chē)蹬便呈現(xiàn)于眼前。
活動(dòng)車(chē)蹬的工作原理是，裝有千斤的左右活動(dòng)搖臂被向下蹬動(dòng)時(shí)，千斤口與臂桿頭部?jī)?nèi)的齒口相頂，使鏈輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度；將搖臂向上搖動(dòng)時(shí)，千斤口從臂桿頭部上的鋸齒狀背面滑過(guò)，鏈輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)搖臂互動(dòng)裝置，能使左右活動(dòng)搖臂輪換配合搖動(dòng)，當(dāng)?shù)畔伦蟊蹢U時(shí)，右臂桿反而被向上拉起，為下次蹬動(dòng)作準(zhǔn)備；當(dāng)?shù)畔伦蟊蹢U時(shí)，右壁桿又被順勢(shì)向上拉起，如此重復(fù)，使鏈輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
活動(dòng)車(chē)蹬作人力機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置，比現(xiàn)有的車(chē)蹬好得多，一是可根據(jù)臂桿的長(zhǎng)短調(diào)整壁桿的搖動(dòng)角度和擺幅；二是蹬車(chē)時(shí)左右臂桿時(shí)常處在正前方的有效角度內(nèi)搖動(dòng)，角度佳，連續(xù)性好；三是不需圓周360度角搖動(dòng)臂桿，也能連續(xù)驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)；四是腳蹬移動(dòng)距離小，易蹬動(dòng)；五是能大幅地加長(zhǎng)臂桿，臂力大，如現(xiàn)有的車(chē)蹬，一般臂桿長(zhǎng)度20cm左右，如要再加長(zhǎng)就難于連續(xù)搖動(dòng)，但活動(dòng)車(chē)蹬不同，搖臂的臂桿可以做到30-40cm，有的人力機(jī)車(chē)還可做得更長(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡原理，臂桿愈長(zhǎng)、臂力就愈大；六是同一機(jī)軸安裝數(shù)組活動(dòng)車(chē)蹬可同時(shí)蹬動(dòng)。
活動(dòng)車(chē)蹬是理想的人力機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置。如同于自行車(chē)，可使自行車(chē)輕快如飛，更具實(shí)用；如用于人力脫粒機(jī)，可省力省時(shí)，提高工效；如用于人力三輪車(chē)，會(huì)大大地提高拉載能力和運(yùn)行速度。
利用活動(dòng)車(chē)蹬臂長(zhǎng)、力大、易蹬動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，有一個(gè)大膽的設(shè)想——制造擴(kuò)速自行車(chē)。即在中軸與后軸之間設(shè)一個(gè)傳動(dòng)軸，在傳動(dòng)軸的兩端分別安裝小鏈輪和大鏈輪。小鏈輪、大鏈輪的牙數(shù)比為1∶2；大鏈輪與后軸飛輪相對(duì)，這種車(chē)每蹬動(dòng)一次可使后車(chē)輪加培擴(kuò)大速度運(yùn)轉(zhuǎn)，跑動(dòng)更快。
為便于理解，繪了13幅附圖，現(xiàn)作圖面說(shuō)明如下

圖1、是活動(dòng)車(chē)蹬立體圖。
圖2、是右活動(dòng)搖臂立體圖。
圖3、為右活動(dòng)搖臂結(jié)構(gòu)圖，從上到下次序是平檔、芯子、千斤、臂桿、絲檔。
圖4、是右活動(dòng)搖臂的芯子三視圖。
圖5、是絲檔的正視、俯視圖。
圖6、是左活動(dòng)搖臂的芯子三視圖。
圖7、是平檔的正視、俯視圖。
圖8、是右活動(dòng)搖臂的臂桿的正視俯視圖，以及臂桿頭部的剖視圖。
圖9、是千斤的三視圖。比例1∶1。
圖10、是搖臂互動(dòng)裝置立體圖。
圖11、是搖臂互動(dòng)裝置構(gòu)造圖，從左到右的次序?yàn)樽蠡喺?、滑輪架、右滑輪罩，從滑輪架?nèi)還繪了滑輪、皮帶的安裝位置。
圖12、是滑輪架構(gòu)造圖，以上到下的次序?yàn)檩S承板、底板。
圖13、是軸承板三視圖。比例1∶4以上三視圖、正視、俯視圖，除寫(xiě)明以外，其余繪圖比例均是1∶2.7，繪制單位mm。
活動(dòng)車(chē)蹬，按使用需要可做成多種規(guī)格和形狀。如臂桿可做成直形的，也可做成彎的；如加長(zhǎng)臂桿、芯子、千斤待等零件也可相應(yīng)加大尺寸；搖臂互動(dòng)裝置做滑輪罩，這是從美觀、防塵、防雨、防曬的角度考慮而設(shè)，有的人力機(jī)車(chē)不需這些功能，可不做滑輪罩。
申請(qǐng)人認(rèn)為實(shí)現(xiàn)活動(dòng)車(chē)蹬的最好方式是制造活動(dòng)車(chē)蹬自行車(chē)。因?yàn)楝F(xiàn)有的自行車(chē)零件可以利用，容易實(shí)現(xiàn)，制造時(shí)分四步進(jìn)行。
第一步，車(chē)架的制造。制造活勸車(chē)蹬自行車(chē)，關(guān)鍵是把車(chē)架做成適合安裝活動(dòng)車(chē)蹬。車(chē)架的構(gòu)造，做成雙彎管車(chē)架。鋼管的直徑，鋼管的條數(shù)、前管、中軸軸承的規(guī)格，制造技術(shù)與鳳凰750型自行車(chē)相同，但車(chē)架鋼管之間的駁接角度，鋼管的長(zhǎng)度需作調(diào)整?，F(xiàn)在沿用現(xiàn)有的車(chē)架零件名稱(chēng)，作實(shí)施說(shuō)明。
立管。即相接在中軸軸承與鞍座之間鋼管，長(zhǎng)480mm。
平叉。即相接在中軸軸承兩端與后軸兩端的2條小鋼管，長(zhǎng)420mm，立管與平叉的駁接內(nèi)角80度角。
下彎管。即駁接在前管下方與中軸軸承之間的彎管。下彎管總長(zhǎng)620mm，彎折135度角；其中一段長(zhǎng)190mm，另一段長(zhǎng)430mm；短的段口與中軸軸承相接，并使短段與平叉處在同一條直線；長(zhǎng)的段口與前管下方相接。
上彎管。即駁接在前管上方與立管之間的彎管，彎管總長(zhǎng)560mm，彎折140角度，其中一段長(zhǎng)230mm，另一段長(zhǎng)330mm。短的段口與立管中部相接，交接內(nèi)角100度，距下彎管210mm，長(zhǎng)的段口與前管上方相接。
立叉。即相接在立管上端兩側(cè)與后軸兩端的2條小鋼管，長(zhǎng)540mm。立叉尾部與平叉尾部的駁接，立叉與立管的焊接，以及各鋼管口的處理技術(shù)與現(xiàn)有自行車(chē)相同。
第二步，安裝搖臂互動(dòng)裝置。車(chē)架做好后，把搖臂互動(dòng)裝置安裝在上下彎管之間，滑輪罩的彎孔中點(diǎn)距離中軸170mm，搖臂互動(dòng)裝置的凹口卡住下彎管，頂部與上彎管相貼、然后焊接固定。
第三步，安裝活動(dòng)搖臂。用現(xiàn)有14cm的山地車(chē)方榫軸輥?zhàn)髦休S，把裝有鏈輪的右活動(dòng)搖臂安裝在中軸的右端，左活動(dòng)搖臂安裝在中軸的左端，臂桿的柱頭伸入滑輪罩的彎孔，扣上皮帶掛環(huán)，臂桿的尾端裝上腳蹬。
第四步，其它零部件、如前后輪、飛輪、鏈條、車(chē)閘、車(chē)把、前叉、鞍座等等，照用26英寸自行車(chē)的零件安裝，則可制造出一架新型的自行車(chē)。
權(quán)利要求
1.與現(xiàn)有的車(chē)蹬搖動(dòng)形式不同。左右活動(dòng)搖臂的臂頭里做有芯子，千斤等活動(dòng)機(jī)構(gòu)，加設(shè)搖臂互動(dòng)裝置能夠巧妙地使左右活動(dòng)搖臂配合搖動(dòng)。當(dāng)?shù)畔掠冶蹢U時(shí)，左臂桿被順勢(shì)向上拉起，為下次蹬動(dòng)作準(zhǔn)備，當(dāng)?shù)畔掠冶蹢U時(shí)，左臂桿又被順勢(shì)向上拉起，如此重復(fù)，不需圓周360度角搖動(dòng)臂桿，也能連續(xù)驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)。
2.是臂桿搖動(dòng)角度小、角度佳、連續(xù)性好、易蹬動(dòng)?；顒?dòng)車(chē)蹬可以把左右活動(dòng)搖臂的臂桿放在正前方的最佳位置蹬動(dòng)，臂桿的搖動(dòng)角度90度左右，加上反擺回位，每蹬動(dòng)一次臂桿，臂桿的搖擺角度之和等于180度，比現(xiàn)有車(chē)蹬360度角圓周搖動(dòng)減少了一半的搖動(dòng)角度。而且腳蹬不需貫性回位，接力快。
3.活動(dòng)車(chē)蹬搖臂長(zhǎng)，臂力大?，F(xiàn)有自行車(chē)的車(chē)蹬，一般臂桿的長(zhǎng)度20厘米左右，如果加長(zhǎng)就難于連續(xù)搖動(dòng)?；顒?dòng)車(chē)蹬不同，臂桿做長(zhǎng)加1倍也不影響蹬動(dòng)，用于其它人力機(jī)車(chē)還可以把臂桿做得更長(zhǎng)，臂桿愈長(zhǎng)，臂力就愈大。
全文摘要
活動(dòng)車(chē)蹬屬于輪軸結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有車(chē)蹬受限于圓周搖動(dòng)的弱點(diǎn)。臂桿短,臂力小;搖動(dòng)角度大,蹬車(chē)費(fèi)力。但活動(dòng)車(chē)蹬的左右搖臂的臂頭做有活動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu),蹬下臂桿時(shí),鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng),臂桿向上搖動(dòng)時(shí),鏈輪不轉(zhuǎn)動(dòng);設(shè)搖臂互動(dòng)裝置,把雙臂放在前方不需圓周搖動(dòng)臂桿,也能連續(xù)驅(qū)車(chē)。蹬動(dòng)角度佳、搖動(dòng)角度小,能大幅地加長(zhǎng)臂桿,臂力大,使現(xiàn)有車(chē)蹬存在的問(wèn)題都得到迎刃而解,是理想的人力機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)B62M1/24GK1245762SQ9811815
公開(kāi)日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1998年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月24日
發(fā)明者裴春益 申請(qǐng)人:裴春益