專利名稱：往復蹬踏無級變速折疊自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于交通運輸類，是一種可折疊的往復蹬踏及能實現(xiàn)無級變速的自行車。
背景技術：
現(xiàn)有的折疊自行車，折疊或展開時都要做十幾個動作，耗時10～20秒，比較費事，有的折疊后體積較大，攜帶并不十分文便。而現(xiàn)在所普遍采用的旋轉蹬踏驅動方式的自行車，驅動時力矩變化大且有上下死點，牙盤鏈條及多級飛輪變速裝置結構復雜，人力作功的傳遞效率低，已有的相關發(fā)明及實用新型專利有的占用空間大，有的在實施時技術上有一定困難。為使已發(fā)展完善、臻于成熟的傳統(tǒng)自行車有所突破，提供一種省力、高效率、攜帶方便，且能無級變速的自行車，設計出本實用新型。

發(fā)明內容
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是本自行車車架分為前半車架、后半車架兩部分，均為三角形結構，中間由中折疊軸絞接，中折疊軸與自行車中軸平行，前叉立管軸套與前半車架之間由前折疊軸絞接，前叉立管軸套下部由下拉桿與后半車架絞接，前叉立管分上下兩半，中間絞接，其上半部分通過上拉桿與后半車架絞接，后輪架上端與后半車架之間由后折疊軸絞接，后輪架下端通過后拉桿與前半車架絞接，后輪架上端有一扇形齒輪與鞍座立管下端的小齒輪嚙合。前折疊軸是由兩種軸以一定角度套合構成，其一為前叉立管軸套軸，其二為前半車架軸。與前半車架后端安裝的提手相連的鎖定鉤，在整車為展開狀態(tài)時鉤在后半車架的鎖定孔中，使前、后兩半車架鎖定成一整體車架，如附


圖1所示狀態(tài)。當需要折疊時，用手一提提手，鎖定鉤從鎖定孔中脫開，前、后兩半車架在重力作用下，沿中折疊軸旋轉，同時，由于這個旋轉，使與前半車架相連的后拉桿及與后半車架相連的上下拉桿都向中間方向牽拉，在這個牽拉作用下，使前后車輪收攏，前叉立管上半部分放倒，后輪架上端的扇形齒輪帶動鞍座立管下端的小齒輪旋轉，鞍座立管也放倒，整車收攏如附圖2所示狀態(tài)，一個動作即可完成折疊。需要展開時，只要一手握住前叉立管上半部，一手握住鞍座立管，向左右方向一掰，整車各部分動作與前述相反，即可展開，當展開到位時，鎖定鉤自動鎖在后半車架的鎖定孔中，鎖定整車，一個動作即可完成展開。車把分為左、中、右三段，中段固定在前叉立管上，左、右段絞接在中段的左右兩端，可折疊。往復蹬踏、無級變速驅動系統(tǒng)由后軸飛輪組合、扁形鏈條、前鏈輪無級變速器構成。后軸飛輪組合構造如下在后軸上固定有左右兩個園形檔片，在兩個檔片上呈120度角均勻的分布左右各三個行星齒輪，左右對應的行星齒輪同軸固定，左(或右)側行星齒輪較小，其內側緣與左(或右)飛輪的外齒輪相嚙臺。右(或左)側行星齒輪較大，其外側緣與同側飛輪的內齒輪相嚙合，左右兩側飛輪均通過棘爪與后軸皮外側緣棘齒相接觸，使后軸皮只能向一個方向轉動，后軸皮通過輻條連接后輪。左右兩條扁形鏈條的一端分別固定在左右飛輪的的鏈條槽中，另一通過左右兩個前鏈輪無級變速器外緣的鏈條槽固定在前鏈輪底板的銷釘上。前鏈輪無級變速器底板上半部分等距離分布著五個或六個鏈條槽葉片，每個鏈條槽葉片的另一端為半園形齒輪，通過軸與底板相連，半園形齒輪內側緣與蝸輪組的大齒輪嚙合，蝸輪組的小齒輪的軸穿過底板，軸的另一端固定著從動齒輪，從動齒輪與雙向齒輪嚙合，雙向齒輪正向或反向(順時針或逆時針)轉動受增速棘爪或減速或爪控制。
本實用新型的有益效果是(1)本實用新型可快速折疊，折疊或展開各僅需要一個動作，1～2秒鐘時間即可。(2)折疊后體積小，攜帶方便。(3)本自行車騎行時只需上下往復蹬踏，而不是傳統(tǒng)自行車的雙腳做園周運動的蹬踏方式，無死點，力矩變化小，最大限度地利用有效施力角度，因此比傳統(tǒng)自行車提高效率10～13％，省力。(4)操作簡單、結構可靠的無級變速功能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖1是本實用新型的整車展開狀態(tài)(10∶1)示意圖(A園圈內為前折疊軸形狀示意圖)圖2是本實用新型的折疊狀態(tài)示意圖(B園圈內為中間部分局部放大)圖3是后軸飛輪組合的分解狀態(tài)剖面構造圖圖4是前鏈輪無級變速器的分解狀態(tài)剖面構造圖在
圖1、圖2中(1)前半車架 (2)前折疊軸(3)前叉立管軸套(4)前叉立管絞接(5)前叉立管 (6)上拉桿 (7)下拉桿 (8)提手(9)鞍座立管 (10)小齒輪 (11)扇形齒輪 (12)后折疊軸(13)后軸飛輪組合(14)后拉桿 (15)扁形鏈條 (16)后半車架(17)中折疊軸(18)前鏈輪無級變速器 (19)腳踏板在圖3中(20)固定檔片(21)左飛輪 (22)外齒輪(23)滾珠軸承(24)后軸(25)后軸皮的棘齒(26)輻條 (27)行星齒輪
(28)右飛輪(29)內齒輪(30)鏈條槽(31)棘爪(32)后軸皮在圖4中(33)中軸(34)減速棘爪(35)增速棘爪(36)鏈條槽葉片(37)前鏈輪底板 (38)外蓋(39)蝸輪組 (40)鏈條銷釘(41)從動齒輪(42)雙向齒輪具體實施方式
在
圖1中，前半車架(1)與后半車架(16)由中折疊軸(17)絞接，前半車架(1)三角架的另一端通過前折疊軸(2)與前叉立管軸套(3)絞接，前叉立管(5)在前叉立管軸套(3)內轉動，前叉立管(5)的上下兩半部分由前叉立管絞接(4)相連，前叉立管(5)的上半部分通過上拉桿(6)與后半車架(16)絞接，前叉立管軸套(3)下端通過下拉桿(7)與后半車架(16)絞接，前折疊軸(2)形狀如圖2-A園圈內所示，前叉立管軸套軸與前半車架軸以一定角度套合構成，可使前叉立管在整車為展開狀態(tài)時在整車平面內，折疊時，前叉立管可扭轉一定角度，使前車輪與后車輪錯開平面，前后車輪可部分重疊。后輪架上端與后半車架(16)之間由后折疊軸(12)絞接，后輪架下端通過后拉桿(14)與前半車架(1)絞接，后輪架上端有一扇形齒輪(11)與鞍座立管(9)下端的小齒輪(10)嚙合，與前半車架后端安裝的提手(8)相連的鎖定鉤①，在整車為展開狀態(tài)時，鉤在后半車架的鎖定孔②中，使前后兩半車架鎖定成一整體車架，如附
圖1所示。當需要折疊時，用手一提提手(8)，鎖定鉤①從鎖定孔②中脫開，前、后兩半車架在重力作用下，沿中折疊軸(17)旋轉，同時牽拉與后半車架(16)相絞接的上、下拉桿(6)(7)及與前半車架(1)相絞接的后拉桿(14)，使前后車輪收攏，前叉立管(5)的上半部分放倒，鞍座立管(9)也由于扇形齒輪(11)帶動小齒輪(10)旋轉而放倒，整車收攏如附圖2所示狀態(tài)，一個動作即可完成折疊。需要展開時，只要一手握住前叉立管上半部(5)，一手握住鞍座立管(9)，向左右方向一掰，整車動作與前述相反，即可展開，展開到位后，鎖定鉤①自動鎖在后半車架的鎖定孔②中，鎖定整車。
當向下蹬左腳踏板(19)時，前鏈輪無級變速器(18)帶動扁形鏈條(15)向前運動，由于扁形鏈條(15)的另一端是纏繞在后軸飛輪組合(13)的鏈條槽(30)中，因而使左飛輪(21)逆時針方向轉動，這個轉動通過棘爪(31)帶動后軸皮(32)上的棘齒(25)，使后軸皮(32)一起轉動，通過輻條帶動后車輪向前轉動。同時，由于左飛輪(21)內的外齒輪(22)和三個行星齒輪(27)內側相嚙合，使行星齒輪(27)順時針轉動，而與之同軸的右側行星齒輪外鍘緣與右飛輪(28)的內齒輪(29)相嚙合，因此，使右飛輪(28)順時針轉動，棘爪(31)滑過后軸皮(32)上的棘齒，右側的扁形鏈條卷繞在右飛輪(28)的鏈條槽(30)中，并通過右前鏈輪無級變速器使右腳踏板升高，右腳踏下時，轉動方向與上述相反，右飛輪通過棘爪—棘齒—后軸皮使后輪繼續(xù)向前轉動，并帶動左腳踏板升高，如此往復上下蹬踏使后輪不停地向前滾動。左右兩側的扁形鏈條(15)的前端通過前鏈輪的鏈條槽(36)固定在鏈條銷釘(40)上，位于車把手上的變速桿可向“+”(增速)或“-”(減速)兩個方向撥動。如果向“+”增速方向撥動，在鋼絲繩的牽拉下，增速棘爪(35)頂在雙向齒輪(42)上，由于棘爪固定在車架的適當位置，使雙向齒輪(42)只能單方向轉動，在腳踏板(19)被踏下降時，雙向齒輪(42)不能隨著轉動，即相對于前鏈輪底板(37)旋轉一個角度，該旋轉通過從動齒輪(41)、蝸輪組(39)傳遞到五個鏈條槽葉片(36)的半園形齒輪上，使五個鏈條槽葉片張開，即增大了前鏈輪半徑，達到增速目的，放開變速桿，棘爪(35)不再頂著雙向齒輪(42)，變速過程停止，由于鏈條槽葉片可停在任意位置，從而連續(xù)改變前鏈輪半徑，所以能無級變速，當把變速桿撥向“-”時，變速過程與上述相反，可連續(xù)減速。車把分為左、中、右三段，中段固定在前叉立管上，且與前叉立管垂直，左、右段絞接在中段的左右兩端，可折疊。
權利要求1.一種由后軸飛輪組合、扁形鏈條、前鏈輪無級變速器構成的往復蹬踏、無級變速驅動系統(tǒng)及由前半車架、后半車架、前折疊軸、中折疊軸、后折疊軸、上拉桿、下拉桿、后拉桿構成的折疊系統(tǒng)所組成的往復蹬踏、無級變速、快速折疊自行車，其特征是折疊方式是前半車架和后半車架以中折疊軸為軸轉動，在自行車本身所在的平面內折疊，折疊時前后車輪收攏，前叉立管，鞍座立管均同時放倒，整車收攏成一個長方體，后軸飛輪組合的左飛輪、右飛輪由于其后軸皮內兩側的行星齒輪的內、外兩側分別與左右兩飛輪的內齒輪、外齒輪相嚙合而反方向旋轉，即當左飛輪順時針旋轉時右飛輪逆時針旋轉，反之亦然，這個旋轉力矩通過左右兩飛輪內的棘爪、后軸皮外緣的棘齒單方向的傳遞到后軸皮，使后軸皮只能向一個方向轉動，前鏈輪內的幾個葉片狀鏈條槽在變速棘爪、雙向齒輪、從動齒輪，蝸輪組所傳遞的旋轉力矩作用下，可自由張開、合攏，并可停在任意位置，而連續(xù)改變前鏈輪半徑，從而實現(xiàn)無級變速，后軸飛輪組合與前鏈輪之間用扁形鏈條相連接。
2.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是均為三角形的前半車架和后半車與之間由中折疊軸絞接，中折疊軸與自行車中軸平行，前叉立管軸套與前半車架的另一頂角由前折疊軸絞接，后半車架的另一頂角與后輪架上端由后折疊軸絞接，并有上拉桿、下拉桿一端分別與前叉立管軸套、前叉立管上半部絞接，另一端分別與后半車架絞接，后輪架下端通過后拉桿與前半車架絞接，后輪架上端有一扇形齒輪與鞍座立管下端的小齒輪嚙合，前半車架的第三角安裝有提手，提手與鎖定鉤相連接，后半車架的第三角端面與鎖定鉤相對應的位置有鎖定孔。
3.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是在后軸上固定有左右兩個園形檔片，在兩個檔片外側呈120度角均勻的分布左右各三個行星齒輪，相對應的左右兩個行星齒輪同軸固定，一側行星齒輪較小，其內側緣、即靠近后軸一側緣與同側飛輪的外齒輪相嚙合，另一側行星齒輪較大，其外側緣、即遠離后軸的外側緣與同側飛輪的內齒輪相嚙合，左右兩側飛輪均通過棘爪與后軸皮外側緣棘齒相接觸。
4.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是前折疊軸的形狀是由前叉立管軸套軸及前半車架軸以一定角度套合構成，可使前叉立管在整車折疊過程中沿與整車所在平面相垂直方向偏轉一定角度。
5.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是前鏈輪無級變速器與后軸飛輪組合之間通過扁形鏈條相連接，其一端固定在前鏈輪無級變速器底板的銷釘上，另一端經纏繞在后軸飛輪組合的鏈條槽內后固定在后軸飛輪組合的銷釘上。
6.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是在該自行車中軸上按裝有左右兩個前鏈輪無級變速器，每個前鏈輪無級變速器的底板的上半部分等距離分布著五個或六個鏈條槽葉片，每個鏈條槽葉片內側一端為半園形齒輪，通過軸與底板相連，半園形齒輪內側緣與蝸輪組的大齒輪嚙合，蝸輪組的小齒輪的軸穿過底板固定有從動齒輪，從動齒輪與雙向齒輪嚙合，雙向齒輪與底板軸同軸，雙向齒輪外側緣相對應位置有增速棘爪、減速棘爪，這兩個棘爪通過鋼蠅與變速桿相連。
7.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是當后軸飛輪組合按裝在中軸上時即稱中軸飛輪組合，其左右兩側飛輪連接腳踏桿，腳踏桿按裝有腳踏板。
8.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是由后軸飛輪組合、扁形鏈條、前鏈輪無級變速器構成的往復蹬踏、無級變速驅動系統(tǒng)可以單獨或整體安裝在非折疊式、即傳統(tǒng)自行車上。
9.根據權利要求1所述的往復蹬踏無級變速折疊自行車，其特征是無級變速器獨立使用時可與前鏈輪分離，單獨安裝在后半車架適當位置，多個鏈條槽葉片呈環(huán)形安裝在無級變速器底板上。
專利摘要一種往復蹬踏、無級變速、可快速折疊的自行車，只用一個動作、一至二秒鐘時間即可折疊或展開該自行車，折疊后體積小、攜帶方便。由后軸飛輪組合、扁形鏈條、前鏈輪無級變速器構成的往復蹬踏、無級變速的驅動系統(tǒng)，可克服傳統(tǒng)自行車的傳動效率低、且腳踏板有上下死點的缺點。該車騎行時，在兩側扁形鏈條帶動下，左飛輪、右飛輪始終反方向旋轉，因此，只要上下往復蹬踏即可前進。該車腳踏板無死點，力矩變化小，最大限度地利用有效施力角度，比傳統(tǒng)自行車提高效率10－13％，省力。騎行時用手向“+”或“－”方向撥動變速桿，通過變速棘爪、雙向齒輪、蝸輪組的傳動，可連續(xù)改變前鏈輪半徑并可停在任意位置，具有操作簡單、結構可靠的無級變速功能。
文檔編號B62M1/24GK2931266SQ200620002738
公開日2007年8月8日 申請日期2006年1月6日 優(yōu)先權日2006年1月6日
發(fā)明者孫立雪 申請人:孫立雪