前驅動后轉向自行車制造技術

一種帶棚的前驅動后轉向自行車，它有前后車輪、前后車架、前驅動機構，后轉向機構、車閘、可向內收起的支撐輪機構，沙發車座和遮陽棚。前驅動機構中有作擺式往復運動的腳蹬大腿總成和換向器，驅動力作用于前輪車；后轉向機構安裝在后車架上，使用于后輪，這種自行車安全、舒適、省力，還可以遮陽擋雨，適合中老年，體弱或體態肥胖者，以及騎車技術欠佳的人使用。（*該技術在1996年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本技術屬于自行車。傳統的自行車，一般均為前輪轉向后輪驅動的高鞍式自行車，它的主要缺點有1、安全性差上車需用一只腳蹬在腳蹬上，另一只腳撐地，使人和車產生一個加速度。然后將重心移到站在腳蹬上的腳上，再翩腿上車。如果撐地之腳一旦踩在冰、果皮等打滑的東西上，可能造成人仰車摔；在騎行中，當前輪被別人的車之后輪絆掛時，就會失去控制重心和保持直立的能力，極易將受絆掛者摔傷；在快速騎行時，如突然出現旁道而來的汽車、自行車等，由于制動不及時而與其相撞時，前叉和車架受力不合理，極易變形或折斷。而人離地面較高，前翻慣量大，對快速行車者和騎車技術欠佳的人潛在著一定的危險。2、驅動效率低騎行時兩腳作園周運動，當腳在最高點或最低點，施力方向與自行車大腿軸線成0°夾角時騎者再用力，驅動車輪之力為零，平均驅動效率為64％；3、舒適性差車座面積小，騎者靠兩臂支撐人的上體，以保持直立或前傾，迎風斷面較大，長途或逆風行駛易疲勞，夏季騎車，無法避免日曬和受無準備的雨淋之苦。本技術的目的在于為年老、體弱和騎車術欠佳的自行車使用者，提供一種較安全、省力、舒適的新型自行車。本技術的構成是由前后車輪、車架、驅動機構、轉向機構、車閘、支撐輪機構、沙發型低車座和遮陽棚組成。車架分為前車架和后車架，用薄鋼板壓制成形，后車架斷面為左右對稱，并焊成盒狀。變速器裝于前后車架之間；驅動機構中有作擺式往復運動的腳蹬及大腿總成，及連接左右兩大腿中軸的換向器，驅動力作用于前輪，轉向機構裝在后車架上，兩操縱桿位于車座兩側，轉向功能由后輪承擔，支撐輪機構設置在車座下方，左右兩支撐輪可以向內收回，遮陽棚有棚頂和支架，在車座的上方和后方，也安裝于后車架上。下面結合附圖詳細說明本技術。附圖1為本型車的主視圖；附圖2為本型車與現流行型車蹬動效率對比圖解。附圖3為本型車換向器結構剖視圖；附圖4為本型車變速箱結構剖視圖；附圖5為本型車變速原理示意圖；附圖6為本型車腳蹬、托架、大腿及拉桿剖視圖；附圖7為本型車整車重心調整示意圖；附圖8為支撐輪示意圖。在附圖1中，前檔板(1)、前車架(2)、腳蹬(5)、托架(6)、大腿(3)、換向器(8)、拉桿(7)、超越離合器(12)、變速器(13)、鏈輪(14)、鏈條(10)、飛輪(9)和前輪(121)組成了本型車的前驅動機構。本型車以擺式往復運動蹬行方式取代了現流行之園周蹬行方式，其原理及優點如下現流行自行車的園周運動蹬行方式優點是結構簡單、構件少、造價低。但其最大的缺點是效率低。由圖2－1中可知，其效率曲線為兩交替起伏之正弦波，正弦波上半周為作功，下半周為腳蹬空行(回程)在作功的上半周全行程的總效率為曲線復蓋下之有剖面線之平面，它由零開始，隨著時間的延續和大腿軸線與施力方向的夾角增大，效率逐漸增大，到夾角為90°時達到最大值，(出力＝入力或驅動力＝蹬動力)此后，隨夾角繼續增大效率逐漸下降，到夾角為180°時降至零，全行程平均效率為64％左右。由圖還可知，在0°和180°時，已失去傳遞驅動力之能力，在此角度前后效率很低，自行車是依靠慣性行駛，當自行車在坡路上上行，速度很低時，有停車甚至后溜的現象。擺式往復運動蹬行方式是根據上述園周蹬行方式的特點，揚長避短，改進而得。它令自行車大腿只運行于效率最高的角度區域，即大腿與施力方向成90°±60°的區域內(如圖2－2和2－3)，設此角度為作功角度，當作功角度為90°時，平均效率可達0.91，較園周蹬行平均效率提高了42％；當作功角度為120°時，平均效率為0.83，提高了29.7％，由兩圖可以看出，往復運動蹬行效率高，而且波動較小，兩腳換向時雖有一個短暫的停頓，但被較高的傳遞效率彌補，沒有園周蹬行中0°和180°的缺點。由圖可知作功角度小則往復周期短，作功角度大則往復周期長。作功角度為90°時，往復周期為園周蹬行的1／2；作功角度為120°時往復周期為園周蹬行的2／3。作功角度可運行在10°～160°之間，當需要較大的驅動力時，可選用較小的作功角度，在正常平道行駛時，可選用較大的作功角度，以減少換向次數，一般地說以90°～120°為好。在前輪(121)、軸套(52)內有連接兩大腿(3)的換向器(8)(如圖3－1)，換向器由半軸(35)、支承座(33)、滾針軸承(37)、換向軸承(41)、換向齒輪(44)、內套(42)、聯接軸(43)等組成。除了換向齒輪是六個並分為兩組、聯接軸、內套各一個外，其他另件均為兩個或兩組。換向器支撐座(33)，也是前輪軸承內座，即前輪支撐座。前輪(121)以兩組滾珠軸承(40)、軸承外座(39)和壓緊螺帽(38)與其組裝成一體，前輪以其為軸，在鏈條驅動下旋轉。支撐座是用墊鐵(32)、卡箍(36)和螺帽(31)安裝在前車架(2)上。在支撐座內由兩組滾針軸承(37)支持兩半軸(35)，支撐座(33)內端外緣和換向軸承(41)外緣均有六個突塊，與花鍵軸斷面相同，裝于換向器內套(42)的兩端，內套兩端均有與之相適應的六個突爪，兩者相配合，以固定兩端的換向軸承的相對位置不變。(如圖3－3)半軸內端有齒輪，齒輪的節園比換向軸承中孔大，故半軸不會自行外竄。每個半軸齒輪分別與一組(三個)換向齒輪同時嚙合，(圖3－4和3－6)兩組換向齒輪又相間地相鄰嚙合(圖3－5)，這樣就可將一個半軸的扭力傳給另一個半軸，它的傳動關系是左端半軸→換向齒輪(設為A組)→換向齒輪(B組)→右端半軸。其轉向變換為左端半軸(順轉)→A組換向齒輪(逆轉)→B組換向齒輪(順轉)→右端半軸(逆轉)兩半軸轉向相反，故可實現兩腳蹬的換向。如果向前蹬動任一腳蹬時，另一側之腳蹬可自行向后退回，為另一只腳蹬動作好準備。換向軸承(41)可用青銅加工。為了保持兩半軸的同軸度，半軸內端有一孔，以一個連接軸(43)插于兩半軸內孔中，因其位移量和角速度不大，配合間隙很小，換向器內有充足的潤滑脂，故可使兩半軸同軸并作相對運動。半軸外端用銷(34)與大腿(3)連接，與普通自行車大腿與中軸的連接方法相同。大腿的中部有一個連接耳(4)，耳上有一孔，並攻有陰螺紋，有一球形肖(97)裝于其內側，並與拉桿(7)連接。作用于腳蹬上之力，通過拉桿(7)傳給變速器(14)，大腿下端裝有腳蹬(5)，腳蹬結構與普通自行車相同，其中一部分是采用自行車通用件。由于本型車騎行時腳是向前下方伸，為此，在腳蹬后部特制了一個托架(6)如圖6－2，托架是與腳蹬內外鋼板制成一體，比腳蹬上端面高出5－6毫米，從上方看，托架部分是向后內彎，成八字形，并與鞋底中部輪廓所接觸部分近似，這樣，當不施力之腳向后收，腳蹬上平面較陡，人腿自然放松時，腳不會由腳蹬上滑落下來。兩大腿通過一拉桿后端的連接套管與變速箱第一軸(53)兩端之超越離合器擺臂(64)上之球形銷(63)連接。如圖4－2，兩超越離合器(11)是以半園鍵(72)和外卡圈(73)裝在第一軸兩端，兩超越離合器座(71)是左右不可互換的。這樣當左右兩腳蹬上之力經拉桿交替拖動兩擺臂時，兩超越離合器交替地結合、分離，便可使輸入軸轉動起來。第一軸(53)由兩付軸承支持，軸承座(55)與軸之間裝有密封圈(54)，以防變速器內潤滑油外漏，變速器殼由鋁合金鑄造，分成左右兩半并用5條螺栓緊固成一體，變速器上部有注油口，下部有放油本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶棚的前驅動后轉向自行車，包括前后車輪、車架、驅動機構、轉向機構和車座，本實用新型的特征在于它還包括可收放的支撐輪機構和遮陽棚；該車架分為前車架（２）和后車架（２１）兩部分；驅動機構中有作擺式往復運動的腳蹬機構（５）和換向器（８），該換向器（８）裝在前輪軸套內，由半軸（３５）支撐座（３３），滾針軸承（３７），換向軸承（４１）、換向齒輪（４４）和連接軸（４３）組成，齒輪相互嚙合使兩半軸作反向同步轉動，并使驅動力作用于前輪（１２１）；轉向機構設置在后車架（２１）上，并作用于后車輪（１２２），兩操縱桿位于車座兩側，便于調整重心和轉向操作；支撐輪機構設置在車座下方，兩支撐輪由收輪桿杠（１５）控制，可向內收起，由放輪桿杠（１１７）控制，可放下支撐自行車；遮陽棚安裝在車座上空，一則遮陽擋雨，二則在車快速行駛時產生一種自然升力，與重心配合穩定車輛。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種帶棚的前驅動后轉向自行車，包括前后車輪、車架、驅動機構、轉向機構和車座，本實用新型的特征在于它還包括可收放的支撐輪機構和遮陽棚；該車架分為前車架(2)和后車架(21)兩部分；驅動機構中有作擺式往復運動的腳蹬機構(5)和換向器(8)，該換向器(8)裝在前輪軸套內，由半軸(35)支撐座(33)，滾針軸承(37)，換向軸承(41)、換向齒輪(44)和連接軸(43)組成，齒輪相互嚙合使兩半軸作反向同步轉動，并使驅動力作用于前輪(121)；轉向機構設置在后車架(21)上，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王思奇，
申請(專利權)人：王思奇，
類型：實用新型
國別省市：14[中國|山西]