專利名稱：多功能無鏈自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及作業(yè)運輸中無軌陸用車輛，為一種新型傳動機構的自行車。
目前，人們乘坐的自行車，一般都不具備緩沖，省力的功能。由于道路不平，自行車在騎行時所產生的上下震動，使騎行人倍感不適。并且由于車身的劇烈震動，使騎行時的阻力大大增加。在現有自行車傳動機構的輪轂中，有漲剎輪轂(圖1)，普通輪轂(圖2)、倒剎車輪轂(圖3)、內變速輪轂(圖4)，以及外變速飛輪和倒剎變速輪轂等等。漲剎輪轂和普通輪轂比較常見，倒剎車輪轂具有制動的功能，它的制動方式是通過踏腳逆踩來實現的。當踏腳順踩時，則是按11的速比前進。內變速輪轂是根據行星輪系統(tǒng)傳動原理設計而成的，它可以掛出高、中、低三個檔位。內變速輪轂還具有制動功能，它的剎車方式是通過手動來實現的。在上述各種輪轂中，它們共同的結構特征是主軸中心和輪胎中心共軸，它們都不具備緩沖、省力的功能。
本實用新型之目的，在于提供一種具有緩沖、省力、變速、制動等多種功能的自行車輪轂，它改變了現有自行車輪轂的主軸中心和輪胎中心同軸的傳動結構，使主軸中心和輪轂中心偏離了一定的距離，且主軸能繞輪轂中心在一定的范圍內擺動。在棘輪、棘爪的作用下，當主軸下擺時，便帶動輪轂轉動一定的弧度，從而使自行車前進一段距離，并且利用這種輪轂制成多功能無鏈自行車。
圖(1)為現有自行車漲剎輪轂結構示意圖圖(2)為現有自行車普通輪轂結構示意圖圖(3)為現有自行車倒剎車輪轂結構示意圖圖(4)為現有自行車內變速輪轂結構示意圖。
圖(5)為本實用新型主動輪輪轂結構示意圖。
圖(6)為本實用新型被動輪輪轂結構示意圖。
圖(7)為本實用新型主動輪輪轂傳動原理圖。
圖(8)為本實用新型主動輪輪轂工作原理圖。
圖(9)為本實用新型被動輪輪轂工作原理圖。
圖(10)為本實用新型車身結構示意圖。
圖(11)為本實用新型實施例(1)結構示意圖。
圖(12)為本實用新型實施例(2)結構示意圖。
圖(13)為本實用新型實施例(3)結構示意圖。
本實用新型的技術解決方案是這種多功能無鏈自行車具有多種功能的主動輪輪轂和被動輪輪轂及與其配套的車身。
本技術方案的主動輪輪轂(圖5)由踏腳(1、21)，錐銷(2、20)并帽(3、19)銅套(4、17)開合套(5，18)，軸檔(6，16)，左右端蓋軸檔(7，33)，棘輪軸碗(8)內齒輪軸碗(34)，剎車開合塊(9)，剎車片(39)，固定大齒輪(10)，活動雙聯(lián)齒輪座(11)，內棘輪外齒輪(12、28)、撐子(13、29)，齒輪軸檔(14，32)、調節(jié)墊片(15，31)、并帽(22，30)、棘齒(23)、剎車偏心軸(24)、扭簧(25)、行星輪(26)、軸銷(27)、緩沖彈簧鋼板(35，41)輪轂外筒(36)、太陽輪齒輪座(37)，支架齒輪(38)、固定齒輪軸(40)、主軸(42)、緩沖彈簧鋼板固定塊(43，45)車架后叉(前叉)(44、46)、平鍵(47)等零件構成。
它們的聯(lián)接關系是踏腳(1，21)是靠錐銷(2，20)將其固定在主軸(42)上的，并帽(3，19)、軸檔(6，16)均是靠絲扣擰在主軸(42)上的，左右端蓋軸檔(7，33)的內鋼碗處，分別是靠軸檔(6，16)通過鋼球來支撐的。左右端蓋軸檔(7、33)的外鋼碗處，通過鋼球分別支撐著棘輪軸碗(8)和內齒輪軸碗(34)。輪轂外筒(36)，內齒輪軸碗(34)和棘輪軸碗(8)此三件靠絲扣連接成為一整體。輪轂外筒(36)上面的A孔為輻條連接孔。活動雙聯(lián)齒輪座(11)可以在主軸(42)上滑動，齒輪軸檔(14)通過絲扣擰在活動雙聯(lián)齒輪座(11)上，其上面通過鋼球支撐著內棘輪外齒輪(12)。撐子(13)一端靠細鋼絲壓簧將其壓在活動雙聯(lián)齒輪座(11)的槽溝內，而另一端和內棘輪外齒輪(12)的內棘齒相齒合。調節(jié)墊片(15)套在主軸(42)上。固定大齒輪(10)通過平鍵(47)固定在主軸(42)上。剎車偏心軸(24)共有兩件，一件和左端蓋軸檔(7)為固定連接，另一件為活動連接，其上面還安裝有供剎車用的板桿(圖中未畫)。剎車偏心軸(24)的凹槽內固定著剎車開合塊(9)，并通過拉簧(圖中未畫)將其拉緊。剎車片(39)用鉚釘固定在剎車開合塊(9)上。固定齒輪軸(40)依靠并帽(22，30)和內方孔卡子(圖中未畫)將其固定在左、右端蓋軸檔(7，33)的偏心孔中。棘齒(23)在固定齒輪軸(40)上為滑動配合，并通過扭簧(25)將其壓向一邊。支架齒輪(38)內孔和固定齒輪軸(40)為滑動配合，其外齒和固定大齒輪(10)相齒合。四個行星齒輪(26)通過四根銷軸(27)對稱的固定在支架齒輪(38)上。四個行星齒輪(26)分別與固定齒輪軸(40)的外齒和太陽輪齒輪座(37)的內齒相齒合。太陽輪齒輪座(37)的內孔和固定齒輪軸(40)為滑動配合，其外齒和雙聯(lián)齒輪座(11)的外齒相齒合。齒輪軸檔(32)和太陽輪齒輪座(37)為絲扣連接。其上面通過鋼球支撐著內棘輪外齒輪(28)，撐子(29)一頭用細鋼絲壓在太陽輪齒輪座(37)的槽溝內，另一頭和內棘輪外齒輪(28)的內棘齒相齒合。調節(jié)墊片(31)套在固定齒輪軸(40)上。緩沖彈簧鋼板(35，41)，一頭壓在固定齒輪軸(40)以上，另一頭靠壓板(43，45)將其固定在車架前叉(后叉)(44，46)上。
本技術方案的被動輪輪轂(圖6)由夾塊(1)，前叉(2，20)，并帽(3)，固定塊(4)、固定軸(5)螺帽(6，23)左端軸碗(7)，輪轂外筒(8)，剎車片(9)、緩沖彈簧鋼板(10)、大軸檔(11)、螺釘(12)、剎車偏心銷(13)、左端蓋軸檔(14)、剎車開合塊(15)、扭簧(16)、棘齒(17)、鋼球(18)、主軸(19)、小軸檔(21)、剎車板桿(22)、右端蓋軸檔(24)、棘輪軸碗(25)等零件構成。
它們的聯(lián)接關系是左端軸碗(7)輪轂外筒(8)和棘輪軸碗(25)此三件靠絲扣連接成為一個整體，在左端蓋軸檔(14)、右端蓋軸檔(24)和鋼球(18)的支撐下，能自由的轉動。由于有棘齒(17)、棘輪軸碗(25)和扭簧(16)的作用，輪轂外筒(8)只能朝正方向旋轉。A孔為輻條連接孔。大軸檔(11)，小軸檔(21)與主軸(19)靠絲扣連接，并通過夾塊(1)和固定塊(4)使之與車架前叉(2，20)固定連接。緩沖彈簧鋼板(10)一頭用螺釘(12)固定在大軸檔(11)上，另一頭壓在固定軸(5)上。左端蓋軸檔(14)和右端蓋軸檔(24)可以在大軸檔(11)和小軸檔(21)上自由旋轉，但由于有緩沖彈簧鋼板(10)和定位塊(圖中未畫)的作用，故只能在規(guī)定150°的范圍內轉動，剎車開合塊(15)在拉簧(圖中未畫)的作用下，靠剎車偏心銷(13)的凹槽定位，扭動剎車板桿(22)，便可起到制動的作用。本結構和前叉的聯(lián)接方式與現有自行車相似，即主軸(19)固定在前叉(2，20)的槽中，并且用螺帽將其擰緊。
本技術方案的車身結構(圖10)自行車前后輪均為主動輪，車架為梯形形狀，車架中部設置了兩根三角撐筋，車架前端設置了一根立管，立管內安置著前叉，籠頭和前叉的結構和普通自行車相同，前叉端部與主動輪輪轂相連接，在車架橫梁前半部，設置了供前騎行人乘坐的坐凳，坐凳后面設置了靠背，靠背后面還設置了供后騎行人使用的一雙扶手，在車架橫梁的尾部，設置了供后騎行人乘坐的坐凳，后坐凳下面的后叉與后輪相連接。
主動輪輪轂傳動原理如(圖7)所示如圖當踏腳(1)順踩時，固定大齒輪(10)帶動支架齒輪(38)作反向轉動。并通過銷軸(27)帶動行星輪(26)繞固定齒輪軸(40)旋轉，從而帶動太陽輪齒輪座(37)作高速反相運轉。由于太陽輪齒輪座(37)反轉，此時內棘輪外齒輪(28)上的棘輪棘爪(29)不起作用。故內棘輪外齒輪(28)在太陽輪齒輪座(37)上滑動。同時，太陽輪齒輪座(37)帶動活動雙聯(lián)齒輪座(11)作正向運轉，在棘輪、棘爪(13)的作用下，內棘輪外齒輪(12)和活動雙聯(lián)齒輪座(11)同步運轉，便帶動了內齒輪軸碗(34)作正向高速運轉。這便是自行車的快檔，此時車輪和踏腳之速比為2.51。
當踏腳(1)反踏時，內棘輪外齒輪(12)上的棘輪棘爪(13)不起作用，故內棘輪外齒輪(12)在活動雙聯(lián)齒輪座(11)上滑動。相反，此時太陽輪齒輪座(37)順轉，內棘輪外齒輪(28)在棘輪棘爪(29)的作用下和太陽輪齒輪座(37)同步運轉，便帶動內齒輪軸碗(34)作正向低速運轉。這便是自行車的慢檔。此時車輪和踏腳之速比為11。
本實用新型中只有一個快檔和一個慢檔兩級變速。騎行時，是否會覺得變速級數少了一點呢？事實上并非級數越多越好，對于普通自行車來說，車速并非很高，在很小的范圍內，配置過多的變速級數，就會出現級差過小或重疊的現象。平常不少人騎行現有的三速、五速等變速自行車，一般都是掛著21(中速)的速比騎行的。有時既使在踩上坡時，也很少變速。其原因是變速麻煩，沒有一定的熟練程度，很難掛進檔。而本實用新型的變速方式十分簡單，它沒有設置變檔手柄，變速時不需用手掛檔。當要騎快車時，踏腳順踩。而在上坡等騎行阻力增大時，只需踏腳逆踩便是慢檔。十分靈活方便。
本實用新型慢檔時需踏腳逆踩，而騎車人雙腳逆踩時是否會不習慣呢？是否會影響騎車人發(fā)力呢？實驗證明不會影響。因為普通自行車在一般的公路上騎行時，騎快檔的時間多，騎慢檔的時間少。只有在上坡阻力增大時，才掛慢檔，才需踏腳逆踩。由于騎行阻力增大，此時踏速(踏腳轉速)低，騎行速度慢，并要求有較大的力量蹬踏腳。而逆踩時，坐管角相對增大，在雙手的配合下，可以很自然的將全身的重量壓在踏腳上，使自行車很快爬上陡坡。不過逆踩時間長了，雙手容易疲勞，但一般上坡時間并不很長，正好彌補了這點不足。
圖(7)中，(24)和(9)為制動裝置，其工作原理和目前通用的漲剎輪轂一樣，當開合漲剎(9)漲開時，便是剎車。
圖(7)中，(23)和(8)是省力棘輪、棘爪，它的功能是只允許車輪順轉，而不能逆轉。
主動輪輪轂工作原理如圖(8)所示附圖(8)為本實用新型主動輪輪轂的緩沖，省力功能原理示意圖。
圖中(46)是車架前叉(后叉)，它扦在開合套(5)的凹槽內，用兩個螺釘(G)將其連接緊。(36)是輪轂外筒，上面的A孔是安裝輻條用的，輪轂外筒(36)是依靠端蓋軸檔(7)通過鋼球H來支撐的，主軸(42)和軸檔(6)為絲扣連接。軸檔(6)通過鋼球(a)支撐著端蓋軸檔(7)。銅套(4)在軸檔(6)和開合套(5)之間。緩沖彈簧鋼板(41)一頭用螺釘固定在車架前叉(后叉)(46)上，另一頭壓在滑動套(E)上。滑動套(E)和固定齒輪軸(40)為滑動配合。限位銷(F)固定在端蓋軸檔(7)上。棘齒(23)套在固定齒輪軸(40)上，棘輪軸碗(8)和輪轂外筒(36)靠絲扣固定連接。棘輪軸碗(8)和棘齒(23)相互齒合。
緩沖彈簧鋼板(41)朝著箭頭C所示的方向壓迫著固定齒輪軸(40)，使園心O3和園心O2繞著園心O1作逆時針方向擺動。當園心O2擺到上止點(B)的位置時，由于限位銷(F)起作用，故園心O2再不能往上擺了。當人坐上自行車時，人體的重量朝著箭頭P所示的方向壓向主軸(42)，此時緩沖彈簧鋼板(41)被壓縮，園心O2繞著園心O1朝著順時針方向從上止點(B)擺向下止點(B1)。箭頭D表示車輪前進的方向。棘輪軸碗(8)和棘齒(23)的作用是只允許車輪順轉，也就是只允許輪轂外筒(36)朝著箭頭D所示的方向旋轉。
當自行車未坐人時，由于緩沖彈簧鋼板(41)的彈力，使園心O2在上止點(B)的位置，當人坐上自行車時，緩沖彈簧鋼板(41)被壓縮，園心O2從上止點B沿著(
)園弧移向下止點(B1)。由于人體的重量不同，園心O2在(
)園弧上的位置也有所差異。在計算緩沖彈簧鋼板的彈力大小時，只要能滿足人體的重量就行，而不必考慮車輛在行駛時沖擊力的大小。因為本實用新型是靠將車輛下落時的沖擊力轉變成為推動車輛水平前進的動力的同時來實現緩沖的。而并不是單純依靠緩沖彈簧鋼板(41)的彈力來實現緩沖的。所以當人體的重力P壓向主軸(42)時，其園心O2既使擺到了下止點(B1)的位置，也不會影響騎行時的緩沖效果。
當車輛在行駛時，也就是輪轂外筒(36)朝著箭頭D所示的方向旋轉時，棘輪軸碗(8)在棘齒(23)上滑動。當公路上出現坑洼時，由于前進時的慣性，車輛一時還沒有下落，此時車輛騰空，在此瞬間，重力P消失。這時主軸(42)在垂直方向上可視為固定不動的，在彈簧鋼板(41)的作用下，固定齒輪軸(40)繞主軸(42)逆時針方向擺動一段弧度。這一動作的實質就是車輪中心O1相對于主軸中心O2垂直下移了一段距離。其下移距離的大小，為輪胎接觸到坑底為止，或者是，園心O2擺到上止點(B)為止。當慣性消失后，在沖擊力的作用下，車架前叉(后叉)(46)朝著箭頭P所示的方向壓向主軸(42)，此時園心O2將從上止點(B)擺向下止點(B1)，由于主軸(42)和端蓋軸檔(7)相連，所以端蓋軸檔(7)也將朝箭頭D所示的方向轉動150°。由于棘齒(23)和端蓋軸檔(7)相連，因此，棘齒(23)通過棘輪軸碗(8)便帶動了輪轂外筒(36)朝箭頭D所示的方向轉動了150°。此時車輪便前進了一段距離。由此可見，本實用新型能夠將自行車下落時的沖擊力轉變成為推動自行車水平前進的動力，具有省力的功能。與此同時，因車架前叉(后叉)(46)垂直下落的運動軌跡轉變成為傾斜下落的運動軌跡，而且下落時的阻力增大，故垂直向下的沖擊速度大大減慢，這樣又達到了緩沖的目的。
我們乘坐汽車時，都有這么一種感覺，當汽車經過一次坑洼產生一次強烈震動后，還有數次余震出現。既使汽車上安裝了減震器，其緩沖效果也不十分理想。若按本實用新型的緩沖、省力的工作原理，將汽車下落時的動能轉變成為推動汽車水平前進的動力，這不但能省油，而且還能達到十分理想的緩沖效果。因此本實用新型緩沖、省力的結構原理，不但適應于自行車，而且還適應于公路上行駛的一切車輛。
被動輪輪轂工作原理如下參見圖(9)輪轂外筒(8)可以在端蓋軸檔(24)上自由旋轉，但由于棘輪軸碗(25)棘齒(17)的作用，輪轂外筒(8)只能朝箭頭D所示的方向旋轉，緩沖彈簧鋼板(10)一頭用螺釘(12)固定在大軸檔(11)上，另一頭按箭頭C所示的方向壓在固定軸(5)上，在限位塊(G)的作用下，園心O2只能在
150°的范圍內擺動。本實施例的緩沖，省力工作原理和圖(8)的相似。
車身結構詳述如下在現有的自行車中，大都采用牙盤、鏈條、飛輪來傳遞動力。由于牙盤、鏈條的體積大，這種結構，使目前現有的自行車車身再無法減小。加之牙盤，鏈條的密封性能低，潤滑條件差，因此增加了摩擦阻力，降低了使用壽命。本實用新型的車身克服了上述弊病。
參照附圖(10)，為雙人無鏈自行車車身結構示意圖雙人無鏈自行車前后輪均為驅動輪，其輪轂均使用了圖(5)所示的主動輪輪轂。車架為梯形形狀。車架中部設置了兩根三角撐筋。車架前端設置了一根立管，立管內安置著前叉。籠頭和前叉的結構和普通自行車相同。前叉端部與主動輪輪轂相聯(lián)接，其連接方式于圖(8)所示。在車架橫梁前半部設置了供前騎行人乘坐的坐凳，坐凳后面設置了一個靠背，靠背后面還設置了一雙供后騎行人使用的扶手。在車架橫梁的尾部設置了供后騎行人乘坐的坐凳，后坐凳下面的后叉與后輪相連接，后輪采用了圖(5)所示的主動輪輪轂，其連接方式如圖(8)所示。前坐管角為65°，后坐管角為70°。
在現有的雙人自行車中，由于采用牙盤鏈條傳遞動力，并且前后二人輸出的動力同時帶動一個后輪，所以車身結構較大，前后二輪中心距離較長，在轉彎半徑過小時，騎行很不方便。
本車身由于省掉了牙盤、鏈條、飛輪等傳動件，所以車身長度大大縮短，只相當于目前普通單人自行車的車身長度，騎行時十分靈活方便。由于前后輪均采用了圖(5)所示的多功能主動輪輪轂，所以具有緩沖、省力、變速、制動等多種功能，使騎行時，更加舒適、輕快。雙人自行車由兩人同時蹬踏腳，驅動力增加了一倍，但騎行阻力并沒有成倍增加，故騎行速度能大大的提高，同時還具有能長時間騎行的特點，做為遠距離的代步車，很有發(fā)展前途。由于本實用新型具有緩沖，省力的功能，因此特別適合于在路況較差的鄉(xiāng)村道上騎行。
本車身的不足之處是當轉彎半徑過小時，前騎行人不方便蹬踏腳，此時的驅動力來源主要依靠后騎行人提供和車輛行駛時的慣性。
本實用新型實施例如下實施例1參照附圖(11)，本實施例為無鏈越野賽車結構示意圖無鏈越野賽車前輪為被動輪，其輪轂采用了圖(6)所示的被動輪輪轂。后輪為驅動輪，采用了圖(5)所示的主動輪輪轂。無鏈越野自行車的車架為梯形。車架前部安置著籠頭和前叉。其結構形式和現有的自行車相似。前叉端部和被動輪輪轂相連接，其連接方式于圖(6)所示，和現有普通自行車相同。車架后部安置著坐凳，坐管下端為后叉，后叉與后輪的主動輪輪轂相連接，其連接方式如圖(8)所示。無鏈越野賽車的坐管角為(78°－80°)。
由于省掉了牙盤、鏈條。車身長度大為減小，車身重量也大大減輕。賽車的主要特點是騎行速度要求高，相應的踏速也要求高。本實施例采用了較大的坐管角(78°－80°)。以適應每分鐘為120次左右的踏腳轉數。
從圖(11)中可以看出，坐凳在后輪中心以外，這樣重心后移，騎行時前輪是否會抬起來呢？因為賽車在騎行時，騎車人上身向前傾斜程度大，這樣人體的重心勢必前移，再加上前輪等部件的自重，從總的載荷而言，重心是落在前后兩輪中間的。所以在行駛時，前輪是不會往上抬起來的。
由于是越野賽車，所以行駛時的路況不好，在坑坑洼洼的道路上騎行時，車輛會產生強烈的上下震動，使騎行阻力大大增加。在現有越野賽車中，一般都設計了緩沖裝置，但它們都不具備省力的功能。本實施例前輪安裝了圖(6)所示的被動輪輪轂，后輪安裝了圖(5)所示的主動輪輪轂，使無鏈越野賽車不但具有緩沖的功能，而且還能省力。我們曾經做過這樣一個實驗，騎上我們研制的多功能無鏈自行車，雙腳不蹬轉踏腳，即不向自行車輸入驅動力，而只靠身體的重量，在自行車上不停的上下跳躍，此時自行車便能較快的在水平的公路上行駛，即使有一些角度不大的上坡，也能順利地爬上去。這說明本實用新型完全能將車輛下落時的動能，轉變成為推動車輛水平前進的動力。具有這種功能的賽車，在坑坑洼洼的道路上競賽時，其效果一定很佳。
賽車在騎行時需要有較高的速比和較多的變速級數。為了滿足這一要求，可以改變主動輪輪轂內，齒輪傳動的結構設計，采用外拉鋼絲變檔的方式，設計出滿足賽車的多種變速要求的多功能輪轂。
實施例2參照附圖(12)，本實施例為可傾斜無鏈三輪車結構示意圖。
可傾斜無鏈三輪車前輪為驅動輪，其輪轂使用了圖(5)所示的主動輪輪轂。兩個后輪為被動輪，采用了圖(6)所示的被動輪輪轂，其連接方式是直接安裝在長后軸B上的。即長后軸B與圖(6)中所示的主軸(19)設計成為一根整軸。可傾斜無鏈三輪車車架為銳角三角形，三角架上梁為斜管，下梁為水平管。三角架前端與前輪相連接，其連接方式如圖(8)所示。前輪在垂直方向上是固定的不能轉向。三角架前半部設置了立管C，立管C內安置著籠頭，籠頭下部和撥叉A為固定聯(lián)接。三角架后半部安置了坐凳、坐凳后面，設置了一靠背。三角架的尾部下端設置了一立管D。立管D內設有一轉向軸，轉向軸下部和一橫管E固定連接。擺桿F與長后軸B固定連接，擺桿F在橫管E中為滑動配合，并且在撥叉A的帶動下，可使兩個后輪左右擺動，以達到轉彎的目的。
目前人們乘坐現有普通自行車時，其騎行姿勢接近直立狀態(tài)，因此前面的擋風面積較大。為了減少空氣阻力，本實施例便將騎車人的騎行姿勢由直立式改為橫臥式，以此來減少擋風面積。其具體方法是將坐凳向后移，且坐凳的高度也向下降。這樣騎車人的身體便朝后躺。象這類稱為水平形狀的自行車，國外早已有過，并且有二輪水平自行車和三輪水平自行車。但一直沒有大量投入市場，其主要原因有(1)二輪水平自行車騎行時穩(wěn)定性能差，上下車比普通二輪自行車難度大。(2)三輪水平自行車三只輪子相對固定、轉彎時，車架和三只車輪均受到較大的側向載荷，在轉彎半徑過小和車速過高的情況下，很容易造成翻車。(3)二輪水平自行車和三輪水平自行車均采用的是傳統(tǒng)的牙盤鏈條傳動方式，尤其是在騎車人采用橫臥的姿勢下，其車身更長，前后輪中心距特別大，不宜轉半徑過小的急彎，騎行時很不方便。
本實施例克服了上述各種弊病，它省掉了牙盤、鏈條等傳動件，使車身長度大大縮短，騎行轉彎十分方便。本實施例由前輪直接驅動，因前輪和坐凳相對固定，十分有利雙腳踩前輪中的踏腳。本實施例車身前部和騎車人一起，可以同時傾斜，前車輪部分幾乎不受側向載荷，而只有單一的載荷。操縱感覺接近二輪自行車，騎車人可以用與騎二輪自行車一樣的意愿去轉彎。即將重心向轉彎的方向移動。這樣，即使本實施例左右后輪的間隔比普通三輪車的窄得多，但在高速行駛下，急轉彎時也不會翻車。
本實施例的轉向動作，是靠和籠頭相連的撥桿A，撥動兩個后輪同時轉向來實現轉彎的，當籠頭向左轉時，在撥桿A的作用下，兩個后輪同時向右擺，此時自行車左轉彎。相反，若籠頭向右轉，兩個后輪向左擺，此時自行車右轉彎。這與普通自行車操縱習慣完全一樣，沒有不適應的感覺。因本實施例后面設有兩個車輪，從而提高了載重能力。
實施例3參照附圖(13)，本實施例為前后輪同時轉向無鏈自行車結構示意圖。
本實施例車架為矩形，車架前部設有前套管B，車架中部設置了坐凳，車架后部設置了后套管C。前套管B中安置有籠頭和前叉。前叉端部和前輪中的輪轂相連接。前輪為驅動輪，其輪轂采用了圖(5)所示的主動輪輪轂。輪轂和前叉的連接方式如圖(8)所示。在后套管C中，安置有后叉，后輪和后叉相連接。后輪為被動輪，采用了圖(6)所示的被動輪輪轂。被動輪輪轂和后叉的連接方式如圖(6)所示與普通自行車的連接方式一樣，撥叉A一端和前叉固定連接，另一頭通過銷軸撥動擺桿D。擺桿D與后叉為固定連接。本實施例的坐管角為65°。
本實施例的后輪相對于車架的結構和前輪一樣，在垂直方面上可以自由轉向。后輪轉動的角度和方面，是靠固定在前叉上面的撥桿A來控制的。當自行車需要左轉彎時，前輪便向左轉。此時后輪在撥桿A的撥動下向右轉。這樣大大的減少了前輪的轉向角度。同時相應的減少了安裝在前輪中的踏腳和坐凳相對位置在垂直方面上的變化。這樣有利于雙腳踩前輪中的踏腳。本實施例轉向機構在操縱上與普通自行車一樣，即籠頭向右為右轉彎，籠頭向左為左轉彎，沒有不適應的感覺。只不過轉向幅度小一點而已。
多功能無鏈自行車屬于公路上行駛的一種交通運輸工具。它省掉了牙盤、鏈條、飛輪，包鏈殼等零部件，具有體積小、重量輕，結構簡單等特點，同時，本實用新型的輪轂還具備緩沖、省力、變速、制動等多種功能。當自行車在高低不平的道路上騎行時，車輛上下不停地震動會使騎行人倍感不適，同時騎行阻力也會大大增加。本實用新型能將車輛下落時的動能，轉變成為推動車輛水平前進的動力。這樣既達到了良好的緩沖效果，同時還具備省力的功能，是現有自行車的一種最理想的換代產品。
權利要求1.一種多功能無鏈自行車，具有車身和前后輪，其特征在于這種多功能無鏈自行車省掉了牙盤、鏈條、飛輪、包鏈殼等零部件，設計了一種主軸中心和輪轂中心偏移了一定距離，且主軸能繞輪轂中心在一定范圍內擺動的新型主動輪輪轂和被動輪輪轂；多功能無鏈自行車其主動輪輪轂的結構由踏腳(1、21)、錐銷(2、20)、并帽(3、19)、銅套(4、17)、開合套(5、18)、軸檔(6、16)、左右端蓋軸檔(7、33)、棘輪軸碗(8)、內齒輪軸碗(34)、剎車開合塊(9)、剎車片(39)、固定大齒輪(10)、活動雙聯(lián)齒輪座(11)、內棘輪外齒輪(12、28)、撐子(13、29)、齒輪軸檔(14、32)、調節(jié)墊片(15、31)、并帽(22、30)、棘齒(23)、剎車偏心軸(24)、扭簧(25)、行星輪(26)、軸銷(27)、緩沖彈簧鋼板(35、41)、輪轂外筒(36)、太陽輪齒輪座(37)、支架齒輪(38)、固定齒輪軸(40)、主軸(42)、緩沖彈簧鋼板固定塊(43、45)、車架前叉(后叉)(44、46)、平健(47)等零件構成，它們的聯(lián)接關系是踏腳(1、21)、靠錐銷(2、20)將其固定在主軸(42)上，并帽(3、19)、軸檔(6、16)均是靠絲扣擰在主軸(42)上的，左右端蓋軸檔(7、33)的內鋼碗外，分別是靠軸檔(6、16)通過鋼球來支撐的，左、右端蓋軸檔(7、33)的外鋼碗處，通過鋼球分別支撐著棘輪軸碗(8)和內齒輪軸碗(34)，輪轂外筒(36)、內齒輪軸碗(34)和棘輪軸碗(8)，此三件靠絲扣聯(lián)接成為一整體，輪轂外筒(36)上面的A孔為輻條聯(lián)接孔，活動雙聯(lián)齒輪座(11)可以在主軸(42)上滑動，齒輪軸檔(14)通過絲扣擰在活動雙聯(lián)齒輪座(11)上，其上面通過鋼球支撐著內棘輪外齒輪(12)，撐子(13)一端靠細鋼絲壓簧將其壓在活動雙聯(lián)齒輪座(11)的槽溝內，而另一端和內棘輪外齒輪(12)的內棘齒相嚙合，調節(jié)墊片(15)套在主軸(42)上，固定大齒輪(10)通過平鍵(47)固定在主軸(42)上，剎車偏心軸(24)共有兩件，一件和左端蓋軸檔(7)為固定聯(lián)接，另一件為活動聯(lián)接，其上面還安裝有板桿(圖中未畫)供剎車時用，剎車偏心軸(24)的凹槽內固定著剎開合塊(9)，并通過拉簧(圖中未畫)將其拉緊，剎車片(39)用鉚釘固定在剎車開合塊(9)上，固定齒輪軸(40)依靠并帽(22、30)和內方孔卡子(圖中未畫)將其固定在左右端蓋軸檔(7、33)的偏心孔中，棘齒(23)在固定齒輪軸(40)上，為滑動配合，并通過扭簧(25)壓向一邊，支架齒輪(38)內孔和固定在齒輪軸(40)，為滑動配合，外齒和固定大齒輪(10)相齒合，四個行星齒輪(26)通過四根銷軸(27)對稱的固定支架齒輪(38)上，四個行星齒輪(26)分別與固定齒輪軸(40)的外齒和太陽輪齒輪座(37)的內齒相齒合，太陽輪齒輪座(37)的內孔和固定齒輪軸(40)為滑動配合，其外齒和雙聯(lián)齒輪座(11)的外齒相齒合，齒輪軸檔(32)和太陽輪齒輪座(37)為絲扣連接，其上面通過鋼球支撐著內棘輪外齒輪(28)，撐子(29)一頭用細鋼絲壓在太陽輪齒輪座(37)的槽溝內，另一頭與內棘輪外齒輪(28)的內棘齒相齒合，調節(jié)墊片(31)套在固定齒輪軸(40)上，緩沖彈簧鋼板(35、41)，一頭壓在固定齒輪軸(40)上，另一頭靠壓板(43、45)將其固定在車架前叉(后叉)(44、46)上；多功能無鏈自行車其被動輪輪轂的結構由夾塊(1)前叉(2、20)、并帽(3)、固定塊(4)、固定軸(5)、螺帽(6、23)、左端軸碗(7)、輪轂外筒(8)、剎車片(9)、緩沖彈簧鋼板(10)、大軸檔(11)、螺釘(12)、剎車偏心軸(13)、左端蓋軸檔(14)、剎車開合塊(15)、扭簧(16)、棘齒(17)、鋼球(18)、主軸(19)、小軸檔(21)、剎車板桿(22)、右端蓋軸檔(24)、棘輪軸碗(25)等零部件構成。它們的聯(lián)接關系是左端軸碗(7)、輪轂外筒(8)和棘輪軸碗(25)此三件靠絲扣連接成為一個整體，它們是靠左端蓋軸檔(14)和右端蓋軸檔(24)的外鋼碗處通過鋼球(18)來支撐的，棘齒(17)和扭簧(16)安裝在固定軸(5)上，輪轂外筒(8)上的(A)孔為輻條連接孔，大軸檔(11)、小軸檔(21)與主軸(19)靠絲扣連接，并通過夾塊(1)和固定塊(4)使之與前叉(2、20)固定連接，緩沖彈簧鋼板(10)一頭用螺釘(12)固定在大軸檔(11)上，另一頭壓在固定軸(5)上，左端蓋軸檔(14)和右端蓋軸檔(24)的內鋼碗處由大軸檔(11)和小軸檔(21)通過鋼球來支撐，剎車開合塊(15)，靠剎車偏心軸(13)固定在右端蓋軸檔(24)上，主軸(19)固定在前叉(2、20)的槽中，并且用螺帽將其擰緊；多功能無鏈自行車其車身結構為自行車前后輪均為主動輪，車架為梯形形狀，車架中部設置了兩根三角撐筋，車架前端設置了一根立管，立管內安置著前叉，籠頭和前叉的結構和普通自行車相同，前叉端部與主動輪輪轂相連接，在車架橫梁前半部，設置了供前騎行人乘坐的坐凳，坐凳后面設置了靠背，靠背后面還設置了一雙供后騎人使用的扶手，在車架橫梁的尾部，設置了供后騎行人乘坐的坐凳，后坐凳下面的后叉與后輪相連接。
2.根據權利要求1的多功能無鏈自行車，其特征在于可將其制成無鏈越野賽車，賽車前輪為被動輪，后輪為主動輪，車架為梯形，車架前部安置著籠頭和前叉，其結構形式和現有的自行車相似，前叉端部和被動輪輪轂相連接，車架后部安置著坐凳，坐管下端為后叉，后叉與主動輪輪轂相連接。
3.根據權利要求1的多功能無鏈自行車，其特征在于可將其制成可傾斜無鏈三輪車，該車前輪為主動輪，兩個后輪為被動輪，車架為銳角三角形，三角架上梁為斜管，下梁為水平管，三角架前端與前輪相連接，前輪在垂直方面上是固定、不能轉向的，三角架前半部設置了立管(C)，立管(C)內安置著籠頭，籠頭下部和撥叉(A)為固定連接，三角架后半部安置了坐凳，坐凳后面設置了一靠背，三角架的尾部下端設置了一立管(D)，立管(D)內設有一轉向軸，轉向軸下部和一橫管(E)固定連接，擺桿(F)與長后軸(B)固定聯(lián)接，擺桿(F)在橫管(E)中為滑動配合，并且在撥叉(A)的帶動下，可使兩個后輪左右擺動，兩個后輪是直接裝在長后軸(B)上的。
4.根據權利要求1的多功能無鏈自行車，其特征在于可將其制成前后輪同時轉向無鏈自行車，該車前輪為主動輪，后輪為被動輪，車架為矩形，車架前部設有前套管(B)，車架中部設置了坐凳，車架后部設置了后套管(C)，前套管(B)中安置了籠頭和前叉，前叉端部和前輪中的輪轂相連接，在后套管(C)中安置了后叉，后輪和后叉相連接，撥叉(A)一端和前叉固定連接，另一頭通過銷軸撥動擺桿(D)，擺桿(D)與后叉為固定連接。
專利摘要一種多功能無鏈自行車，除了車架有多種形式外，主要特征是設計了一種主軸中心和輪轂中心偏離了一定距離的新型主動輪輪轂和被動輪輪轂。踏足直接安裝在主動輪輪轂的主軸兩端。主軸能繞輪轂中心在一定范圍內擺動，當重力使主軸下擺時，在棘輪棘爪的作用下，帶動自行車輪胎轉動一定的弧度，使自行車前進一段距離，從而產生了省力、緩沖的積極效果。
文檔編號B62M11/00GK2126199SQ91220730
公開日1992年12月30日 申請日期1991年8月21日 優(yōu)先權日1991年8月21日
發(fā)明者聶再安 申請人:聶又安