專利名稱：獨輪自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獨輪自行車，是一種大眾化的人力交通工具。
現(xiàn)有的獨輪車，如雜技表演用車，全車只以車軸為圓心，在騎行中稍有不慎即發(fā)生繞車軸的傾斜，極易失去平衡，需要相當(dāng)程度的訓(xùn)練才能掌握其騎行技術(shù)，故不能作為普通人的交通工具。
本發(fā)明的目的是為人們提供一種安全并易于掌握的實用獨輪自行車。
本發(fā)明包括車輪14、車軸17、車架機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、承重架、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。車架機(jī)構(gòu)包括車身架1、車身上梁33、車座11、車座緊固件13、車架底4和定位環(huán)6等(見

圖1、圖2)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括曲柄30、腳蹬26、主傳動齒輪16、副傳動齒輪29、鏈條22及安裝在軸皮18上的內(nèi)部具有棘輪棘爪結(jié)構(gòu)的飛輪39(見圖3)。承重架由上段2和下段3并通過軸銷28聯(lián)結(jié)構(gòu)成(見圖4)，并且承重架下段3下端固定安裝有車架坐5(見圖5)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括車把10、前轉(zhuǎn)向齒輪34、后轉(zhuǎn)向齒輪35及其軸芯8、限位卡15、轉(zhuǎn)向環(huán)20、轉(zhuǎn)向頭21、齒條7及轉(zhuǎn)向架9(見圖6)。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明圖1是全車正面示意圖(圖中未畫出輻條)圖2是全車后側(cè)面示意3是車軸17及相關(guān)部件剖視4是承重架及相關(guān)部件剖視5是車架坐5及相關(guān)部件剖視6是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意7是另一種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意8是繞A、B、C三點圓心的圓的軌跡示意9是繞圓心B轉(zhuǎn)動時各有關(guān)部件位移示意10是帶附件的全車示意圖在圖1中，車架機(jī)構(gòu)中除車架身1和車架坐4外，還有固定在車架身1上部的車架上梁33，在車架上梁33的后部開有上下及左右互通的槽口12，車座11安裝在上下槽口內(nèi)，側(cè)面槽口裝有車座11的定位緊固件13，騎車人可根據(jù)自已的實際需要進(jìn)行車座位置的調(diào)整并方便的固定。定位環(huán)6固定安裝在車架身1上。
圖3是車軸17軸向剖視圖。車軸17通過鋼珠安裝在軸皮18中心，承重架上段2通過鋼珠對稱地安裝在軸皮18的兩邊，在軸皮18的一側(cè)裝有具備棘輪棘爪結(jié)構(gòu)可單向轉(zhuǎn)動的飛輪39，飛輪39通過鏈條22與副傳動齒輪29相連，固定在副傳動輪29上的軸芯38穿過承重架下端3并與其作鋼珠配合聯(lián)結(jié)，固定在曲柄30上的主傳動齒輪16與副傳動齒輪29的軸芯38作內(nèi)切嚙合。在接近花盤23的兩側(cè)裝有與軸皮18作鋼珠配合的轉(zhuǎn)向環(huán)20。軸檔(圖中未畫出)通過螺紋配合安裝在車軸17上，對鋼珠及安裝在車軸17上的各有關(guān)部件起限位作用。圖中未標(biāo)明圖號的所有圓環(huán)均為鋼珠。
在騎行中曲柄30帶動主傳動齒輪16轉(zhuǎn)動，主傳動齒輪16通過與其相嚙合的副傳動齒輪29的軸芯38，帶動副傳動齒輪29并通過鏈條22驅(qū)動飛輪39，由于飛輪39內(nèi)部具有棘輪棘爪結(jié)構(gòu)，故在停止踏動曲柄30時，車輪14能繼續(xù)向前。
在圖4中，軸銷28固定安裝在承重架上段2的下部，承重架下段3通過鋼珠配合安裝于軸銷28；定位環(huán)6穿過承重架上段2的中間空心部分，其下端的外端面和承重架下段3的上外端面均加工成齒輪面并相互嚙合(圖4中J1點)，定位環(huán)6的內(nèi)端面與承重架上段2上端的外端面作接觸配合(兩端面均為光滑的圓面，圖4中J2點)。
在圖5中，承重架下段3與車架坐5固定聯(lián)結(jié)，車架坐5內(nèi)裝有車架底4，通過鋼珠(珠架25對鋼珠起限位作用)的配合，車架底4可在車架坐5滑道中自由滑動。車架底4兩端留有安裝孔以便車架身1通過緊固件19與車架底4聯(lián)結(jié)(見圖1)。防塵圈24起防止灰塵及臟物進(jìn)入車架坐5內(nèi)部的作用。
在圖6中，車把10安裝在車架上梁33的前端(鋼珠軸承配合)，前轉(zhuǎn)向齒輪34固定安裝在車把管下端，后轉(zhuǎn)向齒輪35的軸芯8安裝在車軸17正上方的車架上梁33上并與其作鋼珠軸承配合(圖中未畫出)，轉(zhuǎn)向齒條7與前后兩只轉(zhuǎn)向齒輪相互嚙合，當(dāng)操縱車把轉(zhuǎn)向時前轉(zhuǎn)向齒輪34帶動后轉(zhuǎn)向齒輪35轉(zhuǎn)動，同時帶動固定安裝在后轉(zhuǎn)向齒輪35上的轉(zhuǎn)向架9轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)向架9與安裝在軸皮18上的轉(zhuǎn)向環(huán)20聯(lián)結(jié)(固定在轉(zhuǎn)向環(huán)20上的轉(zhuǎn)向頭21與轉(zhuǎn)向架9的下端配合聯(lián)結(jié))，故轉(zhuǎn)向架9的轉(zhuǎn)動也聯(lián)動了車輪14沿車把10轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。限位卡15保證齒條與齒輪正常嚙合(為清楚起見，單獨畫出了一只限位卡15)。
圖7描述的轉(zhuǎn)向裝置是齒條齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的另一種方式。只有一只轉(zhuǎn)向齒輪34固定安裝在延長了的車把管下端，齒條7的一端經(jīng)限位卡15與轉(zhuǎn)向齒輪34嚙合，另一端與安裝在軸皮18上的轉(zhuǎn)向環(huán)20相聯(lián)，當(dāng)車把10轉(zhuǎn)向時齒條7同時帶動車輪14轉(zhuǎn)向。
圖1和圖8中的A、B、C為車架布局中的三點圓心。
在上述獨輪車裝置中，除車輪14的圓心B(即車軸17的中央)外，還有車架底4底坐圓弧或車架坐5滑道圓弧的圓心A以及承重架上段2與下段3聯(lián)結(jié)處圓心C(即軸銷28的中央)。由于結(jié)構(gòu)原因車架底4只可沿車架坐5滑道所規(guī)定圓的軌跡aa滑動(圓心是A)，車架坐5只可作繞圓心為C的轉(zhuǎn)動(軌跡為cc)；軌跡aa與軌跡cc在S處作內(nèi)切相交。當(dāng)騎行中人體自覺或不自覺(包括路面坑洼不平等原因)前傾或后傾時，車架底4在車架坐5內(nèi)沿軌跡aa滑動(因車架坐5圓心為C，故車架坐5不可能也繞圓心A轉(zhuǎn)動)，同時車架身1(包括定位環(huán)6)繞圓心A轉(zhuǎn)動，由于安裝在車架身1上的定位環(huán)6與以C為圓心的承重架下段3的嚙合(圖4中J1點)，承重架下段3也即與車架坐5沿軌跡cc作逆向轉(zhuǎn)動，很明顯沿小內(nèi)徑cc轉(zhuǎn)動的車架坐5必定對沿大內(nèi)徑aa轉(zhuǎn)動的車架底4產(chǎn)生制約作用，這樣就制止了車架身1的傾斜趨勢，并且車架身1傾斜趨勢越大，承重架下段3及車架坐5的反向糾正力越大，反之沿軌跡aa的車架底4也會對承重架下段3及車架坐5沿軌跡cc的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生制約作用；即以A為圓心的裝置和以C為圓心的裝置相互制約以糾正繞圓心A或圓心C的傾斜。
在車架布局中(不包括驅(qū)動及轉(zhuǎn)向部分)只有承重架上段2可作繞圓心B的轉(zhuǎn)動；當(dāng)產(chǎn)生以B為圓心的傾斜時由于人體重量方向向下健承重架下段3不能作以B為圓心的傾斜，承重架上段2與承重架下段3之間即出現(xiàn)一個夾角α(見圖9)，此時安裝在車架坐5(圖中未畫出)上的包括定位環(huán)6在內(nèi)的車架部件發(fā)生位移，車軸17等部件則阻擋定位環(huán)6的位移(圖9中的虛線部件為產(chǎn)生以B為圓心的傾斜時的有關(guān)部件，由于車軸17等部件的阻擋，定位環(huán)6不可能出現(xiàn)如圖示的位移，圖中虛線部分的描述為假設(shè)的情形)；即以A為圓心的裝置與以B為圓心的裝置相互制約以糾正繞圓心B的傾斜；如果此時由于B點的限制，定位環(huán)6產(chǎn)生以A為圓心的轉(zhuǎn)動，則承重架下段3及車架坐4即產(chǎn)生制約作用。
由于以B為圓心部件的限制(以A為圓心的定位環(huán)6內(nèi)端面與以B為圓心的承重架上段2在J2點的接觸配合，見圖4)使車架(含車架身1上安裝的所有部件，不包括車架坐5)不可能作繞C為圓心的轉(zhuǎn)動；即以A為圓心的裝置與以B為圓心的裝置相互制約以糾正繞圓心C的傾斜。
圖10描述了裝有貨框31、閘把32、車鈴26、車閘37及腳撐27的整車外形。
本發(fā)明的驅(qū)動部分也可設(shè)計成主傳動輪16與副傳動輪軸芯38作外相切嚙合，副傳動輪29與飛輪39也外相切嚙合的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明利用一個圓只有一個圓心的特性，在車架布局中設(shè)計了一處以上的圓心，使人體在騎行中產(chǎn)生不平衡時不能繞車軸這個圓心傾斜，并使繞不同圓心轉(zhuǎn)動的裝置相互制約以糾正人體在騎行中向前或向后的傾斜。本發(fā)明所描述的裝置解決了普通人在騎行獨輪自行車中的平衡問題，人們不必在騎行時費力緊張地去保持平衡，使本發(fā)明真正成為普通人輕松騎行的獨輪自行車。
權(quán)利要求
1.一種獨輪自行車，它包括車輪14、車軸17、車架機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、承重架和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征在于它具有車架底4底坐圓弧或車架坐5滑道圓弧的圓心A、車輪14的圓心B(即車軸17的中心)和承重架上段2與承重架下段3的聯(lián)結(jié)處圓心C(即軸銷28的中心)；分別以A、B、C為圓心的裝置相互制約以糾正人體在騎行中的前傾或后傾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨輪自行車，其特征在于以A為圓心的裝置和以C為圓心的裝置相互制約以糾正繞圓心A或繞圓心C的傾斜；以A為圓心的裝置與以B為圓心的裝置相互制約以糾正繞圓心B或繞圓心C的傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的獨輪自行車，其特征在于以A為圓心的裝置是車架底4、車架身1及固定在車架身1上的定位環(huán)6等部件，以C為圓心的裝置是承重架上段2和承重架下段3及車架坐5(承重架上段2也可以B為圓心)；以A為圓心的軌跡aa與以C為圓心的軌跡cc在S處作內(nèi)切相交，車架底4只可沿軌跡aa轉(zhuǎn)動，車架坐5只可沿軌跡cc轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的獨輪自行車，其特征在于承重架由上段2和下段3組成并通過軸銷28配合聯(lián)結(jié)，承重架上段2通過鋼珠配合安裝于車軸17，車架坐5固定安裝在承重架下段3的下端，車架底4安裝在車架坐5內(nèi)并可在車架坐5滑道中自由滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨輪自行車，其特征在于以A為圓心的定位環(huán)6穿過承重架上段2的空心部分，其下外端面和以C為圓心的承重架下段3的上外端面均加工成齒輪面并相互嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨輪自行車，其特征在于定位環(huán)6內(nèi)端面與以B為圓心的承重架上段2上端的外端面接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實用獨輪自行車，它包括車輪、車軸、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、承重架和車架機(jī)構(gòu)，本發(fā)明在車架布局中具有一處以上的圓心，使人體在騎行中產(chǎn)生不平衡時不能繞車軸這個圓心傾斜，并在人體傾斜時使繞不同圓心轉(zhuǎn)動的裝置相互制約以糾正傾斜。本發(fā)明在獨輪自行車上實現(xiàn)了雙輪自行車的諸多優(yōu)點，是一種可輕松騎行的新型人力交通工具。
文檔編號B62K1/00GK1126682SQ9511277
公開日1996年7月17日 申請日期1995年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月21日
發(fā)明者楊浩東 申請人:楊浩東