带侧装车轮、悬臂式链架和皮带张紧器的皮带传动踏板自行车的制作方法

带侧装车轮、悬臂式链架和皮带张紧器的皮带传动踏板自行车


背景技术：

1.绝大多数踏板驱动的自行车，例如两轮自行车，都采用金属链式滚子型链条将由骑手通过踏板曲柄输入的动力传递至后轮。滚子链条的优点是众所周知的，包括高效、耐用、紧凑和成本相对较低。链式滚子型链条的其他优点是它们能够在链轮之间的广泛张力范围内有效运行，并且横向灵活性高，因此能够与众所周知的多速拨链器齿轮系统结合使用.但是，自行车滚子链条具有某些缺点，例如需要油润滑才能有效运行以及防止腐蚀和生锈。随着时间的推移，润滑会因使用和雨天等天气条件而减少，除非链条重新润滑，否则链条会生锈或腐蚀，并且会产生更多的噪音，甚至会发出吱吱声。油润滑可以收集污垢，从而损坏骑手的衣服、生活空间和皮肤。链式滚子式型链条的另一个问题是骑手衣服容易陷入或被拖入从动和驱动链轮的齿与链条之间的接口中。
2.为了解决油性链条损坏骑手的衣服、生活空间和皮肤的缺点，并防止雨水或污垢聚集在链条上，且防止骑手的衣服陷在链条和链轮之间，设计者采用了所谓的链条罩，以覆盖和围封整个链条驱动器。这些保护链条罩已经使用了近100年，并且众所周知。保护链条罩设计者必须考虑的关键属性是在保护罩内部和链条之间提供足够的间隙，以便链条在正常运行时不会接触到保护链条罩，这种接触将产生不可接受的噪音，诸如叮当声或咔嗒声。链条的宽度和高度至关重要，因为它决定了保护链条罩的最小尺寸和形状。最普遍被认为是关键实用的和商业利益与期望的是，保护链条罩设计得尽可能小和紧凑，以便从侧面看时不会突出超过外部链条外周。保护链条罩还必须允许接近链条以进行更换或维修，因此它们通常由内半部和外半部组成，当从自行车的顶部看时，它们通常在链条的中心线上连结在一起。两半保护链条的接头处通常也会有重叠，以防水和防油。这种重叠的缺点是保护链条罩壁部分的厚度大致加倍了，因此当从侧面观察时，保护链条罩需要更大的超过链条驱动器的外周。一些保护链条罩仅专注于防止骑手的衣服陷在链条和链轮中，因此仅覆盖链条朝向驱动链轮和踏板曲柄组件的区域。这些罩通常也仅由单个外部保护链条罩组成。
3.在过去的50年里，已经有许多尝试通过采用非金属齿形带式驱动代替常规的金属链式滚子型链条来解决自行车滚子链条的缺点。齿形带式驱动器已成功应用于汽车发动机正时应用、医疗领域以及食品加工业。齿形带式驱动器的关键优势是它不需要任何润滑，因此它们不会损坏骑手的衣服、皮肤或生活空间。齿形带式驱动器的另一个优点是它们产生的噪音比金属滚子链条小。齿形带式驱动器制成一个连续的无端部的环，没有链节，并由诸如嵌入高强度纤维(诸如尼龙、碳纤维或芳纶)的橡胶等的多种类型的材料制成，以传递动力。这意味着齿形带式驱动器是按特定长度制造的，并且当装配到连结的被驱动的带式链轮时需要一种用于调节带张力的机构。带式驱动器的灵活性、重量和动力传送能力在过去十年中得到了显著改善，现在齿形带式驱动器能够接近自行车链式滚子链条的效率，并且越来越多的踏板可操作自行车装配有带式驱动器。
4.然而，对于踏板操作的自行车的领域，诸如自行车，与链式滚子链条相比，带式驱动器具有某些缺点。为了有效地运行带式驱动器必须在窄容差的张力和对齐内运行，因此，
所有的自行车框架都需要有调节带张力的机构，因为带在其寿命内会磨损，并且自行车框架必须足够坚固以抵抗扭曲，这种扭曲会引起带不可靠地运行或者缩短了使用寿命。调节机构是众所周知和理解的，并且通常是所谓的偏心底部支架型或所谓的水平开槽后脱扣型。偏心底部支架型调整的一个显著缺点是前驱动链轮的轴线的位置垂直地以及前后地变化。这可能导致沿上下腰带线存在垂直空间限制的对齐问题。这两种调节带式张力的方法应用最为广泛，只需加长或缩短踏板输入驱动链轮轴线与后轮从动链轮轴线的距离即可改变张力。另外的不太常见的带式驱动张力调节类型是众所周知的所谓惰轮系统，诸如在汽车同步带应用中发现的。通常，在数百英里的使用过程中偶尔会调节带式的张力。
5.与链式滚子型链条相比，带式驱动器的另一个缺点是它们更宽。这对设计师来说可能是有问题的，因为自行车的关键所谓“链条线(chain line)”需要仔细考虑，以便在带与后轮胎、车架、踏板曲柄和齿轮部件之间有足够的间隔，并且还要定位为符合人体工程学和高效、舒适的踏板曲柄操作。
6.带式驱动器不适用于多速拨链器齿轮系统，因为它们不是横向屈从的，它们的长度是固定的，并且需要精确的张力才能有效运行。因此，所有带式驱动的踏板自行车都局限于单速系统或采用众所周知的多速后内轮毂齿轮系统或位于前踏板曲柄的内部齿轮系统，诸如德国制造的pinion
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品牌自行车变速箱。这些内部齿轮系统以恒定和固定的所谓“链条线”运行。
7.装有带传动装置的自行车具有与将瘪胎固定在后驱动轮上相关的额外的复杂性和缺点，因为拆卸后轮需要在此过程中释放和重新调整皮带张力。虽然很好理解，但重新调整皮带张力和车轮对齐的过程既复杂又耗时。
8.带式驱动器也遇到与链式滚子链条相同的问题，即骑手的衣服可能陷在带和链轮之间。虽然带式驱动器越来越受欢迎，但设计人员还没有通过添加保护带罩来广泛解决这个主要缺点。造成这种情况的主要原因是，由于与链式滚子链条相比带式的宽度更大，在链式滚子链条自行车上使用的常规设计品种的保护带式驱动器罩变得太大和笨重而不具有商业吸引力。需要用重叠接头连结的罩还增加了罩的尺寸，并且具有在罩内陷进水的缺点。此外，连结起来的围封式罩比敞开式罩能产生更多的噪音。此外，因为维持和调节临界带式张力的公认最佳做法是通过众所周知的偏心底部支架调节或水平开槽后脱扣调节，从而改变前驱动踏板曲柄链轮轴线与后从动轮链轮轴线之间的距离，必须在保护带罩中设计更多的间隙，以考虑链轮的最大可能的中心距离，以及在保护带罩的内部与带之间提供足够的间隙。这导致比常规保护链条罩更大的保护带罩，并且通常被认为是骑手不希望的、视觉上笨重且不吸引人的、增加了不希望成本的和增加不希望重量的。
9.在皮带传动自行车领域内，这些自行车中的绝大多数采用便于可旋转地固定前后轮的车架设计，使得车轮通常在两个固定点处通过叉形车架构件附接到自行车车架，在非旋转轮毂轴的每一侧各一个固定点。设计师在皮带传动自行车上选择双侧安装后轮的主要原因是，这种布置提供了众所周知的传统自行车行星轮毂齿轮系统的装配，还提供了足够的刚度来抵抗后轮轴的扭曲以便皮带传动可靠地运行。例如，众所周知的gates
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品牌的自行车皮带传动装置允许推荐0.3度的最大后轴扭转。
10.传统的双侧安装轮式自行车车架的缺点是在车轮保持安装在自行车上时不允许固定瘪胎。为了有效地接触轮胎和内胎，或更换轮胎和内胎，必须将车轮从自行车车架上拆
下。使用众所周知的和理解的所谓的快速释放串杆来拆卸传统的双侧安装轮式自行车车架上的前轮是相对直接的，并且通常不涉及将油脂弄到使用者的手上。然而，拆卸双侧安装轮式自行车的后轮通常是一个更加复杂、混乱和繁琐的操作，导致使用者的手或衣服被来自后变速器齿轮和链条系统的油或污垢弄脏。确保释放制动系统以卸下车轮，然后在将车轮重新安装到车架上后安全地重新调整，这增加了复杂性。在采用后轮自行车行星式多速齿轮轮毂的传统双侧安装轮式自行车车架上，使用者通常需要使用所谓的“水平后脱扣器”或偏心底部支架调整布置来调整链条或皮带张力，这增加了复杂性。
11.对于双侧安装的车轮框架设计——其后轮框架三角形具有传统的菱形框架布置，并且设计为使用皮带驱动系统而不是滚子链进行操作，后轮框架需要能够在后三角形的区域中分离或分开，以便从前踏板曲柄组件和后轮链轮上拆下并安装到前踏板曲柄组件和后轮链轮上的皮带不能像滚子链一样分离。
12.当装配到具有折叠铰链机构的折叠式自行车时，双侧安装轮架设计的另一个缺点是明显的，该折叠铰链机构在折叠时将前轮和后轮定位在同轴配置中。双侧安装的轮架增加了折叠自行车在该折叠轮轴上的宽度，使得折叠自行车包装的外壳更大且更笨重，这是不希望的。
13.已经进行了一些尝试以结合皮带驱动自行车和单侧安装车轮的优点。一个众所周知的例子是strida
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折叠自行车。虽然一些strida
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自行车型号具有与踏板曲柄组件轴同轴安装的多速行星齿轮系统，但它们大多都是单速配置，并且没有一种具有与后轮同轴安装的多速行星齿轮系统。与踏板曲柄组件轴同轴安装的多速行星齿轮系统的缺点是成本高、重量大，并且除了pinion
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齿轮系统外，两个或三个齿轮的齿轮有限，有限的总齿轮比通常小于200％。strida
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自行车采用众所周知且易于理解的偏心底部支架布置，以调节皮带张力。strida
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后车架配置采用非悬臂式三角形布置——本质上是传统菱形管自行车车架的传统后三角的一侧。虽然该配置提供了后轮组件垂直和纵向的有效定位，但strida
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非悬臂式后车架配置的缺点是其扭转刚度和横向刚度非常低。这是由于strida
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后三角框架结构管件的横截面积相对较小。


技术实现要素：

14.根据一个方面，有一种踏板驱动自行车，其包括：悬臂式框架构件，其联接到动力输入链轮和从动链轮；将动力输入链轮连接到从动链轮的皮带传动装置；侧装后轮，其可释放地联接到与所述侧装后轮同轴的多速齿轮毂，其中所述多速齿轮毂联接到所述从动链轮；和
15.将所述从动链轮联接到所述悬臂式框架构件的张力调节机构，所述张力调节机构可沿着所述悬臂式框架构件的至少一部分滑动地移动，从而调节所述皮带传动装置中的张力，并且包括第一构件和第二构件，其中第一构件和第二构件布置在所述悬臂式框架构件的相对侧上并且被夹持到所述悬臂式框架构件。
16.结合皮带传动系统、与后轮轴线同轴安装的多速行星轮毂齿轮和单侧安装车轮的优点的这一问题的新颖且创造性的解决方案是一种独特自行车设计，其采用具有调节皮带张力的新的和新颖的装置的后单侧悬臂的框架构件，具有结构上优化的形状以最大化扭转和横向刚度，以及用于安装多速自行车行星轮毂齿轮的装置，其与后轮轴线同轴，单侧安装
后轮。
17.关于短语“侧装”，我们意指安装在单侧上，例如仅在单侧上。
18.后单侧悬臂式框架构件的创新性新设计采用了基本紧密遵循上下皮带线的形状，以防止骑手将其衣服或身体部分夹在皮带和链轮之间。本发明的一个独特特征是后单侧悬臂式框架构件的横截面形状在其通过与踏板曲柄组件、上和下皮带线以及后轮组件相交的垂直平面时被最大化(即最大)，以产生最佳的刚度和强度特性，同时仍保持所述部件之间的最小间隙间隔。
19.本发明允许自由接近车轮和轮胎，从而为固定瘪轮胎提供方便的接近，而无需从自行车车架上拆下车轮，消除了释放和重新调节皮带张力以及重新对准后驱动轮的需要。本发明还允许在不需要影响或重新调整皮带张力的情况下移除后轮。本发明还允许安装或更换皮带，而不需要框架具有可分离的链接或接头特征。
20.本发明的优选实施例包括后单侧悬臂式框架构件，其均匀地作为前框架构件的一部分，该前框架构件具有类似材料类型的整体结构，优选地使用众所周知和理解的复合纤维树脂模制工艺构造。类似地，本发明可以具有类似材料类型的整体结构，该整体结构使用诸如众所周知和理解的铝液压成形和焊接工艺的方法构造，或者通常构造成垂直的两半并使用螺栓或其他紧固件或缝焊连接在一起。构造方法可以是众所周知的和理解的金属注射或压铸工艺或金属成型或压制工艺。示出的本发明包括具有独特的整体悬臂式辐条设计的单侧安装车轮，以便以足够的间隙容纳后盘式制动系统以及用于可旋转地安装与后轮轴线同轴安装的多速行星轮毂齿轮的装置。
21.本发明采用一种新颖的装置来调节皮带的张力，该装置理想地包括用于设置皮带张力的调节螺钉的布置和扭矩臂的夹紧布置以及由扭矩臂外壳固定螺栓紧固到后单侧悬臂式框架构件的后轮毂齿轮主轴承外壳。
22.本发明的一个替代实施例包括一个开槽的后单侧悬臂式框架构件，其形状基本遵循上下皮带线并前后延伸到前后链轮，同时提供足够的间隙以保护使用者的衣服或身体部分不会卡在皮带和链轮之间。开槽后单侧悬臂式框架构件在穿过与踏板曲柄组件、上下皮带线和后轮组件相交的垂直平面时的横截面形状可以包括一种变化，以进一步增强皮带的重叠，以提高防止皮带和链轮之间夹住衣服或身体部分的防护等级。
23.本发明的另一替代实施例包括后单侧悬臂式后框架构件，其枢转地安装到前框架构件并由弹簧构件控制，以提供后轮的悬挂并为骑车者提供更高水平的舒适度。
24.本发明的另一个实施例提供了后单侧悬臂式后框架构件，其通过众所周知和理解的折叠铰链组件连接到前框架构件，以允许本发明被折叠成更紧凑的尺寸以便于存储或运输，所述折叠铰链组件定位成使得在本发明折叠之后，前轮组件轴线和后轮组件轴线基本同轴定位。
25.本发明的另一个实施例包括后单侧悬臂式后框架构件，该后单侧悬臂式后框架构件具有众所周知和理解的电机种类的踏板曲柄马达组件，其能够将扭矩和动力从后单侧悬臂式后框架构件传递到踏板曲柄组件。
26.本发明的又一实施例包括与前轮组件同轴安装的前马达组件。所述前马达组件是众所周知且理解的电机种类，其采用行星减速齿轮系统，该系统具有适合单侧安装的前轮组件的独特且新颖的装配布置。
27.悬臂式框架构件的至少一部分可以从踏板驱动自行车的前后中心线偏移。
28.踏板驱动自行车还可以包括齿轮毂壳体，该齿轮毂壳体联接到悬臂式框架构件，将多速齿轮毂保持在后轮和皮带传动装置之间，使得皮带传动装置是可拆卸的，而无需拆卸侧装后轮，并且侧装后轮是可拆卸的而无需拆卸或调整皮带传动装置。
29.多速齿轮毂可以通过一个或多个轴承保持在齿轮毂壳体中。
30.多速齿轮毂可以是行星齿轮毂。
31.踏板驱动自行车还可包括用于将扭矩从多速齿轮毂传递到悬臂式框架构件的扭矩臂。
32.张力调节机构可以通过一个或多个调节螺钉进行调节。
33.第一构件可以包括调节螺钉。
34.附加地或替代地，第二构件可以包括调节螺钉。
35.第二构件可以是扭矩臂。
36.悬臂式框架构件可以包括槽以接收张力调节机构。
37.踏板自行车还可以包括偏心底部支架张力调节系统。
38.悬臂式框架构件可以成形为围绕侧装后轮的轮胎弯曲。
39.悬臂式框架构件的主要结构载荷路径可以在与皮带传动装置相交的平面中。
40.悬臂式框架构件的横截面积可以在与皮带传动装置相交的平面中最大化(即，最大)。
41.悬臂式框架构件在垂直于踏板驱动自行车的前后中心线的平面中的横截面积可以在与侧装后轮的最小间隙点处最大化(即最大)。
42.侧装后轮的轮胎和悬臂式框架构件之间的间隙可以在2mm和15mm之间。
43.悬臂式框架构件和踏板驱动自行车的踏板曲柄组件之间的间隙可以在2mm和15mm之间。
44.悬臂式框架构件可具有沿其行进长度的至少一部分与带传动装置的侧面轮廓基本一致的侧面轮廓。
45.悬臂式框架构件和皮带传动装置之间的间隙沿着皮带传动装置的行程长度的至少主要部分可以在0.5mm和12mm之间。
46.悬臂式框架构件可包括在垂直于侧装后轮的轴线的平面中突出的唇缘，其中该唇缘与皮带传动装置的第一侧边缘相邻。
47.踏板驱动自行车还可以包括在垂直于侧装后轮的轴线的平面中突出的第二唇缘，其中第二唇缘可以与带传动装置的第二侧边缘相邻。
48.悬臂式框架构件可枢转地联接到踏板驱动自行车的前部框架构件。
49.踏板驱动自行车还可包括连接到悬臂式框架构件和前框架构件以提供后轮悬架的弹簧构件。
50.齿轮毂可以布置成接收制动转子。
51.侧装后轮可包括悬臂式辐条。悬臂式辐条可由单片材料形成。附加地或替代地，辐条可以是弯曲的，使得侧装后轮的轮缘与踏板驱动自行车的中心线对齐，并且侧装后轮的轮毂偏离踏板驱动自行车的中心线。辐条可以是非三角辐条。
52.踏板驱动自行车还可以包括能够将扭矩传递到踏板曲柄组件的马达。
53.踏板驱动自行车还可以包括与车轮同轴安装的马达。马达可以与前轮同轴安装。
54.踏板驱动自行车还可以包括用于折叠踏板驱动自行车的铰链。
55.皮带传动装置可以是非金属皮带传动装置。
56.可能只有一个驱动链轮，和/或可能只有一个从动链轮。皮带传动装置可以只绕过驱动链轮和从动链轮。这意味着可能没有滚轮或滚子/可旋转张紧装置。
附图说明
57.现在将参考附图详细描述本发明的实例，其中：
58.图1显示了带有侧装车轮的皮带传动自行车的侧视图；
59.图2显示了图1的皮带驱动自行车的侧装皮带驱动后轮框架系统的透视图；
60.图3显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的俯视截面图；
61.图4显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的侧视图；
62.图5显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的替代实施例的透视图，该系统具有开槽的后单侧悬臂式框架构件；
63.图6显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的替代实施例的俯视横截面，该系统具有开槽的后单侧悬臂式框架构件；
64.图7显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的替代实施例的侧视图，该系统具有开槽的后单侧悬臂式框架构件；
65.图8显示了通过后轮胎和开槽的后单侧悬臂式框架构件之间的最小间隙点截取的垂直前剖视图；
66.图9显示了通过后轮胎和开槽的后单侧悬臂式框架构件之间的最小间隙点截取的另一替代实施例的垂直前剖视图；
67.图10显示了侧装皮带驱动后轮框架系统的进一步替代实施例的透视图，该系统具有枢转后单侧悬臂式框架构件；
68.图11示出了具有后单侧悬臂式框架构件的折叠自行车的实施例的透视图；
69.图12是图11实施例的侧视图；
70.图13示出了图11的实施例处于折叠状态的透视图；
71.图14示出了自行车的实施例的透视图，该自行车具有安装有踏板曲柄马达组件的侧装皮带驱动后轮框架系统；
72.图15显示了图14所示实施例的踏板曲柄组件和踏板曲柄马达的透视图；
73.图16示出了沿图14的踏板曲柄马达组件的踏板曲柄组件轴线和踏板曲柄马达轴线截取的垂直前剖视图；
74.图17是带侧装车轮的皮带驱动自行车的另一个实施例的右侧透视图，车轮装配有前叉组件和前马达组件；和，
75.图18显示了图17的前马达组件的垂直截面图。
具体实施方式
76.图1示出了第一实施例，其包括带侧装车轮的带驱动自行车1，该车轮带有侧装带驱动后轮框架系统96。
77.如图2的透视图所示，所示实施例包括踏板曲柄组件4，其具有前链轮5以与皮带3接合并且可旋转地安装到后单侧悬臂式框架构件2。后单侧悬臂式框架构件2形成为接收扭矩臂9和后轮毂齿轮主轴承壳10，它们被扭矩臂壳体固定螺栓12刚性地夹持。扭矩臂9形成为接收多速自行车行星轮毂齿轮组件15，该行星轮毂齿轮组件通过轮毂齿轮扭矩紧固件16紧固到扭矩臂9，使得由后链轮6的旋转输入产生并通过多速自行车行星轮毂齿轮组件15和后单侧安装车轮组件7反作用的扭矩从多速自行车行星轮毂齿轮组件15转移到扭矩臂9。后轮毂齿轮主轴承壳体10形成为允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15的可旋转安装。在一侧连接到多速自行车行星轮毂齿轮组件15的是后单侧装车轮组件7。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成为接收后盘式转子13以与后盘式制动卡钳14接合，从而为后单侧装车轮组件7提供制动。
78.如图3所示，扭矩臂9具有用于皮带张力调节螺栓11的固定件，以便在调节期间张紧皮带3。当转动皮带张力调节螺栓11时，后轮毂齿轮主轴承壳体10和扭矩臂9将相对于后单侧悬臂式框架构件2移动，并将改变后轮旋转轴线19与踏板曲柄组件旋转轴线20之间的距离，从而影响皮带3中的张力。调整皮带3的张力后，扭矩臂9和后轮毂齿轮主轴承壳体10可以通过扭矩臂壳体固定螺栓12刚性夹持在后单侧悬臂式框架构件2上。后轮毂齿轮主轴承壳体10形成为接收多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承18，该多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承与多速自行车行星轮毂齿轮组件15接合，以允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15围绕后轮旋转轴线19并相对于后轮毂齿轮主轴承壳体10旋转。多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承18的布置可以仅包括一个轴承或多个轴承，并且可以是深沟球、针或角接触类型。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成用于后单侧装车轮组件7用后轮组件紧固件17的刚性安装，使得从多速自行车行星轮毂齿轮组件15通过后盘式转子13或轮毂齿轮扭矩紧固件16传递到后单侧装轮组件7的扭矩不会导致后单侧装车轮组件7从多速自行车行星轮毂齿轮组件15上松脱。后单侧装车轮组件7与多速自行车行星轮毂齿轮组件15的附接的布置也可以是螺纹或花键种类，或者例如通过塑料注塑包覆成型被销钉或形成为均匀的连续部件或将后单侧装车轮组件7熔合或粘合到多速自行车行星轮毂齿轮组件15。后单侧装车轮组件7具有悬臂式轮辐91，其形状大致呈悬臂式布置，以便为后轮毂齿轮主轴承壳体10和后盘式转子13提供空间。后轮毂齿轮主轴承壳体10和扭矩臂9的结构性质可以是金属或复合材料模制或熔模铸造或铸造或cnc加工的。后单侧悬臂式框架构件2成形为从踏板曲柄组件旋转轴线20向后延伸并到达后单侧装车轮组件7和踏板曲柄组件4之间的自行车中心线97的一侧，使得观察到后单侧装车轮组件7的轮胎与后单侧悬臂式框架构件2之间以及后单侧悬臂式框架构件2与踏板曲柄组件4之间的最小间隙，以使后单侧悬臂式框架构件2的结构刚度最大化。后单侧装车轮组件7的轮胎与后单侧悬臂式框架构件2之间以及后单侧悬臂式框架构件2与踏板曲柄组件4之间的最小间隙在2至15mm之间。后单侧悬臂式框架构件2也可以形成为使得扭矩臂9和后轮毂齿轮主轴承壳体10整体地和刚性地粘合或均匀地连接为一个单元，并且能够接收众所周知和理解的偏心底部支架，用于安装踏板曲柄组件4以调节皮带3的张力。
79.图4示出了所示实施例的右侧视图，其包括踏板曲柄组件4，其具有前链轮5以与皮带3接合并且可旋转地安装到后单侧悬臂式框架构件2。可以看到后单侧悬臂式框架构件2的形状包含在皮带3的周边内，主要结构载荷路径在上部和下部皮带运行之间行进。悬臂式
框架构件2成形为具有与带3的一部分的带3的轮廓基本匹配的轮廓，以便使悬臂式框架构件2在与带3的上部和下部运行相交的平面中的横截面积最大化。
80.后单侧悬臂式框架构件2与扭矩臂9配合时的形状性质可以看出大致平行于扭矩臂9并平行于自行车中心线97，因此如果扭矩臂壳体固定螺栓12松开，则扭力臂9可相对于后单侧悬臂式框架构件2滑动，从而改变后链轮6与前链轮5之间的距离，以改变皮带3的张力。后轮毂齿轮主轴承壳体10显示为具有用于将后盘式制动卡钳14刚性安装到后轮毂齿轮主轴承壳体10的特征。
81.图5是替代实施例的透视图。该替代实施例具有踏板曲柄组件4，该踏板曲柄组件具有前链轮5以与皮带3接合并且可旋转地安装到开槽的后单侧悬臂式框架构件24上。开槽的后单侧悬臂式框架构件24形成为接收开槽的扭矩臂22和开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23，它们通过开槽的皮带张力紧固件25刚性地夹持到开槽的后单侧悬臂式框架构件24。开槽的扭矩臂22形成为接收多速自行车行星轮毂齿轮组件15，该行星轮毂齿轮组件通过轮毂齿轮扭矩紧固件16紧固到开槽的扭矩臂22，使得由后链轮6的旋转输入产生并通过多速自行车行星轮毂齿轮组件15和后单侧安装车轮组件7反作用的扭矩从多速自行车行星轮毂齿轮组件15转移到开槽的扭矩臂22。开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23形成为允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15的可旋转安装。在一侧连接到多速自行车行星轮毂齿轮组件15的是后单侧装车轮组件7。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成为接收后盘式转子13以与后盘式制动卡钳14接合，从而为后单侧装车轮组件7提供制动。
82.如图6所示，开槽的扭矩臂22具有用于皮带张力调节螺栓11的固定件，以便在调节期间张紧皮带3。开槽的皮带张力紧固件25松开后，可转动皮带张力调节螺栓11，以使开槽的扭矩臂22和开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23相对于开槽的后单侧悬臂式框架构件24移动通过皮带张力调节槽26以改变后轮旋转轴线19和踏板曲柄组件旋转轴线20之间的距离，从而影响皮带3中的张力。调整皮带3的张力后，开槽的扭矩臂22和开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23可以通过张紧开槽的皮带张紧紧固件25刚性夹持在开槽的后单侧悬臂式框架构件24上。开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23形成为接收多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承18，该多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承与多速自行车行星轮毂齿轮组件15接合，以允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15围绕后轮旋转轴线19并相对于开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23旋转。多速自行车行星轮毂齿轮组件主轴承18的布置可以仅包括一个轴承18或多个轴承18，并且可以是深沟球、针或角接触类型。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成用于以后轮组件紧固件17刚性安装后单侧装车轮组件7，使得来自多速自行车行星轮毂齿轮组件15的通过后盘式转子13或轮毂齿轮扭矩紧固件16传递到后单侧装车轮组件7的扭矩将不会导致后单侧装车轮组件7从多速自行车行星轮毂齿轮组件15上松脱。后单侧装车轮组件7与多速自行车行星轮毂齿轮组件15的附接的布置也可以是螺纹或花键种类，或者例如通过塑料注塑包覆成型被销钉或形成为均匀的连续部件或将后单侧装车轮组件7熔合或粘合到多速自行车行星轮毂齿轮组件15。后单侧装车轮组件7具有悬臂式轮辐91，其形状大致呈悬臂式布置，以便为开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23和后盘式转子13提供空间。开槽的扭矩臂22和开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23的结构性质可以是金属或复合材料模制或熔模铸造或铸造或cnc加工的。开槽的后单侧悬臂式框架构件24成形为从踏板曲柄组件旋转轴线20向后延伸并到达后单侧装车轮组件7和踏板曲柄组件4之间的自行车中心线97的一侧，使
得观察到后单侧装车轮组件7的轮胎与开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间以及开槽的后单侧悬臂式框架构件24与踏板曲柄组件4之间的最小间隙，以使开槽的后单侧悬臂式框架构件24的结构刚度最大化。后单侧装车轮组件7的轮胎与后单侧悬臂式框架构件2之间以及后单侧悬臂式框架构件2与踏板曲柄组件4之间的最小间隙在2至15mm之间。
83.图7显示了替代实施例的右侧视图。可以看到开槽的后单侧悬臂式框架构件24的形状包含在皮带3的周边内，主要结构载荷路径在上部和下部皮带运行之间行进。悬臂式框架构件24具有紧密遵循皮带3的形状，具有最小的皮带间隙29，以减少骑手的衣服或身体部分被夹在皮带3和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间和在皮带3和前链轮5之间以及在皮带3和后链轮6之间的风险。这种形状还使悬臂式框架构件24在与皮带3的上运行和下运行相交的平面中的横截面积最大化。皮带间隙29的尺寸可以在0.5到12mm的范围内。开槽的后单侧悬臂式框架构件24的形状也可以紧密遵循前链轮5的形状和后链轮6的形状，以防止骑手的衣服或身体部分卡在开槽的后单侧悬臂式框架构件24和前链轮5之间以及开槽的后单侧悬臂式框架构件24和后链轮6之间。开槽的后单侧悬臂式框架构件24与开槽的扭矩臂22配合时的界面性质通常平行于自行车中心线97，因此如果开槽的带张力紧固件25松开，开槽的扭矩臂22可以相对于开槽的后单侧悬臂式框架构件24滑动，从而改变后链轮6和前链轮5之间的距离，以改变皮带3中的张力。后轮毂齿轮主轴承壳体10显示为具有用于将后盘式制动卡钳14刚性安装到后轮毂齿轮主轴承壳体10的特征。
84.图8显示了通过后单侧装车轮组件7的轮胎与开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间的最小间隙点截取的垂直前剖视图。开槽的后单侧悬臂式框架构件24的形状被最大化，使得踏板曲柄组件4和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间以及后单侧装车轮组件7的轮胎和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间以及上皮带30和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间以及下皮带31和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间的间隙最小。皮带间隙29可以为0.5至12mm。开槽的后单侧悬臂式框架构件24的形状被优化以在上皮带30、下皮带31、踏板曲柄组件4和后单侧装车轮组件7的约束内提供高度的旋转刚度。
85.图9示出了开槽的后单侧悬臂式框架构件24的另一替代实施例的垂直前剖视图，该剖视图通过后单侧装车轮组件7的轮胎和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间的最小间隙点截取。开槽的后单侧悬臂式框架构件24的形状形成为部分重叠上皮带30和下皮带31，以提供保护骑手的衣服或身体部分不被夹在上皮带30和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间以及下皮带31和开槽的后单侧悬臂式框架构件24之间。悬臂式框架构件中的开槽形状由在垂直于侧装后轮的轴线的平面中突出的唇缘(该唇缘与皮带传动装置的第一侧边缘相邻)和在垂直于侧装后轮的轴线的平面中突出的第二唇缘提供，第二唇缘与皮带传动装置的第二侧边缘相邻。
86.图10是另一个替代实施例，包括踏板曲柄组件4，其具有与皮带3接合的前链轮5并且可旋转地安装到枢转的后单侧悬臂式框架构件32上。枢转的后单侧悬臂式框架构件32形成为接收开槽的后轮毂齿轮主轴承壳体23，该主轴承壳体形成为允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15的可旋转安装。在一侧连接到多速自行车行星轮毂齿轮组件15的是后单侧装车轮组件7。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成为接收后盘式转子13以与后盘式制动卡钳14接合，从而为后单侧装车轮组件7提供制动。枢转的后单侧悬臂式框架构件32通过衬套或轴承并利用减震器33可枢转地安装到悬架前部框架34，以控制枢转的后单侧悬臂式框架构
件32相对于悬架前部框架34的运动。该替代实施例的目的是提供悬挂和骑手更高程度的舒适度。
87.图11是进一步替代实施例，包括踏板曲柄组件4，其具有与皮带3接合的前链轮5并且可旋转地安装到折叠的后单侧悬臂式框架构件35上。折叠的后单侧悬臂式框架构件35形成为接收扭矩臂9和后轮毂齿轮主轴承壳10，它们被扭矩臂壳体固定螺栓12刚性地夹持。扭矩臂9形成为接收多速自行车行星轮毂齿轮组件15，该行星轮毂齿轮组件通过轮毂齿轮扭矩紧固件16紧固到扭矩臂9，使得由后链轮6的旋转输入产生并通过多速自行车行星轮毂齿轮组件15的齿轮装置和后单侧安装车轮组件7反作用的扭矩从多速自行车行星轮毂齿轮组件15转移到扭矩臂9。后轮毂齿轮主轴承壳体10形成为允许多速自行车行星轮毂齿轮组件15的可旋转安装。在一侧连接到多速自行车行星轮毂齿轮组件15的是后单侧装车轮组件7。多速自行车行星轮毂齿轮组件15形成为接收后盘式转子13以与后盘式制动卡钳14接合，从而为后单侧装车轮组件7提供制动。折叠的后单侧悬臂式框架构件35形成为接收具有折叠的闩锁组件37的折叠的前框架36。折叠后单侧悬臂式框架构件35形成为接收座杆8。
88.图12是图11所示的又一替代实施例的侧视图，示出了位于后轮位置92和前轮位置93之间的中心并且具有竖直折叠铰链轴线94的折叠闩锁组件37的大致位置。
89.图13是图11所示的又一替代实施例的透视侧视图，示出了处于折叠构型的实施例。折叠闩锁组件37显示为处于打开构型，使得折叠前框架36相对于折叠后单侧悬臂式框架构件35围绕竖直折叠铰链轴线94枢转，导致后单侧装车轮组件7和前单侧装车轮组件64并排定位并且与后轮旋转轴线19同轴。
90.图14是进一步替代实施例的左侧透视图，其包括装有踏板曲柄马达组件40的马达后单侧悬臂式框架构件39，该踏板曲柄马达组件可以是众所周知的和理解的电机以及行星齿轮和皮带减速比种类。踏板曲柄马达组件40的优选实施例在图15和16中示出，然而，踏板曲柄马达组件40的性质和踏板曲柄马达组件40与马达后单侧悬臂式框架构件39的配合性质可以是各种众所周知和理解的自行车踏板曲柄电机驱动系统。
91.图15是踏板曲柄马达组件40的右侧透视图，包括连接到踏板曲柄马达行星齿轮箱齿圈壳体49的踏板曲柄马达外壳48，其中踏板曲柄马达行星架53由踏板曲柄马达行星架轴输出轴承50和踏板曲柄马达行星架轴端轴承51可旋转地支撑。马达皮带45可绕踏板曲柄马达轴线41旋转并连接到马达皮带输出链轮47，其中由马达皮带惰轮组件46控制适当张力。马达皮带输出链轮47通过底部支架单向离合器44连接到底部支架主轴42，该离合器可以是众所周知和理解的单向楔形离合器轴承种类，使得底部支架主轴42可以自由且独立仅在一个方向上相对于马达皮带输出链轮47旋转。底部支架主轴42可绕踏板曲柄组件旋转轴线20旋转，并由马达皮带输出链轮47两侧的底部支架轴承43支撑。
92.图16是通过踏板曲柄组件旋转轴线20和踏板曲柄马达轴线41截取的踏板曲柄马达组件40的垂直截面正视图。马达后单侧悬臂式框架构件39形成为接收踏板曲柄马达外壳48，该外壳包含踏板曲柄马达定子59和踏板曲柄马达小齿轮外轴承62。踏板曲柄马达磁体旋转体60装配到踏板曲柄马达小齿轮58上并且由前马达组件63和踏板曲柄马达小齿轮内轴承61可旋转地支撑，以便与踏板曲柄马达行星齿轮54接合。踏板曲柄马达行星齿轮54通过踏板曲柄马达行星轴55连接到踏板曲柄马达行星架53并且与踏板曲柄马达行星齿轮箱齿圈壳体49接合。所述部件的接合布置是众所周知的和理解的行星齿轮减速类型。踏板曲
柄马达行星架53通过固定到踏板曲柄马达行星齿轮箱齿圈壳体49的踏板曲柄马达行星架轴输入轴承57和通过踏板曲柄马达行星架轴输出轴承50以及踏板曲柄马达行星架轴端轴承51由踏板曲柄马达小齿轮内轴承61可旋转地支撑。来自踏板曲柄马达小齿轮58的围绕踏板曲柄马达轴线41的旋转输入将导致踏板曲柄马达行星架53的旋转速度从二和十之间降低到一。踏板曲柄马达行星架53上安装有踏板曲柄马达皮带输入链轮52，该输入链轮与马达皮带45接合，该马达皮带又连接到马达皮带输出链轮47，这提供进一步所谓的从二和十之间到一的第二级齿轮减速。所谓的第二级齿轮减速也可以是行星齿轮减速类型。马达皮带输出链轮47通过底部支架单向离合器44连接到底部支架主轴42，该离合器可以是众所周知和理解的单向楔形离合器轴承种类，使得底部支架主轴42可以自由且独立仅在一个方向上相对于马达皮带输出链轮47旋转。底部支架主轴42可绕踏板曲柄组件旋转轴线20旋转，并由马达皮带输出链轮47两侧的底部支架轴承43支撑。马达后单侧悬臂式框架构件39形成为接收底部支架轴承43。
93.图17是包括带侧装车轮1的皮带驱动自行车的另一个替代实施例的右侧透视图，车轮装配有前叉组件67和前马达组件63。前马达组件63可以是众所周知且理解的电机种类，其采用行星减速齿轮系统，该系统具有适合支撑单侧安装的前轮组件的独特且新颖的装配布置。
94.图18是前马达组件63的垂直截面前视图，该前马达组件包括前马达行星齿轮箱输入凸缘82，该凸缘通过胶水、压配合、螺钉或螺栓型紧固件安装到前叉组件67上，前叉组件能够接收前马达壳体68。前马达壳体68形成为容纳前马达定子69和前马达小齿轮内轴承72，该前马达小齿轮内轴承可旋转地支撑前马达小齿轮71，该前马达小齿轮刚性地附接到前马达磁体旋转体70。前马达小齿轮71由前马达小齿轮外轴承73可旋转地支撑，该前马达小齿轮外轴承连接到前马达行星架84，该前马达行星架可旋转地安装到前马达行星架内轴承86，该前马达行星架内轴承容纳在前马达行星齿轮箱输入凸缘82内。前马达行星架84以众所周知和理解的行星齿轮布置支撑前马达行星齿轮轴88和前马达行星齿轮85，以与前马达小齿轮71和前马达行星齿轮箱齿圈83啮合，从而前马达行星架84的输出转速相对于前马达小齿轮71的输入转速降低了两倍到十倍之间。前马达行星架84进一步由前马达行星架外轴承87可旋转地支撑，该前马达行星架外轴承容纳在前马达行星齿轮箱齿圈83内。前马达行星架84通过前马达单向离合器89可旋转地连接到前轮毂外件77，该前马达单向离合器可以是众所周知和理解的单向楔形离合器，使得前轮毂外件77围绕前轮旋转组件旋转轴线65相对于前马达行星架84的旋转仅可能在一个方向上。前单侧装车轮组件64在一侧用前轮组件紧固件66刚性地安装到前轮毂外件77。前轮毂外件77通过前轮毂外轴承81可旋转地安装到前马达行星齿轮箱齿圈83，并且通过穿过前盘式转子78的前盘式转子紧固件79刚性连接到前轮毂内件76。前轮毂内件76通过前马达大轮毂内轴承90可旋转地安装到前马达行星齿轮箱输入凸缘82上。前轮制动卡钳98以众所周知的方式布置在前盘式转子78周围，以便为前单侧装车轮组件64提供制动力。