专利名称：新型自行车的制作方法
技术领域：
本发明属自行车制造领域。
本发明的背景技术是现有自行车由于其不能换档变速，所以在爬坡时费力，在平路上不能提高速度，而山地车在结构设计上由前轮、后轮、车把、车座、花盘、链条、张紧轮、手柄换档机构及四或五档变速机构等构成。其缺点一是结构设计复杂、制造工艺复杂、成本高，二是采用单链条、手柄换档机构通过张紧轮换档，造成力量的传递不在同一径面上，出现摩擦力和扭力增加，同时还要克服张紧轮等产生的阻力等，三是该车采用增大或减小飞轮直径的结构，以达到坡地省力行驶，但速度太慢，四是行驶中换档，极易损坏飞轮齿轮，所以换档不方便，五是变档机构为四或五档、繁锁不实用、易损坏。
本发明的设计目的是避免现有技术中的不足之处，设计一种即既具有山地车优点，又能有效地克服现有山地车不足的新型自行车。
本发明的设计方案是现有山地车通过对其飞轮不同轮径的设置，达到变速的目的，而本发明主要通过对其花盘半径改变，达到增加输出传递力，达到变速、省力的目的。
1、理论依据新型自行车变速、省力的力矩关系是设作用于脚蹬的力为F1、脚蹬的半径为R1，作用于花盘的力为F2、花盘的半径为R2，作用于飞轮的力为F3、飞轮的半径的为R3，车后轮的摩擦力为F4，车轮的半径为R4，根据力学平衡原理，驱动力矩等于阻力矩，所以F1×R1＝F2×R2≈F3×R3＝F4×R4。由上式所得当R1增大时，力矩(M1＝F1×R1)增大，由于F1×R1＝F2×R2，所以当R2减小时，驱动力F2增大，由于花盘与飞轮是通过链条在径向传动，其摩擦力和阻力很小F2＝F3，在设计上可以近似认为F2×R2≈F3×R3，当R3减小时，驱动力F3增大，又由于F3×R3＝F4×R4，当阻力矩F4×R4不变，爬坡时驱动力F3增加，车子慢速行驶、所以省力，采用平地档时，由于驱动力F3增加，R3减小，所以车速增加。
2、结构方案一种新型自行车，它包括前轮(1)、后轮(9)、车把(2)、三角架(3)、车座(5)及后支架(6)，中轴(14)的一侧装有两个花盘(12，13)，后轮(9)的轴的一侧装有两个不同半径的飞轮(7)(或飞轮式离合器)和飞轮式离合器(8)，两条链条分别套在不同半径的花盘(12，13)和不同半径的飞轮式离合器(8)及飞轮(7)(或飞轮式离合器)上，并且力量的传递都在一个径向平面内进行。两个花盘(12，13)中的一个花盘的直径比自行车花盘的直径大1/15--10/15，另一个花盘的直径比自行车花盘直径小1/3--2/3。大花盘(12)通过链条(11)与小飞轮式离合器(8)构成闭合传动机构，小花盘(13)通过链条(10)与大飞轮(7)(或大飞轮式离合器)构成闭合传动机构。本设计的不同车型的自行车脚蹬蹬杆比现有同类型号自行车脚蹬蹬杆长10--40MM。一种新型自行车省力变速方法，减少花盘半径和增加自行车脚蹬半径，花盘采用不同半径的两个花盘，飞轮采用不同半径的两个飞轮或飞轮式离合器，链条为双链条并且一条套在大花盘与小飞轮式离合器上、另一条套在小花盘与大飞轮(或大飞轮式离合器)上，从而构成两个闭合传动机构，通过离合器使一个传动机构停止运行时，另一个传动机构处于运行状态。飞轮(7)的顶块(千斤)(19)上固有短轴(20)，短轴一侧装有用于控制顶块(千斤)(19)与飞轮中棘齿分离或啮合的离合控制器(15)；飞轮(7)的盖板上制有供短轴滑动的长槽(21)。控制机构(15)由弹簧(22)、压盖(23)、制动滑块(24)及壳体(25)构成，弹簧(22)套在制动滑块(24)的台阶上，制动滑块(24)位于压盖(23)与壳体(25)构成的空间内。压盖(23)的中心制有轴孔(26)；制动滑块(24)的内部的前部呈喇叭状(28)而后部呈园筒状(27)。一种飞轮式离合器，它包括飞轮(7)，飞轮(7)的一侧装有用于控制飞轮中顶块(千斤)(19)与飞轮中棘齿分离或啮合的离合控制机构(15)。一种将飞轮式离合器改制成飞轮式离合器的方法是飞轮(7)中的两个顶块(千斤)(19)的外侧分别固定有短轴(20)，短轴一侧装有用于控制飞轮中顶块(千斤)与飞轮中棘齿分离或啮合的控制机构(15)。
3、工作原理①平地快速行驶大花盘通过链条带动后轮上的小飞轮式离合器旋转，小飞轮式离合器带动后轮飞快向前行驶。②坡地慢速行驶将飞轮式离合器中的顶块(19)通过车把上的手柄、钢丝(18)、支架(17)、滑动块控制杆(16)带动制动块(24)移动，短轴(20)在制动块的作用下*向内收缩而与制动块中园筒内壁相触，从而使顶块(千斤)与飞轮式离合器中的棘齿分离，使飞轮式离合器中的飞轮处于空转状态，小花盘通过链条带动后轮上的大飞轮(或大飞轮式离合器)旋转，大飞轮(或大飞轮式离合器)驱动后轮慢速行驶，从而达到了坡地爬坡行驶时省力的目的。
本发明与背景技术相比，一是结构设计新颖、独特、简单、坚固、耐用、成本低；二是不仅保持了现有山地车的优点，而且还克服了其变速机构变速繁锁、易损、成本高的不足；三是本发明在行驶状态可以自如地变档，且不易损坏。在平地上车子有重载负荷时，或一起步即爬坡时，可以采用爬坡档启动自行车，此时明显省力。需要加速时，再变为平地档；四是行驶中根据路况和自己的意愿随时变档且变档方便自如，达到省力目的；五是不仅在现有条件下能利用自行车生产厂现有设备生产出新车，并且能改造老车；六是价廉，与老式车价格接近、坚固耐用、适应中国国情，并有利于出口创汇。
图1是本发明的结构示意图。
图2是飞轮式离合器的结构示意图。
图3是飞轮式离合器中飞轮的局部剖视结构示意图。
图4是第一种飞轮式离合器的局部剖视结构示意图。
图5是第二种飞轮式离合器的局部结构示意图。
实施例图1--图5是本发明的实施例。
实施前轮(1)、后轮(9)、车把(2)、三角架(3)、车座(5)及后支架(6)的安装连接属现有技术。本发明的中轴(14)的一侧装有两个花盘(12，13)，后轮(9)的轮轴的一侧装有两个不同半径的飞轮(7)(或飞轮式离合器)和飞轮式离合器(8)，两条传动链条分别套在不同半径的花盘(12，13)和不同半径的飞轮式离合器(8)及飞轮(7)(或飞轮式离合器)上，并且力量的传递都在一个径向平面内进行。两个花盘(3)中的一个花盘直径比自行车花盘的直径大1/15--10/15，另一个花盘直径比自行车花盘小1/3--2/3。大花盘(12)通过链条(11)与小飞轮式离合器(8)构成闭合传动机构，小花盘(13)通过链条(10)与大飞轮(7)(或大飞轮式离合器)构成闭合传动机构。本设计的不同车型的自行车脚蹬蹬杆比现有同类型号的自行车脚蹬蹬杆长10--40MM。
飞轮式离合器的实施飞轮(7)的顶块(千斤)(19)上固定有短轴(20)，短轴上装有用于将顶块(千斤)(19)与飞轮中的棘齿(29)分离或啮合的离合控制机构(15)。
离合控制机构(15)实施例1离合控制机构(15)位于飞轮(7)的一侧。飞轮(7)的顶块(19)上固有短轴(20)；盖板上制有供短轴滑动的长槽(21)。离合控制机构(15)由弹簧(22)、压盖(23)、制动滑块(24)及壳体(25)构成，弹簧(22)套在制动滑块(24)的台阶上，制动滑块(24)位于压盖(23)与壳体(25)构成的空间内。压盖(23)的中心制有轴孔(26)；制动滑块(24)的内部的前部呈喇叭状(28)而后部呈园筒状(27)。
离合控制机构(15)实施例2离合控制机构(15)由两个离合半环(30)、导向柱(31)、定位导向板(32)、压簧(33)、及离合钢丝(34)构成，导向柱(31)分别固定在两个离合环(30)上旦在同一径向平面上，定位导向板(32)上上、下对称开有滑槽且套在导向柱(31)上；压簧(33)位于定位导向板上，其两端分别与两个离合半环(30)上的内导向柱相触，离合钢丝(34)的前部为双根钢丝分别固定在导向柱(31)上。
权利要求1.一种新型自行车，它包括前轮(1)、后轮(9)、车把(2)、三角架(3)、车座(5)及后支架(6)，其特征是中轴(14)的一侧装有两个花盘(12，13)，后轮(9)的轴的一侧装有两个不同半径的飞轮(7)和飞轮式离合器(8)，两条链条分别套在不同半径的花盘(12，13)和不同半径的飞轮式离合器(8)及飞轮(7)上。
2.根据权利要求1所述的新型自行车，其特征是大花盘(12)通过链条(11)与小飞轮式离合器(8)构成闭合传动机构，小花盘(13)通过链条(10)与大飞轮(7)构成二个闭合传动机构。
3.根据权利要求1所述的新型自行车，其特征是飞轮(7)的一侧装有用于控制飞轮中顶块(19)与飞轮中棘齿分离或啮合的离合控制机构(15)。
4.根据权利要求3所述的新型自行车，其特征是飞轮(7)的顶块(19)上固有短轴(20)，短轴一侧装有用于控制顶块(19)与飞轮中棘齿分离或啮合的离合控制器(15)；飞轮(7)的盖板上制有供短轴滑动的长槽(21)。
专利摘要新型自行车自行车中轴一侧装有两个花盘，后轮轮轴的一侧装有两个不同半径的飞轮和飞轮式离合器，两条传动链条分别套在不同半径的花盘和不同半径飞轮及飞轮离合器的齿轮上，并且力量的传递都在一个径向平面内进行。不仅保持了现有山地车的优点，克服了其变速机构变速繁琐、易损、成本高的不足，在行驶中能自如变档，并坚固、耐用。
文档编号B62M9/00GK2248156SQ9520264
公开日1997年2月26日 申请日期1995年1月27日 优先权日1995年1月27日
发明者刘延鸿 申请人:刘延鸿