水陆两用自行车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水陆两用自行车，由车架、前叉、前轮、后轮、后叉、传动系统、调位系统、刹车机构、搭架等部分组成。水陆模式转换时，将传动主轴与第二连接轴之间的万向联轴器拔开，搭架拆下展开；提起转向杆，转动后轮使其与前轮成90度，放下转向杆与后叉配合，通过调位系统调整后轮高度，利用联轴器和连接轴将传动主轴与链轮连接；为浮力气囊手动打气，将完全展开后的气囊安装至前轮轮毂，然后为定位气囊手动打气，使左右两边的浮力气囊固连，将搭架重组插入后座下的支撑管内，两边搭在浮力气囊上。
【专利说明】水陆两用自行车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水陆两用自行车。
【背景技术】
[0002]自行车是我们生活中常见的代步工具，它具有灵巧、价廉、安全等诸多优点，深受大家喜爱。在建设环保节约型社会的时代背景下，自行车这种绿色交通工具正朝着小型化、轻便化、多功能化方向发展，关于自行车的创新设计层出不穷。而针对水上使用设计的新型自行车普遍存在笨重，能量利用率低，体积过大、不便携带，水上行进稳定性差等缺点。为此，我们提出了水陆两用自行车新方案，有效解决了以上问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于通过在普通自行车加装浮力装置，改进传动与动力装置，在不影响陆地使用功能的基础上实现了水上行驶功能的水陆两用自行车。
[0004]本实用新型提出的水陆两用自行车，包括前轮1、前叉2、燕把3、车架4、调位系统
5、后叉6、后轮7、搭架8、传动系统9、浮力气囊12和定位气囊13，其中:车架4两端设有前叉2和后叉6，前叉2上设有前轮1，后叉6上设有后轮7，后叉6和车架4之间设有搭架8，调位系统5设置于车架4上，调位系统5连接后轮7，燕把3位于车架4上，燕把3上设有刹车把手10和转向把手11 ;后叉6上装有转向杆33，且转向杆33能够沿着后叉6上下滑动；
[0005]传动系统9由主动圆柱齿轮14、主动轴15、从动齿轮轴16、第一主动锥齿轮17、第一从动锥齿轮18、第一连接轴19、第一万向联轴器20、传动主轴、第二万向联轴器25、第二连接轴26、第二主动锥齿轮27、第二从动锥齿轮28、主动链轮29、第三连接轴30、链条31和从动链轮32组成；所述主动轴15连接车架4上的脚蹬，主动圆柱齿轮14，第一主动锥齿轮17通过键分别与主动轴15，从动齿轮轴16相连，主动圆柱齿轮14和从动齿轮轴16啮合，第一从动锥齿轮18通过两端带键的第一连接轴19与第一万向联轴器20连接；传动主轴为四段可伸缩轴，由第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23和第四节传动主轴24依次连接组成；第四节传动主轴24通过键与第二万向联轴器25相连，第二万向联轴器25通过两端带键的第二连接轴26与第二主动锥齿轮27相连，第二主动锥齿轮27和第二从动锥齿轮28相啮合，第二从动锥齿轮28与从动链轮32焊接；传动系统9通过角接触球轴承安装在车架4和后叉6上；当处于水中模式时，第二万向联轴器25与第二连接轴26连接的一端，并与第三连接轴30相连，第三连接轴30与主动链轮29键连接，主动链轮29通过链条31连接从动链轮32，从动链轮32连接后轮7 ；
[0006]搭架8由孔板34、第一弓形架35、第二弓形架36、连接板37和空心轴38组成，孔板34、第一弓形架35、第二弓形架36和连接板37两两之间依次通过销轴铰链连接，且可绕销轴转动固定角度；连接板37通过空心轴38与车架4连接，孔板34与浮力气囊12相配合；[0007]所述浮力气囊12 —侧固定于前轮I上，另一侧固定于搭架8上，定位气囊13连接浮力气囊12，浮力气囊12充气展开时，定位浮囊13充气使左右两边浮力气囊12连接固定。
[0008]本实用新型中，水中模式时，后轮7可绕轴旋转90度，后轮7轮毂上设有桨叶，使自行车后轮7旋转的动力大部分用于推进自行车前进。
[0009]本实用新型中，所述浮力气囊12前端嵌入前轮I轮辐内。
[0010]本实用新型中，所述刹车把手10水平放置，转向把手11与水平方向呈45度放置。
[0011]本实用新型的有益效果在于:将后轮7旋转90度，实现了后轮7动力最大限度的用于推进自行车前进。在前轮I加装内嵌式气囊12，避免了传统硬式浮筒体积大、不便携带且外形固定的缺点。转向把手11操纵后轮7旋转实现水中快速转向。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为陆地模式主视图。
[0013]图2为水中模式俯视图。
[0014]图3为水中模式后视图。
[0015]图4为水中模式侧视图(隐藏半边浮囊)。
[0016]图5为陆地模式传动系统。
[0017]图6为水中模式传动系统。
[0018]图7为转向杆主视图。
[0019]图8为转向杆剖视图。
[0020]图9搭架展开主视图(水中模式时)。
[0021]图10搭架局部放大图(陆地模式时)。
[0022]图11为把手局部放大图。
[0023]图12为转向杆局部放大图。
[0024]图13为后轮桨叶局部放大图。
[0025]图中标号:I前轮，2前叉，3燕把，4车架，5调位系统，6后叉，7后轮，8搭架，9传动系统，10刹车把手，11转向把手，12浮力气囊，13定位气囊，14主动圆柱齿轮，15主动轴，16从动齿轮轴，17第一主动锥齿轮,18第一从动锥齿轮,19第一连接轴,20第一万向联轴器，21第一节传动主轴，22第二节传动主轴，23第三节传动主轴，24第四节传动主轴，25第二万向联轴器，26第二连接轴，27第二主动锥齿轮，28第二从动锥齿轮，29主动链轮，30第三连接轴，31链条，32从动链轮，33转向杆，34孔板，35第一弓形架，36第二弓形架，37连接板，38空心轴。
【具体实施方式】
[0026]下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。
[0027]实施例1:如图1、2所示，本实用新型主要由前轮1、前叉2、燕把3、车架4、调位系统5、后叉6、后轮7、搭架8、传动系统9、浮力气囊12和定位气囊13等组成。燕把3上有刹车把手10和转向把手11。如图12所示，后叉6上装有操纵转向的转向杆33。如图5、6所示，传动系统9由主动圆柱齿轮14、主动轴15、从动齿轮轴16、第一主动锥齿轮17、第一从动锥齿轮18、第一连接轴19、第一万向联轴器20、第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23、第四节传动主轴24、第二万向联轴器25、第二连接轴26、第二主动锥齿轮27、第二从动锥齿轮28、主动链轮29、第三连接轴30、链条31和从动链轮32等组成。如图9所示，搭架8由孔板34、第一弓形架35、第二弓形架36、连接板37和空心轴38组成。
[0028]转向杆33与后叉6配合，且能够沿着后叉6上下滑动。孔板34、第一弓形架35、第二弓形架36和连接板37，两两之间通过铰链连接，可以绕销轴转动固定角度。连接板37通过空心轴38与车架4连接，孔板34与浮力气囊12相配合。
[0029]主动圆柱齿轮14，第一主动锥齿轮17通过键分别与主动轴15，从动齿轮轴16相连。第一从动锥齿轮18通过两端带键的第一连接轴19与第一万向联轴器20连接。传动主轴为四段可伸缩轴，由第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23、第四节传动主轴24组成。第四节传动主轴带键并与第二万向联轴器25相连，第二万向联轴器25通过两端带键的第二连接轴26与第二主动锥齿轮27相连。第二从动锥齿轮28与从动链轮32焊接。整个传动系统9通过角接触球轴承安装在车架4和后叉6上。
[0030]传动装置:相比普通自行车的链传动，本实用新型采用齿轮传动机构。先将动力传至自行车齿轮传动系统9，再传至后轮7。这样可以在自行车水用和陆用两种情形下，即在后轮7旋转前后，都能为后轮7平稳地提供动力。
[0031]推进装置:本自行车在水上行驶时，后轮7绕支撑轴旋转90度,使后轮7幅面方向与前进方向垂直。后轮7轮毂上有大量桨叶，保证自行车后轮7旋转的动力大部分用于推进自行车前进。
[0032]转向装置:在燕把3上有两组把手，一组水平放置，另一组与水平方向呈45度。水平放置的为刹车把手10，倾斜放的为转向把手11用于控制自行车在水上的转向。作用原理为，如果驾驶人希望控制自行车向右转向，按动右转向把手11，右转向把手11牵动与之相连的钢丝绳，钢丝绳拉动车座后方的转向杆33产生扭矩，带动后叉6和后轮7随之向左转动一定角度。后轮7左转，通过其轮毂上的桨叶排水，自行车受到水流垂直于后轮7的推力，使自行车整体右转。
[0033]在陆地行进模式下，如图3所示，动力由驾驶人经脚蹬输入主动轴15带动主动圆柱齿轮14转动，主动圆柱齿轮14与从动齿轮轴16啮合，将动力输入从动齿轮轴16，从动齿轮轴16带动第一主动锥齿轮17转动，第一主动锥齿轮17与第一从动锥齿轮18啮合，通过第一连接轴19和第一万向联轴器20将动力依次输入第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23、第四节传动主轴24。第四节传动主轴24通过万向联轴器21和第二连接轴26带动第二主动锥齿轮27转动，第二主动锥齿轮27与第二从动锥齿轮28啮合，将动力输入后轮7。
[0034]在水上行进模式下，如图4所示，动力由驾驶人经脚蹬输入主动轴15带动主动圆柱齿轮14转动，主动圆柱齿轮14与从动齿轮轴16啮合，将动力输入从动齿轮轴16，从动齿轮轴16带动第一主动锥齿轮17转动，第一主动锥齿轮17与第一从动锥齿轮18啮合，通过第一连接轴19和第一万向联轴器20将动力依次输入第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23、第四节传动主轴24。第四节传动主轴24通过第二万向联轴器25和第三连接轴30牵动主动链轮29，主动链轮29通过链条31带动从动链轮32将动力输出到后轮7，后轮7上的桨叶向后方排水，为自行车提供前进的动力。
[0035]水陆模式转换时，将第四节传动主轴24与第二连接轴26之间的第二万向联轴器25拔开，四节传动主轴(第一节传动主轴21、第二节传动主轴22、第三节传动主轴23和第四节传动主轴24)长度收缩，搭架8拆下展开；提起转向杆33，后轮7旋转90度，放下转向杆33与后叉6配合，通过调位系统5调整后轮7高度，利用第二万向联轴器25和第三传动轴30，使第四节传动主轴24与主动链轮29连接；为浮力气囊12手动打气，将完全展开后的气囊12安装至前轮I轮毂，然后为定位气囊13手动打气，使左右两边的浮力气囊12固连，将搭架8重组插入后座下的支撑管内，两边搭在浮力气囊12上，水陆模式转换完成。
[0036]主要技术参数
【权利要求】
1.一种水陆两用自行车，包括前轮(I)、前叉(20、燕把(3)、车架(4)、调位系统(5)、后叉(6)、后轮(7)、搭架(8)、传动系统(9)、浮力气囊(12)和定位气囊(13)，其中:车架(4)两端设有前叉(2)和后叉(6)，前叉(2)上设有前轮(1)，后叉(6)上设有后轮(7)，其特征在于后叉(6)和车架(4)之间设有搭架(8)，调位系统(5)设置于车架(4)上，调位系统(5)连接后轮(7)，燕把(3)位于车架(4)上，燕把(3)上设有刹车把手(10)和转向把手(11)；后叉(6)上装有转向杆(33)，且转向杆(33)能够沿着后叉(6)上下滑动； 传动系统(9)由主动圆柱齿轮(14)、主动轴(15)、从动齿轮轴(16)、第一主动锥齿轮(17)、第一从动锥齿轮(18)、第一连接轴(19)、第一万向联轴器(20)、传动主轴、第二万向联轴器(25)、第二连接轴(26)、第二主动锥齿轮(27)、第二从动锥齿轮(28)、主动链轮 (29)、第三连接轴(30)、链条(31)和从动链轮(32)组成；所述主动轴(15)连接车架(4)上的脚蹬，主动圆柱齿轮(14)，第一主动锥齿轮(17)通过键分别与主动轴(15)，从动齿轮轴(16)相连，主动圆柱齿轮(14)和从动齿轮轴(16)啮合，第一从动锥齿轮(18)通过两端带键的第一连接轴(19)与第一万向联轴器(20)连接；传动主轴为四段可伸缩轴，由第一节传动主轴(21)、第二节传动主轴(22)、第三节传动主轴(23)和第四节传动主轴(24)依次连接组成；第四节传动主轴(24)通过键与第二万向联轴器(25)相连，第二万向联轴器(25)通过两端带键的第二连接轴(26)与第二主动锥齿轮(27)相连，第二主动锥齿轮(27)和第二从动锥齿轮(28)相啮合，第二从动锥齿轮(28)与从动链轮(32)焊接；传动系统(9)的第二连接轴(26)通过角接触球轴承与后叉(6)的轴承孔配合；传动系统(9)的主动轴(15)和从动齿轮轴(16)两端分别通过两个角接触球轴承与车架(4)的四个轴承孔配合；当处于水中模式时，第二万向联轴器(25)与第二连接轴(26)连接的一端，并与第三连接轴(30)相连，第三连接轴(30)与主动链轮(29)键连接，主动链轮(29)通过链条(31)连接从动链轮(32)，从动链轮(32)连接后轮(7)； 搭架(8)由孔板(34)、第一弓形架(35)、第二弓形架(36)、连接板(37)和空心轴(38)组成，孔板(34)、第一弓形架(35)、第二弓形架(36)和连接板(37)两两之间依次通过销轴铰链连接，且可绕销轴转动固定角度；连接板(37)通过空心轴(38)与车架(4)连接，孔板(34)与浮力气囊(12)相配合； 所述浮力气囊(12) —侧固定于前轮(I)上，另一侧固定于搭架(8)上，定位气囊(13)连接浮力气囊(12)，浮力气囊(12)充气展开时，定位浮囊(13)充气使左右两边浮力气囊(12)。
2.根据权利要求1所述的水陆两用自行车，其特征在于后轮(7)可绕轴旋转90度，后轮(7)轮毂上设有桨叶，使自行车后轮(7)旋转的动力大部分用于推进自行车前进。
3.根据权利要求1所述的水陆两用自行车，其特征在于所述浮力气囊(12)位于前轮(I)轮辐内。
4.根据权利要求1所述的水陆两用自行车，其特征在于所述刹车把手(10)水平放置，转向把手(11)与水平方向呈45度放置。
【文档编号】B60F3/00GK203410260SQ201320452131
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】王颖龙, 张洪浩, 孙沛杰, 奚鹰, 唐励荣, 袁攀, 汪章吉 申请人:同济大学