专利名称：半含式对称折叠自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及人力交通工具自行车，特别涉及一种半含式对称折叠自行车。
背景技术：
可供折叠的自行车的优点在于具有便于存放、携带或运输的比较紧凑的结构，公知的折叠自行车具有包括两个或多个能被拆开、折叠的或可缩短的零件的车架，在某些公知的折叠自行车中，通过卸下分解它们的车轮可进一步减小折叠尺寸。但都因或多或少地存在着折叠率太低、折叠方法繁琐、骑行性能不理想或是制造复杂、成本太高、外观不美观大方等缺点而难以为人们所接受。普通自行车的外形尺寸是经过长期实践检验的、符合人体运动工学的，使人骑行时姿势自然、不易疲乏，对路面的适应性也较好。专利号为ZL200920099901. 5的折叠自行车，包括由截面呈倒U型外形为弧形的前后梁组成的车架及前轮支架、后轮支架和传动机构，前轮支架通过连接器和销轴与前梁连接，后轮支架通过销轴及联动杆与后梁连接，前、后梁通过合页连接器相连接及对折，前后两轮可以旋转进前后梁的倒U型槽内。虽然专利号为ZL200920099901. 5的折叠自行车基本实现了自行车前后轮旋转入截面为倒U型的前后梁内，通过合页实现折叠，但弧形的前后梁空间结构强度不高，或为了达到所要求的强度势必提高梁的材料厚度而增加重量；前后轮支架通过销轴及弧形槽内的定位销与前后梁固定联接不牢靠，存在安全隐患，销轴作为旋转轴位置不确定造成前后轮旋入前后梁位置不定，不便制造；一端固定在车架两侧(外侧)的联动杆，另一端在随后轮支架旋入后梁(内侧)过程中会卡在后梁圆弧上而使后轮及后轮支架不能正确旋入到后梁中； 后轮支架随后轮一起旋入后梁势必造成后梁过于宽大，重量大增；介轮位于后轮支架上，当后轮围绕销轴在旋入后梁过程中，驱动轮与介轮之间的距离必然会发生变化，它们之间的链条张紧时会阻碍后轮旋入后梁，链条松弛时会造成掉链子的情况发生；驱动轮至介轮之间的链条暴露在外，缺少防护措施，容易弄脏骑车人的衣服，折叠后也不便携带；前后轮旋入前后梁后没有锁紧机构固定，前后梁折叠后也没有锁紧机构加以固定联接，容易散开，不便携带。
发明内容
本发明的目的是提供一种半含式对称折叠自行车，此半含式对称折叠自行车可快捷折叠和展开，折叠率高，使用、收藏和运输方便。为了达到上述目的，本发明的半含式对称折叠自行车，包括前车架、前叉、前车轮、 后车架、后叉、后车轮、龙头、车座、脚蹬、曲柄和传动装置，前车轮安装在前叉上，后车轮安装在后叉上，龙头安装在前车架上，车座安装在后车架上，在前车架与后车架之间、龙头下端与前叉之间及后车架与后叉之间安装有能折叠的折叠机构，传动装置安装在后叉前端， 脚蹬安装在曲柄上，曲柄与传动装置的输入端连接，后车轮与传动装置连接，其特征在于 传动装置为往复式增速驱动机构。往复式增速驱动机构，所述往复式增速驱动机构可以是已有技术的201120141022. 1自行车往复式增速驱动机构，或本案实施例的往复式增速驱动机构。因为传动机构为往复式增速驱动机构，而往复式增速驱动机构传动链中没有链条，所以此半含式对称折叠自行车在折叠过程中不会有链条松弛而造成掉链子的情况发生，结构也紧凑，折叠过程顺畅简便，也不会因为链条暴露在外和缺少防护措施而弄脏骑车人的衣服。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于折叠机构由第一折叠块、第二折叠块、旋转轴和开合轴组成，第一折叠块和第二折叠块通过旋转轴铰接连接，开合轴为至少有一侧为被铣平的圆轴结构，开合轴活动铰接安装在第一折叠块上，旋转轴的轴线与开合轴的轴线平行，在第二折叠块圆筒结构上开有切口，圆筒内径与开合轴的直径大小相等，开口的宽度与开合轴被铣平处到其相对的圆弧或平面的距离相等，圆筒的轴线到旋转轴的轴线与开合轴的轴线到旋转轴的轴线的距离相等。第一折叠块和第二折叠块通过旋转轴活络铰接连接，旋转轴起旋转连接作用，开合轴起打开或锁定作用，因为带切口的圆筒的轴线与开合轴的轴线到旋转轴的轴线距离相等，而切口开口的宽度与开合轴被铣平处到其相对的圆弧或平面的距离相等，折叠时，开合轴正好滑过切口，进入到带切口的圆筒中，转动开合轴一个角度，开合轴就被锁定在带切口的圆筒中，折叠、开启和锁定方便可靠，因为本半含式对称折叠自行车在前车架与后车架之间、龙头与前叉之间及后车架与后叉之间都安装有此折叠机构，所以本半含式对称折叠自行车折叠、开启和锁定方便可靠。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于龙头由水平把手和垂直于水平把手的把立组成，把立由上管、中管、下管和钢珠、活塞、压缩弹簧和螺纹塞组成，上管直径等于中管孔径，中管直径等于下管孔径，上管安装在中管孔中，中管安装于下管孔中，下管活络地固定在前车架前端，下管孔壁上有圆弧突起，在中管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔壁上有圆弧突起，在上管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔底部用螺纹塞封闭，螺纹塞上部有压缩弹簧，压缩弹簧上有活塞，活塞是下部直径等于中管孔径的圆柱，通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞位置，中管四周均布有若干与钢珠直径大小相等的圆孔，内有钢珠，其壁厚小于钢珠直径，下管上部与中管均布有圆孔对应位置内孔壁四周均布有钢珠圆槽或环形槽，其槽宽等于钢珠与之配合时钢珠接触部分的宽度，其槽深加上中管管壁厚度等于钢珠直径，活塞上部圆柱半径加上钢珠直径等于下管圆孔半径，中管在下管中、上管在中管中均可上下滑动，使龙头的高低可以调节，方便使用和折叠。所述龙头的水平把手由右车把、右车把固定套、左车把固定套和左车把组成，右车把、左车把分别通过轴与把立上部绞接，并通过右车把固定套和左车把固定套加以固定，松开右车把固定套，右车把可朝把立方向折叠90度与把立平行，松开左车把固定套，左车把可朝把立方向折叠90度与把立平行，靠近车架折叠方向一侧的车把没有折叠部分的长度等于车架宽度，此种折叠方法使靠近车架折叠方向一侧的车把折叠部分与折叠后的鞍管平行且同在后车架的对称面内，没有折叠部位可作为拖手拖拉折叠后的自行车。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于车座由鞍座和其下方的鞍管组成，鞍管由上管、中管、下管及钢珠、活塞、压缩弹簧、螺纹塞组成，上管直径等于中管孔径，中管直径等于下管孔径，上管安装在中管孔中，中管安装于下管孔中，下管固定在后车架后端，下管孔壁上有圆弧突起，在中管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔壁上有圆弧突起，在上管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔底部用螺纹塞封闭，螺纹塞上部有压缩弹簧，压缩弹簧上有活塞，活塞是下部直径等于中管孔径的圆柱，通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞位置，中管四周均布有若干与钢珠直径大小相等的圆孔，内有钢珠，其壁厚小于钢珠直径，下管上部与中管均布有圆孔对应位置内孔壁四周均布有钢珠圆槽或环形槽， 其槽宽等于钢珠与之配合时钢珠接触部分的宽度，其槽深加上中管管壁厚度等于钢珠直径，活塞上部圆柱半径加上钢珠直径等于下管圆孔半径，中管在下管中、上管在中管中均可上下滑动，使车座的高低可以调节，方便使用和折叠。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于前车架和后车架均是通过其轴心的剖面为Π或η形的类似于中空半圆饼状结构，龙头下端与前叉之间折叠机构的旋转轴轴线与前车架轴线、前车轮轴线平行，后车架与后叉之间折叠机构的旋转轴轴线与后车架轴线、后车轮轴线平行，这样，折叠后前车轮、后车轮分别可以与前叉、后叉一起围绕其折叠机构的旋转轴进入前车架和后车架之中，这种π或η形的半个中空圆饼状结构既保证了前车架和后车架的强度，又使可前车轮和后车轮更好的折叠入其中，同时，也使前车架和后车架的重量减轻。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于前车架和后车架关于前后车架之间折叠机构的中心面基本对称，龙头的把立与车座的鞍管的轴线关于前后车架之间折叠机构的中心面也基本对称，使自行车对称折叠后，前后车架对称重合减小折叠后的体积，把立与鞍管平行并且折叠后两者所处的前后位置也基本相同，可作为拖拉折叠后自行车的拖把。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于往复式增速驱动机构包括实现曲柄反向运动及传递驱动运动的外部机构、实现单向旋转运动增速输出的内部机构、把运动传输给后车轮的传动机构和支撑内外机构运动的支撑机构；外部机构包括曲柄、左曲柄锥齿轮、右曲柄锥齿轮、上反向锥齿轮、下反向锥齿轮和前反向驱动锥齿轮、后反向驱动锥齿轮； 内部机构包括内齿套、行星套、行星齿轮和中心轮输出轴；传动机构包括输出齿轮、传动齿轮、传动轴、传动锥齿轮和飞轮锥齿轮；支撑机构包括支撑体、左支撑端盖、右支撑端盖、上支撑端盖、下支撑端盖、前支撑端盖和后支撑端盖；外部呈长方体、内部为前后较大中间较小的阶梯通孔形状的支撑体，其左右、上下四侧的圆槽中及前后两端的圆孔中分别支撑有左曲柄锥齿轮、右曲柄锥齿轮、上反向锥齿轮、下反向锥齿轮、前反向驱动锥齿轮和后反向驱动锥齿轮，前反向驱动锥齿轮和后反向驱动锥齿轮上朝内部方向一侧各有结构相同方向相反的两个单向机构，分别与内齿套两端和行星套两端相连接，两反向驱动锥齿轮上的单向机构分别与内齿套配合的方向和与行星套配合的方向各自相同，行星套上有若干均勻布置的行星轮，行星轮分别与内齿套上的内齿圈结构和中心轮输出轴上的中心齿轮结构啮合，中心轮输出轴靠近后反向驱动轮的外侧固定有传动机构的输出齿轮，输出齿轮与传动轴前端的传动齿轮啮合，传动轴后端有传动锥齿轮，传动锥齿轮又与飞轮锥齿轮啮合，飞轮锥齿轮带动后车轮向前滚动。当各锥齿轮的轴固定时，左曲柄锥齿轮、右曲柄锥齿轮分别与上反向锥齿轮、下反向锥齿轮及前反向驱动锥齿轮、后反向驱动锥齿轮啮合，构成左曲柄锥齿轮和右曲柄锥齿轮的反向运动关系，由于尺寸较大、反向轮较多，传递的扭矩也较大。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是棘轮内布置有内环结构的内啮式棘轮-棘爪超越离合器。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是外环内布置有内环的楔块式超越离合器。所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是外环内布置有内星轮的内星轮滚柱式超越离合器。本发明的半含式对称折叠自行车可快捷折叠和展开，折叠率高，结构紧凑，使用、 收藏和运输方便，承载能力大，而且，各部件也能很好的符合人体运动工学的，使人骑行时姿势自然、不易疲乏。
图1是本发明实施例的结构外形示意图。
图2是本发明实施例的折叠结构原理示意图。
图3是本发明实施例的折叠后拖行状态示意图。
图4是本发明实施例的折叠后运输状态示意图。
图5是折叠机构结构示意图。
图6是折叠机构锁紧-松开原理示意图。
图7是把立和鞍管结构示意图。
图8是图7的剖视图。
图9是往复式增速驱动机构外形示意图。
图10是往复式增速驱动机构结构示意图。
图11是往复式增速驱动机构装配剖视图。
具体实施例方式图1标记的说明右车把1，右车把固定套2，左车把固定套3，左车把4，上管5，中管6，下管7，龙头8，折叠机构9，车架固定器10，前叉11，前车轮12，前叉固定器13，前车架 14，后车架15，脚蹬16，曲柄17，往复式增速驱动机构18，后叉19，后车轮20，后叉固定器 21，车座22，鞍座23。图2标记的说明翘度25，伸距26，把立倾角27。图5标记的说明第一折叠块30，第二折叠块31，开合轴32，手柄33，锁定销34， 锁定座35，锁定钢珠36，锁定弹簧37，锁定螺母38，旋转轴39，切口 40。图7标记的说明下管7，中管6，上管5，活塞50，压缩弹簧51，钢珠52，螺纹塞53。图9标记的说明往复式增速驱动机构18，传动齿轮81，传动轴82，传动锥齿轮 83，飞轮锥齿轮84。图10标记的说明支撑体85，左支撑端盖86，滑动轴承87，左曲柄锥齿轮88，支撑端盖螺钉89，右曲柄锥齿轮90，右支撑端盖91，上反向锥齿轮92，上支撑端盖93，下反向锥齿轮94，下支撑端盖95，前支撑端盖96，支撑端盖滚珠轴承97，调整环98，反向驱动锥齿轮滚珠轴承99，前反向驱动锥齿轮100，滚针轴承限位环101，滚针轴承102，行星套滚珠轴承限位环103，行星套滚珠轴承104，内齿套105，中心轮输出轴106，半圆键107，行星套调整环 108，行星齿轮109，行星齿轮轴110，行星齿轮滚珠轴承111，行星齿轮调整环112，行星齿轮固定螺母113，行星套114，棘齿115，棘齿弹簧116，后反向驱动锥齿轮117，输出齿轮118， 输出齿轮调整环119，后支撑端盖120。
参见图1及图2，本发明半含式对称折叠自行车的实施例包括前车架14、前叉11、 前车轮12、后车架15、后叉19、后车轮20、龙头8、车座22、脚蹬16、曲柄17和往复式增速驱动机构，所述往复式增速驱动机构可以是已有技术的201120141022. 1自行车往复式增速驱动机构，或本案实施例的往复式增速驱动机构18。前车轮12安装在前叉11上，后车轮20安装在后叉19上，龙头8活络安装在前车架14上，车座22安装在后车架15上，在前车架14与后车架15之间、龙头8与前叉11之间及后车架15与后叉19之间安装有能折叠的折叠机构9，往复式增速驱动机构18安装在后叉19前端，脚蹬16安装在曲柄17上，曲柄17与往复式增速驱动机构18的输入端连接， 后车轮20与往复式增速驱动机构18的输出端连接。因为传动机构为往复式增速驱动机构18，而往复式增速驱动机构18传动链中没有链条，所以此半含式对称折叠自行车在折叠过程中不会有链条松弛而造成掉链子的情况发生，折叠过程顺畅简便，也不会因为链条暴露在外和缺少防护措施，而弄脏骑车人的衣服。前车架14和后车架15主体均为半径相等且过其轴线的Π形剖面围绕其轴线旋转成的近半个中空圆饼状结构，并且关于前车架14和后车架15之间的折叠机构9的中心面基本对称，前车架14和后车架15两轴线到折叠机构9中心面的距离略大于车架的半径，前车架14、后车架15通过折叠机构9连接固定或折叠，半径相等的前后车架的半径和宽度均略大于直径相等的自行车前车轮12和后车轮20的半径和宽度，以便容纳该自行车车轮，并保证自行车车轮轴线与车架轴线重合时，自行车车轮与车架之间有空隙以便转动，为减轻前车架14和后车架15主体的重量同时保持其强度，可挖去中间部分，形状近似一张弓。前车架14和后车架15之间的折叠机构9的旋转轴轴线在折叠机构9的中心面上，并与前车架14和后车架15的轴线所确定的平面垂直，位置在前、后车架外侧面上，龙头8下端与前叉11之间折叠机构9的旋转轴39轴线与前车架14轴线、前车轮12轴线平行且距离相等， 后车架15与后叉19之间折叠机构9的旋转轴39轴线与后车架15轴线、后车轮20轴线平行且距离相等，该两距离都略大于车架的半径。参见图5及图6，折叠机构9由贴在一起的两块板状结构第一折叠块30和第二折叠块31组成，两折叠块由平行的双轴铰接连接，其一轴是起旋转作用的旋转轴39，另一轴是起打开或锁定作用的开合轴32，旋转轴39类似门上所用合页轴结构，中间是一个轴把两块板连接在一起并可以使两块板围绕该轴转动，开合轴32两端活络地固定在第一折叠块 30上，中间与第二折叠块31上开口圆筒结构相配合的部分两侧被对称地削去一部分形成两个面，该面的宽度等于开合轴的厚度，成为了开合轴32，开合轴32可在端部手柄33的作用下进行旋转，与开合轴32相配合的第二折叠块31上的开口圆筒结构在开合轴32围绕旋转轴39旋入开口圆筒结构的轨迹左右切去比开合轴32略宽的部分，形成了一个切口 40， 该切口 40内侧面是以旋转轴39的轴线为轴、以与开合轴32内侧平面相切的圆弧面与圆筒内外表面相交一侧的两直线所确定的平面为内边界，该切口 40外侧面是以旋转轴39的轴线为轴、以通过开合轴32外侧平面两边的圆弧面在与圆筒内孔面相交直线处的切线面为外边界，该切口便于开合轴32顺利旋入带切口 40的圆筒，折叠时，开合轴32正好通过切口 40进入第二折叠块上的开口圆筒结构，开合轴32在手柄33的作用下旋转90度，锁定在第二折叠块31上的开口圆筒结构中，手柄33上安装有锁定销34，在第一折叠块30上有锁定座35，锁定座35上对称安装有锁定钢珠36、锁定弹簧37和锁定螺母38，当旋转手柄34至锁定座35时，锁定座35能方便地与手柄33上的锁定销34锁定或分离，使折叠机构9的分离方便、锁定可靠。因为本半含式对称折叠自行车在前车架14与后车架15之间、龙头8下端与前叉11之间及后车架15与后叉19之间都安装有此折叠机构9，所以本半含式对称折叠自行车折叠、开启和锁定方便可靠。参见图3，图4，图7及图8，龙头8由水平把手和垂直于水平把手的把立组成，把立由上管5、中管6、下管7及钢珠52、活塞50、压缩弹簧51、螺纹塞53组成。上管5直径等于中管6孔径，中管6直径等于下管7孔径，上管5安装在中管6孔中，中管6安装于下管7 孔中，下管7活络地固定在前车架14前端，下管7孔壁上有圆弧突起，在中管6外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管6孔壁上有圆弧突起，在上管5外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管6孔底部用螺纹塞53封闭，螺纹塞53上面有压缩弹簧51，压缩弹簧51上面有活塞50， 活塞50是下部直径等于中管6孔径的圆柱，通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞50位置，中管6四周均布有若干与钢珠52直径大小相等的圆孔，内有钢珠52，其壁厚小于钢珠52直径，下管7上部与中管6均布有圆孔对应位置内孔壁四周均布有钢珠52圆槽或环形槽，其槽宽等于钢珠52与之配合时钢珠52接触部分的宽度，其槽深加上中管6管壁厚度等于钢珠52直径，活塞50上部圆柱半径加上钢珠52直径等于下管7圆孔半径，中管6 在下管7中、上管5在中管6中均可上下滑动和锁定，使龙头8的高低可以调节，方便使用和折叠。龙头8的水平把手由右车把1、右车把固定套2、左车把固定套3和左车把4组成， 右车把1、左车把4分别通过轴与把立上部绞接，并通过右车把固定套2和左车把固定套3 加以固定，松开右车把固定套2，右车把1可朝把立方向折叠90度与把立平行，松开左车把固定套3，左车把4可朝把立方向折叠90度与把立平行，左车把4没有折叠部分的长度等于车架宽度，前后车架折叠时使左车把4折叠部分与折叠后的鞍管平行且同在后车架的对称面内，左车把4没有折叠部位可作为拖手拖拉折叠后的自行车，方便携带。车座22由鞍座23和其下方的鞍管组成，鞍管由上管5、中管6、下管7及钢珠52、 活塞50、压缩弹簧51、螺纹塞53组成。上管5直径等于中管6孔径，中管6直径等于下管7 孔径，上管5安装在中管6孔中，中管6安装于下管7孔中，下管7固定在后车架15后端， 下管7孔壁上有圆弧突起，在中管6外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管6孔壁上有圆弧突起，在上管5外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管6孔底部用螺纹塞53封闭，螺纹塞53上面有压缩弹簧51，压缩弹簧51上面有活塞50，活塞50是下部直径等于中管6孔径的圆柱， 通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞50位置，中管6四周均布有若干与钢珠52 直径大小相等的圆孔，内有钢珠52，其壁厚小于钢珠52直径，下管7上部与中管6均布有圆孔对应位置内孔壁四周均布有钢珠52圆槽或环形槽，其槽宽等于钢珠52与之配合时钢珠52接触部分的宽度，其槽深加上中管6管壁厚度等于钢珠52直径，活塞50上部圆柱半径加上钢珠52直径等于下管7圆孔半径，中管6在下管7中、上管5在中管6中均可上下滑动和锁定，使车座22的高低可以调节，上管5顶部与鞍座23连接，折叠时鞍座23可拆下收起，方便使用和折叠。前叉11及前车轮12，前叉11下端通过前轮轴与前车轮12连接，前叉11上端通过折叠机构9与把立的下管7下端联接在一起，折叠机构9第一折叠30和第二折叠31分别固定在把立下管7的下端和前叉11上端，折叠机构9的旋转轴39位于开合轴32的后面， 靠近前车架14的前端，把立垂直于前车架14轴线与折叠机构9旋转轴39轴线所确定的平面，开合轴32也在此平面上，前车轮12与前叉11 一起围绕折叠机构9的旋转轴39可旋入前车架14中，前叉11是前车架14的剖面围绕其轴线小角度旋转得到，前叉11与前车架14 完全贴合，其轴线与前车架14轴线重合，并支撑和通过前叉固定器13固定在前车架14弓弦处，露出的约半个前车轮12可与地面接触并在地面上滚动。后叉19及后车轮20，后车架15的后端通过折叠机构9与后叉19前端联接，后叉 19后端通过后轮轴与后车轮20连接，折叠机构9的第一折叠30和第二折叠31分别固定在后车架15后端和后叉19前端，并通过折叠机构9的两轴联接在一起，旋转轴39位于开合轴32的下面。后车架15轴线与后车轮20轴线所确定的平面，与后车架15和后叉19之间的折叠机构9的两轴轴线所确定的平面垂直相交于一直线，该直线到后车架15和后车轮20 的轴线的距离相等，并略大于后车架15的半径，鞍管垂直于折叠机构9的旋转轴39轴线与后车架15轴线所确定的平面，后车轮20与后叉19 一起围绕折叠机构9的旋转轴39可旋入后车架15中，后叉19是后车架15的剖面围绕其轴线小角度旋转得到，后叉19与后车架 15完全贴合，其轴线与后车架15轴线重合，并支撑和通过后叉固定器21固定在后车架15 弓弦处，露出的约半个后车轮20也可与地面接触并在地面上滚动。当前车轮12和后车轮20分别旋入、支撑和固定在前车架14和后车架15后，前后车架围绕折叠机构9的旋转轴39旋转180度也可折叠在一起，并通过前后车架上的车架固定器10进行固定，此时固定于后车架15后部上的鞍管与固定于前车架14前部的把立平行，长度近似，前后位置相近，靠近鞍管一侧折叠的左车把4可与鞍管连接固定，没有折叠的车把部位可作为拖手拖拉折叠后的自行车在地面滚动方便拖行；为了进一步折叠，可拆下其中一个脚蹬16，再反向装在曲柄17上，这样折叠率更高；当需要运输状态时，把立和鞍管可缩短减小长度，方便运输。本实施例车轮轮胎规格选用10 X 2，前后轴距离895mm，鞍管上端到把立的水平距离为536mm左右，把立倾角27为70度，车座23高度780mm左右，龙头8高度900 mm左右， 翘度25为20 mm，伸距沈为23.5 mm，尺寸接近普通自行车的外形尺寸，符合人体运动工学， 使人骑行时姿势自然，不易疲乏，对路面的适应性也较好。参见图9、图10及图11，往复式增速驱动机构18安装于后叉19前部，其主要功能是实现脚蹬16、曲柄17的往复运动，并向后方输出增速的单向旋转运动，经传动轴82驱动后车轮20轴上的飞轮锥齿轮84转动，从而带动后车轮20向前滚动。主要包括实现曲柄反向运动及传递驱动运动的外部机构，实现单向旋转运动增速输出的内部机构，把运动传输给后车轮的传动机构，以及支撑内外机构运动的支撑机构。外部机构主要包括曲柄17、左曲柄锥齿轮88、右曲柄锥齿轮90、上反向锥齿轮92、下反向锥齿轮94、前反向驱动锥齿轮 100、后反向驱动锥齿轮117 ；内部机构主要包括滚针轴承限位环101、滚针轴承102、行星套滚珠轴承限位环103、行星套滚珠轴承104、内齿套105、行星套调整环108、行星套114、行星齿轮调整环112、行星齿轮109、行星齿轮滚珠轴承111、行星齿轮固定螺母113、行星齿轮轴110、中心轮输出轴106、输出齿轮调整环119 ；传动机构主要包括半圆键107、输出齿轮 118、传动齿轮81、传动轴82、传动锥齿轮83、飞轮锥齿轮84等；支撑机构主要包括支撑体 85、左支撑端盖86、右支撑端盖91、上支撑端盖93、下支撑端盖95、前支撑端盖96、后支撑端盖120、滑动轴承87、支撑端盖滚珠轴承97、调整环98、反向驱动锥齿轮滚珠轴承99及支撑端盖螺钉89等。外部呈长方体、内部前后较大中间较小为阶梯通孔形状的支撑体85，其左右、上下四侧的圆槽中及前后两端的圆孔中分别支撑有左曲柄锥齿轮88、右曲柄锥齿轮 90、上反向锥齿轮92、下反向锥齿轮94、前反向驱动锥齿轮100和后反向驱动锥齿轮117， 左右曲柄锥齿轮、上下反向锥齿轮通过滑动轴承87支撑在各端盖上，前后反向驱动锥齿轮通过反向驱动锥齿轮滚珠轴承99支撑在中心轮输出轴106上，中心轮输出轴106通过支撑端盖滚珠轴承97支撑在前后端盖上，各端盖通过支撑端盖螺钉89固定在支撑体85上，当各锥齿轮的轴固定时，左右曲柄锥齿轮分别与上下反向锥齿轮、前后反向驱动锥齿轮啮合， 构成左右曲柄锥齿轮的反向运动关系，由于尺寸较大、反向轮较多，传递的扭矩也较大。前后反向驱动锥齿轮上朝内部方向一侧各有结构相同的两个内棘轮结构，直径大的与直径小的方向相反，直径大的方向相同，前后驱动锥齿轮上的大内棘轮结构与内齿套105两端的棘齿115啮合，前后驱动锥齿轮上的小内棘轮结构与行星套114两端的棘齿115啮合，行星套114上有四个对称布置的行星轮109，行星轮109分别与内齿套105上的内齿圈结构和中心轮输出轴106上的中心齿轮结构啮合，行星齿轮109通过行星轮调整环112、行星齿轮滚珠轴承111、行星齿轮固定螺母113、行星齿轮轴110支撑并固定在行星套114上，行星套 114通过行星套调整环108、行星套滚珠轴承104、行星套滚珠轴承限位环103支撑并固定在内齿套105上，内齿套105通过滚针轴承102、滚针轴承限位环101支撑并固定在支撑体 85上，中心轮输出轴106靠近后反向驱动锥齿轮117的外侧通过半圆键107固定有传动机构的输出齿轮118，输出齿轮118与传动轴82前端的传动齿轮81啮合，传动轴82后端有传动锥齿轮83，传动锥齿轮83又与飞轮锥齿轮84啮合，飞轮锥齿轮84带动后车轮23向前滚动。结合附图对本发明工作过程进行具体说明。骑行状态，半含式对称折叠自行车处于完全展开状态，左曲柄17向下运动时带动左曲柄锥齿轮88逆时针旋转运动，并通过上反向锥齿轮92、下反向锥齿轮94、前反向驱动锥齿轮100和后反向驱动锥齿轮117带动右曲柄锥齿轮90顺时针旋转运动，使右曲柄17做向上运动；同样，当右曲柄17做向下运动时，通过与之啮合的上、下、前、后反向锥齿轮，使左曲柄锥齿轮88做顺时针运动，带动左曲柄17做向上的运动。左右曲柄锥齿轮在做相反运动的同时，带动前后反向驱动锥齿轮也做相反方向的运动，前后驱动锥齿轮上与内齿套105 连接的大内棘齿结构为顺时针方向，与行星套114连接的小内棘齿结构为逆时针方向，前后反向驱动锥齿轮的反向运动转化为内齿套105连续的顺时针旋转运动和行星套114连续的逆时针旋转运动，从而带动内齿套105上的内齿圈结构做连续的顺时针旋转运动和行星套114上的行星齿轮109做连续的顺时针旋转运动，驱动中心轮输出轴106做增速的逆时针旋转运动，通过输出齿轮118、传动齿轮81、传动轴82、传动锥齿轮83和飞轮锥齿轮84， 驱动自行车后车轮20做向前滚动运动。 拖行状态，取下鞍座23，分别折叠左车把4和右车把1 ；在保持自行车前车轮12与前车架14在同一平面内状态下，松开前叉11处折叠机构9手柄33并旋转90度，打开折叠机构9，使前叉11及前车轮12围绕折叠机构9旋转轴39 —起旋入前车架14并与其轴线重合，通过前车架14弓弦处及前叉11下端相应处的前叉固定器13固定；松开后叉处折叠机构9手柄33并旋转90度，打开折叠机构9，使后叉19及后车轮20围绕折叠机构9的旋转轴39 —起旋入后车架15并与其轴线重合，通过后车架15弓弦处及后叉19下端相应处的后叉固定器21固定；调整右曲柄17及脚蹬16到鞍管处，拆下左曲柄17反向安装与右曲柄 17平齐，松开前后车架之间的折叠机构9手柄33并旋转90度，打开折叠机构9，使前车架 14围绕折叠机构9的旋转轴39旋转180度，使前后车架向折叠机构9旋转轴39 —侧的侧面贴合，通过前车架14和后车架15上的车架固定器10固定锁紧；把鞍座23固定在把立与鞍管处，此时便可方便拖行。运输状态，分别向下挤压把立及鞍管上端的上管5处的活塞50，通过上管5推动活塞50向下移动并压缩压缩弹簧51，当活塞50小直径部位移到钢珠52处时，钢珠52向内移动解除中管6与下管7之间的锁定，上管5压进中管6中，中管6压进下管7中，长度到最短状态。此时折叠自行车尺寸最小，方便运输。展开过程与上述过程相反。本发明的半含式对称折叠自行车可快捷折叠和展开，折叠率高，使用、收藏和运输方便，承载能力大，而且，各部件也能很好的符合人体运动工学的，使人骑行时姿势自然、不易疲乏，它的推广运用，对提高自行车的骑行的轻便性、携带的方便性有着积极的意义。
权利要求
1.半含式对称折叠自行车，包括前车架、前叉、前车轮、后车架、后叉、后车轮、龙头、车座、脚蹬、曲柄和传动装置，前车轮安装在前叉上，后车轮安装在后叉上，龙头安装在前车架上，车座安装在后车架上，在前车架与后车架之间、龙头与前叉之间及后车架与后叉之间安装有能折叠的折叠机构，传动装置安装在后叉前端，脚蹬安装在曲柄上，曲柄与传动装置的输入端连接，后车轮与传动装置连接，其特征在于传动装置为往复式增速驱动机构。
2.根据权利要求1所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于折叠机构由第一折叠块、第二折叠块、旋转轴和开合轴组成，第一折叠块和第二折叠块通过旋转轴铰接连接，开合轴为至少有一侧为被铣平的圆轴结构，开合轴活动铰接安装在第一折叠块上，旋转轴的轴线与开合轴的轴线平行，在第二折叠块的圆筒结构上开有切口，圆筒内径与开合轴的直径大小相等，切口的宽度与开合轴被铣平处到其相对的圆弧或平面的距离相等，圆筒的轴线与开合轴的轴线到旋转轴轴线的距离相等。
3.根据权利要求1所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于龙头由水平把手和垂直于水平把手的把立组成，把立由上管、中管、下管及钢珠、活塞、压缩弹簧和螺纹塞组成， 上管直径等于中管孔径，中管直径等于下管孔径，上管安装在中管孔中，中管安装于下管孔中，下管孔壁上有圆弧突起，中管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔壁上有圆弧突起， 上管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管圆孔底部用螺纹塞封闭，螺纹塞上部有压缩弹簧， 压缩弹簧上部有活塞，活塞下部是直径等于中管孔径的圆柱，通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞位置，中管四周均布有若干与钢珠直径大小相等的圆孔，内有钢珠，其壁厚小于钢珠直径，与中管圆孔对应位置处的下管上部孔壁四周均布有钢珠凹槽或环形槽，其槽宽等于钢珠与之配合时钢珠接触部分的宽度，其槽深加上中管管壁厚度等于钢珠直径，活塞上部圆柱半径加上钢珠直径等于下管圆孔半径。
4.根据权利要求1所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于车座由鞍座和其下方的鞍管组成，鞍管由上管、中管、下管及钢珠、活塞、压缩弹簧、螺纹塞组成，上管直径等于中管孔径，中管直径等于下管孔径，上管安装在中管孔中，中管安装于下管孔中，下管孔壁上有圆弧突起，中管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管孔壁上有圆弧突起，上管外壁上有与之配合的圆弧凹槽，中管圆孔底部用螺纹塞封闭，螺纹塞上部有压缩弹簧，压缩弹簧上部有活塞，活塞下部是直径等于中管孔径的圆柱，通过中间锥形过渡到上部较小直径圆柱，在活塞位置，中管四周均布有若干与钢珠直径大小相等的圆孔，内有钢珠，其壁厚小于钢珠直径，与中管圆孔对应位置处的下管上部孔壁四周均布有钢珠凹槽或环形槽，其槽宽等于钢珠与之配合时钢珠接触部分的宽度，其槽深加上中管管壁厚度等于钢珠直径，活塞上部圆柱半径加上钢珠直径等于下管圆孔半径。
5.根据权利要求1所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于前车架和后车架均是通过其轴线的剖面为π或η形的类似中空半圆饼状结构，龙头下端与前叉之间折叠机构的旋转轴轴线与前车架轴线、前车轮轴线平行，后车架与后叉之间折叠机构的旋转轴轴线与后车架轴线、后车轮轴线平行。
6.根据权利要求5所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于前车架和后车架关于前后车架之间折叠机构的中心面基本对称，龙头的把立与车座的鞍管的轴线关于前后车架之间折叠机构的中心面基本对称。
7.根据权利要求1所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于往复式增速驱动机构包括实现曲柄反向运动及传递驱动运动的外部机构、实现单向旋转运动增速输出的内部机构、把运动传输给后车轮的传动机构和支撑内外机构运动的支撑机构；外部机构包括曲柄、 左曲柄锥齿轮、右曲柄锥齿轮、上反向锥齿轮、下反向锥齿轮和前反向驱动锥齿轮、后反向驱动锥齿轮；内部机构包括内齿套、行星套、行星齿轮和中心轮输出轴；传动机构包括输出齿轮、传动齿轮、传动轴、传动锥齿轮和飞轮锥齿轮；支撑机构包括支撑体、左支撑端盖、右支撑端盖、上支撑端盖、下支撑端盖、前支撑端盖和后支撑端盖；外部呈长方体、内部为前后较大中间较小的阶梯通孔形状的支撑体，其左右、上下四侧的圆槽中及前后两端的圆孔中分别支撑有左曲柄锥齿轮、右曲柄锥齿轮、上反向锥齿轮、下反向锥齿轮、前反向驱动锥齿轮和后反向驱动锥齿轮，前反向驱动锥齿轮和后反向驱动锥齿轮上朝内部方向一侧各有结构相同方向相反的两个单向机构，分别与内齿套两端和行星套两端相连接，与内齿套配合的前后反向驱动锥齿轮上的单向机构的方向相同，与行星套配合的前后反向驱动锥齿轮上的单向机构的方向相同，行星套上有若干均勻布置的行星轮，行星轮分别与内齿套上的内齿圈结构和中心轮输出轴上的中心齿轮结构啮合，中心轮输出轴靠近后反向驱动轮的外侧固定有传动机构的输出齿轮，输出齿轮与传动轴前端的传动齿轮啮合，传动轴后端有传动锥齿轮，传动锥齿轮又与飞轮锥齿轮啮合，飞轮锥齿轮与后车轮连接。
8.根据权利要求7所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是棘轮内布置有内环结构的内啮式棘轮-棘爪超越离合器。
9.根据权利要求7所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是外环内布置有内环的楔块式超越离合器。
10.根据权利要求7所述的半含式对称折叠自行车，其特征在于单向机构是外环内布置有内星轮的内星轮滚柱式超越离合器。
全文摘要
本发明提供一种半含式对称折叠自行车，包括前车架、前叉、前车轮、后车架、后叉、后车轮、龙头、车座、脚蹬、曲柄和传动装置，前车轮安装在前叉上，后车轮安装在后叉上，龙头安装在前车架上，车座安装在后车架上，在前车架与后车架之间、龙头与前叉之间及后车架与后叉之间安装有能折叠的折叠机构，传动装置安装在后叉前端，脚蹬安装在曲柄上，曲柄与传动装置的输入端连接，后车轮与传动装置连接，传动装置为往复式增速驱动机构。本发明的半含式对称折叠自行车可快捷折叠和展开，折叠率高，使用、收藏和运输方便，承载能力大，而且，各部件也能很好的符合人体运动工学，使人骑行时姿势自然、不易疲乏。
文档编号B62K15/00GK102295050SQ20111030454
公开日2011年12月28日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者王宏新 申请人:王宏新