专利名称：自行车动静自稳装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安装在自行车上的动静自稳装置。
自行车是我国公民的主要交通工具，城镇居民优为特出，由于城镇人口密集，人们在外出行车途中经常遇到需要临时下车等待或推行通过某一路段的情况，例如(交通岗的红灯信号、交通瞬间堵塞，交错行驶，可能出现的撞车、撞人、撞物)，给骑车行人带来很多不便和不安全现象，特别是在狭窄的道路中遇到人流高峰，经常发生这样的情况，即前方一时受阻，后面聚集成群，导至堵塞越严重，行人越需要下车等待道路的开通，使本来涌挤不堪的道路变的更加水隙不通，造成了既不利于疏导，又速度缓慢的恶性循环。
目前市面通用的女式车还存在着这样的弊端，即自行车的支架均为向左边倾斜的单腿支架，送子女上学，入托或带子女外出之前，需先将孩子扶上车，这样必将引起车子重心偏移程度增大而导至不稳定的晃动，而使车上的孩子心惊胆颤，大人也不得不小心谨慎。
本实用新型的目的是要提供一种多功能的自行车的动静自稳装置，它是在现有各种类自行车均没有动态行车稳定支架的基础上完成的。它能够实现骑车者既可临时停车，又不需要下车，人在车上的稳定缓慢滑行及曲柄在锐角范围内间歇驱动的超低速运行，并同样具双稳有顿车作用。它具有运用方便灵活，省时省力，安全可靠，结构紧凑等优点。
本实用新型的目的是这样实现的，在原自行车应力集中，便于控制的卧叉会集处下面悬吊安装一种由缸体、导向销轴、升降旋转心体，一对胶轮，回力弹簧，组合推力轴承构成的三角形立式动静双稳态定向活落脚装置，该装置具有行程较短，能降能升，并在升降过程中能够转体90°的特性，其定向活落脚胶轮非工作时悬空并且胶轮的连心轴线与自行车轮连心线互相平行，工作时着地，其连心线与自行车轮连心线互成垂直关系，即一对活落脚胶轮与自行车后轮形成稳定的三角关系。在左曲柄内侧增装一个由对齿棘轮，可控千斤，扇形齿轮盘构成的特制飞轮，其目的是要利用曲柄机构非工作时反向旋转的特点，建立新的驱动动力源。链条与扇形齿轮盘形成切园传动并与悬臂、空心挺杆组成中间传动机构而连贯于曲柄机构与三角形立式动静双稳态定向活落脚装置之间，在卧叉左上方增设了用于动静稳定后的定位锁销及自动、脚动开锁的杠杆机构。
具体方案是一、在卧叉会集处下面悬吊安装一个立式缸体，其下端制成内凸肩，升降旋转心体以动配合的装配形式置于缸体之内，其表面开有两道互成180°的滚道槽，该滚道槽由下半段的螺旋斜槽与上半段的竖槽相连通而形成，螺旋斜槽两端之间最大相位转角为90°，其旋向为右旋，一对导向销轴互成180°，其一端旋入凸肩，另一端以滚动配合的装配形式悬入滚道槽。一对胶轮与三角平衡架构成三角立式定向活落脚安装在升降旋转心体的下端。回力弹簧置于升降旋转心体的活塞头与缸体的凸肩之间。空心挺杆底端的推力盘与散装滚珠及活塞头构成上推下旋的组合推力轴承，活塞头与散装滚珠及回力弹簧之上的托盘又构成上旋下推的组合推力轴承。滚道槽的垂直高度与胶轮非工作时离开地面的高度相等。升降旋转心体活塞头一但受到一个方向向下的推动力时，螺旋斜槽首先受导向销轴的作用力。在上述两种强制力的共同作用下，三角立式定向活落脚必将产生下降旋转同步运动，即螺旋斜槽经过导向销轴的过程也是活落脚胶轮连心轴线与自行车轮连心线由互相平行转变为互相垂直的过程，使得胶轮与自行车轮旋向完全一至。导向销轴进入竖槽后，升降旋转心体只有垂直下降运动。从而实现了胶轮着地时与自行车后轮形成旋向一至的三角稳定关系。
二在左曲柄内侧增装一个由对齿棘轮，可控千斤、扇形齿轮盘构成的特制飞轮。对齿棘轮作为主动部分与左曲柄或中轴相固定、其边缘有两个顺时针工作的棘齿，其中一个与右曲柄法线重合，为实施动态稳定所设计。另一个棘齿与左曲柄法线逆时针转角相差30°，为自行车即将停用时实施静态稳定所设计。扇形齿轮盘作为从动部分与链条形成切园传动形式，其扇形夹角为60°，非工作时顺时针扇形终边与中轴水平轴线相重合。作为离合装置的可控千斤制成
形转轴摇臂式并设在扇形齿轮盘的扇形角平分线上，其工作端置于飞轮内，非工作端置于飞轮外与拉绳相连接。链条与悬臂绞链连接，悬臂与空心挺杆紧固连接，空心挺杆置于升降旋转心体活塞头上，构成中间传动机构。为了保证各个传动环节的齿合传动效果，垂直心轴右端增装了固定滑销，空心挺杆右侧壁开有滑道。一但需要实施稳定，可控千斤超前进入工作位置，中间传动机构便将曲柄机构的反向旋转运动转变为自身的往复运动进而推动升降旋转心体进行下降旋转同步运动，直至活落脚胶轮着地，从而实现了动静稳定目的。若所实施的稳定是动态稳定，则选用左曲柄实施稳定。若所实施的稳定是静态稳定，则选用左曲柄实施稳定。当实现静态稳定后，左曲柄所处的位置与中轴垂线夹角为30°，有利于下车。
三动静稳定装置的定位自锁机构加装在左侧卧叉上。滑块销销的契入端紧紧顶在空心挺杆的左侧壁并受固定端限制导向作用。与其对应的空心挺杆左上方开有半园形锁孔。用于自动闭锁及开销的弹簧式水平杠杆纵向布置在左侧卧叉上，其工作端与滑块锁销采用绞链连接，自由端与加装在对齿棘轮上用于自动开锁的契型触头的运动轨迹相对应。契形触头的安装位置选定为实施动态稳定的棘齿顺时针转角30°－90°之间。用于打开静态稳定自锁的脚踏立式弹簧杠杆布置在缸体的左侧。一但实现动静稳定，滑块销销立即插入销孔。使动静稳定装置得以定位。动态情况下，若需要解除稳定，曲柄机构必然正向驱动，契型触头即可自动打开自锁。回力弹簧使稳定装置复位。若是启用停用的自行车，可通过立式杠杆脚动打开自锁。
本实用新型由于采用了三角形立式动静双稳态定向活落脚结构及曲柄机构非工作时反向驱动的特点，因而既克服了观有单稳支架的自行车静态稳定时带儿童、载物品引起的重心偏稳缺点，同时又实现了骑行时动态稳定滑行，静态稳定临时停车及闲置时又有顿车作用的目的。从而打破了骑行者不能在车上随意实施动静稳定的悠久现状。另外由于本实用新型是加装在原自行车上的一种装置，所以对现有各种类型的自行车有较普遍的适用性，对妇女、老年人、青少年学生优为实用。
实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置在非工作状态下的有效结构图。
图2是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置在工作状态下的有效结构图。
图3是根据本实用新型提出的自行车动静自稳定装置中稳定部分工作时纵向全剖视图。
图4是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置能够反映升降旋转心体表面滚道槽的局部剖视图。
图5是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置特制飞轮的全剖视图。
图6是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置中
形转轴摇臂式可控千斤的局部剖视图。
图7是根据本实用新型提出的自行车动静自稳装置中反映自锁装置的有效结构图。
下面结合
图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
本实用新型由以下部件构成立式缸体1、升降旋转心体2、胶轮3、回力弹簧4、导向销轴5、平衡架6、组合推力轴承7、组合推力轴承8、空心挺杆9、垂直心轴10、悬臂11、链条12、对齿棘轴13、扇形齿轮盘14、可控千斤15、契型触头16、滑块锁销17、水平杠杆18、立式杠杆19、扭转弹簧20、手柄21、拉绳22、销轴套23、滚珠24、滑销25、托盘26。
立式缸体1悬吊安装在卧叉37下面，其下端制成内凸肩34，一对导向销轴5互成180℃半埋内旋于凸肩34内，裸露端悬入螺旋斜槽28下端，导向销轴5分别装有动配合的轴套23和滚珠24，升降旋转心体2顶端制成活塞头33，整体呈动配合装配形式置于缸体1之内。其升降旋转心体2表面开有两道互成180°的滚道槽27，滚道槽27由下半段的螺旋斜槽28与上半段的竖槽29相连通而形成。螺旋斜槽28两端之间最大相们转角90°，其旋向为右旋式。下端点与导销轴5对应设在缸体1左右两侧。一对胶轮3分别安装在平衡架6两端。平衡架与升降旋转心体2底端相连接，形成三角立式定向活落脚整体。回力弹簧4置于凸肩34与托盘26之间。托盘26与活塞头33及散装滚珠形成组合推力轴承8。空心挺杆9底端制成推力盘32并与活塞头33及散装滚珠形成组合推力轴承7。垂直心轴10穿过空心挺杆9、活塞头33沉入升降旋转心体2内，其顶端固定在后斜梁39上，右上端装有固定滑销25，空心挺杆9右侧壁开有滑道36。由对齿棘轮13，扇形齿轮盘14，可控千斤15构成的特别飞轮安装在左曲柄38内侧，对齿棘轮13作为主动部分可以固定在左曲柄38上，也可固定在中轴40上，它仅有两个棘齿30和31，其中棘齿30上与右曲柄(图中未画出)法线相重合，棘齿31与左曲柄38法线逆时针转角相差30°。契型触头16安装在棘齿30法线顺时针转角30°－90°之间。扇形齿轮盘14作为间歇式从动部分与链条12形成切园传动状态。其扇形夹角60°，扇形顺时终边与中轴40水平轴线重合。可控千斤15设在扇形齿轮盘14的内边缘角平分线上，并受设在右车把上的手柄21，拉绳22控制实现离合目的。悬臂11的左端与链条12上端连接，右端紧固在空心挺杆9的顶端形成中间传动机构。自锁机构的滑块锁销17置于空心挺杆9左侧的卧叉37上，其契入端紧紧顶在空心挺杆9的左侧壁，空心挺杆9的左上端开有半园形锁孔35，水平杠杆18纵向布置在左侧卧叉37上，其工作端与滑块锁销17成绞链连接，自由端延伸至契型触头16的运动轨迹圈。扭转弹簧20设在其中。立式杠杆19置于缸体1的左侧，顶端与滑块锁销17绞链连接，下端制成左弯式。
予见性地发现运行前方需要临时停车或减速缓慢行驶时，首先操作手柄21通过拉绳22调整可控千斤15进入工作位置。当需要实施动态稳定时，选用右曲柄从逆时针方向超前于可控千斤15的位置实施反向驱动，在棘齿30与可控千斤15的作用下，扇形齿轮盘14同时反向旋转，该旋转运动通过链条12转变为悬臂11，空心挺杆9的直线下降运动，此时升降旋转心体2既受方向向下的推动力又受导向销轴5及螺旋斜槽28的导向作用力，在此两种力及组合推力轴承7的作用下，产生下降旋转同步运动，导向销轴5越过螺旋斜槽28进入竖槽29，升降旋转心体2在下降过程中转体90°后改变为垂直下降运动，直至活落脚胶轮3着地，从而实现了动态稳定的目的，滑块锁销17恰好插入销孔35，起到动态稳定后的自锁定位作用。如需在动态稳定情况下短距离内施加驱动，则用左曲柄38在水平方向的仰角30°与附角30°之间间歇驱动。如需要临时停车，可通过原有的制动机构实施停车以达到静态稳定目的。当需要解除稳定转入正常运行状态，曲柄机构必然正向旋转驱动，设在对齿棘轮13上的契型触头16也必将经过水平杠杆18的自由端时触动端头。在其水平杠杆18的作用下，滑块锁销17从锁孔35中退出。在回力弹簧4及组合推力轴承8的作用下，升降旋转心体2带动活落脚胶轮3复位。
当自行车即将停止使用时，可在下车前调整可控千斤15进入工作位置，用左曲柄38从高于会集卧叉37的位置反向驱动，在棘齿31及可控千斤15的作用下，促使活落脚交轮3着地。在实现静态稳定的过程中骑车者可以同时下车，自锁机构使自行车永久性地停在那里。当再次启用时，利用立式杠杆19脚动打开自锁，使其复位。
文中所说的顺时针或逆时针是按照在自行车左侧为准定向的。
文中所说的反向驱动指正常运行曲柄机构向非工作方向旋转。
权利要求1.一种用于自行车的动静自稳装置；其特征在于卧叉37会集处下面悬吊安装一个立式缸体1，其下端制成内凸肩34；一对导向销轴5，半埋旋入凸肩34，裸露端装有动配合的销轴套23；升降旋转心体2顶端制成活塞头33整体置于缸体1内并与缸体1形成滑动配合，升降旋转心体2表面开有两道滚道槽27并与销轴套23形成滚动配合；空心挺杆9底端制成推力盘32，左上方开有销孔35；推力盘32与活塞头33及散装滚珠构成组合推力轴承7；回力弹簧4及托盘26置于凸肩34与活塞头33之间；托盘26与活塞头33及散装滚珠构成组合推力轴承8；一对胶轮3相隔一定距离对置安装在平衡架6底边两端，平衡架6上边与升降旋转心体2下端相连接，构成了双稳态定向运动活落脚；在左曲柄38内侧增装一个与左曲柄38或中轴40相固定的对齿棘轮13，其上加设一个契形触头16；扇形齿轮盘14置于对齿棘轮13之外，其扇形园孤与链条12形成切园传动；Z形转轴摇臂式可空千斤15置于扇形齿轮盘14的扇形角平分线上；滑块锁销17置于卧叉37左上方，其契入端紧紧顶在空心挺杆9的左侧壁；水平杠杆18纵向布置在卧叉37左上方，其工作端与滑块锁销17绞链连接，自由端延升至契形触头16的运动轨迹处，立式杠杆19垂直布置在缸体1左侧，其工作端与滑块锁销17绞链连接，自由端制成左弯式。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于缸体1下端所设的一对向导垧销轴5互成180°。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于升降旋转心体2表面所开的两道滚道槽27均由下半段的螺旋斜槽28与上半段的竖槽29相连通形成，且两道滚道槽27各对应点互成180°，螺旋斜槽28两端之间最大相位转角为90°，其旋向为右旋。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于扇形齿轮盘14的扇形夹角为60°，非工作时顺时针扇形终边与中轴40水平轴线重合。
5.根据权利要求1、3或4所述的装置，其特征在于滚道槽27两端之间的垂直高度与双稳态定向运动活落脚的胶轮3非工作悬空时离开地面的距离及扇形齿轮盘14的扇形园弧长度均相等。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于对齿棘轮13的边缘有两个棘齿30和31，棘齿30与右曲柄法线重合，棘齿31与左曲柄38法线逆时针转角相差30°。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于加设在对齿棘轮13上的契形触头16的安装范围选在棘齿30顺时针转角30°－90°之间。
专利摘要一种用于自行车的动静自稳装置。它具有动态稳定滑行，临时停车及顿车作用等优点。适用于城镇居民。
本实用新型是在卧叉会集处下面悬吊安装一个立式缸体1，内置一个升降并能转体90°升降旋转心体2；一对胶轮3相隔一定距离安装在心体2下端；在左曲柄内侧增装一个带有扇形齿轮盘14的可控特制飞轮；链条12连接于扇形齿轮盘14和空心挺杆9。空心挺杆9置于心体2之上；所采用的传动是曲柄反向旋转；在左卧叉上设有稳定后定位的滑块锁销17及自动、脚动开锁的杠杆18和19。
文档编号B62H1/00GK2151924SQ93201260
公开日1994年1月5日 申请日期1993年2月2日 优先权日1993年2月2日
发明者银瑞卿 申请人:银瑞卿