专利名称：前轮驱控可折叠箱式多功能自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种人们作为人力交运工具的由前轮驱动并控制方向的车箱及后轮轴均可折叠的多功能自行车。
现行的
路易斯2B12型的双轮驱动《发现与赠物》牌自行车，见图(1)。该车后轮装有环状齿轮59啮合固联于旋转簧轴58上的齿轮56，由簧轴58柔性传动使齿轮56转动，带动与之啮合的前轮环状齿轮59，从而驱动前轮转动。由于簧轴58是柔性传动，故前轮控制方向系统不会受到影响。该车由于前后轮驱动，增加了行驶稳定性，更加适用于山地。由于该车仍以通用结构的后驱动为主驱动，故还存有现行自行车重心高，行驶平稳性差，传动效率低，(簧轴柔性传动效率，刚性均较差)，人立蹬发力不理想，等缺点。
现行的链传动三轮车，见示意图(2)。前轮21与车把52控制方向，车架53与车箱54固联一体。曲柄30带动链轮14，通过链条带动飞轮20带动后轮轴及与之固联的两后轮51同步转动，推动车前进。该车作为交运工具实用方便，但其仍存有体大身重，存放不便；单一速比链传动，不适应各种路载行驶要求；人立蹬发力驱动，不能充分发挥人力潜力；(立蹬力≤人体重)由于长距链传动，效率低，刚性差，易掉链；两轮同轴同步转动，转弯时两轮不能差动，故极不轻灵平稳，高速转弯时易翻车；车体几何形状固定，不能根据被载物几何形体特点而进行适应性变形等缺点。
本实用新型的目的是为了克服现行技术中存在的上述诸多缺点，给出一种重心低，发力好，低位立蹬，行驶平稳安全，路载性能好，转弯控向轻灵，体可折叠变形，传动效率高，刚性好，和长途交通工具配合较好，多速多功能的既可为自行车又可为三轮车的新型车。
本实用新型的目的是通过图(3)所示的技术措施达到。本型主要由车头44、车把52、车座60、车尾底盘85、车帮88、车缘63、簧架87、后轴架64、后轮51、前轮驱控机构36等零部件构成。具体措施如下1、将现行的自行车或三轮车以双点划线为界分成独立的车头86和车尾89两大构件。参见图(1)、图(2)、图(3)。其中车头86包括部件36，44、46、52、60；车尾89包括部件51、63、64、65、87、88，车头86驱动控向，车尾89随动载重。
2、车头架1的梁管24在内侧开有C口的车尾梁管67内伸缩移动而可使车头86在车尾89内进行伸缩移位，并由卡箍61随之夹紧，同时立板74与多孔板70将车头86与车尾89两大部分加强紧固；移至C口止端时，车头86被车帮88包容，见图(5)。
3、车头86驱动控向由罩头44，车把52，前轮驱控机构36组成的结构系统实现，见图(4)。其主要由驱变结构系统D及控向传动结构系统E两大系统构成。(D、E见图中双点划线框)其中系统D，由与按装在曲柄轴2上的棘轮机构4联结的滑键轴套5滑健联结的齿轮3、6、7组成的换速齿轮组及可与之对应相对独立啮合的固联于小横轴50上的齿轮27、28、29组成的传动齿轮组构成。其可以变换多种速比且均由与小横轴50固联的锥齿轮26将动力输入到控向传动机构E。
系统E，由一对与锥齿轮26同啮的可与立轴8轴心相对独立同心旋转的锥齿轮10，23过渡传动齿轮组，(可按装在车头架1上或立轴8上，但须与立轴8同心)固联在大横轴11上的锥齿轮12，齿轮13构成的齿轮组，固联于中横轴49上的锥齿轮16，齿轮15构成的齿轮组及固联于中横轴49上的传动轮14，与之啮合的传动介质17，固联在前轴上的飞轮20构成的传动系统构成。其中，锥齿轮10与12，16与23分别啮合传动并产生一对使立轴8沿轴线旋转的大小相等，方向相反的平衡力偶，使立轴8在传动过程中不受外力矩的情况下处于相对平衡状态。齿轮13与15啮合是为确保其平衡刚性。上述动力统一由传动系统传递给飞轮20(飞轮20与曲柄轴2转向相同)，带动前轮旋转。
图(4)所示机构，在车把02正反旋转时，由于棘轮机构4与飞轮20可分别是曲柄轴2与滑键轴5之间，飞轮20与前轴之间形成差动，故可使其转向轻灵平稳。总之，图(4)原理可以满足在前轮控制转向的过程中同步进行连续传动的要求，形成可行的前轮驱控平衡系统。
4、车座60座面中心和曲柄轴2中心连线与地面夹角α较小，将人立蹬发力改为平坐蹬发力，并由靠背产生反作用力止退。车座60可在车头44而移位固定，调节人腿蹬距。图(3)、(5)。
5、车帮88由梁管67，两横转轴71，侧板62分别由销轴72与套73套筒69与L型轴80立轴构成的铰链联结形成平行四速杆机构，故侧板62可前后平移转动；轴套68与L型轴80横轴构成铰链，故当横转轴71转折至与梁管67平行位置时，侧板62可沿箭头方向上下翻转。其原理见结构示意图(5)、图(6)。
6、车缘63与车帮侧板62上边铰链联结，可沿箭头方向翻转，见图(5)。
7、簧架87的U型梁65与车尾底盘85的立板81铰链联结，簧75撑接梁65与梁管67。当变力作用梁65沿其铰轴心上下转动时，簧75弹性变形减震，其结构见图(7)。
8、后轴架64的后轴77一端于U型梁65的弧心处与横板79铰链联结，另一端与后轮51的后叉82头部铰链联结；拉杆78两端分别与横板79和后叉82铰链联结，形成平行四连杆机构。当两后轴沿其铰轴心转动时，两后轮51可始终保持平行。其后轴77可由紧固件76随之固紧；两后轴77可相对独立转动；由于U型梁65弧中心部有凸面F，当其中某一后轴77移至对称中心时，该后轮51－1低于另一后轮51－2。此时由三轮车变形为自行车，较高的旁轮可为车提。其结构见示意图(7)、图(8)。
上述的实用新型技术与现有的技术相比具有如下优点由1，将整车分成车头86车尾89两大构件，便于制造装配，工艺性维修性好；由图2，车头86车尾89可相对移位重叠，最大限度地改变车身长度；由3，前轮驱控将车向前拉驶，提高了行驶平稳性；两后轮随动，在转弯时自然形成差动，使转弯控向轻灵平稳；采取了齿轮传动，速比大(可使轮径≤14″)多速，具有传动效率高，刚性好，提高了路载性能(尤其是上坡重载时)；由4、坐蹬发力，可充分发挥人潜力，发力更趋合理；小轮径及人坐乘，大大降低了整车重心，行驶平稳，阻力小；改善了骑乘腿根及臂部受力及两臂的支撑力，从而减免了骑车并发病症；由5，可灵活改变车宽，提高通行性；根据所需，可有箱型、平面型、两侧下垂型等多种功能变形；由7，具有减震性能，乘坐舒适，尤其是作为“母子车”时，使卧乘幼儿更加安适；(现用自行车带孩子既违犯交通规则，又不安全)由(8)，有自行车、三轮车两型变化，最大程度的满足了交运要求；最小折叠为便携手提箱式，便携易存，和交通工具配合好，尤其是为火车(体积≤长＋宽＋高≤160cm；重量≤20Kg)携乘提供了可行性；总之，本型实为一种效果积极，实用便利的新型交运工具。
附图的说明图(1)是
路易斯2Bi2型的双轮驱动《发现与赠物》牌自行车示意图；图(2)是现行三轮车示意图；图(3)是本实用新型示意图；图(4)是前轮驱控机构示意图；图(5)是车头86之车头架1与车尾底盘44配合示意图及车帮88，车缘63结构示意图；图(6)是车帮88转折结构示意图；图(7)是簧架87，后轴77结构示意图；图(8)是本实用新型的实施例主视图；图(9)是本实用新型的实施例右视图；图(10)是本实用新型的实施例俯视图；图(11)是本实用新型前轮驱控机构主剖视图；图(12)是本实用新型前轮驱控机构右视图；图(13)是本实用新型全折叠为便携箱式示意图；图(14)是本实用新型作为童车示意图(15)是本实用新型折叠为最窄式三轮车示意图；图(16)是
图15的左视图；图(17)是本实用新型自行车示意图；图(18)是图(17)左视图；图(19)是本实用新型最宽式全天候三轮车示意图；图(20)是图(19)左视图；图(21)是本实用新型最窄式平板三轮车示意图；图(22)是图(21)左视图；图(23)是本实用新型最宽式平板三轮车示意图；图(24)是图(23)左视图；图(25)是本实用新型双人蹬型三轮车俯视示意图；图(26)是图(25)左视图(旋转)；本实用新型的目的将结合实施例在下面作进一步详述。
图(8)是本实用新型的实施例主视图。图中，整车以双点划线为界由车头86与车尾89组成。车头86包括由罩头44，车把52，车座60，前轮驱控机构36等零部件组成；车尾89包括由车尾底盘85，车帮88，车缘63，簧架87，后轴架64，后轮51等零部件组成；此外作为全天候车时还须辅件蓬敝装置66。
车头86见图(5)。其中车头架1为基本构架。如图(8)所示外表形状的表壳以紧固件紧固蓬敝，为维修方便，可为多个构件。图(5)上盖板90与车头架1铰结可开合卡锁作为车头86箱盖。前轮驱控机构36的驱变结构系统D以车头架1为基按装，前轮控向结构系统E之立轴8以车头架1中心线G为轴心卡装于其上下两个U形槽内。车头架1之梁管24插装车尾底盘85梁管67内。为了不影响车头86移动，特在67内侧开了C口，其长度为移动距离。在C口内车头86伸缩移位可随之被弹性卡箍61卡紧，且同时也被立板74在多孔板70孔内加强紧固。
车把52之立管与立轴8铰结，由立管套9将二者同心紧固(其余为标准件，不述)见图(4)、(8)、图(11)当松开上移立管套9，车把52可以铰轴心转折，或作为拉杆用，或折放于车尾箱内，见图(13)。
车座60可据蹬踏长度移位，由座体两侧板随之紧固于车头架1多孔板70。靠背可以铰轴Ⅰ沿箭头转折，当全折叠时可折放于车头86后端，见图(13)。
关于部件车尾89，因其原理已前述，其结构如，四连杆结构，减震结构，焊接结构，插接紧固件结构等为通用性结构，故不详述。见图(5)～图(10)。
前轮驱控机构主剖视图见图(11)。其中车头架1为整个结构的装配基体。如前述该机构主要由驱变结构系统D及控向传动系统E两大部份组成。(D、E见图中双点划框)，其中D曲柄轴2与滑键轴套5动配合且有棘轮机构4联结，齿轮3、6、7与5滑键联结构成换速齿轮组；齿轮26、27、28、29同固于小横轴50构成传动齿轮组。在拨叉47作用下，可使换速齿轮组齿轮移位，形成3、与29，6与28，7与27三对独立啮合传动齿轮，(也可多对齿轮本型设计3对)形成三个速比且均通过齿轮26输出。该系统D均以车头架1为基按装。
E与齿轮26同啮的过渡齿轮10，23与立轴8轴承联结，可与8相对独立转动；齿轮12，13同固大横轴11，且使齿轮12与10，13与15分别啮合；齿轮15，16及链轮14(也可为齿形皮带传动，或齿轮等其它传动方式)同固于中横轴49，且齿轮16与23啮合，链轮14与飞轮20构成链传动系统。(飞轮20与前轮结构为现行通用结构)为使链松紧自调，接装了37张紧轮机构，该系统E均以立轴8为旋心的前叉19为基按装，然后卡装于车头架1G轴线的上下两个U型开口内。
上述结构的所有相对旋转面为滚动轴承联结；其中过渡锥齿轮也可以车头架1为基轴承联结，但须与立轴8同心且相对独立转动。驱动力矩通过驱变结构D以某一速比由齿轮26与10，23同时啮合传动链轮14通过链带动飞轮20，从而带动前轮21转动。在传动过程中，由于齿轮10与12，16与23可产生两个大小相等，方向相反的力矩，故可使车把02控向系统平衡；由于齿轮13与15啮合传动，使控向平衡具有刚性；由于齿轮26与10，23始终啮合，故在控向过程中连续传动；由于飞轮20与棘轮机构4，在车把02左右控向过程中形成差动，故使控向轻灵自如。如图(11)。在车把02沿箭头右旋时，棘轮机构4差动；左旋时，飞轮20差动。关于速比表达式如下l1＝
·K；l2＝ ( Z6)/(Z26) ·K；l3＝ ( Z7)/( Z27) ·K(其中，K＝
速比li的具体数值视前轮21的轮径而定，一般车速限定某数值，故速比i1与车轮直径成反比)。
保险杠46套装于梁管24内，可伸缩长固。见图(12)在蹬驶时，将其拉出张开可起保护作用；照明指示灯45按装在保险46上，可照明；齿轮N表示发动机传动齿轮。在车头架1内按装发动机N，可为动力车，以弥补长距行驶人力不足。
上述本型诸机构的特点，通过变换在原理上具有如下功能将车头86滑进85、87构成的车箱内，车座60折装于车头86后端，车把52折装于其上面，将两车缘63翻盖联结，两提环可手握；将两后轮51并折如图(16)，可形成提箱型式，用手提携。(也可用车把52折出手拉)见图(13)。
将车帮88折贴于车头86两侧，曲柄30露出，拉出保险杠46，车把52，将车座60按须蹬踏长度固定，可为童车型式，见图(14)。
按图(15)，图(16)将各机构变换，可为窄型式三轮车。
按图(17)，图(18)将一后轮51－1置固于车中心，另一轮51－2与车帮88外侧齐，可为自行车。
按图(19)，图(20)将所有部件打开变换，将蓬敝部件66按图中双点划线蓬敝(图(8)、(9)、(19)，可为全天候车型式。
按图(21)，(22)将车帮88折贴67向下翻折，平置车缘63，可为窄平板车型式。
按图(23)，(24)将车帮88折贴67向下翻折再将车帮88视需宽度打开，可为宽式平板车型。
如图(25)，(26)将曲柄两端固联空心曲柄83，两车座60侧装辅座84加宽，可为两人并蹬车型式。(关于空心曲柄；原理见图(26)，其结构为在现有脚蹬轴端反向平行固联2倍现曲柄长度的曲柄构成的空心曲柄83，其空心宽度以小腿易蹬为宜)。
总之，通过上述，本实用新型结构新颖独特，可两型变换，便携易存，多速多能，易修实用，实为一种效果积极的新型交运工具。
权利要求1.一种多功能前轮驱控可折叠箱式自行车，主要包括由前轮21、车把52、车座60、车尾底盘85、车帮88、车缘63、后轴架64、后轮51、蓬敝部件66及曲柄30等零部件组成，其特征是(1)、整车由罩头44、车把52、车座60、前轮驱控机构36等部件构成的车头86及车尾底盘85、车帮88、车缘63、簧架87、后轴架64、后轮51等部件构成的车尾89两大组件构成，车头86的梁管24在内侧开有C口的车尾底盘85的梁管67内伸缩移位从而可使车头86在车尾89内进行伸缩移位，并随之由弹性卡箍夹紧，同时立板74与多孔板70将车头86与车尾89强固，车头86移至C口止端时可被车帮88包容；(2)、前轮驱控机构36由齿轮驱变结构系统D及控向传动系统E构成，其中D曲柄轴2与滑键轴套5动配合且有棘轮机构4联结，齿轮3、6、7与滑键轴套5滑键联结构成换速齿轮组，齿轮26、27、28、29均固联于小横轴50构成传动齿轮组，在拨叉48作用下，可使换速齿轮组齿轮移位，形成齿轮3与29、6与28、7与27三对独立啮合齿轮传动，以某一速比1均由锥齿轮26传输到E，该系统D以车头架1为基按装，E，由与锥齿轮26同啮的可与立轴8轴心相对独立同心旋转的锥齿轮10，23过渡传动齿轮组，固联于中横轴49上的锥齿轮16，齿轮15构成的齿轮组及由传动介质17啮合传动联结的固联于中横轴49上的传动轮14及固联于前轮轴上的飞轮20构成的传动系统构成，其中齿轮12与10，16与23，13与15分别啮合，该系统E以立轴8为轴心的前叉19装成部件后卡装于车头架1G轴线的上下两个U型开口内；(3)、梁管67，两横转轴71，侧板62分别由销轴72与套73，套筒69与L型轴80立轴构成的铰链联结构成平行四连杆机构；轴套68与L型轴80的横轴构成铰链；(4)、簧架87的U型梁65与车尾底盘85的立板74铰链联结，簧75撑接梁65与梁管67；(5)、后轴架64的两后轴77一端均于U型梁65的弧心处与横板79铰链联结，另一端分别与两后叉82头部铰链联结，拉杆78两端分别与横板79和后叉82铰链联结构成平行四连杆机构，两后轴77可相对独立转动且随之由紧固件76固紧，当其中某一后轴77移至U型梁65弧顶部凸面下时，该后轮51-1低于另一后轮51-2。
2.如权利要求1所述的自行车，其特征是齿轮10与12，23与16同啮。
3.如权利要求1所述的自行车，其特征是在曲柄轴两端按装其结构为在现有脚蹬轴端反向平行固联2倍现曲柄长度的曲柄构成空心曲柄83。
4.如权利要求1、2所述的自行车，其特征是与齿轮26正交同啮的齿轮10、23，可按装立轴8上，但须与立轴8同心且相对独立旋转。
专利摘要一种多功能前轮驱控可折叠箱式自行车，主要由车头A及车尾B两大构件组成。通过车头A伸缩变位配合车尾B的车帮，后轴的转折变位形成与现行功用相同的如童车、可折叠车、自行车、三轮车、多人车等各种车型。本实用新型车种是一种由前轮控向驱动，结构新颖独特，用途广泛的人力交运工具。
文档编号B62M11/00GK2173203SQ9322320
公开日1994年8月3日 申请日期1993年8月31日 优先权日1993年8月31日
发明者贾新 申请人:贾新