专利名称：一种齿条式液动自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车，特别是一种以液压机构作为驱动装置的液压动力自行车。
现有的链条传动式自行车效率低、费力，虽然人们不断地对其进行改进，发展到多档变速自行车，但它只是根据路面坡度不同进行变速，目的是省力，但省力却不省功，且车体结构复杂，易坏操作不便。目前，国内外许多人都在致力于研制传动效率较高的液压自行车，但到目前为止，尚未见到适于实际运用的液压自行车面市，检索中国专利中也有多篇液压自行车的专利申请，但大多数不能实施或因成本太高而缺乏实用性。为此，中国专利93245638.3披露了一种高效液动自行车，其液压驱动装置是由液压机构和跟踪式双转子油马达组成，液压机构通过脚踏的作用，使油缸内的活塞将液压油经油管送入油马达，油马达由端盖、外壳、内转子、内轴和单向限位机构组成，液压油推动油马达，进而驱动后轮转动，该液动自行车尽管高效、省力，且由油缸、活塞组成的液压机构具有结构巧妙的优点，但由液压油驱动的后轮驱动机构一油马达结构较复杂，成本高，安装、维修不方便。
本实用新型的目的在于提供一种后轮驱动机构简单、成本低、安装、维修方便的齿条式液动自行车。
本实用新型是这样实现的齿条式液动自行车是由车架1、前轮2、后轮3、车把4、车座5、液压驱动机构组成，其中，液压驱动机构包括脚踏6、往复式油泵7和后轮驱动机构，其特征在于后轮驱动机构是由齿条式液压传动机构9、后轴总成10组成，齿条式液压传动机构是由横向设置的驱动油缸、活塞、空心连接管、回位弹簧组成，连接管与油缸的一端密封连接，并使油缸与连接管相连通，活塞尾部带有一驱动齿轮的横向齿条，齿条伸出油缸外，连接管内设有一回位弹簧，回位弹簧的一端与活塞头部连接，回位弹簧的另一端与连接管的底部连接，连接管的管壁上开有油孔，油孔外接油管8。
当自行车在平路行驶时，脚踏作用力通过往复式油泵的活塞杆作用在油缸体内的大活塞上，使大活塞下移，液压油经油管8进入液压传动机构的空心连接管内，推动齿条向左移动，进而由齿条驱动后轴总成，将直线运动变为旋转运动，推动自行车前进，大活塞下移至下止点时，放松脚踏，在回位弹簧作用下，齿条，驱动活塞向右移，油泵大活塞向上移，恢复初始状态。脚踏力再次向下作用时，重复上述作功过程。
当自行车爬坡时，需要大力矩，低转速作功，这时脚踏力作用在往复式油泵的小活塞上，传力过程同上述大活塞传力过程一样，但小活塞下移时，液压油排送量小，而压强大，使车轮获得大力矩、低转速的状态下运动，达到爬坡省力的作用。上述自行车的变速是通过油泵上设置的变速旋转手柄21来实现。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为往复式油泵结构示意图。
图3为齿条式液压传动结构示意图。
图4为后轴总成结构示意图。
以下结合附图对实用新型作详细描述。
如图3所示，齿条式液压传动机构是由横向设置的驱动油缸22、活塞23、空心连接管24、回位弹簧25组成，连接管24与油缸22的一端密封连接，并使油缸22与连接管24相连通，以使连接管24内的液压油能进入油缸22推动活塞23，活塞23的尾部带有一驱动齿轮的横向齿条26，活塞23带动齿条26直线运动，进而由齿条26驱动设置在后轮上的齿轮转动，以驱动后轮，齿条26可伸出油缸22的左端，连接管24内设有回位弹簧25，以使活塞23在完成驱动工作后能自行复位，回位弹簧25的一端与活塞22的头部连接，回位弹簧25的另一端与连接管24的底部连接，连接管24的管壁上开有油孔，油孔外接油管8。
为使活塞23在回位时具有缓冲作用，活塞23为筒形，内部为空腔体，齿条26的头部穿过活塞23的尾部进入活塞23的内腔，内腔设有缓冲弹簧27，并由齿条26的头部压接。
为了加强密封效果，油缸22内壁与活塞23的外筒壁之间设有多个密封圈28，为使连接结构简单、可靠，连接管24通过法兰29与油缸22连接。工作时，油管与自行车的油泵7相连，由齿条26驱动的后轴总成设置在自行车的后轮轴上，油泵7工作时，将液压油经油管进入连接管24。并推动活塞23向左移动，由齿条带动齿轮34转动，进而使自行车后轮转动，当活塞23移动到位时，油泵7内的活塞16依靠回位弹簧19复位，将驱动油缸22和连接管24内的液压油反抽回油缸体14内，活塞23在缓冲弹簧8和回位弹簧25的作用下复位，完成一次作功过程。
如图4所示的后轴总成，其是由驱动油缸内的齿条26来驱动的，后轴总成包括后轴31、定位轴48、轴承33、38、51、52、齿轮34、传动轮36、单向轮37、钢线连板40、连接角钢50、定位连板32，后轴31上设置有齿轮轴承33、传动轮轴承51、后轴承38、52，后轴31、定位轴48套接于叠在一起的连接角钢50和定位连板32上，连接角钢50位于定位连板32的外侧，轴承33上的齿轮34与轴承51上的传动轮36啮合传动，传动轮36与单向轮37啮合传动，单向轮37上的单向机构与普通自行车飞轮中的单向结构一样，两钢线连接板40分别与后轴承38、52上的后轴承座39焊接连接，单向轮37通过铆钉45与其中一个钢线连板40相铆接，定位轴48上设有滚轮47，滚轮47位于齿轮34的正下方，齿条26分别与齿轮34、滚轮47啮合传动。
另外，齿轮34上还设有齿轮定位销46，传动轮36上接有压板44，轴承51与轴承38之间设有中间介子43，后轴承52的外端接有压垫41和垫圈42，轴承33上设有垫圈35。
齿条26推动齿轮34将直线运动变为旋转运动，齿轮34的旋转力传给传动轮36，传动轮36通过单向机构(自行车飞轮中的单向机构)传给单向轮37，单向轮37连同钢线连板40一起转动，使钢线驱动后轮，推动自行车向前运动。如图2所示往复式油泵由油泵体14、内空腔活塞杆17、活塞16、回位弹簧19、滑块20组成，其中活塞杆17一端与活塞16连接，另一端与滑块20固连，油泵体14中段开有对称槽口，滑块20横贯并嵌置其中，回位弹簧19设置在活塞杆17内腔，且一端与活塞16连接，另一端与油泵体14上端盖相连，所述脚踏6、11设置在油泵体14两侧，其通过拉杆13与油泵7的滑块20固连，油泵体14底部接有油管8。如图2所示，为了能改变自行车行车速度力矩，油泵7结构可作些改变，油泵7的活塞杆17不再与活塞16固连，而是通过封板15与活塞16相扣连，活塞杆17外还套设有一转筒18，转筒18套在油泵体14内活塞16上方，其开有两对称槽口，并在上部设有手柄21；当旋动手柄21使转筒18槽口与油泵体14槽口对合时，滑块20可同时沿转筒18槽口与油泵体14槽口滑下，此时活塞16不动，活塞杆17推动封板15向下移动压油，此时活塞杆17起到活塞柱的作用，压排油量较小，从而可得到较低的车速、较大的力矩；当调整手柄21使转筒18槽口与油泵体14槽口错开时，只能沿油泵体14槽口滑下，此时转筒18受滑块20压力，推动活塞16向下移动压油，此时的压排油量较大，从而可达到较高的车速。为了避免脚用力蹬踩过程中，因用力不匀或其他因素造成拉杆13偏摆，拉杆13设置有导位块12，其固定安装在油泵7油缸体14的底板上。
本实用新型由于采用了齿条式液压传动机构，结构简单，成本低，安装、维修方便，与套筒形式的油泵相配合，变速简单、方便，提高了液动自行车的整体效率。
权利要求1.一种齿条式液动自行车，由车架(1)、前轮(2)、后轮(3)、车把(4)、车座(5)、液压驱动机构组成，其中，液压驱动机构包括脚踏(6)、往复式油泵(7)和后轮驱动机构，其特征在于后轮驱动机构是由齿条式液压传动机构(9)、后轴总成(10)组成，齿条式液压传动机构(9)是由横向设置的驱动油缸、活塞、空心连接管、回位弹簧组成，连接管与油缸的一端密封连接，并使油缸与连接管相连通，活塞尾部带有一驱动齿轮的横向齿条，齿条伸出油缸外，连接管内设有一回位弹簧，回位弹簧的一端与活塞头部连接，回位弹簧的另一端与连接管的底部连接，连接管的管壁上开有油孔，油孔外接油管(3)。
2.如权利要求1所述的齿条式液动自行车，其特征在于后轴总成是由驱动油缸内的齿条(26)来驱动的，后轴总成包括后轴(31)、定位轴(48)、轴承、齿轮(34)、传动轮(36)、单向轮(37)、钢线连板(40)、连接角钢(50)、定位连板(32)，后轴(31)上设置有齿轮轴承(33)，传动轮轴承(51)、后轴承(38)、(52)，后轴(31)、定位轴(48)套接于叠在一起的连接角钢(50)和定位连板(32)上，连接角钢(50)位于定位连板(32)的外侧，轴承(33)上的齿轮(34)与轴承(51)上的传动转(36)啮合传动，传动轮(36)单向轮(37)啮合传动，两钢线连接板(40)分别与后轴承(38)、(52)上的后轴承座(39)焊接连接，单向轮(37)通过铆钉(45)与其中一个钢线连板(40)相铆接，定位轴(48)上设有滚轮(47)，滚轮(47)位于齿轮(34)的正下方，齿条(26)分别与齿轮(34)、滚轮(47)啮合传动。
3.如权利要求2所述的齿条式液动自行车，其特征在于齿轮(34)上还设有齿轮定位销(46)，传动轮(36)上接有压板(44)，轴承(51)与轴承(38)之间设有中间介子(43)，后轴承(52)的外端接有压垫(41)和垫圈(42)，轴承(33)上设有垫圈(35)。
4.如权利要求1所述的齿条式液动自行车，其特征在于所述驱动油缸内的活塞为筒形，内部为空腔体，齿条的头部穿过活塞的尾部进入活塞的内腔，内腔设有缓冲弹簧，并由齿条的头部压接。
5.如权利要求4所述的齿条式液动自行车，其特征在于驱动油缸内壁与活塞的外筒壁之间设有多个密封圈。
6.如权利要求5所述的齿条式液动自行车，其特征在于连接管通过法兰与驱动油缸连接。
7.如权利要求1或2所述的齿条式液动自行车，其特征在于往复式油泵由油泵体(14)、带内空腔活塞杆(17)、活塞(16)、回位弹簧(19)、滑块(20)组成，其中活塞杆(17)一端与活塞(16)连接，另一端与滑块(20)固连，油泵体(14)中段开有对称槽口，滑块(20)横贯并嵌置其中，回位弹簧(19)设置在活塞杆(17)内腔，且一端与活塞(16)连接，另一端与油泵体(14)上端盖相连，所述脚踏(6)设置在油泵体(14)两侧，其通过拉杆(13)与油泵(7)的滑块(29)固连，油泵体(14)底部接有油管(8)。
专利摘要一种齿条式液动自行车，由车架、前轮、后轮、液压驱动机构组成，液压驱动机构由油泵和齿条式液压传动机构组成，其由横向设置的驱动油缸、活塞、空心连接管、回位弹簧组成，活塞上接有齿条，由齿条驱动后轮总成中的齿轮转动，以驱动自行车前进，结构简单、成本低，安装、维修方便，提高了自行车的整体效率。
文档编号B62M19/00GK2264710SQ96236958
公开日1997年10月15日 申请日期1996年5月22日 优先权日1996年5月22日
发明者王超桂 申请人:王超桂