專利名稱：雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車。
背景技術(shù)：
以雙人單人均可騎行，作為休閑和健身運(yùn)動(dòng)的超小型自行車，是在傳承經(jīng)典單人 自行車基礎(chǔ)上，應(yīng)用“三輪”(系統(tǒng)論、信息論和控制論)原理和技術(shù)方法，用拆解剖析與演 繹推論技術(shù)路徑，優(yōu)化設(shè)計(jì)出較為理想的雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，其突出的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)彎半徑 最小，從而實(shí)現(xiàn)駕車行駛動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能品質(zhì)靈活機(jī)動(dòng)性、及時(shí)跟隨性、平衡穩(wěn)定性、安全可 靠性，占據(jù)行車小空間等多種較佳指標(biāo)的明顯進(jìn)步，行車過程(上、下、停、行)非常便捷。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有自行車的駕車操控行駛半徑較大、靈活機(jī)動(dòng)性、及時(shí)跟隨性、平衡穩(wěn) 定性、安全可靠性較差、人均占據(jù)行車道路交通空間較大的不足，本實(shí)用新型提供一種駕車 操控行駛半徑最小、靈活機(jī)動(dòng)性、及時(shí)跟隨性、平衡穩(wěn)定性、安全可靠性良好，人均占據(jù)行車 道路交通空間最小，行車過程(上、下、停、行)非常便捷的雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，包括前輪、后輪、前座、后座和車架，所述車架包括前 叉、拱形支撐架、后輪支架和座面支撐長(zhǎng)架，前叉穿過所述拱形支撐架的中部和座面支撐長(zhǎng) 架的前側(cè)，所述前叉與所述拱形支撐架、座面支撐長(zhǎng)架固接，所述前叉的下端安裝前輪，所 述前叉的上端安裝把手，所述拱形支撐架的前側(cè)與所述座面支撐長(zhǎng)架通過鉸接彈簧片連 接，所述拱形支撐架的后側(cè)設(shè)有鉸支座，所述后輪支架的前端可擺動(dòng)地安裝在所述鉸支座 上，所述后輪安裝在所述后輪支架上，所述后輪支架的后側(cè)設(shè)有壓簧，所述壓簧的上端與所 述座面支撐長(zhǎng)架的后側(cè)下部固定連接，所述座面支撐長(zhǎng)架前后布置所述前座和后座；所述拱形支撐架的前側(cè)安裝前鏈輪，所述前鏈輪的前主軸上套裝前踏板；所述拱 形支撐架的后側(cè)安裝后鏈輪，所述后鏈輪的后主軸上套裝后踏板，所述前鏈輪、后鏈輪通過 傳動(dòng)鏈條與后輪的輪軸傳動(dòng)連接。作為優(yōu)選的一種方案所述后主軸上套裝第一小飛輪和第二小飛輪，所述后輪的 輪軸兩側(cè)分別套裝第三小飛輪和第四小飛輪，所述前鏈輪通過鏈條與第一小飛輪傳動(dòng)連 接，所述第二小飛輪通過鏈條與第三小飛輪傳動(dòng)連接，所述后鏈輪通過鏈條與所述第四小 飛輪傳動(dòng)連接。進(jìn)一步，所述前座上設(shè)有可折疊的翻放座椅，所述翻放座椅比所述前座高。本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)性能品質(zhì)駕車操控行駛半徑最 小、靈活機(jī)動(dòng)性、及時(shí)跟隨性、平衡穩(wěn)定性、安全可靠性等均達(dá)到較佳指標(biāo)；2、人均占據(jù)行車 道路交通空間最小，行車過程(上、下、停、行)非常便捷；3、通過設(shè)計(jì)獨(dú)立自治并列鏈條傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得駕車兩人共同自治出力。
圖1是雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車的結(jié)構(gòu)圖。圖2是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1和圖2，一種雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，包括前輪1、后輪2、前座3、后座4和 車架，所述車架包括前叉5、拱形支撐架6、后輪支架7和座面支撐長(zhǎng)架8，前叉5穿過所述拱 形支撐架6的中部和座面支撐長(zhǎng)架8的前側(cè)，所述前叉5與所述拱形支撐架6、座面支撐長(zhǎng) 架8固接，所述前叉5的下端安裝前輪1，所述前叉5的上端安裝把手9，所述拱形支撐架6 的前側(cè)與所述座面支撐長(zhǎng)架8通過鉸接彈簧片19連接，所述拱形支撐架6的后側(cè)設(shè)有鉸支 座10，所述后輪支架7的前端可擺動(dòng)地安裝在所述鉸支座10上，所述后輪2安裝在所述后 輪支架7上，所述后輪支架7的后側(cè)設(shè)有壓簧11，所述壓簧11的上端與所述座面支撐長(zhǎng)架 8的后側(cè)下部固定連接，所述座面支撐長(zhǎng)架8前后布置所述前座3和后座4 ；所述拱形支撐架6的前側(cè)安裝前鏈輪12，所述前鏈輪12的前主軸上套裝前踏板； 所述拱形支撐架6的后側(cè)安裝后鏈輪13，所述后鏈輪13的后主軸上套裝后踏板，所述前鏈 輪、后鏈輪通過傳動(dòng)鏈條與后輪的輪軸傳動(dòng)連接。所述后主軸上套裝第一小飛輪14和第二小飛輪15，所述后輪的輪軸兩側(cè)分別套 裝第三小飛輪16和第四小飛輪17，所述前鏈輪12通過鏈條與第一小飛輪14傳動(dòng)連接，所 述第二小飛輪15通過鏈條與第三小飛輪16傳動(dòng)連接，所述后鏈輪13通過鏈條與所述第四 小飛輪17傳動(dòng)連接。所述前座3上設(shè)有可折疊的翻放座椅18，所述翻放座椅18比所述前座高。如果單 人使用時(shí)，可以采用翻放座椅，并直接使用后鏈輪驅(qū)動(dòng)即可。本實(shí)施例選用優(yōu)制特制前后車輪，要求承重載、耐磨損、寬型輪胎特制小車輪一 對(duì)。擇8寸輪為從動(dòng)轉(zhuǎn)向的前車輪，擇10寸輪為被驅(qū)轉(zhuǎn)前行的后車輪。迭購大牙盤取44牙或48牙等組成鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置(其中中軸與套筒加長(zhǎng)特制)兩 臺(tái)，小飛輪(18牙或16牙之棘輪機(jī)構(gòu))三只，鏈條三副，可組成供雙人自治驅(qū)動(dòng)的兩條互不 干擾各自獨(dú)立的鏈輪裝置驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。一條供前座位人驅(qū)用，為二級(jí)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；另一 條供后座位人驅(qū)用，為一級(jí)直接驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。選購適合的前輪支撐架(前叉)、車把手等。由于人力自行車鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置是由柔性體的人體肢體等主動(dòng)出力，用雙腳蹬踏差 動(dòng)旋轉(zhuǎn)做功而被動(dòng)吸納的動(dòng)力裝置。而現(xiàn)有的如此鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，必然會(huì)處于不穩(wěn) 定且不平衡的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，對(duì)其支撐架的要求，不論強(qiáng)度和剛性都很高。何況本款車型用雙人 力驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的，需要兩臺(tái)鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，確定置于共用支撐架(水平懸掛固接)兩端頭(之 間距離長(zhǎng)達(dá)0. 70米左右)。應(yīng)對(duì)上述復(fù)雜運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及其它不利干擾影響，必須設(shè)計(jì)構(gòu)造特 別的支撐架懸掛接在前輪支撐架(前叉)上，給予化解。為此選用優(yōu)質(zhì)鋼材(鋼管或矩形 斷面型材等)，加工成型并固接(栓或焊)成為似帶寬邊拱形狀框架，正置于方向前輪上方。 將前輪支撐架(前叉)，自拱形頂部嵌入插進(jìn)，在底邊中部附近伸出，鏈接前輪著地。而前輪 支撐架(前叉)立管與之固接(焊或栓)，而成懸掛于前輪支撐架(前叉)立管上的具有足夠強(qiáng)度和剛性之公用支撐基架。而在該基架底邊前后兩端上側(cè)面上，安裝兩臺(tái)鏈輪驅(qū)動(dòng)裝 置運(yùn)轉(zhuǎn)起來，可化解可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定、不平衡干擾，也就能承受化解整車(含載重)系統(tǒng)， 在實(shí)地交通路面上行駛中遇到的干擾。表明我們架構(gòu)設(shè)計(jì)的雙鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置共用支撐基 架，獨(dú)具結(jié)構(gòu)特色且實(shí)用。后輪支撐架由于雙人力做功均要通過雙鏈輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)到后輪中軸上，拉動(dòng) 后輪驅(qū)車行駛。加之，還要求后輪乘受重載，純滾動(dòng)不打滑滾轉(zhuǎn)前行，故也必須具有足夠強(qiáng) 度和剛性的支撐架懸掛在后車輪上。我們將后輪支撐架加工成形為長(zhǎng)方體框架，并橫置于 后車輪中方。而其前端左上頂部前伸長(zhǎng)臂端頭部位與驅(qū)動(dòng)裝置共用支撐基架后端邊端頭部 位上側(cè)面鉸接(軸承)[貼近后鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置中軸套筒位置]。而且在后輪支撐架后上方， 有足夠空間配置穩(wěn)定減震彈簧裝置或其它附件。前后置雙半臥坐椅共用座面支撐長(zhǎng)架選優(yōu)質(zhì)鋼管或矩形斷面型材加工成形為長(zhǎng) 方形扁平支撐架。其后端稍下沉斜橫置于整車背部上方距地面約0.60米高。其前端頭部 下側(cè)面下方位，與定位于前車輪軸心垂直面上方高位置的特制軸承鉸鏈上端位小支撐架固 接(栓)。特制軸襯鉸接下端位，則與驅(qū)動(dòng)裝置共用支撐基架前段部位上側(cè)面斜置曲面固接 (栓)的特制小高“塔形”支撐架頂部端面固接(栓)。穩(wěn)定減震雙彈簧組合及其特制支撐架雙彈簧(壓簧)并列對(duì)稱直立于后輪支 撐架后上方位與其特制支撐架鏈接。而該特制支撐架則與后輪支撐架上端位上側(cè)面固接 (栓)。雙彈簧頂端再與其特制支撐架鏈接。而該特制支撐架則與坐椅共用坐面支撐長(zhǎng)架 后端位下側(cè)面固接(栓)。彈簧鋼片組合長(zhǎng)條彎曲彈簧，其前端頭固接(栓)在位于后鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置中軸套 筒前側(cè)方位貼近雙鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置共用支撐基架(頭盔帽狀)后部底邊上側(cè)面上。而后端頭 則固接(栓)在位于雙半臥坐椅共用座面支撐長(zhǎng)架中部下側(cè)面上。前半臥坐椅靠背支撐架與后半臥坐椅靠背支撐架均用優(yōu)質(zhì)鋼管加工特制前靠背 支撐架固接(栓)于雙半臥座椅共用座面支撐長(zhǎng)架中部靠后上側(cè)面上。該靠背支撐架前側(cè) 面附裝可折疊順置背面上的鞍座，其位置距地面高度約0. 80米上下。靠背支撐架后側(cè)面相 應(yīng)位置上附裝后座位把手。后靠背支撐架固接(栓)于雙半臥坐椅共用座面支撐長(zhǎng)架后端 頭側(cè)面上。本實(shí)施例的超小型雙人力自行車，安裝兩臺(tái)鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)，前置一條為加速、恒速 二級(jí)傳動(dòng)，后置一條為加速一級(jí)直接傳動(dòng)。共置四只順裝的小飛輪在工作。如此組成的雙通 道傳動(dòng)系統(tǒng)，之所以具備獨(dú)立自治并列驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)功能，小飛輪的作用是關(guān)鍵。茲推論如下小飛輪為棘輪機(jī)構(gòu)，它安裝在轉(zhuǎn)軸上。順轉(zhuǎn)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)咬死承載而傳動(dòng)力矩；逆 轉(zhuǎn)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)放開打滑而不承載(卸載)。故具有旋轉(zhuǎn)步進(jìn)單向承載傳動(dòng)功能。前置鏈輪系(含前鏈輪一第一小飛輪、第二小飛輪一第三小飛輪)，順裝著三只小 飛輪，它們總是在同步工作著。而后置鏈輪系(含后鏈輪一第四小飛輪)只順裝著一只小 飛輪，在單獨(dú)工作著。前置鏈輪系終端為第三小飛輪傳動(dòng)，它順裝在后車輪輪軸右側(cè)端。而后置鏈輪系 終端為第四小飛輪傳動(dòng)，它順裝在后輪輪軸左側(cè)端與第三小飛輪并列順裝在后車輪輪軸上 工作。因而后車輪能全效吸收兩條鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞過來瞬時(shí)不等的轉(zhuǎn)矩(即功率)，而具 有自治驅(qū)動(dòng)獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制。故本車子具有實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自治并列傳動(dòng)自適應(yīng)機(jī)制。[0030]在“人均占據(jù)行車道路交通空間”最小約束條件下，能縮緊使得整車結(jié)構(gòu)尺寸組成 占據(jù)空間大為縮小。相應(yīng)前后兩車輪間距離也縮短許多，僅為0.80米左右。它與傳統(tǒng)老式 自行車如28時(shí)、26時(shí)相比，可縮短三分之一左右。若與現(xiàn)時(shí)盛行的小輪自行車(一般為16 寸、14寸)兩車輪間距離在1.00米左右)相比，也只為小輪自行車的0.80折左右。具有 如此短距離的兩車輪輪間距離，相應(yīng)行車轉(zhuǎn)彎半徑也就縮短許多。從而大大提升了本款超 小型雙人力自行車性能品質(zhì)的靈活機(jī)動(dòng)性和即時(shí)跟隨性。這在雙人力自行車中是絕無僅有 的。駕車二人均以半臥坐體態(tài)，且人背貼靠半臥坐椅靠背上，各用雙腿腳差動(dòng)蹬踏腳 踏板出力做功，驅(qū)轉(zhuǎn)鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)工作而拖動(dòng)整車(含載重)向前行駛。這符合人體工程 學(xué)要求，既能出力做功更大，又可舒適操控行駛?？芍^“雙重優(yōu)化”。超小型雙人力自行車，安裝了兩條鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)工作。由于具有獨(dú)立自治并列傳 動(dòng)自適應(yīng)機(jī)制，兩人乘駕可各自單獨(dú)啟動(dòng)其鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)，瞬時(shí)出力做功(即功率)。不 論雙方同步或異步出力，皆可全效將其吸收驅(qū)動(dòng)車子向前行駛。這同兩人各自乘駕自己一 輛單車行駛一樣，完全由各自自己自由自在地出力做功，瞬時(shí)全被后車輪吸收而拖動(dòng)整車 (含載重)向前行駛。其實(shí)在瞬時(shí)每時(shí)每刻，兩人各自均處于異步出力狀態(tài)，甚至其中一人 不出力處于零出力狀態(tài)，暫行休息也無妨。只是行車速度會(huì)慢慢減小而已。這正是兩駕車 人處在與車子三角協(xié)同互動(dòng)行車狀態(tài)。如此兩人和諧駕車出行，真是其樂融融。正當(dāng)兩人 確實(shí)處于同步出力在某暫短時(shí)段時(shí)，那行車之動(dòng)力(學(xué))性能品質(zhì)即驅(qū)車功率和行車之運(yùn) 動(dòng)(學(xué))性能品質(zhì)即行車前進(jìn)速度，均可成倍增加。顯然，當(dāng)兩人能在一輛雙人自行車上 同步出力瞬時(shí)做功(即功率)，與在同時(shí)時(shí)間段內(nèi)，兩人各自乘駕自己?jiǎn)诬嚕矔r(shí)出力做功 (既功率)的兩輛單車行駛相比，兩人在一輛雙人力自行車上施給成倍強(qiáng)力功效，也可使本 超小型雙人自行車延長(zhǎng)行車時(shí)間成倍增加。這也可算作“一舉兩得”之舉。雙人力自行車 具有異步性比之同步性更重要！因?yàn)閮扇丝稍谝惠v雙人力自行車自治出力，瞬時(shí)皆在做有 用功，驅(qū)車強(qiáng)力行駛。表明該車具有絕對(duì)的異步特性了。而兩人在一輛雙人力自行車上可 同步出力，驅(qū)車強(qiáng)力行駛，那僅僅是在漫長(zhǎng)時(shí)間行駛?cè)^程中，偶然出現(xiàn)的一次或幾次的短 暫同步狀態(tài)，是隨機(jī)的沖擊，非常態(tài)效應(yīng)。雙人力自行車只有具有絕對(duì)的異步性才有實(shí)用價(jià) 值。而具有相對(duì)的同步性無關(guān)緊要。超小型雙人力自行車車背上前后串列安裝兩張半臥坐靠背椅，兩坐面距離地面高 度均約為0.60米上下。整車(含載重)行駛時(shí)，其動(dòng)態(tài)重心攝動(dòng)區(qū)域，也可控制在0.60米 上下高度范圍內(nèi)。而在兩車輪中間偏后區(qū)域范圍內(nèi)攝動(dòng)。這符合后車輪承重載而純滾動(dòng)不 打滑驅(qū)車行駛的要求。具有如此低矮的動(dòng)態(tài)重心攝動(dòng)區(qū)域范圍，也就可以著落在其靜態(tài)穩(wěn) 定的基底范圍內(nèi)，而具有動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定平衡行車。就既可提高行車的縱向運(yùn) 動(dòng)平衡穩(wěn)定性，而不易前傾，抑或后仰翻車。又能提高行車的橫側(cè)向運(yùn)動(dòng)平衡穩(wěn)定性，而不 易側(cè)傾倒車等車禍發(fā)生。促進(jìn)行車全過程(上、下、停、行車)，均能輕便快捷穩(wěn)健安全可靠 駛達(dá)目的地。
權(quán)利要求一種雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，包括前輪、后輪、前座、后座和車架，其特征在于所述車架包括前叉、拱形支撐架、后輪支架和座面支撐長(zhǎng)架，前叉穿過所述拱形支撐架的中部和座面支撐長(zhǎng)架的前側(cè)，所述前叉與所述拱形支撐架、座面支撐長(zhǎng)架固接，所述前叉的下端安裝前輪，所述前叉的上端安裝把手，所述拱形支撐架的前側(cè)與所述座面支撐長(zhǎng)架通過鉸接彈簧片連接，所述拱形支撐架的后側(cè)設(shè)有鉸支座，所述后輪支架的前端可擺動(dòng)地安裝在所述鉸支座上，所述后輪安裝在所述后輪支架上，所述后輪支架的后側(cè)設(shè)有壓簧，所述壓簧的上端與所述座面支撐長(zhǎng)架的后側(cè)下部固定連接，所述座面支撐長(zhǎng)架前后布置所述前座和后座；所述拱形支撐架的前側(cè)安裝前鏈輪，所述前鏈輪的前主軸上套裝前踏板；所述拱形支撐架的后側(cè)安裝后鏈輪，所述后鏈輪的后主軸上套裝后踏板，所述前鏈輪、后鏈輪通過傳動(dòng)鏈條與后輪的輪軸傳動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，其特征在于所述后主軸上套裝第一小 飛輪和第二小飛輪，所述后輪的輪軸兩側(cè)分別套裝第三小飛輪和第四小飛輪，所述前鏈輪 通過鏈條與第一小飛輪傳動(dòng)連接，所述第二小飛輪通過鏈條與第三小飛輪傳動(dòng)連接，所述 后鏈輪通過鏈條與所述第四小飛輪傳動(dòng)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，其特征在于所述前座上設(shè)有可折 疊的翻放座椅，所述翻放座椅比所述前座高。
專利摘要一種雙人自治驅(qū)動(dòng)自行車，包括前輪、后輪、前座、后座和車架，車架包括前叉、拱形支撐架、后輪支架和座面支撐長(zhǎng)架，前叉穿過拱形支撐架的中部和座面支撐長(zhǎng)架的前側(cè)，前叉與拱形支撐架、座面支撐長(zhǎng)架固接，前叉的下端安裝前輪，前叉的上端安裝把手，拱形支撐架的前側(cè)與座面支撐長(zhǎng)架通過鉸接彈簧片連接，后側(cè)設(shè)有鉸支座，后輪支架的前端可擺動(dòng)地安裝在鉸支座上，后輪安裝在后輪支架上，后輪支架的后側(cè)設(shè)有壓簧，壓簧的上端與座面支撐長(zhǎng)架的后側(cè)下部固定連接，座面支撐長(zhǎng)架前后布置前座和后座。本實(shí)用新型駕車操控行駛半徑最小、靈活機(jī)動(dòng)性、及時(shí)跟隨性、平衡穩(wěn)定性、安全可靠性良好，人均占據(jù)行車道路交通空間最小，行車過程非常便捷。
文檔編號(hào)B62M9/02GK201721575SQ20102022408
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者常福全 申請(qǐng)人:常福全