CN1061191A - 多用三轮自行车 - Google Patents

Abstract

多用三轮自行车属陆用代步工具，它以含圆弧形 周缘的驱动盘7为驱动绳5的牵拉部件，复式离合器 保证骑或推行传动变换，驱动绳5两端分列缠绕避免 往复中的干扰，三联合叶13及其不同联接形式，使车 把有多种使用状态、离合与制动的联动方案可简化操 作与结构，本车供乘骑者立式踩踏行进，提供全新的 骑行感受；同时还可加装车厢与围栏，提供孩童乘坐 或负载推行的使用形式。本车结构简单、构思新异， 便于制作，一车多用。

Description

本发明属陆地交通代步工具，亦可用于健身。自行车是一种代步工具，它以人体的运动为动力，结构简单，使用方便，而且乘骑操作也是对人体平衡能力的一种锻炼;但与此同时也带来骑行的风险。三轮的自行车方案也多有披露，这种结构显然大大降低了骑行中对平衡能力的要求，但所提结构均较复杂，或难于实用，因此尚未见其商品销售。

本发明目的是提出较实用的三轮自行车结构方案。

本发明目的是这样实现的，多用三轮自行车包括在车把前轮和后轮间留有乘骑者站立和乘骑操作空间的车架、支撑并固定于车架上的车轮及其支撑结构，与导向轮和车架相联并控制导向轮方向的车把、经单向离合器与驱动轮相联的驱动鼓，以一定圈数缠绕于驱动鼓外缘并与鼓有固定联接的驱动绳，与驱动绳有固定联接，并铰接于车架上的牵拉部件，与从牵拉部件到驱动鼓牵拉传动链中的部件和车架分别相联，并使牵拉部件复位的弹性复位部件，与车架和离合器相联、操作离合器的传动和控制部件，与车架和车轮相联的制动和操作传动制动力的制动机构，以及联接固定上述各部件的联接部件。同时，牵拉部件含有圆弧形周缘的驱动盘，驱动盘周缘的圆心即牵拉部件与车架的铰接点;驱动盘与驱动鼓应在同一传动平面，驱动绳张紧状态时与驱动盘缘相接触;还设有摇臂与驱动盘刚性相联，其悬臂端位于车架中部空间并制有供乘骑者蹬踏的踏板。从而建立了本发明的绳传动结构。只要蹬踏踏板便可借驱动盘缘张紧驱动绳，经驱动鼓，离合器使驱动轮转动;一次蹬踏完成后，复位部件使之复位，离合器切断复位运动与驱动轮间的传动关系;此时车体仍可继续前进，同时完成一次传动的全过程，以后便如上述过程循环重复即可。圆形缘周的驱动盘可保证此段传动主被动部分的运动路径长度一致，实现平稳有效传动，使本发明目的得以实现。

本发明车把立轴分为上下两段，两段之间以双轴三联合页相联，合页轴线垂直车把的纵向对称平面，上段下端与合页的中页中部刚性相联，下段的上端与此时和中页前方铰接轴铰接的前页中部刚性相联，立轴两段的轴线皆垂直相联页片表面，在中前两片合页叠合并拢时两段轴线共线;在两片合页展开共面时，两段立轴位于该展开面的同一侧。车把立轴下段与前叉立管间的联接与公知车把立管一致，只是把心丝杆头部螺栓头位于车把立轴下段的上端。三联合页两端页间以可拆固定方式相联，可使车把的上下两段成共线或折线状态，以便于乘骑、推行或折叠存放。

本发明离合器包括单向棘齿传动副和垂直棘轮运动平面，可轴向伸缩的指状部件，指状部件端部与棘轮配合可实现两者间的绕轮心的传动，解除配合联接则两者分离。两种传动副联合工作既可保证骑行时的传动与分离，还能适应本车倒行-即导向轮在后，双轮在前行进时，切断由两驱动轮反向传来的运动。

本发明驱动鼓与驱动绳的联接是由驱动绳在驱动鼓上作结后，分别经驱动鼓两端引入鼓的缠绕表面。作结可固定绳与鼓的联接，由两端分别引入的驱动绳分别作驱动鼓不同方向转动的张紧边，则可保证不同方向转动时张紧侧与送放侧在鼓面缠绕部分互不干扰，正常工作。

本发明制动与离合器指状部件控制的传动采取联动方式，即同类受控执行部件与同一主动部件相联，使同类随动呈联动型式，同步工作。这样，由一个控制操作动作可得同时制动或同时离合，从而减少操作动作与传动部件。

本发明车架借用与摆动部件相邻部分以彼此呼应的形状，作为摆动幅度的限位结构，同时以其下限位部件作乘骑者站立于车体的一个支点，该下限位部件与车架主梁刚性联接。如此兼顾部件结构、增加其使用功能，同时适应了站立乘骑动作的需要。

本发明在驱动盘摇臂踏板下部，设有配重，使其蹬踏表面自动维持在水平待踏位置。踏板采用轻质材料，如塑料。

本发明还配有固定在车架上的车厢，车厢上提供安放乘载固定部件的联接位置。由于车架后部较宽，并有两轮支撑，可稳定放置车厢，为增加本发明的功用提供条件。

本发明以简单杆件建立了绳传动系统及相应控制操作机构，可供乘骑者以站立姿态乘骑和在车下推行，开创了自行车综合利用及新乘骑方式的先例。其结构简单灵巧，制作容易、成本低廉，是健身代步的新车具，并给乘骑者以新的驾驭感受。本发明的推行功能可在车厢中载负一般物品，或再增设附属部件以乘坐孩童及其它负载，增加了本发明的使用范围。

附图给出了本发明实施例的图示，其中：

附图1是车体侧视结构示图;

附图2是车体折叠形式示意图;

附图3是图1的俯视图;

附图4是手椎车型式侧视图;

附图5是车架简图;

附图6是驱动盘驱动鼓传动示图，图中Ⅰ、Ⅱ图分别为传动主图中Ⅰ、Ⅱ部位的局部放大图;

附图7是附图6中的A向旋转示图;

附图8是驱动绳在驱动鼓上缠绕结构示图;

附图9是图8的B-B剖视图;

附图10是图8的G-G剖视图;

附图11是驱动盘车轮传动示图，其剖面位置如图6中J-J所示;

附图12是双轴三联合页装配联接示图;

附图13是双轴三联合页组件展开图;

附图14是车把结构侧视图;

附图15是图14的H向视图;

附图16是离合器和制动传动联接器图示;

附图17是图16的左视图;

附图18是图17的C-C剖视图;

附图19是制动手柄结构图;

附图20是图19的D-D旋转剖视图;

附图21是围栏、车厢、儿童坐垫和阳篷组件装配结构示图;

附图22是图21的F向局部剖视图;

附图23是图21的E-E剖视图;

附图24是图21中Ⅲ处的局部放大图示;

附图25是围栏折叠状态图。

图中标号所指内容为：1、主架  2、平叉架  3、后轮轴  4、后轮  5、驱动绳  6、轴套  7、驱动盘  8、后叉架  9、踏板  10、车把高度调节套  11、车把  12、车把立轴  13、三联双轴合页  14、前脸管  15、前叉  16、前轮  17、后支架  18、前叉立管  19、前轮轴  20、轴  21、横梁  22、后叉内侧  23、后横梁  24、后叉外侧  25、驱动鼓  26、踏杆  27、车厢  28、围栏  29、扶杆  30、童座  31、内支架  32、外支架  33、卡板  34、导孔  35、螺栓  36、配重垫  37、螺钉  38、胶块  39、螺母  40、架  41、接线杆  42、斜面  43、孔  44、孔  45、外法兰盘  46、槽  47、鼓面  48、内法兰盘  49、轴承  50、弹簧  52、滚珠  53、飞轮  54、指状轴  55、轴管  56、轴碗  57、轴档  58、扭簧  59、轴碗  60、滚珠  61、轴档  62、螺帽  63、轴  64、辐条  65、分离爪  66、弹簧  67、座  68、档圈  69、轴  70、导管  71、销  72、立轴下段  73、把心丝杆  74、第一页  75、锁把  76、带套螺栓  77、垫片  78、螺栓  79、第三页  80、销  81、第二页  82、立轴上段  83、锁母  84、加强筋  85、螺栓  86、箍  87、车把立管  88、接管  89、把管  90、导管  91、拉绳  92、接线柱  93、接线板  94、弹簧  95、导绳  96、架  97、拉紧螺栓  98、螺栓  99、拉绳  100、接线柱  101、接线板  102、拉绳  103、箍  104、支架  105、卡爪  106、卡杆  107、销钉  108、箍  109、把手  110、手柄  111、支架  112、阳篷  113、绳  114、软垫  115、绳  116、接头  117、套  118、螺栓  119、绳环  120、螺栓

本例为绳传动站立蹬踏三轮多用自行车，总体尺寸为1100×545×1030mm，折叠后为1095×545×500mm，加装车厢围栏阳篷等后的推行状态为1400×545×900mm，踏板车轮传动比为1.7，速比行程1629mm，车轮直径305mm，前后轮心距795mm，两后轮轮距490mm，前脸管倾角70°，前叉坡度45mm，地隙110mm，踏板踏幅高差350-360mm，自重约16Kg，加装车厢、围栏、儿童座垫等后约20Kg，可供乘骑或载货、带儿童乘坐推行的三轮车使用。

本例车架为“倒蜻蜓形”，其尾部翘起，末端与前脸管14相联，支撑车把11和与之相联的前轮16，“蜻蜓”的“胸部”和“两翼”向车后方扬起，形成支撑两驱动轮4和驱动盘7的支架。即“蜻蜓”的“躯干”作为主梁1，主梁后段向后扬起，自开始扬起处刚性联接有垂直前进方向、向两侧对称延伸的水平横梁21，横梁外端与和主梁后扬段平行的后叉内侧22下部刚性联接，在两后叉内侧22上端及主梁1末端、与垂直前进方向的水平后横梁23刚性相联，后横梁两端向两侧水平延伸，在后横梁23两端刚性联接有与后叉内侧22平行的后叉外侧24，由后叉内、外侧分别组成固定后轮4的左右后叉8;横梁21、后横梁23、两后叉8与主梁1后段共同形成“蜻蜓”“形状的胸部”及“两翼”，从而完成本车车架的主结构。

本例驱动盘7是以圆弧为盘缘的类扇形摆动盘，在其圆心处设有轴套6，经轴承59、60、61固定在销轴63上。在轴套6外装有扭转复位弹簧58。销轴63固定在支架17上，支架17是四片成两组在后叉8与后横梁23相接处与之刚接，沿前进方向向后伸出的板块。在驱动盘7上还有与之接成一体的踏杆26和踏板9，踏板由塑料制作，其下部装有配重垫36及其固定螺栓35，使踏板蹬踏面自动维持在水平状态。安装后置于驱动盘轴前侧的后横梁23即作为驱动盘摆幅的上位限制。驱动盘相应部分凹入，并加装胶块38，以减少到位时的撞击。在车架主梁中段前部踏板9踏下的相应部位，设置垂直主梁的水平叉架2，作为踏板下行即驱动盘7下摆的下位限制部件。叉架2两分支间隙仅允许踏板9通过，在其中的一个分支端部还铰接有卡板33，其铰接轴20为竖直方向，当卡板33封闭叉架2的开口时，踏板无法通过叉架间隙;当卡板折回叉架2分支时则相反。

本例驱动盘盘缘上端内侧设有固定驱动绳5的接线杆41，驱动绳5两端头皆与杆41端固定联接，杆41经两调节螺母39固定在与驱动盘刚结的支架40上，调节螺母39与杆的配合可改变杆41与架40间的相对位置。驱动绳5的一端自驱动盘缘张紧后缠绕在驱动鼓25表面，缠绕中作结，以固定绳5与鼓25的联接，然后由驱动盘缘下端导孔34绕过，仍经驱动盘缘返回并固定在接线杆41上，联接后的驱动绳5由调节螺母39拉紧。

驱动鼓25设在驱动轮4即本例两个后车轮轮轴3上，分设于两后轮4内侧。驱动鼓25由两盘轴承49支承在轴3上，与驱动盘7运动平面相对应。驱动鼓25两端有外经大于鼓面外径的鼓缘45、48，两鼓外侧端部皆为圆柱筒45，筒的外端制成法兰盘状，法兰盘外径略大于同轴安装的飞轮53外径。在法兰盘与飞轮轮齿相应圆周部位，设有垂直法兰端面的指状轴54，指状轴可与飞轮轮齿配合传动。轴54与法兰盘有沿其轴向的滑动配合，轴54内侧端穿过法兰盘，并与置于法兰盘内侧的压盘51铆接相联。压盘51为套装在鼓25外端圆筒状45外表面的环状平板，压盘51的外径略大于法兰盘的外径。在圆筒的内侧端装有由档圈68固定的弹簧座67，在弹簧座67与压盘51之间装有弹簧50。当压盘51被弹簧50压向鼓缘的法兰盘45时，轴54的外端可伸入外侧相邻飞轮53轮齿的齿隙之间，用来实现驱动鼓25与飞轮间的传动。在内侧后叉所联支架31略大于压盘51外径处，设有垂直于前进方向、伸向外侧并与支架31固定联接的螺栓69;在螺栓69外侧端段装有与螺杆滑动配合环板65，环板外缘有部分伸入压盘51外径之内，并置于压盘外侧;在环板65与支架31间装有压缩弹簧67;环板65上处于螺栓69与环板和压盘相重叠的部分之间的部分，还有由螺钉固定拉向内侧的拉线102，拉线经固定在支架31上的导管70导出，并经联接架101与离合器操作把手110相联。

在驱动鼓的内侧鼓缘制有与鼓面47位置内切的通孔43，鼓面上的相应部位制有轴向通槽46，在外侧鼓缘相应处、亦制有通孔43，两端的通孔43与通槽46的轴线共线。在两鼓缘周向分别与孔43相邻部位制有与鼓面47位置外切的同轴通孔44，鼓缘两端的孔口倒圆角。鼓面的通槽46的邻近端部的一侧制有自槽底向鼓面偏离径向的斜面42，斜面宽度以容纳一根驱动绳为限，斜面两侧与槽相连接的棱制成圆滑倒角。驱动绳5中段适当位置绕驱动鼓鼓面47作结后，一同先由内侧孔44穿出并由端面经同侧孔43复回。其中一条沿槽46孔43穿出，并经同侧孔44再次回到驱动鼓面47的缠绕表面，缠绕后由驱动盘7缘部下端导孔34绕过后经盘缘与接线杆41相联。另一条驱动绳在槽46所设斜面42处折出，在鼓47表面缠绕后经驱动盘7缘部绳槽与其接线杆41相联。其它部件：飞轮53、后轮4、后轮轴3、后叉8等的装配结构均可参照公知自行车的对应部分，只是左右侧飞轮在轴上的装配螺纹旋向彼此相反。

主梁1前端与前脸管14刚性联接，前脸管14、前叉立管18、车把立轴下段72、前叉15、前轮16间的装配关系与公知自行车相应部分一致。车把立轴下段72上端与三联双轴合页的第一页片74中部垂直刚性相联，在联接处留有通孔以备穿过和固定把心丝杆73，第一第二页片74、81的铰接轴71设在前方，并垂直车把11纵向对称面;车把立轴上段82下端与三联合页13的第二页81垂直刚性相联，当两页片74、81叠合时，立轴上下段82、72轴线重合;在立轴后方第二页81与第三页79经轴80铰接，两铰接轴71、80彼此平行;第一页片74的后缘中部开槽，并装有与合页铰接轴平行的单拐曲轴75、在页外的一侧曲轴伸出段折向一侧作手柄，在页片槽内拐颈上装配外侧联有螺栓的轴套76;在第三页79外缘中部，按由三页片组成三角形的位置，制成与第一页74页面平行的装配板面，板面中部制槽与套76上的螺栓相配;旋紧螺栓76、并由单拐75的偏心锁紧，则可将第一、三页74、79的两端固定联接、组成合页13的三角形联接状态，此时车把立轴上下段82、72成折向前轮的折线;第三页片79与曲轴75手柄同侧的中部制成凹人的缺口，在缺口的一边装有与铰接轴80平行的螺栓78，当第一、二页片叠合时，该缺口可允许第一页74的端部通过，并由螺栓78和垫片77将一、三页片74、79间的相应位置固定，以维持车把立轴的共线状态。

在第二三页间的铰接轴80两端分别制有锥面和螺纹，旋接螺母83则可协助固定两页间的联接关系。

车把立轴上段82与立管87套接，由箍86螺栓85紧固，改变套接重合长度可调节车把装配位置的高低，以适应乘骑或推行、安放等的不同需要。

本例离合器和制动的操纵拉绳分别固定在联接架96上，架96通过底部螺栓98和卡子103固定在车架主梁1中部，架96上纵向拉有四条钢绳95，分布在两纵向长边和中部，绳上固定有可沿绳滑动的两块接板93、101;每板与两绳95相配，左右分布;离合器的接板101有三个接头100，分别接操纵端和两个离合器的控制绳99、102;制动接板93有4个接头92，分别经绳91、99与三个车轮的制动部件和操作端相联，这样可以简化联接和操作，其操作端拉线99分别与固定在车把上的手柄相接。在离合器的操作手柄110前部由环箍108支架111固定销钉107，卡杆106的一端与销107铰接;当卡杆另一端向前、其端部卡爪105则可嵌入手柄110与固定在车把109上支架104间的操作空隙。即当拉紧离合器操纵绳99时，卡爪105便可置于上述空隙，代替操纵力维持拉紧状态;当卡爪105折回、卡杆106与手柄110并拢，可随手柄动作但不参与离合操纵工作。

本例所载车厢27固定在车梁上呈前一后二的三点支撑。后二支点下端装有螺栓118以固定联接。车厢上还设有桁架组合式的围栏28，围栏下端有螺栓120将围栏与车厢27底部相联与固定。围栏上有固定的牵拉环119，供由横纵绳115、113结网、网上衬以软垫114。软垫可成坐卧两种不同形式装配，以备婴幼儿使用。

使用时，乘骑者蹬踏踏板9，驱动盘7经绳5带动驱动鼓25，由传动销54拨动链轮53，驱动轮4即产生转动，使车体前进，同时复位弹簧58产生变形。当足部触及架2时蹬踏即告结束;若足部撤去作用力，则在复位弹簧58作用下踏板9抬起，驱动鼓25驱动盘7等皆复位;链轮53内的棘齿结构可使链轮随销54复位，但不将此复位运动继续传出。复位运动为后横梁终止，以备下一次蹬踏。当需要制时，则首先停止蹬踏，然后搬动把手，拉动绳99及接板93，使制动部件动作。骑行时车把的合页13处于中页81与端页74贴合位置。

当作为手推车使用时，需先压下踏板9通过叉架2的间隙，取出卡板33封闭叉架2的开口;在车架上装车厢27，或再装围栏28于车厢之上;将合页13成三角形联接并由螺栓76固定。推行时以原驱动轮4为前轮，导向轮16在后。围栏28内装上软垫30，即可安放孩童。推行前应先将离合器手柄110处的卡爪105置于车把端部的支架104与手柄110之间、使链轮53与销54间分离，以便推行自如。

当需要停放时，还可将导向轮16向后转回，解除合页13端部的固定联接，将车把11搁置于车架之上，从而减小停放所占空间。

如上形式实现本发明的样车，有新的乘骑形式，多种使用状态和变形，成为绳传动的实用先例。

Claims (8)

1、多用三轮自行车属陆用交通代步工具，它包括留有供乘骑者站立和操作空间的车架，支撑并固定于车架上的车轮，及其支承结构，与导向轮和车架相联并控制导向轮方向的车把，经离合器与驱动轮相联的驱动鼓，以一定圈数缠绕并与驱动鼓有固定联接的驱动绳，与驱动绳有固定联接并和车架相联牵拉驱动绳的部件，与机架相联使牵拉部件复位的弹性复位部件，与机架相联用于制动的传动控制机构，联接上述各部件的固定联接部件，其特征在于牵拉驱动绳的部件包括圆弧形周缘的驱动盘7，驱动绳是与其固定联接并经驱动盘缘张紧后、牵拉驱动鼓旋转的挠性绳5，驱动盘7与车架铰接，与悬臂端部带有踏板9的摇臂26刚性联接。

2、如权利要求1所述自行车，其特征在于车把立轴分为上下两段82、72，两段间由双轴三联合页13联接，该合页的两铰接轴71、80相互平行，三页片由双轴依次铰接;车把立轴上段82下端与合页的中页81中部垂直刚接，合页轴垂直于车把的纵向对称平面，立轴下段72上端与此时和中页前方铰接轴71铰接的页片74中都垂直刚接、在两页片叠合时上下段立轴共线，当两页片展开时，上下段立轴位于合页的同一侧;合页13的两端页74、79间为可拆固定联接，使车把立轴82、72共线或成折线联接状态。

3、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于离合器包括单向棘齿传动副53和垂直棘轮传动平面，可轴向伸缩的指状部件54，棘轮53上设有与指状部件54传动端配合的部分，依指状部件伸缩可得接合与分离两种配合状态。

4、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于驱动鼓25与驱动绳5的固定联接是由驱动绳在驱动鼓上作结后分别经驱动鼓25两端引入鼓面的缠绕表面47。

5、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于车架与摆动部件相邻的部分，作为摆动幅度的限位结构23、38、2、9，同时以其下限位部件2作乘骑者站立于车体的一个支点，下限位部件2与主梁1中部固定相联。

6、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于两侧离合器指状部件的操作传动部件采用联动联接方式;三个车轮制动器的操作传动部件也采用联动联接方式96等。

7、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于车架上装有车厢27，以车架主梁1前部和后横梁23为固定联接点;在车厢上还设有附设部件的联接固定结构120。

8、如权利要求1或2所述自行车，其特征在于脚踏板9采用塑料脚蹬，其下部联有配重垫36。

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