CN2409123Y - 一种新式自行车 - Google Patents

Abstract

一种新式自行车,属于自行车技术领域。为提高自行车的适应性、传动效率和舒适性,增加驱动力,便于携带,避免轮胎扎破。安装杠杆变速机构:摆杆前端装有脚蹬,后端装有支点轴,摆杆前后移动带动支点轴在定杆上移动,实现变速;摆杆上下摆动,带动齿条、齿轮使车轮前进。还安装平衡式减震装置、弹力车架、前轮传动装置、快速折叠装置、实心轮胎、密封的管式轮辋。能无级变速,传动效率高,缓冲效果好,骑行省力、舒适、安全,折叠迅速,轮胎防扎、免充气,适应性强,故障少,使用寿命长。

Description

一种新式自行车

本实用新型涉及一种新式自行车，属于自行车技术领域。

传统自行车和市场销售的自行车，有的变速机构较复杂，不易实现无级变速。大部分由曲柄、链条传动，效率较低，所以，速度较低，骑行费力。充气轮胎和鞍座弹簧的减震效果也不十分理想。后轮驱动使骑者的上肢得不到充分发挥，长距离骑行时下肢易疲劳。有的不易迅速折叠。轮胎易被扎破，充气不足或漏气时骑行，滚动阻力较大。

本实用新型针对现有技术中存在的上述问题提供了一种新式自行车，其主要目的是：提高自行车在多种地形的适应性。

本实用新型的第二个目的是：提高传动效率，使骑行更轻快。第三个目的是：提高舒适性，缓和震动，提高自行车在不平整路面的适应性和速度。第四个目的是：增加驱动力，减轻下肢疲劳，还能增加附着力，防滑，适应易滑路面。第五个目的是：使自行车能够迅速折叠或复原，便于出行时携带。第六个目的是：避免轮胎扎破、漏气，减小滚动阻力，减轻轮胎重量，提高车速，防止轮辋进水及泥沙，适应多种道路。

本实用新型的主要目的是这样实现的：提供一种新式自行车，包括车架、车把、前叉、鞍座、脚蹬、前轮、后轮、前轴、后轴、传动装置，还装有杠杆变速机构，该变速机构中的摆杆一端装有脚蹬，另一端装有支点轴，支点轴安装在定杆上并能沿定杆长度方向移动，传动装置连接在摆杆上并与摆杆呈间隙配合。

为实现第二个目的，本实用新型的新式自行车的传动装置主要为齿条、齿轮后轮传动装置。为实现第三个目的，将充气内胎和鞍座弹簧改进为平衡式减震装置，车架改进为弹力车架。为实现第四个目的，前轮也制成驱动轮，安装齿条、齿轮前轮传动装置。为实现第五个目的，新式自行车为折叠式，装有快速折叠机构。为实现第六个目的，车轮采用实心轮胎和密封的管式轮辋。

采用以上技术方案，使这种新式自行车能快捷、灵活地实现无级变速，变速范围大。传动效率高，车速高，缓冲效果好，骑行省力、舒适、安全。双轮驱动使骑者的腰、背、下肢不易疲劳，轮胎对地面的附着力大，在有雨、水、冰雪、泥沙等易滑地面骑行能防滑、防摔。折叠迅速，携带、存放方便。轮胎防扎、免充气。男女老幼都能骑，带人载物时，骑者腿部可于鞍座前上下车。适应性强，用途广泛，坚固耐用，故障少，使用寿命长。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行具体描述，其中：

图1是本实用新型新式自行车的后轮传动装置示意图。图2是本实用新型的外形示意图。图3是脚蹬装配程序示意图。图4是定位架示意图。图5是齿条滑块外形示意图。图6是滑块轴承外形示意图。图7是齿条螺栓外形示意图。图8是齿条套内各部件示意图。图9是图8中的A-A剖视图。图10是摆杆无T形槽时的前端结构示意图。图11是摆杆无T形槽时的后端结构示意图。图12是本实用新型的另一种平衡式后减震装置示意图。图13是鞍座示意图。图14是图13中小车放大后的示意图。图15是关节剖视图。图16是套管示意图。图17是本实用新型的前轮传动装置示意图。图18是前轮二级传动示意图。图19是另一种前轮一级传动示意图。

图中：1、摆杆  2、脚蹬  3、定杆  4、支点轴  5、后轴  6、定杆轮  7、摆杆轮  8、齿条套  9、脚蹬轴承  10、脚蹬轴  11、定位架  12、滚轮13、滚轮  14、滚轮  15、套筒  16、顶杆压簧  17、顶杆  18、齿条  19、齿条滑块20、滑块轴承  21、齿条螺栓  22、卡板  23、卡板  24、卡板  25、齿条齿轮26、中轴棘轮机构  27、中轴齿轮  28、中间齿轮29、后轴齿轮30、后轴棘轮机构  31、左后平衡杆  32、右后平衡杆  33、中轴  34、后轮  35、齿条套杆36、中轴杆  37、中轴套38、换向装置  39、链条  40、链轮  41、连接器42、防护盖  43、齿条导轮  44、导轮销  45、滑板  46、安装孔  47、后杆48、衣架后杆  49、衣架横杆  50、衣架立杆51、大连板  52、上杆53、下杆54、小连板55、衣架前杆  56、前减震器  57、前轮58、前连杆59、保险管60、前平衡杆61、前叉  62、下叉  63、定板64、动叉65、前管66、前轴67、转向车把  68、把横管  69、把立管  70、防护板  71、副叉  72、撑杆73、加固支架  74、鞍座  75、后连杆  76、后减震器  77、支架连杆78、座立杆  79、上平衡杆80、下平衡杆  81、大连杆  82、车架减震器  83、座下杆84、上管  85、鞍座面  86、座面螺栓  87、动座88、动块89、小车90、定座  91、定块  92、座上杆  93、座斜杆  94、小轮  95、小轴  96、小车压簧97、定位筒  98、推杆  99、下管  100、T形架  101、F形支架  102、车架压簧103、定位管104、斜管105、下斜管  106、前棘轮机构  107、前齿轮  108、前齿条  109、导管  110、驱动把  111、前导轮  112、导轮轴  113、轮套114、防尘罩  115、导管压簧  116、小撑杆  117、导管杆  118、双轴齿轮119、双轴  120、支杆  121、套管  122、关节  123、把手124、上节125、中节  126、下节  127、轮胎  128、轮辋  129、辐条130、轮毂131、挡圈

本实用新型的新式自行车还安装有杠杆变速机构。该机构对称地安装在自行车后轮两侧。下面仅以左侧来描述。杠杆变速机构由摆杆1、脚蹬2、定杆3、支点轴4等构成。其中，摆杆、脚蹬既能变速，又能驱动。摆杆和定杆断面基本呈矩形，其长度方向各有一T形槽，两槽相面对。摆杆至后轴5的距离大于定杆至后轴的距离，即摆杆在定杆外侧。支点轴一端有定杆轮6，装入定杆的T形槽内，与其呈间隙配合，支点轴另一端有摆杆轮7，装入摆杆的T形槽内，支点轴与摆杆后端螺接。定杆呈水平方向前端与齿条套8连接，齿条套在重力方向垂直于定杆，其连接点基本位于距齿条套下端四分之一处。定杆轮、摆杆轮可用轴承、滑块代替。摆杆前端或靠近前端通过脚蹬轴承9、脚蹬轴10安装脚蹬，脚蹬能以脚蹬轴为中心转动，脚蹬轴在脚蹬面上方，所以，在重力作用下，脚蹬能保持下垂状态，脚踏面向上，可以自由摆动。这种下垂式脚蹬使骑者在上车时脚不易因普通脚蹬转动而下滑、踏空，结构简单、不易出故障。定位架11呈三角形，一顶点向后，包括前端安装的滚轮12、滚轮13、滚轮14，上部安装的套筒15、顶杆压簧16、顶杆17等。滚轮13置于定杆的T形槽内，并能在槽内滚动，滚轮12和滚轮14的外圆面分别与定杆的顶部和底部接触。定位架后部与支点轴螺接。摆杆前端以支点轴为支点在定位架所构成的夹角内上下摆动，并且能带动支点轴、定位架沿定杆T形槽前后移动。摆杆还可为双层结构，脚蹬安装在内层杆前端，内层杆可在外层杆内前后移动，这时摆杆长度可调。齿条套内装有齿条18，齿条滑块19和和滑块轴承20由齿条螺栓21安装在齿条下端外侧。齿条滑块置于摆杆的T形槽内，其外表面与T形槽槽面呈间隙配合。定杆、齿条滑块还可以分别连接于齿条套和齿条的其它部位。齿条滑块可用一滑轮代替，也可省略齿条滑块，滑块轴承直接与摆杆的T形槽配合。摆杆、定杆还可以无T形槽，断面上下两面也可呈弧形，这时齿条滑块、定杆轮、摆杆轮分别用卡板22、卡板23、卡板24代替，省略滚轮12、13、14。摆杆上下摆动，带动齿条上下移动。变速时，用脚向前或向后蹬脚蹬，使摆杆前后移动，任意改变支点轴与齿条滑块之间的距离，或脚蹬与齿条滑块之间的距离，也就改变了齿条上下移动的距离，齿条同时也是传动装置的一部分，齿条带动齿轮使后轮前进，这样就实现了无级变速。还可以在摆杆顶面按一定距离开出若干孔，这时齿条滑块上部有凸台阶，孔与凸台阶配合，就能实现多级变速。前轮也可安装杠杆变速机构。

本实用新型的新式自行车的传动装置为齿条、齿轮后轮传动装置。该装置由左右两侧的摆杆1、脚蹬2、定位架11、齿条18、齿条套8、齿条齿轮25、中轴棘轮机构26和只设在右侧的中轴齿轮27、中间齿轮28、后轴齿轮29、后轴棘轮机构30等构成。其中，摆杆、脚蹬、定位架、齿条、齿条套为变速机构中的部件，同一部件有两种作用：变速和驱动。这样描述，便于理解。左后平衡杆31和右后平衡杆32中部安装中轴33、后端安装后轴，中轴上装有齿条齿轮、中轴棘轮机构、中轴齿轮，后轴装有后轮34、后轴棘轮机构、后轴齿轮，中间齿轮装在右后平衡杆上。中轴棘轮机构和后轴棘轮机构中的外套都与其相邻的齿轮连接，即分别与齿条齿轮和后轴齿轮连接。中轴能旋转而后轴不能旋转。若干齿条套杆35两端与齿条套的上部、中部、下部固接，中部与若干中轴杆36螺接，中轴杆与中轴套37固接。中间齿轮两端面分别装有挡圈131。中轴装于中轴套内。换向装置38包括链条39、链轮40、连接器41等。左右齿条套上端内侧分别装有链轮，一根链条连接在装于齿条上端的连接器上。链条、链轮上方装有一个防护盖42。换向装置中的链轮、链条可用导轮、钢丝绳代替。齿条套垂直于定杆，目的是充分利用人体重力。齿条套断面为矩形，齿条装入齿条套，齿条与齿条齿轮啮合，在其啮合处的齿条套上有长孔，使其能啮合。为减少摩擦力，齿条背面与若干齿条导轮43呈转动配合，齿条导轮由导轮销44固定在齿条套内。齿条的两侧面有槽，滑板45的一个面与齿条套内壁螺接，三个面与齿条槽面呈滑动配合，在滑板与齿条槽底配合的面上开有油槽。齿条套下半部分外侧开有长槽，供齿条螺栓上下移动。齿条套前面开有若干安装孔46，便于安装齿条导轮。齿条上下的最大行程、摆杆摆动的最大角度由定位架限制。定位架安装在摆杆后端，上部装有套筒，套筒内有顶杆压簧、顶杆，顶杆下端伸入定位架内。当摆杆上移靠近行程未端时，起到缓冲、储能作用。左右两个定位架也可设置其中一个，这时需在定位架下部安装套筒、顶杆压簧和顶杆。两侧定杆后端连接后杆47，后杆位于后轮后部，衣架后杆48连接衣架横杆49和后杆，衣架立杆50连接衣架横杆和大连板51，上杆52和下杆53一端分别连接于小连板54、大连板，另一端分别连接在齿条套中部和下部，衣架横杆前端连接在上部的齿条套杆上，衣架前杆55连接在齿条套杆和衣架横杆上。大小连板分别固接在定杆中部内侧和前部内侧。当踩下任意一侧脚蹬，摆杆使齿条下移，通过该侧的齿条齿轮、中轴棘轮机构使中轴转动，都能依次经过中轴齿轮、中间齿轮、后轴齿轮、后轴棘轮机构带动后轮前进，而另一侧的齿条由齿条套上安装的换向装置中的链条拉起带动该侧的齿条齿轮、中轴棘轮机构的外套在中轴上空转。这样，左右交替踏动，使车轮前进。当停止踏动时，后轮因装有后轴棘轮机构，可继续向前转动。当自行车向后移动，齿条中的一根或两根上移至行程末端时，摆杆受定位架限制，后轮就不能继续后转，这使自行车具有了防止倒滑的特点。定杆与定位架夹角的角平分线重合，即摆杆摆至上端与定杆的夹角等于摆杆摆至下端与定杆的夹角。齿条长度基本为齿条套长度的二分之一。齿条滑块在齿条上的连接位置与定杆在齿条套上的连接位置相配合。齿条长350毫米，齿条行程320毫米，摆杆长650至750毫米摆杆在正负14°，甚至正负12°范围内摆动。不计齿轮传动等损失，效率为97％左右，而传统自行车效率为70％左右。齿条可以用扇形齿轮、弧形齿圈代替。也可以在齿条18上直接安装脚蹬，省略摆杆，这时后轮为单速。后轮传动装置中的中轴齿轮、中间齿轮、后轴齿轮、后轴棘轮机构也可以设置在左侧以及两侧对称设置。还可设置一级传动：无中轴，齿条直接与后轴齿轮啮合。还可设置二级传动：后轮两侧有中轴，齿条在齿条齿轮后面，省略中间齿轮。

本实用新型将充气内胎和鞍座弹簧改进为平衡式减震装置。包括：平衡式前减震装置和平衡式后减震装置。平衡式前减震装置由上、下两个相互连接的四杆机构和一个前减震器56构成。相对于前轮57来说是一种对称结构。上四杆机构由前连杆58、保险管59、前平衡杆60上部、前叉61上部构成。下四杆机构由下叉62、定板63和动叉64、前平衡杆下部、前叉下部构成。其中，保险管、前连杆各为一根，前叉、下叉、定板和动叉、前平衡杆各为一副。前叉上部穿入前管65内。除定板和动叉固接外，其它依次铰接在一起，成为一个可联动的机构。前管向下的延长线与动叉基本处同一平面内。自行车在水平地面空载时，下叉与水平面的夹角基本为45°，也可以是0°至90°中的其它角度。前轴66两端装于定板后部，前平衡杆上端与下叉上端之间铰接一个其中有压缩弹簧的前减震器。前减震器也可安装两个。转向车把67的把横管68与把立管69定位连接，把立管装入保险管内，装入的长度可调。保险管内装有减震弹簧。定板下部固接防护板70。平衡式前减震装置也可设置一个四杆机构，即省略保险管、前连杆，将转向车把直接安装在前管内，装入的长度也可调。前叉可用一根管代替，即前叉只有一根腿，位于中间。还可以在前叉下部安装副叉71和撑杆72构成三角架，前减震器下端铰接在副叉与撑杆的连接处，这时，下叉、动叉、前平衡杆下部、前叉下部构成下四杆机构，这时，前轮还可设置二级传动装置。

平衡式后减震装置由左、右后平衡杆、加固支架73、鞍座74、后连杆75、一个后减震器76、一个支架连杆77等构成。左、右后平衡杆前端与座立杆78铰接，中部安装中轴，后端安装后轴。中轴至后轴的距离大于中轴至座立杆的距离。加固支架和后平衡杆固接，支架连杆与两侧的加固支架螺接。装有压缩弹簧的后减震器上端与上部的齿条套杆铰接，下端与支架连杆铰接。后连杆前端与座立杆铰接，后端铰接在上部的齿条套杆上。中轴安装在齿条套、齿条套杆、中轴杆、中轴套等构成的框架上。后连杆位于左、右后平衡杆上方。后平衡和后连杆在自行车空载时，与齿条套的夹角基本为45°，也可以是20°至90°中的其它角度。这样，后平衡杆、齿条套、后连杆、座立杆构成了一个四杆机构。后平衡杆能绕中轴转动。后减震器也可以安装两个。

后减震装置还可以设置前后两个相互连接的四杆机构。前四杆机构为：座立杆、后连杆、齿条套上部、上平衡杆79前部。后四杆机构为：齿条套上部、下平衡杆80、大连杆81、上平衡杆后部。后连杆前端铰接于座立杆下部，后端铰接于中部的齿条套杆上。下平衡杆前端装有中轴，后端装有后轴。上平衡杆前端铰接于座立杆上部，中部铰接于上部的齿条套杆，后端铰接于大连杆上部。大连杆下部铰接于下平衡杆下端。事减震器前端与上平衡杆后端铰接，后端铰接于衣架横杆后部。车架减震器82上端铰接于座下杆83，下端铰接于上管84下部。后减震器和车架减震器也可以分别安装两件。还可以在座立杆78下端与定位管103下端之间左右各铰接一个减震器。

鞍座74包括：鞍座面85、座面螺栓86、动座87、动块88、小车89、定座90、定块91、座上杆92、座下杆83、座斜杆93、座立杆。小车包括：小轮94、小轴95、小车压簧96、定位筒97、推杆98等。鞍座面上面呈凹形，通过座面螺栓安装在动座上。动座下部有一T形槽，定座断面呈工字形，装入动座的T形槽内。小车装在T形槽槽底面之下、定座之上。动座、小轮外圆面和定座三者之间为滑动配合，动座与小车只能在定座上前后自由移动，而不能左右、上下窜动。动座、定座端部分别用螺栓安装动块、定块。动座、小车前后移动的距离由动块和定块限定，不使动座和小车掉落。小车两小轴之间有外部安装小车压簧的定位筒、推杆。定座与座上杆、座斜杆焊接，座立杆与座上杆、座斜杆焊接，一根座下杆连接在两座立杆之间。座立杆上有若干孔，用来调整鞍座高度。动座前后移动时，带动小车前后移动，小轮能在动座与定座之间滚动。当动座移至定座的前部或后部时，小车压簧起缓冲作用。

新式自行车安装自由移动的鞍座，除具有普通鞍座的作用外，还具有四个优点。一是：提高舒适性。在左、右后平衡杆上，中轴至后轴的距离大于中轴至座立杆的距离。骑者在不平整路面骑行时，鞍座不随车架同时震动，鞍座面能自由前后移动，骑者臀部不随整个鞍座前后移动，所以能提高舒适性。二是：提高效率。驱动时，鞍座面与摆杆的前后位置相适应，使两脚下蹬的方向尽可能垂直于摆杆，提高效率。三是；提高车速。骑行时，摆杆向后移动，这时，骑者带动鞍座面向后移动，恰好适合上身前倾，减小空气阻力，提高车速。四是：安全。下坡时，骑者带动鞍座面向后移动，重心后移，上肢支撑住转向车把，上身向下弯曲，重心降低。这种姿式，在坡度比较大的地形，下坡骑行比较安全。

新式自行车的车架改进为弹力车架，由上管84、下管99、T形架100、F形支架101、车架减震器82、车架压簧102等构成。F形支架由定位管103、斜管104、下斜管105焊接而成。该架有左右两个，其端点焊接在齿条套中部和下部的齿条套杆上。前管65后部焊有T形架，上管、下管前端铰接于T形架前两端，后端位于左右两斜管之间铰接于左右两斜管。上管、下管、T形架和斜管构成一个四杆机构。装有压缩弹簧的车架减震器上端铰接在一根齿条套杆上，下端铰接在上管下部。车架减震器也可以设置两根，一端分别铰接在座立杆下端，另一端分别铰接在定位管下部。两根车架压簧一端分别支撑于上管、下管，另一端分别固定在T形架后端。上下管下部位于左右F形支架之间，与其呈滑动配合，上下管只能上下摆动，不能左右活动。弹力车架能配合前后减震装置联合减震。

安装平衡式减震装置和弹力车架能使新式自行车在不平整路面骑行时，前后轮在上下移动的同时，有较大的水平位移，能延长振动周期，能使强烈的震动和快速的冲击对自行车和骑者造成的反弹力在作用到骑者身上之前，车轮已通过凹凸不平处，其反弹力基本得以释放。骑行于极少数不平整路面，如单独的台阶状路面，其反弹力释放出来，其作用时间也得到延长，能延长振动周期，缓冲震动。特别是在大多数不平整路面：连续或不连续的凹凸不平的路面、石子路面、搓板状路面等，高速骑行时，更能对比出其显著的缓冲、平衡效果，使骑者在通过大多数不平整路面时不必减速，仍可保持高速行驶，既提高了舒适性，又提高了自行车在不平整路面行驶的适应性和速度。

本实用新型的新式自行车将前轮也制成驱动轮，安装齿条、齿轮前轮传动装置，该装置左右对称地设置于前轮的两侧。以右侧为例说明。该装置由前棘轮机构106、前齿轮107、前齿条108、导管109、驱动把110、前导轮111、导轮轴112、轮套113等构成。前齿轮与前棘轮机构的外套为一整体，安装于前轴66。前棘轮机构外面有防尘罩114，轮套和定板固接，定板后端装于前轴两端，轮套内有前齿条、前导轮、导轮轴等，前齿条齿面向后与前齿条啮合，前齿条背面有前导轮对其定位，使其只能沿长度方向移动。驱动把杆穿入固接在动叉内侧的导管内与前齿条上端连接，驱动把杆上有两个导管压簧115，分别装在导管的上方、下方，前齿条上移或下移接近行程未端时起限位、缓冲、储能作用。骑者上肢向下按动同侧的驱动把，前齿条带动前齿轮，通过前棘轮机构使前轮向前转动。向上拉动驱动把，前棘轮机构处于滑动状态，车轮可照常转动。动叉上端装有换向装置：链轮、链条或导轮、钢丝绳等，连接两侧的驱动把，使它们一上一下交替移动。

前轮传动装置还可以这样左右对称设置：转向车把67前入前管65中，前叉61上端装入前管中，中部两侧各有一个前减震器56，下端安装前轴66、前齿轮107。前齿条108在前与前齿轮啮合，背面有前导轮111。定板63连接导轮轴112与前轴66。小撑杆116连接导轮轴与前叉。前齿条上端装有驱动把110，驱动把杆上有导管、导管压簧，导管杆117连接导管和前叉。

前轮传动装置还可以左右对称设置二级传动装置：在前叉下部固接副叉71和撑杆72构成三角架，齿条齿轮与双轴齿轮118安装在双轴119上，双轴装于前叉下部，下叉62连接双轴与前轴66，前轴上有前齿轮与双轴轮啮合。前齿条前面与齿条齿轮啮合，后面有前导轮。定板连接双轴与导轮轴，支杆120连接前叉与前导轮轴。

前、后轮传动装置中的齿条、齿条齿轮也可用钢丝绳和滑轮，同步带和带轮、链条和链轮代替。齿条可用扇形齿轮以及弧形圈代替。

后轮传动装置中的中轴齿轮、中间齿轮、后轴齿轮还可以用同步带和带轮、连杆机构、钢丝绳和滑轮代替。

新式自行式为折叠式自行车，安装有快速折叠装置，包括位于上下管上的套管121、关节122和把手123等。上下管断面呈矩形，车架中的四杆机构也能呈矩形，上下管折叠处的结构基本相同。关节包括上节124、中节125、下节126。上下管各有上节、下节与其固接，中节与上节、下节螺接，中节与上节、下节的连接面为水平方向，使上下管折叠为前、中、后三部分，关节只能沿水平面转动，前后轮能水平地并列在一起，前后两部分可以向左折叠，也可以向右折叠。上下管的折叠处外面各有一根与其呈滑动配合的套管，套管下端呈喇叭口状。口部尺寸扩大，使套管顺利地下移至折叠处，完成骑行状态。一个把手两端铰接于两套管，把手与斜管平行。还可以在套管上各装一个把手，或不装把手，在套管外包有防滑套，这时，车架中的四杆机构不必呈矩形，可呈任意的四边形。骑行时，下管上的套管下端位于定位管前，因重力作用，上下套管不会上移。折叠时，手持把手或套管向上移动套管，因配合面之间有一定的摩擦力，或受车架压簧的支撑，套管不易自动下滑，这时，即可方便、迅速地进行折叠。完成折叠状态或完成骑行状态一般只需1至3秒钟。折叠式自行车提高了在多种地形的适应性，在不便于骑行的地段、道路，可将自行车方便地折叠起来携带，步行或乘坐其它交通工具，然后还可继续骑行。

新式自行车的车轮采用实心轮胎和密封的管式轮辋。实心轮胎，即无内胎，轮胎127直接配装在轮辋128外。轮胎断面基本呈向外凸起的弧状。无胎耳、胎趾，除胎冠有凹凸不平的花纹外，内壁即安装轮辋的一面沿径向至少有一圈凹凸状的圆环，与轮辋外环面配合。轮辋为密封状态，辐条129与轮辋、轮毂130连接。轮辋断面为管状，其外环面即外圆面沿径向至少有一圈凹凸状的圆环，可与轮胎内壁紧密地配合，在骑行时不使轮胎歪斜、脱落。轮辋内环面即安装辐条的表面和两侧面基本为直边或基本呈弧形。

前闸的闸皮可设置在动叉部位，后闸的闸皮可设置在中轴套部位，后闸也可用盘形闸，安装在左后平衡杆下部和后轴轮毂部位。

新式自行车还可以制成两轮以上的车辆。

Claims (18)

1、一种新式自行车，包括车架、车把、前叉、鞍座、脚蹬、前轮、后轮、前轴、后轴、传动装置，其特征是：还装有杠杆变速机构，该变速机构中的摆杆一端装有脚蹬，另一端装有支点轴，支点轴安装在定杆上并能沿定杆长度方向移动，传动装置连接在摆杆上并与摆杆呈间隙配合。

2、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是：所述的杠杆变速机构对称地安装在自行车后轮两侧，由摆杆(1)、定杆(3)、支点轴(4)构成；摆杆和定杆断面基本呈矩形，其长度方向各有一T形槽，两槽相面对，摆杆在定杆外侧；支点轴一端有定杆轮(6)，装入定杆的T形槽内与其呈间隙配合，支点轴另一端有摆杆轮(7)，装入摆杆的T形槽内，支点轴与摆杆后端螺接；定杆呈水平方向前端与齿条套(8)连接，齿条套在重力方向垂直于定杆，其连接点基本位于距齿条套下端四分之一处；摆杆前端通过脚蹬轴承(9)、脚蹬轴(10)安装脚蹬(2)，脚蹬轴在脚踏面上方，脚蹬可以自由摆动，保持下垂状态；定位架(11)大致呈三角形，一顶点向后，包括前端安装的滚轮(12)、滚轮(13)、滚轮(14)、上部安装的套筒(15)、顶杆压簧(16)、顶杆(17)，滚轮(13)、滚轮(14)、上部安装的套筒(15)、顶杆压簧(16)、顶杆(17)，滚轮(13)置于定杆的T形槽内并与其呈间隙配合，滚轮(12)和滚轮(14)的外圆面分别与定杆的顶部和底部接触，定位架后部与支点轴螺接，摆杆前端以支点轴为支点在定位架所构成的夹角内上下摆动，并能带动支点轴、定位架沿定杆T形槽前后移动；齿条套内装有齿条(18)，齿条滑块(19)和滑块轴承(20)由齿条螺栓(21)安装在齿条下端外侧，齿条滑块置于摆杆的T形槽内，其外表面与T形槽槽面呈间隙配合；摆杆上下摆动，带动齿条上下移动，齿条带动齿轮使后轮前进；摆杆前后移动，改变齿条上下移动的距离，实现无级变速。

3、根据权利要求2所述的新式自行车，其特征是：摆杆还可以在靠近前端部位安装脚蹬；齿条滑块(19)可呈轮状，或滑块轴承(20)直接与摆杆的T形槽配合；摆杆还可以为双层结构，脚蹬安装在内层杆前端，内层杆可在外层杆内前后移动；摆杆、定杆还可以无T形槽，断面上下两面还可呈弧形，这时，省略齿条滑块、定杆轮、摆杆轮，分别安装卡板(22)、卡板(23)、卡板(24)，省略滚轮(12)、(13)、(14)；还可设置多级变速结构，即摆杆顶面有若干孔，齿条滑块上部有凸台阶，孔与凸台阶配合；前轮也可安装杠杆变速机构；定杆、齿条滑块还可以分别连接于齿条套和齿条的其它部位。

4、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是；所述的传动装置为齿条、齿轮后轮传动装置，左后平衡杆(31)和右后平衡杆(32)中部安装中轴(33)，后端安装后轴(5)，中轴上装有齿条齿轮(25)、中轴棘轮机构(26)、中轴齿轮(27)，后轴装有后轮(34)，后轮右侧装有后轴棘轮机构(30)、后轴齿轮(29)，中间齿轮(28)装在右后平衡杆上，中轴棘轮机构和后轴棘轮机构中的外套分别与齿条齿轮和后轴齿轮连接，中轴能旋转而后轴不能旋转；若干齿条套杆(35)两端与齿条套的上部、中部、下部固接，中部与若干中轴杆(36)螺接；中轴杆与中轴套(37)固接，中轴装于中轴套内；中间齿轮两端面分别装有挡圈(131)；换向装置(38)包括链条(39)、链轮(40)、连接器(41)，左右齿条套上端内侧分别装有链轮，一根链条连接在装于齿条上端的连接器上，链条、链轮上方装一个防护盖(42)；齿条套(8)断面为矩形，齿条(18)与齿条齿轮啮合，齿条背面与若干齿条导轮(43)呈转动配合，齿条导轮由导轮销(44)固定在齿条套内，齿条的两侧面有槽，滑板(45)的一个面与齿条套内壁螺接，三个面与齿条槽面呈滑动配合，与齿条槽底配合的滑板面上有油槽；齿条套下半部分外侧有长槽，齿条套前面有若干安装孔(46)；定位架中的顶杆(17)下端伸入定位架内；位于后轮后部的后杆(47)连接两侧定杆后端；衣架后杆(48)连接衣架横杆(49)和后杆，衣架立杆(50)连接衣架横杆和大连板(51)，上杆(52)和下杆(53)一端分别连接于小连板(54)、大板板，另一端分别连接在齿条套中部和下部，衣架横杆前端连接在上部的齿条套杆上，衣架前杆(55)连接在齿条套杆和衣架横杆上；大、小连板分别固接在定杆中部内侧和前部内侧；定杆与定位架的夹角的角平分线重合；齿条长度基本为齿条套长度的二分之一；齿条滑块在齿条上的连接位置与定杆在齿条套上的连接位置相配合。

5、根据权利要求4所述的新式自行车，其特征是：后轮传动装置中的中轴齿轮(27)、中间齿轮(28)、后轴齿轮(29)、后轴棘轮机构(30)也可设置在左侧以及两侧对称设置；还可以设置一级传动，即无中轴，齿条(18)直接与后轴齿轮啮合；还可设置二级传动，即后轮两侧有中轴，齿条(18)在齿条齿轮(25)后面，省略中间齿轮(28)；

也可以在齿条(18)上直接安装脚蹬，省略摆杆，这时后轮为单速；

左右两个定位架也可只设其中一个，这时需在定位架下部安装套筒、顶杆压簧和顶杆；

换向装置中的链轮(40)、链条(39)可用导轮、钢丝绳代替。

6、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是：装有平衡式减震装置，该装置包括：平衡式前减震装置；平衡式前减震装置由上、下两个相互连接的四杆机构和一个前减震器(56)构成，相对于前轮(57)是对称结构；上四杆机构由前连杆(58)、保险管(59)、前平衡杆(60)上部、前叉(61)上部构成；下四杆机构由下叉(62)、定板(63)和动叉(64)、前平衡杆下部、前叉下部构成；其中，保险管、前连杆各为一根，前叉、下叉、定板和动叉、前平衡杆各为一副；前叉上部穿入前管(65)内，除定板与动叉下部固接外，其它依次铰接，成为一个可联动的机构；自行车在水平地面空载时，下叉与水平面的夹角其本为45°；前管向下的延长线与动叉基本处于同一平面内；前轴(66)两端装于定板后部，前平衡杆上端与下叉上端之间铰接一个其中有压缩弹簧的前减震器；转向车把(67)的把横管(68)与把立管(69)定位连接，把立管装入保险管内，装入的长度可调；保险管内装有减震弹簧。

7、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是：装有平衡式减震装置，该装置还包括：平衡式后减震装置；平衡式后减震装置由左、右后平衡杆(31)和(32)、加固支架(73)、后连杆(75)、一个鞍座(74)、一个后减震器(76)、一个支架连杆(77)构成；左右后平衡杆前端与座立杆(78)铰接，中部安装中轴，后端安装后轴，中轴至后轴的距离大于中轴至座立杆的距离，加固支架与后平衡杆固接，支架连杆与两侧的加固支架螺接；装有压缩弹簧的后减震器上端与上部的齿条套杆铰接，下端与支架连杆铰接；后连杆前端与座立杆铰接，后端铰接在上部的齿条套杆上，后连杆位于后平衡杆上方；后平衡杆和后连杆在自行车空载时，与齿条套的夹角基本均为45°；后平衡杆、齿条套、后连杆、座立杆构成一个四杆机构，后平衡能绕中轴转动；

鞍座(74)包括：座面螺栓(86)、动座(87)、动块(88)、小车(89)、定座(90)、定块(91)、座上杆(92)、座下杆(83)、座斜杆(93)、座立杆；小车包括小轮(94)、小轴(95)、小车压簧(96)、定位筒(97)、推杆(98)，鞍座面(85)上面呈凹形，通过座面螺栓安装在动座上，动座下部有一T形槽，定座断面呈工字形，装入动座的T形槽内；小车装在T形槽槽底面之下、定座之上；动座、小轮外圆面和定座三者之间为滑动配合；动座、定座端部分别装有动块、定块；小车两小轴之间有外部安装小车压簧的定位筒、推杆；定座与座上杆、座斜杆焊接，座立杆与座上杆、座斜杆焊接，一根座下杆连接在两座立杆之间，座立杆上有若干孔；动座前后移动，带动小轮在动座与定座之间滚动。

8、根据权利要求1所述的自行车，其特征是：所述的车架为弹力车架，由上管(84)、下管(99)、T形架(100)、F形支架(101)、车架减震器(82)、车架压簧(102)构成；F形支架由定位管(103)、斜管(104)、下斜管(105)焊接而成，该架有左右两个，其端点焊接在齿条套中部和下端的齿条套杆上，前管(65)后部焊有T形架；上管、下管前端铰接于T形架前两端，后端位于左右两斜管之间，铰接于左右两斜管；上管、下管、T形架和斜管构成一个四杆机构；装有压缩弹簧的车架减震器上端铰接在一根齿条套杆上，下端铰接在上管下部；两根车架压簧一端分别支撑于上管、下管，另一端分别固定在T形架后端；上下管下部位于左右F形支架间，与其呈滑动配合。

9、根据权利要求6所述的新式自行车，其特征是：平衡式前减震装置也可只设置一个四杆机构，即省略保险管(59)、前连杆(58)，将转向车把(67)直接安装在前管(65)内，装入的长度可调；

自行车在水平地面空载时，下叉(62)与水平面的夹角也可以是0°至90°中的其它角度；

还可以在前叉(61)下部安装副叉(71)和撑杆(72)构成三角架，前减震器(56)下端铰接在副叉与撑杆的连接处，这时，下叉(62)、动叉(64)、前平衡杆(60)下部、前叉下部构成下四杆机构；

前叉可用一根管代替，即前叉只有一根腿，位于中间；

前减震器(56)也可以安装两个；

定板(63)下部固接有防护板(70)。

10、根据权利要求7所述的新式自行车，其特征是；后减震装置还可以设置前后两个相互连接的四杆机构，前四杆机构为：座立杆(78)、后连杆(75)、齿条套(8)上部、上平衡杆(79)前部；后四杆机构为：齿条套上部、下平衡杆(80)、大连杆(81)、上平衡杆后部；后连杆前端铰接于座立杆下部，后端铰接于中部的齿条套杆上；下平衡杆前端装有中轴，后端装有后轴；上平衡杆前端铰接于座立杆上部，中部铰接于上部的齿条套杆，后端铰接于大连杆上部；大连杆下部铰接于下平衡杆下端；后减震器(76)前端与上平衡杆后端铰接，后端铰接于衣架横杆(49)后部；车架减震器(82)上端铰接于座下杆(83)，下端铰接于上管(84)下部；左右后平衡杆(31)、(32)和后连杆(75)在自行车空载时，与齿条套(8)的夹角也可以是20°至90°中的其它角度；后减震器(76)也可以安装两个；还可以在座立杆(78)下端与定位管(103)下端之间左右各铰接一个减震器。

11、根椐权利要求1所述的新式自行车，其特征是：所述的前轮为驱动轮，安装齿条、齿轮前轮传动装置，该装置左右对称地设置于前轮的两侧，由前齿轮(107)、前齿条(108)、导管(109)、驱动把(110)、前导轮(111)、导轮轴(112)、轮套(113)构成；前齿轮与前棘轮机构(106)的外套为一整体安装于前轴(66)；前棘轮机构外面有防尘罩(114)；轮套和定板固接，定板(63)后端装于前轴两端，轮套内有前齿条、前导轮、导轮轴；前齿条齿面向后与前齿轮啮合，背面有前导轮；驱动把杆穿入固接在动叉(64)内侧的导管内与前齿条上端连接，驱动把杆上有两个导管压簧(115)分别装在导管的上方、下方；前齿条带动前齿轮，通过前棘轮机构使前轮前进；驱动把上移，前棘轮机构处于滑动状态；动叉上端装有换向装置连接左右两侧的驱动把，使它们一上一下交替移动。

12、根据权利要求11所述的新式自行车，其特征是：前轮传动装置还可以这样左右对称设置：转向车把(67)装入前管(65)中；前叉(61)上端装入前管中，中部两侧各有一前减震器(56)，下端安装前轴(66)、前齿轮(107)；前齿条(108)在前与前齿轮啮合，背面有前导轮(111)；定板(63)连接导轮轴(112)与前轴，小撑杆(116)连接导轮轴与前叉，前齿条上端装有驱动把(110)，驱动把杆上有导管(109)、导管压簧(115)，导管杆(117)连接导管和前叉。

13、根据权利要求11所述的新式自行车，其特征是：前轮传动装置还可以左右对称设置二级传动装置：在前叉(61)下部固接副叉(71)和撑杆(72)构成三角架，齿条齿轮(25)与双轴齿轮(118)安装在双轴(119)上，双轴装于前叉下部，下叉(62)连接双轴与前轴(66)，前轴上有前齿轮(107)与双轴齿轮啮合；前齿条(108)前面与齿条齿轮啮合，后面有前导轮(111)；定板(63)连接双轴与导轮轴(112)，支杆(120)连接前叉与导轮轴。

14、根据权利要求2或4或5或11或12或13所述的新式自行车，其特征是：前、后轮传动装置中的齿条、齿轮也可用钢丝绳和滑轮、同步带和带轮、链条和链轮代替；

后轮传动装置中的中轴齿轮、中间齿轮、后轴齿轮还可用同步带和带轮、连杆机构、钢丝绳和滑轮代替。

15、根据权利要求2至5或11至14中任意一项所述的新式自行车，其特征是：齿条可用扇形齿轮以及弧形齿圈代替。

16、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是：所述的新式自行车为折叠式，安装有快速折叠装置，包括位于上下管上的套管(121)、关节(122)和把手(123)，上下管断面呈矩形，车架中的四杆机构也能呈矩形，上下管折叠处的结构基本相同，关节包括上节(124)、中节(125)、下节(126)，上下管各有上节、下节与其固接，中节与上节、下节螺接，中节与上节、下节的连接面为水平方向，关节只能沿水平面转动，使上下管折叠为前、中、后三部分；上下管的折叠处外面各有一根与其呈滑动配合的套管，套管下端呈喇叭口状；一个把手两端铰接于两套管，把手与斜管(104)平行；或在两套管上各装一个把手；或不装把手，套管外面包有防滑套，这时车架中的四杆机构不必呈矩形。

17、根据权利要求1所述的新式自行车，其特征是：所述的前轮、后轮采用实心轮胎和密封的管式轮辋；实心轮胎，即无内胎，轮胎(127)直接配装在轮辋(128)外，轮胎断面基本呈向外凸起的弧状，内壁沿径向至少有一圈凹凸状的圆环；轮辋为密封状态，辐条(129)与轮辋、轮毂(130)连接，轮辋断面为管状，其外环面沿径向至少有一圈凹凸状的圆环，轮辋内环面、两侧面基本为直边，或基本呈弧形。

18、根据权利要求1至17中任意一项所述的新式自行车，其特征是：新式自行车还可以制成两轮以上的车辆。

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