专利名称：快捷小型折叠变速自行车的制作方法
技术领域：
一种快捷小型折叠变速自行车，涉及对自行车的传动、车架及车把三方面结构的改进。
人们日常使用的人力自行车，不论是普通自行车、变速车或已有的折叠自行车，因为受到常用链轮和飞轮传动速比局限，通常是车速快的，车型要造得大；车型造得小的，车速又不够快。难于实现自行车既快捷又小巧的统一。
本实用新型的目的是通过加入变速器，使用作传动的链轮或飞轮增大传动速比，从而可采用直径较小的车轮代替直径较大的车轮来取得较快的车速；并通过对车架及车把结构的改进，使自行车能折叠成体积很小，轻便易携，高低、长短、快慢均可调节，既是成人方便的交通工具，又可作童车应用。
本实用新型的实施是由变速器A、车架折叠结构B和车把折叠结构C三部分组成，其中变速器A有A1、A2、A3三种结构型式。
A1型变速器是由控制支承座8，调速掣1，拉索2，两组拨动片3、拨钉30、卡爪27、小轴29、弹簧28、铆钉70、挡片71以及联动片33，拉簧32组成的控制机构；由传动支承座24，定位梢钉31，支承侧板16，支承侧板22，索紧螺母23，小轴17，行星齿轮18，卡爪25，弹簧26，内齿轮19，链轮20，棘轮21，中心齿轮15两个轴顶13，轴套10，脚踏臂11，索紧螺母12，和四组滚球14组成的传动机构共同组成。其中控制支承座8固定在右中轴盘4的外缘和后车叉6的焊块7上；两块装有拨钉30的拨动片3之间用联动片33相连，并用铆钉70分别安装在控制支承座8的外端；拨钉30穿过槽孔与夹在控制支承座8与挡片71之间，由小轴29支承的卡爪27的后端接触；卡爪27的前端受弹簧28弹压；其中一块拨动片3通过拉索2与调速掣1相连接，并被拉簧32拉紧。传动支承座24与支承侧板16连结成一体，支承侧板22以定位梢钉31定位安装在传动支承座24的另一端，由索紧螺母23固紧；两支承侧板之间夹着小轴17，用以支承行星齿轮18，并通过两组滚球14支承内齿轮19；棘轮21直接在内齿轮19一端的凸缘冲制成形。一端带有扁瓣台阶的轴套10与传动支承座24一端的扁瓣孔相配合，轴套10在与脚踏臂11梢钉孔的交接处开有缺口，并连贯两个轴顶13和脚踏臂11，由索紧螺母12固紧；两个轴顶13通过两组滚球14支承中心齿轮15；链轮20与中心齿轮15相连结；轴套10安装在中轴9上。行星齿轮18分别与内齿轮19及透过传动支承座24上的壁上缺口跟中心齿轮15相啮合；安装在传动支承座24上的卡爪25受弹簧26弹起与内齿轮19相啮合。卡爪29与棘轮21相对应。
A2型变速器的组成与A1型变速器基本相同，其差异在于A2型变速器的轴套10的一端不带扁瓣台阶，传动支承座24连同原来的组合，反向与脚踏臂11安装在轴套10上，传动支承座24端面上的扁瓣孔改与脚踏臂11所带的扁瓣凸台相配合；棘轮21不在内齿轮19的凸缘上冲制，改成单独的棘轮21与中心齿轮15相连结；原与中心齿轮15连结的链轮20，改与内齿轮19相连结。
A3型变速器的组成与A2型变速器基本相同，其差异在于A3型变速器不采用链轮20，内齿轮19改与后轴皮的辐条大花盘34连结；并且不采用脚踏臂11，而改为用飞轮齿圈35跟传动支承座24连结；传动支承座24的一端不带有扁瓣孔，改为装上由一个滚球盘37与两个轴顶13及两组滚球14一起组成一个转动支承体；中心齿轮15连贯两个轴顶13与棘轮21相连结。控制支承座8与轴套10的一端连结，并卡在后车叉6上，轴套10套在后车轴36上，成为后轴顶和后叉6之间的顶套。
车架折叠结构由连接支承架38，梢钉39，轴套40，座垫支承管45，夹套43，螺栓44，梢钉42，支撑管41，螺栓48，手柄螺母46，斜叉管47，顶套57，横梁管53，调节夹套49，支承块50，梢钉51，胶质滑轮52，中轴套5，后叉管6，带键头螺栓54，弹簧55，滑套56，手柄螺母58组成。其中连接支承架38的下端与中轴套5和支承块50焊接，上端通过梢钉39支承镶有轴套40的座垫支承管45，夹套43用螺栓44固紧在座垫支承管45上，并用梢钉42与两条支撑管41的上端连接，顶套57支隔在连接支承架38后上端的内侧，螺栓48穿过其中与手柄螺母46连接，把支撑管41和斜叉管47固紧在连接支承架38上；横梁管53穿进连接支承架38内被调节夹套49夹紧，横梁管53的底部与受梢钉51支承的胶质滑轮52接触；带键头螺栓54穿过滑套56的弹簧55及连接支承架38上的槽孔与手柄螺母58连接；调节夹套49上端有半园缺口，两侧与连接支承架38的内侧宽度相配。
车把折叠结构由连接夹套65，在灯叉59的后侧加制的滑槽块62，螺栓60，手柄螺母61，螺栓63，手柄螺母64，接驳管66，车把67，定位螺钉68组成。其中连接夹套65分别套在前叉直管69的上端和接驳管66的下端；接驳管66跟车把67连接；螺栓60穿过连接夹套65下端的耳孔和滑槽块62的槽孔跟手柄螺母61连接，螺栓63穿过连接夹套65上端耳孔跟手柄螺母64连接；定位螺钉68穿过夹套65的槽孔与接驳管66的下端连接。
以下结合附图详述本实用新型各项结构和使用附
图1为本实用新型的各组成部分示意图；附图2为本实用新型的的折叠状态示意图；附图3为本实用新型的A1型变速器结构图；附图4为附图3的A-A剖视图；附图5为附图3的A向视图；附图6为本实用新型的A2型变速器结构图；附图7为附图6的B-B剖视图；附图8为附图6的C-C剖视图；附图9为附图6的B向视图；附
图10为本实用新型的A3型变速器结构图；附
图11为附
图10的D-D剖视图；附
图12为附
图10的C向视图；附
图13为本实用新型的车架折叠结构B的结构图；附
图14为附
图13的左视图；附
图15为附
图14的E-E剖视附
图16为本实用新型车把折叠结构C的结构图；附
图17为附
图16的F-F，G-G剖视图；附
图18为附
图16的D向视图。
如图3、图4、图5所示，A1型变速器由控制支承座8，调速掣1，拉索2，两组拨动片3、拨钉30、卡爪27、小轴29、弹簧28、铆钉70、挡片71及联动片33，拉簧32组成的控制机构；由传动支承座24，定位稍钉31，支承侧板16，支承侧板22，索紧螺母23，小轴17，行星齿轮18，卡爪25，弹簧26，内齿轮19，链轮20，棘轮21，中心齿轮15，两个轴顶13，轴套10，脚踏臂11，索紧螺母12和四组滚球14组成的传动机构共同组成。在常态下，调速掣1放松拉索2，拨动片3受拉簧32拉紧，拨钉30压住卡爪27的后端，使卡爪27与传动机构中的棘轮21处于脱离状态，当脚踏臂11带动传动支承座24转动时，链轮20受链条的反作用力，由于内齿轮19的转速比传动支承座24快，被安装在传动支承座24上，受弹簧26弹起只能单向滑动的卡爪25卡住，中心齿轮15亦因此被卡死，形成链轮20与脚踏臂以1∶1的速比传动。当调速掣1拉紧拉索2，被拉动的拨动片3使拨钉30放松对卡爪27后端的弹压，卡爪27前端受弹簧28的弹压而卡住棘轮21，内齿轮19受阻而使中心齿轮15被行星齿轮18拨动向前转动，其速比为(Z内齿轮+Z中心齿轮)÷Z中心齿轮，与中心齿轮15相连结的链轮20亦以此速比运转，使自行车的后车轮转速增快，故可采用较小直径的车轮达到较快的车速。由于卡爪25的滑行方向与自行车前进时脚踏臂11的转动方向一致，棘轮21的滑行方向与倒链方向一致，因此脚踏臂11不论正反方向转动，都不会受到阻力。调速掣放松后，凭拉簧32复位到常态。
如图6、图7、图8、图9所示，A2型变速器的组成与A1型基本相同，其差异在于A2型变速器轴套10的一端不再带扁瓣台阶，传动支承座24连同原来的组合反向与脚踏臂11一起安装在轴套10上，传动支承座24的扁瓣孔改与脚踏臂11的扁瓣凸台相配合；内齿轮19的凸缘不再冲制棘轮21，改成单独棘轮21与中心齿轮15连结；原与中心齿轮15连结的链轮20改与内齿轮19连结。在常态下，卡爪27与棘轮21脱离，脚踏臂11可通过安装在传动支承座24上的卡爪25直接带动内齿轮19向前转动，速比为1∶1；拉紧调速掣1时，卡爪27与棘轮21啮合，使中心齿轮15受阻，内齿轮19受行星齿轮18拨动向前转动，其速比为(Z内齿轮+Z中心齿轮)÷Z内齿轮。
如
图10、
图11、
图12所示，A3型变速器的组成与A2型基本相同，其差异在于A3型变速器不采用链轮20，改为把内齿轮19与后轴皮的辐条大花盘34连结；并且不采用脚踏臂11，而改为把飞轮齿圈35与传动支承座24连结；传动支承座24的一端不带有扁瓣孔，而改为装上由一个滚球盘37与两个轴顶13及两组滚球14一起组成一个转动支承体；中心齿轮15连贯两个轴顶13与棘轮21相连结。控制支承座8与轴套10的一端连结，并卡在后车叉6上，轴套10套在后车轴36上。A3型变速器的速比计算方法与A2型变速器相同。
上述A1、A2、A3型变速器中各齿轮的模数可在1～3之间选择。各齿轮的齿数则根据不同的速比，结合具体情况来选择。链轮20和飞轮35的齿数，则根据变速器的已定速比，结合车速的要求来选择。以图3所示的A1型变速器和图6所示的A2型变速器为例，同取各齿轮的模数为1.75，中心齿轮15的齿数为24齿，行星齿轮18的齿数为9齿，个数为2个，内齿轮19的齿数为42齿，通过计算可得出，A1型变速器的快、慢速比为2.75∶1，A2型变速器的快、慢速比为1.57∶1。
以
图10所示的A3型变速器为例，取各齿轮的模数为1.75，中心齿轮15的齿数为14齿，行星齿轮18的齿数为9齿，个数为2，内齿轮19的齿数为32齿，从计算中得出其快、慢速比为1.43∶1。
从
图1所示的快捷小型折叠变速自行车中，若采用300mm(12英寸)直径的车轮，可选用A1型变速器跟普通飞轮配合来实现两级变速，或选用A2型变速器与A3型变速器配合来实现四级变速，均能达到现有一般自行车正常或更快的车速。以上述例速比的A1型变速器安装在该车上，链轮20只需采用齿轮30齿，后飞轮采用16齿，脚踏臂11每转一周，其快挡可使该车前进4.9米的距离，相当于24-26寸普通自行车之间的正常速度；其慢档可前进1.8米，因而相应省力，适于爬坡、缓行及儿童骑乘。以图6所示的A2变速器和以
图10所示的A3型变速器配合安装在该车上，链轮20只需采用36-42齿，飞轮齿圈35只需采用16-20齿中的一组配合，都比较接近现有一般自行车的正常速度，并有四种不同档的变速，以适应不同的选择。如希望得到更快的车速，可以用A1型变速器跟A3型变速器的配合来取得。A2型变速器和A3型变速器也可以安装在现有各类自行车上，以实现方便的两级或多级变速。
为了使自行车更加方便易携，本实用新型采用了车架折叠结构B和车架折叠结构C如
图13、
图14、
图15所示车架折叠结构由连接支承架38，梢钉39，轴套40，座垫支承管45，夹套43、螺栓44、梢钉42，支撑管41，螺栓48，手柄螺母46，斜叉管47、顶套57，横梁管53，调节夹套49，支承块50，梢钉51，胶质滑轮52，中轴套5，后叉管6，带键头螺栓54，弹簧55，滑套56，手柄螺母58组成。车架展开的固定情况是横梁管53穿过连接支承架38内壁由调节夹套49夹紧在骑车者认为长短适度的位置，调节夹套49的两侧面与连接支承架38的内侧为间隙较小的配合，当横梁管53拉出时，把带键头螺栓54，沿着连接支承架38的槽孔接下，卡在调节夹套49上端的缺口内，利用链头的横端和手柄螺母58把调节夹套49锁紧在连接支承架38内，此时横梁管53上端受连接支承架38前端所压，下端受支承块50支顶，带键头螺栓54卡在调节夹套49的缺口内能防止后滑，故调节夹套49的侧面被锁紧后，横梁管53与连接支承架38的连接便相当牢靠。座垫支承管45凭借支撑管41来展开或折叠，展开时支撑管41下端有缺口卡在螺栓48上，用手柄螺母46锁紧，座垫支承管45还可以通过夹套43调整角度，用螺栓44固牢定位。车架的折叠情况是把手柄螺母58放松，使带键头螺检54的键头横端，被安装在滑套56内的弹簧55弹离连接支承架38的外侧，然后把带键头螺栓54沿着槽孔提起，横梁管53便可沿着胶质滑轮52的表面顺利伸缩，折叠时把横梁管53往后缩入连接支承架38内，与此同时松开手柄螺母46，先把支撑管41从螺栓48上提离折起，然后把座垫支承管45向后折叠。这样便可使整个车架在不增加折叠厚度的情况下，折叠成很短、很低的状态。
如
图16、
图17、
图18所示，车把的折叠结构由连接夹套65，在灯叉59后端加制的滑槽块62，螺栓60，手柄螺母61，螺栓63，手柄螺母64，接驳管66，车把67，定位螺钉68组成。在展开使用时，是由连接夹套65的下端套在前叉直管69的上端，螺栓60穿过连接夹套65下端的耳孔和滑槽块62的槽孔，用手柄螺母61将其与前叉直管69的上端锁紧；连接夹套65的上端套在接驳管66的下端，以定位螺钉68穿过连接夹套65上端槽孔的孔端与接驳管66的下端连接为定位，螺栓63穿过连接夹套65上端耳孔，用手柄螺母64将其与接驳管66的下端锁紧。车把67安装在接驳管66上。折叠时把手柄螺母61和手柄螺母64放松，把连接夹套65沿着滑槽块62的槽孔往上拉移，使之脱离前叉直管69的上端，接驳管66沿着定位螺钉68在连接夹套65上槽孔的导向转动，然后往后折叠，贴近车架。本实用新型折叠后的状况如附图2所示。
本实用新型是对现有自行车较为全面和系统的改进，使人们对自行车的应用更为实用和方便。
权利要求1.一种快捷小型折叠变速自行车由变速器A，车架折叠结构B的和车把折叠结构C三部分组成，其中变速器A有A1、A2、A3三种型式，其特征在于1)所说的A1型变速器是由控制支承座8，调速掣1，拉索2，两组拨动片3、拨钉30、卡爪27、小轴29、弹簧28、铆钉70、挡片71以及联动片33，拉簧32组成的控制机构；由传动支承座24，定位梢钉31，支承侧板16，支承侧板22，索紧螺母23，小轴17，行星齿轮18，卡爪25，弹簧26，内齿轮19，链轮20，棘轮21，中心齿轮15，两个轴顶13，轴套10，脚踏臂11，索紧螺母12，和四组滚球14组成的传动机构共同组成，其中控制支承座8固定在右中轴盘4的外缘和后车叉6的焊块7上；两块装有拨钉30的拨动片3之间用联动片33相连，并用铆钉70分别安装在控制支承座8的外端；拨钉30穿过槽孔与夹在控制支承座8与挡片71之间，由小轴29支承的卡爪27的后端接触；卡爪27的前端受弹簧28弹压；其中一块拨动片3通过拉索2与调速掣1相连接，并被拉簧32拉紧，传动支承座24与支承侧板16连结成一体，支承侧板22以定位梢钉31定位安装在传动支承座24的另一端，由索紧螺母23固紧；两支承侧板之间夹着小轴17，用以支承行星齿轮18，并通过两组滚球14支承内齿轮19；棘轮21直接在内齿轮19一端的凸缘冲制成形，一端带有扁瓣台阶的轴套10与传动支承座24一端的扁瓣也相配合，轴套10在与脚踏臂11梢钉孔的交接处开有缺口，并连贯两个轴顶13和脚踏臂11，由索紧螺母12固紧；两个轴顶13通过两组滚球14支承中心齿轮15；链轮20与中心齿轮15相连结；轴套10安装在中轴9上。行星齿轮18分别与内齿轮19及透过传动支承座24上的壁上缺口跟中心齿轮15相啮合；安装在传动支承座24上的卡爪25受弹簧26弹起与内齿轮19相啮合。卡爪29与棘轮21相对应。2)所说的A2型变速器的组成与A1型变速器基本相同，仍由控制支承座8，调速掣1，拉索2，两组拨动片3、拨钉30、卡爪27、小轴29、弹簧28、铆钉70、挡片71以及联动片33，拉簧32组成的控制机构；由传动支承座24，定位梢钉31，支承侧板16，支承侧板22，索紧螺母23，小轴17，行星齿轮18，卡爪25，弹簧26，内齿轮19，链轮20，棘轮21，中心齿轮15，两个轴顶13，轴套10，脚踏臂11，索紧螺母12，四组滚球14组成传动机构共同组成，其中轴套10的一端不带扁瓣台阶，传动支承座24连同原来的组合，反向与脚踏臂11安装在轴套10上，传动支承座24端面上的扁瓣孔改与脚踏臂11所带的扁瓣凸台相配合；棘轮21不在内齿轮19的凸缘上冲制，改成单独的棘轮21与中心齿轮15相连结；原与中心齿轮15连结的链轮20，改与内齿轮19相连结。3)所说的A3型变速器的组成与A2型变速器基本相同，是由控制支承座8，调整掣1，拉索2，两组拨动片3、拨钉30、卡爪27、小轴29、弹簧28、铆钉70、挡片71以及联动片33，拉簧32组成的控制机构，由传动支承座24，定位梢钉31，支承侧板16，支承侧板22，小轴17，行星齿轮18，卡爪25，弹簧26，内齿轮19，飞轮齿圈35，后轴皮的轴条大花盘34，棘轮21，中心齿轮15，滚球盘37，轴套10，两个轴顶13及四组滚球14组成传动机构共同组成，其中A3型变速器不采用链轮20，内齿轮19改与后轴皮的辐条大花盘34连结；不采用脚踏臂11，改为用飞轮齿圈35跟传动支承座24连结，传动支承座2 4的一端不带有扁瓣孔，改为装上由一个滚球盘37与两个轴顶13及两组滚球14一起组成一个转动支承体；中心齿轮15连贯两个轴顶13与棘轮21相连结。控制支承座8与轴套10的一端连结，并卡在后车叉6上，轴套10套在后车轴36上，成为后轴顶和后叉6之间的顶套。
2.根据权利要求1所说的一种快捷小型折叠变速自行车，其特征在于车架折叠结构由连接支承架38，梢钉39，轴套40，座垫支承管45，夹套43，螺栓44，梢钉42，支撑管41，螺栓48，手柄螺母46，斜叉管47，顶套57，横梁管53，调节夹套49，支承块50，梢钉51，胶质滑轮52，中轴套5，后叉管6，带键头螺栓54，弹簧55，滑套56，手柄螺母58组成，其中连接支承架38的下端与中轴套5和支承块50焊接，上端通过梢钉39支承镶有轴套40的座垫支承管45，夹套43用螺栓44固紧在座垫支承管45上，并用梢钉42与两条支撑管41的上端连接，顶套57支隔在连接支承架38后上端的内侧，螺栓48穿过其中与手柄螺母46连接，把支撑管41和斜叉管47固紧在连接支承架38上；横梁管53穿进连接支承架38内被调节夹套49夹紧，横梁管53的底部与受梢钉51支承的胶质滑轮52接触；带键头螺栓54穿过滑套56的弹簧55及连接支承架38上的槽孔与手柄螺母58连接；调节夹套49上端有半园缺口，两侧与连接支承架38的内侧宽度相配。
3.根据权利要求1所说的一种快捷小型折叠变速自行车，其特征在于车把折叠结构由连接夹套65，在灯叉59的后侧加制的滑槽块62，螺栓60，手柄螺母61，螺栓63，手柄螺母64，接驳管66，车把67，定位螺钉68组成。其中连接夹套65分别套在前叉直管69的上端和接驳管66的下端；接驳管66跟车把67连接；螺栓60穿过连接夹套65下端的耳孔和滑槽块62的槽孔跟手柄螺母61连接，螺栓63穿过连接夹套65上端耳孔跟手柄螺母64连接；定位螺钉68穿过夹套65的槽孔与接驳管66的下端连接。
专利摘要一种快捷小型变速自行车由变速器A、车架折叠结构B和车把折叠结构C三部分组成,其中变速器A有A
文档编号B62K15/00GK2279303SQ9623707
公开日1998年4月22日 申请日期1996年6月18日 优先权日1996年6月18日
发明者周祯祥 申请人:周祯祥