专利名称：节力轮自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的节力轮自行车，属脚踏自行车，具体地讲主要是对自行车后轮进行全方位改进的一种自行车。
大家都知道，人骑车的目的都是为了减少行走时所付出的人体能量和加快行进的速度，当人骑车时，都是用脚用力去蹬脚踏杆，只有脚踏杆受到了力，这种力通过链条传递，驱动后轮转动。如果人不去蹬脚踏杆，车无外来动力，那么车轮就不会转动，自行车就不会行走。目前世界上围绕自行车省力这一问题，进行了大量工作，如变速车、助力车，日本一位发明家通过在自行车上装一副拉簧，使它只需很少的力就可行驶，他的做法是将一副各十五千克的拉簧从车座分别和左右踏板相连，这样就可用较小的力驱动轴转动，自行车前进后，由于左右拉簧活塞般的伸缩作用，自行车基本上依靠惯性行驶，但自行车的后轮，利用弹簧的储能作用，通过链条、齿轮传递，把弹簧储存能量释放出来，变为动能，达到人骑车时，减少人体能量消耗，加快行进速度目的自行车未曾见到。
本实用新型的目的旨在改进上述不足，提供一种将自行车后轮变为一个全新的结构。后轮变为由两面壳体、16条支脚杆、16个主弹簧、16个橡胶脚，以弹簧储存能量，通过链条、齿轮传递，把弹簧储存能量释放出来变为动能，减少人体能量消耗的自行车。
为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，它具有车架1、车把2、前车轮3、脚踏杆4、驱动后轮链条5、车座6、车轮挡泥瓦7、主动链轮8、驱动链轮9、后轮10、固定主轴14、二个圆珠轴承15、制动鼓19、鼓式制动装置20，其特点是后轮10包括左面壳体18、右面壳体17，左、右面壳体18、17为一圆盘形，中间设一轴孔，在轴孔处的右面壳体17外壁上向外伸一圆周凸沿，在凸沿外壁上设有螺纹，与驱动链轮9相连接，在左、右面壳体18、17的轴孔内通过固定主轴14上固定有二个半圆齿轮16，每个半圆齿轮16上通过连接轴37连接一扶助齿轮36，并在半圆齿轮16与扶助齿轮36之间连接一小型拉簧35，在左、右面壳体18、17内壁上以固定主轴14为圆心分别均匀设8个定向超越轮轴27，每个定向超越轮轴27上设有超越牙轮26、滚柱21、超越齿轮24，超越牙轮26通过止推弹性卡环28固定在定向超越轮轴27上，超越齿轮24通过止推弹性卡环25固定在超越牙轮26上，二个半圆齿轮16、二个扶助齿轮36分别与8个超越齿轮24啮合，每个超越牙轮26带动一个链条29，每个链条29的一端连接一微型拉簧34，微型拉簧34的另一端通过勾销固定在壳体上，链条29的另一端通过轴30连接一支脚杆11，在支脚杆11上端套一主弹簧31，并由分别设在左、右面壳体上的主弹簧顶盖22与设在支脚杆11上的主弹簧底座23定位，在每个支脚杆11偏下端设一轴承轨道槽40，在左、右面壳体18、17的内壁上均匀分别设16个轴承防移块41，在轴承防移块41处通过轴13、2个螺帽39固定左、右面壳体18、17，左右面壳体18、17上的支脚杆11成22.5°角交叉装配，轴13上设有轴承38，轴承38恰在轴承轨道槽40内，在支脚杆11末端设一橡胶脚12，在每个支脚杆11的下端与左、右面壳体18、17接触处套一防尘胶管32。
当人骑车时，脚踏脚踏杆4时，通过驱动后轮链条5带动驱动链轮9驱动后轮10向前运转，此时人及车的重量已全部(约总重量的三分之二)压到了橡胶脚12上，由于地面属支撑点，橡胶脚12又通过轴33与支脚杆11相连，这时主弹簧31在支脚杆11的作用下受力压缩，且支脚杆11向上运动，又因支脚杆11的上端与链条29连接，而链条29是绕超越牙轮26做四分之三圆运动的，链条29的另一端安装有微型拉簧34，因此链条29在微型拉簧34的拉动下，驱动超越牙轮26按顺时针方向转动，与此同时，超越齿轮24已和固定主轴14上的半圆齿轮16啮合，此时主弹簧31储能完毕。后轮10可以把它看成是一个周转轮系，固定主轴14上的半圆齿轮16就相当于一个中心轮，由超越牙轮26和超越齿轮24、滚柱21组成一个定向滚柱超越轮就相当于周转轮，整个后轮的壳体相当于转臂。当主弹簧31储能完毕后，下一步就要释放能量。此时主弹簧31膨胀，支脚杆11拉动链条29驱动超越牙轮26逆时针方向转动，由于超越牙轮26与超越齿轮24在同一定向超越轮轴27上通过滚柱21组成了定向滚柱超越轮，这时超越齿轮24在滚柱21的连接下也在逆时针方向转动。因固定主轴14上的半圆齿轮16是固定不动的，后轮壳体又是转臂，而定向超越轮轴27又固定在后轮壳体上，因此，整个车轮也在按逆时针方向转动，至止主弹簧31和支脚杆11回到原来位置，第一条支脚杆做功完毕。因左、右面壳体各有8条支脚杆，组装后22.5°对称，所以，当第一条支脚杆受自重力压缩向上运动时，第二条支脚杆已接及地面，当第一条支脚杆在主弹簧的作用下向下运动牵动轮体运转时，整个重量又传递到了第二条支脚杆上(也就是说16条支脚杆是平均的分布在轮体上的，当车轮转动时，它的每一条支脚杆都是一个支点)，这时第二条支脚杆又开始受力压缩主弹簧，这样依次循环，车轮即可不停地转动。另外，地面不可能是很平的。车轮运转时，必然产生震动，而弹簧又有吸震作用。本实施的弹簧支脚杆11能把震动力经主弹簧23吸收后变成动能释放出来，进而增加运动时的能量，这也是它的一大特点。
本实用新型利用弹簧储能作用，通过链条、齿轮传递，把弹簧储存能量释放出来，变为动能，达到骑车时减少人体能量消耗，加快行进速度的目的，本实用新型既省力，又减震，惯性大，是目前一种比较省力的自行车。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1A-A剖视图；图3为图2A部放大结构示意图；图4为后轮横向剖面图(右面壳体)；图5为图4B部放大结构示意图；图6为左、右面壳体、支脚杆与轴13安装结构示意图。
附图图面说明1车架，2车把，3前车轮，4脚踏杆，5驱动后轮链条，6车座，7车轮挡泥瓦，8主动链轮，9驱动链轮，10后轮，11支脚杆，12橡胶脚，13轴，14固定主轴，15圆珠轴承，16半圆齿轮，17右面壳体，18左面壳体，19制动鼓，20鼓式制动装置，21滚柱，22主弹簧顶盖，23主弹簧底座，24超越齿轮，25止推弹性卡环，26超越牙轮，27定向超越轮轴，28止推弹性卡环，29链条，30轴，31主弹簧，32防尘胶管，33轴销，34微型拉簧，35小型拉簧，36扶助齿轮，37连接轴，38轴承，39螺帽，40轴承轨道槽，41轴承防移块。
为了更好地理解与实施，下面以附图为实施例进一步说明如下车架1、车把2、前车轮3、脚踏杆4、驱动后轮链条5、车座6、车轮挡泥瓦7、主动链轮8、驱动链轮9、固定主轴14、圆珠轴承15、制动鼓19与现有自行车结构相同，按现有技术装配而成，制动鼓19、鼓式制动装置20安装在左面壳体18的外壁上，后轮10的左、右面壳体18、17，设在其上的固定超越轮轴27、主弹簧顶盖22、轴承防移块41，各在左、右面壳体18、17上均匀分布设8个，轴承防移块41各16个，并设一个固定主轴14的轴孔，在轴孔处的右面壳体17外壁上向外伸一圆周凸沿，在凸沿外壁上设有螺纹，左、右面壳体可采用高强度塑料一次注塑而成，二个半圆齿轮16分别固定在固定主轴14上，扶助齿轮36可用塑料注塑，它是通过连接轴37连接在半圆齿轮16上，在扶助齿轮36与半圆齿轮16之间连接一小型拉簧35，扶助齿轮的作用是帮助超越齿轮24顺利地和半圆齿轮16接合，因为超越齿轮24和半圆齿轮16接合时必然会发生碰撞，或者是接合不上，扶助齿轮36因在半圆齿轮16的前方，超越齿轮24必然先和它啮合，当发生碰撞时，扶助齿轮36离开位置，但在小型拉簧35的拉动下迅速复位，以便使超越齿轮24和半圆齿轮16啮合。在定向超越轮轴27上安装一超越牙轮26、超越齿轮24、滚柱21，在定向超越轮轴端用止推弹性卡环28将超越牙轮26固定住，在超越牙轮26上安装一止推弹性卡环25，是防止超越齿轮24横向滑动的。在超越牙轮26上带动一链条29，链条29的上端连接一微型拉簧34，微型拉簧34的另一端用勾销固定在壳体上，微型拉簧的拉力很小，它的作用是当支脚杆11压缩主弹簧31向上运动时，拉动控制链条29，不使链条29在超越牙轮26上脱位。在链条29的下端通过一轴30连接一支脚杆11，在支脚杆11上端套一主弹簧31，支脚杆11上设一主弹簧底座23。在主弹簧底座23下方的支脚杆11上设一轴承轨道槽40，可与支脚杆11一起注在一起，主弹簧顶盖22、主弹簧底座23既起固定主弹簧的作用又起支点作用。左、右面壳体18、17成22.5°角交叉安装，在16个支脚杆的位置处的左、右面壳体上通过一个轴13将它们固定在一起，轴13的两端带有螺纹，并备有二个螺帽39，在轴13的中间镶有轴承38，轴承38恰在轴承轨道槽40内。轴承轨道槽40是轴承38的滑道，轴承防移块41它是防止轴承38在轴13上左右移动。支脚杆11伸出左、右面壳体一部分，通过轴销33将橡胶脚12固定住。为了防止灰尘从支脚杆与左、右面壳体相接处灌入，在其相接处的支脚杆11套一防尘胶管32，驱动链轮9恰安装在右面壳体17外壁的凸沿上，整个安装结束。
本实用新型后轮的结构也适合于前轮。
权利要求1.一种节力轮自行车，它具有车架(1)、车把(2)、前车轮(3)、脚踏杆(4)、驱动后轮链条(5)、车座(6)、车轮挡泥瓦(7)、主动链轮(8)、驱动链轮(9)、后轮(10)、固定主轴(14)、二个圆柱轴承(15)、制动鼓(19)、鼓式制动装置(20)，其特征是后轮(10)包括左面壳体(18)、右面壳体(17)，左、右面壳体(18)、(17)为一圆盘形，中间设一轴孔，在轴孔处的右面壳体(17)外壁上向外伸一圆周凸沿，在凸沿外壁上设有螺纹，与驱动链轮(9)相连接，在左、右面壳体(18)、(17)的轴孔内通过固定主轴(14)上固定有二个半圆齿轮(16)，每个半圆齿轮(16)上通过连接轴(37)连接一扶助齿轮(36)，并在半圆齿轮(16)与扶助齿轮(36)之间连接一小型拉簧(35)，在左、右面壳体(18)、(17)内壁上以固定主轴(14)为圆心分别均匀设8个定向超越轮轴(27)，每个定向超越轮轴(27)上设有超越牙轮(26)、滚柱(21)、超越齿轮(24)，超越牙轮(26)通过止推弹性卡环(28)固定在定向超越轮轴(27)上，超越齿轮(24)通过止推弹性卡环(25)固定在超越牙轮(26)上，二个半圆齿轮(16)、二个扶助齿轮(36)分别与8个超越齿轮(24)啮合，每个超越牙轮(26)带动一个链条(29)，每个链条(29)的一端连接一微型拉簧(34)，微型拉簧(34)的另一端通过勾销固定在壳体上，链条(29)的另一端通过轴(30)连接一支脚杆(11)，在支脚杆(11)上端套一主弹簧(31)，并由分别设在左、右面壳体上的主弹簧顶盖(22)与设在支脚杆(11)上的主弹簧底座(23)定位，在每个支脚杆(11)偏下端设一轴承轨道槽(40)，在左、右面壳体(18)、(17)的内壁上均匀分别设16个轴承防移块(41)，在轴承防移块(41)处通过轴(13)、2个螺帽(39)固定左、右面壳体(18)、(17)，左右面壳体(18)、(17)上的支脚杆(11)成22.5°角交叉装配，轴(13)上设有轴承(38)，轴承(38)恰在轴承轨道槽(40)内，在支脚杆(11)末端设一橡胶脚(12)，在每个支脚杆(11)的下端与左、右面壳体(18)、(17)接触处套一防尘胶管(32)。
专利摘要本实用新型公开了一种节力轮自行车,它是在现有自行车的结构基础上,主要是对后轮改进而实现的。后轮主要包括左、右面壳体,在左、右面壳体上成45°角各分布有8条支脚杆、8个橡胶脚,在支脚杆上套有主弹簧,在支脚杆上端连接一链条,链条啮合一定向滚柱超越轮,并与设在固定主轴上的半圆齿轮啮合,本实用新型主要是以弹簧储存能量,通过链条、齿轮传递,把弹簧储存能量释放出来变为动能,本实用新型是目前一种比较省力的自行车。
文档编号B62M1/10GK2315036SQ9724549
公开日1999年4月21日 申请日期1997年10月10日 优先权日1997年10月10日
发明者王凤武 申请人:王凤武