一种折叠式齿轮传动自行车的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种折叠式齿轮传动自行车，属于自行车领域，用于解决自行车折叠的问题。该折叠式齿轮传动自行车包括行动部、车体部、传动部，车体部包括第一收纳体、第二收纳体、前叉、后叉；第一收纳体与第二收纳体连接，前叉与第一收纳体铰接，后叉与第二收纳体铰接；传动部包括双层齿轮、圆柱齿轮、第一锥齿轮、双头锥齿件；双层齿轮与第二收纳体铰接并可绕第二收纳体周转；双层齿轮设有直齿面和锥齿面，双头锥齿件包括设在锥齿轴及固定在锥齿轴两端的第二锥齿轮，双头锥齿件固定在后叉上，双头锥齿件锥齿面的轮齿及第一锥齿轮啮合，第一锥齿轮与所述后车轮传动连接。本发明折叠式齿轮传动自行车可实现最大化的折叠，方便携带。
【专利说明】
一种折叠式齿轮传动自行车
技术领域
[0001 ]本发明涉及自行车领域，具体涉及一种折叠式自行车。【背景技术】
[0002]自行车又称脚踏车或单车，可以作为环保的交通工具用来代步、出行;越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游；自行车本身也是一项体育竞技运动， 有公路自行车赛、山地自行车赛、场地自行车赛、特技自行车比赛等。
[0003]由于自行车的广泛使用，越来越多的技术人员在研究如何设计小巧方便携带的自行车，在此基础上，出现了很多折叠式自行车，折叠式自行车是一种独特、方便的交通工具， 尤其适合作为几公里至十几公里距离的代步工具。这首先是因为它携带方便，重仅5.6公斤，只需10秒种即可折叠起来，而且很容易地装入一个旅行袋带上汽车、火车、飞机，下车或走出机场后，只需几秒就可打开，骑上完成最后的旅程。
[0004]如何实现减少折叠后的自行车占用的空间一直是本领域技术人员努力研发的问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种折叠式齿轮传动自行车，其可以实现折叠以减少占用的空间，方便携带，采用齿轮传动避免了链传动容易脱落的缺陷。
[0006]—种折叠式齿轮传动自行车，包括行动部、车体部、传动部；
[0007]所述行动部包括前车轮、后车轮；
[0008]所述车体部包括第一收纳体、第二收纳体、鞍座、车把、前叉、后叉;所述第一收纳体与所述第二收纳体连接并可形成贴合状或展开成平面状，所述鞍座通过鞍座连接杆连接所述第二收纳体，所述车把通过车把连接杆连接所述第一收纳体，所述前车轮与所述前叉连接，所述前叉与所述第一收纳体铰接，所述后车轮与所述后叉连接，所述后叉与所述第二收纳体铰接；
[0009]所述传动部包括双层齿轮、圆柱齿轮、第一锥齿轮、双头锥齿件、脚蹬、曲柄;所述双层齿轮与所述第二收纳体铰接并可绕所述第二收纳体中心周转;所述双层齿轮的直齿面的轮齿与所述圆柱齿轮啮合，所述圆柱齿轮通过所述曲柄传动连接所述脚蹬;所述双头锥齿件包括锥齿轴及固定在所述锥齿轴两端的第二锥齿轮，所述双头锥齿件的一所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，另一所述第二锥齿轮与所述双层齿轮的锥齿面啮合，所述第一锥齿轮与所述后车轮传动连接。
[0010]进一步地，所述车把连接杆包括多段，多段所述车把连接杆之间铰接或套接。
[0011]进一步地，所述车把包括多段，多段所述车把铰接或套接。
[0012]进一步地，所述鞍座连接杆包括多段，多段所述鞍座连接杆铰接或套接。
[0013]进一步地，所述鞍座与所述鞍座连接杆铰接。
[0014]进一步地，还包括脚架。该脚架用于停放自行车用。
[0015]进一步地，还包括车铃，所述车铃固定所处车把上。
[0016]作为对上述发明的改进，还包括电源及与后车轮传动连接的电机，所述电源内置于所述第一收纳体，所述电源与所述电机电连接。[〇〇17]进一步地，还包括反射装置，所述反射装置固定在所述第二收纳体上。
[0018]进一步地，还包括设置在前车轮和/或后车轮的制动器。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明的折叠式齿轮传动自行车，采用双层齿轮、直齿轮、第一锥齿轮、双头锥齿件来实现传动，车体部分采用可折叠的第一收纳体、第二收纳体，车把和鞍座及车把连接杆、鞍座连接杆都是可以折叠的，这样的话，该自行车可折叠成相当于第一收纳体或第二收纳体般大小，在携带或收纳时非常方便，非常符合现在人们的生活方便。除此之外，该折叠式齿轮传动自行车采用齿轮传动，更加的稳定，避免了链传动容易发生掉链的缺陷，极大的增加了用户的体验感。【附图说明】
[0020]图1示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的正视的一种结构示意图。[〇〇21 ]图2示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的立体结构示意图。
[0022]图3示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的折叠后的一种结构示意图。
[0023]图4示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的正视的另一种结构示意图。
[0024]图5示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的折叠后的另一种结构示意图。[〇〇25]主要零部件符号说明:
[0026]10-行动部;11-前车轮;13-后车轮;131-电机;133-电源；
[0027]30-车体部;31-第一收纳体;311-前叉;313-车把;315-车把连接杆;32-车体连接件;33-第二收纳体;331-后叉;333-鞍座;335-鞍座连接杆;337-脚架；[〇〇28]50-传动部;51-双层齿轮;53-双头锥齿件;531-第二锥齿轮;533-锥齿轴;55-第一锥齿轮;57-圆柱齿轮;58-脚蹬;59-曲柄。【具体实施方式】
[0029]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对折叠式齿轮传动自行车进行更全面的描述。附图给出了折叠式齿轮传动自行车的实施例，但是，折叠式齿轮传动自行车可以以不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对折叠式齿轮传动自行车的公开内容更加透彻全面。
[0030]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0031]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0032]在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、 “联接”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是机械联接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0033]图1示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的正视的一种结构示意图。图2示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的立体结构示意图。图3示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的折叠后的一种结构示意图。图4示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的正视的另一种结构示意图。图5示出了本发明折叠式齿轮传动自行车的折叠后的另一种结构示意图。
[0034]如图1、及图2所示，本发明的一种折叠式齿轮传动自行车，包括行动部10(图中未示出)，车体部30(图中未示出)、传动部50(图中未示出)；[〇〇35]所述行动部10包括前车轮11、后车轮13;[〇〇36]所述车体部30包括第一收纳体31、第二收纳体33、鞍座333、车把313、前叉311、后叉331;所述第一收纳体31与所述第二收纳体33连接并可形成贴合状或展开成平面状，所述鞍座333通过鞍座连接杆335连接所述第二收纳体33,所述车把313通过车把连接杆315连接所述第一收纳体31，所述前车轮11与所述前叉311连接，所述前叉311与所述第一收纳体31 铰接，所述后车轮13与所述后叉331连接，所述后叉331与所述第二收纳体33铰接。[〇〇37]所述传动部50包括双层齿轮51、圆柱齿轮57、第一锥齿轮55、双头锥齿件53、脚蹬 58、曲柄59;所述双层齿轮51与所述第二收纳体33铰接并可绕所述第二收纳体33中心周转； 所述双层齿轮51的直齿面的轮齿与所述圆柱齿轮57啮合，所述圆柱齿轮57通过所述曲柄59 传动连接脚蹬58;所述双头锥齿件53包括锥齿轴533及固定在所述锥齿轴533两端的第二锥齿轮531，所述双头锥齿件53的一所述第二锥齿轮531与第一锥齿轮55啮合，另一所述第二锥齿轮531与所述双层齿轮51的锥齿面啮合，所述第一锥齿轮55与所述后车轮13传动连接。
[0038]需要说明的是，本发明中的行动部10(图中未示出)包括有前车轮11和后车轮13， 可以理解的是，前车轮11包括有:前轴、辐条、轮辋、轮胎等，后车轮13也至少包括这些组件。 其中，前轴只承受弯矩而且不转动，是固定心轴。辐条是由一个中心或中枢在同一平面上向外伸展的许多杆、棒或直线。轮辋俗称轮圈，是在车轮上周边安装和支撑轮胎的部件。轮胎是在自行车上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证自行车的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。[〇〇39]如图2所示，在本发明中，车体部30(图中未示出)是支撑部分，车体部30作为整个自行车的骨架，最大程度地决定、影响了骑行姿势的正确性和舒适性。主要包括有第一收纳体31、第二收纳体33、车体连接件32、鞍座333、车把313、前叉311、后叉331，还包括有鞍座连接杆335、车把连接杆315。在本发明中，第一收纳体31、第二收纳体33、车体连接件32、车把 313、前叉311、后叉331可以采用铬钼钢、铝合金、钪合金、镁合金、钛合金、碳纤维，在保证强度需要的情况下，可以综合成本和减重的需要采用质轻的材料。在前述材料中，碳纤维强度高，质轻，是新生的材料，严格来讲是复合材料，其并非单一材料组成，碳纤维不是金属，而是一种复合材料。
[0040]其中，第一收纳体31是支撑前车轮11、车把313以及连接第二收纳体33的支撑组件，同时也是在折叠时，将前车轮11收纳并容置于第一收纳体31内的组件，容易想象的是， 该第一收纳体31是支撑件，因此，其强度要满足自行车承载的要求。除此之外，该第一收纳体31需要收纳并容置前车轮11，因此，该第一收纳体31内径尺寸不小于前车轮11外径。
[0041]第二收纳体33的结构同前述第一收纳体31，其强度要满足自行车承载的要求。除此之外，该第二收纳体33需要收纳并容置后车轮13,因此，该第二收纳体33内径尺寸不小于后车轮13外径。值得说明的是，本发明中可使用圆环件作为第一收纳体31、第二收纳体33， 主要是因为，第一，自行车的前、后车轮都是圆形，这样的话将前、后车轮折叠起来后，可以刚好放在该第一收纳体31或第二收纳体33中，充分利用的空间。第二，圆环可以在满足强度的要求时可以减轻重量，便于携带。本领域的技术人员通过阅读本说明中有关第一收纳体 31、第二收纳体33的结构可以直接的、毫无意义的想象的结构变化都是本发明应该保护的范围，该第一收纳体31、第二收纳体33也可以为其他的形状，如可以为矩形或椭圆形等。 [〇〇42]如图2所示，在本发明中，车体连接件32是连接第一收纳体31和第二收纳体33的连接件，该连接是一种活动的可折叠的连接。在一种具体的实施方式中，该车体连接件32与第一收纳体31和第二收纳体33是铰接的，其一端铰接第一收纳体31，另一端铰接第二收纳体 33。需要说明的是，为了尽量减少车体部30的齿轮，该车体连接件32可以分为多段，该多段车体连接件32通过铰接可实现折叠。[〇〇43]本发明中的鞍座333是指该折叠式齿轮传动自行车上供人骑座的部件，其又可以被称为车座等。在本发明中，鞍座333是通过鞍座连接杆335连接在第二收纳体33上的，这种连接是可活动的连接，可实现折叠。
[0044]本发明中的车把313是骑车、推车、拉车时用手把住的柄，是自行车必备零件之一， 是自行车控制方向的操纵装置。该车把313可转动第一收纳体31，从而实现转弯。需要说明的，为了减小该折叠式齿轮传动自行车折叠后占用的空间，该车把313可设置为可折叠的。 在一种具体的实施方式中，可以将该车把313设置为多段，多段车把313铰接或套接。例如， 可以将车把313设置为三段，分别为两端的手握段和中间的中间段，手握段和中间段通过铰接连接，这样的话，该车把313也可以实现折叠。除此之外，还可以将前述手握段设置可套接在中间段上，这样的车把，可以实现伸缩，同样的也可以减小其占用的空间。
[0045]如图2所示，本发明的前叉311在折叠式齿轮传动自行车结构中处于前方部位，它的上端与第一收纳体31相连，下端与前车轮11的前轴部件配合，组成折叠式齿轮传动的导向系统。后叉331在折叠式齿轮传动结构中处于后方部位，它的上端与第二收纳体33相连， 下端与后车轮13的后轴部件配合。[〇〇46]如图2所示，本发明的鞍座连接杆335是连接鞍座333和第二收纳体33的连接杆，用于支撑鞍座333。车把连接杆315是连接车把313和第一收纳体31的连接杆。[〇〇47]本发明中的传动部50包括有双层齿轮51、圆柱齿轮57、第一锥齿轮55、双头锥齿件 53、脚蹬58、曲柄59。
[0048]其中的双层齿轮51设有直齿面和锥齿面，直齿面设有直轮齿，锥齿面设有锥齿轮， 双层齿轮51与第二收纳体33铰接并可绕所述第二收纳体33周转，该双层齿轮51的直齿与中轴上的圆柱齿轮57啮合，该双层齿轮51的锥齿轮与双头锥齿件53的第二锥齿轮531啮合。
[0049]其中的圆柱齿轮57是与折叠式齿轮传动自行车中轴连接的齿轮，而中轴又与曲柄连接，曲柄59连接脚蹬58。该圆柱齿轮57、曲柄59、脚蹬58可是将人脚的蹬力转化为该圆柱齿轮57的转矩从而带动双层齿轮51转动。圆柱齿轮57最基本的型式是传递平行轴间运动的圆柱直齿轮机构和圆柱斜齿轮机构。按齿轮齿廓曲线不同，又可分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等，在本发明中可以选用渐开线圆柱齿轮，在一种具体的实施方式中可选择圆柱直齿轮。
[0050]本发明的第一锥齿轮55是与后车轮13后轴连接的第一锥齿轮，该第一锥齿轮55用于带动后车轮13的转动，第一锥齿轮55与后轴传动连接。该第一锥齿轮55是一种锥齿轮，也叫伞齿轮，锥齿轮有许多优良的机械性能，如其在使用时寿命长，能承受高负荷，耐化学和腐蚀性强，降噪和减震，重量轻，成本低，易于成型，润滑性好。[〇〇511本发明的双头锥齿件53用于传递双层齿轮51的转矩到第一锥齿轮55,该双头锥齿件53包括设在锥齿轴533及固定在锥齿轴533两端的第二锥齿轮531，其中，锥齿轴533固定在后叉331上，并可以实现周转，锥齿轴533两端的设有两个第二锥齿轮531，其中，一端的第二锥齿轮531与双层齿轮51的锥齿面的轮齿啮合，另一端的第二锥齿轮531与第一锥齿轮55啮合。[〇〇52]需要说明的是，本发明中，传动部50使用的是齿轮传动，在选材方面，制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。未来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展，并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺;研究齿轮的弹性变形、 制造和安装误差以及温度场的分布，进行轮齿修形，以改善齿轮运转的平稳性，并在满载时增大轮齿的接触面积，从而提高齿轮的承载能力。摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作，研究弹性流体动压润滑理论，推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂，不仅可提高齿面的承载能力，而且也能提高传动效率。[〇〇53]如图3、图5所示，为了实现该折叠是齿轮传动自行车较好的折叠效果，可以将车把连接杆315、鞍座连接杆335设置为多段，多段车把连接杆315、多段鞍座连接杆335铰接或套接。[〇〇54]如图3所示，在后叉331上设置一脚架337,用于停放该折叠式齿轮传动自行车用， 该脚架337与后叉331铰接，这样的话，该脚架337也可以实现折叠的效果。
[0055]作为对本发明的进一步改进，该折叠式齿轮传动自行车还包括有车龄、车灯，车龄、车灯设置在车把313上，方便使用。车铃用于在骑行时提示周围环境的行人、车辆等注意避让及安全。车灯用于环境照度不够时使用，以照亮骑行的道路。[〇〇56]如图4所示，作为本发明的进一步改进，可以在后车轮上设置一电机131，该电机 131与后车轮13传动连接，该电机131由电源133供电，该电源133内置在第一收纳体31内。这样可实现该折叠式齿轮传动自行车的电驱动。需要说明的是，该电机131输出轴与后车轮13 的后轴传动连接，电机131由电源133供电。该电源133具体是一种可充电电池，在具体的实施方式中，可以米用18650电池，它是一种可充电的圆柱形锂电池，可以为本发明中的电机131提供电动力。容易想象的是，在该电传动中还设置有相应的控制开关，例如，控制电机转速的开关按钮等。除此之外，该折叠式齿轮传动自行车也可以去掉齿轮传动部分，只需要保留电传动部分，这样的自行车为电动自行车，可以折叠，方便携带。
[0057]作为对本发明的进一步改进，该第二收纳体33上设置有反射装置，该反射装置用于提示该折叠式齿轮传动自行车后面的车辆及行人等，起到安全防护的作用。[〇〇58]为了保证该折叠式齿轮传动自行车行驶的安全，在前车轮11和/或后车轮13上可设置制动器，骑行者可根据需要使用该制动器进行减速，保证行驶的安全。在自行车的制动器中包括有:钳形刹、V形刹、碟刹、抱刹、倒刹、吊刹，其中钳形刹整体像钳子状，价格便宜;V 形刹，有刹车座，比较实用;碟刹，有碟盘，刹车效果成本高;抱刹，城市车较多，花鼓轴上有内外盘，效果没V刹好;倒刹，是花鼓自带的脚反风向踏刹车，简单；吊刹，专门用于表演车。
[0059]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种自行车，包括行动部，所述行动部包括前车轮、后车轮；其特征在于:还包括车体部、传动部；所述车体部包括第一收纳体、第二收纳体、鞍座、车把、前叉、后叉;所述第一收纳体与 所述第二收纳体连接并可形成贴合状或展开成平面状，所述鞍座通过鞍座连接杆连接所述 第二收纳体，所述车把通过车把连接杆连接所述第一收纳体，所述前车轮与所述前叉连接， 所述前叉与所述第一收纳体铰接，所述后车轮与所述后叉连接，所述后叉与所述第二收纳 体铰接；所述传动部包括双层齿轮、圆柱齿轮、第一锥齿轮、双头锥齿件、脚蹬、曲柄;所述双层 齿轮与所述第二收纳体铰接并可绕所述第二收纳体中心周转;所述双层齿轮的直齿面的轮 齿与所述圆柱齿轮啮合，所述圆柱齿轮通过所述曲柄传动连接所述脚蹬;所述双头锥齿件 包括锥齿轴及固定在所述锥齿轴两端的第二锥齿轮，所述双头锥齿件的一所述第二锥齿轮 与第一锥齿轮啮合，另一所述第二锥齿轮与所述双层齿轮的锥齿面啮合，所述第一锥齿轮 与所述后车轮传动连接。2.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:所述车把连接杆包括多段，多段所述车 把连接杆之间铰接或套接。3.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:所述车把包括多段，多段所述车把铰接 或套接。4.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:所述鞍座连接杆包括多段，多段所述鞍 座连接杆铰接或套接。5.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:所述鞍座与所述鞍座连接杆铰接。6.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:还包括脚架。7.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:还包括车铃，所述车铃固定所处车把上。8.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:还包括电源及与后车轮传动连接的电 机，所述电源内置于所述第一收纳体，所述电源与所述电机电连接。9.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:还包括反射装置，所述反射装置固定在 所述第二收纳体上。10.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于:还包括设置在前车轮和/或后车轮的制动器。
【文档编号】B62M11/02GK106005198SQ201610602189
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月26日
【发明人】王颖
【申请人】深圳市天克斯技术有限公司