专利名称：双人自治驱动自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车。
背景技术：
以双人单人均可骑行，作为休闲和健身运动的超小型自行车，是在传承经典单人 自行车基础上，应用“三轮”(系统论、信息论和控制论)原理和技术方法，用拆解剖析与演 绎推论技术路径，优化设计出较为理想的双人自治驱动自行车，其突出的特点是转弯半径 最小，从而实现驾车行驶动态运动性能品质灵活机动性、及时跟随性、平衡稳定性、安全可 靠性，占据行车小空间等多种较佳指标的明显进步，行车过程(上、下、停、行)非常便捷。
发明内容为了克服已有自行车的驾车操控行驶半径较大、灵活机动性、及时跟随性、平衡稳 定性、安全可靠性较差、人均占据行车道路交通空间较大的不足，本实用新型提供一种驾车 操控行驶半径最小、灵活机动性、及时跟随性、平衡稳定性、安全可靠性良好，人均占据行车 道路交通空间最小，行车过程(上、下、停、行)非常便捷的双人自治驱动自行车。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种双人自治驱动自行车，包括前轮、后轮、前座、后座和车架，所述车架包括前 叉、拱形支撑架、后轮支架和座面支撑长架，前叉穿过所述拱形支撑架的中部和座面支撑长 架的前侧，所述前叉与所述拱形支撑架、座面支撑长架固接，所述前叉的下端安装前轮，所 述前叉的上端安装把手，所述拱形支撑架的前侧与所述座面支撑长架通过铰接弹簧片连 接，所述拱形支撑架的后侧设有铰支座，所述后轮支架的前端可摆动地安装在所述铰支座 上，所述后轮安装在所述后轮支架上，所述后轮支架的后侧设有压簧，所述压簧的上端与所 述座面支撑长架的后侧下部固定连接，所述座面支撑长架前后布置所述前座和后座；所述拱形支撑架的前侧安装前链轮，所述前链轮的前主轴上套装前踏板；所述拱 形支撑架的后侧安装后链轮，所述后链轮的后主轴上套装后踏板，所述前链轮、后链轮通过 传动链条与后轮的轮轴传动连接。作为优选的一种方案所述后主轴上套装第一小飞轮和第二小飞轮，所述后轮的 轮轴两侧分别套装第三小飞轮和第四小飞轮，所述前链轮通过链条与第一小飞轮传动连 接，所述第二小飞轮通过链条与第三小飞轮传动连接，所述后链轮通过链条与所述第四小 飞轮传动连接。进一步，所述前座上设有可折叠的翻放座椅，所述翻放座椅比所述前座高。本实用新型的有益效果主要表现在1、动态运动性能品质驾车操控行驶半径最 小、灵活机动性、及时跟随性、平衡稳定性、安全可靠性等均达到较佳指标；2、人均占据行车 道路交通空间最小，行车过程(上、下、停、行)非常便捷；3、通过设计独立自治并列链条传 动机构，使得驾车两人共同自治出力。
图1是双人自治驱动自行车的结构图。图2是传动机构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。参照图1和图2，一种双人自治驱动自行车，包括前轮1、后轮2、前座3、后座4和 车架，所述车架包括前叉5、拱形支撑架6、后轮支架7和座面支撑长架8，前叉5穿过所述拱 形支撑架6的中部和座面支撑长架8的前侧，所述前叉5与所述拱形支撑架6、座面支撑长 架8固接，所述前叉5的下端安装前轮1，所述前叉5的上端安装把手9，所述拱形支撑架6 的前侧与所述座面支撑长架8通过铰接弹簧片19连接，所述拱形支撑架6的后侧设有铰支 座10，所述后轮支架7的前端可摆动地安装在所述铰支座10上，所述后轮2安装在所述后 轮支架7上，所述后轮支架7的后侧设有压簧11，所述压簧11的上端与所述座面支撑长架 8的后侧下部固定连接，所述座面支撑长架8前后布置所述前座3和后座4 ；所述拱形支撑架6的前侧安装前链轮12，所述前链轮12的前主轴上套装前踏板； 所述拱形支撑架6的后侧安装后链轮13，所述后链轮13的后主轴上套装后踏板，所述前链 轮、后链轮通过传动链条与后轮的轮轴传动连接。所述后主轴上套装第一小飞轮14和第二小飞轮15，所述后轮的轮轴两侧分别套 装第三小飞轮16和第四小飞轮17，所述前链轮12通过链条与第一小飞轮14传动连接，所 述第二小飞轮15通过链条与第三小飞轮16传动连接，所述后链轮13通过链条与所述第四 小飞轮17传动连接。所述前座3上设有可折叠的翻放座椅18，所述翻放座椅18比所述前座高。如果单 人使用时，可以采用翻放座椅，并直接使用后链轮驱动即可。本实施例选用优制特制前后车轮，要求承重载、耐磨损、宽型轮胎特制小车轮一 对。择8寸轮为从动转向的前车轮，择10寸轮为被驱转前行的后车轮。迭购大牙盘取44牙或48牙等组成链轮驱动装置(其中中轴与套筒加长特制)两 台，小飞轮(18牙或16牙之棘轮机构)三只，链条三副，可组成供双人自治驱动的两条互不 干扰各自独立的链轮装置驱动传动系统。一条供前座位人驱用，为二级驱动传动系统；另一 条供后座位人驱用，为一级直接驱动传动系统。选购适合的前轮支撑架(前叉)、车把手等。由于人力自行车链轮驱动装置是由柔性体的人体肢体等主动出力，用双脚蹬踏差 动旋转做功而被动吸纳的动力装置。而现有的如此链轮驱动装置工作时，必然会处于不稳 定且不平衡的运转状态，对其支撑架的要求，不论强度和刚性都很高。何况本款车型用双人 力驱动运行的，需要两台链轮驱动装置，确定置于共用支撑架(水平悬挂固接)两端头(之 间距离长达0. 70米左右)。应对上述复杂运转状态及其它不利干扰影响，必须设计构造特 别的支撑架悬挂接在前轮支撑架(前叉)上，给予化解。为此选用优质钢材(钢管或矩形 断面型材等)，加工成型并固接(栓或焊)成为似带宽边拱形状框架，正置于方向前轮上方。 将前轮支撑架(前叉)，自拱形顶部嵌入插进，在底边中部附近伸出，链接前轮着地。而前轮 支撑架(前叉)立管与之固接(焊或栓)，而成悬挂于前轮支撑架(前叉)立管上的具有足够强度和刚性之公用支撑基架。而在该基架底边前后两端上侧面上，安装两台链轮驱动装 置运转起来，可化解可能出现的不稳定、不平衡干扰，也就能承受化解整车(含载重)系统， 在实地交通路面上行驶中遇到的干扰。表明我们架构设计的双链轮驱动装置共用支撑基 架，独具结构特色且实用。后轮支撑架由于双人力做功均要通过双链轮驱动传动系统到后轮中轴上，拉动 后轮驱车行驶。加之，还要求后轮乘受重载，纯滚动不打滑滚转前行，故也必须具有足够强 度和刚性的支撑架悬挂在后车轮上。我们将后轮支撑架加工成形为长方体框架，并横置于 后车轮中方。而其前端左上顶部前伸长臂端头部位与驱动装置共用支撑基架后端边端头部 位上侧面铰接(轴承)[贴近后链轮驱动装置中轴套筒位置]。而且在后轮支撑架后上方， 有足够空间配置稳定减震弹簧装置或其它附件。前后置双半卧坐椅共用座面支撑长架选优质钢管或矩形断面型材加工成形为长 方形扁平支撑架。其后端稍下沉斜横置于整车背部上方距地面约0.60米高。其前端头部 下侧面下方位，与定位于前车轮轴心垂直面上方高位置的特制轴承铰链上端位小支撑架固 接(栓)。特制轴衬铰接下端位，则与驱动装置共用支撑基架前段部位上侧面斜置曲面固接 (栓)的特制小高“塔形”支撑架顶部端面固接(栓)。稳定减震双弹簧组合及其特制支撑架双弹簧(压簧)并列对称直立于后轮支 撑架后上方位与其特制支撑架链接。而该特制支撑架则与后轮支撑架上端位上侧面固接 (栓)。双弹簧顶端再与其特制支撑架链接。而该特制支撑架则与坐椅共用坐面支撑长架 后端位下侧面固接(栓)。弹簧钢片组合长条弯曲弹簧，其前端头固接(栓)在位于后链轮驱动装置中轴套 筒前侧方位贴近双链轮驱动装置共用支撑基架(头盔帽状)后部底边上侧面上。而后端头 则固接(栓)在位于双半卧坐椅共用座面支撑长架中部下侧面上。前半卧坐椅靠背支撑架与后半卧坐椅靠背支撑架均用优质钢管加工特制前靠背 支撑架固接(栓)于双半卧座椅共用座面支撑长架中部靠后上侧面上。该靠背支撑架前侧 面附装可折叠顺置背面上的鞍座，其位置距地面高度约0. 80米上下。靠背支撑架后侧面相 应位置上附装后座位把手。后靠背支撑架固接(栓)于双半卧坐椅共用座面支撑长架后端 头侧面上。本实施例的超小型双人力自行车，安装两台链轮传动系统，前置一条为加速、恒速 二级传动，后置一条为加速一级直接传动。共置四只顺装的小飞轮在工作。如此组成的双通 道传动系统，之所以具备独立自治并列驱动传动功能，小飞轮的作用是关键。兹推论如下小飞轮为棘轮机构，它安装在转轴上。顺转时，锁紧机构咬死承载而传动力矩；逆 转时，锁紧机构放开打滑而不承载(卸载)。故具有旋转步进单向承载传动功能。前置链轮系(含前链轮一第一小飞轮、第二小飞轮一第三小飞轮)，顺装着三只小 飞轮，它们总是在同步工作着。而后置链轮系(含后链轮一第四小飞轮)只顺装着一只小 飞轮，在单独工作着。前置链轮系终端为第三小飞轮传动，它顺装在后车轮轮轴右侧端。而后置链轮系 终端为第四小飞轮传动，它顺装在后轮轮轴左侧端与第三小飞轮并列顺装在后车轮轮轴上 工作。因而后车轮能全效吸收两条链轮传动系统传递过来瞬时不等的转矩(即功率)，而具 有自治驱动独立运行机制。故本车子具有实现独立自治并列传动自适应机制。[0030]在“人均占据行车道路交通空间”最小约束条件下，能缩紧使得整车结构尺寸组成 占据空间大为缩小。相应前后两车轮间距离也缩短许多，仅为0.80米左右。它与传统老式 自行车如28时、26时相比，可缩短三分之一左右。若与现时盛行的小轮自行车(一般为16 寸、14寸)两车轮间距离在1.00米左右)相比，也只为小轮自行车的0.80折左右。具有 如此短距离的两车轮轮间距离，相应行车转弯半径也就缩短许多。从而大大提升了本款超 小型双人力自行车性能品质的灵活机动性和即时跟随性。这在双人力自行车中是绝无仅有 的。驾车二人均以半卧坐体态，且人背贴靠半卧坐椅靠背上，各用双腿脚差动蹬踏脚 踏板出力做功，驱转链轮传动系统工作而拖动整车(含载重)向前行驶。这符合人体工程 学要求，既能出力做功更大，又可舒适操控行驶。可谓“双重优化”。超小型双人力自行车，安装了两条链轮传动系统工作。由于具有独立自治并列传 动自适应机制，两人乘驾可各自单独启动其链轮传动系统，瞬时出力做功(即功率)。不 论双方同步或异步出力，皆可全效将其吸收驱动车子向前行驶。这同两人各自乘驾自己一 辆单车行驶一样，完全由各自自己自由自在地出力做功，瞬时全被后车轮吸收而拖动整车 (含载重)向前行驶。其实在瞬时每时每刻，两人各自均处于异步出力状态，甚至其中一人 不出力处于零出力状态，暂行休息也无妨。只是行车速度会慢慢减小而已。这正是两驾车 人处在与车子三角协同互动行车状态。如此两人和谐驾车出行，真是其乐融融。正当两人 确实处于同步出力在某暂短时段时，那行车之动力(学)性能品质即驱车功率和行车之运 动(学)性能品质即行车前进速度，均可成倍增加。显然，当两人能在一辆双人自行车上 同步出力瞬时做功(即功率)，与在同时时间段内，两人各自乘驾自己单车，瞬时出力做功 (既功率)的两辆单车行驶相比，两人在一辆双人力自行车上施给成倍强力功效，也可使本 超小型双人自行车延长行车时间成倍增加。这也可算作“一举两得”之举。双人力自行车 具有异步性比之同步性更重要！因为两人可在一辆双人力自行车自治出力，瞬时皆在做有 用功，驱车强力行驶。表明该车具有绝对的异步特性了。而两人在一辆双人力自行车上可 同步出力，驱车强力行驶，那仅仅是在漫长时间行驶全过程中，偶然出现的一次或几次的短 暂同步状态，是随机的冲击，非常态效应。双人力自行车只有具有绝对的异步性才有实用价 值。而具有相对的同步性无关紧要。超小型双人力自行车车背上前后串列安装两张半卧坐靠背椅，两坐面距离地面高 度均约为0.60米上下。整车(含载重)行驶时，其动态重心摄动区域，也可控制在0.60米 上下高度范围内。而在两车轮中间偏后区域范围内摄动。这符合后车轮承重载而纯滚动不 打滑驱车行驶的要求。具有如此低矮的动态重心摄动区域范围，也就可以着落在其静态稳 定的基底范围内，而具有动态运动稳定性。实现稳定平衡行车。就既可提高行车的纵向运 动平衡稳定性，而不易前倾，抑或后仰翻车。又能提高行车的横侧向运动平衡稳定性，而不 易侧倾倒车等车祸发生。促进行车全过程(上、下、停、行车)，均能轻便快捷稳健安全可靠 驶达目的地。
权利要求一种双人自治驱动自行车，包括前轮、后轮、前座、后座和车架，其特征在于所述车架包括前叉、拱形支撑架、后轮支架和座面支撑长架，前叉穿过所述拱形支撑架的中部和座面支撑长架的前侧，所述前叉与所述拱形支撑架、座面支撑长架固接，所述前叉的下端安装前轮，所述前叉的上端安装把手，所述拱形支撑架的前侧与所述座面支撑长架通过铰接弹簧片连接，所述拱形支撑架的后侧设有铰支座，所述后轮支架的前端可摆动地安装在所述铰支座上，所述后轮安装在所述后轮支架上，所述后轮支架的后侧设有压簧，所述压簧的上端与所述座面支撑长架的后侧下部固定连接，所述座面支撑长架前后布置所述前座和后座；所述拱形支撑架的前侧安装前链轮，所述前链轮的前主轴上套装前踏板；所述拱形支撑架的后侧安装后链轮，所述后链轮的后主轴上套装后踏板，所述前链轮、后链轮通过传动链条与后轮的轮轴传动连接。
2.如权利要求1所述的双人自治驱动自行车，其特征在于所述后主轴上套装第一小 飞轮和第二小飞轮，所述后轮的轮轴两侧分别套装第三小飞轮和第四小飞轮，所述前链轮 通过链条与第一小飞轮传动连接，所述第二小飞轮通过链条与第三小飞轮传动连接，所述 后链轮通过链条与所述第四小飞轮传动连接。
3.如权利要求1或2所述的双人自治驱动自行车，其特征在于所述前座上设有可折 叠的翻放座椅，所述翻放座椅比所述前座高。
专利摘要一种双人自治驱动自行车，包括前轮、后轮、前座、后座和车架，车架包括前叉、拱形支撑架、后轮支架和座面支撑长架，前叉穿过拱形支撑架的中部和座面支撑长架的前侧，前叉与拱形支撑架、座面支撑长架固接，前叉的下端安装前轮，前叉的上端安装把手，拱形支撑架的前侧与座面支撑长架通过铰接弹簧片连接，后侧设有铰支座，后轮支架的前端可摆动地安装在铰支座上，后轮安装在后轮支架上，后轮支架的后侧设有压簧，压簧的上端与座面支撑长架的后侧下部固定连接，座面支撑长架前后布置前座和后座。本实用新型驾车操控行驶半径最小、灵活机动性、及时跟随性、平衡稳定性、安全可靠性良好，人均占据行车道路交通空间最小，行车过程非常便捷。
文档编号B62M9/02GK201721575SQ20102022408
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年6月12日
发明者常福全 申请人:常福全