CN101450695B - 一种可变形多人自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可变形多人自行车。它包括一前轮结构和一个或一个以上的后轮结构，该前轮结构包括前轮、车头手把、转弯部件、前轮车座、前轮车架和前轮弧形齿条驱动装置，该后轮结构包括后轮、后轮立轴和车座、后轮车架和后轮弧形齿条驱动装置，前、后轮之间、后轮和后轮之间相互连接；该前轮齿条弧形驱动装置和后轮弧形齿条驱动装置结构相同，它包括与车轮轮轴连接的棘轮、与棘轮轮齿啮合的弧形齿条以及与弧形齿条连接的曲柄；该曲柄一端活动连接曲柄轴并可绕曲柄轴转动，另一端连接踏板。它具有车形可以随意变换，也保留骑行省力，前进速度快，能适应路面的高低起伏，转弯半径小等优点，且可变形自行车停放、携带、运输、储存十分方便。

Description

一种可变形多人自行车

技术领域

本发明涉及自行车的驱动技术，特别是一种可变形多人自行车。

背景技术

自行车是人们喜爱的交通工具，也是休闲、娱乐、健身的好器材。除了供1个人骑的单人自行车外，还有供2人或3人骑的自行车。2人或3人骑在同一辆自行车上，骑行中可谈话交流、轻松沟通，通过骑车动作的协调配合还可以培养团队精神。

传统2人自行车结构是：将传统单人自行车车身拉长，放上2个车座，2套踏板链轮系统。前轮控制方向，后轮作为主动轮驱动自行车前进。第1人脚踩踏板时，第一个链轮通过链条拉动第二个链轮；第2人脚踩第二套踏板第二个链轮通过链条拉动棘轮，使后轮转动前进。传统3人自行车则是将2人自行车的车身再拉长一些，放上3个车座，3套踏板链轮系统。由于完全沿袭单人自行车的机械结构，前面骑车人脚踩踏板的力经过链条多次中转损耗较大，骑行比单人自行车费力。自行车上有2人或3人，而主动轮只有一个，故2人、3人自行车前进速度比单人自行车慢。2人、3人自行车车身长转弯半径大，没有单人自行车灵活。2人、3人自行车承重大，其车身、车轮等部件必须特别加固，制造麻烦。2人、3人自行车体积大、分量重，停放、携带、运输、储存都不方便。以上局限使2人、3人自行车难以实用化，仅在旅游风景点备有少量供旅客租用。如果希望制造出供更多人(如4至10人)共同骑行的自行车，沿袭传统自行车踏板链轮驱动系统的结构是绝对不可能实现的。

但上述供多人骑行的自行车的车形是单一的一字形，没有变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变形多人自行车，主要解决上述现有技术中所存在的缺陷，具有车形可以随意变换，同时也保留骑行省力，前进速度快，能适应路面的高低起伏，转弯半径小等优点，而且可变形自行车停放、携带、运输、储存也十分方便。

为实现上述发明目的，本发明是这样实现的：

一种可变形多人自行车，它包括一前轮结构和一个或一个以上的后轮结构，其特征在于：

该前轮结构包括前轮、车头手把、转弯部件、前轮车座、前轮车架和前轮弧形齿条驱动装置，该后轮结构包括后轮、后轮立轴和车座、后轮车架和后轮弧形齿条驱动装置，前、后轮之间、后轮和后轮之间相互连接；

该前轮齿条弧形驱动装置和后轮弧形齿条驱动装置结构相同，它包括与车轮轮轴连接的棘轮、与棘轮轮齿啮合的弧形齿条以及与弧形齿条连接的曲柄；该曲柄一端活动连接曲柄轴并可绕曲柄轴转动，另一端连接踏板。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：该车轮两侧的车架上各固定一套弧形齿条驱动装置。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：每套弧形齿条驱动装置包括一弧形齿条外壳，弧形齿条套设在弧形齿条外壳内，弧形齿条外壳下段外侧有弧线开口，使曲柄与弧形齿条的连接部可在弧线口中向下运动。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：该弧形齿条复位机构的结构为曲柄轴内部的弹簧。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：该弧形齿条复位机构的另一种结构是用连接左右踏板上端的钢丝来使弧形齿条复位，钢丝跨接于固定在车身上的滑轮。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：骑车人用能与踏板扣在一起的鞋子，也可以使弧形齿条复位。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：车头手把由金属管制成，车头手把的尾部固定在位于转弯部件前端的金属管二端，该金属管平行于前轮立轴，中部有一个齿轮，前轮立轴中部也有一个同样大小的齿轮，这二个齿轮中间由第三个齿轮与它们相啮合组成齿轮组。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：后轮之间通过连接器或横向连杆相连接。

所述的可变形多人自行车，其特征在于：连接器前端为水平的中空圆柱体，后端为垂直的圆柱体。

藉由上述发明结构：

可变形多人自行车可以变化出许多种不同的车形，如一字形，三角形，菱形，矩形等等。

可变形多人自行车可以供多人骑行，2个车轮就组成2人骑自行车，10个车轮就组成10人骑自行车；可变形多人自行车上的每个骑车人骑行用力比他一个人骑单人自行车用力要小，骑行时能够达到单人自行车的前进速度；可变形多人自行车能适应路面的高低起伏，转弯半径小，象单人自行车一样灵活；可变形多人自行车结构简单，容易批量生产；本发明自行车停放、携带、运输、储存也十分方便。

附图说明

图1是本发明自行车前轮结构图。图中1是车头手把，2是转弯部件，3是第一轮车座，4是前轮车架，5是前轮弧形齿条驱动装置。

图2是前轮转弯部件2的局部放大图。

图3是前轮转弯部件2的A-A方向剖视图。图中6是带齿轮的金属管，7是中间齿轮，8是带齿轮的前轮立轴。

图4是本发明自行车后轮结构图。图中9是后轮立轴和车座，10是后轮车架，11是后轮弧形齿条驱动装置。

图5是本发明自行车的前轮和后轮连接示意图。图中12是前轮车架4的后端垂直圆柱体，13是后轮车架10的前端的垂直中空圆柱体，14是盖板。

图6是本发明自行车各个车轮上安装的弧形齿条驱动装置结构图。图中15是踏板，16是曲柄，17是弧形齿条，18是弧形齿条外壳，19是棘轮，20是曲柄轴。

图7(1)、(2)、(3)、(4)是连接器结构正视图(上)和俯视图(下)。图中21是后轮后端的水平圆柱体，22是连接器前端的垂直中空圆柱体，23是连接器后端的垂直圆柱体，24是盖板。

图8是采用连接器连接起来的一字形5人自行车正视图。后轮手把固定在前轮车座立管上。

图9是1拖2横向连杆正视图。图中26是后轮手把，25是与后轮连接用的垂直圆柱体，27是与前轮连接用的垂直中空圆柱体。

图10是用1拖2横向连杆连接1个前轮和2个后轮组成的三角形3人自行车的俯视图。

图11是在图10所示的三角形3人自行车的2个后轮后面分别用连接器连接2个后轮组成三角形5人自行车。

图12是2拖3横向连杆正视图。图中26是后轮手把，25是与后轮连接用的垂直圆柱体，27是与前轮连接用的垂直中空圆柱体。

图13是用1拖2横向连杆和2拖3横向连杆连接1个前轮和5个后轮组成的三角形6人自行车的俯视图。

图14是在图13所示的三角形6人自行车的3个后轮后面分别用连接器连接3个后轮组成的三角形9人自行车。

图15是3拖2横向连杆正视图。图中26是后轮手把，25是与后轮连接用的垂直圆柱体，27是与前轮连接用的垂直中空圆柱体。

图16是2拖1横向连杆正视图。图中26是后轮手把，25是与后轮连接用的垂直圆柱体，27是与前轮连接用的垂直中空圆柱体。

图17是采用1拖2、2拖3、3拖2、2拖1横向连杆和连接器组成的菱形9人自行车的俯视图。

图18是采用1拖2、2拖3、3拖2、2拖1横向连杆和连接器组成的菱形9人自行车的正视图。

具体实施方式

请看图1

图1是本发明中前轮结构示意图，图中1是车头手把，2是转弯部件，3是前轮车座，4是前轮车架，5是前轮弧形齿条驱动装置。车头手把1由金属管制成，车头手把1的尾部固定在位于转弯部件2前端的金属管二端，该金属管平行于前轮立轴，中部有一个齿轮，第一轮立轴中部也有一个同样大小的齿轮，这二个齿轮中间由第三个齿轮与它们相啮合组成齿轮组。

图2是转弯部件2齿轮组的平视图，图3是转弯部件2的A-A方向剖视图。其中6是带齿轮的金属管，7是中间齿轮，8是带齿轮的前轮立轴。当前轮骑车人要使自行车左转弯时，将车头手把1向左转动若干角度，导致与其尾部固定在一起的金属管6也向左转动了若干角度，在中间齿轮7作用下，前轮立轴8也向左转动了若干角度，自行车就由直行变为左转弯行驶。同时固定在前轮立轴8上的车座3也同步向左转动了若干角度，前轮骑车人与车轮的相对位置没有改变，前轮的左转并不影响骑车人用脚驱动车轮。当前轮骑车人认为自行车转弯已经到位，要恢复直行，只须将车头手把1恢复到原来位置，中间齿轮7就使前轮立轴8转回原位，自行车恢复直行状态。

图4是后轮结构示意图，其中9是后轮立轴和车座，10是后轮车架，11是后轮弧形齿条驱动装置。后轮车架10将后轮立轴和车座9、后轮和后轮弧形齿条驱动装置11固定在一起，后轮车架10还负责与前轮的连接。因此，前轮与后轮组合成一辆2人骑行的自行车。

前轮和后轮连接方法请看图5，图中12是前轮车架4的后端垂直圆柱体，13是后轮车架10的前端垂直中空圆柱体，14是盖板。从第一轮车架4的后端卸下盖板14后，其后端垂直圆柱体12能够从上向下伸入后轮车架10的前端的垂直中空圆柱体13内，二个圆柱体配合紧密但能灵活转动。用紧固件固定好盖板14，即成为一辆2人自行车。前轮骑车人通过车头手把1控制2人自行车前进方向并驱动前轮前进，后轮骑车人驱动后轮前进。

前轮弧形齿条驱动装置5和后面每个车轮弧形齿条驱动装置11是完全相同的，每个车轮都有左右2套弧形齿条驱动装置，分别固定在轮叉的左右2侧。弧形齿条驱动装置结构请看图6。图6表示车轮轮叉左侧固定着的弧形齿条驱动装置结构示意图。图中15是踏板，16是曲柄，17是弧形齿条，18是弧形齿条外壳，19是棘轮，20是曲柄轴。弧形齿条17可以灵活地在弧形齿条外壳18内运动，弧形齿条17下端连接在曲柄16中部，曲柄16一端连接踏板15，另一端是曲柄轴20。骑车人脚踩踏板15，曲柄16进行以曲柄轴20为圆心的转动，曲柄16拉动弧形齿条17向下弧线运动，弧形齿条17直接驱动棘轮19和车轮转动。

骑车人用脚向下踩踏板19时，弧形齿条17直接驱动棘轮18和车轮转动前进。骑车人脚向上运动时曲柄轴20内部的弹簧使曲柄16和弧形齿条17复位。

还可以用连接左右踏板上端的钢丝来使弧形齿条17复位，钢丝跨接于固定在车身上的滑轮。当左踏板向下运动，右踏板就会向上复位。

如果骑车人用能与踏板扣在一起的鞋子，也可以使弧形齿条17复位。

如果要组成一字形多人骑自行车，可按骑车人数量增加一定数量的后轮，使车轮总数等于骑车人数即可。请看图5：前轮车架后端是圆柱体12，后轮车架前端是中空圆柱体13，前轮车架后端的圆柱体12可以伸入后轮中空圆柱体13内。二者配合紧密但可以灵活转动。

后轮和后轮之间通过连接器相连接。请看图7：图7是后轮后端以及连接器的平视图和俯视图，图中21是后轮后端的水平圆柱体，22是连接器前端的水平中空圆柱体，23是连接器后端的垂直圆柱体，24是盖板。后轮后端的水平圆柱体21可以卸下，将连接器前端的中空圆柱体22伸入后轮后端对齐，再将后轮后端的水平圆柱体21插入并用紧固件固定。水平圆柱体21与水平中空圆柱体22配合紧密但可以灵活转动。后轮相对前轮可围绕水平圆柱体转动，可变形多人自行车可以在高低起伏的路面行驶。

连接器后端垂直圆柱体23，用于连接另一个后轮。因为后轮前端是垂直的中空圆柱体13，连接器后端垂直圆柱体23可以从下而上插入后轮前端垂直的中空圆柱体13内，并用紧固件固定盖板。垂直圆柱体23和垂直中空圆柱体13配合紧密但可以灵活转动。后轮相对前轮可以围绕垂直圆柱体转动，可变形多人自行车转弯半径小。

如果在第一轮和后轮连接成的2人自行车后，用3个连接器连接3个后轮，就组成一字形5人自行车。图8是一字形5人自行车的正视图。后轮手把固定在前轮车座立管上。

可变形多人车如果既用连接器又用横向连杆连接各个车轮就可以变化出各种不同的车形。

先介绍1个车轮连接2个车轮的横向连杆，请看图9。图9是1拖2横向连杆的三视图。图中26是后轮手把，25是横向连杆下端垂直圆柱体，27是横向连杆垂直中空圆柱体。垂直中空圆柱体27用于连接前面的车轮，前面的车轮如果是前轮，那么将前轮车架后端的垂直圆柱体12卸下盖板14后自上而下插入垂直中空圆柱体27内，盖上盖板14，紧固即可，2个圆柱体配合紧密但可以灵活转动。前面的车轮如果是后轮，后轮后端有连接器，将连接器后端垂直圆柱体23卸下盖板24后自下而上插入垂直中空圆柱体27内，盖上盖板24，紧固即可，2个圆柱体配合紧密但可以灵活转动。垂直圆柱体25有2个，用于连接2个后轮。将垂直圆柱体25卸下盖板自上而下插入后轮前端的垂直中空圆柱体13内，盖上盖板，紧固即可，2个圆柱体配合紧密但可以灵活转动。

请看图10，图10是在前轮后面用1拖2的横向连杆，将1个前轮和2个后轮组合成三角形3人自行车。

再请看图11，图11是在图10所表示的三角形3人自行车的2个后轮后面用连接器各连接1个后轮，就成为头是三角形5人自行车。如果在2个后轮后面再用连接器连接多个后轮就组成车身是2列纵队的多人自行车。

图12是2个车轮连接3个车轮的横向连杆正视示意图和俯视示意图。图中26是后轮手把，25是横向连杆下端垂直圆柱体，27是横向连杆垂直中空圆柱体。垂直中空圆柱体27有2个，用于连接前面的2个车轮。垂直圆柱体25有3个，用于连接后面的3个车轮。

请看图13，图13是在图10所示的三角形3人自行车后面的2个后轮连接上图12所示的2拖3横向连杆，再分别连接上3个后轮，就成为三角形6人自行车。

图14是在图13所示的三角形6人自行车的3个后轮后面用连接器各连接1个后轮，就成为三角形9人自行车。

图15是3个车轮连接2个车轮的横向连杆正视示意图和俯视示意图。图中26是后轮手把，25是横向连杆下端垂直圆柱体，27是横向连杆垂直中空圆柱体。垂直中空圆柱体27有3个，用于连接前面的3个车轮。垂直圆柱体25有2个，用于连接后面的2个车轮。

图16是2个车轮连接1个车轮的横向连杆正视示意图和俯视示意图。图中26是后轮手把，25是横向连杆下端垂直圆柱体，27是横向连杆垂直中空圆柱体。垂直中空圆柱体27有2个，用于连接前面的2个车轮。垂直圆柱体25有1个，用于连接后面的1个车轮。

应用图9所示的1拖2横向连杆，图12所示的2拖3横向连杆，图15所示的3拖2横向连杆，图16所示的2拖1横向连杆，就可以将1个前轮和8个后轮组合成一辆菱形9人自行车。图17是菱形9人自行车俯视图，图18是菱形9人自行车正视图。

灵活应用连接器、各种不同的横向连杆连接车轮，就可以变化出许多种不同的车形，可变形多人自行车使骑车人在休闲、娱乐、健身的过程中增加了许多趣味性。

可变形多人自行车上面每个骑车人只驱动自己骑着的一个车轮，该车轮重量轻于传统单人两轮自行车，骑车人骑可变形多人自行车比骑单人自行车省力。可变形多人自行车的每个车轮都是主动轮，车轮采用齿条驱动装置的机械效率高于传统单人自行车的踏板链轮驱动装置，因此，可变形多人自行车能够达到或超过传统单人自行车的前进速度。可变形多人骑自行车前后车轮之间采用连接器和横向连杆连接，后轮相对前轮能在垂直方向和水平方向灵活转动，可变形多人自行车能适应高低起伏路面，转弯半径小，象单人自行车一样灵活。可变形多人自行车的每个车轮承担一个骑车人的体重，结构统一、简单，容易批量生产。可变形多人自行车根据骑车人数量既可快捷地组合成为一辆大自行车，也可快捷地分解成单个车轮放入小型汽车内，可变形多人自行车停放、携带、运输、储存都十分方便。

Claims (8)

1.一种可变形多人自行车，它包括一前轮结构和一个或一个以上的后轮结构，其特征在于：

该前轮结构包括前轮、车头手把、转弯部件、前轮车座、前轮车架和前轮弧形齿条驱动装置，该后轮结构包括后轮、后轮立轴和车座、后轮车架和后轮弧形齿条驱动装置，前、后轮之间、后轮和后轮之间相互连接；

该前轮弧形齿条驱动装置和后轮弧形齿条驱动装置结构相同，它包括与车轮轮轴连接的棘轮、与棘轮轮齿啮合的弧形齿条以及与弧形齿条连接的曲柄；该曲柄一端活动连接曲柄轴并可绕曲柄轴转动，另一端连接踏板。

2.根据权利要求1所述的可变形多人自行车，其特征在于：该车轮两侧的车架上各固定一套弧形齿条驱动装置。

3.根据权利要求1所述的可变形多人自行车，其特征在于：每套弧形齿条驱动装置包括一弧形齿条外壳，弧形齿条套设在弧形齿条外壳内，弧形齿条外壳下段外侧有弧线开口，使曲柄与弧形齿条的连接部可在弧线口中向下运动。

4.根据权利要求1或2或3所述的可变形多人自行车，其特征在于：该弧形齿条复位机构的结构为曲柄轴内部的弹簧。

5.根据权利要求1或2或3所述的可变形多人自行车，其特征在于：该弧形齿条复位机构的另一种结构是用连接左右踏板上端的钢丝来使弧形齿条复位，钢丝跨接于固定在车身上的滑轮。

6.根据权利要求1或2或3所述的可变形多人自行车，其特征在于：骑车人用能与踏板扣在一起的鞋子，也可以使弧形齿条复位。

7.根据权利要求1或2或3所述的可变形多人自行车，其特征在于：车头手把由金属管制成，车头手把的尾部固定在位于转弯部件前端的金属管二端，该金属管平行于前轮立轴，中部有一个齿轮，前轮立轴中部也有一个同样大小的齿轮，这二个齿轮中间由第三个齿轮与它们相啮合组成齿轮组。

8.根据权利要求1或2或3所述的可变形多人自行车，其特征在于：后轮和后轮之间通过连接器相连接；所述的连接器前端具有水平中空圆柱体，后端具有垂直圆柱体；所述前方后轮的后端具有水平圆柱体，该水平圆柱体与水平中空圆柱体配合紧密但可以灵活转动；所述的后方的后轮的前端具有垂直的垂直中空圆柱体，该垂直圆柱体和垂直中空圆柱体配合紧密但可以灵活转动。 

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