CN102448802A - 推拉杆转向系统和太阳能板的前后座脚踏车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种长体直立脚踏车，包括至少两个前轮，至少一个后轮，多个双座自行车(32)的座位，一个转向系统，所述转向系统包括一个转向装置和两个推拉杆以操控多个前轮具有不同的转向角度从而减少撕裂摩擦、转动平滑，所述太阳能板和太阳能板供电的马达易于运动，降低了碳氢化合物作为能量的使用。

Description

推拉杆转向系统和太阳能板的前后座脚踏车

技术领域

本发明涉及一种长车体的直立脚踏车，包括至少两个前轮和至少一个后轮，多个自行车座位，一个推拉杆转向系统，所述推拉杆转向系统包括一个转向装置和两个推拉杆以可操控的控制多个不同转动角度的前轮以减少所述前轮的轮胎摩擦转动平滑，还包括一个太阳能板和一个由太阳能板驱动的马达以易于移动并减少碳氢化合物能源的使用。

背景技术

脚踏车是一种交通运输工具，包括至少一个前轮和至少一个后轮，马达或脚踏型。依据脚踏车轮子的数目，脚踏车可以是二轮车、三轮车或者四轮车。

三轮车存在三种布局：delta，tadpole和iL3。最常见的布局是delta，两个车轮在后面，一个车轮在前面。通常的用法是前轮转向后轮驱动。然而，根据需要前轮和后轮可用于转向或驱动。

另一种布局是tadpole：两个轮子在前边，一个轮子在后边。与delta布局类似，前轮和后轮可以用于转向和驱动。第三种布局是iL3，三个位于共线的轮子，用于驱动或转向。

脚踏车有两种实现方式：横卧和直立。横卧脚踏车重心低适于长途旅行，直立脚踏车具有与传统脚踏车类似的重心。

脚踏车可以制备为前后座，其中一个以上的车手以一个接一个车手的方式乘坐脚踏车。脚踏车的框架如此制备使得多余的座位和把手可以放在前面车手的后面以座扶。多个座位和把手都连接在一个框架中。

每个座位的车手都有他们的踏板使得车手移动踏板并将运动传输给脚踏车的前轮。传统的脚踏车多个车手前后坐使得每个车手都可以移动他们各自的踏板移动车链条，从而转动后轮。

传统的脚踏车具有至少一个后轮，仅有一个前轮。前后座脚踏车有一个后轮和一个前轮被称为双人自行车。前后座脚踏车有一个前轮和两个后轮被称为delta型三轮车。

由于操纵上的困难目前尚没有具有两个前轮的前后座脚踏车的实现品。具有两个前轮的直立脚踏车如果只有一个后轮叫做直立前后座tadpole型三轮车，如果有两个相对的后轮叫做直立前后座四轮车。与传统的一个车手的脚踏车相比，由于直立方式和长度，具有典型的脚踏车使用的转向板的直立前后座脚踏车操控没有效率，在一个相对脚踏车大小相对狭小的空间这点尤其明显。

与自行车相比，传统的直立前后座tadpole型三轮车或四轮车具有额外的重量和支撑架，导致阻力增加和高的能量需求。进一步的，脚踏车大小增加需要更多的空间以转动脚踏车。

传统的直立前后座tadpole型三轮车或四轮车难骑，因为车手习惯于骑自行车，学会向转动方向倾斜自行车和身体以平衡。车手的这个习惯将导致慢速转弯。

由于前轮操控困难，tadpole布局的三轮车通常是后轮驱动。前轮驱动tadpole布局三轮车的一种方式是制动转向，其中每个前轮有两个刹车，车手独立控制。启动转向要求车手仅制动一个车轮。然而，这将导致磨损和裂痕，增加了能量损失，降低了效率。

为克服上述操控问题，tadpole三轮车还使用了转向助力系统，利用了使用被称为横拉杆的刚性棒连接转向支点的Ackermann转向几何结构。两个车轮转动使得车轮间从转向半径间绘制的线的角度是90度。为了实现这一点，两个车轮具有不同的转向角度，从而里边和外面的车轮各自形成一个更小和更大的转向圆。然而，使用横拉杆会消耗更多的物料，增加了三轮车的成本和重量。

为了克服上述传统的直立前后座类型的三轮车或四轮车的缺陷，本发明公开了一种长车体的直立脚踏车，包括至少两个前轮和至少一个后轮，多个自行车座位，一个推拉杆转向系统，所述推拉杆转向系统包括一个转向装置和两个推拉杆可操控的控制多个不同转动角度的前轮以减少所述前轮的轮胎摩擦转动平滑，还包括一个太阳能板和一个由太阳能板驱动的马达易于移动并减少碳氢化合物能源的使用。

发明概述

因此，本发明的主要目标是提供一种直立前后座脚踏车，其推拉杆转向系统(50)包括一个转向装置(8)和两个推拉杆(9，10)用于更平滑的转向操控性能，与传统的自行车相比，尤其是用于前后座tadpole三轮车和四轮车。

本发明进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，其推拉杆转向系统(50)在车轮和地面间产生更少的摩擦，从而为车手提供更好的安全性。

本发明进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，推拉杆转向系统(50)强制了tadpole三轮车两个前轮中心和到转向圆中心的线的角度总体保持90度以平滑操控。

本发明的进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，其推拉杆转向系统(50)效率提升，降低了能量损失，提高了轮胎(36)的磨损寿命。

本发明的进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，其推拉杆转向系统(50)在使用相同车长的情况下与传统前后座tadpole三轮车相比允许一个更小的转弯半径。

本发明的另一个目标是提供一种直立前后座脚踏车，与传统的前后座tadpole三轮车相比，其推拉杆转向系统(50)需求更少的物料制造。

本发明的另一个目标是提供一种直立前后座脚踏车，其中太阳能板(37)连接到前后座脚踏车的顶部，至少有一个直流电动机和至少有一个电池靠近放在前轮或后轮(36，60)以从太阳能板(37)传递太阳能给电池，持续提供能量给马达移动轮子(36，60)，因此移动前后座脚踏车的能量既可以来自车手踏板运动也可以来自电池供电的马达。

本发明的进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，其中框架(31)连接到脚踏车上产生所述太阳能板(37)的顶部基片。

本发明的进一步的目标是提供一种直立前后座脚踏车，其中一对踏板分配给每一个车手，每对踏板用于提供后轮运动。

本发明的进一步的目标是提高一种直立前后座脚踏车，其中更多的座位(35)可以添加到脚踏车的后部以适应更多的乘客。

本发明的其他和进一步目标可以通过理解下述发明详细描述或者发明具体实施方式得知。

在一个优选的实施例中，本发明提供了：

一种前后座脚踏车，包括

至少一个车把(7)；

至少一个座位(35)；

多个轮子(36，60)；

一个框架(31)；

至少一对踏板(61，62)；

其特征在于

所述车把通过转向系统(50)操控所述多个前轮(60)，所述转向系统(50)包括

至少一个转向装置(8)，包括至少一个旋转板(14)，至少一个凸槽(16，17)，至少一个可移动螺栓(18，19)，至少一个不锈钢螺栓(15)；

至少一个推拉杆(9，10)；

在所述脚踏车的多个前轮(60)之间形成不同的转向角度。

在另一方面，本发明提供了

一种前后座脚踏车，包括

至少一个车把(7)；

至少一个座位(35)；

多个轮子(36，60)；

一个框架(31)；

至少一对踏板(61，62)；

至少一个太阳能板(37)；

至少一个马达；

至少一个电池；

其特征在于

所述车把(7)通过转向系统(50)操控所述多个前轮(60)，所述转向系统(50)包括：

至少一个转向装置(8)，包括包括至少一个旋转板(14)，至少一个凸槽(16，17)，至少一个可移动螺栓(18，19)，至少一个不锈钢螺栓(15)；

至少一个推拉杆(9，10)，包括一个可调节连接装置；

在所述脚踏车的多个前轮(60)之间形成不同的转向角度。

在又一方面，本发明提供了

一种前后座脚踏车，包括

至少一个车把(7)；

至少一个座位(35)；

多个轮子(36，60)；

一个框架(31)；

至少一对踏板(61，62)；

其特征在于

所述车把(7)通过转向系统(50)操控所述多个前轮(60)，所述转向系统(50)包括：

至少一个转向装置(8)，包括包括至少一个旋转板(14)，至少一个凸槽(16，17)，至少一个可移动螺栓(18，19)，至少一个不锈钢螺栓(15)；

至少一个推拉杆(9，10)，包括一个可调节连接装置(23，24)；

在所述脚踏车的多个前轮(60)之间形成不同的转向角度，太阳能板(37)收集太阳能传送到所述电池中，为所述马达提供能量。

附图简介

本发明的其他方面及其优势在理解了发明详述及其附图之后可以得知。

图1a显示了直立前后座tadpole四轮车的俯视图，具有一个推拉杆转向系统(50)，一个双座自行车，两个座位(32)和一个与自行车垂直的长后座。

图1b显示了直立前后座tadpole四轮车的俯视图，具有推拉杆转向系统(50)，一个双座自行车，三个座位(32)。

图2a显示了直立前后座tadpole四轮车的前部俯视图，在右转位置有推拉杆转向系统(50)。

图2b显示了直立前后座tadpole四轮车的前部俯视图，在左转位置有推拉杆转向系统(50)。

图3显示了直立前后座tadpole四轮车的俯视图，具有推拉杆转向系统(50)，两个有两座位(32)的双座自行车。

图4a显示了推拉杆转向系统(50)的横截面视图，车把(7)在直线位置。

图4b显示了可移动螺栓(18，19)上的滚动轴承(25)。

图4c显示了推拉杆转向系统(50)的横截面视图，车把(7)转到最左边的位置。

图4d显示了推拉杆转向系统(50)的横截面视图，车把(7)转到最右边的位置。

图5显示了直立前后座tadpole三轮车的立体图，具有推拉杆转向系统(50)，一个双座自行车和两个座位(32)。

图6显示了直立前后座四轮车的俯视图，在转向时两个前轮(60)具有不同的转向半径。

图7显示了直立前后座四轮车尾部的透视图，具有一个太阳能板(37)、多个马达，推拉杆转向系统(8)，双座自行车(32)上的两个座位和一个与双座自行车(32)共线的长后背座位。

图8显示了直立前后座四轮车的后座(48)近距离透视图。

附图详述

在下述描述中，多个具体细节给出以提供本发明的透彻理解。然而，可以理解没有这些特定细节采用本领域普通技术手段本发明也可以得以实现。另外，公知的方法、过程、结构等未予描述以免混淆本发明。

通过下述描述的优选实施例可以更好地理解本发明，所给示例的附图仅为参考而非按比例绘制。在下述描述中，在所有附图中相同的数字代表相同的部件。例如，数字(2)在一个附图中用于指称一个特定的部件，在其他附图中也指称相同的部件。

下述提供了一个或多个发明实施例陈述以及附图展示了本发明的实质精神和应用。发明通过所述实施例描述，但本发明并不限于实施例。本发明的保护范围仅限于其权利要求以及其替换、修改和等同变换。下述描述中提供了多个特定细节以辅助形成对本发明的透彻理解。没有这些或全部的特定技术细节本发明也可以得以实施。

参考图1a，显示了四轮车的俯视图，双座自行车(32)有两个座位和一个垂直于双座自行车的长的后背座位。车把(7)与三个座位和双座自行车共线安置。推拉杆转向装置(8)通过不锈钢螺栓(15)拧紧在车把(7)上。推拉杆转向系统(50)的细节在附图4a中给出。通过槽连到推拉杆终点的推拉杆转向装置(8)上的半圆旋转槽可移除不锈钢螺栓(18，19)推拉杆转向装置(8)连接到左推拉杆(9)和右推拉杆(10)。推拉杆(9，10)的另一端通过阀杆轴套(13)拧紧在左阀杆(11)上，通过阀杆轴套(22)拧紧在右阀杆(12)上，然后与前轮(60)连接。

参考图1a，(2)和(5)分别指左轮和右轮各自在直线的位置，以下简称为中心点。在此点，推拉杆位于中心点，杆的长度最短。

参考图2a，车把(7)右转，推拉杆转向装置(8)推动右杆(10)和左杆(9)，使右轮右转到位置(6)，左轮右转到位置(3)。

参考图2b，车把(7)左转，推拉杆转向装置(8)推动右杆(10)和左杆(9)，使左轮左转到位置(1)，右轮左转到位置(4)。

左转时，由于转向装置(8)的旋转板(14)支配两推杆的伸长，左轮在位置(1)的转动角度大于右轮在位置(4)的转动角度，使得左轮的转向半径小于右轮，减低了转动时的摩擦。与之类似，右转时，由于转向装置(8)的旋转板(14)支配两推杆的伸长，右轮在位置(6)的转动角度大于左轮在位置(3)的转动角度使得右轮转向半径小于左轮。

对于从左转到中心点的移动，推拉杆的长度从最长到最短逐渐降低。与之类似，对于从右转到中心点的移动，推拉杆的长度从最长到最短逐渐降低。

参考图3，显示了四轮车的俯视图，包括两个双座自行车和每个双座自行车(32)上的两个座位。车把(7)与左边或者右边的车共线。

参考图4a，(8)是一个转向装置，包括一个不锈钢旋转板(14)，一个不锈钢螺栓(15)和两个凸槽(16)、(17)。转向装置(8)是环形的，旋转板(14)焊接在转向装置(8)的中心部位。旋转板(14)包括两个凸槽(16)、(17)，其向内弯曲与不锈钢螺栓(15)和阀杆(11，12)焊接在一起，并螺接到车把(7)使旋转板(14)可以与车把(7)相应的旋转。两个杆支架(20)、(21)连接到转向装置用于支撑左右推拉杆(9)、(10)。一个位于推拉杆(9)一端和左凸槽(16)之间的可移除的螺栓(18)用于支撑。一个位于推拉杆(10)一端和右凸槽(17)之间的可移除的螺栓(19)用于支撑。左推拉杆(9)通过阀杆轴套(13)焊接到左轮(11)的阀杆上，右推拉杆(10)通过阀杆轴套(22)焊接到右轮(12)的阀杆上。图示车把(7)在直线位置时的转向系统(50)。

参考图4a，左凸槽(16)在车把(7)未转动时支配左推拉杆(9)拉回，车把(7)左转或者右转时推出。左凸槽(17)在车把(7)未转动时支配左推拉杆(10)拉回，车把(7)左转或者右转时推出。车把(7)左转或者右转使得可移动螺栓(18，19)移动到凸槽(16，17)的末端。当可移动螺栓(18，19)位于凸槽(16，17)的末端时，其推动与其连接的杆(9，10)。推动杆(9，10)会使得杆长度增加。

车把(7)位于直线位置时，可移动螺栓(18，19)位于凸槽(16，17)的中心使得连接到可移动螺栓(18，19)的杆(9，10)位于中心位置，杆的长度此位置最短。

可调整连接装置可以是一对螺栓和螺帽。左螺栓和螺帽(23)与右螺栓和螺帽(24)在推拉杆(9，10)焊接到阀杆轴套(13，22)后调节推拉杆(9，10)的长度。这是因为推拉杆(9，10)焊接到阀杆轴套(13，22)后左推杆和右推杆长度存在微小的不一致。这种微小的异常情况可以通过使用螺栓和螺帽(23，24)进行调整补偿。

参考图4b，可移动螺栓(18，19)包括滚动轴承(25)可移动螺栓(18，19)沿凸槽平滑运动。

参考图4c，车把(7)转动到最左边位置的时候，可移动螺栓(18，19)移动到凸槽的末端。

参考图4d，车把(7)转动到最右边位置的时候，可移动螺栓(18，19)移动到凸槽的末端。

参考图5，左右推拉杆支架(20、21)连接到转向装置(8)。推拉杆(9，10)的另一端连接到它们各自的轴套(13，22)。轴套(13，22)连接到左右阀杆(11，12)，其连接到左右轮(2，5)。

车把(7)位于直线位置时，转向装置(8)使推拉杆(9，10)处于拉的状态，长度更短。这将导致左右阀杆(11，12)也处于直线位置，从而使得两个前轮位于直线位置。

车把(7)位于左转位置时，转向装置(8)使左右推拉杆(9，10)位于推的位置，使其长度变长，左推拉杆(9)通过左轴套(13)定位到左阀杆(11)。同时，右推拉杆(10)通过右轴套(22)定位到右阀杆(12)。这导致前轮以不同角度左转。左轮有更大的转向角度，右轮有更小的转向角度。

车把(7)位于右转位置时，转向装置(8)使左右推拉杆(9，10)位于推的位置，使其长度变长，右推拉杆(10)通过右轴套(22)定位到右阀杆(12)。同时，左推拉杆(9)通过左轴套(13)定位到左阀杆(13)。这导致前轮以不同角度右转。右轮有更大的转向角度，左轮有更小的转向角度。

参考图6，车把(7)左转，转向装置(8)使左轮以更小的转向半径转动，右轮以更大转向半径转动。车把(7)右转，转向装置(8)使右轮以更小的转向半径转动，左轮以更大转向半径转动。这减少了轮子和地面之间的摩擦，需求能量更少，易于转动并且转动半径更小。例如，直立脚踏车有更小的转动半径，对于直径为24英寸的前轮、直径为26英寸的后轮、脚踏车长93英寸、宽38英寸，转动半径在15-20英尺之间。

参考图7，显示了直立前后座四轮车后部透视图，有一个框架(31)，太阳能板(37)，多个马达(图中未示出)，推拉杆转向系统(50)，多个车把(7)，在双座自行车(32)上的两个座位，一个与双座自行车(32)和多个车轮(36，60)共线的长后背座位(35)。四轮车有四个车轮(36，60)，使脚踏车产生了良好的稳定性。由于稳定性的增加，脚踏车能够承受框架(31)的负荷，框架(31)脚踏车的顶部创建基片和太阳能板(37)。进一步的，前后座四轮车产生的大表面积额外的好处是可以容纳更大的太阳能板(37)，太阳能板(37)越大，能产生和提供给马达的能量越多。四轮车在双座自行车(32)上有两个车手座位，每个车手有一对踏板。在每个车手的前面有一个车把(7)。骑四轮车时，前面车手的车把(7)可以用于操控前轮(60)，其余车手的车把(7)仅用于放置车手的手。前面车手的车把(7)通过转向系统(50)操控前轮(60)。

参考图8，公开了直立前后座四轮车的后部的近距离透视图，踏板链轮(38)用于连接车轮。直线移动时，即使有一或者两个骑车者，两个后轮(36)运动。右转时，右后方车轮移动，左后方车轮松开；左转时，左后方车轮移动，右后方车轮松开。踏板链轮(38)通过一个锁链与驱动部件连接。驱动部件包含多个后轮刹车板、一个马达链轮和一个踏板链轮(38)。刹车板被车把(7)的车手操作以提供减速或停止后轮(36)的力量。马达链轮连接到马达。踏板使用时，马达链轮松开；马达使用时，踏板链轮松开。不需要时，松开的车轮链轮位于车轮上能够自由移动。

尽管上述发明详述公开了本发明优选的实施方式及其优势，本发明保护范围不仅限于此而限于所附权利要求的精神和范围。

Claims (13)

1.一种前后座脚踏车，

包括至少一个车把(7)；至少一个座位(35)；多个轮子(36，60)；一个框架(31)；

至少一对踏板(61，62)；

其特征在于：

所述车把(7)通过转向系统(50)操控所述多个前轮(60)，所述转向系统(50)包括：至少一个转向装置(8)；至少一个推拉杆(9，10)；

使所述脚踏车的多个前轮(60)之间产生不同的转向角度。

2.根据权利要求1所述前后座脚踏车，所述转向装置(8)包括：

至少一个转动板(14)；

至少一个凸槽(16，17)；

至少一个可移动螺栓(18，19；

至少一个不锈钢螺栓(15)；

其中所述可移动螺栓(18，19)用于支撑所述推拉杆(9，10)的末端至所述旋转板(14)内的凸槽(16，17)。

3.根据权利要求1或2所述的前后座脚踏车，操控车把(7)，所述转向装置(8)旋转，引起所述的至少一个推拉杆(9，10)推或拉的动作。

4.根据权利要求1、2或3所述的前后座脚踏车，所述的至少一个推拉杆(9，10)在被所述车把(7)推时长度更长，拉时长度更短。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的前后座脚踏车，所述的至少一个推拉杆(9，10)连接到多个前轮(60)的阀杆(11，12)以操控前轮。

6.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，所述多个座位(35)包括平行安置的车手座位，有或没有乘客座位。

7.权利要求1所述的前后座脚踏车至少有两个前轮(60)和至少一个后轮(36)。

8.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，在其前轮直径为24英寸、后轮直径为26英寸、前后座脚踏车长度为93英寸、宽度为38英寸的条件下转动半径在15到20英尺之间。

9.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，所述多个前轮(60)具有不同的转向角度；其中车把(7)左转时，左轮具有比右轮更小的转向半径；车把(7)右转时，右轮具有比左轮更小的转向半径；使得所述前轮的中心和所述前后座脚踏车的中心转动范围是90度。

10.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，所述螺栓(15)用于连接到所述旋转板(14)到所处车把(7)阀杆的中心。

11.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，所述推拉杆(9，10)通过一个可针对推拉杆(9，10)长度进行微调使所述推拉杆(9，10)之间的长度标准化的可调节连接装置(23，24)连接到所述多个前轮的阀杆(11，12)。

12.权利要求1、5、7、8或9所述的前后座脚踏车，与后轮(36)相比，所述前轮(60)据有更小的或者相等的直径.

13.上述任一权利要求所述的前后座脚踏车，进一步的包括至少一个太阳能板(37)；至少一个马达；至少一个电池；所述太阳能板收集太阳能传输到所述电池中为所述马达提供能量.

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