CN203666881U - 双轮随动转向自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轮随动转向自行车，包括“X”造型主车架，其中车把和车座安装在主车架上部的两个分叉架上，下部的两个分叉架上分别安装前轮车叉和后轮车叉，前轮车叉和后轮车叉上分别安装车轮，所述主车架为中空结构，内部安装导向传动机构，所述导向传动机构包括主动锥齿轮、被动锥齿轮、前轮传动轴和后轮传动轴，其中后轮传动轴一端和车把固定连接，另一端和后轮车叉固定连接，主动锥齿轮固定在后轮传动轴上，主动锥齿轮和被动锥齿轮啮合，被动锥齿轮固定在前轮传动轴一端，前轮传动轴另一端和前轮车叉固定连接。本实用新型通过车架内部的导向传动机构，实现前后车轮随整体重心偏移而同时反向转向，并且前后轮驱动可互换，给骑行者带来更舒适的体验。

Description

双轮随动转向自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，尤其是一种双轮随动转向自行车。

背景技术

可骑行的双轮自行车发明至今已有200多年的历史。今天，其作为交通代步、锻炼身体、越野、旅游、运动、比赛以及少量货物的运送工具，已遍及到世界的每个角落。按其发展的种类，大致可分为：自行车、电动自行车、电单车、机动单车。基于其广泛的用途，在现代社会生活中有着举足轻重的地位，多年来，其车体结构设计有了长足的发展，但是车架、转向、传动等部件设计，构造大致相同或者类似，均为前叉转向，后架承载的设计结构。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种前后车轮可随整体重心偏移而同时反向转向并且前后轮驱动可互换的双轮随动转向自行车。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种双轮随动转向自行车，包括主车架、车把、车座、车轮、脚踏驱动机构以及链条，其中脚踏驱动机构安装在主车架上并和车轮通过链条连接，车把、车座、车轮均安装在主车架上，所述主车架为“X”造型，车把和车座安装在主车架上部的两个分叉架上，下部的两个分叉架上分别安装前轮车叉和后轮车叉，前轮车叉和后轮车叉上分别安装车轮，所述主车架为中空结构，内部安装导向传动机构，所述导向传动机构包括主动锥齿轮、被动锥齿轮、前轮传动轴和后轮传动轴，其中后轮传动轴一端和车把固定连接，另一端和后轮车叉固定连接，主动锥齿轮固定在后轮传动轴上，主动锥齿轮和被动锥齿轮啮合，被动锥齿轮固定在前轮传动轴一端，前轮传动轴另一端和前轮车叉固定连接。

所述脚踏驱动机构安装在前轮车叉上并通过链条和前车轮连接，或者安装在后轮车叉上并通过链条和后车轮连接。

所述主动锥齿轮通过定位滑块固定在后轮传动轴上，并且通过控制线连接固定在车把上的模式控制手柄，被动锥齿轮固定在前轮传动轴上，在前轮传动轴上还设有用于固定前轮传动轴的定位销。

所述主车架内部还安装有小型电池组及控制装置，电池组及控制装置通过导线连接车轮上的驱动电机。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过设置在车架内部的导向传动机构，实现前后车轮随整体重心偏移而同时反向转向，并且前后轮驱动可互换，给骑行者带来更舒适的体验。

附图说明

图1是本实用新型脚踏轮后置结构示意图；

图2是本实用新型脚踏轮前置结构示意图；

图3是本实用新型后驱双轮转向内部传动结构示意图；

图4是本实用新型前驱后轮转向内部传动结构示意图；

图5是本实用新型车体不倾斜时的受力分析图；

图6是本实用新型车体倾斜时的受力分析图；

其中：1、车把，2、主车架，3、车座，4、前轮车叉，5、脚踏驱动机构，6、后轮车叉，7、模式控制手柄，8、后轮传动轴，9、被动锥齿轮，10、定位销，11、前轮传动轴，12、主动锥齿轮，13、定位滑块。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：如图1～4所示，本新型包括主车架2、车把1、车座3、车轮、脚踏驱动机构5以及链条，其中脚踏驱动机构5安装在主车架2上并和车轮通过链条连接，车把1、车座3、车轮均安装在主车架2上，所述主车架2为“X”造型，车把1和车座3安装在主车架上部的两个分叉架上，下部的两个分叉架上分别安装前轮车叉4和后轮车叉6，前轮车叉4和后轮车叉6上分别安装车轮，所述主车架2为中空结构，内部安装导向传动机构，所述导向传动机构包括主动锥齿轮12、被动锥齿轮9、前轮传动轴11和后轮传动轴8，其中后轮传动轴8一端和车把1固定连接，另一端和后轮车叉6固定连接，主动锥齿轮12固定在后轮传动轴8上，主动锥齿轮12和被动锥齿轮9啮合，被动锥齿轮9固定在前轮传动轴11一端，前轮传动轴11另一端和前轮车叉4固定连接。

所述脚踏驱动机构5安装在前轮车叉4上并通过链条和前车轮连接，或者安装在后轮车叉6上并通过链条和后车轮连接。前后轮都带有通用的链传动齿轮，前后轮车叉上均留有脚踏驱动机构5的装配孔，可在前后车叉上任意安装，实现前驱或后驱功能。

所述主动锥齿轮12通过定位滑块13固定在后轮传动轴8上，并且通过控制线连接固定在车把上的模式控制手柄7，被动锥齿轮9固定在前轮传动轴11上，在前轮传动轴11上还设有用于固定前轮传动轴11的定位销10。下拨控制手柄，利用重力原理，分离主动锥齿轮12与被动锥齿轮9，上拨滑块，定位滑块13带动主动锥齿轮12与被动锥齿轮9啮合。实现双轮转向后轮驱动与后轮转向前轮驱动的骑行方式的转换。双轮转向时，拔出定位销10，否则插入定位销10。

为了增强爬坡、越野等驱动能力，在所述主车架内部还安装有小型电池组及控制装置，电池组及控制装置通过导线连接车轮上的驱动电机。从而实现“X”造型电动自行车或电单车。

本新型导向传动部件都设计在中空车架内部，保证较稳定的工况，延长部件使用寿命，减少日常养护。

随动转向原理及前后轮转向传动控制原理

1、随动转向原理

此“X”造型构架的特点是：

1)车体具有不需主动转动车把，车身可根据整体重心偏移自动调整前后轮角度，实现随动转向的功能。原理如图5所示，轮子和地面的切点A及A’点分别在前后轮的转向轴1及转向轴2的轴线下方，前后轮的重心G及G’分别处在转向轴1及转向轴2的轴线上方，而转向轴线1、2分别与锥形齿轮1、2的轴线重合，在车身偏离重心方向时，前后轮的重心G及G’与地面支撑力F及F’的合力F1，在转向轴线的上部，垂直转向轴线1、2产生扭矩，当车体不倾斜时，前后轮转向扭矩为0，不会自动转向；当倾斜加大时，转向扭矩加大，此扭矩带动前后轮实现自动转向，由于内部传动齿轮啮合关系，前后轮转向方向相反。车体不倾斜时的受力分析参见图5，车体倾斜时受力分析见图6；

2)主动转向时，前后轮轴线方向上的阻力扭矩仅来自自身的结构摩擦力及前后轮重心G及G’与轴向的扭矩，阻力扭矩相对主动转向扭矩较小，所以转向较为轻盈；

2、前后轮转向及传动控制

1)双轮转向(如图3所示)

此时车架上模式控制手柄向上推，定位滑块带动主动锥齿轮12与被动锥齿轮9啮合，同时定位销在前轮传动轴11中拔出，此状态下，车把转动时，其上的后轮传动轴8带动主动锥齿轮12转动，此时定位滑块限定主动锥齿轮12与被动锥齿轮9咬合并传动，转向轴2上的定位销被拔出，不限制前轮传动轴11的转动，即车把向左转动一个角度，后轮传动轴8带动主动锥齿轮12向左转动一个角度，由于主动锥齿轮12与被动锥齿轮9转动的原因，锥被动锥齿轮9带动前轮传动轴11向右转动一个角度，从而实现双轮同时反向转动。

2)单轮转向(如图4所示)

此时车架上模式控制手柄向下拉，定位滑块带动主动锥齿轮12与被动锥齿轮9分离，同时定位销插入前轮传动轴11中，此状态下，当车把转动的时，其上的后轮传动轴8带主动锥齿轮12转动，此时定位滑块限定主动锥齿轮12与被动锥齿轮9分离，后轮传动轴8不能向前轮传动轴11传动，前轮传动轴11上的定位销亦插入，限制前轮传动轴11的转动，即车把向左转动一个角度，后轮传动轴8带动主动锥齿轮12向左转动一个角度，被动锥齿轮9与其上的前轮传动轴11不转动，从而实现一个轮转向另一个轮不转向的功能。

本新型“X”造型构架所能实现的功能：

“X”造型车身，符合“未来、神秘、自由、个性”的产品定位，“X”定义了多变的骑行方式。

低速行进时，轻松实现“压弯”

“压弯”是自行车或摩托车高速过弯时的一项重要技术，即车身因自身离心力作用相对地面接触点形成向外的扭矩，而整体重心因驾驶人压反方向车把而使得车体重心反方向偏离，因为重力相对地面支撑点产生的扭矩与之前的离心力产生的扭矩抵消，从而保证高速过弯，而随动转向功能自动的调整了重心偏离与转向离心力的扭矩关系，不许驾驶人过多的进行车体状态调整即可实现平衡驾驶，此项技术在较低速度下即可实现，方便了骑行者轻松上手，并快速掌握这项过弯技术。

实现低速可控漂移

后轮转向前轮驱动的骑行方式，在转弯的时候，因为后轮转向会造成车子后半部分横向滑动的错觉，实现了过弯时，车子产生高速“漂移”的感觉，其实后轮并未相对地面产生侧滑，是没有相对位移的，所以是完全可控的，但驾驶人的感觉却是产生了后轮相对地面的侧滑，车体在横向过弯，从而实现“假漂移”的效果。

对比真正意义上的“漂移”，本设计实现了“安全、可控的漂移”。

Claims (4)

1.一种双轮随动转向自行车，包括主车架(2)、车把(1)、车座(3)、车轮、脚踏驱动机构(5)以及链条，其中脚踏驱动机构(5)安装在主车架(2)上并和车轮通过链条连接，车把(1)、车座(3)、车轮均安装在主车架上，其特征在于：所述主车架(2)为“X”造型，车把(1)和车座(3)安装在主车架上部的两个分叉架上，下部的两个分叉架上分别安装前轮车叉(4)和后轮车叉(6)，前轮车叉(4)和后轮车叉(6)上分别安装车轮，所述主车架(2)为中空结构，内部安装导向传动机构，所述导向传动机构包括主动锥齿轮(12)、被动锥齿轮(9)、前轮传动轴(11)和后轮传动轴(8)，其中后轮传动轴(8)一端和车把(1)固定连接，另一端和后轮车叉(6)固定连接，主动锥齿轮(12)固定在后轮传动轴(8)上，主动锥齿轮(12)和被动锥齿轮(9)啮合，被动锥齿轮(9)固定在前轮传动轴(11)一端，前轮传动轴(11)另一端和前轮车叉(4)固定连接。

2.根据权利要求1所述的双轮随动转向自行车，其特征在于所述脚踏驱动机构(5)安装在前轮车叉(4)上并通过链条和前车轮连接，或者安装在后轮车叉(6)上并通过链条和后车轮连接。

3.根据权利要求1所述的双轮随动转向自行车，其特征在于所述主动锥齿轮(12)通过定位滑块(13)固定在后轮传动轴(8)上，并且通过控制线连接固定在车把上的模式控制手柄(7)，被动锥齿轮(9)固定在前轮传动轴(11)上，在前轮传动轴(11)上还设有用于固定前轮传动轴(11)的定位销(10)。

4.根据权利要求1所述的双轮随动转向自行车，其特征在于所述主车架(2)内部还安装有小型电池组及控制装置，电池组及控制装置通过导线连接车轮上的驱动电机。

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