CN207955915U - 一种便于爬梯的平衡自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于爬梯的平衡自行车，包括车架、立把、车把、脚蹬、车轮系统、坐垫、链轮传动系统和刹车系统，其中，车架的前端通过一篮架固定一可调节大小并用于放置行李拉杆箱的箱篮，车轮系统中前车轮组包含有两个左右分布的车轮模块，车轮模块为三角行星爬梯轮，三角行星爬梯轮上还设有将其锁定的定位机构，左右分布的车轮模块可以更稳定的支撑箱篮给自行车两侧带来的力矩。本实用新型结合了自行车与行李箱，将自行车的便捷、环保应用于出门旅行，不仅有利于出差、旅行时，人们在旅途上对自行车的应用，同时也能有利于行走过程中对行李箱的搬运。

Description

一种便于爬梯的平衡自行车

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，具体涉及一种适用于外出旅行的便于爬梯的平衡自行车。

背景技术

当下，随着国民经济的迅猛发展，人们生活质量以及环保意识的提升，低碳生活，绿色环保等主张被越来越多人所接受并推崇。ofo、hellobike等共享自行车因为其可大大减少城市机动车碳排放以及它的使用便捷性而被广大消费者喜爱，有的城市甚至为了推广自行车的应用而专门修建了自行车专用行道。

自行车虽然方便了随身携带物品较少的人们的外出需求，但对于外出旅游的人来说，无法避免的要携带一定量行李，且随着人们对衣食住行品质要求的越来越高，用于存放行李箱的体积也越来越大。目前外出游玩的人群往往都是通过打的来实现对行李的随身携带，显然，这种快节奏的旅行方式会让人错过许多美景，而选择手提行李箱，则可能给旅途带来各种不便，比如说：行李箱轮子过小，使得其仅适用于平坦路面使用，而对于景区中崎岖的路面，行李箱轮子可能陷入地面而无法转移，再者，手提行李箱不适用于上下楼梯，而游玩时楼梯又是不可避免的，显然以上种种都可能对旅行质量造成影响。而自行车因为其不便于携带行李而并没有被旅行人员所考虑。

因为自行车的应用较为轻便简单，因此，可以考虑对现有自行车进行改造，以使其能更好的适应于外出旅行，要实现自行车改造，可以从以下几个问题的解决方式对其改造方式进行思考：1、现有自行车无法运载行李箱，若强行将行李箱固定于自行车上时，可能造成单轮自行车左右不稳定；2、自行车运载行李箱时，无法适应不同的地面状况、无法进行爬梯；3、若只是将行李箱固定于自行车上，未对行李箱进行限位，可能导致运输过程行李箱掉落，有必要设计一个能匹配不同行李箱规格，能对行李箱进行固定的装置；4、载有行李箱的自行车若采用现有链轮传动系统，骑行过程左右用力可能导致整个车身不稳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能较好的结合自行车与行李箱，尤其适用于外出出差旅行的便于爬梯的平衡自行车。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种便于爬梯的平衡自行车，包括车架、立把、车把、脚蹬、车轮系统、坐垫、链轮传动系统和刹车系统，其中，立把上端固定连接有车把，立把下端固定连接一前叉，前叉下端固定安装有轴套；车轮系统包括前车轮组和后车轮组，前车轮组包含有两个左右分布的车轮模块，左右分布的车轮模块可以更稳定的支撑箱篮给自行车两侧带来的力矩，车轮模块为三角行星爬梯轮，每个车轮模块的三个单轮安装在三角盘上，前车轮组的前轮轴两端固定连接在三角盘中央，轴套套接在前车轮组的前轮轴上，轴套和前轮轴间通过轴承连接，轴套和三角盘间还设有定位机构，通过定位机构可以让三角盘在绕前轮轴旋转与相对前叉静止两种状态间自由切换。

进一步，定位机构为固定插接在轴套与三角盘间的连杆，轴套和三角盘上分布有定位孔，三角盘的定位孔分布在任意两个顶点间，连杆一端固定在轴套的定位孔上，另一端穿过三角盘的定位孔。

进一步，车架的前端通过一篮架固定一可调节大小并用于放置行李拉杆箱的箱篮。

进一步，车架为可前后压缩折叠的X型车架，车架前上方支臂滑动连接在立把，前下方支臂通过一固定环固定安装在一套接在立把外表面的固定筒上，后上方支臂固定有坐垫，后下方支臂安装有后车轮组。

进一步，箱篮由前板、后板和底板组成，前板与后板间设有复数条供侧板插入的限位槽，形成不同大小空间用以放置行李箱。

进一步，坐垫下方还固设一推拉把手，车架与推拉把手为一体结构，当车架折叠起时，可通过推拉把手拖行自行车及自行车上的行李。

进一步，链轮传动系统采用双链轮传动系统，脚蹬均只能在向前120°角度范围内蹬踩。

进一步，双链轮传动系统链轮盒内部安装有将脚蹬恢复到初始上极限位置的涡卷弹簧。

进一步，后车轮组包含有两个左右分布的车轮，车轮为8寸实心轮，小尺寸车轮降低整车重心，提高整车稳定性。

进一步，单轮为5寸实心轮，采用实心轮则避免了轮胎漏气等故障，提高了自行车产品质量。

采用上述方案后，由于本实用新型结合了自行车与行李箱，将自行车的便捷、环保应用于出门旅行，不仅有利于出差、旅行时，人们在旅途上对自行车的应用，同时也能有利于行走过程中对行李箱的搬运。本实用新型的技术优势具体体现为以下几点：

1．利用自行车的折叠车架，可以实现自行车与行李箱架子间的快速切换，不仅适合于运载有行李箱的快速骑行，同时还可在多种不同路面状况下牵拉着行李箱行走；

2．前车轮组采用三角行星爬梯轮，利用其三角盘的转动，可以实现牵拉行李箱时轻松爬梯；

3．采用5寸实心单轮与8寸实心车轮，使车子整体重心降低，提高运载行李稳定性，而相比行李箱的小轮子，也避免了轮子陷入崎岖路面，实心轮的应用避免了漏气故障，提高自行车整体质量；

4．采用双链轮传动，使用者可同时踏踩两边脚蹬，保证了使用者平衡要求的同时也避免了在骑行过程中使脚蹬与后轮碰撞。

附图说明

图1是车架展开形成自行车的状态示意图；

图2是自行车状态下的侧面视图；

图3是车架折叠形成行李箱拉架的状态示意图；

图4是行李箱拉架状态下的侧面视图；

图5是车架前端结构示意图；

图6是本实用新型的俯视图；

图7是前车轮组部分结构示意图；

图8是前车轮组骑行状态示意图；

图9是链轮传动系统链轮结构示意图；

图10是链轮传动系统后轮齿轮结构示意图；

图11是链轮传动系统部分结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

本实用新型所揭示的是一种便于爬梯的平衡自行车，如图1-11所示，为本实用新型的较佳实施例，包括车架1、立把2、车把3、脚蹬4、车轮系统、坐垫6、链轮传动系统7和刹车系统（图中未标识），如图1-2所示，其中，立把2上端固定连接有用于控制方向的车把3，立把2可转动的活动连接在车架1上，同时车架1的前端可通过一篮架24固定一可调节大小的箱篮23以用于放置行李拉杆箱，为保证自行车载运行李拉杆箱后左右的稳定性，设计车轮系统包括前车轮组和后车轮组，其中，至少前车轮组包含有两个左右分布的车轮模块，用以稳定支撑箱篮23给自行车两侧所带来的力矩。链轮传动系统7采用双链轮传动系统，骑行过程双脚同时用力，进一步保证车体平衡稳定。刹车系统并非本案所保护的重点，可以采用现有自行车或电动自行车常见的刹车系统，例如：在车架上安装作用于车轮的鼓刹或碟刹或摩擦片刹车等，为避免累赘，刹车系统在此不做详细说明。

具体的，自行车的车架1为全车稳定性提供支撑，本实用新型中自行车可切换为行李箱的拉架以便于携带行李拉杆箱，如图3-4所示，设计自行车的车架1为可前后压缩折叠的X型车架，如图1-4所示，车架1前上方支臂滑动连接在立把2，立把2上端径向凸起形成卡圈21，车架1前上方支臂通过一横向的销轴活动连接一折叠滑块11，折叠滑块11套接在立把2上并可沿立把2上下滑动，折叠滑块11上表面设有具有弹性的卡爪12，当折叠滑块11上移到极限位置时，卡爪12可与卡圈21卡扣配合以限制折叠滑块11上下自由滑动，用以固定折叠后的自行车，而卡爪12在一定向下拉力作用下，可脱离卡圈21并下滑到下方极限位置，自行车展开方便正常骑行。

车架的前下方支臂通过一横向的销轴活动连接一固定环13，固定环13固定套接在一固定筒14下端外侧，固定筒14活动套接在立把2外表面，固定筒14的上端面可对折叠滑块11的下方极限位置进行限位。进一步，固定筒14下端卡接在立把2下端，或固定筒14与立把2间通过轴承进行连接，使得立把2可在固定筒14内自由转动却无法上下移动。自行车车架1前端固定有箱篮23用于放置拉杆行李箱，具体的，箱篮23通过固定在固定筒14上的篮架24进行固定，固定筒14由于固定环13的固定连接，相对车架1不会随着车把3的转动而绕立把2中轴线转动，因此箱篮23将始终位于车架1的正前方，不会随着车把3的转向而有所偏转，有效保持车身重量平衡。箱篮23由前板、后板和底板组成，前板和后板宽度均为480mm，前板与后板间设有复数条供侧板26插入的限位槽25，通过侧板26的调节，使得箱篮23可以适应于不同尺寸拉杆箱的放置。设计箱篮23上的限位槽25左右对称各5条，每两条之间间距为15mm，可用于夹紧26寸及以下所有箱型，如图6所示。进一步，为了保证载有拉杆箱的自行车左右的稳定，前车轮组的两个车轮模块可以分别与底板两侧竖直对齐。

立把2下端固定连接一由两个缓冲气缸组成的前叉22，前叉22下端固定安装有轴套28，轴套28套接在前车轮组的前轮轴56上，轴套28与前轮轴56间通过轴承连接，使得轴套28可带动前轮轴56绕立把中轴线转动，同时前轮轴56又可绕前轮轴56中轴线自由转动。前叉22主要起到减震作用且会随着立把2的转动而同步带动前轮轴56绕立把2中轴线转动，进而驱动前车轮组整体转向。

为适应不同地形，前车轮组的车轮模块可以选择为三角行星爬梯轮，如图7-8所示，每个车轮模块均包含三个直径相同且在同一平面内圆心呈正三角形排布的单轮51，根据一般台阶尺寸，单轮51可以选择5寸实心轮。每个车轮模块的三个单轮51通过各自单轮轴50安装在三角盘52上，单轮51可绕各自单轮轴50自由转动，前车轮组的前轮轴56两端固定连接在三角盘52中央并可以同前车轮组整体转向。轴套28与三角盘52间还设有定位机构，通过定位机构可以让三角盘52在绕前轮轴56旋转与相对前叉22静止两种状态间自由切换。如图7所示，定位机构可以选择为固定插接在轴套28与三角盘52间的连杆54，轴套28和三角盘52上分布有定位孔55，三角盘52上的定位孔55分布在任意两个顶点之间，连杆54一端固定于轴套28上的定位孔55，另一端穿过三角盘52的定位孔55。骑行时，当需要进行较大角度转向，可以先将连杆54塞进定位孔55，将前车轮组中的定位机构锁紧，使得前叉22与三角盘52间相对静止，三角盘52呈倒三角状态，如图8所示，此时自行车四轮着地，前车轮组控制方向，后车轮组实现传动。当骑行不需要较大角度转向，例如沿着海边指定慢行道骑行，或要进行爬梯时，可以将连杆54从定位孔55中抽出，收藏在把手3内，解锁前车轮组的定位机构，使得三角盘可绕前轮轴56旋转，此时自行车前车轮组四轮着地，不仅行进方向稳定，同时可以较好的利用行星轮爬梯转移行李。

如图1-4所示，后上方支臂固定有一可翻转的坐垫6，坐垫6包括调节杆61和垫包62，垫包62通过销轴活动连接在调节杆61上端并可绕销轴向前翻转。调节杆61通过后上方支臂上的可调节口径的固定孔插接在后上方支臂上，通过调节调节杆61可自由调整坐垫6高低。坐垫6下方还固设一推拉把手8，用以牵拉自行车，尤其在自行车折叠起来以后，可用以提拉自行车。车架1与推拉把手8可以为一体结构，保证了车架1与推拉把手8间连接的稳定性。

如图9-11所示，后下方支臂安装有后车轮组，具体的，后车轮组也可以包含有两个左右分布的车轮模块，具体为两个小型的车轮53，车轮53固定在后轮轴57两端，为保证自行车对不同地面的适应性，同时又避免过大的车轮可能影响车子的稳定性，后车轮组的车轮53采用8寸实心轮。后轮轴57插接在后下方支臂末端，后下方支臂与后轮轴57间通过轴承进行连接，使得后轮轴57可绕后轮轴57的中轴线自由转动。后轮轴57上还套接有后轮齿轮71，后轮齿轮71与后轮轴57间为单向传动，例如，可以在后轮齿轮71与后轮轴57间安装单向轴承，也可以采用现有自行车后轮传动中，在后轮齿轮71与后轮轴57间加装仅允许单向传动的棘轮，由于单向传动为现有技术，在现有自行车中较为常见，在此不做特别说明，也不再在图中进行标识。当驱动后轮齿轮71向前滚动时，后轮齿轮71可以通过后轮轴57带动车轮53向前滚动，当后轮齿轮71受到向后滚动的驱动力时，后轮齿轮71将无法驱动后轮轴57转动。

为旅行便捷，本实用新型所设计的自行车将具有较小的车身，前车轮组与后车轮组间间距将减小，同时前车轮组和后车轮组均包括左右分离的两个车轮模块，采用传统的链轮传动系统将可能导致脚蹬4后摆过程中与后车轮组间发生摩擦进而影响骑行体验，因此自行车将设计成仅允许朝前踩踏，结合卷簧使脚蹬4即时复位，该骑行方式将更具有趣味性。具体的，如图9-11，链轮传动系统7采用双链轮传动系统，在车架1两侧分别设置链轮传动系统，不仅可以双脚轮换骑行，提高传动比，同时可以满足双脚同时骑行的需求，照顾到部分脚力不足的用户。每个链轮传动系统均包括一驱动齿轮72和一穿过驱动齿轮72中心的中轴73，中轴73与驱动齿轮72间为固定连接。位于驱动齿轮72内侧的中轴73通过两个轴承74固定安装在车架1上，外侧的中轴73端部固定连接脚蹬曲柄75的一端，脚蹬曲柄75的另一端通过轴承安装有脚蹬4，脚蹬4一侧可以固定设有可套住脚前部并带动脚蹬4抬起的蹬套41。驱动齿轮72上套接一环形齿轮链76，环形齿轮链76里同时套接有驱动后轮的后轮齿轮71。自行车两侧的链轮传动系统的中轴73相互独立的安装在车架1上，之间没有任何连接，两个后轮齿轮71则同时固定在安装在后车轮组的后轮轴57上，无论哪个脚蹬运行均可带动后车轮组向前转动，若脚力不足，则可以同时踩下，两个后轮齿轮71同时带动后车轮组转动，实现省力骑行的目的。

自行车两侧的链轮传动系统7分别安装在各自的链轮盒77内，如图1-2所示，链轮盒77固定安装在车架1上。链轮盒77表面设置限位槽78，对脚蹬4起限位作用，使得每个脚蹬4均只能在向前120°角度范围内蹬踩，脚蹬4的复位通过涡卷弹簧79实现，链轮盒77内均安装有一涡卷弹簧79，涡卷弹簧79外端固定在脚蹬曲柄75上，可以焊接或螺栓固定连接，内端固定在车架1上，或如图1所示固定在链轮盒77，链轮盒77再固定在车架1上。当脚蹬4被踩下，涡卷弹簧79发生形变，驱动齿轮72通过环形齿轮链76带动后轮齿轮71向前转动，进而驱动车子前行。松开脚蹬4，脚蹬曲柄75在涡卷弹簧79作用下将脚蹬4恢复到初始上极限位置，虽然驱动齿轮72也随之向后转动，但由于后轮齿轮71上单向传动的设置，使得脚蹬4的恢复过程不会使车子倒退。

当要运载行李骑行时，可将车架前后拉开形成自行车，此时，坐垫位于推拉把手上方，将前车轮组中的定位机构锁紧，使得前车轮组的轴套与三角盘间相对静止，三角盘呈倒三角状态，自行车四轮着地，前车轮组控制方向，后车轮组实现传动。将拉杆行李箱放置在箱篮里，并通过调节侧板，防止箱篮里的箱子松动。使用者骑车，通过同时踩踏或左右轮流踩踏脚蹬实现自行车行走。

当要拖拽行李在不平稳路面上行进时，例如楼梯等，此时可将车架前后压缩形成行李箱拉架，当车架折叠后，可通过翻转坐垫的垫包，使得推拉把手暴露出来且位于上端，便于推拉，解锁前车轮组中的定位机构，使得三角盘可绕前轮轴旋转。当拖动车架时，由于前车轮组中三角行星爬梯轮的作用，使得拖拽者更加轻松的转移行李。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种便于爬梯的平衡自行车，包括车架、立把、车把、脚蹬、车轮系统、坐垫、链轮传动系统和刹车系统，其特征在于：所述立把上端固定连接有所述车把，所述立把下端固定连接一前叉，所述前叉下端固定安装有轴套；所述车轮系统包括前车轮组和后车轮组，所述前车轮组包含有两个左右分布的车轮模块，所述车轮模块为三角行星爬梯轮，每个所述车轮模块的三个单轮安装在三角盘上，所述前车轮组的前轮轴两端固定连接在所述三角盘中央，所述轴套套接在所述前车轮组的所述前轮轴上，所述轴套和所述前轮轴间通过轴承连接，所述轴套和所述三角盘间还设有定位机构。

2.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述定位机构为固定插接在所述轴套与所述三角盘间的连杆，所述轴套和所述三角盘上分布有定位孔，所述三角盘的所述定位孔分布在任意两个顶点之间，所述连杆一端固定在所述轴套的所述定位孔上，另一端穿过所述三角盘的所述定位孔。

3.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述车架的前端通过一篮架固定一可调节大小并用于放置行李拉杆箱的箱篮。

4.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述车架为可前后压缩折叠的X型车架，所述车架前上方支臂滑动连接在所述立把，前下方支臂通过一固定环固定安装在一套接在所述立把外表面的固定筒上，后上方支臂固定有所述坐垫，后下方支臂安装有所述后车轮组。

5.根据权利要求3所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述箱篮由前板、后板和底板组成，所述前板与所述后板间设有复数条供侧板插入的限位槽。

6.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述坐垫下方还固设一推拉把手，所述车架与所述推拉把手为一体结构。

7.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述链轮传动系统采用双链轮传动系统，所述脚蹬均只能在向前120°角度范围内蹬踩。

8.根据权利要求7所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述双链轮传动系统链轮盒内部安装有将脚蹬恢复到初始上极限位置的涡卷弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述后车轮组包含有两个左右分布的车轮，所述车轮为8寸实心轮。

10.根据权利要求1所述的一种便于爬梯的平衡自行车，其特征在于：所述单轮为5寸实心轮。