CN211519735U - 一种自动转向自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自行车技术领域，提供一种自动转向自行车，包括：主轴、第一旋转轮、第二旋转轮、主架体和连接轴，主轴转动设置在第一旋转轮的中心，主架体固定在主轴的两端上，第二旋转轮设置有两个，两个第二旋转轮分别转动设置在连接轴的两端，连接轴与主架体转动连接，连接轴与主架体之间设有用于与主架体配合限制或驱动第二旋转轮的方向发生改变的啮合机构。第一旋转轮和两个第二旋转轮构成三轮自行车，使自行车本身就具备了平衡性而不会出现翻倒现象，因此也就无需使用人手来控制自行车的平衡，同时自行车的方向改变通过改变第一旋转轮的前进方向即可，而第一旋转轮的前进方向通过人身体的偏动就可以实现，因此，该自行车可以松手骑行。

Description

一种自动转向自行车

技术领域

本实用新型涉及自行车技术领域，尤其是涉及一种自动转向自行车。

背景技术

自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车逐渐成为大家喜爱的代步交通工具。目前自行车一般包括两轮自行车、三轮自行车和四轮自行车。现有的自行车一般都包括车架、前轮支架、前轮、后轮以及链条链轮驱动机构，前轮转动设置在前轮支架上，后轮转动设置在车架上，车架的一端通过转动连接结构套设在支架上，从而实现前轮相对后轮的转向连接，前轮支架上还设有把手，把手用于供人手扶持，从而来改变自行车前进的方向。现有的自行车均都要通过人手扶持把手才能改变自行车的方向和保证前行方向的稳定性。众所周知，对于一般的骑车人来说，当人手离开把手时，前轮的前进方向会自动发生偏移，存在自行车偏离道路而出现事故的风险，使得自行车不能松手骑行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动转向自行车，旨在解决现有技术中对于一般骑车人来说，自行车不能松手骑行的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动转向自行车，包括：主轴、第一旋转轮、第二旋转轮、主架体和连接轴，所述主轴转动设置在所述第一旋转轮的中心，所述主架体固定在所述主轴的两端上，所述第二旋转轮设置有两个，两个所述第二旋转轮分别转动设置在所述连接轴的两端，所述连接轴与所述主架体转动连接，所述连接轴与所述主架体之间还设有啮合机构，所述啮合机构用于与所述主架体配合限制或驱动所述第二旋转轮的方向发生改变。

在一个实施例中，所述啮合机构包括：固设于所述主架体上的主齿轮，固设于所述连接轴上的从齿轮或齿条，所述主齿轮和所述从齿轮或所述齿条啮合连接。

在一个实施例中，所述主齿轮和所述从齿轮均为锥齿轮，或者所述主齿轮为圆柱齿轮，所述齿条与所述圆柱齿轮相啮合。

在一个实施例中，所述连接件包括第一连接板以及由所述第一连接板的一端折弯延伸而成的第二连接板，所述第一连接板与所述主架体转动连接，所述第二连接板与所述连接轴转动连接。

在一个实施例中，所述主架体上凸设有固定轴，所述第一连接板上设有供所述固定轴穿过的第一安装孔，所述主齿轮固定在所述固定轴远离所述主架体的一端，所述第一连接板转动设于所述固定轴上。

在一个实施例中，所述第二连接板上凸设有转轴，所述连接轴上设有第二安装孔，所述连接轴通过所述第二安装孔转动套设在所述转轴上，所述转轴的延伸方向与所述固定轴的延伸方向相垂直。

在一个实施例中，所述连接轴包括：中间段，以及分别与所述中间段的两端铰接的第一安装段和第二安装段，一所述第二旋转轮转动安装在所述第一安装段上，另一所述第二旋转轮转动安装在所述第二安装段上，所述啮合机构包括：与所述中间段间隔平行设置的齿条，一端与所述齿条的一端铰接的、另一端与所述第一安装段铰接的第一连接片，一端与所述齿条的另一端铰接的、另一端与所述第二安装段铰接的第二连接片，以及固定在所述主架体上的并与所述齿条啮合的圆柱齿轮。

在一个实施例中，所述中间段上设有第三安装孔，所述主架体上凸设有固定轴，所述固定轴的延伸方向与所述中间段的延伸方向相垂直，所述圆柱齿轮固定在所述固定轴远离所述主架体的一端，所述中间段转动位于所述固定轴上。

在一个实施例中，所述第一连接片和所述第一安装段均与所述中间段同轴铰接，所述第二连接片和所述第二安装段均与所述中间段同轴铰接。

在一个实施例中，所述主架体包括第一U型架体和第二U型架体，所述第一U型架体水平设置并固定在所述主轴的两端，所述第二U型架体竖直设置在所述第一U型架体上，所述第二U型架体上远离所述第一U型架体的一端设有车座。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种自动转向自行车，通过第一旋转轮和两个第二旋转轮构成三轮自行车，使自行车本身就具备了平衡性，这样自行车就不会出现翻倒现象，因此也就无需使用人手来控制自行车的平衡，同时自行车的方向改变通过改变第一旋转轮的前进方向即可，而第一旋转轮的前进方向通过人身体的偏动就可以实现，因此，该自行车可以松手骑行。同时通过啮合机构与主架体配合来限制或驱动第二旋转轮的方向发生改变，从而来保证第二旋转轮与第一旋转轮之间方向的协调性，保证自行车能正常顺畅的行驶。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的自动转向自行车的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本实用新型实施例1提供的自动转向自行车的局部爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的自动转向自行车的结构示意图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本实用新型实施例2提供的自动转向自行车的局部爆炸示意图。

附图标记：1、第一旋转轮；2、第二旋转轮；3、主架体；31、第一U型架体；32、第二U型架体；33、固定轴；4、连接轴；41、第二安装孔；42、中间段；421、凸块；4211、第三安装孔；43、第一安装段；44、第二安装段；5、啮合机构；51、主齿轮；52、从齿轮；53、连接件；531、第一连接板；5311、第一安装孔；532、第二连接板；5321、转轴；54、齿条；55、第一连接片；56、第二连接片；57、圆柱齿轮；6、车座；7、踏板机构。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供一种自动转向自行车，该自动转向自行车包括：主轴(图中未示出)、第一旋转轮1、第二旋转轮2、主架体3和连接轴4，主轴转动设置在第一旋转轮1的中心，主架体3固定在主轴的两端上，第二旋转轮2设置有两个，两个第二旋转轮2分别转动设置在连接轴4的两端，连接轴4的中间与主架体3转动连接，连接轴4与主架体3之间还设有啮合机构5，啮合机构5用于与主架体3配合限制或驱动第二旋转轮2的方向发生改变。在本实施例中，第一旋转轮1为前轮，第二旋转轮2为后轮，在其他实施例中，第一旋转轮1为后轮，第二旋转轮2为前轮。

在本实施例中，自动转向自行车还包括踏板机构7，踏板机构7用于供人脚蹬以使来驱动第一旋转轮1相对于主轴在地面上行驶，该踏板机构7、主轴和第一旋转轮1组成一个单轮自行车结构，这样可以省略链条链轮驱动机构，降低自行车的占用空间。其中，单轮自行车结构为现有技术中的单轮自行车结构，在此其具体结构和工作原理不再进行陈述。当然，在其他实施例中，踏板机构7也可以采用链条链轮驱动机构驱使第一旋转轮1相对主轴进行旋转。

在本实施例中，该自行车没有设置把手，因第一旋转轮1为前轮，因此自行车的方向通过改变第一旋转轮1的前进方向实现，而第一旋转轮1的前进方向通过人身体进行偏动或通过人对主架体3施加一个偏动力实现，例如向左转时，人的身体向左偏动，从而通过主架体3带动第一旋转轮1向左偏；向右转时，人的身体向右偏动，从而通过主架体3带动第一旋转轮1向右偏。第一旋转轮1往左偏或右偏过程中，通过啮合机构5将主架体3的偏动力转化为第二旋转轮2的偏动力，实现第二旋转轮2跟随第一旋转轮1的方向改变，当第一旋转轮1方向不改变时，通过啮合机构5的啮合作用力可以限制第二旋转轮2方向改变，使得第一旋转轮1和第二旋转轮2的方向保持一致。因此，该自行车方向的改变无需使用人手进行控制，使得人手得到了解放。

本实用新型实施例提供的一种自动转向自行车，通过第一旋转轮1和两个第二旋转轮2构成三轮自行车，使自行车本身就具备了平衡性，这样自行车就不会出现翻倒现象，因此也就无需使用人手来控制自行车的平衡，同时自行车的方向改变通过改变第一旋转轮1的前进方向即可，而第一旋转轮1的前进方向通过人身体的偏动或人施加的偏动力就可以实现，因此，该自行车可以松手骑行。同时通过啮合机构5与主架体3配合来限制或驱动第二旋转轮2的方向发生改变，从而来保证第二旋转轮2与第一旋转轮1之间方向的协调性，保证自行车能正常顺畅的行驶。

如图1-图3所示，在本实施例中，主架体3包括第一U型架体31和第二U型架体32，第一U型架体31水平设置并固定在主轴的两端，这样使得第一旋转轮1能相对第一U型架体31进行滚动行驶，第二U型架体32竖直设置在第一U型架体31上，第二U型架体32远离第一U型架体32的一端上设有车座6，车座6用于供人乘坐，方便人脚踩踏板机构7，实现自行车的运动。第一U型架体31与连接轴4转动连接，啮合机构5设置在第一U型架体31和连接轴4上，这样当第一旋转轮1在运动时，带动第二旋转轮2同步运动。主架体3采用钢材料制成，保证其承重能力和抗形变能力。

如图1-图3所示，在本实施例中，啮合机构5包括：固设于主架体3上的主齿轮51和固设于连接轴4上的从齿轮52，主齿轮51和从齿轮52啮合连接。在其他实施中，啮合机构5包括固设于主架体3上的主齿轮51，以及固设于连接轴4上的齿条，主齿轮51与齿条啮合。具体地，在本实施例中，主架体3和连接轴4的中间通过连接件53转动连接。具体地，主齿轮51设置在第一U型架体31上，主齿轮51水平设置，从齿轮52竖直设置。其中连接件53用于实现第一U型架体31和连接轴4之间的转动连接，主齿轮51和从齿轮52啮合后用于实现第一U型架体31和连接轴4之间的传动连接和限位作用，一方面保证第一U型架体31和连接轴4之间转动具有小幅度性，保证自行车在骑行过程中不会轻易出现急转弯的情况，另一方面用于保证第一旋转轮1和第二旋转轮2的滚动行驶方向的一致性。

在本实施例中，主齿轮51和从齿轮52均为锥齿轮。这样通过两个相互啮合的锥齿轮可以将主架体3的左右偏转力转化为连接轴4的水平转动力，从而实现第一旋转轮1和第二旋转轮2方向改变的一致性。在其他实施例中，主齿轮51为圆柱齿轮，齿条与圆柱齿轮相啮合。

如图1-图3所示，在本实施例中，连接件53包括第一连接板531以及由第一连接板531的一端折弯延伸而成的第二连接板532，第一连接板531与主架体3转动连接，第二连接板532与连接轴4转动连接。具体地，第一连接板531和第二连接板532之间的夹角为直角，这样方便将主架体3的左右偏转力转化为连接轴4的水平转动力，第一连接板531和第二连接板532一体成型，连接件53采用金属材料制成。

如图1-图3所示，在本实施例中，主架体3上凸设有固定轴33，第一连接板531上设有供固定轴33穿过的第一安装孔5311，主齿轮51固定在固定轴33远离主架体3的一端，第一连接板531转动设于主齿轮51和主架体3之间的固定轴33上。具体地，固定轴33凸设于第一U型架体31上远离第一旋转轮1的一端上，固定轴33通过第一安装孔5311与第一连接板531转动连接，固定轴33与主齿轮51固定连接，固定轴33与主齿轮51焊接，或者固定轴33先与主齿轮51通过限位孔插接的方式水平连接，然后在竖直方向上设置依次穿过主齿轮51和固定轴33的插销或螺栓连接，从而实现固定轴33和主齿轮51之间的固定连接。

如图1-图3所示，在本实施例中，第二连接板532上靠近第一连接板531的一侧凸设有转轴5321，连接轴4上设有第二安装孔41，连接轴4通过第二安装孔41转动套设在转轴5321上，转轴5321的延伸方向与固定轴33的延伸方向相垂直。具体地，主齿轮51和从齿轮52在第一连接板531和第二连接板532之间的开口内进行啮合连接，从而利用第一连接板531和第二连接板532之间的位置关系对主齿轮51和从齿轮52的位置进行限定，从而保证主齿轮51和从齿轮52之间啮合的稳定性，同时也方便安装。连接轴4通过第二安装孔41转动套设在转轴5321上实现转动连接，具有安装方便的优点，其中转轴5321一方面用于实现连接轴4的转动连接，另一方面还用于带动第二旋转轮2跟随第一旋转轮1运动。在本实施例中，从齿轮52和转轴5321均处于同一轴线上，固定轴33和主齿轮51处于同一轴线上，这样使得主齿轮51和从齿轮52之间的力传递最省力。

实施例2：

在本实施例中，与其他实施例的区别在于连接轴4和啮合机构5的具体结构不同，下面对连接轴4和啮合机构5的具体结构进行详细说明。

如图4-图6所示，连接轴4包括：中间段42，以及分别与中间段42的两端铰接的第一安装段43和第二安装段44，其中一个第二旋转轮2转动安装在第一安装段43上，另一个第二旋转轮2转动安装在第二安装段44上。这样第二旋转轮2可以相对中间段42进行左右偏动，为跟随第一旋转轮1同步偏动做准备。

如图4-图6所示，啮合机构5包括：与中间段42间隔平行设置的齿条54，一端与齿条54的一端铰接的、另一端与第一安装段43固定连接的第一连接片55，一端与齿条54的另一端铰接的、另一端与第二安装段44固定连接的第二连接片56，以及固定在主架体3上的并与齿条54啮合的圆柱齿轮57。齿条54靠近圆柱齿轮57的一侧设有多个齿形并用于与圆柱齿轮57啮合连接

其中第一连接片55和第一安装段43均与中间段42同轴铰接，第二连接片56和第二安装段44均与中间段42同轴铰接。具体可以理解为，第一连接片55和第一安装段43一体成型呈直角结构且直角处与第一安装段43铰接，第二连接片56和第二安装段44一体成型呈直角结构且直角处与中间段42铰接。这样在本实施例中，齿条54、第一连接片55、中间段42和第二连接片56铰接成一个平行四边形结构，两个第二旋转轮2分别设置在同一侧的两个角上，当圆柱齿轮57转动时，带动齿条54左偏或右偏，从而通过第一连接片55和第二连接片56带动第一安装段43和第二安装段44左偏或右偏，实现两第二旋转轮2的偏动。

如图4-图6所示，在本实施例中，中间段42上设有第三安装孔4211，具体地，中间段42上凸设有凸块421，第三安装孔4211设于凸块421上，凸块421与中间段42一体成型或焊接，主架体3上凸设有固定轴33，固定轴33的延伸方向与中间段42的延伸方向相垂直，圆柱齿轮57固定在固定轴33远离主架体3的一端，凸块421转动位于圆柱齿轮57和主架体3之间的固定轴33上。固定轴33与连接轴4转动连接，便于主架体3偏动时带动圆柱齿轮57转动。

本实用新型实施例提供的自动转向自行车，省略了把手结构和链条链轮驱动机构，结构简单紧凑，占用空间小，降低了生产成本，不会出现链条脱离的情况，降低故障率，降低维护维修成本，极大降低资源损耗，而且可供人松手骑行，方便人拿取物件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动转向自行车，其特征在于，包括：主轴、第一旋转轮、第二旋转轮、主架体和连接轴，所述主轴转动设置在所述第一旋转轮的中心，所述主架体固定在所述主轴的两端上，所述第二旋转轮设置有两个，两个所述第二旋转轮分别转动设置在所述连接轴的两端，所述连接轴与所述主架体转动连接，所述连接轴与所述主架体之间还设有啮合机构，所述啮合机构用于与所述主架体配合限制或驱动所述第二旋转轮的方向发生改变。

2.根据权利要求1所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述啮合机构包括：固设于所述主架体上的主齿轮，固设于所述连接轴上的从齿轮或齿条，所述主齿轮和所述从齿轮或所述齿条啮合连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述主齿轮和所述从齿轮均为锥齿轮，或者所述主齿轮为圆柱齿轮，所述齿条与所述圆柱齿轮相啮合。

4.根据权利要求2所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述主架体和所述连接轴的中间通过连接件转动连接，所述连接件包括第一连接板以及由所述第一连接板的一端折弯延伸而成的第二连接板，所述第一连接板与所述主架体转动连接，所述第二连接板与所述连接轴转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述主架体上凸设有固定轴，所述第一连接板上设有供所述固定轴穿过的第一安装孔，所述主齿轮固定在所述固定轴远离所述主架体的一端，所述第一连接板转动设于所述固定轴上。

6.根据权利要求5所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述第二连接板上凸设有转轴，所述连接轴上设有第二安装孔，所述连接轴通过所述第二安装孔转动套设在所述转轴上，所述转轴的延伸方向与所述固定轴的延伸方向相垂直。

7.根据权利要求1所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述连接轴包括：中间段，以及分别与所述中间段的两端铰接的第一安装段和第二安装段，一所述第二旋转轮转动安装在所述第一安装段上，另一所述第二旋转轮转动安装在所述第二安装段上，所述啮合机构包括：与所述中间段间隔平行设置的齿条，一端与所述齿条的一端铰接的、另一端与所述第一安装段固定连接的第一连接片，一端与所述齿条的另一端铰接的、另一端与所述第二安装段固定连接的第二连接片，以及固定在所述主架体上的并与所述齿条啮合的圆柱齿轮。

8.根据权利要求7所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述中间段上设有第三安装孔，所述主架体上凸设有固定轴，所述固定轴的延伸方向与所述中间段的延伸方向相垂直，所述圆柱齿轮固定在所述固定轴远离所述主架体的一端，所述中间段转动位于所述固定轴上。

9.根据权利要求8所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述第一连接片和所述第一安装段均与所述中间段同轴铰接，所述第二连接片和所述第二安装段均与所述中间段同轴铰接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种自动转向自行车，其特征在于，所述主架体包括第一U型架体和第二U型架体，所述第一U型架体水平设置并固定在所述主轴的两端，所述第二U型架体竖直设置在所述第一U型架体上，所述第二U型架体上远离所述第一U型架体的一端设有车座。

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