一种高速度转弯时可防侧翻的自行车及防侧翻方法与流程

本发明属于自行车技术领域，尤其涉及一种高速度转弯时可防侧翻的自行车及自行车防侧翻方法。

背景技术：

传统的自行车在设计上只设计了两个车轮，即前车轮和后车轮；在行驶过程中很容易发生侧翻，尤其自行车在转向过程中，自行车前后车轮首先会转动一定角度，同时为了适应前后车轮的转动，自行车车身也会发生一定角度的摆动，特别是高速经过大弯道时，自行车车身摆动的角度也会相对变大；此时自行车发生侧翻的机率也变大；这样对使用者带来了很多不变；同时传统自行车的携带功能较低影响了自行车的使用。

本发明设计一种高速度转弯时可防侧翻的自行车解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种高速度转弯时可防侧翻的自行车，它是采用以下技术方案来实现的。

一种高速度转弯时可防侧翻的自行车，其特征在于：它包括前轮、载物结构、后轮、把手、前轮固定支撑、固定安装杆、车大梁、车座、车座支撑、支撑板、稳定支撑杆、支撑固定环、脚蹬、驱动转轴、链条、固定连接板、驱动摆杆、传动轴、调节驱动杆、传动摆杆、固定环、传动齿环、第一连接环、第二连接环、十字万向节、万向节中环、万向节外环、万向节转轴、梯形导块、梯形导槽、固定板，其中车大梁的后端安装有车座支撑；车座安装在车座支撑的上侧；支撑板安装在车座支撑的下侧；固定安装杆的上端安装在车大梁的下侧；支撑固定环安装在固定安装杆的下端；支撑固定环与支撑板之间安装有一个稳定支撑杆；支撑固定环与车大梁的前端之间安装有一个稳定支撑杆；把手安装在车大梁前端的上侧；前轮固定支撑安装在把手的下侧，且前轮固定支撑与把手之间通过转向驱动机构配合；前轮安装在前轮固定支撑上；驱动转轴一端的外圆面上具有齿牙；驱动转轴的另一端嵌套安装在支撑固定环上；驱动转轴的两端分别安装有两个脚蹬。

支撑板的下侧安装有两个驱动摆杆；两个驱动摆杆上均开有一个方形槽；两个驱动摆杆之间通过调节驱动杆连接；调节驱动杆的中间位置上具有第二连接环；调节驱动杆与两个驱动摆杆上的方形槽之间通过转动轴连接；调节驱动杆与两个驱动摆杆之间摆动配合；调节驱动杆的上端通过固定连接板安装在支撑板的下侧；两个驱动摆杆相互平行；两个驱动摆杆的两端分别安装有一个传动摆杆；两个传动摆杆的两端分别与两个驱动摆杆的两端通过转动副连接；传动摆杆的中间位置上具有第一连接环。

两个驱动摆杆的后侧分别安装有一个固定板；载物结构安装在两个固定板上；万向节外环嵌套安装在调节驱动杆上的第二连接环内圆面上；传动齿环安装在万向节外环的一端；传动齿环与驱动转轴上具有齿牙的一端之间通过链条连接；万向节中环通过两个对称的万向节转轴安装在万向节外环内侧；万向节中环和万向节外环的轴线共线；传动轴通过两个对称的万向节转轴安装在万向节中环上，且传动轴穿过万向节中环；安装在传动轴和万向节中环之间的两个万向节转轴的轴线与安装在万向节中环和万向节外环之间的两个万向节转轴的轴线相互垂直。

传动轴两端所安装结构完全相同，且相互对称；对于传动轴两端所安装的结构中其中一端，固定环的一端安装在对应的传动摆杆上的第一连接环背向驱动摆杆的一侧；梯形导块安装在对应的固定环的另一端；后轮的一侧开有环形状的梯形导槽；后轮通过梯形导槽与对应梯形导块的配合安装在对应的固定环上；十字万向节的一端安装在传动轴上；十字万向节的另一端安装在后轮上；十字万向节穿过对应传动摆杆上的第一连接环。

所述十字万向节包括第一连接柱、连接转轴、连接方块、第二连接柱、方形避让槽、驱动连接轴，其中第二连接柱的一端上开有方形避让槽；第二连接柱的另一端安装在传动轴上；连接方块上具有两组连接转轴；位于同组中的两个连接转轴相互对称；两组连接转轴的轴线相互垂直；连接方块通过两组中的连接转轴中其中一组连接转轴安装在第二连接柱上所开的方形避让槽的两侧面上；第一连接柱与第二连接柱完全相同；第一连接柱未开有方形避让槽的一侧安装有驱动连接转轴；第一连接柱通过所开的方形避让槽的两侧面安装在连接方块上的另一组连接转轴上；第一连接柱通过驱动连接转轴与对应的后车轮连接。

作为本技术的进一步改进，所述驱动转轴通过轴承安装在支撑固定环上。

作为本技术的进一步改进，所述两个稳定支撑杆与固定安装杆之间成45度夹角；45度可以使得自行车更加稳定。

作为本技术的进一步改进，所述连接方块的边线上均具有圆形导角。

作为本技术的进一步改进，所述作为链条的替换方案为皮带。

连接方块的中心与对应第一连接环的中心重合设计的目的是保证转向时后轮倾倒后，传动轴能够持续不间断的通过十字万向节将动力传递给后轮，传递中不会出现结构干涉。

本发明中驱动转轴的另一端嵌套安装在支撑固定环上；驱动转轴的两端分别安装有两个脚蹬；两个驱动摆杆之间通过调节驱动杆连接；调节驱动杆与两个驱动摆杆之间摆动配合；调节驱动杆的上端通过固定连接板安装在支撑板的下侧；两个驱动摆杆的两端分别安装有一个传动摆杆；两个传动摆杆的两端分别与两个驱动摆杆的两端通过转动副连接；万向节外环嵌套安装在调节驱动杆上的第二连接环内圆面上；传动齿环安装在万向节外环的一端；传动齿环与驱动转轴上具有齿牙的一端之间通过链条连接；万向节中环通过两个对称的万向节转轴安装在万向节外环内侧；传动轴通过两个对称的万向节转轴安装在万向节中环上；固定环的一端安装在对应的传动摆杆上的第一连接环背向驱动摆杆的一侧；梯形导块安装在对应的固定环的另一端；后轮的一侧开有环形状的梯形导槽；后轮通过梯形导槽与对应梯形导块的配合安装在对应的固定环上；十字万向节的一端安装在传动轴上；十字万向节的另一端安装在后轮上；十字万向节穿过对应传动摆杆上的第一连接环；第二连接柱的一端安装在传动轴上；第一连接柱通过驱动连接转轴与对应的后车轮连接；当车座左右摆动时，车座就会通过车座支撑带动车大梁摆动；车大梁摆动就会带动固定安装杆摆动；固定安装杆摆动带动支撑固定环摆动；支撑固定环摆动带动驱动转轴摆动；驱动转轴摆动带动安装在其两侧的脚蹬摆动；在此过程中，车座同时会通过车座支撑带动支撑板摆动；支撑板摆动带动固定连接板摆动；固定连接板摆动通过调节驱动杆带动两个驱动摆杆摆动；驱动摆杆摆动就会带动两个传动摆杆摆动调节驱动杆调节驱动杆。

当调节驱动杆摆动时，调节驱动杆就会通过其上的第二连接环带动万向节外环摆动；万向节外环摆动带动传动齿环摆动；当两个传动摆杆摆动时，两个传动摆杆就会通过其上对应的第一连接环带动两个固定环摆动；两个固定环摆动通过对应的两个梯形导块带动两个后轮摆动。

本发明中当传动齿环转动时，传动齿环就会带动万向节外环转动；万向节外环转动就会通过万向节中环和对应的万向节转轴带动传动轴转动；传动轴转动带动两个十字万向节转动；两个十字万向节转动就会带动两个后轮转动。

本发明中为了防止两个后轮在摆动过程中与传动轴发生干涉，设计了两个十字万向节，一方面在传动轴转动过程中，通过两个十字万向节可以将传动轴的转动力传递到对应的两个车轮上；另一方面通过十字万向节的万向功能，可以防止两个后轮在摆动过程中与传动轴发生干涉。

本发明中通过万向节中环、万向节外环、传动轴和对应的万向节转轴组成了一个万向节，一方面在传动齿环转动过程中，通过该万向节可以将传动齿环上的转动力传递到传动轴上；另一方面通过该万向节的万向功能，可以防止传动齿环在摆动过程中与传动轴发生干涉。

相对于传统的自行车技术，本发明中设计的后驱双轮式的自行车，由于自行车进行转向时，自行车车身会发生摆动；而自行车后轮在转向过程中，会根据前轮的转向来自动调节其自身的转向角度；而本发明设计的自行车可以通过车身的摆动来调节两个后轮的摆动角度；进而来适应自行车在转向过程中后车轮的转向；使得自行车在转向过程中变得更加轻松；同时本发明设计了两个后轮，相对于传统的自行车在自行车行驶过程中变得更加稳定；不易发生翻车；同时本发明设计了载物结构，提高了自行车的携带功能。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是前轮安装示意图。

图4是后轮安装示意图。

图5是载物结构安装示意图。

图6是传动摆杆安装示意图。

图7是驱动摆杆安装示意图。

图8是十字万向节分布示意图。

图9是传动轴安装示意图。

图10是梯形导块安装示意图。

图11是后轮结构示意图。

图12是十字万向节结构示意图。

图13是连接转轴安装示意图。

图14是第二连接柱结构示意图。

图中标号名称：1、前轮；4、载物结构；5、后轮；6、把手；7、前轮固定支撑；8、固定安装杆；9、车大梁；10、车座；11、车座支撑；12、支撑板；15、稳定支撑杆；16、支撑固定环；17、脚蹬；18、驱动转轴；19、链条；21、固定板；22、固定连接板；23、驱动摆杆；25、传动轴；26、调节驱动杆；27、传动摆杆；29、固定环；34、传动齿环；35、第一连接环；36、第二连接环；37、十字万向节；38、万向节中环；39、万向节外环；40、万向节转轴；41、梯形导块；42、梯形导槽；43、驱动连接轴；44、第二连接柱；45、连接转轴；46、连接方块；47、第一连接柱；48、方形避让槽。

具体实施方式

如图1、3、5所示，它包括前轮1、载物结构4、后轮5、把手6、前轮固定支撑7、固定安装杆8、车大梁9、车座10、车座支撑11、支撑板12、稳定支撑杆15、支撑固定环16、脚蹬17、驱动转轴18、链条19、固定连接板22、驱动摆杆23、传动轴25、调节驱动杆26、传动摆杆27、固定环29、传动齿环34、第一连接环35、第二连接环36、十字万向节37、万向节中环38、万向节外环39、万向节转轴40、梯形导块41、梯形导槽42、固定板21，其中如图3所示，车大梁9的后端安装有车座支撑11；车座10安装在车座支撑11的上侧；支撑板12安装在车座支撑11的下侧；固定安装杆8的上端安装在车大梁9的下侧；支撑固定环16安装在固定安装杆8的下端；支撑固定环16与支撑板12之间安装有一个稳定支撑杆15；支撑固定环16与车大梁9的前端之间安装有一个稳定支撑杆15；把手6安装在车大梁9前端的上侧；前轮固定支撑7安装在把手6的下侧，且前轮固定支撑7与把手6之间通过转向驱动机构配合；如图2、3所示，前轮1安装在前轮固定支撑7上；驱动转轴18一端的外圆面上具有齿牙；如图3所示，驱动转轴18的另一端嵌套安装在支撑固定环16上；驱动转轴18的两端分别安装有两个脚蹬17。

如图5所示，支撑板12的下侧安装有两个驱动摆杆23；如图6所示，两个驱动摆杆23上均开有一个方形槽；两个驱动摆杆23之间通过调节驱动杆26连接；如图7所示，调节驱动杆26的中间位置上具有第二连接环36；调节驱动杆26与两个驱动摆杆23上的方形槽之间通过转动轴连接；调节驱动杆26与两个驱动摆杆23之间摆动配合；调节驱动杆26的上端通过固定连接板22安装在支撑板12的下侧；两个驱动摆杆23相互平行；两个驱动摆杆23的两端分别安装有一个传动摆杆27；两个传动摆杆27的两端分别与两个驱动摆杆23的两端通过转动副连接；传动摆杆27的中间位置上具有第一连接环35。

如图6所示，两个驱动摆杆23的后侧分别安装有一个固定板21；如图4、6所示，载物结构4安装在两个固定板21上；如图8、9所示，万向节外环39嵌套安装在调节驱动杆26上的第二连接环36内圆面上；如图8所示，传动齿环34安装在万向节外环39的一端；如图4所示，传动齿环34与驱动转轴18上具有齿牙的一端之间通过链条19连接；如图9所示，万向节中环38通过两个对称的万向节转轴40安装在万向节外环39内侧；万向节中环38和万向节外环39的轴线共线；传动轴25通过两个对称的万向节转轴40安装在万向节中环38上，且传动轴25穿过万向节中环38；安装在传动轴25和万向节中环38之间的两个万向节转轴40的轴线与安装在万向节中环38和万向节外环39之间的两个万向节转轴40的轴线相互垂直。

如图5所示，传动轴25两端所安装结构完全相同，且相互对称；如图8所示，对于传动轴25两端所安装的结构中其中一端，如图8、10所示，固定环29的一端安装在对应的传动摆杆27上的第一连接环35背向驱动摆杆23的一侧；如图10所示，梯形导块41安装在对应的固定环29的另一端；如图11所示，后轮5的一侧开有环形状的梯形导槽42；如图10所示，后轮5通过梯形导槽42与对应梯形导块41的配合安装在对应的固定环29上；如图8所示，十字万向节37的一端安装在传动轴25上；十字万向节37的另一端安装在后轮5上；十字万向节37穿过对应传动摆杆27上的第一连接环35。

如图12、13、14所示，所述十字万向节37包括第一连接柱47、连接转轴45、连接方块46、第二连接柱44、方形避让槽48、驱动连接轴43，其中如图14所示，第二连接柱44的一端上开有方形避让槽48；第二连接柱44的另一端安装在传动轴25上；如图13所示，连接方块46上具有两组连接转轴45；位于同组中的两个连接转轴45相互对称；两组连接转轴45的轴线相互垂直；如图12所示，连接方块46通过两组中的连接转轴45中其中一组连接转轴45安装在第二连接柱44上所开的方形避让槽48的两侧面上；第一连接柱47与第二连接柱44完全相同；第一连接柱47未开有方形避让槽48的一侧安装有驱动连接转轴45；第一连接柱47通过所开的方形避让槽48的两侧面安装在连接方块46上的另一组连接转轴45上；第一连接柱47通过驱动连接转轴45与对应的后车轮连接。

所述驱动转轴18通过轴承安装在支撑固定环16上。

所述两个稳定支撑杆15与固定安装杆8之间成45度夹角；45度可以使得自行车更加稳定。

所述连接方块46的边线上均具有圆形导角。

所述作为链条19的替换方案为皮带。

综上所述：本发明中设计的后驱双轮式的自行车，由于自行车进行转向时，自行车车身会发生摆动；而自行车后轮5在转向过程中，会根据前轮1的转向来自动调节其自身的转向角度；而本发明设计的自行车可以通过车身的摆动来调节两个后轮5的摆动角度；进而来适应自行车在转向过程中后车轮的转向；使得自行车在转向过程中变得更加轻松；同时本发明设计了两个后轮5，相对于传统的自行车在自行车行驶过程中变得更加稳定；不易发生翻车；同时本发明设计了载物结构4，提高了自行车的携带功能。

本发明中驱动转轴18的另一端嵌套安装在支撑固定环16上；驱动转轴18的两端分别安装有两个脚蹬17；两个驱动摆杆23之间通过调节驱动杆26连接；调节驱动杆26与两个驱动摆杆23之间摆动配合；调节驱动杆26的上端通过固定连接板22安装在支撑板12的下侧；两个驱动摆杆23的两端分别安装有一个传动摆杆27；两个传动摆杆27的两端分别与两个驱动摆杆23的两端通过转动副连接；万向节外环39嵌套安装在调节驱动杆26上的第二连接环36内圆面上；传动齿环34安装在万向节外环39的一端；传动齿环34与驱动转轴18上具有齿牙的一端之间通过链条19连接；万向节中环38通过两个对称的万向节转轴40安装在万向节外环39内侧；传动轴25通过两个对称的万向节转轴40安装在万向节中环38上；固定环29的一端安装在对应的传动摆杆27上的第一连接环35背向驱动摆杆23的一侧；梯形导块41安装在对应的固定环29的另一端；后轮5的一侧开有环形状的梯形导槽42；后轮5通过梯形导槽42与对应梯形导块41的配合安装在对应的固定环29上；十字万向节37的一端安装在传动轴25上；十字万向节37的另一端安装在后轮5上；十字万向节37穿过对应传动摆杆27上的第一连接环35；第二连接柱44的一端安装在传动轴25上；第一连接柱47通过驱动连接转轴45与对应的后车轮连接；当车座10左右摆动时，车座10就会通过车座支撑11带动车大梁9摆动；车大梁9摆动就会带动固定安装杆8摆动；固定安装杆8摆动带动支撑固定环16摆动；支撑固定环16摆动带动驱动转轴18摆动；驱动转轴18摆动带动安装在其两侧的脚蹬17摆动；在此过程中，车座10同时会通过车座支撑11带动支撑板12摆动；支撑板12摆动带动固定连接板22摆动；固定连接板22摆动带动两个驱动摆杆23摆动；驱动摆杆23摆动就会带动两个传动摆杆27摆动。

当调节驱动杆26摆动时，调节驱动杆26就会通过其上的第二连接环36带动万向节外环39摆动；万向节外环39摆动带动传动齿环34摆动；当两个传动摆杆27摆动时，两个传动摆杆27就会通过其上对应的第一连接环35带动两个固定环29摆动；两个固定环29摆动通过对应的两个梯形导块41带动两个后轮5摆动。

本发明中当传动齿环34转动时，传动齿环34就会带动万向节外环39转动；万向节外环39转动就会通过万向节中环38和对应的万向节转轴40带动传动轴25转动；传动轴25转动带动两个十字万向节37转动；两个十字万向节37转动就会带动两个后轮5转动。

本发明中为了防止两个后轮5在摆动过程中与传动轴25发生干涉，设计了两个十字万向节37，一方面在传动轴25转动过程中，通过两个十字万向节37可以将传动轴25的转动力传递到对应的两个车轮上；另一方面通过十字万向节37的万向功能，可以防止两个后轮5在摆动过程中与传动轴25发生干涉。

本发明中通过万向节中环38、万向节外环39、传动轴25和对应的万向节转轴40组成了一个万向节，一方面在传动齿环34转动过程中，通过该万向节可以将传动齿环34上的转动力传递到传动轴25上；另一方面通过该万向节的万向功能，可以防止传动齿环34在摆动过程中与传动轴25发生干涉。

具体实施方式：当人们在使用本发明设计的自行车时，在正常行驶过程中，驾驶者通过两个脚蹬17驱动驱动转轴18转动；驱动转轴18转动通过链条19带动传动齿环34转动；传动齿环34转动带动万向节外环39转动；万向节外环39转动就会通过万向节中环38和对应的万向节转轴40带动传动轴25转动；传动轴25转动带动两个十字万向节37转动；两个十字万向节37转动就会带动两个后轮5转动；两个后轮5转动驱动前轮1转动；使得自行车实现行走功能；当自行车在行驶过程中转向时，转动把手6使得把手6转动；把手6转动通过转向驱动机构驱动前轮固定支撑7转动；前轮固定支撑7转动带动前轮1转动；当前轮1转动时，后轮5就会根据前轮1的转动来自动调节其自身的转向角度；在此过程中，自行车车身会自动发生摆动，即车座10摆动，车座10摆动会通过车座支撑11带动支撑板12摆动；支撑板12摆动带动固定连接板22摆动；固定连接板22摆动带动两个驱动摆杆摆动；驱动摆杆摆动就会带动两个传动摆杆27摆动；当调节驱动杆26摆动时，调节驱动杆26就会通过其上的第二连接环36带动万向节外环39摆动；万向节外环39摆动带动传动齿环34摆动；当两个传动摆杆27摆动时，两个传动摆杆27就会通过其上对应的第一连接环35带动两个固定环29摆动；两个固定环29摆动通过对应的两个梯形导块41带动两个后轮5摆动；通过两个后轮5的摆动来适应自行车在转向过程中后车轮的转向；使得自行车在转向过程中变得更加轻松。