CN103287532A - 前驱中向后摆三轮自行车 - Google Patents

Abstract

一种由一个前轮和两个同轴后轮组成的前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：向前往复蹬踏、用绳索牵引驱动前轮转动、中部转向、后部可左右摇摆；脚踏沿着轨道前后运动带动V形活动踏杆伸展收缩，V形活动踏杆牵引绳索驱动前轮转动；W形方向把与设在坐垫下方的转向主动轴连接，纵向转向主动轴与竖向转向被动轴通过扇形齿轮咬合；7字形摇摆杆的上前端与转向被动轴的上部连接，转向被动轴的下端与7字形摇摆杆的下部通过下弦杆连接；U形板从上向下套在后轮轴上；7字形摇摆杆的下端前后分叉卡在U形板的中部且通过纵向转轴连接；在7字形摇摆杆的上部两侧与U形板的两端部设对称斜拉弹簧；一条车大梁连接车身的前部与后部，车大梁上方设座椅。

Description

前驱中向后摆三轮自行车

所属技术领域

本发明涉及交通运输领域，是一种由一个前轮和两个同轴后轮组成的三轮自行车。此三轮自行车的特征是：向前往复蹬踏、用绳索牵引驱动前轮、中部转向、后部可左右摇摆的前驱中向后摆三轮自行车。

背景技术

传统脚踏三轮自行车的缺陷是：1、长时间骑在狭小的坐垫上会使驾驶者感到不舒适。2、在快速转向时车身随着重心(人体)进行反离心力倾斜，此刻外侧后轮离开地面车身重心失去平衡，因此容易发生侧翻。3、后轮轴为驱动轴，轮轴与轮为固定整体，在转向时外侧轮与内侧轮的转速相等，因此方向难以掌控同样容易发生侧翻。4、驾驶者的双腿是做圆周循环运动，圆周运动的力度没有直接向下或者向前蹬踏的力度大。5、驾驶者身体直立空气阻力大。

发明内容

为使三轮自行车驾驶者感到舒适、安全、省力，本发明提供一种使驾驶者仰坐在有靠背的座椅上，双腿向前自由蹬踏，踏杆带动绳索驱动前轮转动；方向把的把手设在坐垫的两侧，驾驶者象操作方向盘一样操作方向把；在快速转向时车身随着重心(人体)进行反离心力倾斜，外侧轮不会因此离开地面，车体仍保持三点着地的稳定状态；在转向时前轮与后轮同时向相反方向转向且外侧轮与内侧轮的转速可自行调节；驾驶者向后仰坐向前蹬踏的力度更大且人体空气阻力小；利用座椅靠背以及突出的车头安装车篷。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一、驱动***：驱动***分为左右两套独立的绳索牵引传动组合。在前轮的上方设左右两条纵向平行、前高后低的轨道梁，轨道梁外侧对称设左右脚踏，轨道梁内侧对称设左右V形活动踏杆，脚踏与V形活动踏杆中的主动踏杆的上端通过脚踏滚轮轴连接，V形活动踏杆中的从动踏杆的上端悬挂在轨道梁中段下方；左右脚踏滚轮轴的中间各安装一个滚轮，滚轮压在轨道梁上，滚轮的凹槽面与轨道梁的圆凸面相吻合。前轮轴左右两侧对称设飞轮(超越离合器)，飞轮外圈为滚筒，滚筒内设螺旋槽，在螺旋槽的两端各固定一条绳索的绳头，将两条绳索沿着螺旋槽以相对的方向缠绕，当两条绳索在滚筒中间会合后正转向绳索(车轮前行方向)通过后导向轮，反转向绳索通过前导向轮，两条绳索再以相对的方向延伸到已收缩的V活动踏杆中的主动踏杆上的绳头卡上固定；当脚踏带动滚轮沿着轨道梁向前移动时V活动踏杆向前展开，正转向绳索从飞轮滚筒内伸出牵引飞轮正转驱动前轮，此刻反转向绳索收回滚筒内；当脚踏带动滚轮沿着轨道梁向后移动时V活动踏杆向后收缩并继续向后展开，反转向绳索从飞轮滚筒内伸出牵引飞轮反转，此刻正转向绳索收回滚筒内。左右脚踏交替往复运动驱动前轮持续转动。此驱动***的优点是：1、脚踏沿着轨道梁前后直线运动，踏杆带动绳索牵引飞轮转动，脚踏的动力方向与飞轮的动力臂(半径)的角度为固定的90°。2、驾驶者后仰前蹬的用力方式是人体腰部以下最有力的用力方式。3、左右脚蹬踏互不牵制，可交替蹬踏也可同时蹬踏，蹬踏行程长短随意。4、正转向绳索与反转向绳索共用同一滚筒，两条绳索的拉伸与回收同时进行。5、绳索的端头固定在滚筒上，因此绳索与滚筒之间不会打滑。

二、转向、摇摆***：转向、摇摆***设在车身的中后部，由W形方向把、转向主动轴、转向被动轴，扇形齿轮、固定转向主动轴与转向被动轴的梯形夹板、套在后轮轴上的U形板、摇摆杆、下玄杆、左右斜拉弹簧等组成。纵向转向主动轴设在坐垫与车大梁之间且前端略低于后端，转向主动轴的前端安装W形方向把，方向把的把手在坐垫两侧且向前倾斜，方向把设计成W形是为了在上下转动时避开坐垫与车大梁；竖向转向被动轴的上端向后倾斜，转向主动轴的后端与转向被动轴的上端通过扇形齿轮咬合；转向主动轴与转向被动轴的外套管左右两侧由两块梯形夹板固定；U形板的横截面为U，U形板的作用是平均后轮轴中心的压力，U形板的中间宽两端窄长度略短于两后轮间的轮轴，U形板倒过来从上向下套在后轮轴上；摇摆杆为弯曲的7字形，摇摆杆上前端与转向被动轴的上部连接，摇摆杆下端纵向分叉垂直向下卡在U形板的中部且通过纵向转轴与U形板连接；下弦杆的前端与转向被动轴的下端连接，下弦杆的后端与摇摆杆的下部连接；左右斜拉弹簧的上端固定在摇摆杆上部弯曲处的左右两侧，下端固定在U形板的左右两端。此转向、摇摆***的优点是：1、驾驶者双手握住身体两侧方向把的把手象操作方向盘一样上下转动。2、转向被动轴是车身转向节点，因此前轮与后轮同时向相反方向转向缩小了转弯半径。3、转向被动轴是下端向前上端向后的倾斜轴杆，在转向时车身会自然向转向方向倾斜以抗衡离心力，同时也加大了后轮的扭力，当单侧后轮遇到障碍物时只要驾驶者握稳方向把就不会轻易改变行车方向。4、因车身后部的重心位于后轮轴的中间及摇摆杆的转轴，因此当车身随着人体进行反离心力倾斜时外侧后轮不会因此离开路面，同时左右斜拉弹簧可调整车身的倾斜幅度，即使路面不平及左右后轮不在同一水平高度的情况下，车身仍可以通过人体调整保持垂直状态。

三、车大梁、座椅、车篷：车大梁是连接前后轮与后轮的主梁，车大梁的前部通过平连以及销栓与轨道梁连接，车大梁的中下部与前轮后叉上端的U形槽通过销栓连接，车大梁的尾部***梯形夹板的中缝且通过销栓与梯形夹板连成整体；车大梁前部设有几个预留孔，通过这几个预留孔可以调节车身长短。座椅的前单支撑腿固定在车大梁的前端，座椅的后双支撑腿为弧形可起到减震的作用，双后支撑腿的上端***设在座椅后背的套管内，套管内设有减震弹簧，套管上端设有螺旋调节器可调节坐垫高矮，双后支撑腿的下端夹在梯形夹板的两侧且通过销栓与梯形夹板连成整体；座椅的靠背与坐垫之间通过合页式转轴连接，靠背可向前扑倒在坐垫上；座椅设在转向节点(转向被动轴)的前部与前轮为一个整体，因此驾驶者的正前方与前轮方向同步。活动车篷由套筒、骨架、人字架、横撑、后支撑架、篷布等组成，在车头和座椅靠背背后各设两个呈倒八字形套筒，将两根由刚柔性能材料制成的骨架***车头的两个套筒然后向后弯曲，骨架尾部分别与***座椅靠背背后套筒的两个后支撑架相接，两骨架上前方之间横向设人字架，两骨架后部之间设横撑，两骨架中间设纵向顶梁，顶部安装篷布。

图1是本发明整体侧面结构图，后轮部分为中部剖视图。

图2是I-I的正面放大图，图中V形活动踏杆中的主动踏杆5-1与从动踏杆5-2收缩重合；图中3A与3B是两种型号的脚踏，3A是封闭型脚踏，3B是半封闭型脚踏。

图3是绳头卡22的侧面放大图。

图4是IV-IV的正面图，W形方向把9俯视为弧形。

图5是V-V的正面图，为车后部的摇摆***。

图6是II-II的正面放大图，表示前轮轴1左右两侧飞轮(超越离合器)外圈滚筒32以及缠绕在滚筒上的牵引绳索23、24、绳头固定点33。

图7是III-III的侧面图，本图的绳头固定点33是打的绳结。

图8是VI-VI的正面图，为车头。

图1中1.前轮轴，2.双后轮轴，4.轨道梁，5-1.主动踏杆，5-2.从动踏杆，7.前轮前叉，8.前轮后叉，9.拉杆，前轮前叉与前轮后叉之间的拉杆，10-1.座垫，10-2.靠背，10-3.合页转轴，11.后双支撑腿套管，内设减震弹簧和螺旋调节器，12.座椅后双支撑腿，13.扇形齿轮，14-1.转向主动轴，14-2.转向被动轴，15.W形方向把，16.摇摆杆，17.下弦杆，18.带弹簧的前导向轮，19.带螺旋调节器的后导向轮，20.车大梁，21.座椅前单支撑腿，23.反转向绳索，24.正转向绳索，25.手刹，26.梯形夹板，27.摇摆杆转轴，35.骨架套筒，36.骨架，37.顶梁，38.人字架，39.后支撑架套筒，40.后支撑架，41.篷布。图2中3A.封闭型脚踏，3A-1.封闭型踏柄，3A-2.U形挂环，作用是挂住脚后跟，3A-3短脚踏滚轮轴，3B.半封闭型脚踏，3B-1.半封闭型踏柄，3B-2.J形挂钩，作用是钩住脚后跟，3B-3.长脚踏滚轮轴，6.滚轮，22-1.主动踏杆反转向绳索绳头卡，22-2.主动踏杆正转向绳索绳头卡，28.横向平连(连接车大梁与轨道梁)，内设销栓，图8中29.车头横杆。图5中30.斜拉弹簧，31.U形板。图6、7中32.滚筒，33.绳头固定点，34.花鼓。

具体实施方式

以前轮轴1为支撑点分别设前轮前叉7和前轮后叉8；在前轮的上方设左右两条纵向平行、中部起拱、前高后低、前端与后端向下弯曲的轨道梁4，前轮前叉7的前端横杆支撑轨道梁4的前端，在连接点处左右对称安装带弹簧的前导向轮18；轨道梁4在后部弯曲部位通过横向平连28以及销栓与车大梁20连接，轨道梁4尾端左右对称安装带螺旋调节器的后导向轮19；为增加轨道梁4的承受力，在前轮前叉7和前轮后叉8的下部设拉杆9。轨道梁4外侧对称设左右脚踏，脚踏分为封闭型脚踏3A与半封闭型脚踏3B两种型号，封闭型脚踏3A由封闭形踏柄3A-1、U形挂环3A-2、短脚踏滚轮轴3A-3组成，半封闭型脚踏3B由半封闭形型踏柄3B-1、J形挂钩3B-2、长脚踏滚轮轴3B-3组成；短脚踏滚轮轴3A-3与U形挂环3A-2转动连接，U形挂环3A-2的作用是挂住脚后跟，U形挂环3A-2的上端卡在封闭型踏柄3A-1的两端；长脚踏滚轮轴3B-3与J形挂钩3B-2转动连接，J形挂钩3B-2的作用是钩住脚后跟，长脚踏滚轮轴3B-3与半封闭形型踏柄3B-1同轴；轨道梁4内侧对称设左右V形活动踏杆，V形活动踏杆由主动踏杆5-1与从动踏杆5-2通过转轴连接组成，可伸展收缩展开呈V形，V形活动踏杆中的从动踏杆5-2的上端悬挂在轨道梁4中段下方的转轴上，V形活动踏杆中的主动踏杆5-1的上端与轨道梁4外侧的脚踏3A或3B通过脚踏滚轮轴3A-3或3B-3连接；左右脚踏滚轮轴3A-3或3B-3中间各安装一个滚轮6，滚轮6压在轨道梁4上，滚轮6的凹槽面与轨道梁4的圆凸面相吻合；当V形活动踏杆中的主动踏杆5-1与从动踏杆5-2收缩并拢时滚轮6与轨道梁4之间应有缝隙。在前轮轴1左右两侧对称设飞轮(超越离合器)，飞轮外圈为滚筒32，滚筒32内设螺旋槽，在螺旋槽两端的绳头固定点33各固定一条绳索的绳头，将两条绳索沿着螺旋槽以相对的方向缠绕，当两条绳索在滚筒32中间会合后正转向(车轮前行的方向)绳索24通过带螺旋调节器的后导向轮19，反转向绳索23通过带弹簧的前导向轮18，两条绳索再以相对的方向延伸到已收缩的V形活动踏杆中的主动踏杆5-1上的绳头卡22-1、22-2固定。转向主动轴14-1为前后纵向，设在坐垫10-1与车大梁20之间且前端略低于后端，转向主动轴14-1的前端安装W形方向把9，W形方向把9正视是W形，W形方向把9俯视是弧形因此把手向前倾斜；转向被动轴14-2为竖向立杆且下端向前倾斜，转向主动轴14-1的后端与转向被动轴14-2的上端通过扇形齿轮13咬合，转向主动轴14-1与转向被动轴14-2之间的夹角小于90°；转向主动轴14-1的外套管与转向被动轴14-2的外套管左右两侧由两块梯形夹板26相夹接；U形板31的横截面为U形，U形板31中间宽两端窄长度略小于两后轮之间的轮轴，将U形板31倒过来从上往下套在后轮轴2上；摇摆杆16为弯曲的7字形，摇摆杆16上前端与转向被动轴14-2的上部连接，摇摆杆16下端纵向分叉垂直向下卡在U形板31的中部且通过纵向摇摆杆转轴27与U形板31转动连接；下弦杆17的前端与转向被动轴14-2的下端连接，下弦杆17的后端与摇摆杆16的下部连接；左右斜拉弹簧的上端固定在摇摆杆16上部弯曲处的左右两侧，左右斜拉弹簧的下端固定在U形板31的左右两端。车大梁20的横截面为长方形，车大梁20前高后低是连接车身前部与后部的主梁，车大梁20的前部通过横向平连28以及销栓与轨道梁4连接，车大梁20的中下部与前轮后叉8上端的U形槽通过销栓连接，车大梁20的尾部***梯形夹板26的中缝且通过销栓与梯形夹板26连成整体；车大梁20前部设有几个预留孔，通过这几个预留孔可以调节车身长短。座椅的前单支撑腿21固定在车大梁20的前端，座椅的后双支撑腿12为弧形，座椅的后双支撑腿12的上端***设在座椅背后的套管11内，套管11内设有减震弹簧，套管上端设有螺旋调节器可调节坐垫高矮，座椅后双支撑腿12的下端夹在梯形夹板26的两侧通过销栓与梯形夹板26连成整体；座椅的靠背10-2与坐垫10-1之间通过合页转轴10-3连接，靠背10-2向前扑倒在坐垫10-1上；在车头和座椅靠背10-2的背后各设两个呈倒八字形套筒35、39，将两根由刚柔性能材料制成的车篷骨架36***车头的两个套筒35然后向后弯曲，骨架尾部分别与***座椅靠背10-2背后的支撑架套筒39的两个后支撑架40相接，两条骨架36上前方之间设横向人字架38，后部设横撑，中间设纵向顶梁37，顶部安装篷布41。

Claims (10)

1.一种向前往复蹬踏、用绳索牵引驱动前轮转动、中部转向、后部可左右摇摆的前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：脚踏沿着轨道前后运动带动V形活动踏杆伸展收缩，V形活动踏杆牵引绳索驱动前轮转动；W形方向把与设在坐垫下方的转向主动轴连接，纵向转向主动轴与竖向转向被动轴通过扇形齿轮连接，转向被动轴的上部连接7字形摇摆杆的上前端，转向被动轴的下端与7字形摇摆杆的下部通过下弦杆连接，U形板从上向下套在后轮轴上，7字形摇摆杆的下端前后分叉垂直向下卡在U形板的中部且通过纵向转轴连接，在7字形摇摆杆的上部左右两侧与U形板的两端设对称斜拉弹簧；一条车大梁连接车身的前部与后部，车大梁上方设座椅，座椅有靠背，利用突出的车头与座椅靠背安装车篷。

2.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：以前轮轴为支撑点分别设前轮前叉和前轮后叉；在前轮的上方设左右两条纵向平行的轨道梁，前轮前叉的前端支撑轨道梁的前端，在轨道梁的前端与后端左右对称安装导向轮；轨道梁后部与车大梁的前部连接；轨道梁外侧对称设左右脚踏，轨道梁内侧对称设左右V形活动踏杆，V形活动踏杆中的主动踏杆与从动踏杆通过转轴连接，V形活动踏杆中的从动踏杆的上端悬挂在轨道梁中段下方的转轴上，V形活动踏杆中的主动踏杆的上端与轨道梁外侧脚踏通过脚踏滚轮轴连接；左右脚踏滚轮轴中间各安装一个滚轮，滚轮压在轨道梁上。

3.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：在前轮轴左右两侧对称设飞轮(超越离合器)，飞轮外圈为滚筒，滚筒内设螺旋槽，在螺旋槽两端各固定一条绳索的绳头，将两条绳索沿着螺旋槽以相对的方向缠绕，当两条绳索在滚筒中间会合后正转向(车轮前行的方向)绳索通过后导向轮，反转向绳索通过前导向轮，两条绳索再以相对的方向延伸到已收缩的V形活动踏杆中的主动踏杆上的同一部位将绳头固定。

4.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：纵向转向主动轴设在坐垫与车大梁之间，转向主动轴的前端安装W形方向把，纵向转向主动轴后端与竖向转向被动轴的上端通过扇形齿轮咬合；转向主动轴的外套管与转向被动轴的外套管左右两侧由两块梯形夹板相夹。

5.U形板的横截面为U形，U形板中间宽两端窄，长度略小于两后轮间距，U形板倒过来从上往下套在后轮轴上；摇摆杆为弯曲的7字形，上前端与转向被动轴的上部连接，下端纵向分叉垂直向下卡在U形板的中部且通过纵向转轴与U形板转动连接；转向被动轴的下端与摇摆杆的下部通过下弦杆连接；7字形摇摆杆上部弯曲处的左右两侧与U形板的左右两端设对称斜拉弹簧。

6.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：前轮后叉的上端支撑车大梁的中下部，车大梁的尾部***梯形夹板的中缝且通过销栓与梯形夹板连成整体。

7.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：座椅的前单支撑腿固定在车大梁的前端，座椅的后双支撑腿为弧形，上端***设在座椅后背的套管，套管内设有减震弹簧和螺旋调节器；座椅的后双支撑腿的下端夹在梯形夹板左右两侧通过销栓与梯形夹板连成整体，座椅的靠背与坐垫之间通过合页转轴连接。

8.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：在车头和座椅靠背的背后各设两个呈倒八字形套筒，将两根由刚柔性能材料制成的车篷骨架***车头的两个套筒然后向后弯曲，两条车篷骨架的尾部分别与***座椅靠背背后套筒的两个后支撑架相接，骨架顶部安装篷布。

9.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：封闭型脚踏由封闭型踏柄、U形挂环、短脚踏滚轮轴组成，短脚踏滚轮轴与U形挂环转动连接，U形挂环的上端卡在封闭型踏柄的两端。

10.根据权利要求1所述前驱中向后摆三轮自行车，其特征是：半封闭型脚踏由半封闭型踏柄、J形挂钩、长脚踏滚轮轴组成，长脚踏滚轮轴与J形挂钩转动连接，长脚踏滚轮轴与半封闭型踏柄同轴。

Images