CN108528610A - 一种基于宽车轮摩擦制动的自行车 - Google Patents

Abstract

本发明属于自行车技术领域，尤其涉及一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，它包括车把、前车轮、车梁杆、前支撑杆、第二轴套、第二支撑杆、第三支撑杆、U型支撑板、前皮带轮、第一脚踏、执行机构等，其中两个宽前车轮和两个宽后车轮可以更好地与地面摩擦制动，缩短制动距离；两个宽前车轮和两个宽后车轮也能避免自行车在急速刹车时车轮产生大的横摆，防止自行车摔倒，保护了骑行者。另外通过调节器使执行机构中的弧形梯型板动作，进而调节车架的允许摆动角度，这样就能更好地适应自行车不同的转弯情况。本发明结构简单，具有较好的实用效果。

Description

一种基于宽车轮摩擦制动的自行车

技术领域

本发明属于自行车技术领域，尤其涉及一种基于宽车轮摩擦制动的自行车。

背景技术

目前传统的自行车在刹车过程中，通过刹车机构使自行车车轮的旋转速度快速降下来，然后再通过自行车轮胎与地面的摩擦来使自行车停止下来。在正常刹车时，自行车能平稳的停下来，但是在骑行者快速骑行时，自行车车轮的旋转速度很快；当骑行者遇到突发情需要况快速刹车时，自行车车轮在极短时间内从快速旋转变为缓慢旋转，甚至停止旋转。由于普通自行车的轮胎宽度很窄，所以在自行车极短时间内制动时，自行车车轮很有可能产生非常大的横摆，这很有可能使骑行者失控而摔倒。另外，同样由于自行车轮胎的宽度很窄，所以极短时间内制动过程中，自行车的制动距离会变长，这也会给骑行者避让突发情况造成一定的隐患。为了防止自行车在极短时间刹车时，自行车车轮产生大的横摆，同时能保证自行车的制动距离大大缩短，所以就需要设计一种高效且平稳制动的自行车。

本发明设计一种基于宽车轮摩擦制动的自行车解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：它包括车把、弧形板、第一环套、第一支撑杆、第一轴套、前车轮、车梁杆、前支撑杆、第二轴套、第二支撑杆、第三支撑杆、U型支撑板、后支撑杆、座杆、车座、前皮带轮、第一脚踏、执行机构、后车轮、车首杆、车首管套、第三轴套、第二皮带轮、第二皮带、第五支撑杆、第四轴套、第一皮带轮、第一皮带、第二脚踏、第一曲柄板、第二曲柄板、第二固定轴、第三固定轴、后皮带轮、第四固定轴、皮带槽、第一固定轴、调节器，其中车梁杆的一端安装有车首管套；车座通过坐杆安装在车梁杆远离车首管套一端的外圆面上，且车座位于车梁杆的上侧；前支撑杆的一端安装在车梁杆安装有车首管套一端的外圆面上，另一端安装有第二轴套；前支撑杆位于车梁杆的下侧；第二支撑杆的一端安装在第二轴套的外圆面上，另一端安装有执行机构；后支撑杆的一端安装在车梁杆远离车首管套一端的外圆面上，另一端安装有U型支撑板；后支撑杆位于车梁杆的下侧；第三支撑杆的一端安装在第二支撑杆的外圆面上，另一端安装在U型支撑板远离后支撑杆的一侧上；第三支撑杆靠近执行机构。

车首杆的一端安装有弧形板，另一端穿过车首管套且安装有车把；调节器安装在车把上；弧形板的下端安装有第一环套；第一固定轴的两端对称地安装有两个前车轮；第一轴套安装在第一固定轴的外圆面上，且第一轴套位于两个前车轮之间；第一支撑杆的一端安装在第一轴套的外圆面上，另一端安装在第一环套中。

第二固定轴的一端安装有第一曲柄板，另一端穿过第二轴套且安装有第二曲柄板；前皮带轮安装在第二固定轴的外圆面上，且前皮带轮位于第二轴套与第二曲柄板之间；第一脚踏通过轴安装在第一曲柄板远离第二固定轴的一端上；第二脚踏通过轴安装在第二曲柄板远离第二固定轴的一端上。

第五支撑杆的一端安装有第三轴套，另一端安装有第四轴套；执行机构与第三轴套相连接；第三固定轴的一端安装有第一皮带轮，另一端穿过第三轴套且安装有第二皮带轮；第四固定轴安装在第四轴套中，且第四固定轴穿过第四轴套；第四固定轴的两端对称地安装有两个后车轮；后皮带轮安装在第四固定轴的外圆面上；后皮带轮位于第四轴套与后车轮之间，且后皮带轮与第二皮带轮位于第五支撑杆的同一侧；后皮带轮与第二皮带轮处于同一平面；前皮带轮与第一皮带轮位于第二支撑杆的同一侧，且前皮带轮与第一皮带轮处于同一平面。

上述前皮带轮的外圆面上开有皮带槽；后皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第一皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第二皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第一皮带安装在前皮带轮的皮带槽和第一皮带轮的皮带槽中；第二皮带安装在后皮带轮的皮带槽和第二皮带轮的皮带槽中。

上述执行机构包括第四支撑杆、第一圆盘、滑柱、第一弹簧、第二圆盘、空心圆柱、螺旋滑槽、杆孔、滑动腔、第二环套、第二弹簧、弧形梯型板、滑块条、拉杆、钢丝绳、直滑槽、弧形滑槽、弧形滑腔、拉杆滑孔，其中空心圆柱安装在第二支撑杆上；空心圆柱中具有滑动腔；空心圆柱远离第二支撑杆的侧面上开有杆孔；杆孔与滑动腔相通；滑动腔的内圆面上沿轴线方向对称地开有两个螺旋滑槽，且螺旋滑槽的投影弧度为35度；两个螺旋滑槽相通；第二圆盘安装在滑动腔中；第四支撑杆的一端安装在第三轴套的外圆面上，另一端穿过杆孔且安装有第一圆盘；第一圆盘位于滑动腔中；第一圆盘的外圆面上安装有滑柱；滑柱位于螺旋滑槽中，且滑柱滑动于螺旋滑槽；第一弹簧的一端安装在第一圆盘上，另一端安装在第二圆盘上；第二环套的一端安装在空心圆柱的外圆面上，另一端伸出空心圆柱；第四支撑杆靠近第一圆盘的外圆面上沿着第四支撑杆的轴线方向开有直滑槽；第二环套伸出空心圆柱的一端内圆面上沿着周向方向开有弧形滑槽；第二环套中沿周向方向开有弧形滑腔；弧形滑腔与弧形滑槽相通，且弧形通槽位于弧形滑腔的中间位置；第二环套安装在空心圆柱的一端端面上开有拉杆滑孔；拉杆滑孔与弧形滑腔相通；弧形梯型板安装在弧形滑腔中；弧形梯型板由弧形短板、弧形长板和两个弧形侧板构成；第二弹簧的一端安装在弧形长板上，另一端安装在弧形滑腔远离拉杆滑孔的侧面上；拉杆的一端安装在弧形短板上，另一端穿出拉杆滑孔且安装有钢丝绳；钢丝绳远离拉杆的一端安装在调节器上；滑块条的一端位于在直滑槽中，另一端位于弧形滑槽中；滑块条滑动于直滑槽中；滑块条滑动于弧形滑槽中；滑块条位于弧形梯型板中。

作为本技术的进一步改进，它还包括把套，其中两个把套分别安装在车把的两端。

作为本技术的进一步改进，上述滑柱远离第一圆盘的一端具有圆角。

作为本技术的进一步改进，上述第一皮带轮和第二皮带轮大小相同；前皮带轮的直径大于第一皮带轮的直径；第二皮带轮的直径大于后皮带轮的直径。

作为本技术的进一步改进，上述第一弹簧为压缩弹簧，且第一弹簧始终处于压缩状态。

作为本技术的进一步改进，上述两个螺旋滑槽相通连接点命名为A点；当空心圆柱未旋转时，滑柱位于A点处。

作为本技术的进一步改进，当第四支撑杆未轴向移动时，滑块条位于直滑槽靠近第一圆盘的一端处。

作为本技术的进一步改进，当第二环套未旋转时，滑块条位于弧形滑槽的中间位置。

本发明中由车首管套、车梁杆、后支撑杆、前支撑杆、第二轴套、第二支撑杆、第三支撑杆和U型支撑板构成了车架；在车架摆动时，车架可以带动车首杆摆动；在车架摆动时，第二支撑杆带动空心圆柱围绕第二支撑杆的轴线旋转。U型支撑板的过渡设计在于，在车架向第一皮带方向倾倒时，U型支撑板向第一皮带方向倾倒，U型支撑板不会对第一皮带的传动造成干涉。

车首杆被车首管套固定，且车首杆可以围绕自己的轴线旋转；车首杆可以跟随车架摆动；车首杆可以带动弧形板围绕车首杆的轴线旋转，弧形板带动第一环套摆动，进而第一环套可以经第一支撑杆、第一轴套和第一固定轴带动前车轮转向。第一支撑杆被第一环套固定，且相对地第一支撑杆可以围绕第一环套的轴线旋转。

第二固定轴被第二轴套固定，且第二固定轴可以围绕自己的轴线旋转；第一脚蹬可以经第一曲柄板带动第二固定轴旋转，第二脚蹬可以经第二曲柄板带动第二固定轴旋转；第二固定轴可以带动前皮带轮旋转；第三固定轴被第三轴套固定，且第三固定轴可以围绕自己的轴线旋转；前皮带轮可以经第一皮带轮带动第一皮带轮旋转；第一皮带轮可以经第三固定轴带动第二皮带轮旋转；第二皮带轮可以经第二皮带带动后皮带轮旋转；第四固定轴被第四轴套固定，第四固定轴可以围绕自己的轴线旋转；后皮带轮可以经第四固定轴带动后车轮旋转。

前皮带轮、第一皮带轮、第二皮带轮和后皮带轮上的皮带槽的槽深比较深，这样就能保证第一皮带和第二皮带在传动过程中不会从皮带槽中脱离，另外第一皮带的扭曲后的传动也不会从皮带槽中脱离。

本发明中的前车轮和后车轮的宽度大于普通自行车车轮的宽度，这样宽车轮的设计有助于增加车轮与地面的摩擦制动效果，缩短了制动距离。另外两个前车轮和两个后车轮的设计使得自行车更加平衡，不容易倾倒。但是，前车轮和后车轮的宽度大于普通自行车车轮的宽度设计在转向的时候有两个方面的不足：第一，在转向时，因为车轮很宽，车轮倾倒需要较大力臂，所以自行车整体倾倒很难，较难克服转向时的离心力，存在一定的危险性；第二，即使自行车整体转向倾倒能完成，本发明的宽车轮与地面接触面仅仅为轮胎的边缘，与本发明的自行车正常行驶时宽车轮与地面接触的面积小很多，宽车轮在转向时所提供的摩擦力与宽车轮直线行驶时所提供的摩擦力相差较大，宽车轮在转弯时使用效果较差。所以本发明中车架倾摆而宽车轮不倾摆的设计来解决这样的问题。

第一皮带轮和第二皮带轮大小相同，前皮带轮的直径大于第一皮带轮的直径，第二皮带轮的直径大于后皮带轮的直径；这样的设计就像普通自行车的前牙盘的直径大于后牙盘的直径一样，保证在自行车长距离骑行中，能够更省力一些。

本发明中的调节器可以拉动钢丝绳来调整拉杆在弧形滑腔的长度，进而拉杆可以带动弧形梯型板在弧形滑腔中滑动。第二弹簧可以使弧形梯型板移动复位。

对于执行机构：空心圆柱被第二支撑杆固定；第一圆盘位于空心圆柱中，第四支撑杆的一端穿过空心圆柱上的杆孔且安装在第一圆盘上，那么相对地空心圆柱将第一圆盘和第四支撑杆固定。第二环套固定在空心圆柱上，那么空心圆柱可以带动第二环套旋转。滑动腔的内圆面上沿轴线方向对称地开有两个螺旋滑槽，滑柱滑动于螺旋滑槽中的设计在于，当车架倾斜摆动时，第二支撑杆带动空心圆柱旋转，在螺旋滑槽的引导下，滑柱相对地向第二圆盘方向移动，滑柱带动第一一圆盘向第二圆盘方向移动，第一圆盘经第四支撑杆和第三轴套带动第三固定轴向第二圆盘方向移动，进而第一皮带轮与前皮带轮之间的距离缩短。在车架倾斜摆动时，第二轴套经第二固定轴带动前皮带轮倾斜摆动，此时第一皮带轮依然处于竖直状态，那么第一皮带会产生一定的扭曲。执行机构就可以使得第一皮带轮与前皮带轮之间的距离缩短，来补偿第一皮带因为扭曲造成的传动距离的缩短，这样扭曲的第一皮带依然能传动。在空心圆柱带动第二环套旋转，第一圆盘带动第四支撑杆向第二圆盘移动的过程中，滑块条相对地在直滑槽和弧形滑槽中滑动。

弧形梯型板的设计在于，由于弧形短板和弧形长板的存在，在滑块条从弧形短板向弧形长板的方向相对移动时，滑块条相对可以摆动的角度越来越大。在滑块条位于弧形短板处时，滑块条相对的所能允许最大摆动角度为20度，进而第二环套和空心圆柱所能旋转的角度被限制在20度以内，这样的设计可以使得在空心圆柱的正反旋转在20度以内，进而车架倾斜摆动的角度也被限制在20度以内；车架的倾斜摆动20度以内，依然能满足自行车的普通转弯。另外在两个宽前车轮和两个宽后车轮的平衡支撑下，即便自行车在不行走时，骑行者使车架正反倾斜摆动20度以内时，自行车也不会摔倒；即使在湿滑路面上行驶，当车轮与湿滑路面打滑时，也能在自行车不倒的情况下停下来，保护了骑行者的安全。螺旋滑槽的投影弧度为35度的设计在于，当滑块条在靠近弧形长板的位置时相对正反摆动时，滑块条所能正反摆动的角度为35度，使滑块条最大摆动角度能与螺旋滑槽所能允许滑柱的相对摆动角度相对应。

第一弹簧始终处于压缩状态的设计在于，保证在空心圆柱未旋转时，第一圆盘和第二圆盘始终被撑开，也能保证滑动圆柱始终处于两个螺旋滑槽相通连接点处。第一弹簧也有助于第二圆盘的复位。滑柱的一端具有圆角的设计在于，便于滑柱子螺旋滑槽中螺旋滑动。

当骑行者正常骑行过程中，车架处于竖直状态；此时第一环套未旋转，摆块位于弧形槽的中间位置；此时空心圆柱未旋转，滑柱位于A点处，第四支撑杆未轴向移动时，滑块条位于直滑槽靠近第一圆盘的一端处；第二环套未旋转时，滑块条位于弧形滑槽的中间位置，且滑块条靠近弧形短板。

在自行车转弯的过程中，通过摆动车把，车把经车首杆、弧形板、第一环套、第一支撑杆、第一轴套带动第一固定轴摆动，进而前车轮转向。同时在转弯的过程中，由于自行车离心力的作用，骑行者会自然地倾斜摆动一定角度以克服离心力；骑行者带动车架倾斜摆动，车架中的第二支撑杆带动空心圆柱旋转；在车架倾斜摆动时，第二轴套经第二固定轴带动前皮带轮倾斜摆动，此时第一皮带轮依然处于竖直状态，那么第一皮带会产生一定的扭曲；在空心圆柱旋转时，在螺旋滑槽的引导下，滑柱相对地向第二圆盘方向移动，滑柱带动第一圆盘向第二圆盘方向移动，第一弹簧进一步被压缩；第一圆盘经第四支撑杆和第三轴套带动第三固定轴向第二圆盘方向移动，进而第一皮带轮与前皮带轮之间的距离缩短；这样第一皮带轮与前皮带轮之间的距离缩短，来补偿第一皮带因为扭曲造成的传动距离的缩短，这样扭曲的第一皮带依然能传动。

当自行车需要大角度快速转弯时，此时自行车的离心力比较大，车架在正反倾斜摆动20以内已经不能克服比较大的离心力，所以车架需要更大角度的摆动才行。骑行车可以通过调节器调节拉动钢丝绳，钢丝绳经拉杆拉动弧形梯形板向背离第二弹簧的方向移动，第二弹簧被拉伸；进而滑块条相对地从弧形短板向弧形长板的方向相对移动，滑块条相对可以摆动的角度越来越大；最终通过调节钢丝绳，使得滑块条位于弧形梯形板的不同位置，进而限制了第二环套和空心圆柱的摆动角度；这样骑行者就根据不同的转弯情况来调节车架的倾斜摆动角度，使自行车能更好地转弯。

当自行车在高速行驶过程中因为突发意外而急速刹车时，两个宽前车轮和两个宽后车轮可以更好地与地面摩擦制动，使得自行车在较短距离内停下来；另外两个宽前车轮和两个宽后车轮也能避免自行车在急速刹车时车轮产生大的横摆，防止自行车摔倒，保护了骑行者。

当自行车转弯完成后，骑行者带动车架恢复到竖直状态，在空心圆柱反向旋转和第一弹簧的复位力下，滑柱相对地恢复到两个螺旋滑槽相通连接点处；第一皮带不再被扭曲。通过调节器释放钢丝绳，使钢丝绳处于松弛状态，那么在第二弹簧的复位作用下，弧形梯型板移动复位到原始位置；弧形梯型板复位后，钢丝绳再次处于被拉紧的状态，以满足调节器的下次调节。

相对于传统的自行车技术，本发明利用两个宽前车轮和两个宽后车轮可以更好地与地面摩擦制动，缩短制动距离；两个宽前车轮和两个宽后车轮也能避免自行车在急速刹车时车轮产生大的横摆，防止自行车摔倒，保护了骑行者。另外通过调节器使执行机构中的弧形梯型板动作，进而调节车架的允许摆动角度，这样就能更好地适应自行车不同的转弯情况。本发明结构简单，具有较好的实用效果。

附图说明

图1是自行车整体示意图。

图2是自行车整体剖面正视（一）示意图。

图3是自行车整体剖面正视（二）示意图。

图4是车架整体示意图。

图5是第一脚蹬和第二脚蹬安装俯视示意图。

图6是前皮带轮安装示意图。

图7是第一皮带轮和后皮带轮安装示意图。

图8是第一皮带和第二皮带安装示意图。

图9是后车轮安装示意图。

图10是执行机构剖面正视示意图。

图11是空心圆柱剖面示意图。

图12是空心圆柱透视正视示意图。

图13是图12的空心圆柱剖面示意图。

图14是第一弹簧安装示意图。

图15是滑柱安装示意图。

图16是第二环套剖面（一）示意图。

图17是第二环套剖面（二）示意图。

图18是第二环套示意图。

图19是滑块条安装剖面示意图。

图20是图19中的空心圆柱剖面示意图。

图21是图19的剖面示意图。

图22是拉杆安装示意图。

图23是弧形板安装示意图。

图24是前车轮示意图。

图25是前车轮安装俯视示意图。

图26是调节器安装示意图。

图中标号名称：1、车把；2、把套；3、弧形板；4、第一环套；5、第一支撑杆；6、第一轴套；7、前车轮；8、车梁杆；9、前支撑杆；10、第二轴套；12、第二支撑杆；13、第三支撑杆；14、U型支撑板；15、后支撑杆；16、座杆；17、车座；18、前皮带轮；19、第一脚踏；20、执行机构；21、后车轮；22、车首杆；23、车首管套；24、第四支撑杆；25、第三轴套；26、第二皮带轮；27、第二皮带；28、第五支撑杆；29、第四轴套；30、第一皮带轮；31、第一皮带；33、第二脚踏；34、第一曲柄板；35、第二曲柄板；36、第二固定轴；37、第三固定轴；38、后皮带轮；39、第四固定轴；40、皮带槽；41、第一圆盘；42、滑柱；43、第一弹簧；44、第二圆盘；45、空心圆柱；46、螺旋滑槽；48、圆角；49、杆孔；50、滑动腔；53、第一固定轴；55、调节器；56、第二环套；57、第二弹簧；58、弧形梯型板；59、滑块条；60、拉杆；61、钢丝绳；62、直滑槽；63、弧形滑槽；64、弧形滑腔；65、拉杆滑孔；66、弧形短板；67、弧形长板；68、弧形侧板。

具体实施方式

如图1、6、9、24所示，它包括车把1、弧形板3、第一环套4、第一支撑杆5、第一轴套6、前车轮7、车梁杆8、前支撑杆9、第二轴套10、第二支撑杆12、第三支撑杆13、U型支撑板14、后支撑杆15、座杆16、车座17、前皮带轮18、第一脚踏19、执行机构20、后车轮21、车首杆22、车首管套23、第三轴套25、第二皮带轮26、第二皮带27、第五支撑杆28、第四轴套29、第一皮带轮30、第一皮带31、第二脚踏33、第一曲柄板34、第二曲柄板35、第二固定轴36、第三固定轴37、后皮带轮38、第四固定轴39、皮带槽40、第一固定轴53、调节器55，如图2、4所示，其中车梁杆8的一端安装有车首管套23；车座17通过坐杆安装在车梁杆8远离车首管套23一端的外圆面上，且车座17位于车梁杆8的上侧；前支撑杆9的一端安装在车梁杆8安装有车首管套23一端的外圆面上，另一端安装有第二轴套10；前支撑杆9位于车梁杆8的下侧；第二支撑杆12的一端安装在第二轴套10的外圆面上，另一端安装有执行机构20；后支撑杆15的一端安装在车梁杆8远离车首管套23一端的外圆面上，另一端安装有U型支撑板14；后支撑杆15位于车梁杆8的下侧；第三支撑杆13的一端安装在第二支撑杆12的外圆面上，另一端安装在U型支撑板14远离后支撑杆15的一侧上；第三支撑杆13靠近执行机构20。

如图1、23所示，车首杆22的一端安装有弧形板3，另一端穿过车首管套23且安装有车把1；如图26所示，调节器55安装在车把1上；如图23所示，弧形板3的下端安装有第一环套4；如图24、25所示，第一固定轴53的两端对称地安装有两个前车轮7；第一轴套6安装在第一固定轴53的外圆面上，且第一轴套6位于两个前车轮7之间；第一支撑杆5的一端安装在第一轴套6的外圆面上，另一端安装在第一环套4中。

如图5、6所示，第二固定轴36的一端安装有第一曲柄板34，另一端穿过第二轴套10且安装有第二曲柄板35；前皮带轮18安装在第二固定轴36的外圆面上，且前皮带轮18位于第二轴套10与第二曲柄板35之间；第一脚踏19通过轴安装在第一曲柄板34远离第二固定轴36的一端上；第二脚踏33通过轴安装在第二曲柄板35远离第二固定轴36的一端上。

如图3、9所示，第五支撑杆28的一端安装有第三轴套25，另一端安装有第四轴套29；执行机构20与第三轴套25相连接；如图5、7所示，第三固定轴37的一端安装有第一皮带轮30，另一端穿过第三轴套25且安装有第二皮带轮26；如图7、9所示，第四固定轴39安装在第四轴套29中，且第四固定轴39穿过第四轴套29；如图5、7所示，第四固定轴39的两端对称地安装有两个后车轮21；后皮带轮38安装在第四固定轴39的外圆面上；后皮带轮38位于第四轴套29与后车轮21之间，且后皮带轮38与第二皮带轮26位于第五支撑杆28的同一侧；后皮带轮38与第二皮带轮26处于同一平面；前皮带轮18与第一皮带轮30位于第二支撑杆12的同一侧，且前皮带轮18与第一皮带轮30处于同一平面。

如图6所示，上述前皮带轮18的外圆面上开有皮带槽40；如图7所示，后皮带轮38的外圆面上开有皮带槽40；如图8所示，第一皮带轮30的外圆面上开有皮带槽40；第二皮带轮26的外圆面上开有皮带槽40；第一皮带31安装在前皮带轮18的皮带槽40和第一皮带轮30的皮带槽40中；第二皮带27安装在后皮带轮38的皮带槽40和第二皮带轮26的皮带槽40中。

如图10、11、21所示，上述执行机构20包括第四支撑杆24、第一圆盘41、滑柱42、第一弹簧43、第二圆盘44、空心圆柱45、螺旋滑槽46、杆孔49、滑动腔50、第二环套56、第二弹簧57、弧形梯型板58、滑块条59、拉杆60、钢丝绳61、直滑槽62、弧形滑槽63、弧形滑腔64、拉杆滑孔65，如图4所示，其中空心圆柱45安装在第二支撑杆12上；如图11所示，空心圆柱45中具有滑动腔50；空心圆柱45远离第二支撑杆12的侧面上开有杆孔49；杆孔49与滑动腔50相通；如图13是如图12中空心圆柱45沿着粗实圆线的剖面图，且把粗实圆线外侧的空心圆柱45剖掉；如图11、12、13所示，滑动腔50的内圆面上沿轴线方向对称地开有两个螺旋滑槽46，且螺旋滑槽46的投影弧度为35度；两个螺旋滑槽46相通；如图10、14所示，第二圆盘44安装在滑动腔50中；第四支撑杆24的一端安装在第三轴套25的外圆面上，另一端穿过杆孔49且安装有第一圆盘41；第一圆盘41位于滑动腔50中；如图14、15所示，第一圆盘41的外圆面上安装有滑柱42；如图10所示，滑柱42位于螺旋滑槽46中，且滑柱42滑动于螺旋滑槽46；如图10、14所示，第一弹簧43的一端安装在第一圆盘41上，另一端安装在第二圆盘44上；第二环套56的一端安装在空心圆柱45的外圆面上，另一端伸出空心圆柱45；如图14所示，第四支撑杆24靠近第一圆盘41的外圆面上沿着第四支撑杆24的轴线方向开有直滑槽62；如图16、17、18所示，第二环套56伸出空心圆柱45的一端内圆面上沿着周向方向开有弧形滑槽63；如图20是如图19中第二环套56沿着粗实圆线的剖面图，且把粗实圆线外侧的空心圆柱45剖掉；如图16、20所示，第二环套56中沿周向方向开有弧形滑腔64；弧形滑腔64与弧形滑槽63相通，且弧形通槽位于弧形滑腔64的中间位置；第二环套56安装在空心圆柱45的一端端面上开有拉杆滑孔65；拉杆滑孔65与弧形滑腔64相通；如图21是如图19中结构沿着粗实圆线的剖面图，且把粗实圆线外侧结构剖掉；如图19、21所示，弧形梯型板58安装在弧形滑腔64中；如图22所示，弧形梯型板58由弧形短板66、弧形长板67和两个弧形侧板68构成；如图21、22所示，第二弹簧57的一端安装在弧形长板67上，另一端安装在弧形滑腔64远离拉杆滑孔65的侧面上；拉杆60的一端安装在弧形短板66上，另一端穿出拉杆滑孔65且安装有钢丝绳61；如图22、26所示，钢丝绳61远离拉杆60的一端安装在调节器55上；如图10、19所示，滑块条59的一端位于在直滑槽62中，另一端位于弧形滑槽63中；滑块条59滑动于直滑槽62中；滑块条59滑动于弧形滑槽63中；如图22所示，滑块条59位于弧形梯型板58中。

如图26所示，它还包括把套2，其中两个把套2分别安装在车把1的两端。

如图15所示，其特征在于：上述滑柱42远离第一圆盘41的一端具有圆角48。

上述第一皮带轮30和第二皮带轮26大小相同；前皮带轮18的直径大于第一皮带轮30的直径；第二皮带轮26的直径大于后皮带轮38的直径。

上述第一弹簧43为压缩弹簧，且第一弹簧43始终处于压缩状态。

上述两个螺旋滑槽46相通连接点命名为A点；当空心圆柱45未旋转时，滑柱42位于A点处。

当第四支撑杆24未轴向移动时，滑块条59位于直滑槽62靠近第一圆盘41的一端处。

当第二环套56未旋转时，滑块条59位于弧形滑槽63的中间位置。

本发明中由车首管套23、车梁杆8、后支撑杆15、前支撑杆9、第二轴套10、第二支撑杆12、第三支撑杆13和U型支撑板14构成了车架；在车架摆动时，车架可以带动车首杆22摆动；在车架摆动时，第二支撑杆12带动空心圆柱45围绕第二支撑杆12的轴线旋转。U型支撑板14的过渡设计在于，在车架向第一皮带31方向倾倒时，U型支撑板14向第一皮带31方向倾倒，U型支撑板14不会对第一皮带31的传动造成干涉。

车首杆22被车首管套23固定，且车首杆22可以围绕自己的轴线旋转；车首杆22可以跟随车架摆动；车首杆22可以带动弧形板3围绕车首杆22的轴线旋转，弧形板3带动第一环套4摆动，进而第一环套4可以经第一支撑杆5、第一轴套6和第一固定轴53带动前车轮7转向。第一支撑杆5被第一环套4固定，且相对地第一支撑杆5可以围绕第一环套4的轴线旋转。

第二固定轴36被第二轴套10固定，且第二固定轴36可以围绕自己的轴线旋转；第一脚蹬可以经第一曲柄板34带动第二固定轴36旋转，第二脚蹬可以经第二曲柄板35带动第二固定轴36旋转；第二固定轴36可以带动前皮带轮18旋转；第三固定轴37被第三轴套25固定，且第三固定轴37可以围绕自己的轴线旋转；前皮带轮18可以经第一皮带轮30带动第一皮带轮30旋转；第一皮带轮30可以经第三固定轴37带动第二皮带轮26旋转；第二皮带轮26可以经第二皮带27带动后皮带轮38旋转；第四固定轴39被第四轴套29固定，第四固定轴39可以围绕自己的轴线旋转；后皮带轮38可以经第四固定轴39带动后车轮21旋转。

前皮带轮18、第一皮带轮30、第二皮带轮26和后皮带轮38上的皮带槽40的槽深比较深，这样就能保证第一皮带31和第二皮带27在传动过程中不会从皮带槽40中脱离，另外第一皮带31的扭曲后的传动也不会从皮带槽40中脱离。

本发明中的前车轮7和后车轮21的宽度大于普通自行车车轮的宽度，这样宽车轮的设计有助于增加车轮与地面的摩擦制动效果，缩短了制动距离。另外两个前车轮7和两个后车轮21的设计使得自行车更加平衡，不容易倾倒。但是，前车轮7和后车轮21的宽度大于普通自行车车轮的宽度设计在转向的时候有两个方面的不足：第一，在转向时，因为车轮很宽，车轮倾倒需要较大力臂，所以自行车整体倾倒很难，较难克服转向时的离心力，存在一定的危险性；第二，即使自行车整体转向倾倒能完成，本发明的宽车轮与地面接触面仅仅为轮胎的边缘，与本发明的自行车正常行驶时宽车轮与地面接触的面积小很多，宽车轮在转向时所提供的摩擦力与宽车轮直线行驶时所提供的摩擦力相差较大，宽车轮在转弯时使用效果较差。所以本发明中车架倾摆而宽车轮不倾摆的设计来解决这样的问题。

第一皮带轮30和第二皮带轮26大小相同，前皮带轮18的直径大于第一皮带轮30的直径，第二皮带轮26的直径大于后皮带轮38的直径；这样的设计就像普通自行车的前牙盘的直径大于后牙盘的直径一样，保证在自行车长距离骑行中，能够更省力一些。

本发明中的调节器55可以拉动钢丝绳61来调整拉杆60在弧形滑腔64的长度，进而拉杆60可以带动弧形梯型板58在弧形滑腔64中滑动。第二弹簧57可以使弧形梯型板58移动复位。

对于执行机构20：空心圆柱45被第二支撑杆12固定；第一圆盘41位于空心圆柱45中，第四支撑杆24的一端穿过空心圆柱45上的杆孔49且安装在第一圆盘41上，那么相对地空心圆柱45将第一圆盘41和第四支撑杆24固定。第二环套56固定在空心圆柱45上，那么空心圆柱45可以带动第二环套56旋转。滑动腔50的内圆面上沿轴线方向对称地开有两个螺旋滑槽46，滑柱42滑动于螺旋滑槽46中的设计在于，当车架倾斜摆动时，第二支撑杆12带动空心圆柱45旋转，在螺旋滑槽46的引导下，滑柱42相对地向第二圆盘44方向移动，滑柱42带动第一一圆盘向第二圆盘44方向移动，第一圆盘41经第四支撑杆24和第三轴套25带动第三固定轴37向第二圆盘44方向移动，进而第一皮带轮30与前皮带轮18之间的距离缩短。在车架倾斜摆动时，第二轴套10经第二固定轴36带动前皮带轮18倾斜摆动，此时第一皮带轮30依然处于竖直状态，那么第一皮带31会产生一定的扭曲。执行机构20就可以使得第一皮带轮30与前皮带轮18之间的距离缩短，来补偿第一皮带31因为扭曲造成的传动距离的缩短，这样扭曲的第一皮带31依然能传动。在空心圆柱45带动第二环套56旋转，第一圆盘41带动第四支撑杆24向第二圆盘44移动的过程中，滑块条59相对地在直滑槽62和弧形滑槽63中滑动。

弧形梯型板58的设计在于，由于弧形短板66和弧形长板67的存在，在滑块条59从弧形短板66向弧形长板67的方向相对移动时，滑块条59相对可以摆动的角度越来越大。在滑块条59位于弧形短板66处时，滑块条59相对的所能允许最大摆动角度为20度，进而第二环套56和空心圆柱45所能旋转的角度被限制在20度以内，这样的设计可以使得在空心圆柱45的正反旋转在20度以内，进而车架倾斜摆动的角度也被限制在20度以内；车架的倾斜摆动20度以内，依然能满足自行车的普通转弯。另外在两个宽前车轮7和两个宽后车轮21的平衡支撑下，即便自行车在不行走时，骑行者使车架正反倾斜摆动20度以内时，自行车也不会摔倒；即使在湿滑路面上行驶，当车轮与湿滑路面打滑时，也能在自行车不倒的情况下停下来，保护了骑行者的安全。螺旋滑槽46的投影弧度为35度的设计在于，当滑块条59在靠近弧形长板67的位置时相对正反摆动时，滑块条59所能正反摆动的角度为35度，使滑块条59最大摆动角度能与螺旋滑槽46所能允许滑柱42的相对摆动角度相对应。

第一弹簧43始终处于压缩状态的设计在于，保证在空心圆柱45未旋转时，第一圆盘41和第二圆盘44始终被撑开，也能保证滑动圆柱始终处于两个螺旋滑槽46相通连接点处。第一弹簧43也有助于第二圆盘44的复位。滑柱42的一端具有圆角48的设计在于，便于滑柱42子螺旋滑槽46中螺旋滑动。

具体实施方式：当骑行者正常骑行过程中，车架处于竖直状态；此时第一环套4未旋转，摆块位于弧形槽的中间位置；此时空心圆柱45未旋转，滑柱42位于A点处，第四支撑杆24未轴向移动时，滑块条59位于直滑槽62靠近第一圆盘41的一端处；第二环套56未旋转时，滑块条59位于弧形滑槽63的中间位置，且滑块条59靠近弧形短板66。

在自行车转弯的过程中，通过摆动车把1，车把1经车首杆22、弧形板3、第一环套4、第一支撑杆5、第一轴套6带动第一固定轴53摆动，进而前车轮7转向。同时在转弯的过程中，由于自行车离心力的作用，骑行者会自然地倾斜摆动一定角度以克服离心力；骑行者带动车架倾斜摆动，车架中的第二支撑杆12带动空心圆柱45旋转；在车架倾斜摆动时，第二轴套10经第二固定轴36带动前皮带轮18倾斜摆动，此时第一皮带轮30依然处于竖直状态，那么第一皮带31会产生一定的扭曲；在空心圆柱45旋转时，在螺旋滑槽46的引导下，滑柱42相对地向第二圆盘44方向移动，滑柱42带动第一圆盘41向第二圆盘44方向移动，第一弹簧43进一步被压缩；第一圆盘41经第四支撑杆24和第三轴套25带动第三固定轴37向第二圆盘44方向移动，进而第一皮带轮30与前皮带轮18之间的距离缩短；这样第一皮带轮30与前皮带轮18之间的距离缩短，来补偿第一皮带31因为扭曲造成的传动距离的缩短，这样扭曲的第一皮带31依然能传动。

当自行车需要大角度快速转弯时，此时自行车的离心力比较大，车架在正反倾斜摆动20以内已经不能克服比较大的离心力，所以车架需要更大角度的摆动才行。骑行车可以通过调节器55调节拉动钢丝绳61，钢丝绳61经拉杆60拉动弧形梯形板向背离第二弹簧57的方向移动，第二弹簧57被拉伸；进而滑块条59相对地从弧形短板66向弧形长板67的方向相对移动，滑块条59相对可以摆动的角度越来越大；最终通过调节钢丝绳61，使得滑块条59位于弧形梯形板的不同位置，进而限制了第二环套56和空心圆柱45的摆动角度；这样骑行者就根据不同的转弯情况来调节车架的倾斜摆动角度，使自行车能更好地转弯。

当自行车在高速行驶过程中因为突发意外而急速刹车时，两个宽前车轮7和两个宽后车轮21可以更好地与地面摩擦制动，使得自行车在较短距离内停下来；另外两个宽前车轮7和两个宽后车轮21也能避免自行车在急速刹车时车轮产生大的横摆，防止自行车摔倒，保护了骑行者。

当自行车转弯完成后，骑行者带动车架恢复到竖直状态，在空心圆柱45反向旋转和第一弹簧43的复位力下，滑柱42相对地恢复到两个螺旋滑槽46相通连接点处；第一皮带31不再被扭曲。通过调节器55释放钢丝绳61，使钢丝绳61处于松弛状态，那么在第二弹簧57的复位作用下，弧形梯型板58移动复位到原始位置；弧形梯型板58复位后，钢丝绳61再次处于被拉紧的状态，以满足调节器55的下次调节。

综上所述，本发明的主要有益效果是：两个宽前车轮7和两个宽后车轮21可以更好地与地面摩擦制动，缩短制动距离；两个宽前车轮7和两个宽后车轮21也能避免自行车在急速刹车时车轮产生大的横摆，防止自行车摔倒，保护了骑行者。另外通过调节器55使执行机构20中的弧形梯型板58动作，进而调节车架的允许摆动角度，这样就能更好地适应自行车不同的转弯情况。本发明结构简单，具有较好的实用效果。

Claims (8)

1.一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：它包括车把、弧形板、第一环套、第一支撑杆、第一轴套、前车轮、车梁杆、前支撑杆、第二轴套、第二支撑杆、第三支撑杆、U型支撑板、后支撑杆、座杆、车座、前皮带轮、第一脚踏、执行机构、后车轮、车首杆、车首管套、第三轴套、第二皮带轮、第二皮带、第五支撑杆、第四轴套、第一皮带轮、第一皮带、第二脚踏、第一曲柄板、第二曲柄板、第二固定轴、第三固定轴、后皮带轮、第四固定轴、皮带槽、第一固定轴、调节器，其中车梁杆的一端安装有车首管套；车座通过坐杆安装在车梁杆远离车首管套一端的外圆面上，且车座位于车梁杆的上侧；前支撑杆的一端安装在车梁杆安装有车首管套一端的外圆面上，另一端安装有第二轴套；前支撑杆位于车梁杆的下侧；第二支撑杆的一端安装在第二轴套的外圆面上，另一端安装有执行机构；后支撑杆的一端安装在车梁杆远离车首管套一端的外圆面上，另一端安装有U型支撑板；后支撑杆位于车梁杆的下侧；第三支撑杆的一端安装在第二支撑杆的外圆面上，另一端安装在U型支撑板远离后支撑杆的一侧上；第三支撑杆靠近执行机构；

车首杆的一端安装有弧形板，另一端穿过车首管套且安装有车把；调节器安装在车把上；弧形板的下端安装有第一环套；第一固定轴的两端对称地安装有两个前车轮；第一轴套安装在第一固定轴的外圆面上，且第一轴套位于两个前车轮之间；第一支撑杆的一端安装在第一轴套的外圆面上，另一端安装在第一环套中；

第二固定轴的一端安装有第一曲柄板，另一端穿过第二轴套且安装有第二曲柄板；前皮带轮安装在第二固定轴的外圆面上，且前皮带轮位于第二轴套与第二曲柄板之间；第一脚踏通过轴安装在第一曲柄板远离第二固定轴的一端上；第二脚踏通过轴安装在第二曲柄板远离第二固定轴的一端上；

第五支撑杆的一端安装有第三轴套，另一端安装有第四轴套；执行机构与第三轴套相连接；第三固定轴的一端安装有第一皮带轮，另一端穿过第三轴套且安装有第二皮带轮；第四固定轴安装在第四轴套中，且第四固定轴穿过第四轴套；第四固定轴的两端对称地安装有两个后车轮；后皮带轮安装在第四固定轴的外圆面上；后皮带轮位于第四轴套与后车轮之间，且后皮带轮与第二皮带轮位于第五支撑杆的同一侧；后皮带轮与第二皮带轮处于同一平面；前皮带轮与第一皮带轮位于第二支撑杆的同一侧，且前皮带轮与第一皮带轮处于同一平面；

上述前皮带轮的外圆面上开有皮带槽；后皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第一皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第二皮带轮的外圆面上开有皮带槽；第一皮带安装在前皮带轮的皮带槽和第一皮带轮的皮带槽中；第二皮带安装在后皮带轮的皮带槽和第二皮带轮的皮带槽中；

上述执行机构包括第四支撑杆、第一圆盘、滑柱、第一弹簧、第二圆盘、空心圆柱、螺旋滑槽、杆孔、滑动腔、第二环套、第二弹簧、弧形梯型板、滑块条、拉杆、钢丝绳、直滑槽、弧形滑槽、弧形滑腔、拉杆滑孔，其中空心圆柱安装在第二支撑杆上；空心圆柱中具有滑动腔；空心圆柱远离第二支撑杆的侧面上开有杆孔；杆孔与滑动腔相通；滑动腔的内圆面上沿轴线方向对称地开有两个螺旋滑槽，且螺旋滑槽的投影弧度为35度；两个螺旋滑槽相通；第二圆盘安装在滑动腔中；第四支撑杆的一端安装在第三轴套的外圆面上，另一端穿过杆孔且安装有第一圆盘；第一圆盘位于滑动腔中；第一圆盘的外圆面上安装有滑柱；滑柱位于螺旋滑槽中，且滑柱滑动于螺旋滑槽；第一弹簧的一端安装在第一圆盘上，另一端安装在第二圆盘上；第二环套的一端安装在空心圆柱的外圆面上，另一端伸出空心圆柱；第四支撑杆靠近第一圆盘的外圆面上沿着第四支撑杆的轴线方向开有直滑槽；第二环套伸出空心圆柱的一端内圆面上沿着周向方向开有弧形滑槽；第二环套中沿周向方向开有弧形滑腔；弧形滑腔与弧形滑槽相通，且弧形通槽位于弧形滑腔的中间位置；第二环套安装在空心圆柱的一端端面上开有拉杆滑孔；拉杆滑孔与弧形滑腔相通；弧形梯型板安装在弧形滑腔中；弧形梯型板由弧形短板、弧形长板和两个弧形侧板构成；第二弹簧的一端安装在弧形长板上，另一端安装在弧形滑腔远离拉杆滑孔的侧面上；拉杆的一端安装在弧形短板上，另一端穿出拉杆滑孔且安装有钢丝绳；钢丝绳远离拉杆的一端安装在调节器上；滑块条的一端位于在直滑槽中，另一端位于弧形滑槽中；滑块条滑动于直滑槽中；滑块条滑动于弧形滑槽中；滑块条位于弧形梯型板中。

2.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：它还包括把套，其中两个把套分别安装在车把的两端。

3.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：上述滑柱远离第一圆盘的一端具有圆角。

4.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：上述第一皮带轮和第二皮带轮大小相同；前皮带轮的直径大于第一皮带轮的直径；第二皮带轮的直径大于后皮带轮的直径。

5.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：上述第一弹簧为压缩弹簧，且第一弹簧始终处于压缩状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：上述两个螺旋滑槽相通连接点命名为A点；当空心圆柱未旋转时，滑柱位于A点处。

7.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：当第四支撑杆未轴向移动时，滑块条位于直滑槽靠近第一圆盘的一端处。

8.根据权利要求1所述的一种基于宽车轮摩擦制动的自行车，其特征在于：当第二环套未旋转时，滑块条位于弧形滑槽的中间位置。