一种重心自动调整的自行车架的制作方法

1.本发明涉及车架装置技术领域，具体涉及一种重心自动调整的自行车架。


背景技术：

2.电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车上下陡坡时，由于倾斜，重心会往前头或后头移动，由于前后距离比较短，重心又较高，整车容易向前倾倒。要想做到上下陡坡时稳定不倒，就要拉长前后轮之间的距离，但是，拉长距离后，车子的整体长度加大，严重影响了车子的正常使用。
3.专利号为201821309912.7，一种山地自行车车架，包括头管，所述头管的一侧安装有护手把手，所述头管的一侧安装有控制把手，所述控制把手的一侧安装有防滑槽，所述防滑槽的一侧安装有支撑头管，所述支撑头管的一侧安装有下管，所述下管的一侧安装有五通，所述五通的顶部安装有重心调整器，所述重心调整器的顶端安装有缓冲器，所述缓冲器的一侧安装有固定螺丝，所述缓冲器的一侧的安装有滑轮，所述缓冲器的一侧安装有立管，所述固定螺丝的一侧安装有上管，所述立管的一侧安装有后上叉，所述后上叉的一侧安装有刹车座，所述刹车座的一侧安装有后下叉。
4.上述技术方案，虽然利用了人体工程学的研究方法，采用了先进的重心调整器产品技术，重心调整器内部设有重心旋转轴，通过旋转轴的转动来适可调整山地自行车的重心偏向，保持山地自行车重心的平稳，而且立管一侧安装有缓冲器，能够很大程度减缓在骑行过程中受到的冲击力，改进了原有车架的单一和稳定性能差的缺点，给人们在山地自行车骑行过程中保证了山地自行车的稳定性能，大大提高了山地自行车的安全性能，实现了山地自行车产品的稳定性，实用性和安全性，但是，上述技术并适用于上下陡坡，不能够提高上下陡坡时的稳定性，从而达到不倒的效果，同时，上述技术方案，整体结构复杂，制作成本较高，智能化低，自动效果较差，不具有产品竞争力，难以广泛推广。


技术实现要素：

5.为全面解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本发明提供了一种重心自动调整的自行车架能够全面解决上述问题。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
7.一种重心自动调整的自行车架，包括主横梁，所述主横梁中部顶端通过螺钉轴转动连接有车座结构，所述主横梁的一端通过螺钉轴转动连接有前竖方管结构，所述主横梁的另一端通过螺钉轴转动连接有后竖方管结构，所述主横梁底部的两侧分别设置有辅横梁，所述辅横梁通过螺钉轴分别与车座结构、前竖方管结构、后竖方管结构转动连接，所述辅横梁与主横梁之间设置有电动推杆，所述电动推杆的固定端与辅横梁的一侧连接，所述电动推杆的推动端与主横梁的另一侧连接；
8.所述前竖方管结构的顶端通过车把连接杆连接有可调车把转向结构，所述竖方管
结构的底端固接有一组轮架，所述后竖方管结构的底端固接有另一组轮架，所述后竖方管结构的顶部固接有货箱，所述货箱的底部安装连接有驱动电源、陀螺仪芯片、控制器、控制开关，所述陀螺仪芯片与控制器电连接，所述电动推杆、控制器分别通过控制开关与驱动电源电连接。
9.进一步的，所述主横梁包括主梁板，所述主梁板中部的顶端开设有插接槽，所述主梁板端部的两侧分别固接有定位板，所述主梁板两侧的中部和定位板的中部分别开设有主梁插接孔，所述车座结构与插接槽插接，所述车座结构通过螺钉轴插入主梁板侧部的主梁插接孔与主梁板转动连接，所述前竖方管结构设置于一侧两组所述定位板之间，所述前竖方管结构通过螺钉轴插入定位板侧部的主梁插接孔与定位板转动连接，所述后竖方管结构设置于另一侧两组所述定位板之间，所述后竖方管结构通过螺钉轴插入定位板侧部的主梁插接孔与定位板转动连接，所述辅横梁包括辅横杆，所述辅横杆的中部和两侧分别开设有辅梁插接孔，所述车座结构、前竖方管结构、后竖方管结构分别通过螺钉轴插入对应的辅梁插接孔内与辅横杆转动连接。
10.上述的有益效果在于，这种设置能够便于车座结构、前竖方管结构、后竖方管结构的连接，能够保证前竖方管结构、后竖方管结构只可以绕主梁插接孔转动，便于使用者调节横梁的俯仰角，同时，保证其他方向都不可以动。
11.进一步的，所述车座结构包括车座位，所述车座位的底部固接有车座定位杆，所述车座定位杆一侧顶部固接有车座上轴套管，所述车座定位杆一侧底部固接有车座下轴套管，所述车座定位杆与插接槽插接，所述车座上轴套管与主梁板侧部的主梁插接孔插接，所述车座下轴套管与辅横杆中部的辅梁插接孔插接，所述车座上轴套管、车座下轴套管的外侧端分别连接螺钉轴。
12.上述的有益效果在于，这种设置结构简单，使用方便，能够便于车座结构与主横梁和辅横梁连接，能够有效提高车座结构的安装效率。
13.进一步的，所述前竖方管结构包括前竖方管，所述前竖方管内套接有转向轴承，所述转向轴承内套接有转向圆管，所述前竖方管一侧顶部固接有前竖上轴套管，所述前竖方管一侧底部固接有前竖下轴套管，所述前竖上轴套管与一侧定位板侧部的主梁插接孔插接，所述前竖下轴套管与辅横杆一侧的辅梁插接孔插接，所述前竖上轴套管、前竖下轴套管的外侧端分别连接螺钉轴。
14.上述的有益效果在于，这种设置结构简单，使用方便，能够便于前竖方管结构与主横梁和辅横梁连接，能够有效提高前竖方管结构的安装效率。
15.进一步的，所述后竖方管结构包括后竖方管，所述后竖方管的两端分别连接有后竖连接杆，所述后竖方管一侧顶部固接有后竖上轴套管，所述后竖方管一侧底部固接有后竖下轴套管，所述后竖上轴套管与另一侧定位板侧部的主梁插接孔插接，所述后竖下轴套管与辅横杆另一侧的辅梁插接孔插接，所述后竖上轴套管、后竖下轴套管的外侧端分别连接螺钉轴。
16.上述的有益效果在于，这种设置结构简单，使用方便，能够便于后竖方管结构与主横梁和辅横梁连接，能够有效提高后竖方管结构的安装效率。
17.进一步的，所述可调车把转向结构包括车把支撑管，所述车把支撑管的顶端通过轮盘转轴转动连接有两组中心对称分布的齿轮盘，两组所述齿轮盘啮合，所述齿轮盘的外
侧端通过手柄把杆连接有手柄外凸杆，所述车把支撑管内固接有支撑板，所述支撑板的顶端连接有按压弹簧，所述按压弹簧的顶端连接有制动牙，所述制动牙贯穿车把支撑管与齿轮盘卡接，所述车把支撑管的侧部开设有按压滑槽，所述按压滑槽内滑动连接有按压滑杆，所述按压滑杆的一端与制动牙的侧壁连接。
18.上述的有益效果在于，这种设置结构简单，使用方便，能够便于可调车把转向结构与前竖方管结构连接，同时，便于使用者根据使用状态调节手柄把杆的转向，便于使用者有效的把控可调车把转向结构。
19.进一步的，所述轮架转动连接有转动件，所述转动件为车轮或履带。
20.上述的有益效果在于，有效增加了车架的移动方式，有效增加了车架的使用范围和使用效果，便于车架广泛推广。
21.进一步的，所述辅横梁的底部固接有脚踏板。
22.上述的有益效果在于，这种设置便于使用者把脚搭载在脚踏板上，提高使用者的使用效果。
23.进一步的，所述陀螺仪芯片采用mpu6050陀螺仪芯片。
24.上述的有益效果在于，mpu6050陀螺仪芯片能够准确得到俯仰角数据，同时能够稳定、高效的传递数据，能够便于控制器控制电动推杆的驱动，有效提高横梁角度调节的工作效率。
25.进一步的，所述控制器采用stc89c52rc芯片。
26.上述的有益效果在于，stc89c52rc芯片具有较强的控制能力，能够连接多组控制元件，能够有效提高自动控制的工作效率。
27.本发明的有益效果：
28.本发明在上下陡坡时通过陀螺仪芯片检测到后竖方管结构的俯仰角数据，陀螺仪芯片把检测到的数据传递给控制器，控制器控制电动推杆驱动，电动推杆能够完成上推主横梁或者下拉主横梁，从而使得车座结构、前竖方管结构、后竖方管结构始终处于垂直状态，使用者能够不用随坡度变化而改变姿势，能够稳定的完成上下陡坡。
29.本发明通过主横梁、车座结构、可调车把转向结构、车把连接杆、螺钉轴、前竖方管结构、轮架、转动件、辅横梁、脚踏板、电动推杆、后竖方管结构、驱动电源、陀螺仪芯片、控制器、控制开关、货箱构成，控制器通过陀螺仪芯片检测仰角数据控制电动推杆，电动推杆推动主横梁使得车座结构、前竖方管结构、后竖方管结构始终处于垂直状态，整体结构简单，制作成本低，智能化高，自动效果好，具有产品竞争力，能够广泛推广。
30.本发明能够在不拉长前后轮之间的距离，有效实现了上下陡坡时稳定不倒，有效保证车子的正常使用。
附图说明
31.图1是本发明的结构示意图；
32.图2是本发明主横梁和辅横梁的结构示意图；
33.图3是本发明车座结构的结构示意图；
34.图4是本发明可调车把转向结构的结构示意图；
35.图5是本发明可调车把转向结构下坡时的使用状态图；
36.图6是本发明可调车把转向结构上坡时的使用状态图；
37.图7是本发明下坡时的使用状态图；
38.图8是本发明上坡时的使用状态图；
39.图9是本发明前竖方管结构的结构示意图；
40.图10是本发明后竖方管结构的结构示意图；
41.图中标识：主横梁1、车座结构2、可调车把转向结构3、车把连接杆4、螺钉轴5、前竖方管结构6、轮架7、转动件8、辅横梁9、脚踏板10、电动推杆11、后竖方管结构12、驱动电源13、陀螺仪芯片14、控制器15、控制开关16、货箱17、主梁板101、插接槽102、定位板103、主梁插接孔104、车座位201、车座上轴套管202、车座定位杆203、车座下轴套管204、齿轮盘301、手柄把杆302、手柄外凸杆303、制动牙304、按压弹簧305、支撑板306、车把支撑管307、按压滑槽308、按压滑杆309、轮盘转轴310、前竖方管601、转向轴承602、转向圆管603、前竖上轴套管604、前竖下轴套管605、辅横杆901、辅梁插接孔902、后竖方管1201、后竖连接杆1202、后竖上轴套管1203、后竖下轴套管1204。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.实施例1
46.如图1至图10所示，本发明提供一种重心自动调整的自行车架，包括主横梁1，主横梁1中部顶端通过螺钉轴5转动连接有车座结构2，主横梁1的一端通过螺钉轴5转动连接有前竖方管结构6，主横梁1的另一端通过螺钉轴5转动连接有后竖方管结构12，主横梁1底部的两侧分别设置有辅横梁9，辅横梁9通过螺钉轴5分别与车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12转动连接，辅横梁9与主横梁1之间设置有电动推杆11，电动推杆11的固定端与辅横梁9的一侧连接，电动推杆11的推动端与主横梁1的另一侧连接；
47.前竖方管结构6的顶端通过车把连接杆4连接有可调车把转向结构3，竖方管结构6的底端固接有一组轮架7，后竖方管结构12的底端固接有另一组轮架7，后竖方管结构12的顶部固接有货箱17，货箱17的底部安装连接有驱动电源13、陀螺仪芯片14、控制器15、控制开关16，陀螺仪芯片14与控制器15电连接，电动推杆11、控制器15分别通过控制开关16与驱
动电源13电连接。
48.工作原理
49.如图1至图10所示，主横梁1是最大最重的结构件，他是一个方管，是车架的主体，前竖方管结构6和后竖方管结构12都是连接在上面，只可以绕主横梁1转动，调节横梁的俯仰角，其他方向都不可以动。辅横梁9只是一个简单的杆，只起到推拉传动的作用。轮架7连接外部转动件8，由于车架特别用在上下陡坡，楼梯场合，所以转动件8除了用车轮还可以是特殊的机构，比如说履带式的，机器腿式的，复合式的等等。
50.在上下陡坡时通过陀螺仪芯片14检测到后竖方管结构12的俯仰角数据，陀螺仪芯片14把检测到的数据传递给控制器15，控制器15控制电动推杆11驱动，电动推杆11能够完成上推主横梁1或者下拉主横梁1，从而使得车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12始终处于垂直状态，使用者能够不用随坡度变化而改变姿势，能够稳定的完成上下陡坡。
51.实施例2
52.如图1至图10所示，本发明提供一种重心自动调整的自行车架，包括主横梁1，主横梁1中部顶端通过螺钉轴5转动连接有车座结构2，主横梁1的一端通过螺钉轴5转动连接有前竖方管结构6，主横梁1的另一端通过螺钉轴5转动连接有后竖方管结构12，主横梁1底部的两侧分别设置有辅横梁9，辅横梁9通过螺钉轴5分别与车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12转动连接，辅横梁9与主横梁1之间设置有电动推杆11，电动推杆11的固定端与辅横梁9的一侧连接，电动推杆11的推动端与主横梁1的另一侧连接；
53.前竖方管结构6的顶端通过车把连接杆4连接有可调车把转向结构3，竖方管结构6的底端固接有一组轮架7，后竖方管结构12的底端固接有另一组轮架7，后竖方管结构12的顶部固接有货箱17，货箱17的底部安装连接有驱动电源13、陀螺仪芯片14、控制器15、控制开关16，陀螺仪芯片14与控制器15电连接，电动推杆11、控制器15分别通过控制开关16与驱动电源13电连接。
54.主横梁1包括主梁板101，主梁板101中部的顶端开设有插接槽102，主梁板101端部的两侧分别固接有定位板103，主梁板101两侧的中部和定位板103的中部分别开设有主梁插接孔104，车座结构2与插接槽102插接，车座结构2通过螺钉轴5插入主梁板101侧部的主梁插接孔104与主梁板101转动连接，前竖方管结构6设置于一侧两组定位板103之间，前竖方管结构6通过螺钉轴5插入定位板103侧部的主梁插接孔104与定位板103转动连接，后竖方管结构12设置于另一侧两组定位板103之间，后竖方管结构12通过螺钉轴5插入定位板103侧部的主梁插接孔104与定位板103转动连接，辅横梁9包括辅横杆901，辅横杆901的中部和两侧分别开设有辅梁插接孔902，车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12分别通过螺钉轴5插入对应的辅梁插接孔902内与辅横杆901转动连接。这种设置能够便于车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12的连接，能够保证前竖方管结构6、后竖方管结构12只可以绕主梁插接孔104转动，便于使用者调节横梁的俯仰角，同时，保证其他方向都不可以动。
55.车座结构2包括车座位201，车座位201的底部固接有车座定位杆203，车座定位杆203一侧顶部固接有车座上轴套管202，车座定位杆203一侧底部固接有车座下轴套管204，车座定位杆203与插接槽102插接，车座上轴套管202与主梁板101侧部的主梁插接孔104插接，车座下轴套管204与辅横杆901中部的辅梁插接孔902插接，车座上轴套管202、车座下轴
套管204的外侧端分别连接螺钉轴5。这种设置结构简单，使用方便，能够便于车座结构2与主横梁1和辅横梁9连接，能够有效提高车座结构2的安装效率。
56.前竖方管结构6包括前竖方管601，所述前竖方管601内套接有转向轴承602，所述转向轴承602内套接有转向圆管603，前竖方管601一侧顶部固接有前竖上轴套管604，前竖方管601一侧底部固接有前竖下轴套管605，前竖上轴套管604与一侧定位板103侧部的主梁插接孔104插接，前竖下轴套管605与辅横杆901一侧的辅梁插接孔902插接，前竖上轴套管604、前竖下轴套管605的外侧端分别连接螺钉轴5。这种设置结构简单，使用方便，能够便于前竖方管结构6与主横梁1和辅横梁9连接，能够有效提高前竖方管结构6的安装效率。
57.后竖方管结构12包括后竖方管1201，后竖方管1201的两端分别连接有后竖连接杆1202，后竖方管1201一侧顶部固接有后竖上轴套管1203，后竖方管1201一侧底部固接有后竖下轴套管1204，后竖上轴套管1203与另一侧定位板103侧部的主梁插接孔104插接，后竖下轴套管1204与辅横杆901另一侧的辅梁插接孔902插接，后竖上轴套管1203、后竖下轴套管1204的外侧端分别连接螺钉轴5。这种设置结构简单，使用方便，能够便于后竖方管结构12与主横梁1和辅横梁9连接，能够有效提高后竖方管结构12的安装效率。
58.实施例3
59.如图1至图10所示，本发明提供一种重心自动调整的自行车架，包括主横梁1，主横梁1中部顶端通过螺钉轴5转动连接有车座结构2，主横梁1的一端通过螺钉轴5转动连接有前竖方管结构6，主横梁1的另一端通过螺钉轴5转动连接有后竖方管结构12，主横梁1底部的两侧分别设置有辅横梁9，辅横梁9通过螺钉轴5分别与车座结构2、前竖方管结构6、后竖方管结构12转动连接，辅横梁9与主横梁1之间设置有电动推杆11，电动推杆11的固定端与辅横梁9的一侧连接，电动推杆11的推动端与主横梁1的另一侧连接；
60.前竖方管结构6的顶端通过车把连接杆4连接有可调车把转向结构3，竖方管结构6的底端固接有一组轮架7，后竖方管结构12的底端固接有另一组轮架7，后竖方管结构12的顶部固接有货箱17，货箱17的底部安装连接有驱动电源13、陀螺仪芯片14、控制器15、控制开关16，陀螺仪芯片14与控制器15电连接，电动推杆11、控制器15分别通过控制开关16与驱动电源13电连接。
61.可调车把转向结构3包括车把支撑管307，车把支撑管307的顶端通过轮盘转轴310转动连接有两组中心对称分布的齿轮盘301，两组齿轮盘301啮合，齿轮盘301的外侧端通过手柄把杆302连接有手柄外凸杆303，车把支撑管307内固接有支撑板306，支撑板306的顶端连接有按压弹簧305，按压弹簧305的顶端连接有制动牙304，制动牙304贯穿车把支撑管307与齿轮盘301卡接，车把支撑管307的侧部开设有按压滑槽308，按压滑槽308内滑动连接有按压滑杆309，按压滑杆309的一端与制动牙304的侧壁连接。这种设置结构简单，使用方便，能够便于可调车把转向结构3与前竖方管结构6连接，同时，便于使用者根据使用状态调节手柄把杆302的转向，便于使用者有效的把控可调车把转向结构3。
62.轮架7转动连接有转动件8，转动件8为车轮或履带。有效增加了车架的移动方式，有效增加了车架的使用范围和使用效果，便于车架广泛推广。
63.辅横梁9的底部固接有脚踏板10。这种设置便于使用者把脚搭载在脚踏板10上，提高使用者的使用效果。
64.陀螺仪芯片14采用mpu6050陀螺仪芯片。mpu6050陀螺仪芯片能够准确得到俯仰角
数据，同时能够稳定、高效的传递数据，能够便于控制器15控制电动推杆11的驱动，有效提高横梁角度调节的工作效率。
65.控制器15采用stc89c52rc芯片。stc89c52rc芯片具有较强的控制能力，能够连接多组控制元件，能够有效提高自动控制的工作效率。
66.本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围中。