動，使其從鎖杠(4-2)上脫離，在車體自重和負載作用下，前車架(I)和后車架(2)將繞車架鉸(3)受限轉動，并使前車架(I)和后車架(2)形成一確定的夾角，前置萬向輪(6)的偏心轉軸與地面形成一前向傾角，萬向輪輪體也將在重力作用下最終穩(wěn)定于朝前的姿態(tài)，使得童車的三個輪子著地點所形成的三角形處于穩(wěn)定狀態(tài)；
當需要童車正常移動時，推車者將以固定軸后輪(7 )為支點，把后車架(2 )的車把向下按壓，使得前車架(I)被完全抬離地面，在前車架(I)自重的作用下，前車架(I)和后車架
(2)將繞車架鉸(3)轉動，使得處于前車架(I)上的鎖杠(4-2)與處于后車架(2)上的鎖扣(4-1)相接觸，并克服扭簧(4-3)的彈力將開鎖扣(4-1)頂開，在扭簧(4-3)的彈力的作用下，鎖扣(4-1)和鎖杠(4-2)鎖合在一起，使前車架(I)和后車架(2)成為一整體，操作者抬起車把后，前車架(I)與地面接觸，前置萬向輪(6)的偏心轉軸恢復與地面垂直的垂直狀
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[0010]當需要與傳統(tǒng)萬向輪前置童車一樣具有正常轉向功能時，
鎖扣系統(tǒng)中的鎖扣與鎖杠處于鎖合狀態(tài)，即鎖扣前勾勾住鎖杠，扭簧將鎖扣壓向鎖杠，在前后車架及負載的重力作用下，鎖杠緊緊壓在鎖扣勾部，使鎖扣不能脫出鎖杠，從而使前后車架成為一體，此時，前置萬向輪的偏心轉軸基本與地面垂直。前置萬向輪可在地面摩擦力所產生的偏轉扭矩的作用下自由轉向。
[0011]當本童車處于靜止狀態(tài)時，推車者壓住軟軸的操作把，拉動軟軸，軟軸將拉動鎖扣，鎖扣將在外力作用下從鎖杠處脫離，在前后車架和負載重力的作用下，前后車架將自然繞車架鉸轉動，并將轉動到車架鉸的轉角極限，由于該轉角的存在，原本固定在前車架前部底面的萬向輪偏心轉軸將向前傾斜，并與地面形成一銳角，由于該銳角的出現，車體和負載的重力將會使萬向輪自然偏向前方，并保持輪體向前的狀態(tài)，因為此時是整個車體和負載勢能最低的狀態(tài)，假設此時萬向輪體發(fā)生不朝向前方的偏轉，由萬向輪不得不將車體抬高，但在沒有外力的輔助下，這種情況是不會發(fā)生的。
[0012]萬向輪體固定朝向前方后，三個輪子的著地點所形成的正三角形面積是最大的。此時，如果有兒童在車體一側攀爬童車時，由于著力點在該三角形面積之內，不存在傾翻力矩，故車體不會傾翻，從而保證兒童的安全。如果要恢復萬向輪的轉向功能，推車者可壓下車把，以固定軸后輪為支點，將前車體抬離地面，前車體將在自身重力作用下繞車架鉸向鎖合方位轉動，鎖杠將克服扭簧的彈力將鎖扣頂開，鎖杠將滑入鎖扣，并在扭簧和車體及負載重力的作用，鎖扣與鎖杠組成一個自鎖機構，從而使前后車架穩(wěn)固地成為一體，推車者放下車把后，前置萬向輪著地，并恢復普通萬向輪的功能，可自由轉向。
[0013]從以上實施過程可知，前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車的結構簡單，操作方便，不僅能保證運動時的靈活性，也能保證靜止時的抗傾翻性，可有效避免潛在的因童車傾翻對J L童造成的傷害。
【主權項】
1.前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車，其特征在于，包括前車架(I)，后車架(2)，車架鉸(3)，鎖扣系統(tǒng)(4)，軟軸系統(tǒng)(5)，前置萬向輪(6)，固定軸后輪(7)，其中前車架(I)，后車架(2 )通過車架鉸(3 )和鎖扣系統(tǒng)(4)結合在一起，鎖扣系統(tǒng)(4)連接軟軸系統(tǒng)(5)，前車架(I)的前端下部通過萬向輪偏心轉軸(8)安裝前置萬向輪(6)，后車架(2)的后端下部兩對稱側安裝固定軸后輪(7);前車架(I)和后車架(2)通過被限制旋轉角度的車架鉸(3)聯接在一起，前車架(I)相對于后車架(2)的轉動角度也被限制。2.根據權利要求1所述的前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車，其特征在于所述的鎖扣系統(tǒng)(4)，其結構由鎖扣(4-1)、鎖杠(4-2)、扭簧(4-3)和鎖扣鉸(4-4)組成，其中鎖扣(4-1)安裝于后車架(2)上，鎖杠(4-2)安裝于前車架(I)上，鎖扣(4-1)和鎖杠(4-2)合上時，前車架(I)和后車架(2)不能繞車架鉸(3)旋轉，從而成為一個整體，鎖扣(4-1)和鎖杠(4-2 )分開時，前車架(I)和后車架(2 )可繞車架鉸(3 )旋轉。3.根據權利要求2所述的前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車，其特征在于所述的鎖扣(4-1)的后部與軟軸系統(tǒng)(5)中的軟軸一端聯接為一體，軟軸的另一端與軟軸系統(tǒng)(5)中的軟軸拉動機構相聯，通過此軟軸拉動機構，可人為控制鎖扣系統(tǒng)(4)的開入口 ο4.如權利要求1所述的前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車的工作過程，其特征是分鎖扣系統(tǒng)處于鎖合狀態(tài)、三輪安全童車處于靜止狀態(tài)，其中 鎖扣系統(tǒng)處于鎖合狀態(tài)時，前后車架I通過車架鉸3和鎖扣系統(tǒng)4被穩(wěn)固地結合在一起，此時，當童車三輪同時著地時，萬向輪偏心轉軸8則基本與地面垂直，當車體被推動時，前置萬向輪6將能在地面摩擦力的作用下自由轉向，其功能與傳統(tǒng)的三輪童車一致； 當前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車處于靜止狀態(tài)時，推車者拉動軟軸系統(tǒng)5，使軟軸拉動鎖扣4-1，當軟軸的拉力克服了扭簧和鎖扣與鎖杠間的摩擦力后，鎖扣4-1將從鎖杠上脫出，在車體及負載重力的作用下，前車架I與后車架2將自然繞車架鉸3轉動至極限角度，從而使車架鉸3下沉；此時，原本固定在前車架上的萬向輪偏心轉軸8將向前傾斜，在車體和負載重力的作用下，前置萬向輪6輪體將自然擺動到正朝前方的方位，此時整個車體和負載的勢能處于最低狀態(tài)，即處于最穩(wěn)定狀態(tài)，前置萬向輪輪體的朝向被固定; 當前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車處于靜止狀態(tài)時，萬向輪體固定朝前，三輪著地點所形成的三角形處于面積最大的狀態(tài)，傾翻壓力測試點始終處于該最大三角形之內；因此，傾翻力矩被抑制，童車則可具備很好的抗傾翻性； 當前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車由穩(wěn)定的靜止狀態(tài)要轉換成可自由轉向的三輪童車時，推車人下壓車把，以固定軸后輪為支點，將前車架抬離地面，前車架將在自身重力的作用下向繞車架鉸轉動，并克服扭簧彈力和鎖扣和鎖杠間的摩擦力后使鎖扣系統(tǒng)鎖合，前車架和后車架將成為一體，當三輪同時著地時，萬向輪偏心轉軸將與地面垂直，從而使前置萬向輪恢復自由轉向的能力。
【專利摘要】本發(fā)明是一種前置萬向輪偏心轉軸傾角可調的三輪安全童車，包括前、后車架，車架鉸，鎖扣系統(tǒng)，軟軸系統(tǒng)，前置萬向輪，固定軸后輪，其中前、后車架通過車架鉸和鎖扣系統(tǒng)結合在一起，鎖扣系統(tǒng)連接軟軸系統(tǒng)，前車架的前端下部通過萬向輪偏心轉軸安裝前置萬向輪，后車架的后端下部兩對稱側安裝固定軸后輪；前、后車架通過被限制旋轉角度的車架鉸聯接在一起，前車架相對于后車架的轉動角度也被限制。優(yōu)點：通過改進車體結構，使得前置萬向輪偏心轉軸傾角可調，從而保證了童車在靜止狀態(tài)時，萬向輪只能朝前，而不會隨意擺動，從而保證了童車有很強的抗傾翻的能力，保證了兒童的人身安全。改進后的三輪童車結構簡單，操作方便，是安全理想的三輪童車。
【IPC分類】B62B7/04
【公開號】CN105197086
【申請?zhí)枴緾N201510647832
【發(fā)明人】臧鐵鋼, 孟慶如, 季玲, 金先兵, 楊敏
【申請人】南京航空航天大學, 江蘇省生產力促進中心
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月9日