CN101898616A - 一种儿童健身益智车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种儿童健身益智车。本发明提供了一种儿童健身益智车，包括车架、设置在所述车架上的车把、设置在所述车架上的第二从动转轴、驱动车轮、第一90度交错轴传动机构和第二90度交错轴传动机构，所述车把包括手摇把、驱动转轴和第一单向驱动机构，所述手摇把通过所述第一单向驱动机构与所述驱动转轴连接，所述车架包括斜纵梁和底梁，所述斜纵梁为中空结构，所述斜纵梁内设有第一从动转轴，所述第一从动转轴一端通过所述第一90度交错轴传动机构与所述驱动转轴连接，所述第一从动转轴另一端通过所述第二90度交错轴传动机构与所述第二从动转轴连接。本发明的有益效果是结构紧凑、重量轻，有利儿童使用，有多种手摇驱动方式。

Description

一种儿童健身益智车

【技术领域】

本发明涉及自行车，尤其涉及自行车中的一种儿童健身益智车。

【背景技术】

儿童健身益智车是一种既能培养少年儿童智力，又具有保健功能，还具有趣味性的产品。随着人们整体生活水平的提高，父母更关注孩子的健康和智力开发，使得父母对儿童健身益智车的要求也越来越高，现有的儿童健身益智车为了提高儿童的身体协调能力，突破传统脚踏驱动的模式，采用了手摇式驱动，但是，现有的手摇式驱动在动力传动方面，主要有两种，一种是采用传统自行车的链条传动结构，轴固定，通过链条来带动车轮转动，比如专利号为200920008003.4的《一种手摇儿童三轮车》；另一种是采用往复摆动棘爪带动棘轮传动，同样的轴固定，通过棘轮、棘爪来带动车轮转动，比如专利号为02216221.6的《手摇滑动玩具车》，上述两种传动模式都会造成车体结构庞大、笨重，不利于儿童使用，并且手摇形式单一，如链条传动结构只能进行圆周驱动，而往复摆动棘爪棘轮传动只能进行往复摆动驱动，且在进行单手驱动时，另一把手也会进行从动运动，无法实现一手驱动、一手不动的单手驱动形式。

【发明内容】

为了解决现有技术中车身结构庞大、笨重，手摇形式单一的问题，本发明提供了一种儿童健身益智车。

本发明提供了一种儿童健身益智车，包括车架、驱动车轮、第一90度交错轴传动机构、第二90度交错轴传动机构、设置在所述车架上的车把和设置在所述车架上的第二从动转轴，所述车把包括手摇把、驱动转轴和第一单向驱动机构，所述手摇把通过所述第一单向驱动机构与所述驱动转轴连接，所述车架包括斜纵梁和底梁，所述斜纵梁为中空结构，所述斜纵梁内设有第一从动转轴，所述第一从动转轴一端通过所述第一90度交错轴传动机构与所述驱动转轴连接，所述第一从动转轴另一端通过所述第二90度交错轴传动机构与所述第二从动转轴连接，所述底梁一端与所述斜纵梁连接，所述底梁另一端连有从动车轮，所述第二从动转轴上设有第二单向驱动机构，所述驱动车轮通过所述第二单向驱动机构与所述第二从动转轴连接。

作为本发明的进一步改时，所述驱动车轮与所述第二从动转轴之间设有鼓式制动的反向转动刹车机构，所述反向转动刹车机构包括第三内轴套、至少二个绕所述第三内轴套相抱合的摩擦片和圈设在所述摩擦片上的弹性圈，所述第三内轴套端面上设有第一爬升斜齿，所述第二单向驱动机构的端面上设有与所述第一爬升斜齿相啮合的第二爬升斜齿，所述第三内轴套外侧面设有半径逐渐增大的爬升弧面部。

作为本发明的进一步改时，所述手摇把包括摇臂和把手，所述摇臂为中空结构，所述摇臂内设有刹车插销，所述驱动转轴上设有与所述刹车插销相适配的插销卡轮，所述刹车插销连接有复位机构。

作为本发明的进一步改时，所述爬升弧面部设置在所述第三内轴套的一端，所述第三内轴套的另一端为环状部，所述环状部外套设有第三外轴套，所述第三外轴套与所述第三内轴套的环状部之间设有第三滚柱，所述第三外轴套设有第二径向缺口，所述第三滚柱设置在所述第二径向缺口上并局部穿过所述第二径向缺口，所述摩擦片内侧面设有与所述第三滚柱相适配的第一凹槽，所述环状部的外侧面设有轴向平齐缺口，所述第三滚柱设置在所述轴向平齐缺口内，所述第三外轴套的内侧面设有向内凸起的第一卡块，所述第一卡块与所述轴向平齐缺口的一端相抵接。

作为本发明的进一步改时，所述第二从动转轴上固定有第四内轴套，所述第四内轴套外套设有第四外轴套，所述第四内轴套与所述第四外轴套之间设有第一滚珠，所述第四外轴套与所述斜纵梁固定连接，所述第四外轴套设有第二凹槽，所述摩擦片设有凸起的第二卡块，所述第二卡块卡设在所述第二凹槽上，所述第四外轴套与所述驱动车轮之间设有第二滚珠。

作为本发明的进一步改时，所述第二单向驱动机构为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第二单向驱动机构包括第二内轴套和第二外轴套，所述第二内轴套固定在所述第二从动转轴上，所述第二内轴套与所述第二外轴套之间设有第二滚柱，所述第二内轴套的外侧面设有沿其周向延伸的第二弧形凹槽，所述第二弧形凹槽与所述第二外轴套的径向距离逐渐变小，所述第二滚柱设置在所述第二弧形凹槽内，所述第二外轴套设有第一径向缺口，所述第二滚柱设置在所述第一径向缺口上并局部穿过所述第一径向缺口，所述驱动车轮套设在所述第二外轴套上，所述驱动车轮与所述第二外轴套为间隙配合，与所述第一爬升斜齿相啮合的第二爬升斜齿设置在所述第二外轴套的端面上，所述第二内轴套与所述驱动车轮之间设有第三滚珠。

作为本发明的进一步改时，所述第一单向驱动机构为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第一单向驱动机构包括第一内轴套和第一外轴套，所述第一内轴套固定在所述驱动转轴上，所述第一外轴套与所述第一内轴套之间设有第一滚柱，所述第一外轴套内侧面设有沿其周向延伸的第一弧形凹槽，所述第一弧形凹槽与所述第一内轴套的径向距离逐渐变小，所述第一滚柱设置在所述第一弧形凹槽内，所述第一外轴套与所述手摇把固定连接。

作为本发明的进一步改时，所述底梁一端设有脚踏导向机构，所述脚踏导向机构包括前叉部和与所述前叉部连接的导向脚踏，所述前叉部与所述底梁旋转连接，所述前叉部与所述从动车轮连接。

作为本发明的进一步改时，所述第一90度交错轴传动机构包括相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第二90度交错轴传动机构包括相啮合的第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述第一锥齿轮设置在所述驱动转轴上，所述第二锥齿轮设置在所述第一从动转轴的一端，所述第三锥齿轮设置在所述第一从动转轴的另一端，所述第四锥齿轮设置在所述第二从动转轴上。

作为本发明的进一步改时，所述第一从动转轴设有第一伸缩结构，所述斜纵梁上设有锁紧所述第一伸缩结构的第一锁紧开关，所述底梁设有第二伸缩结构，所述底梁上设有锁紧所述第二伸缩结构的第二锁紧开关，所述斜纵梁上设有坐垫，所述坐垫与所述斜纵梁铰接，所述底梁与所述斜纵梁铰接，所述斜纵梁一端设有第一固定座，所述斜纵梁另一端设有第二固定座，所述第一固定座上设有第一轴承，所述驱动转轴设置在所述第一轴承上，所述第二固定座上设有第二轴承，所述第二从动转轴设置在所述第二轴承上，所述驱动车轮有二个并分别设置在所述第二从动转轴的两端。

本发明的有益效果是：通过结合手摇和交错轴传动的优点，与传统轴固定不动的方式背道而驰，直接通过轴转动来驱动车轮转动，使结构更加紧凑，极大的减少了车体体积，并减轻了车体重量，有利于儿童使用；手摇驱动方式多样化，可进行往复式摆动驱动，又可进行圆周驱动，还可以一手驱动、一手不动进行单手驱动。

【附图说明】

图1是本发明一种儿童健身益智车的立体结构示意图；

图2是本发明所述儿童健身益智车的部分结构示意图(一)；

图3是本发明所述儿童健身益智车的部分结构示意图(二)；

图4是本发明所述儿童健身益智车的部分结构示意图(三)；

图5是图4的局部放大图D；

图6是本发明所述儿童健身益智车的驱动车轮的主视图；

图7是本发明所述儿童健身益智车的第三外轴套的立体结构示意图；

图8是图6的剖视图A-A；

图9是图6的部视图B-B；

图10是图3的局部放大图C；

图11是本发明所述儿童健身益智车的反向转动刹车机构和第二单向驱动机构的结构示意图；

图12的本发明所述儿童健身益智车的驱动车轮、反向转动刹车机构和第二单向驱动机构的部分分解结构示意图；

图13是本发明所述儿童健身益智车的反向转动刹车机构和第二单向驱动机构的部分结构主视图；

图14是图9的局部放大图E；

图15是本发明所述儿童健身益智车的驱动车轮、反向转动刹车机构和第二单向驱动机构的右视图；

图16是本发明所述儿童健身益智车的反向转动刹车机构和第二单向驱动机构的部分立体结构示意图；

图17是图15的剖视图F-F；

图18为本发明所述儿童健身益智车的摩擦片的立体结构示意图；

图19为本发明所述儿童健身益智车的第四内轴套的立体结构示意图；

图20为本发明所述儿童健身益智车的斜纵梁和第一从动转轴的分解结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

图1至图20中的附图说明为：车架1；斜纵梁11；第一固定座111；第二固定座112；第一从动转轴113；第二锥齿轮1131；第三锥齿轮1132；第一固定套管1133；第二固定套管1134；伸缩杆1135；第三卡块1136；坐垫铰接座114；底梁铰接座115；第一锁紧开关116；抱合弧形构件1161；伸缩管117；第三固定套管118；断裂缝1181；底梁12；第二锁紧开关121；车把2；手摇把21；把手211；摇臂212；刹车按钮2121；第一单向驱动机构22；第一内轴套221；第一滚柱222；第一外轴套223；第一弧形凹槽2231；驱动转轴23；第一锥齿轮231；第一轴承232；插销卡轮233；第二从动转轴3；第四锥齿轮31；第二轴承32；第二单向驱动机构33；第二内轴套331；第二弧形凹槽3311；第二滚柱332；第二外轴套333；第一径向缺口3331；第二爬升斜齿3332；驱动车轮41；轮胎411；轮辋412；轮毂413；从动车轮42；反向转动刹车机构5；第三内轴套51；第一爬升斜齿511；爬升弧面部512；环状部513；轴向平齐缺口5131；第三滚柱52；第三外轴套53；第一卡块531；第二径向缺口532；摩擦片54；第一凹槽541；第二卡块542；弹性圈55；第四内轴套61；第一滚珠62；第四外轴套63；第二凹槽631；第二滚珠64；第三滚珠65；限位垫圈7。

如图1至图20所示，一种儿童健身益智车，包括车架1、设置在所述车架1上的车把2、设置在所述车架1上的第二从动转轴3、驱动车轮41、第一90度交错轴传动机构和第二90度交错轴传动机构，所述车把2包括手摇把21、驱动转轴23和第一单向驱动机构22，所述手摇把21共有二个并分别位于所述驱动转轴23的两侧，所述手摇把21通过所述第一单向驱动机构22与所述驱动转轴23连接，所述车架1包括斜纵梁11和底梁12，所述底梁12与水平面平行，所述斜纵梁11与所述底梁12的夹角为锐角，所述斜纵梁11为中空管状结构，所述斜纵梁11内设有第一从动转轴113，所述驱动转轴23与所述第一从动转轴113相垂直，所述第一从动转轴113与所述第二从动转轴3相垂直，所述第二从动转轴3与所述驱动转轴23相平行，所述第一从动转轴113一端通过所述第一90度交错轴传动机构与所述驱动转轴23连接，以所述斜纵梁11的方面为纵向，所述第一从动转轴113为纵向，则所述驱动转轴23为横向，所述第一从动转轴113另一端通过所述第二90度交错轴传动机构与所述第二从动转轴3连接，所述底梁12一端与所述斜纵梁11连接，所述底梁12另一端连有从动车轮42，所述第二从动转轴3上设有第二单向驱动机构33，所述驱动车轮41通过所述第二单向驱动机构33与所述第二从动转轴3连接。其中，所述驱动车轮41可以为后轮，所述从动车轮可以为前轮。

以所述儿童健身益智车的前进方向为正转，则所述第一单向驱动机构22为正转时驱动所述驱动车轮41，反转时与所述驱动车轮41脱离开，不传动，同理，所述第二单向驱动机构33同样为正转驱动所述驱动车轮41，反转时与所述驱动车轮41脱离开，不传动。

如图1至图5所示，所述斜纵梁11一端设有第一固定座111，所述斜纵梁11另一端设有第二固定座112，所述第一固定座11上设有第一轴承232，所述第一轴承232可以为滑动轴承，也可以为滚动轴承，所述驱动转轴23设置在所述第一轴承232上，所述第二固定座112上设有第二轴承32，所述第二轴承32可以滑动轴承，也可以为滚动轴承，所述第二从动转轴3设置在所述第二轴承32上，所述驱动车轮41有二个并分别设置在所述第二从动转轴3的两端，即所述儿童健身益智车为三轮车，具有较高有安全性，不容易出现翻车。

如图1至图5和图20所示，所述第一从动转轴113设有第一伸缩结构，具体可以为，所述第一从动转轴113包括第一固定套管1133、与述第一固定套管1133固定连接的第二固定套管1134和与所述第二固定套管1134可伸缩套接的伸缩杆1135，所述第二固定套管1134为内六角孔，所述伸缩杆1135为外六角导杆，通过两者的配合形成可伸缩连接，所述第三锥齿轮1132设置在所述第一固定套管1133上，所述第二锥齿轮1131设置在所述伸缩杆1135上，所述斜纵梁11包括第三固定套管118和与所述第三固定套管118可伸缩套接的伸缩管117，所述伸缩杆1135上设有第三卡块1136，所述伸缩管117与所述第三卡块1136固定连接，所述第三固定套管118的端部设有断裂缝1181，所述斜纵梁11上设有锁紧所述第一伸缩结构的第一锁紧开关116，所述第一锁紧开关116包括抱合弧形构件1161，所述抱合弧形构件1161设置在所述第三固定套管118的断裂缝1181处，通过所述第一锁紧开关116来进入锁紧和松开，通过双重伸缩结构来保证所述斜纵梁11与所述第一从动转轴113的伸缩同步。所述第一从动转轴113可以在所述斜纵梁11内进行伸缩调整，从而调整所述车把2的高度。所述底梁12设有第二伸缩结构，所述底梁12上设有锁紧所述第二伸缩结构的第二锁紧开关121，其伸缩结构与上述第一从动转轴113相同，所述从动车轮42可以在所述底梁12内进行伸缩调整，从而调整车的长度。所述斜纵梁11上设有坐垫(图中未示出)，所述坐垫与所述斜纵梁11之间设有第三伸缩结构，可通过所述第三伸缩结构来调整所述坐垫的高度。由于儿童的成长较快，可通过上述的伸缩结构来使所述儿童健身益智车不断的适应儿童的使用，避免使用没多久，发现儿童长高了，就无法使用了，可适应儿童不同的年龄段使用，也适应多个不同年龄段的儿童使用，延长了使用寿命，可依自身条件调整，提高了使用的舒适度。

如图1至图3所示，所述底梁12一端设有脚踏导向机构(图中未示出)，所述脚踏导向机构包括前叉部和与所述前叉部连接的导向脚踏，所述前叉部与自动车的前叉部结构相似，所述前叉部与所述底梁12旋转连接，所述前叉部与所述从动车轮42连接，可实现手摇驱动，脚踏导向，手脚并用，但其驱动方式又与传统的自行车方式相反，可提高儿童的好奇心和兴趣，有利于锻炼儿童的手脚协调性。

如图1至图5所示，所述坐垫与所述斜纵梁11铰接，所述底梁12与所述斜纵梁11铰接，所述斜纵梁11上设有与所述坐垫铰接的坐垫铰接座114和与所述底梁12铰接的底梁铰接座115，即所述坐垫为折叠坐垫，所述底梁12也可以与所述斜纵梁11折叠，使所述益智儿童车成为一种折叠车，可方便携带和存放。

如图4至图9所示，所述驱动车轮41与所述第二从动转轴3之间设有鼓式制动的反向转动刹车机构5，所述手摇把21包括摇臂212和把手211，所述摇臂212与所述把手211相垂直，所述把手211与所述摇臂212为旋转连接，所述把手211也可以为自转把手，所述摇臂212与所述驱动转轴23相垂直，所述把手211与所述驱动转轴23相平行，所述摇臂212为中空管状结构，所述摇臂212内设有刹车插销(图中未示出)，所述驱动转轴23上设有与所述刹车插销相适配的插销卡轮233，所述插销卡轮233上设有与所述刹车插销相适配的卡槽，所述卡槽至少有二个并绕所述插销卡轮233周向分布，如齿轮状般，所述刹车插销连接有复位机构，所述摇臂212靠近所述把手211的部位设有刹车按钮2121，所述刹车按钮2121与所述刹车插销连接，可通过所述刹车按钮2121来控制所述刹车插销插入所述插销卡轮233的卡槽内，实现反向制动，当需要正向驱动时，则可通过所述复位机构将所述刹车插销弹出所述插销卡轮233的卡槽，通过第一单向驱动机构22实现正向驱动。

如图6至图17所示，所述第二单向驱动机构33为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第二单向驱动机构33包括第二内轴套331和第二外轴套333，所述第二内轴套331固定在所述第二从动转轴3上，所述第二内轴套331与所述第二外轴套333之间设有第二滚柱332，所述第二内轴套331的外侧面设有沿其周向延伸的第二弧形凹槽3311，所述第二弧形凹槽3311可以有一个，也可以至少有二个并绕所述第二内轴套331的周向分布，所述第二弧形凹槽3311与所述第二外轴套333的径向距离逐渐变小，即所述第二弧形凹槽3311自其一端向另一端逐渐靠近所述第二外轴套333，所述第二滚柱332设置在所述第二弧形凹槽3311内，所第二外轴套333设有第一径向缺口3331，所述第二滚柱332设置在所述第一径向缺口3331上并局部穿过所述第一径向缺口3331，所述驱动车轮41套设在所述第二外轴套333上，所述驱动车轮41与所述第二外轴套333为间隙配合，所述第二内轴套331与所述驱动车轮41之间设有第三滚珠65。所述第二弧形凹槽3311包括位于其两端的第二脱离槽和第二压紧槽，所述第二脱离槽与所述第二外轴套333的径向距离大于所述第二压紧槽与所述第二外轴套333的径向距离，即所述第二脱离槽较所述第二压紧槽在径向上远离所述第二外轴套333。

如图6至图17所示，所述第二单向驱动机构33的工作原理是：当正向驱动时，所述第二滚柱332在所述第一内轴套331的带动下进入所述第二弧形凹槽3311的第二压紧槽内，所述第二滚柱332进行向外径向胀开的运动，所述第二滚柱332的局部穿过所述第一径向缺口3331与所述驱动车轮41相接触、抵接、压迫，所述第一内轴套331通过所述第二滚柱332带动所述驱动车轮41正向驱动；当向反制动时，所述第二滚柱332在所述第二内轴套331的作用下进入所述第二弧形凹槽3311的第二脱离槽，所述第二滚柱332进行向内径向收缩的运动，所述第二滚柱332与所述驱动车轮41脱离开，呈不驱动状态。

如图6至图19所示，所述反向转动刹车机构5的具体结构为：所述反向转动刹车机构5包括第三内轴套51、至少二个绕所述第三内轴套51相抱合的摩擦片54和圈设在所述摩擦片54上的弹性圈55，所述摩擦片54即为刹车片，以二个摩擦片54为例，所述弹性圈55起辅助定位作用和复位作用。所述摩擦片54设有沿其周向延伸的容置槽，所述弹性圈55设置在所述容置槽内，可通过所述弹性圈55绑定所述摩擦片54，所述第三内轴套51端面上设有第一爬升斜齿511，所述第一爬升斜齿511可以有多个并绕所述第三内轴套51的周向分布，所述第一爬升斜齿511在轴向上逐渐向外增长，所述第二外轴套333的端面上设有与所述第一爬升斜齿511相啮合的第二爬升斜齿3332，所述第二爬升斜齿3332在轴向上逐渐向外增长，所述第一爬升斜齿511与所述第二爬升斜齿3332的轴向增长方向相反，所述第一爬升斜齿511与所述第二爬升斜齿3332相抵接，以所述车架1的平面为中心法面，所述第一爬升斜齿511的轴向增长方向为远离所述中心法面的方面，所述第二爬升斜齿3332的轴向增长方向为靠近所述中心法面的方面，所述第三内轴套51外侧面设有半径逐渐增大的爬升弧面部512，所述爬升弧面部512越远离所述中心法面的半径越大，即所述爬升弧面部512的半径增大方向为远离所述中心法面的方向，所述摩擦片54的端部与所述爬升弧面部512相抵接，所述摩擦片54套设在所述驱动车轮41上。所述反向转动刹车机构5位于所述驱动车轮41的内侧，从外部上看是无法看到所述反向转动刹车机构5的，因此，造成了本发明所提供的儿童健身益智车的制动力量较为神秘，可引起儿童的好奇心和兴趣。

如图6至图19所示，所述爬升弧面部512设置在所述第三内轴套51的一端，所述第三内轴套51的另一端为环状部513，所述环状部513外套设有第三外轴套53，所述第三外轴套53与所述第三内轴套51的环状部513之间设有第三滚柱52，所述第三外轴套53设有第二径向缺口532，所述第三滚柱52设置在所述第二径向缺口532上并局部穿过所述第二径向缺口532，所述摩擦片54内侧面设有与所述第三滚柱52相适配的第一凹槽541，所述第一凹槽541至少有二个并沿所述摩擦片54的周向分布，所述环状部513的外侧面设有轴向平齐缺口5131，所述轴向平齐缺口5131位于所述环状部513的端部，所述轴向平齐缺口5131的切割面与所述环状部513的轴线平行，所述轴向平齐缺口5131大致为劣弧形状，所述轴向平齐缺口5131包括位于其中间的第三脱离槽和位于所述第三脱离槽两侧的第三压紧槽，所述第三脱离槽与所述环状部513的外侧面的径向距离大于所述第三压紧槽与所述环状部513的外侧面的径向距离，所述轴向平齐缺口5131与所述环状部513的外侧面的径向距离由中间向两侧逐渐变小，所述第三滚柱52设置在所述轴向平齐缺口5131内，所述第三内轴套51上设有限制所述第三滚柱52位置的限位垫圈7，所述第三外轴套53的内侧面设有向内凸起的第一卡块531，所述第一卡块531与所述轴向平齐缺口5131的一端相抵接。当正向驱动时，所述第一卡块531与所述轴向平齐缺口5131的一端相抵接，所述第三滚柱52位于所述轴向平齐缺口5131的第三脱离槽内；当反向刹车时，所述第一卡块531与所述轴向平齐缺口5131的一端相分离，所述第三滚柱52位于所述轴向平齐缺口5131的第三压紧槽内。

如图6至图19所示，所述第二从动转轴3上固定有第四内轴套61，所述第四内轴套61外套设有第四外轴套63，所述第四内轴套61与所述第四外轴套63之间设有第一滚珠62，所述第四外轴套63与所述斜纵梁11固定连接，具体为，所述第四外轴套63与第二固定座112固定连接，即所述第四内轴套61随所述第二从动转轴3转动，而所述第四外轴套不动，所述第四外轴套63设有第二凹槽631，所述摩擦片54设有凸起的第二卡块542，所述第二卡块542卡设在所述第二凹槽631上，通过所述第二卡块542对所述摩擦片54进行周向固定，使所述摩擦片54可以进行径向胀开，即不能转动，所述第四外轴套63与所述驱动车轮41之间设有第二滚珠64。

如图6至图12所示，所述反向转动刹车机构5的制动原理是：当所述第二外轴套333反转时，所述第二爬升斜齿3332反转，所述第二爬升斜齿3332压迫所述第一爬升斜齿511，使所述第三内轴套51进行轴向平移运动，所述第三内轴套51的轴向平移运动为逐渐靠近所述中心法面，因此，所述爬升弧面部512也逐渐靠近所述中心法面，在所述第三内轴套51的轴向平移过程中，所述爬升弧面部512将与所述摩擦片54接触，所述爬升弧面部512挤压所述摩擦片54，使所述摩擦片54进行向外的径向胀开，与所述驱动车轮41摩擦，实现鼓式制动；同时，所述第三内轴套51反转，使所述轴向平齐缺口5131与所述第三外轴套53的第二卡块531相分离，压迫所述第三滚柱52进行径向胀开，所述第三滚柱52在径向胀开后会卡入所述摩擦片54的第一凹槽541内，并迫使所述摩擦片54进行径向胀开运动，与所述驱动车轮41摩擦，实现鼓式制动。

如图6至图12所示，当本发明所提供的儿童健身益智车从反向刹车状态向正向驱动状态转变时，所述驱动车轮41对所述摩擦片54的压力和所述弹性圈55的弹力迫使所述摩擦片54复位，所述摩擦片54在复位的过程中，迫使所述第三内轴套51复位，使所述第一爬升斜齿511与所述第二爬升斜齿3332相抵接、啮合；同时，所述第三外轴套53的第二卡块531与所述轴向平齐缺口5131的一端相抵接，所述第三滚柱52复位至所述轴向平齐缺口5131的第三脱离槽内，并且，所述第三外轴套53在所述第三内轴套51的作用下转动。

如图6至图12所示，所述第一单向驱动机构22为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第一单向驱动机构22包括第一内轴套221和第一外轴套223，所述第一内轴套221固定在所述驱动转轴23上，所述第一外轴套223与所述第一内轴套221之间设有第一滚柱222，所述第一外轴套223内侧面设有沿其周向延伸的第一弧形凹槽2231，所述第一弧形凹槽2231可以有多个并绕所述第一外轴套223的周向分布，所述第一弧形凹槽2231与所述第一内轴套221的径向距离逐渐变小，即所述第一弧形凹槽2231自其一端向另一端逐渐靠近的所述第一内轴套221，所述第一滚柱222设置在所述第一弧形凹槽2231内，所述第一外轴套223与所述手摇把21连接。所述第一弧形凹槽2231包括位于其两端的第一脱离槽和第一压紧槽，所述第一脱离槽与所述第一内轴套221的径向距离大于所述第一压紧槽与所述第一内轴套221的径向距离，即所述第一脱离槽较所述第一压紧槽在径向上远离所述第一内轴套221。

如图6至图12所示，所述第一单向驱动机构22的工作原理是：当正向驱动时，所述第一滚柱222在所述第一外轴套223的作用下进入所述第一弧形凹槽2231的第一压紧槽内，所述第一滚柱222进行向外径向胀开的运动，所述第一滚柱222与所述第一内轴套221相接触、抵接、压迫，所述第一外轴套223通过所述第一滚柱222带动所述第一内轴套221正向驱动。当反向制动时，所述第一滚柱222在所述第一外轴套223的作用下进入所述第一弧形凹槽2231的第一脱离槽内，所述第一滚柱222进行向内径向收缩的运动，呈不驱动状态。

所述第二单向驱动机构22也可以为单向棘轮驱动机构，如扳手棘轮机构。

如图4和图5所示，所述第一90度交错轴传动机构包括相啮合的第一锥齿轮231和第二锥齿轮1131，所述第二90度交错轴传动机构包括相啮合的第三锥齿轮1132和第四锥齿轮31，所述第一锥齿轮131设置在所述驱动转轴23上，所述第二锥齿轮1131设置在所述第一从动转轴113的一端，所述第三锥齿轮1132设置在所述第一从动转轴113的另一端，所述第四锥齿轮31设置在所述第二从动转轴3上，采用锥齿轮传动来实现交错轴的传动，优化结构，使结构紧凑，并且这种交错轴传动对于儿童而言是较为神秘的，可激发儿童的好奇心和兴趣。

如图12和图17所示，所述驱动车轮41包括轮胎411、轮辋412和轮毂413，所述轮胎411设置在所述轮辋412上，所述轮辋412设置在所述轮毂413上，所述轮毂413通过所述第二滚珠64与所述第四外轴套63可转动连接，通过所述第三滚珠65与所述第二内轴套331可转动连接。所述儿童健身益智车还包括闪烁灯和刹车灯。

本发明所提供的一种儿童健身益智车的原理是：

1、当通过所述手摇把正向驱动时，正转所述手摇把21，所述手摇把21带动所述第一外轴套223正转，所述第一外轴套223使所述第一滚柱222位于所述第一弧形凹槽2231的第一压紧槽内，所述第一滚柱222向外胀开，形成所述第一外轴套223与所述第一内轴套221共同挤压所述第一滚柱222，实现所述第一外轴套223通过所述第一滚柱222带动所述第一内轴套221正转，所述第一内轴套221带动所述驱动转轴23正转，所述驱动转轴23正转带动所述第一锥齿轮231正转，所述第一锥齿轮231带动与其啮合的第二锥齿轮1131正转，所述第二锥齿轮1131带动所述第一从动转轴113正转，所述第一从动转轴113带动所述第三锥齿轮1132正转，所述第三锥齿轮1132带动与其啮合的第四锥齿轮31正转，所述第四锥齿轮31带动所述第二从动转轴3正转，所述第二从动转轴3带动所述第二内轴套331正转，所述第二内轴套331使所述第二滚柱332位于所述第二弧形凹槽3311的第二压紧槽上，所述第二滚柱332向外胀开，所述第二滚柱332穿过所述第一径向缺口3331与所述驱动车轮41相抵接、压迫，实现所述第二内轴套331通过所述第二滚柱332带动所述第二外轴套333正转，所述第二滚柱332带动所述驱动车轮41正转，实现正向驱动；

2、当所述手摇把21反转又没有按与刹车按钮2121时，所述手摇把21带动所述第一外轴套223反转，在所述第一外轴套223的作用下，所述第一滚柱222进入所述第一弧形凹槽2231的第一脱离槽内，所述第一滚柱222与所述第一内轴套221不接触，呈间隙配合状态，不进行传动。

3、反向制动时，按下所述刹车按钮2121，使所述刹车插销插入所述插销卡轮233，反转所述手摇把21，在所述手摇把21的作用下，一方面，所述手摇把21带动所述第一外轴套223反转，在所述第一外轴套223的作用下，所述第一滚柱222进入所述第一弧形凹槽2231的第一脱离槽内，所述第一滚柱222与所述第一内轴套221不接触，呈间隙配合状态，传动停止，另一方面，所述刹车插销带动所述插销卡轮233反转，所述插销卡轮233带动所述驱动转轴23反转，所述驱动转轴23带动所述第一锥齿轮231反转，所述第一锥齿轮231带动与其啮合的第二锥齿轮1131反转，所述第二锥齿轮1131带动所述第一从动转轴113反转，所述第一从动转轴113带动所述第三锥齿轮1132反转，所述第三锥齿轮1132带动与其啮合的第四锥齿轮31反转，所述第四锥齿轮31带动所述第二从动转轴3反转，所述第二从动转轴3带动所述第二内轴套331反转，在所述第一内轴套331的作用下，所述第二滚柱332进入所述第二弧形凹槽3311的第二脱离槽内，所述第二滚柱332与所述驱动车轮41相分离、不接触，使传动与所述驱动车轮41脱开，在所述第二滚柱332仍位于所述第二外轴套333的第一径向缺口3331内，所述第二内轴套331通过所述第二滚柱332带动所述第二外轴套3331反轴，所述第二外轴套3331通过端面上的所述第二爬升斜齿3332在反转的同时，推动所述第一爬升斜齿511，促使所述第三内轴套51进行轴向平移，第三内轴套51的爬升弧面部512与所述摩擦片54相接触，在轴向平移的过程中，所述摩擦片54将不断的进行径向胀开，与所述驱动车轮41摩擦制动，如鼓式制般制动所述驱动车轮41；同时，所述第三内轴套51反转，使所述轴向平齐缺口5131与所述第三外轴套53的第二卡块531相分离，压迫所述第三滚柱52进行径向胀开，所述第三滚柱52在径向胀开后会卡入所述摩擦片54的第一凹槽541内，并迫使所述摩擦片54进行径向胀开运动，与所述驱动车轮41摩擦，实现鼓式制动。

本发明所提供的一种儿童健身益智车避开传统的链条传动和棘轮传动，与传统的轴固定不动，通过传动件来带动车轮转动不变，本发明通过开创性的采用轴进行传动，整体结构相当紧凑，车的体积较小，车的重量较轻，并具有伸缩调整的折叠的功能，非常适合儿童使用，安全性能较高；通过所述第一单向驱动机构2实现了手摇驱动方式的多样化，可进行往复式摆动驱动，即模拟划船式驱动，又可进行双手圆周驱动，还可以一手驱动、一手不动进行单手驱动，还可以双手一前一后驱动；传动单元和制动单元可以通过外壳进行蔽挡，动力神秘，可调动儿童的好奇心和兴趣；通过所述第二单向驱动机构33使正转驱动时，所述第二从动转轴3通过所述第二内轴套331驱动所述驱动车轮41转动，不进行驱动时，驱动车轮41与所述第二从动转轴3脱离开，驱动车轮41可以进行自由转动，如下坡时，驱动车轮41转动，却可以保护手摇把21不动；最重要的是，还同时兼容了反向刹车制动的功能，解决了传统儿童车在设置刹车制动时的难题，比如说链条传动或者棘轮传动，由于是手摇驱动，脚掌控方向，身体上没有多余的部位可以进行刹车制动，至今都没有很好的解决这个缺陷，而本发明却通过巧妙的结构，将驱动与制动进行集成，实现了既可以手摇正转驱动，又可以手摇反转刹车制动，很好的解决了手摇儿童车在制动方面的技术瓶颈。

我国15岁以下少年儿童大约有3.2亿左右，占人口的比重约20％，少年儿童消费已占到家庭总支出的30％左右，年消费额约2000亿元，专家预测，未来几年少年儿童健身产品市场将以每年12.4％的速度递增，势头强劲。

随着人们整体生活水平的提高，父母更关注孩子的健康，孩子们对有趣味的产品要求越来越高，本产品不仅能带给孩子乐趣，还兼具安全、益智、保健功能，在取材方面更是要健康环保。

本产品比同类产品技术更先进，折叠后体积更小，携带更方便，并适用不同年龄段的儿童。

科学研究表明，正处在生长发育旺盛期间的儿童，有很多与成年人不同的解剖生理特点。儿童保健专家为：针对儿童身体发育的特点，提倡家长让孩子进行一些慢速运动，这最有利于儿童成长健康发育。通过锻炼能有效增加儿童食欲，还能增强体质，提高思维能力及身体协调平衡能力。儿童益智健身车在健身方面有三点优势：

1、本发明所提供的儿童健身益智车有别于传统的自行车和儿童玩具车，有新奇的外形，与众不同的驱动模式，能很好的提高儿童主动锻炼的兴趣，使儿童在玩乐当中不知不觉的得到锻炼；

2、通过本发明所提供的儿童健身益智车的锻炼，对儿童的手部、背部、腰部、腿部等肌肉起到不同程度的锻炼效果，如果长期锻炼，还可以帮忙肥胖儿童减肥，减少虚胖，增强体质，提高免疫力。相信儿童身强体壮，耐力和信心亦随之而来。

3、本发明所提供的儿童健身益智车突破传统自行车的模式，采用双手摇臂驱动或者制动，双脚转动掌控方向，通过手脚协调驾驭，能有效提高儿童身体协调能力，同时开发左右脑，锻炼思维，发掘儿童无限潜能。

本发明所提供的儿童健身益智车彻底打破以往的传统模式，将健身和娱乐完美结合，让儿童的德智体全面发展，孩子欢心，父母放心。

通过所述儿童健身益智车，使儿童可以进行慢速有氧锻炼，既可增强儿童的身体素质，还可以给大脑提供充足的氧气，提高儿童的智力发育。

所述儿童健身益智车通过手驱动，脚掌控方向，将传统的运动反过来，可以很好的锻炼儿童大、小脑的思维能力。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种儿童健身益智车，其特征在于：包括车架(1)、驱动车轮(41)、第一90度交错轴传动机构、第二90度交错轴传动机构、设置在所述车架(1)上的车把(2)和设置在所述车架(1)上的第二从动转轴(3)，所述车把(2)包括手摇把(21)、驱动转轴(23)和第一单向驱动机构(22)，所述手摇把(21)通过所述第一单向驱动机构(22)与所述驱动转轴(23)连接，所述车架(1)包括斜纵梁(11)和底梁(12)，所述斜纵梁(11)为中空结构，所述斜纵梁(11)内设有第一从动转轴(113)，所述第一从动转轴(113)一端通过所述第一90度交错轴传动机构与所述驱动转轴(23)连接，所述第一从动转轴(113)另一端通过所述第二90度交错轴传动机构与所述第二从动转轴(3)连接，所述底梁(12)一端与所述斜纵梁(11)连接，所述底梁(12)另一端连有从动车轮(42)，所述第二从动转轴(3)上设有第二单向驱动机构(33)，所述驱动车轮(41)通过所述第二单向驱动机构(33)与所述第二从动转轴(3)连接。

2.根据权利要求1所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述驱动车轮(41)与所述第二从动转轴(3)之间设有鼓式制动的反向转动刹车机构(5)，所述反向转动刹车机构(5)包括第三内轴套(51)、至少二个绕所述第三内轴套(51)相抱合的摩擦片(54)和圈设在所述摩擦片(54)上的弹性圈(55)，所述第三内轴套(51)端面上设有第一爬升斜齿(511)，所述第二单向驱动机构(33)的端面上设有与所述第一爬升斜齿(511)相啮合的第二爬升斜齿(3332)，所述第三内轴套(51)外侧面设有半径逐渐增大的爬升弧面部(512)。

3.根据权利要求2所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述手摇把(21)包括摇臂(212)和把手(211)，所述摇臂(212)为中空结构，所述摇臂(212)内设有刹车插销，所述驱动转轴(23)上设有与所述刹车插销相适配的插销卡轮(233)，所述刹车插销连接有复位机构。

4.根据权利要求2所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述爬升弧面部(512)设置在所述第三内轴套(51)的一端，所述第三内轴套(51)的另一端为环状部(513)，所述环状部(513)外套设有第三外轴套(53)，所述第三外轴套(53)与所述第三内轴套(51)的环状部(513)之间设有第三滚柱(52)，所述第三外轴套(53)设有第二径向缺口(532)，所述第三滚柱(52)设置在所述第二径向缺口(532)上并局部穿过所述第二径向缺口(532)，所述摩擦片(54)内侧面设有与所述第三滚柱(52)相适配的第一凹槽(541)，所述环状部(513)的外侧面设有轴向平齐缺口(5131)，所述第三滚柱(52)设置在所述轴向平齐缺口(5131)内，所述第三外轴套(53)的内侧面设有向内凸起的第一卡块(531)，所述第一卡块(531)与所述轴向平齐缺口(5131)的一端相抵接。

5.根据权利要求2所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述第二从动转轴(3)上固定有第四内轴套(61)，所述第四内轴套(61)外套设有第四外轴套(63)，所述第四内轴套(61)与所述第四外轴套(63)之间设有第一滚珠(62)，所述第四外轴套(63)与所述斜纵梁(11)固定连接，所述第四外轴套(63)设有第二凹槽(631)，所述摩擦片(54)设有凸起的第二卡块(542)，所述第二卡块(542)卡设在所述第二凹槽(631)上，所述第四外轴套(63)与所述驱动车轮(41)之间设有第二滚珠(64)。

6.根据权利要求2所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述第二单向驱动机构(33)为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第二单向驱动机构(33)包括第二内轴套(331)和第二外轴套(333)，所述第二内轴套(331)固定在所述第二从动转轴(3)上，所述第二内轴套(331)与所述第二外轴套(333)之间设有第二滚柱(332)，所述第二内轴套(331)的外侧面设有沿其周向延伸的第二弧形凹槽(3311)，所述第二弧形凹槽(3311)与所述第二外轴套(333)的径向距离逐渐变小，所述第二滚柱(332)设置在所述第二弧形凹槽(3311)内，所述第二外轴套(333)设有第一径向缺口(3331)，所述第二滚柱(332)设置在所述第一径向缺口(3331)上并局部穿过所述第一径向缺口(3331)，所述驱动车轮(41)套设在所述第二外轴套(333)上，所述驱动车轮(41)与所述第二外轴套(333)为间隙配合，与所述第一爬升斜齿(511)相啮合的第二爬升斜齿(3332)设置在所述第二外轴套(333)的端面上，所述第二内轴套(331)与所述驱动车轮(41)之间设有第三滚珠(65)。

7.根据权利要求1或2所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述第一单向驱动机构(22)为滚柱斜滚道外胀式单向驱动，所述第一单向驱动机构(22)包括第一内轴套(221)和第一外轴套(223)，所述第一内轴套(221)固定在所述驱动转轴(23)上，所述第一外轴套(223)与所述第一内轴套(221)之间设有第一滚柱(222)，所述第一外轴套(223)内侧面设有沿其周向延伸的第一弧形凹槽(2231)，所述第一弧形凹槽(2231)与所述第一内轴套(221)的径向距离逐渐变小，所述第一滚柱(222)设置在所述第一弧形凹槽(2231)内，所述第一外轴套(223)与所述手摇把(21)固定连接。

8.根据权利要求1所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述底梁(12)一端设有脚踏导向机构，所述脚踏导向机构包括前叉部和与所述前叉部连接的导向脚踏，所述前叉部与所述底梁(12)旋转连接，所述前叉部与所述从动车轮(42)连接。

9.根据权利要求1所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述第一90度交错轴传动机构包括相啮合的第一锥齿轮(231)和第二锥齿轮(1131)，所述第二90度交错轴传动机构包括相啮合的第三锥齿轮(1132)和第四锥齿轮(31)，所述第一锥齿轮(231)设置在所述驱动转轴(23)上，所述第二锥齿轮(1131)设置在所述第一从动转轴(113)的一端，所述第三锥齿轮(1132)设置在所述第一从动转轴(113)的另一端，所述第四锥齿轮(31)设置在所述第二从动转轴(3)上。

10.根据权利要求1所述的儿童健身益智车，其特征在于：所述第一从动转轴(113)设有第一伸缩结构，所述斜纵梁(113)上设有锁紧所述第一伸缩结构的第一锁紧开关(116)，所述底梁(12)设有第二伸缩结构，所述底梁(12)上设有锁紧所述第二伸缩结构的第二锁紧开关(121)，所述斜纵梁(11)上设有坐垫，所述坐垫与所述斜纵梁(11)铰接，所述底梁(12)与所述斜纵梁(11)铰接，所述斜纵梁(11)一端设有第一固定座(111)，所述斜纵梁(11)另一端设有第二固定座(112)，所述第一固定座(11)上设有第一轴承(232)，所述驱动转轴(23)设置在所述第一轴承(232)上，所述第二固定座(112)上设有第二轴承(32)，所述第二从动转轴(3)设置在所述第二轴承(32)上，所述驱动车轮(41)有二个并分别设置在所述第二从动转轴(3)的两端。

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