CN102612460A - 通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅 - Google Patents

通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅 Download PDF

Info

Publication number
CN102612460A
CN102612460A CN2010800252765A CN201080025276A CN102612460A CN 102612460 A CN102612460 A CN 102612460A CN 2010800252765 A CN2010800252765 A CN 2010800252765A CN 201080025276 A CN201080025276 A CN 201080025276A CN 102612460 A CN102612460 A CN 102612460A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motion
pushing ram
wheel
vehicle
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800252765A
Other languages
English (en)
Inventor
克里斯托弗·J·拜内斯
史蒂文·巴克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROTA MOBILITY Inc
Original Assignee
ROTA MOBILITY Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROTA MOBILITY Inc filed Critical ROTA MOBILITY Inc
Publication of CN102612460A publication Critical patent/CN102612460A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/12—Rider propulsion of wheeled vehicles operated by both hand and foot power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/02—Tricycles
    • B62K5/023—Tricycles specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with three wheels
    • B62K5/025—Tricycles specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with three wheels power-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/14—Rider propulsion of wheeled vehicles operated exclusively by hand power
    • B62M1/16—Rider propulsion of wheeled vehicles operated exclusively by hand power by means of a to-and-fro movable handlebar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K15/00—Collapsible or foldable cycles
    • B62K2015/005—Collapsible or foldable cycles having additional wheels for use when folded or collapsed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Handcart (AREA)

Abstract

本发明解决了被约束于轮椅的人员所遇到的许多问题，这些人员希望具有人机工程学感觉的、方便而又有力且稳定的轮椅。通过使用者的划动型运动而不是效率较低的“手动轮毂”抓持或腕部推进提供了Triker的独有的动力源。通过创造性的驱动系统而在划出行程和划入行程两者中产生动力。该划动运动显著降低了重复性受力损伤比如腕管综合症。另外，划动运动和移动被设计为同时便于有效推进和转向两者。该划动运动允许使用者使用整个手臂的力量并在整个范围内运动以有助于为车辆提供动力。

Description

通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅
优先权文献参考
本申请根据美国法典第35编第119条要求2009年4月7日递交的、名称为“″Rowing-motion Propelled Wheelchair Generating Power from RowingMotions in Both Directions”的美国临时申请第61/202,802号的优先权，该申请通过引用被合并用于所有目的。本申请还要求2009年9月8日提交的美国申请第12/555,239号的优先权，该申请也通过引用被合并用于所有目的。
技术领域
背景技术
现有的许多设计用于提高动力效率的手动推进式轮椅并未考虑到对于被约束于轮椅的人员特别遇到的问题的某些重复性运动损伤。尽管动力是这些装置的关注焦点，但对于使用这种装置的人员中的甚至最强健者的潜在损伤对于被约束于轮椅者的活动能力是灾难性的，即使这些损伤如肌腱炎那样是良性的。这样的损伤在轮椅设计中通常被忽略，因为它们对于健全人员的活动能力不是那样地有破坏性。
另外，用于高速使用而设计的轮椅不可能考虑到被约束于轮椅的人员关于舒适性、易用性或者在狭小空间比如卧室、公共运载工具和商务办公室中的操纵性方向的日常需求。由此，通常轮椅越坚固或者越强力，则其越不适于方便的日常使用。其它车辆，比如Brian Redman的美国专利6,352,274(其通过引用被合并用于所有目的)可设计用于人力机械效率的某些方面，但并未解决残疾人士的需求，例如在受限空间中使用，因此不适合在轮椅中被采用。
仅具有“手动轮毂”推进的常规轮椅未提供力学优点(MA)，因此长距离推进是一项困难的工作，在上坡时尤其困难。另外的缺点在于，由于力的不连续，每次手动轮毂被抓持和释放时，动力中断并且能量被浪费。对于许多轮椅使用者，长距离推进对于肩膀和手腕能够是辛苦的和费力的。手动轮椅由于其缺乏可操纵性而主要对于户外使用是受限的。
发明内容
本发明在某些实施例中的商标名为TRIKETM，并且本发明解决了被约束于轮椅的人员所遇到的许多问题，这些人员希望具有人机工程学感觉的、方便而又有力且稳定的轮椅。通过使用者的划动型运动而不是效率较低的“手动轮毂”抓持或腕部推进提供了Triker的独有的动力源。划动运动显著地降低了重复性受力损伤，例如腕骨管。另外，划动运动和划动移动被设计为同时便于有效推进和转向两者。该划动运动允许使用者使用整个手臂的力量并在整个范围内运动以有助于为车辆提供动力。
本发明的其它优点包括在下面的表格1中：
表格1：第一实施例中“Trike”的主要特征和优点总结
特征        优点
Figure BDA0000117233900000021
本发明的推进系统仅是许多发明性特征中的一个，所述发明性特征允许使用者将车辆从具有提高的重心的高性能三轮车变换成为用于日常使用的高通用性的轮椅。例如，TRIKETM可在运行中从三轮车变换为更常规的四轮轮椅，其中动力(划动)手柄被收纳在具有可收缩第三车轮的座椅的内部中。
“Trike”使用在生物力学上更优的划动型动作并且提供了显著的力学优点(见下面的计算)。其还具有使其本身适合于齿轮传动的轮转机构。轮转机构是“低冲击性的”且因此降低了损伤关节和韧带的风险。
本发明的第一实施例是易于快速地从三轮车模式(伸展)变换为轮椅模式(收缩)的手动推进车辆。该实施例还提供了意味着骑乘者能够享受到快速且容易地行进过相当长的距离的显著的“力学优点”。然后，在到达目的地时在仍保持舒适乘坐的状态下，能够变换为轮椅模式以获得在建筑内、室内、办公室或家内的重要可操纵性。“Trike”全部在同一车辆内执行这些功能而不必转移。
本发明的另一个实施例使用可收缩T型杆形式的可收缩推进机构，该推进机构在轮椅使用期间将配合在座椅下方的闭合空间中。
尽管本发明由于“手动轮毂推进”在受限空间中的可操纵性而将其保留为辅助推进装置，但本发明的主要动力由骑乘者通过所谓的“动力转向”组件通过“划动运动”提供。“划动运动”更为自然并且在生物力学方面更为有效，而与骑乘者的身材和力量无关。划动类型的另一重大优点在于“运动范围”，该“运动范围”使得本发明理想地开发通过基本的简单杠杆原理所提供的力学优点。
如常规自行车那样，本发明具有向角部中“倾斜”的悬架。这意味着减少了滚动阻力和轮胎磨损，这与后轮保持平行的“三轮车”不同。该倾斜悬架还意味着在20”的常规座椅高度下保持稳定性，从而便于容易的“变换”并提高对于骑乘者的可视性和骑乘者本人的可视性。
本发明可用于锻炼以保持对于良好的健康和身体较重要的心血管健康并且对于轮椅使用者是尤其重要的，因为使用者能够将锻炼与运动需求结合起来。为此，本发明将生物力学效率与简单的力学优点构造结合起来以形成更容易的具有通用性的推进，并且在实践中为骑乘者提供了乐趣、锻炼和方便性的组合。
本发明的实施例可构造用于不同的终端使用者，各种形式将可用以适应许多不同的类型的使用者。例如，对于希望“Deluxe”版本的骑乘者，可以有7速(或更高)加速齿轮传动并且额外包括全部的可选项；对于日常使用者，“标准”版被制造成没有齿轮传动并且合理地轻量化；对于只希望狂奔的狂热爱好者，则适用不变换为“轮椅构造”的轻量化形式。
附图说明
图1A示出本发明的特定实施例的部件系统；
图1B示出可收缩可伸展模式的线性占用空间；
图1C示了出可收缩可伸展模式“旋转占用空间”；
图2A示出处于伸展模式的本发明的第一实施例的侧视图；
图2B示出处于伸展模式的本发明的第一实施例的俯视图；
图2C示出处于伸展模式的本发明的第一实施例的仰视图；
图3A示出处于伸展模式的本发明的第一实施例的正视图；
图3B示出处于伸展模式的本发明的第一实施例的后视图；
图4A示出处于收缩模式的本发明的第一实施例的侧视图；
图4B示出处于收缩模式的本发明的第一实施例的俯视图；
图4C示出处于收缩模式的本发明的第一实施例的后视图；
图5A示出推进系统的细节；
图5B示出推进系统的放大细节；
图5C示出从下侧观察时的推进系统或驱动器的细节；
图6A示出手动推进式车辆的实施例的悬架系统的特征的后视图；
图6B示出第一实施例的悬架系统的可选特征；
图6C示出悬架系统的特征的前方斜视图；
图6D示出在示例实施例中的各车轮的倾斜独立悬架的原理；
图7A示出第一实施例的差动齿轮和轴特征的细节的后视图；
图7B示出第一实施例的差动齿轮和轴特征的细节的斜视图；
图8A示出替代驱动原理；
图8B是替代驱动原理的替代视图；
图9A是差动系统的细节图；
图9B是差动系统的闭合图；
图10A是本发明的替代实施例的图示；
图10B是本发明的替代实施例的实体模型；
图11是本发明的具有收缩的推进杆的替代实施例的图示；
图12A是替代实施例中的转向系统的图示；
图12B是替代实施例中的转向系统的实体模型；
图13A是第二替代实施例；
图13B是第二替代实施例的倒置图；
图14A是第二替代实施例的替代转向系统；
图14B是替代转向系统的实体模型；
图15A至图15J是本发明的第二替代实施例的细节。
具体实施方式
图1A和图1B示出本发明的若干构造的总体概念性各组部件系统，如可以理解为术语“系统”。
1.推进系统100(标记101-199)
Figure BDA0000117233900000061
Figure BDA0000117233900000071
Figure BDA0000117233900000081
系统中的每一个包括可由技术人员理解为具有其自身的、整体上独立于手动推进式车辆的实施例的创造性的实施例的特征。由此，技术人员应理解不仅TRIKETM整体上包含创造性特征，而且包含可应用于其它人力车辆或甚至部分地人力的车辆的创造性部件和构造。例如，套筒式支撑框架可认为是可应用于传统轮椅以及这里讨论的手动推进式车辆的发明。
图1B示出手动推进式车辆的可收缩伸展特征的优点的线性或“纵向轮距”透视图。尽管，再一次，该可收缩/可伸展特征应认为是手动推进式车辆的部分以及可应用于传统轮椅的应用。图1C示出具有“旋转”占用空间的优点，因为轮椅需要在三维空间中操作，并且轮椅使用者通过从伸展的“行进”模式变换为室内“收缩”模式而减小在小空间中的旋转占用空间的能力为受约束于轮椅的人员提供了显著的通用性。
现在参考图2A至图2C，示出本发明的第一实施例的“伸展”模式的侧视图、俯视图和仰视图。图2A至图2C分别示出“伸展”模式中的第一实施例的侧视图、俯视图和仰视图。第一实施例的“收缩模式”在下面的图4A至图5C中示出。可变换手动推进式轮椅被支撑在框架系统200上，该框架系统的主结构是套筒支撑管或框架230，所述套筒支撑管或框架230具有通过销232“可锁定”在伸展位置或收缩位置中的外部分230(o)和内部分230(i)，所述销能够在不偏离本发明的范围的前提下采用各种固定结构。该套筒支撑管230支撑连接框架，或者连接H框架235被构造成使得其在手动推进式车辆处于收缩模式时支撑Jockey轮(597(a/b))，并且允许使用者在车辆处于伸展位置时舒服地放置他们的脚部。套筒支撑管230还提供了对于第五轮叉245的结构方面的支撑，所述第五轮叉可操作地支撑前轮或第五轮505(e)以其轴505(ax)。
图2A至图2C示出第一实施例中的创造性手动推进式推进系统100。设计用于容易抓持的手柄杆113使“t-杆”或者t-手柄112推进杆或驱动器移动。t-手柄112通过小的弧度(标记为θ+和θ-)前后移动(标记为+z(trike前方)和-z(trike后方))，但能够基于最终使用者的需求变化。t-手柄移动第一支撑弯管115，该支撑弯管另外作用为绕某一平面的转向转动。从缆线连杆结构305延伸的缆线(未示出)允许t-手柄112使前轮505(e)在转向节302处转动。双向齿轮系101包括允许推进手柄112通过推动运动和拉动运动两者产生正向运动的三齿轮构造。
图2B示出处于伸展状态的第一实施例的俯视图，示出使用者如何使手柄杆113转动而使t-手柄112绕由XZ平面形成的轴线移动(由φ+和φ-标示的转动)以使手动推进式的第一实施例转向。缆线导引器305允许标准的自行车缆线使第五轮505(e)转向。
图2C示出第一实施例的下侧，其示出推进系统101的齿轮系的更清楚的细节。第二支撑弯管117在推进手柄112前后移动时驱动第一齿轮120。该推进系统在下面的图6A至图6D中进一步讨论。图2D和图2E提供了处于伸展位置中的第一实施例的额外视图。
图3A提供了处于伸展位置中的第一实施例的正视图。在图3A中，Jockey轮597(a/b)离开地面若干英寸是清楚的。另外，能够观察到第五可收缩轮的转向节302。可存在若干机构使得TRIKE可沿第五轮枢轴307安全有效地转动。
图3B提供了本发明的第一实施例的后视图，能够观察到悬架和支撑特征的许多部分。独立悬架系统600和差动齿轮160a/b允许手动推进式车辆在高性能竞速中能够安全地使用并且具有标准部件。减震器620另外为骑乘者提供了附加的安全性和舒适性。独立车轮悬架另外在下面的图8A至图8D中详细示出。
图4A示出处于收缩模式中的手动推进式车辆的第一实施例。Jockey轮597(a/b)(下)接触地面，而第五轮升高505(r)离开地面若干英寸。手柄杆113的折叠部111折叠到t-手柄112中，使得在轮椅使用者前方不存在任何部件。图4B示出第一实施例的收缩模式的俯视图。图5A提供了第一实施例的收缩模式的正视图，图5B提供了收缩的第一实施例的的后视图。
现在参考图5A至图5C，示出第一实施例的推进或驱动系统100的顶部斜视图、侧视图和仰视图。推进系统100允许TRIKE由骑乘者通过正向转动θ(+)和反向转动θ(-)两者移动推进杆而提供动力。该“转动”并不是纯粹的圆“弧”，而是通过人机工程学设计的在x平面和y平面中的、类似于自然的“划动运动”的运动。但是，在某些实施例中，关于身体治疗的某些方面(比如手臂或肘部康复)更期望纯粹的线性(Z+/-)而不是人机工程学的优点。由此，技术人员应理解在不偏离本发明的精神和范围的前提下可使用手动推进式驱动器的不同运动。t-手柄112通过移动支撑弯管115/117以正向驱动车辆，而支撑弯管115/117使第一齿轮120上的自由轮移动。
使用LH和RH自由轮(示出为包括在齿轮120中)与怠速链轮的组合产生了轴的顺时针旋转，而与输入杆的移动方向无关。主驱动齿轮140通过传动链驱动与差动齿轮160(a/b)连接的输出链轮145，从而允许后轮通过以不同速度移动而安全地转过角部。
图6A至图6C示出第一实施例的悬架和支撑系统的特征的后视图，包括独立后轮悬架IRS、用于根据需要同时独立且自动地向每个后轮提供动力的差速驱动齿轮(见图9A/B)160、用于将动力传输到每个后轮的独立驱动轴(见图7A/B)DS x2、以及作为由手柄杆操作的x2缆线并且双作用为驻车制动器的辊制动器RB。图6A中另外示出每驱动轴双作用的万向节UJ。图6B示出被包括用于平滑骑乘的空气减震器AS和包括独有的“升高速率”RR以便于“配合”到角部中用于降低重心的悬架特征。现在参考图6D，示出用于每个后轮510A/B的倾斜独立悬架系统的示例。图6D是示出悬架系统如何允许后轮510A/B“倾斜”到角部中的示意图。在图6D1中示出示例性右转弯，而在图6D2中示出示例性左转弯。
图7A示出允许自行车510a/b的后轮独立接收动力的差动齿轮160a/b。
图7B示出差动齿轮160a/b的闭合图。
图8A至图12B参考了若干可能的实施例，其中上述实施例中使用的本创造性驱动系统(及其下面讨论的变形例)也可用在4轮模型中。替代实施例的一个关键特征在于它们从其中根据“前向”(远离骑乘者)和“后向”(朝向骑乘者)的运动产生动力的系统产生动力。在上述说明性实施例中，从齿轮产生动力，但是下面所示的实施例中，从离合器产生动力。
图8A至图9B示出动力传动(上面在图5A至图5C中讨论的第一类型)(ADS)的替代版本，其中传递到后轮的主轴AX(下面示出)的动力从双向(示出为x+和x-)运动产生。图8A示出用于四轮以及五轮轮椅模型两者的双向输入动力传动。t-杆(在所示实施例的所示出且优选构造中，可收缩)RTB(LP)由使用者在正反方向上移动，比如划动运动。t-杆通过支撑板PP保持到位，并且对通过支撑杆连接器PLC(l)和PLC(r)连接的两个等径伞齿轮MG(l)和MG(r)传动。输入轴IS在该两个等径伞齿轮MG(l/r)连接到锁定销并且驱动斜小齿轮时在左右方向上旋转。
驱动齿轮DG在顺时针方向和逆时针方向上(以箭头示出)交替“旋转”，以在适当的方向上对两个差动齿轮GR(co/cl)中的一个传动。存在安装到各个差动齿轮GR(co/cl)中的每个的两个旋转离合器，其中一个仅在顺时针方向上旋转RCL(cl)，一个仅在逆时针方向上旋转RCL(co)，所述离合器绕使各个输出轴“旋转”的差动轴DS旋转(见下面所述)。每个离合器RCL(cl/co)将分别地允许来自差动齿轮GR(cl/co)的“正向”动力在“正向”上驱动各个输出轴OS(l)和OS(r)，从而允许使用者从作用于可收缩t-杆RTB(LP)的回返运动两者产生正向动力。
图9A和图9示出本替代动力传动ADS的替代版本的“后”部的闭合细节。图9A示出不带任何轴承或盖的基本部件。箭头示出驱动齿轮在每个各自的方向上为各个差动齿轮GR(cl/co)提供动力，这样对各个离合器RCL(cl/co)传动并且从而对差动轴DS和输出轴OS(r/l)传动。由此，驱动齿轮DG当在非动力方向上传动时将简单地“旋压”离合器RCL(cl/co)，使得“接合的”离合器RCL(cl/co)经由输出轴和差动轴DS在两个轴线方向上提供动力。图9B示出动力系统的后部的说明性构造的部件。每个齿轮、驱动齿轮DG和两个差动齿轮GE(cl/co)被安装到轴承(系统)。后离合器由盖CAP遮盖并且通过保持环RR安装。另外示出“右”侧上的轮轴轴承WB(r)和转向轴SA(r)中的一个的示例。轴承环BE允许驱动齿轮DG和后齿轮和离合器系统的有效操作。在不偏离本发明的范围和精神的前提下，可以添加或去掉某些部件。
作为对本发明的第一实施例的工作优点的说明，“杆系统”通过划动运动推进臂110’接合。考虑到推进系统100’，杆(标记110’和120’)与齿轮(见标记130’、140’和150’)比率可根据终端使用者的需求而在实施例之间变化，但是，在某一实施例中，假设如下的平均骑乘者能力：以44循环/min(1推/拉＝1循环)×4ft的杆行程/循环＝176ft/min的速率传递50lbs的力。这等于50×176＝880/ft-磅/min。为变换为千瓦，我们必须将880/ft-磅/min乘以0.0000226＝0.2KW(200W)。假设由具有200W能力的骑乘者向Trike的推进机构的力学优点施加恒定输出，则我们有下面的结果：
力学优点定义为MA＝L÷E，其中：
(L)＝载荷输出力；(E)＝有效力或施加力(l1)＝杆在支点上方的手柄长度(l2)＝杆在支点下方的较短长度
根据杠杆原理(l1)÷(l2)E×(l1)＝L×(l2)
所以                   L÷E＝(l1)÷(l2)
Trike推进杆或臂(110)  杠杆臂长比＝20”÷4”
20”(l1)和4”(120)(l2)
                             MA＝5∶1
示例：                   施加力＝50lbs
                             (E)
                             MA＝5
                         输出力＝50×5＝250lbs
以44/min的循环速率×力学优点5∶1对替代Trike推进机构施加200W的功率，这样产生足以以近似8mph(20”轮径×π(3.14)＝62.8”周长×大齿轮(140)相对于小链轮(150)的传动比3＝188”×44循环/min＝8,290’/min＝690ft/min＝7.85mph或者近似2×行进速度)行进的恒定输出。上述的定量示例为说明的目的进行了高度简化并且并不意图限制本发明。图10A和图10B示出使用可收缩t-杆系统的、本发明的四轮实施例的图示。图10A和图10B中的四轮轮椅的实施例图示了“上升”位置或者“传动”位置。图10A和图10B(以及图11A和图11B)中所示的实施例的优点在于当车辆未操作时，可旋转(并且可收缩的)T-杆RTB(e)可以“收缩”并收纳在座椅S下方。
Figure BDA0000117233900000131
Figure BDA0000117233900000141
总体上，本发明的四轮中央传动的、可收缩传动手柄实施例的操作方式与上述关于动力的第一实施例极其相同。
图10B是本发明的替代实施例的实体模型。
图11A和图11B示出本发明的替代实施例，其中可收缩T-杆(传动杆)RTB(r)处于收缩位置，其中销TP被拉动，并且顶部UP的大部分滑动到下部LP的中空部分中。可收缩T-杆RTB然后从传动箱PH脱离并弯曲到座椅S下方。与上述的主实施例类似，这允许使用者以通常的方式操作轮椅从而通过滚动车轮为轮椅提供动力。图11B是替代实施例中的收缩的传动杆的不同视图。一般地，传动杆RTB不仅是可伸缩的而且还可调节，从而能够适应不同的臂展(arm span)。可收缩传动杆RTB和驱动系统一般地通过车辆后部中的杆(未示出)从车轮脱离。另外传动杆RTB必须从前轮FW(l/r)的转向系统脱离，使得传动杆RTB可在轮椅转弯时充填在座椅S下方而不移动。销(未示出)允许传动杆RTB脱离。但也可使用闩锁或杆。
图12A和图12B示出了四轮实施方式中的转向系统的具体构造的细节。可收缩T-杆(传动杆)RTB在(轴承)座套SL中转动，从而当使用者以划动运动移动传动杆RTB时不会中断向传动箱中的齿轮产生动力。该转向机构DSM允许传动杆RTB的回转对转向缆线SCAB进行操作，所述转向缆线SCAB具有两个部分，即前部分SCAB(f)和后部分SCAB(r)，每个所述部分对位于或螺柱连接到车轮枢轴WP(l/r)的顶部的转向盘SDC(l/r)或转向环进行操作。当转向柱DSM由于传动杆RTB收缩和/或移动到乘坐区域下方而脱离时，从而当轮椅转动时转向机构DSM也从传动杆RTB脱离使得传动杆RTB可容易地充填到座椅S下方而不移动。
图13A和图13B示出了划动运动推进式车辆的再一个替代版本(“第二替代实施方式”)。在第二替代实施方式中，四轮实施方式中的两个小的前轮FW(l/r)被大的(通常约45-55cm)前轮LFW替代。如第一实施方式中所示的jockey轮可被包括，但在本示例中未包括。通常，使用可收缩传动杆并不是太有利的，但基于终端使用者的需求仍是期望的。第二替代例(三轮实施方式)或第一(五轮)实施方式的轴距显著地大于上面所示的替代实施方式(四轮实施方式)。
图14A和图14B示出划动运动推进式车辆的第二替代版本的转向系统。一般地，正如自行车那样，通过转动手柄杆进行转向。Halo SH固定于叉的顶部并且类似的Halo SH固定于推进杆SH。在各端被夹入到halo SH中的连续缆线回路CAB根据传动杆RTB(u)的转动方式而被拉动，从而使叉F相应地转动。缆线CAB在各侧具有张紧器以设定随动特性并保持该特性。缆线中的该回路允许传动杆TBAR在前后方向上被推/拉，正如制动缆线被制成回路以允许手柄杆在自行车上转动。在叉halo上设置有弹簧加载柱销以使缆线脱离，从而当Trike/Wheelchair通过推动轮毂被推进时前轮能够如jockey轮那样动作。作为不太重要的一个因素，回转率由halo的相对尺寸决定，通常其相对尺寸等于1∶1的比率。该具体转向系统可用在上述图2A至图7B中的第一实施方式，而不变换设计。
图15A至图15J是本发明的第二替代实施方式的细节的图示。上面在图8至图14中讨论了这些细节中的许多方面。但是，第二替代实施方式并不意图限制本发明，而仅是说明性的目的。尽管在许多部件中使用相同的原理，但在细节上可有小的变化。

Claims (18)

1.一种划动推进式车辆，包括：
框架，所述框架包括至少两个部分，用于支撑座椅的第一部分和用于支撑脚凳结构并且在结构上连接到后轴的第二部分，所述后轴连接到两个后轮，所述框架的所述第二部分支撑至少两个前轮；
可旋转推进杆，所述可旋转推进杆连接到使所述至少两个前轮转向的缆线；
动力驱动系统，包括：能够在正反弧线方向上移动的可旋转的可收缩推进杆，所述推进杆连接到正向齿轮并使所述正向齿轮在正反方向上移动，所述正向齿轮使输入轴交替地顺时针转动和逆时针转动，所述输入轴附接在驱动齿轮的后端，所述驱动齿轮啮合并且驱动被构造为面对彼此的两个差动齿轮，所述两个差动齿轮中的每个附接到离合器和输出轴，所述离合器允许所述各个差动齿轮使所述各个输出轴仅正向移动，所述各个输出轴驱动所述两个后轮，
由此从所述可收缩推进杆的正向运动和反向运动两者获得动力。
2.根据权利要求1所述的车辆，进一步包括将所述两个差动齿轮与所述两个离合器连接的差动轴。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述动力系统通过释放从所述两个后轮脱离。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述可收缩推进杆包括销，并且在收缩时被折回座椅下方。
5.根据权利要求3所述的手动推进车辆，进一步包括制动系统，所述制动系统包括在所述杆上的制动手柄，所述制动手柄操作制动缆线以操作制动器对所述后轮制动。
6.一种运动推进式轮椅，其中动力驱动系统通过可折叠推进杆获得动力，所述可折叠推进杆能够远离和朝向所述框架移动而产生正向动力；
所述可折叠推进杆可转动并且通过转向缆线连接到前轮组。
7.根据权利要求6所述的运动推进式车辆，其中所述可折叠推进杆驱动驱动轴，所述驱动轴在顺时针方向和逆时针方向上移动。
8.根据权利要求7所述的运动推进式车辆，其中所述驱动轴连接到在与所述驱动轴相同方向上移动的驱动齿轮，所述驱动齿轮驱动位于所述后轴上的反向的齿轮及离合器组合件的组。
9.根据权利要求8所述的运动推进式车辆，其中当所述驱动齿轮沿第一方向旋转时，所述驱动齿轮与所述后轴上的所述齿轮组中的一个和所述后轴上的所述离合器组中的一个接合，使得所述后轴在正向方向上旋转，并且当所述驱动齿轮沿与所述第一方向反向的方向移动时，所述驱动齿轮与所述后轴上的所述齿轮组中的所述一个的反向的一个和所述离合器组中的所述一个的反向的一个接合，使得所述后轴在正向方向上旋转。
10.根据权利要求7所述的运动推进式车辆，其中所述可折叠推进杆以套筒构造向下折叠并且然后所述折叠推进杆能够被折叠到座椅下方。
11.根据权利要求10所述的运动推进式车辆，其中当所述可折叠推进杆折叠到所述组下方时，后轮组从所述驱动轴脱离连接。
12.根据权利要求7所述的运动推进式车辆，其中所述可折叠推进杆包括制动手柄，所述制动手柄使与位于所述后轴上的一对制动器连接的缆线缩短。
13.一种用于座式骑乘者的运动推进式车辆，包括：
后轮组，所述后轴组连接到轴；
前轮组；
上框架，所述上框架保持座椅；
下框架，所述下框架支撑动力系统并且由后轴和后轮构成；
所述上框架在所述后轮上方和在所述前轮的一组支架处与所述下框架连接；
所述动力系统包括能够以划动运动方式远离和朝向所述座椅正向移动的推进杆，所述推进杆连接到使驱动轴以顺时针运动和逆时针运动旋转的前齿轮，并且所述驱动轴经由齿轮和离合器组连接到所述后轴；并且
所述驱动轴通过在任一方向上转动而推进所述车辆。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中所述推进手柄能够通过销的操作而折叠，并且然后被置于所述座椅下方。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中在所述推进手柄折叠到所述座椅下方时，所述后轮从所述动力系统脱离。
16.根据权利要求14所述的车辆，其中所述推进杆构造成套筒构造并且上部旋转至少180°并且在底部处连接到与所述前轮的转向系统连接的转向缆线。
17.根据权利要求16所述的车辆，进一步包括在所述推进杆的所述上部上的至少一个制动杆，所述至少一个制动杆操作与位于所述后轴上的制动器组连接的制动缆线。
18.根据权利要求14所述的车辆，进一步包括一对脚凳，所述一对脚凳形成在所述上框架中且在下部并且从所述座椅向下并向外延伸用于脚的放置。
CN2010800252765A 2009-04-07 2010-04-07 通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅 Pending CN102612460A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20280209P 2009-04-07 2009-04-07
US61/202,802 2009-04-07
US55523909A 2009-09-08 2009-09-08
US12/555,239 2009-09-08
PCT/US2010/030308 WO2010118184A2 (en) 2009-04-07 2010-04-07 Rowing-motion propelled wheelchair generating power from rowing motions in both directions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102612460A true CN102612460A (zh) 2012-07-25

Family

ID=42936867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800252765A Pending CN102612460A (zh) 2009-04-07 2010-04-07 通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120187649A1 (zh)
CN (1) CN102612460A (zh)
WO (1) WO2010118184A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106232080A (zh) * 2014-01-08 2016-12-14 D·G·罗宾斯 轮椅
TWI659733B (zh) * 2018-05-04 2019-05-21 中山醫學大學 Wheelchair transmission structure with both turning function and bidirectional output
CN110525565A (zh) * 2019-08-09 2019-12-03 李关和 一种多功能折叠车

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2521669B1 (en) * 2010-01-04 2014-03-12 Aladjian, Hrand Self propelled hand vehicle
CN102180224B (zh) * 2011-03-07 2012-11-21 太仓市车中宝休闲用品有限公司 健身娱乐划船车
CN102180225B (zh) * 2011-04-22 2012-11-21 太仓市车中宝休闲用品有限公司 健身娱乐划船车
US9290233B2 (en) 2013-01-16 2016-03-22 William Leland Goin Human-powered drivetrain
WO2014145945A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Rota Mobility, Inc. Scooter generating power by rowing in both directions
US20160229484A1 (en) * 2014-03-17 2016-08-11 Rota Mobility, Inc. Reciprocal Drive For Hand Powered Vehicles
KR101871286B1 (ko) * 2016-08-10 2018-08-02 주식회사 에이멕스 시뮬레이션 조작 장치
US9994283B1 (en) * 2016-12-14 2018-06-12 Rodney L. Bleifuss Human-powered vehicle
US11202728B2 (en) * 2019-08-29 2021-12-21 Junghsen LIEH Transmission apparatus for a leveraged wheelchair

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811964A (en) * 1987-09-25 1989-03-14 Horn Douglas J Wheelchair propelled by rowing
US5713590A (en) * 1996-04-09 1998-02-03 Clark; Thomas S. Hand propelled velocipede, quadricycle
US6173986B1 (en) * 1999-06-07 2001-01-16 Jack Sicher Rowing arms driven wheel chair
US20030071435A1 (en) * 2001-10-15 2003-04-17 Schaeffer Jon Eric Wheelchair
CN1674848A (zh) * 2002-08-05 2005-09-28 J.T.拉布斯有限公司 手动推进的车子和相关系统
US20070108721A1 (en) * 2005-09-29 2007-05-17 Bayne Christopher J Ergonomically improved rowing motion-propelled convertible wheelchair using retractible fifth wheel

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US462190A (en) * 1891-10-27 Ijwjsjvzog
US172456A (en) * 1876-01-18 Improvement in spring-motors
US616021A (en) * 1898-12-13 schaibly
US689303A (en) * 1901-08-20 1901-12-17 Rudolph Abramson Bicycle propulsion.
US1097659A (en) * 1913-04-07 1914-05-26 Nicholas C Durie Propulsion device for polycycles.
US1723553A (en) * 1926-10-13 1929-08-06 Frederick A Lundahl Velocipede
US3994509A (en) * 1976-01-28 1976-11-30 Schaeffer Jerome E Propulsion means for wheelchairs
US5816614A (en) * 1997-03-21 1998-10-06 Burke, Inc. Tiller assembly for personal mobility vehicles
US6120044A (en) * 1997-05-27 2000-09-19 Tsai; Suei Der Foldable rollerboard
US7226393B2 (en) * 2001-01-19 2007-06-05 Nautilus, Inc. Exercise bicycle
KR100702685B1 (ko) * 2005-06-08 2007-04-04 신기호 팔 다리의 힘으로 가는 자전거
US20070290477A1 (en) * 2006-05-22 2007-12-20 Che Yin Lee Hand propelled personal riding device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4811964A (en) * 1987-09-25 1989-03-14 Horn Douglas J Wheelchair propelled by rowing
US5713590A (en) * 1996-04-09 1998-02-03 Clark; Thomas S. Hand propelled velocipede, quadricycle
US6173986B1 (en) * 1999-06-07 2001-01-16 Jack Sicher Rowing arms driven wheel chair
US20030071435A1 (en) * 2001-10-15 2003-04-17 Schaeffer Jon Eric Wheelchair
CN1674848A (zh) * 2002-08-05 2005-09-28 J.T.拉布斯有限公司 手动推进的车子和相关系统
US20070108721A1 (en) * 2005-09-29 2007-05-17 Bayne Christopher J Ergonomically improved rowing motion-propelled convertible wheelchair using retractible fifth wheel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106232080A (zh) * 2014-01-08 2016-12-14 D·G·罗宾斯 轮椅
TWI659733B (zh) * 2018-05-04 2019-05-21 中山醫學大學 Wheelchair transmission structure with both turning function and bidirectional output
CN110525565A (zh) * 2019-08-09 2019-12-03 李关和 一种多功能折叠车

Also Published As

Publication number Publication date
US20120187649A1 (en) 2012-07-26
WO2010118184A2 (en) 2010-10-14
WO2010118184A3 (en) 2011-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102612460A (zh) 通过双向划动运动产生动力的划动运动推进式轮椅
US7584976B2 (en) Ergonomically improved rowing motion-propelled convertible wheelchair using retractible fifth wheel
US8118320B2 (en) Steering mechanism for a push and pull vehicle
US5280936A (en) Human powered vehicle and drive system
US7784808B2 (en) Rear-pedaling standing type bicycle structure
US20070052196A1 (en) Quadracycle
US6234504B1 (en) Level propelled wheelchair
KR101039014B1 (ko) 페달 구동형 킥보드
US8448969B2 (en) Exercise vehicle with rod steering system
US10548785B2 (en) Hand propelled wheeled vehicle
CN102099243A (zh) 脚踏车
CN104326051B (zh) 脚踏滑板车
WO2008006292A1 (fr) Cyclorameur entraîné par levier à va-et-vient
KR101005981B1 (ko) 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거
US20020113402A1 (en) Human powered land vehicle combining use of legs and arms
CN102167068B (zh) 一种动感式童车多种状态的转换结构
US20050023793A1 (en) Pedal scooter
CN105730597A (zh) 脚踏滑板车
WO2008039196A1 (en) Ergonomically improved rowing motion-propelled convertible wheelchair using retractible fifth wheel
CN1740040A (zh) 踏板自行车
CN201183567Y (zh) 多功能四轮自行车
CN217294801U (zh) 自行杠杆重力踏板车
CN101058327A (zh) 陀螺轮驱动自行车
CN201287797Y (zh) 折叠脚踏滑板车
CN105599846A (zh) 一种人力车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120725