CN102700675A - 手驱动手控制链轮链条式代步器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手驱动手控制链轮链条式代步器，包括操作手柄、车主体、驱动机构兼转向灯机构和变速机构；车主体上方安装有供用户站立的板，驱动机构兼转向机构包括链轮、链条、2个后轮和一个前转向轮；操作手柄为中段弧形的直杆，用户手臂前后摆动控制与其相连接的链轮，提供前行的动力；右手独立摆动，可以实现左转弯，左手独立摆动，可以实现右转弯；安装在链轮中的超越离合器，实现摇杆向前摆动时，代步器前行，摇杆往后摆动时，代步器不动或惯性运动。本发明所公开的代步器，其原理和结构突破传统代步器的驱动与转向操作形式，以用户站立式操作，以手的前后摆动代替以往用脚踏驱动代步器前进，挑战用户身体潜能，实现人机交互的新方式。结构简单，操作方便，趣味性强，造型新颖。

Description

手驱动手控制链轮链条式代步器

技术领域

本发明涉及一种手驱动手控制链轮链条式代步器，其驱动机构兼转向机构为链轮链条结构，本发明主要包括一个车踏板架，2组链轮链条，手刹2副，手握摇杆机构2组，主动轮2个，转向轮1个，以及传动轴与轴承部件。

操作者以站立的姿势进行操作，双手握住摇杆并前后摆动，摇杆同链轮联动，将操作者手臂前后摆动的力转化成链轮的转动，再通过两级链轮的变速，实现代步器的前进驱动。单手摆动时，实现车体的转向。

背景技术

传统的以人力为驱动力的代步器，如自行车等，都是以脚踏为原动力实现驱动，以手部的动作控制转向。而如今，随着经济水平和生活质量的不断提高，人们对于代步器的追求向情趣化、多元化、个性化的方面发展，从交通代步为主向满足娱乐、健身、康复等功能转变。创新型操作的代步器，具有娱乐性、实用性、多样性的特点，成为现代人所追求的需要。研制新型人机交互方式的代步器是现代代步工具创新开发的必然。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的缺陷，提供一种手驱动手控制链轮链条式代步器，突破传统代步器的操作形式，以站立的姿势操作手柄，只是用手控制转向和驱动前行。是兼具代步功能与娱乐健身功能的全新型代步器产品。

为实现上述目的，本发明的构思为：

本发明通过操作者站立在代步器上，双手握住手柄，手柄的长度可以根据操作者的身高或操作习惯进行调节，以适应不同人群的使用。操作者前后摆动手臂，摆动的幅度为-30°到+30°，如图6中所示。图7为操作者的操作情况原理图，向前摆动时，车体前进；向后摆动时，车体不动或惯性滑行。可以双手交替操作，也可以双手同步操作。当单手摆动时，可以实现转向的功能。

本发明转向采用转向轮机构，转向轮设置在车的前部正中间，在需要转向时，操作者单手摆动，例如需要左转时，操作者左手不摆动，右手摆动，前转向轮随着右后轮的前进而转向，车体随即左转。

本发明操作简便，适合各类人群使用，是一款兼具代步功能和健身娱乐功能的全新型代步器产品，可以应用于行道以及娱乐场所，例如度假区、公园休闲娱乐区等，也可以作为健身器材，锻炼人体的协调机理以及体力。本发明开发了人机交互的新潜能。

根据上述发明构思，本发明采用以下技术方案：

一种手驱动手控制链轮链条式代步器，包括一个车踏板架，两个手柄，两个刹车手柄，两根主动摇杆，两根中空套管，一块脚踏板，一个转向轮机构，两套链轮链条机构，两副刹车闸片机构，两个后轮支撑杆，两个后轮，两套夹紧机构。

其特征在于：

1所述两根主动摇杆通过两套夹紧机构与两根中空套管连接，通过夹紧机构固定摇杆与套管的相对位置，摇杆外径与套管的内孔间隙配合，方便调整摇杆的高度尺寸。

2所述两级链轮链条机构与后轮连接，所述的两个中空套管与两根主轴固定，并与第一级主动链轮连接，当摇杆向前摆动时，链轮同步转动，通过链条带动第一级从动链轮，并同步带动第二级主动链轮，通过第二级链条，带动第二级从动链轮，并带动车后轮转动，实现驱动前行。

3所述转向轮机构与车架连接能够水平任意转动。右手独立摆动，可以实现左转弯，左手独立摆动，可以实现右转弯；安装在链轮中的超越离合器，实现摇杆向前摆动时，代步器前行，摇杆往后摆动时，代步器不动或惯性运动。本发明所公开的代步器，其原理和结构突破传统代步器的驱动与转向操作形式，以用户站立式操作，以手的前后摆动代替以往用脚踏驱动代步器前进，挑战用户身体潜能，实现人机交互的新方式。结构简单，操作方便，趣味性强，造型新颖。

上述链轮链条式手驱手控代步器还具有如下结构特点：

1所述两根主动摇杆与中空套管通过紧固铰链机构连接，可以上下调节高度，以适合不同年龄、身高的人群操作使用。

2所述两个手柄套在两个主动摇杆上，摇杆有一定的弧度，符合人体工程学原则，适合人体手臂摆动的角度。

3所述脚踏板上设有防滑横纹，操作者站立操作时可避免踏板太滑影响稳定性。防滑横纹的位置同时标示操作者站立的最适合的位置，以免操作者站立位置太靠前而产生倾倒的问题。

4所述两个刹车手柄设置在主动摇杆上，竖置于手部的位置，在操作前行时若需要刹车，可用手直接握住刹车手柄，进行夹紧的操作，刹车手柄在手掌可夹持的尺寸范围，符合人机工程学原则，使用方便。

本发明与现有产品相比较有如下突出实质性特点和显著进步：

1操作方式创新：与传统操作方式截然不同的手驱动手控制型操作，是本发明最大的特点。全新的操作方式，能够充分发挥人体的潜能。

2操作姿态的创新：站立式操作彰显人机工程学原则，用户可以创意设计不同的操作姿态，使得产品具有多样性和选择性。

3产品造型创新：充分考虑操纵构件、驱动机构、转向操作等的结构和功能要求，在产品造型上突出产品的特殊语义，彰显功能，结构清晰，兼具时尚感和趣味性。

4各个操作部件均可以调节，可适用于不同年龄和性别的用户，使用人群广泛，使用领域多样，可以作为代步休闲工具，也可以作为青少年的游艺设施、老年人的康复锻炼器械等。

5链轮链条机构的结构简单，成本低，拆卸维修方便，使用方便。

6三轮子式的结构，稳定性能高，安全性强，适合包括儿童、老年人等不同年龄段用户的使用，且无须任何特殊的技巧。

7充分融合人机工程学的原理，在手柄、踏板等处设计符合人机工程学的尺寸与形状，调节舒适度，体现以人为本的设计理念。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图

图2为本发明实施例后视图

图3为本发明实施例仰视图

图4为本发明手刹结构示意图

图5为本发明前转向轮结构示意图

图6为本发明链轮链条机构结构示意图

图7为本发明手柄夹紧结构示意图

图8为本发明手柄摆动角度示意图

图9为本发明实现前行操作的示意图

图10为本发明整体主视图

图11为本发明整体侧视图

图12为本发明整体俯视图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：参见图1~图12，本手驱动手控制链轮链条式代步器，包括一个车踏板架13、两个手柄2、两个刹车手柄3、两根主动摇杆10、两根中空套管11、一块脚踏板12、一个转向轮机构14、两级链轮链条机构20、两副刹车闸机构36、两个后轮支撑杆37、两个后轮38和两个夹紧机构39。

所述两根主动摇杆10通过两个夹紧机构39与两根中空套管11连接，通过夹紧机构39调节固定主动摇杆10与中空套管11的相对位置：摇杆10外径与中空套管11的内孔径间隙配合，保证上下移动调整时的垂直尺寸，适合不同身高用户的操作；两根主动摇杆10与中空套管11通过夹紧机构39连接，可以上下调节高度，以适合不同年龄、身高的人群操作使用。

所述两级链轮链条机构20与后轮37连接，所述的两根中空套管11与两根驱动轴34固定连接，该驱动轴34与第一级链轮链条机构20上的链轮转轴22固定连接，当摇杆10向前摆动时，带动前链轮24同步向前转动，通过与其啮合前链条21、带动后链轮32与后链条27的转动，从而带动后轮38转动，实现代步器向前运动。

所述转向轮机构14与车踏板架13前端下面活动连接，而可任意水平转动。

单手摆动所述主动摇杆10，例如左手摆动，右手不动，车体以右后轮37为支点，左后轮37通过左手的摆动以右后轮37为支点圆心，实现代步器的右转向；转向轮机构14随着车体的转动而随行转向；右手摆动，左手不动，车体以左后轮37为支点，右后轮37通过右手的摆动以左后轮37为支点圆心，实现代步器的左转向。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

所述两个手柄2分别套在两根主动摇杆10上，所述主动摇杆10有末端有一定弧度，符合人体工程学原则，适合人体手臂摆动的自然角度。

所述脚踏板12上设有防滑横纹，操作者站立操作时保持稳定性和可靠性；防滑横纹的位置同时标示操作者站立的最适宜的位置。

所述两个刹车手柄3安装在主动摇杆10上，主动摇杆10的前端，行车时若需要刹车，可用手直接握住夹持刹车手柄3，代步器停止运动，刹车手柄3设置为手掌夹持的尺寸，符合人机工程学原则，使用方便，操作灵活可靠。

所述的车踏板架13后部焊接有两个后轮支撑杆37，该支撑杆37呈Y字型，两个后轮38分别各通过一根转轴44与支撑杆37连接。

所述前转向轮机构14的连接杆15与车踏板架13焊接固定，连接杆15与叉形支架17通过直推轴承16转动连接，使叉形支架17可以水平转动，以确保前转向轮机构灵活回转。

所述车架13底部焊接有8块垂直板35，用来支承两根前链轮转轴22和两根后链轮转轴29，四根转轴通过回转支承25、28与垂直板35连接；所述前链轮转轴22与所述驱动轴34连成一体。

所述主动摇杆10与中空套管11根据人体工程学设计原则前后摆动角度为+30°与-30°。

所述两级链轮链条机构20通过转轴22、29、31与车踏板架13以及后轮38连接；两级链轮链条机构20包括4个传动链轮23、26、30、33，两根链条21、27，两个超越离合器24、32；其中一级传动大链轮23与前转轴22连接，一级传动小链轮26与二级传动大链轮33同步转动连接于中转轴29，中空套管11与驱动轴43并与前转轴22固定连接，操作者前后摆动手臂，带动摇杆10通过中空套管11同步前后摆动，带动前转轴22转动，一级超越离合器24安装在前转轴22上，当前进时，一级超越离合器24处在锁止状态，二级传动大链轮23随着前转轴22同步转动，通过一级链条21传递给一级传动小链轮26，一级传动大链轮23齿数多于一级传动小链轮26齿数，实现转速的第一级放大，一级传动小链轮26通过中转轴29同步带动二级传动大链轮33，二级传动小链轮30连接于后转轴31，二级传动大链轮33齿数大于二级传动小链轮30齿数，实现转速的第二级放大，两级转速放大值，与四个链轮的具体齿轮有关，当操作手臂向后摆动时，一级超越离合器24空转，则链轮链条空转，代步器惯性前行。

所述刹车手柄3通过连接套管9套在主动摇杆10上，由紧钉螺钉8拧紧固定，一根刹车线6的一端与一个刹车闸35连接，另一端与刹车手柄3连接，该刹车闸35在刹车时抱紧转动轴31实现刹车的功能。所述刹车线6中部固定于中空套管11上，以避免线长绕进链轮链条机构中。

所述主动摇杆10，中空套管11横截面为椭圆形，以保障手臂前后摆动唯一性，避免主动摇杆10在中空套管11中的转动。

所述夹紧机构39是：一个开口紧固环40套于中空套管11上，紧固环40开口的两端凸缘通过一个紧固销42与一个紧固手柄41实现夹紧作用。

实施例三：

参见图1，本手驱动手控制链轮链条式代步器1，包括一个车踏板架13，两个手柄2，两个刹车手柄3，两根主动摇杆10，两根中空套管11，一块脚踏板12，一个转向轮机构14，左右对称的两套链轮链条机构20，两套刹车闸片36，两个后轮支撑杆37，两个后轮38，两个夹紧机构39。

参见图2，本手驱动手控制链轮链条式代步器1，下部与车踏板架13焊接有链轮链条机构支撑块35。车踏板架13如图3所示为井字型，具有更高的强度。

参见图4，刹车手柄3包括一个手刹4，外壳5，刹车线6，转动轴7，紧固螺钉8，套管9。

参见图5，前转向轮14包括一个与车体连接的固定支撑15，一个回转支撑16，一个叉形支架17，轮子18和转动轴19。

参见图6，链轮链条机构20包括转轴22、29、31， 四个传动链轮23、26、30、33，两根链条21、27，一个超越离合器24，固定支撑32，转动轴承25、28。

参见图7，手柄夹紧结构39包括紧固套管40，手柄41，短轴42，夹紧轴43。

1）主动摇杆10与中空套管11通过夹紧机构39夹紧固定，摇杆外径与套管内孔径间隙配合，保证上下尺寸调节方便自如，根据不同操作者的身高和行为习惯可以调节手柄的高度，以适应各种人群使用。

2）前转向轮机构14的连接杆15与车架13焊接固定，连接杆15与叉形支架17通过回转支承16连接，叉形支架17可以水平转动，以确保前转向轮机构的回转性与灵活性。

3）车架13底部焊接有八块支撑35，用来支承转轴22、29，转轴与直板通过回转支承25、28连接。

4）链轮链条机构20通过转轴22、29、31与车架13以及后轮37连接。链轮链条机构20包括4个传动链轮23、26、30、33，两根链条21、27，两个超越离合器24。传动链轮23与转轴22转动连接，传动链轮26与传动链轮33同轴转动连接于轴29，中空套管11与转轴22固定连接，操作者前后摆动手臂，摇杆10与中空套管11相连接前后摆动，带动轴22转动，超越离合器24安装在转轴22上。

参见图8，摇杆10与套管11根据人体工程学原则前后摆动角度为+30°与-30°。操作者前后摆动手臂，摇杆10与中空套管11相连接前后摆动，带动轴22转动，超越离合器24安装在转轴22上，当前进时，超越离合器24处在锁止状态，传动链轮23随着轴22同步转动，通过链条21传递给传动链轮26，链轮23齿数大于链轮26，实现转速的放大，链轮26与链轮33固定连接并转动连接于轴29，链轮30转动连接于轴31，链轮33齿数大于链轮30，实现转速的放大，两级的转速放大系统，使手臂前后摆动而带动前进的速度放大4倍。当操作手臂向后摆动时，超越离合器空转，则不提供转动力，因此车体不动或惯性滑行。只有在手臂向前摆动时，代步器前进。

参见图9，操作者保持站立的姿势，站立在踏板12的棱纹指示位置，双手握住手柄2，前后摆动手臂实现前进。可以双手同时摆动也可以双手交替摆动。

参见图10，图11，图12，造型突出三轮结构，以及手驱动手控制的全新操作语义，具有新意，符合人机工程学原则。

Claims (8)

1.一种手驱动手控制链轮链条式代步器，包括一个车踏板架（13）、两个手柄（2）、两个刹车手柄（3）、两根主动摇杆（10）、两根中空套管（11）、一块脚踏板（12）、一个转向轮机构（14）、两级链轮链条机构（20）、两副刹车闸机构（36）、两个后轮支撑杆（37）、两个后轮（38）和两个夹紧机构（39）；

其特征在于：

1）所述两根主动摇杆（10）通过两个夹紧机构（39）与两根中空套管（11）连接，通过夹紧机构（39）调节固定主动摇杆（10）与中空套管（11）的相对位置：摇杆（10）外径与中空套管（11）的内孔径间隙配合，保证上下移动调整时的垂直尺寸，适合不同身高用户的操作；两根主动摇杆（10）与中空套管（11）通过夹紧机构（39）连接，可以上下调节高度，以适合不同年龄、身高的人群操作使用；

2）所述两级链轮链条机构（20）与后轮（37）连接，所述的两根中空套管（11）与两根驱动轴（34）固定连接，该驱动轴（34）与第一级链轮链条机构（20）上的链轮转轴（22）固定连接，当摇杆（10）向前摆动时，带动前链轮（24）同步向前转动，通过与其啮合前链条（21）、带动后链轮（32）与后链条（27）的转动，从而带动后轮（38）转动，实现代步器向前运动；

3）所述转向轮机构（14）与车踏板架（13）前端下面活动连接，而可任意水平转动；

4）单手摆动所述主动摇杆（10），例如左手摆动，右手不动，车体以右后轮（37）为支点，左后轮（37）通过左手的摆动以右后轮（37）为支点圆心，实现代步器的右转向；转向轮机构（14）随着车体的转动而随行转向；右手摆动，左手不动，车体以左后轮（37）为支点，右后轮（37）通过右手的摆动以左后轮（37）为支点圆心，实现代步器的左转向。

2.根据权利要求1所述的手驱动手控制链轮链条式代步器，其特征在于：

1）所述两个手柄（2）分别套在两根主动摇杆（10）上，所述主动摇杆（10）有末端有一定弧度，符合人体工程学原则，适合人体手臂摆动的自然角度；

2）所述脚踏板（12）上设有防滑横纹，操作者站立操作时保持稳定性和可靠性；防滑横纹的位置同时标示操作者站立的最适宜的位置；

3）所述两个刹车手柄（3）安装在主动摇杆（10）上，主动摇杆（10）的前端，行车时若需要刹车，可用手直接握住夹持刹车手柄（3），代步器停止运动，刹车手柄（3）设置为手掌夹持的尺寸，符合人机工程学原则，使用方便，操作灵活可靠；

4）所述的车踏板架（13）后部焊接有两个后轮支撑杆（37），该支撑杆（37）呈Y字型，两个后轮（38）分别各通过一根转轴（44）与支撑杆（37）连接；

5）所述前转向轮机构（14）的连接杆（15）与车踏板架（13）焊接固定，连接杆（15）与叉形支架（17）通过直推轴承（16）转动连接，使叉形支架（17）可以水平转动，以确保前转向轮机构灵活回转。

3.根据权利要求1所述的手驱动手控制链轮链条式代步器，其特征在于：所述车架（13）底部焊接有8块垂直板（35），用来支承两根前链轮转轴（22）和两根后链轮转轴（29），四根转轴通过回转支承（25、28）与垂直板（35）连接；所述前链轮转轴（22）与所述驱动轴（34）连成一体。

4.根据权利要求1所述的手驱动手控制链轮链条式代步器，其特征在于：所述主动摇杆（10）与中空套管（11）根据人体工程学设计原则前后摆动角度为+30°与-30°。

5.根据权利要求1所述的手驱动手控制链轮链条式型代步器，其特征在于：所述两级链轮链条机构（20）通过转轴（22、29、31）与车踏板架（13）以及后轮（38）连接；两级链轮链条机构（20）包括4个传动链轮（23、26、30、33），两根链条（21、27），两个超越离合器（24、32）；其中一级传动大链轮（23）与前转轴（22）连接，一级传动小链轮（26）与二级传动大链轮（33）同步转动连接于中转轴（29），中空套管（11）与驱动轴（43）并与前转轴（22）固定连接，操作者前后摆动手臂，带动摇杆（10）通过中空套管（11）同步前后摆动，带动前转轴（22）转动，一级超越离合器（24）安装在前转轴（22）上，当前进时，一级超越离合器（24）处在锁止状态，二级传动大链轮（23）随着前转轴（22）同步转动，通过一级链条（21）传递给一级传动小链轮（26），一级传动大链轮（23）齿数多于一级传动小链轮（26）齿数，实现转速的第一级放大，一级传动小链轮（26）通过中转轴（29）同步带动二级传动大链轮（33），二级传动小链轮（30）连接于后转轴（31），二级传动大链轮（33）齿数大于二级传动小链轮（30）齿数，实现转速的第二级放大，两级转速放大值，与四个链轮的具体齿轮有关，当操作手臂向后摆动时，一级超越离合器（24）空转，则链轮链条空转，代步器惯性前行。

6.根据权利要求2所述的手驱手控链轮链条式代步器，其特征在于：所述刹车手柄（3）通过连接套管（9）套在主动摇杆（10）上，由紧钉螺钉（8）拧紧固定，一根刹车线（6）的一端与一个刹车闸（35）连接，另一端与刹车手柄（3）连接，该刹车闸（35）在刹车时抱紧转动轴（31）实现刹车的功能；所述刹车线（6）中部固定于中空套管（11）上，以避免线长绕进链轮链条机构中。

7.根据权利要求6所述的手驱动手控制链轮链条式代步器，其特征在于：所述主动摇杆（10），中空套管（11）横截面为椭圆形，以保障手臂前后摆动唯一性，避免主动摇杆（10）在中空套管（11）中的转动。

8.根据权利要求2所述的手驱动手控制链轮链条式型代步器，其特征在于：所述夹紧机构（39）是：一个开口紧固环（40）套于中空套管（11）上，紧固环（40）开口的两端凸缘通过一个紧固销（42）与一个紧固手柄（41）实现夹紧作用。

Images