CN103332256A - 可锻炼身体的人力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可锻炼身体的人力汽车，属于锻炼健身机构。包括前轮转向机构、车轮前盖、脚踏传动机构、脚蹬传动机构、摆头转向触发机构、手动转向触发机构、手柄传动机构、刹车机构、可摆动座椅、自动变速机构、底盘，车可以通过三个传动机构单独传动运动，自动变速机构可以让车开动的轻松，车可以在锻炼头部、手臂、腿部、腰部、脖子的同时轻松的行驶，本发明具有结构简单，易于实现，可轻松操作。

Description

可锻炼身体的人力汽车

技术领域

本发明涉及一种锻炼健身机构，具体涉及一种可锻炼身体的人力汽车。 

背景技术

现有的锻炼器材都很单一，不能全身每个部位都能锻炼，且锻炼的器材都是静止不动，锻炼时间长了，就会枯燥无味。

发明内容

 本发明的目的在于提供一种有结构简单、功能丰富的可锻炼身体的交通工具。

1.一种可锻炼身体的人力汽车，包括底盘、安装于底盘的前轮、后轮、座椅，其特征在于：

还包括可自动变速机构、脚踏传动机构、脚蹬传动机构、手柄传动机构、刹车机构、手动转向触发机构、前轮转向机构、摆头转向触发机构；

上述自动变速机构由传动机构和调节机构组成；上述传动机构由变速第一转轴、变速第二转轴、安装于变速第一转轴的变速第一转轴梯形回转体、安装于变速第二转轴的变速第二转轴梯形回转体、安装于变速第一转轴梯形回转体和变速第二转轴梯形回转体上的变速第一皮带组成；上述调节机构包括变速电机滑轮、变速螺杆滑轮、安装于变速电机滑轮和变速螺杆滑轮的变速第二皮带、与变速电机滑轮相连的变速电机、与变速螺杆滑轮固定相连的变速螺杆；上述变速螺杆通过螺纹连接方式安装有变速皮带卡槽；上述变速第一皮带位于变速皮带卡槽中；上述后轮安装变速第二转轴上；上述变速皮带卡槽包括一对变速卡槽片体及位于变速卡槽片体之间的卡槽加强块；其中每个卡槽片体内壁均通过卡槽滚筒固定装置安装有卡槽滚筒；

自动变速机构中电机带动螺杆运动，使卡槽产生位移，让皮带位置变化，调整传送比，达到变速的效果。本发明具有结构简单，易于实现，不需要复杂的设备，只要使皮带套在回转体上就能实现变速。卡槽移动触使皮带移动，之间就会产生摩擦，皮带就容易磨损，所设计的卡槽滚筒可以随皮带移动而转动，就可避免磨损带来的失效。

上述脚踏传动机构包括踏板、踏板齿杆、踏板传动齿轮，其中踏板的第一端通过踏板转轴安装于底盘上，踏板的第二端与踏板齿杆第一端通过踏板齿杆转轴连接，踏板齿杆具有朝向踏板的斜锯齿，斜锯齿与踏板传动齿轮啮合，踏板传动齿轮单向安装在变速第一转轴，安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；

上述棘轮结构，包括有滑轮槽的外棘轮，一端固定在内棘轮一端固定在棘爪上的止动弹簧，棘爪一端固定在内棘轮上，一端与外棘轮内齿接触，内棘轮与转轴固定。使用该简单的棘轮结构可以实现轴转动不影响滑轮的作用，使得各传动机构传动互相不会干扰。

上述脚蹬传动机构由固定于底盘的脚蹬滑轮固定结构安装于脚蹬滑轮固定结构的脚蹬滑轮转轴、安装于脚蹬滑轮转轴的脚蹬滑轮、固定在变速第一转轴上的脚蹬传动滑轮、连接脚蹬滑轮和脚蹬传动滑轮的脚蹬传动皮带、固定在脚蹬滑轮上的脚蹬组成，脚蹬传动滑轮单向安装在变速第一转轴，安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；

上述手柄传动机构由安装于底盘的手柄滑轮固定结构安装于手柄滑轮固定结构的手柄转轴、安装于手柄转轴的手柄传动滑轮、连接手柄滑轮和手柄传动滑轮的手柄传动皮带、与手柄滑轮固定的手柄组成，手柄传动滑轮单向安装在变速第一转轴，安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；

以上三个传动机构可以让驾驶者在驾车过程中，有效的锻炼腿部和手臂，可以交互使用，防止疲劳。

上述刹车机构包括安装于底盘的刹车手柄支撑转轴、安装于刹车手柄支撑转轴上的刹车手柄、刹车执行机构，刹车执行机构的第一端通过刹车执行机构铰链与刹车手柄底端铰接，刹车执行机构的第二端通过环绕变速结构与第二转轴相连，，刹车时刹车执行机构的第二端环绕结构与环绕变速第二转轴产生摩擦；

刹车机构较简单，运动三轮车的刹车原理，能有效的达到刹车的目的。

上述前轮转向机构包括前轮支撑轴，前轮支撑轴固定安装在前轮支撑轴固定套筒中，前轮支撑轴固定套筒固定在前轮支撑轴固定支柱上，固定支柱与底盘固定；还包括2个折形支柱，每个折形支柱由Y杆、Z杆、X杆组成，其中X杆与前轮支撑轴平行，Z杆与X杆垂直，Y杆与X杆垂直；其中X杆的第一端通过轴承与前轮相连，X杆的第二端与Z杆的第一端固连， Z杆的第二端与Y杆的第一端固连，Y杆的第二端安装有前轮齿杆固定铰链，前轮齿杆固定铰链内安装有前轮铰链转轴，前轮铰链转轴垂直于X杆；上述前轮支撑轴左右两端分别具有前轮折形支柱固定套筒，该套筒结构的轴线与前轮支撑轴轴线垂直；所述2个折形支柱的Z杆通过轴承分别安装于前轮支撑轴左右两端的套筒结构中；还包括通过前轮铰链转轴安装的前轮齿杆、与前轮齿杆配合的前轮齿轮、与前轮齿轮相连的前轮电动机；

前轮机构使用电机代替原有的机械触发机构，电机直接参与转向，从转向触发机构到转向执行机构之间只用导线就可满足要求，避免了使用机械机构带来的结构复杂，另外，这样可以使用自动控制控制车辆的转向。机构简单，易于实现。

手动转向触发机构包括手动转向转轴、手动转向电位器、手动转向执行机构固定支架，手动转向转轴安装于手动转向电位器中，手动转向电位器固定安装在手动转向执行机构固定支架上，手动转向转轴转动时，触发手动转向电位器输出电压变化从而控制前轮转向机构转向；

摆头转向触发机构包括摆头转向触发机构支架、安装于摆头转向触发机构支架的摆头传感圆环、安装在摆头传感圆环的摆头距离传感器，

手动转向触发机构和摆头转向触发机构均与前轮转向机构中的电动机输入端相连。

手动转向是常用的一种转向习惯，当驾驶者在手臂锻炼时，可以使用摆头转向，这样可在驾驶中锻炼手臂，而不用当心驾车的方向。

所述座椅包括座椅底座、垂直安装于座椅底座的座椅第一锥齿转轴、安装于座椅第一锥齿转轴的座椅第一锥齿、偏心安装于座椅第一锥齿端面上的座椅转轴上的椅座；

还包括通过轴承垂直安装于座椅第一锥齿转轴上的滑轮座椅第二锥齿转轴；还包括固定安装于座椅第二锥齿转轴上的座椅第三滑轮、座椅第三滑轮、座椅第二锥齿，其中座椅第二锥齿与座椅第一锥齿啮合；

还包括安装于座椅底座上分别位于座椅第二锥齿转轴两侧的座椅第一滑轮、座椅第二滑轮，以及分别与座椅第一滑轮、座椅第二滑轮相固连的第一座椅摇柄、第二座椅摇柄；

座椅第一滑轮通过座椅第一皮带与座椅第三滑轮相连，座椅第二滑轮通过座椅第二皮带与座椅第三滑轮相连，上述座椅第一皮带和座椅第二皮带中有且仅有其中之一为交叉安装方式。上述座椅第一滑轮通过座椅第一滑轮转轴与固定安装在座椅底座上的座椅第一滑轮固定支柱连接。上述座椅第二滑轮通过座椅第二滑轮转轴与固定安装在座椅底座上的座椅第二滑轮固定支柱连接。上述椅座通过座椅转轴偏心安装于座椅第一锥齿端面。

座椅结构简单、既可以作为普通座椅使用又具有锻炼功能的腰部锻炼椅。座椅支撑轴偏心安装于锥齿上，锥齿转动座椅围绕锥齿中心转动，达到座椅摆动目的，锥齿转动又是靠手柄驱动，手柄驱动的速度决定了座椅摆动的幅度和快慢，所以同时也锻炼了手臂和身体的协调能力。

车可以通过三个传动机构单独传动运动，自动变速机构可以让车开动的轻松，车可以在锻炼头部、手臂、腿部、腰部、脖子的同时轻松的行驶，本发明具有结构简单，易于实现，可轻松操作。

附图说明

图1是一种可锻炼身体的交通工具整体外观示意图；

图2是一种可锻炼身体的交通工具整体剖视示意图；

图3是整体俯视图示意图；

图4是前轮转向机构示意图；

图5是前轮转向机构后视图；

图6是前轮齿轮齿杆传动示意图；

图7是前轮传动示意图；

图8是前轮折形支柱示意图

图9是直行俯视示意图；

图10是转向俯视示意图；

图11是脚踏传动机构示意图；

图12是脚踏和脚踏齿杆连接示意图；

图13是踏板传动齿轮示意图；

图14是脚蹬传动机构示意图；

图15是脚蹬结构示意图；

图16是手柄传动机构示意图；

图17是可锻炼腰部的座椅三维示意图；

图18是可锻炼腰部的座椅侧视图；

图19是传动机构示意图；

图20是皮带示意图；

图21是锥齿示意图；

图22是座椅俯视图；

图23是偏心轮示意图；

图24是刹车机构安装示意图；

图25是刹车机构示意图

图26是可变传动比的皮带传动机构正视示意图；

图27是可变传动比的皮带传动机构示意图；；

图28是皮带卡槽滚筒示意图；

图29是皮带卡槽示意图；

图30是皮带卡槽侧向示意图；

图31是手动转向触发机构示意图；

图32是摆头转向触发机构示意图；

图33是摆头距离传感器安装位置示意图；

图34是轮齿式内啮合棘轮机构示意图；

图中标号名称：1、前轮转向机构，2、车轮前盖，3、脚踏传动机构，4、脚蹬传动机构，5、摆头转向触发机构，6、手柄传动机构，7、刹车机构，8、可摆动座椅，9、自动变速机构，10前轮电动机，11、前轮齿轮，12、前轮齿杆，13、前轮支撑轴，14、前轮支撑轴固定套筒，15、前轮铰链转轴，16、前轮折形支柱，17、前轮，18、前轮支撑轴固定支柱，19、底盘，20、前轮折形支柱固定套筒，21、前轮齿杆固定铰链，22、踏板齿杆转轴，23、踏板，24、踏板转轴，25、踏板齿杆，26、踏板传动齿轮，27、脚蹬滑轮固定结构，28、脚蹬滑轮，29、脚蹬，30、脚蹬滑轮转轴，31、脚蹬传动皮带，32、脚蹬传动滑轮，33、手柄滑轮，34、手柄，35、手柄转轴，36、手柄传动皮带，37，手柄传动滑轮，38、手柄滑轮固定结构，39、座椅，40、第一座椅摇柄，41、第二座椅摇柄，42、座椅第一锥齿，43、座椅第一滑轮，44、座椅第二锥齿，45、座椅第二滑轮，46、座椅底座，47、座椅第二锥齿转轴，48、座椅第三滑轮，49、座椅第四滑轮，50、座椅第一皮带，51、座椅第二皮带，52、座椅第一锥齿转轴，53、座椅转轴，54、座椅第一滑轮固定支柱，55、座椅第二滑轮固定支柱，56、座椅第一滑轮转轴，57、座椅第二滑轮转轴，58、刹车手柄，59、刹车手柄支撑转轴，60、刹车执行机构铰链， 61、刹车执行机构，62、后轮，63、变速第一转轴梯形回转体，64、变速第一转轴，65、变速螺杆，66、变速皮带卡槽，67、变速螺杆滑轮，68、变速第一皮带，69、变速第二转轴，70、变速第二转轴梯形回转体，71、变速第二皮带，72、变速电机滑轮，73、变速电机，74、变速卡槽滚筒，75、变速卡槽滚筒固定装置，76、变速卡槽加强块，77、变速卡槽螺孔，78、变速卡槽片体；79、手动转向触发机构，80、转向转轴，81、转向电位器，82、手动转向执行机构固定支架，83、摆头传感圆环，84、摆头距离传感器，85、摆头转向触发机构支架。86、外棘轮，87、内棘轮，88、棘爪，89、止动弹簧，90、棘轮转轴。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

如图1和图2所示，锻练车中有三个传动机构，脚蹬传动机构4，手柄传动机构6和脚踏传动机构3组成，搭配自动变速机构9，让我们在通过这三个传动机构运动时，不会感到费力，并且可自我调节。转向可通过摆头5或者手动转向触发机构79带动前轮转向机构1转向。

三中传动机构可以分开传动，也可同时进行，各传动机构都是通过带动变速第一转轴64上的相应的踏板传动齿轮26，脚蹬传动滑轮32和手柄传动滑轮37传动的，三个传动滑轮都是单向传动变速第一转轴64的，即变速第一转轴64不会带动三个传动滑轮，三个传动滑轮能够单独带动变速第一转轴64。

通过控制变速电机73控制变速螺杆65转动带动变速皮带卡槽66移动，使得变速第一皮带68移动，改变传动比从而变速，维持人们所使用的开动的力在合适的范围内。

当使用手柄传动6或者刹车7时，或者摆动座椅摇柄40，手不能控制车的转向时，使用摆头转向触发机构5辅助转向。

Claims (2)

1. 一种可锻炼身体的人力汽车，包括底盘（19）、安装于底盘的前轮（17）、后轮（62）、座椅（39），其特征在于：

还包括可自动变速机构（9）、脚踏传动机构（3）、脚蹬传动机构（4）、手柄传动机构（6）、刹车机构（7）、手动转向触发机构（79）、前轮转向机构（1）、摆头转向触发机构（5）；

上述自动变速机构（9）由传动机构和调节机构组成；上述传动机构由变速第一转轴（64）、变速第二转轴（69）、安装于变速第一转轴（64）的变速第一转轴梯形回转体（63）、安装于变速第二转轴（69）的变速第二转轴梯形回转体（70）、安装于变速第一转轴梯形回转体（63）和变速第二转轴梯形回转体（70）上的变速第一皮带（68）组成；上述调节机构包括变速电机滑轮（72）、变速螺杆滑轮（67）、安装于变速电机滑轮（72）和变速螺杆滑轮（67）的变速第二皮带（71）、与变速电机滑轮（72）相连的变速电机（73）、与变速螺杆滑轮（67）固定相连的变速螺杆（65）；上述变速螺杆（65）通过螺纹连接方式安装有变速皮带卡槽（66）；上述变速第一皮带（68）位于变速皮带卡槽（66）中；上述后轮（62）安装变速第二转轴（69）上；上述变速皮带卡槽（66）包括一对变速卡槽片体（78）及位于变速卡槽片体之间的卡槽加强块（76）；其中每个卡槽片体（78）内壁均通过卡槽滚筒固定装置（75）安装有卡槽滚筒（74）；

上述脚踏传动机构（3）包括踏板（23）、踏板齿杆（25）、踏板传动齿轮（26），其中踏板（23）的第一端通过踏板转轴（24）安装于底盘（19）上，踏板（23）的第二端与踏板齿杆（25）第一端通过踏板齿杆转轴（22）连接，踏板齿杆（25）具有朝向踏板的斜锯齿，斜锯齿与踏板传动齿轮（26）啮合，踏板传动齿轮（26）单向安装在变速第一转轴（64），安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；

上述棘轮结构，包括有滑轮槽的外棘轮（86），一端固定在内棘轮（87）一端固定在棘爪（88）上的止动弹簧（89），棘爪（88）一端固定在内棘轮（87）上，一端与外棘轮（86）内齿接触，内棘轮（87）与转轴（64）固定；

上述脚蹬传动机构（4）由固定于底盘(19)的脚蹬滑轮固定结构（27）、安装于脚蹬滑轮固定结构（27）的脚蹬滑轮转轴（30）、安装于脚蹬滑轮转轴（30）的脚蹬滑轮（28）、固定在变速第一转轴（64）上的脚蹬传动滑轮（32）、连接脚蹬滑轮（28）和脚蹬传动滑轮（32）的脚蹬传动皮带（31）、固定在脚蹬滑轮（32）上的脚蹬（29）组成，脚蹬传动滑轮（32）单向安装在变速第一转轴（64），安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；

上述手柄传动机构（6）由安装于底盘(19)的手柄滑轮固定结构（38）、安装于手柄滑轮固定结构（38）的手柄转轴（35）、安装于手柄转轴（35）的手柄滑轮（33）、固定在变速第一转轴（64）上的手柄传动滑轮（37）、连接手柄滑轮（33）和手柄传动滑轮（37）的手柄传动皮带（36）、与手柄滑轮（33）固定的手柄（34）组成，手柄传动滑轮（37）单向安装在变速第一转轴（64），安装方式采用轮齿式内啮合棘轮机构，让齿轮和轴之间具有单向传动特征；；

上述刹车机构（7）包括安装于底盘（19）的刹车手柄支撑转轴（59）、安装于刹车手柄支撑转轴（59）上的刹车手柄（58）、刹车执行机构（61），刹车执行机构（61）的第一端通过刹车执行机构铰链（60）与刹车手柄（58）底端铰接，刹车执行机构（61）的第二端通过环绕变速结构与第二转轴（69）相连，刹车时刹车执行机构（61）的第二端环绕结构与环绕变速第二转轴（69）产生摩擦；

上述前轮转向机构（1）包括前轮支撑轴（13），前轮支撑轴（13）固定安装在前轮支撑轴固定套筒（14）中，前轮支撑轴固定套筒（14）固定在前轮支撑轴固定支柱（18）上，固定支柱（18）与底盘（19）固定；还包括2个折形支柱（16），每个折形支柱（16）由Y杆（1616-1）、Z杆（16-2）、X杆（16-3）组成，其中X杆（16-3）与前轮支撑轴（13）平行，Z杆（16-2）与X杆（16-3）垂直，Y杆（16-1）与X杆（16-3）垂直；其中X杆（16-3）的第一端通过轴承与前轮（17）相连，X杆（16-3）的第二端与Z杆（16-2）的第一端固连， Z杆（16-2）的第二端与Y杆（16-1）的第一端固连，Y杆（16-1）的第二端安装有前轮齿杆固定铰链（21），前轮齿杆固定铰链（21）内安装有前轮铰链转轴（15），前轮铰链转轴（15）垂直于X杆（16-3）；上述前轮支撑轴（13）左右两端分别具有前轮折形支柱固定套筒（20），该套筒结构（20）的轴线与前轮支撑轴轴线垂直；所述2个折形支柱（16）的Z杆（16-2）通过轴承分别安装于前轮支撑轴（13）左右两端的套筒结构（20）中；还包括通过前轮铰链转轴（15）安装的前轮齿杆（12）、与前轮齿杆（12）配合的前轮齿轮（11）、与前轮齿轮（11）相连的前轮电动机（10）；

手动转向触发机构（79）包括手动转向转轴（80）、手动转向电位器（81）、手动转向执行机构固定支架（82），手动转向转轴（80）安装于手动转向电位器（81）中，手动转向电位器（81）固定安装在手动转向执行机构固定支架（82）上，手动转向转轴（80）转动时，触发手动转向电位器（81）输出电压变化从而控制前轮转向机构（1）转向；

摆头转向触发机构（5）包括摆头转向触发机构支架（85）、安装于摆头转向触发机构支架（85）的摆头传感圆环（83）、安装在摆头传感圆环（83）的摆头距离传感器（84）；

手动转向触发机构（79）和摆头转向触发机构（5）均与前轮转向机构中的电动机输入端相连。

2. 根据权利要求1所述的可锻炼身体的人力汽车，起其特征在于：所述座椅（39）包括座椅底座（46）、垂直安装于座椅底座（46）的座椅第一锥齿转轴（52）、安装于座椅第一锥齿转轴（52）的座椅第一锥齿（42）、偏心安装于座椅第一锥齿（42）端面上的座椅转轴（53）上的椅座（39）；

还包括通过轴承垂直安装于座椅第一锥齿转轴（52）上的滑轮座椅第二锥齿转轴（47）；还包括固定安装于座椅第二锥齿转轴（47）上的座椅第三滑轮（48）、座椅第三滑轮（49）、座椅第二锥齿（44），其中座椅第二锥齿（44）与座椅第一锥齿（42）啮合；

还包括安装于座椅底座（46）上分别位于座椅第二锥齿转轴（47）两侧的座椅第一滑轮（43）、座椅第二滑轮（45），以及分别与座椅第一滑轮（43）、座椅第二滑轮（45）相固连的第一座椅摇柄（40）、第二座椅摇柄（41）；

座椅第一滑轮（43）通过座椅第一皮带（50）与座椅第三滑轮（48）相连，座椅第二滑轮（45）通过座椅第二皮带（51）与座椅第三滑轮（49）相连，上述座椅第一皮带（50）和座椅第二皮带（51）中有且仅有其中之一为交叉安装方式；

上述座椅第一滑轮（43）通过座椅第一滑轮转轴（56）与固定安装在座椅底座（53）上的座椅第一滑轮固定支柱（54）连接；

上述座椅第二滑轮（45）通过座椅第二滑轮转轴（57）与固定安装在座椅底座（39）上的座椅第二滑轮固定支柱（55）连接；

上述椅座（39）通过座椅转轴（53）偏心安装于座椅第一锥齿（42）端面。

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