CN104524775A - 手臂助力多功能健身代步游乐车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种代步及健身器械，即手臂助力多功能健身代步游乐车。它包括车架，车架有带脚蹬的前轮和后面同轴的两个后轮，车架上有座椅。座椅两侧各有一个手臂助力杆，每个手臂助力杆下端通过棘轮装置、从动齿轮传动再与后轴连接；从动齿轮与后轴同轴或从动齿轮通过链条与后轴连接。前中轴上也可以带有飞轮装置，实现脚蹬前驱动。从动齿轮轴上还有增速装置。采用三轮车结构，借助手臂助力杆实现驱动，全身参与锻炼。带有增速装置，借助弹簧压缩而释放的能量，可以获得更大的反弹力、冲击力，实现增速，提高娱乐性。具有碰碰车功能，还可代步购物，游乐观光，老少皆宜，适应范围更广，娱乐性更强。具有结构新颖，能量转换率高等特点。

Description

手臂助力多功能健身代步游乐车

技术领域

本发明涉及一种代步及健身器械，即手臂助力多功能健身代步游乐车。

背景技术

在现有技术中， 有多种两轮、三轮、四轮代步车，多是采用电动、油动或脚蹬前进。比较缺乏对手臂、胸肌的锻炼。现有一种四轮的划车，健身的效果较好，但车速较慢，功能单一。室内健身自行车不能代步，且锻炼腿部而对手臂胸肌的锻炼效果很小。

发明内容

本发明针对上述不足而提供一种手臂助力多功能健身代步游乐车。通过手臂助力杆，增强臂力及胸肌等部位，全身参与锻炼，比原有的脚踏车杠杆更长，是更省力、更快速、娱乐性更强、健身效果更全面的三轮车。

本发明的技术解决方案是：一种手臂助力多功能健身代步游乐车，包括车架，车架有带脚蹬的前轮和后面同轴的两个后轮，车架上有座椅。座椅两侧各有一个手臂助力杆，每个手臂助力杆下端通过棘轮装置、从动齿轮传动再与后轴连接；从动齿轮与后轴同轴或从动齿轮通过链条与后轴连接。前中轴上也可以带有飞轮装置，实现脚蹬前驱动。

上述方案中，从动齿轮轴上还有增速装置，增速装置包括一个伸缩杆，伸缩杆外套有弹簧，伸缩杆下端顶在滚筒轴座上并通过其内钢丝绳与从动齿轮轴上滚筒连接，钢丝绳另一端与伸缩杆上端连接，伸缩杆上端与弓臂状弹性板条连接，弓臂状弹性板条另一端与滚筒轴座连接。车架四周带有椭圆形框架，围有弹性围裙，构成碰碰车。

上述方案中，所述的棘轮装置包括一个齿轮，齿轮与从动齿轮啮合；齿轮两侧有侧板，侧板与滚筒轴座共同形成齿轮箱；手臂助力杆与两侧侧板铰接，手臂助力杆上有与齿轮卡接的棘爪；侧板上有两个能与齿轮卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪，另一个为释放卡爪；齿轮旁边同轴上有转盘，转盘带动卡臂；侧板上围绕转盘有转动的释放卡臂，释放卡臂一端与止退卡爪作用接触，另一端与转盘活动搭接；侧板上围绕转盘有另一转动的释放卡臂，释放卡臂一端与释放卡爪作用接触，另一端与转盘活动搭接。

或所述的棘轮装置包括一个齿轮，齿轮与从动齿轮啮合；齿轮两侧有侧板，手臂助力杆与两侧侧板铰接，手臂助力杆上有与齿轮卡接的棘爪；侧板上有两个能与齿轮卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪，另一个为释放卡爪；齿轮旁边轴上有转盘，转盘带卡臂；侧板上围绕转盘有转动的释放卡臂，释放卡臂一端与止退卡爪作用接触，另一端与转盘活动搭接；棘爪侧面有与释放卡爪作用的凸柱。

或所述的棘轮装置包括一个齿轮，齿轮两侧有侧板，手臂助力杆与两侧侧板铰接，手臂助力杆上有与齿轮卡接的棘爪；侧板上有两个能与齿轮卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪，另一个为释放卡爪；手臂助力杆下有与止退卡爪作用的释放月牙板；棘爪侧面有与释放卡爪作用的凸柱。或棘轮装置在座椅的后面，手臂助力杆为弓形置于座椅上方。

本发明的优点是：1、采用三轮车结构，借助手臂助力杆实现驱动，通过手臂助力杆，全身参与锻炼，比原有的脚踏车杠杆更长，是更省力、更快速、娱乐性更强、健身效果更全面，达到健身、代步和游乐作用。2、带有增速装置，借助弹簧压缩而释放的能量，可以获得更大的反弹力、冲击力，实现增速，提高娱乐性。3、具有碰碰车功能，还可代步购物，游乐观光，体育竞技，老少皆宜，适应范围更广，娱乐性更强。4、具有结构新颖，能量转换率高等特点。

下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明传动系统平面布置简图。

图2是增速装置结构简图。

图3是增速装置局部结构简图。

图4是棘轮装置结构简图。

图5是棘轮装置第二实施方式结构简图。

图6是脚蹬飞轮装置结构简图。

图7是本发明整体示意简图。

图8是本发明整体第五实施例示意简图。

图9是本发明整体第四实施例示意简图。

具体实施方式

参见图1－9，零部件名称如下：车架1，前轮2，后轮3，座椅4，手臂助力杆5，从动齿轮6，后轴7，伸缩杆8，弹簧9，钢丝绳10，滚筒11，弓臂状弹性板条12，齿轮13，侧板14，棘爪15，止退卡爪16，释放卡爪17，转盘18，卡臂19，释放卡臂20，凸柱21，中轴22，转框23，释放月牙板24，释放月牙板轴销25，弧形槽口26，从动齿轮轴27，链轮28，链条29，充气围裙30，飞轮31，小链轮33，滚筒轴座34，闸线35。

实施例1－“极速飞车”。

参见图1、7，手臂助力多功能健身代步游乐车，包括车架1，车架1有带脚蹬的前轮2和后面同轴的两个后轮3，构成传统三轮车。车架1上有座椅4。座椅4两侧各有一个手臂助力杆5，每个手臂助力杆5下端通过棘轮装置（大齿轮13）、从动齿轮6传动再与后轴7连接。从动齿轮6通过链轮28、链条29与后轴7连接。前轮2采用自行车前车叉结构。

参见图2、3、7，从动齿轮轴27上有增速装置，增速装置包括一个伸缩杆8，伸缩杆8外套有弹簧9，伸缩杆8下端顶在滚筒轴座34（滚筒轴座也叫齿轮箱体），并通过其内钢丝绳10（还可以是其它绳索，如碳素纤维绳等）,与从动齿轮轴27上滚筒11连接，钢丝绳10另一端与伸缩杆8上端连接，伸缩杆8上端与弓臂状弹性板条12连接，弓臂状弹性板条12另一端与滚筒轴座34连接。当搬动手臂助力杆5时，带动滚筒11转动，缠绕钢丝绳10，钢丝绳10拉动伸缩杆8回缩，压缩弹簧9，拉弯弓臂状弹性板条12，实现储备能量。当搬动手臂助力杆5到位时，手臂助力杆5不再控制齿轮13，突然释放滚筒11回转，在弹力作用下拉动后轴7增速，释放能量，实现快行。有“极速飞车”之称。弹簧9和弓臂状弹性板条12结构的设计就是为了解决瞬间释放的力，可以使每次加速都能追上后轴7的转速，使手臂助力压缩的弹簧9和弓臂状弹性板条12的能量都被完全利用，每次加速都几乎是全效做功，因而可以使车速极快。

参见图4，所述的棘轮装置包括一个齿轮13（大齿轮），齿轮13两侧有侧板14，手臂助力杆5与两侧侧板14铰接，手臂助力杆5基础段为U型，开口部位骑跨内外侧板14，并有销轴从齿轮13同轴贯穿与两侧侧板14铰接，手臂助力杆上有与齿轮13卡接的棘爪15，搬动时棘爪15卡在齿轮13齿上，使得齿轮13转动。侧板14上有两个能与齿轮13卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪16（防止行走时候齿轮13反转），另一个为释放卡爪17（为月牙板。手臂助力杆5搬到此位置时，释放卡爪17把棘爪15抬起）；齿轮13旁边轴上有转盘18，转盘18通过内外侧板14上的弧形槽口，有贯穿的销轴与手臂助力杆5基础段的U型端铰连，转盘18带动卡臂19；侧板14上围绕转盘18有转动的月牙形释放卡臂20，释放卡臂20一端与止退卡爪16作用接触，另一端与转盘18活动搭接。释放卡爪17由手臂助力杆5带动，具体是：棘爪15侧面有与释放卡爪17作用的凸柱21，当凸柱21接触到释放卡爪17月牙形弯背时，棘爪15会被抬起，棘爪15脱离齿轮13齿槽。所以，手臂助力杆5转动到释放卡爪17处，释放卡爪17把棘爪15抬起，同时止退卡爪16也被抬起，手臂助力杆5不再控制了齿轮13。齿轮13是限定在1/4（90度角）范围内往复转动的。

参见图4，棘轮装置另一实施例是：侧板14上围绕转盘18有另一转动的释放卡臂（在左边，图略），该左边释放卡臂（图略）一端转动后与释放卡爪17接触，另一端与转盘18活动搭接。转盘18、释放卡臂形成触动止退卡爪16、释放卡爪17联动机构。手臂助力杆5转到底位时候，释放卡爪17、止退卡爪16同时释放，齿轮13顿时在两个卡点都不受控制，便于回轮。

参见图5，棘轮装置第三实施例是：包括一个齿轮13，齿轮13两侧有侧板14（图中没画），手臂助力杆5与两侧侧板14铰接，手臂助力杆5上有与齿轮13卡接的棘爪15；侧板14上有两个能与齿轮13卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪16，另一个为释放卡爪17；手臂助力杆5下有与止退卡爪16作用的释放月牙板24（此例取消了图4中的转盘18）；棘爪15侧面有与释放卡爪17作用的凸柱21。释放月牙板24在侧板14里面，侧板14上有供释放月牙板轴销25滑移的弧形槽口26，此结构为简单的棘轮传动结构。

参见图1、7，也可以把增速装置拆除。通过搬动手臂助力杆5实现行走，不需要增速装置，大齿轮13是无限循环转动的。此结构适用于上年纪人休闲娱乐。

参见图6，前中轴22上带有飞轮装置，飞轮装置包括中轴22上的转框23，转框23与前轮2轴壳上的飞轮31连接，正踏启动，反踏空转，实现脚蹬前驱动。可以驱动前轮2前进，起步和上坡时可以脚蹬助力前进。平时用来转向即可。

参见图8，手臂助力杆5可以做成弓形，座椅4可以做成倾斜，并能高矮及前后位置的调节，棘轮装置后置，操作省力、舒服。

参见图9，车架1四周带有椭圆形框架，围有弹性充气围裙30，构成碰碰车。

材质大部分选用铝镁合金、工程塑料、碳素纤维等轻质材料。为增强钢件（如齿轮）的硬度和耐磨度，都经过渗碳淬火处理。车架1上还可以安装其他装置，如微型自发电系统、前车灯、后视镜、尾灯等等。

使用方法：使用者坐在座椅4上，座椅4下有销轴可以前后倾斜（图略）；双脚蹬踏中轴22上的脚踏板，可以驱动前轮前进，必要时（例如起步和上坡时）可以脚蹬助力前进。手臂助力杆5实际是齿轮13的主动摆杆，双臂用力向身后方向拉动手臂助力杆5时，此时大齿轮13顺时针转动，从动齿轮6为逆时针转动，棘爪15在压簧的作用下卡入大齿轮13的齿槽，推动大齿轮13顺时针转动，与大齿轮13作用接触（咬合）的从动齿轮6逆时针转动，此时与从动齿轮6同轴的链轮28（为传统飞轮结构）不做功而空转，带动滚筒11转动，使钢丝绳10缠绕在滚筒11上，钢丝绳10的外端固定在弹簧9与弓臂状弹性板条12铰接处的上部，钢丝绳10因缠绕而缩短，回拉弹簧9内的伸缩杆8，压缩弹簧9、压弯弓臂状弹性板条12而储备能量。当手臂助力杆5拉到设定的底位时，释放储备的能量，手臂助力杆5基础段与棘爪15铰接，棘爪15前端外侧有一个凸柱21，棘爪15顺时针转动时，棘爪15前端的凸柱21与固定在外侧板14上的释放卡爪17（月牙板）弯背搭接，释放卡爪17的弯背与棘爪15的凸柱21接触并将棘爪15拱起，使棘爪15脱离齿轮13的齿槽；同时，固定在手臂助力杆5的下部（与齿轮13同轴的延长段）也有一块活动释放月牙板24（见图5），随着手臂助力杆5的转动，固定在手臂助力杆5基础段下部的活动释放月牙板24随着手臂助力杆5转动并插入止退卡爪16前端与止退卡爪16前端的外侧凸柱接触（图略。外侧板14相应位置留有弧形槽口26，螺杆从弧形槽口26中穿过，使内侧的释放月牙板24与侧板14外部的手臂助力杆5下部铰接在一起），活动释放月牙板24的弯背将止退卡爪16拱起，使止退卡爪16脱离齿轮13的齿槽，齿轮13顿时在两个卡点都不受控制，在弹簧9和弓臂状弹性板条12共同反弹的作用下，钢丝绳10牵拉从动齿轮轴27回转，齿轮13被动逆时针回转，从动齿轮6顺时针回转，链轮28被动的顺时针转动，链轮28的位置设在从动齿轮6的外端，从动齿轮轴27上链轮28有加大的32个齿的牙盘，链轮28带动链条29，链条29牵拉后轴7上的小链轮33顺时针转动，后轴7上的小链轮33牙盘是标准的（自行车用）16个齿，前后不同直径的牙盘有传动和变速功能，后轴7两端固定的后轮3也就被带动而顺时针转动，实现整车前进；重复手臂助力杆5的拉推动作，间歇性给力，就使整车连续加速前进；手臂助力杆5的长度比普通自行车的脚蹬杆长约5倍，也就有比普通自行车超过5倍的省力，使用时脚蹬、手拉、背靠共同给力，可使车速更快。

手刹闸把安装在手臂助力杆5顶部，在操作时可以很方便的随时手握闸把刹车。车闸采用自行车的抱闸，两个后轮相对安装。

在后轴7的两端后轮3可以分别安装“超越离合器”，当车辆转弯时，“超越离合器”自动调节转速，可以灵活转弯而不会因为同轴同速而翻倒。前叉使用自行车的前叉改造，只是断掉车把部分，前叉管筒内原有的滚珠轴承上下两个依然保留。车前部有照明车灯，音响铃，反光镜；车后部有尾灯；其电力来源是微型的自发电系统。

实施例2－“齐心协力”游乐车。

“齐心协力”车的车身可以做得比较高，因而手臂助力杆5可以比较长，更加省力。但为了安全起见，设定最高时速在10公里/小时左右，超速时手臂助力杆5通过简单的棘轮结构传导的动力，将追不上后轴7的转速，链轮（飞轮）的千斤不能卡住外齿，无法继续给力加速。

结构：主体架构与实施例1相同，只是更高更大更长，双人座位上方有防雨遮阳篷。并且删除了弹簧9和弓臂状弹性板条12部分，不用弹簧9和弓臂状弹性板条12释放时的瞬间爆发力，只依靠简单的棘轮结构，两个人悠闲持久的各自搬动一根手臂助力杆5慢速前进，运动强度低，在玩乐中增强体质，别有情趣；采用简单的棘轮结构代替弹簧9和手臂助力杆5结构，双人双座，每人手持一根手臂助力杆5，脚踏一侧的脚蹬板，可以单人或双人同时拉杆给力，通过脚踏力度的不同而实现转向。

齿轮13下面有从动齿轮6，从动齿轮6同体延伸至齿轮箱外安装有链轮（齿轮13和从动齿轮6都有轴承），链轮28上有加大的牙盘，牙盘上有链条29与后轴7上的小链轮33链接，后轴7的两端分别有与前面左右两个齿轮箱对应的小链轮33，两条链条29分别挂在前后的链轮牙盘上，当手臂助力杆5向后拉动时，带动从动齿轮6转动，通过链轮28、链条29牵拉后轴7上的小链轮33向前传动，带动两个后轮3前转而使车辆同步前进。

实施例3－代步购物车。

参见图7，可有两种，一种是速度较快的有弹簧和弓臂的（与实施例1的结构大体相同，小有区别），一种是取消弹簧和弓臂速度较慢的（与实施例2结构大体相同。没有弹簧9和弓臂状弹性板条12，大齿轮13是无限循环转动的。），代步购物车需要方便灵活，所以设有前轮脚踏助力的，有大拐的脚蹬板。由于脚踏前轮与手臂助力后轮是各自独立的助力系统，所以可以互不干扰。在起步和上坡时，可以脚踏和手臂助力单独或共同给力。车身后部，有较大的后备箱。第二种速度较慢的还可以作为残疾人使用，单手单侧或双手拉推助力杆给力使车前进（适合手臂能使力的人）。

实施例4－儿童手动碰碰车。

参见图9，就是“极速飞车”的缩小版，车身为椭圆形，车前部有依附车体形状紧扣其上的橡胶气囊，充气后可以保护少年使用者的头、胸、膝等部位，又有美观作用（可以做成各种动物造型）。座椅可在一定的范围内进行高低前后的调节，以适应儿童生长的需要，及更多的人使用。整车下部有一圈橡胶制成的可充气围裙30（见图9），或塑料泡沫弹性围裙，就是为了激发孩子们的争胜心，锻炼孩子们的体魄。手臂助力时双臂同时用力向身后方向拉手臂助力杆5，压缩弹簧9，压弯弓臂状弹性板条12，当达到设定的极限力时，拱起棘爪和止退卡爪，瞬间释放弹簧9和弓臂状弹性板条12储备的能量，使碰碰车猛向前冲（每次可使碰碰车前冲约3米加惯性），碰撞到同场竞技的其他碰碰车，然后拐弯转向，瞄准下一个目标。再次拉动手臂助力杆5，一猛劲冲出去相互碰撞，开心刺激，有益有趣，孩子们喜欢玩，才能更有效地锻炼身体，（小型的家用型，可以在居室使用，预设几处碰撞点，碰碰车撞向不易把能量传导到与邻居共用的墙壁，以不影响邻居为度）。

实施例5－半躺式健身代步车。

参见图8，棘轮装置在座椅4的后面，手臂助力杆5为弓形，从使用者的身后延伸置于座椅4上方。使用时身体半躺，双手上举握住把柄用力下拉，使用更舒适、更省力，适合更多人使用。座椅4倾斜、高矮、前后位置都可以调节。

把健身房移至户外，做有氧运动，更有利于推广和普及全民健身的理念。在普及的基础上开展体育竞技运动，看谁跑的更快，体质更强。提供一种有益、有趣、有效的多功能健身车。

Claims (8)

1.一种手臂助力多功能健身代步游乐车，包括车架（1），车架（1）有带脚蹬的前轮（2）和后面同轴的两个后轮（3），车架（1）上有座椅（4），其特征在于座椅（4）两侧各有一个手臂助力杆（5），每个手臂助力杆（5）下端通过棘轮装置、从动齿轮（6）传动再与后轴（7）连接；从动齿轮（6）与后轴（7）同轴或从动齿轮（6）通过链条与后轴（7）连接。

2.按照权利要求1所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:从动齿轮轴（27）上有增速装置，增速装置包括一个伸缩杆（8），伸缩杆（8）外套有弹簧（9），伸缩杆（8）下端顶在滚筒轴座（34）上，并通过其内钢丝绳（10）与从动齿轮轴（27）上滚筒（11）连接，钢丝绳（10）另一端与伸缩杆（8）上端连接，伸缩杆（8）上端与弓臂状弹性板条（12）连接，弓臂状弹性板条（12）另一端与滚筒轴座（34）连接。

3.按照权利要求2所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于车架（1）四周带有椭圆形框架，围有弹性围裙，构成碰碰车。

4.按照权利要求2或3所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:所述的棘轮装置包括一个齿轮（13），齿轮（13）与从动齿轮（6）啮合；齿轮（13）两侧有侧板（14），侧板（14）与滚筒轴座（34）共同组成齿轮箱体，手臂助力杆（5）与两侧侧板（14）铰接，手臂助力杆（5）上有与齿轮（13）卡接的棘爪（15）；侧板（14）上有两个能与齿轮（13）卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪（16），另一个为释放卡爪（17）；齿轮（13）旁边同轴上有转盘（18），转盘（18）带卡臂（19）；侧板（14）上围绕转盘（18）有转动的月牙形释放卡臂（20），释放卡臂（20）一端与止退卡爪（16）作用接触，另一端与转盘（18）活动搭接；侧板（14）上围绕转盘（18）有另一转动的释放卡臂（20），释放卡臂（20）一端与释放卡爪（17）作用接触，另一端与转盘（18）活动搭接。

5.按照权利要求2或3所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:所述的棘轮装置包括一个齿轮（13），齿轮（13）与从动齿轮（6）啮合；齿轮（13）两侧有侧板（14），手臂助力杆（5）与两侧侧板（14）铰接，手臂助力杆（5）上有与齿轮（13）卡接的棘爪（15）；侧板（14）上有两个能与齿轮（13）卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪（16），另一个为释放卡爪（17）；齿轮（13）旁边轴上有转盘（18），转盘带动卡臂（19）；侧板（14）上围绕转盘（18）有转动的月牙形释放卡臂（20），释放卡臂（20）一端与止退卡爪（16）作用接触，另一端与转盘（18）活动搭接；棘爪（15）侧面有与释放卡爪（17）作用的凸柱（21）。

6.按照权利要求2或3所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:所述的棘轮装置包括一个齿轮（13），齿轮(13)与从动齿轮（6）啮合；齿轮(13)两侧有侧板(14)，手臂助力杆(5)与两侧侧板(14)铰接，手臂助力杆（5）上有与齿轮(13)卡接的棘爪（15）；侧板(14)上有两个能与齿轮(13)卡接的转动卡爪，一个为止退卡爪(16)，另一个为释放卡爪(17)；手臂助力杆（5）下有与止退卡爪(16)作用的释放月牙板(24)；棘爪(15)侧面有与释放卡爪(17)作用的凸柱(21)。

7.按照权利要求1所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:前中轴(22)上带有飞轮装置，实现脚蹬前驱动。

8.按照权利要求4所述的手臂助力多功能健身代步游乐车，其特征在于:棘轮装置在座椅(4)的后面，座椅(4)倾斜，手臂助力杆(5)为弓形置于座椅(4)上方。