CN104670394B - 一种变结构双态载人装置 - Google Patents

Abstract

一种变结构的双形态载人装置，包括车身装置、驱动装置、导向装置，车身装置包括车架、驱动轮和从动轮定位架、储物箱、可旋转座椅。车架中央位置下方为中空箱体，装有驱动装置。导向装置分为两部分，一部分实现自行车模式下的导向，包括把柄、把立与碰珠销、从动轮轴、从动轮组成，且该部分的导向装置可在轮椅模式下可以缩至与车架相平；另一部分实现轮椅模式下的导向，包括导向踏板以及与其垂直固连的小轮，且该部分的导向装置可在自行车模式下收纳在车架中部下方的中空箱体内。其特点是：可以实现自行车驾驶以及轮椅使用的功能，并且能轻松的切换两种模式。在行驶过程中能改变行驶方向，结构新颖，功能多，操作简单，行驶方便。

Description

一种变结构双态载人装置

技术领域

本发明涉及一种变结构双态载人装置，涉及一种由人驾驶的载人交通工具，属于陆地交通工具技术领域。

背景技术

自行车是一种以人力踩踏脚踏板驱动的小型陆上车辆。1766年，一群修士在修复达芬奇在1490年作的手稿的时候，发现最早的自行车雏型，但并没有实际的制造出来，只停在想像的阶段。1840年，苏格兰的铁匠麦克米伦(Kirkpatrick Macmillan)，在德莱斯发明的木轮车的基础上进行改进。他在后轮的车轴上装上曲柄，再用连杆把曲柄和前面的脚蹬连接起来，并且前后轮都用铁制，前轮大，后轮小。这样人的双脚终于真正离开地面，由双脚的交替踩动带动轮子滚动车辆前行。自行车是世界范围内广泛使用的一种交通工具或健身器材。给人类生活带来了巨大的便利。电动自行车就是通过电力驱动代替了人力，这样可以节省人的体力，使行驶更加轻松。但这还远远不够，人们期望研制和生产一种能够适应多地形，多功能的自行车来使生活变得更加便利，环保。

世界公认的轮椅历史中，最早的记录是中国南北朝(公元525年)石棺上带轮子椅子的雕刻也是现代轮椅的前身。约在18世纪，出现接近现代造型设计的轮椅。由两个大大的木质前轮与后面单一小轮，中间配上一张有着扶手的椅子所组成。近年来，各式各样的轮椅涌现出来，并在许多领域获得应用。被认为是一种很好的健身工具。

上述两种设备都属于交通工具，虽然其外形差异较大，但是其结构也有相似之处，比如它们都由主轮和导向轮组成，都可以稳定的通过人力驱动行驶。

现对本车做以下定义以便后续表述：两个车轮中心连线方向为车身的纵向，在同一水平面内，与之相垂直的方向为车身的横向，上述两种载人装置的最大区别是行驶方向与车身方向的不同，前者行驶方向为沿着车身的纵向，后者则是沿着车身的横向。由于结构和功能的不同，可以切换两种模态运动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构新颖的变结构人力驱动双态载人装置，本发明载人装置依靠人力驱动，通过其改进的结构，使得该载人装置既能作为自行车使用，也能作为轮椅使用，并且可以较为方便的切换两种模式，都能实现对方向的控制。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种变结构双态载人装置，其特征在于：该载人装置包括车身装置、驱动装置和导向转置。与驱动装置连接的车轮作为两种形态的主动驱动轮，另一个是从动轮。

车身装置整体呈U型下凹状，包括车架、车架驱动装置一侧上方的驱动轮定位架、从动轮定位架、驱动轮车架内部的储物箱与车架中央位置可旋转的载人座椅；车架中央位置下方为中空箱体，装有驱动装置。

驱动装置包括驱动轮、固连在主轴两端的脚踏板、短轴、长轴、驱动轮轴、主轴、传动链，固连在主轴的圆锥齿轮和大号链齿轮，固连在短轴上且与主轴上圆锥齿轮啮合的圆锥齿轮、固连在短轴上圆锥齿轮上的小号V型带轮，固连在手轮圆盘上的大号V型带轮、把柄、连接小号V型带轮和大号V型带轮的传动带、固连在长轴上的小号链齿轮、圆锥齿轮与圆柱齿轮，固连在驱动轮轴上的圆锥齿轮与圆柱齿轮。其中，在自行车模式下，固连在驱动轮轴上的圆锥齿轮与固连在长轴上的圆锥齿轮啮合；在轮椅模式下，固连在驱动轮轴上的圆柱齿轮与固连在长轴上的圆柱齿轮啮合。

导向装置分为自行车模式下导向装置和轮椅模式下导向装置两部分，自行车模式下导向装置包括车把、车立、碰珠销、从动轮、从动轮轴，其中通过碰珠销可在切换为轮椅模式时将车把降至与车架相平的位置；轮椅模式下导向装置包括导向踏板与小轮，其中在切换为轮椅模式时可将导向踏板与小轮收纳进车架下方的中空箱体。

所述载人装置作为自行车行驶时，通过驱动轮轴上的圆柱齿轮与长轴上的圆柱齿轮啮合可锁定驱动轮的转动方向，即两个车轮的前进方向平行于车身的纵向中心线，驾驶员可在座椅上通过脚踏板驱动车轮，通过从动轮上的车把控制行驶方向。

所述载人装置作为轮椅行驶时，通过驱动轮轴上的圆锥齿轮与长轴上的圆锥齿轮啮合可锁定驱动轮的转动方向，即两个车轮的前进方向垂直于车身的纵向中心线，驾驶员可在座椅上通过转动手轮把柄驱动车轮，通过导向踏板和小轮控制行驶方向。

所述载人装置由自行车模式切换为轮椅模式时，可通过拔下位于驱动装置一侧车架上驱动轮固定架的插销，使驱动轮轴上的圆柱齿轮和长轴上的圆柱齿轮分离，并转动驱动轮90度，使驱动轮轴和长轴上的圆锥齿轮啮合，然后再用插销将驱动轮定位架固定在轮椅模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架的插销拔出并重新固定在轮椅模式的专用孔位上，将车把通过碰珠销可降至与车架相平的位置，并可取下把手放置于储物箱内，并将车架两侧脚踏板收纳进车架中央位置下方的箱体内。

所述载人装置由轮椅模式切换为自行车模式时，可通过拔下位于驱动装置一侧车架上的插销，使驱动轮轴上的圆锥齿轮和长轴上的圆锥齿轮分离，并转动驱动轮90度，使驱动轮轴和长轴上的圆柱齿轮啮合，然后再用插销将驱动轮定位架固定在自行车模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架的插销拔出并重新固定在自动车模式的专用孔位上，将导向踏板与小轮收纳进车架中央位置下方的箱体内。

本发明变结构双态载人装置的特点是：可以实现自行车驾驶以及轮椅使用的功能，并且能轻松地切换两种模式。在行驶过程中能改变行驶方向，结构新颖，功能多，操作简单，行驶方便。

附图说明

图1是本发明变结构双态载人装置自行车模式整体结构示意图。

图2是本发明变结构双态载人装置轮椅模式整体结构示意图。

图3是本发明变结构双态载人装置的车身装置的上视图。

图4是本发明变结构双态载人装置的驱动装置的整体结构示意图。

图5是本发明变结构双态载人装置自行车模式下的导向装置的整体结构示意图。

图6是本发明变结构双态载人装置轮椅模式下的导向装置的整体结构示意图。

图7是本发明变结构双态载人装置自行车模式下行驶的正视图。

图8是本发明变结构双态载人装置轮椅模式下行驶的正视图。

符号说明

1驱动轮定位架，2座椅，3V型皮带，4驱动轮，5脚踏板，6短轴，7长轴，8驱动轮轴，9主轴，10传动链，11圆锥齿轮，12大号链齿轮，13圆锥齿轮，14小号V型带轮，15手轮圆盘，16大号V型带轮，17把柄，18小号链齿轮，19圆锥齿轮，20圆柱齿轮，21圆锥齿轮，22圆柱齿轮，23车转把，24车立，25碰珠销，26从动轮，27从动轮轴，28导向踏板，29小轮，30车架，31储物箱，32从动轮固定架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1～图3介绍本发明变结构载人装置的结构组成：该载人装置整体呈对称结构，设有三个组成部件：车身装置、驱动装置、导向装置，下面分别说明之：

车身装置整体呈U型下凹状，包括车架30、车架驱动装置一侧上方的驱动轮定位架1、驱动轮车架内部的储物箱31与车架中央位置可旋转的载人座椅2；车架30中央位置下方为中空箱体，装有驱动装置。

参见图4，介绍为载人装置的前进及转向提供动力的驱动装置的构组成：所述装置在作为自行车行驶时，驱动装置由固连在主轴两端的脚踏板5带动主轴9转动带动固连在主轴9的大号链齿轮12转动，再通过传动链10带动固连在长轴7上的小号链齿轮18，再由固连在驱动轮轴8上的圆柱齿轮22与转动着的固连在长轴7上的圆柱齿轮20啮合实现驱动轮4转动，由此实现自行车模式下的行驶；所述装置在作为轮椅行驶时，驱动装置由手臂转动把柄17来带动固连在手轮圆盘15上的大号V型带轮16，通过传动链10带动固连在短轴6上圆锥齿轮11上的小号V型带轮14，由此带动与固连在短轴6上圆锥齿轮13啮合的固连在主轴9的圆锥齿轮11，由此带动固连在主轴9的大号链齿轮12，类似的再通过传动链10带动固连在长轴7上的小号链齿轮18，固连在驱动轮轴8上的圆锥齿轮21与固连在转动的长轴7上的圆锥齿轮19啮合驱动轮4转动，由此实现轮椅模式下的行驶。

参见图5和图6导向装置分为自行车模式下导向装置和轮椅模式下导向装置两部分，自行车模式下导向装置由车转把23、车立24、碰珠销25、从动轮26、从动轮轴27组成，其中通过碰珠销25可在切换为轮椅模式时将车把降至与车架相平的位置；轮椅模式下导向装置由导向踏板28与小轮29组成，其中在切换为轮椅模式时可将导向踏板28与小轮29收纳进车架下方的中空箱体。

参见图7所述载人装置作为自行车行驶时，通过驱动轮轴8上的圆柱齿轮22与长轴7上的圆柱齿轮20啮合可锁定后轮的转动方向，即两个车轮的前进方向平行于车身的纵向中心线，驾驶员可在座椅2上通过脚踏板5驱动车轮4，通过从动轮26上的车转把23控制行驶方向。

参见图8所述载人装置作为轮椅行驶时，通过驱动轮轴8上的圆锥齿轮21与长轴7上的圆锥齿轮19啮合可锁定驱动轮4的转动方向，即两个车轮的前进方向垂直于车身的纵向中心线，驾驶员可在座椅2上通过转动手轮把柄16驱动车轮4，通过导向踏板28和小轮29控制行驶方向。

所述载人装置由自行车模式切换为轮椅模式时，可通过拔下位于驱动装置一侧车架上驱动轮固定架1的插销，使驱动轮轴8上的圆柱齿轮和长轴上的圆柱齿轮分离，并转动驱动轮90度，使驱动轮轴8和长轴7上的圆锥齿轮19啮合，然后再用插销将驱动轮定位架1固定在轮椅模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架32的插销拔出并重新固定在轮椅模式的专用孔位上，将车把23通过碰珠销25可降至与车架30相平的位置，并可取下把手放置于储物箱31内。

所述载人装置由轮椅模式切换为自行车模式时，可通过拔下位于驱动装置一侧车架1上的插销，使驱动轮轴8上的圆锥齿轮21和长轴7上的圆锥齿轮19分离，并转动驱动轮4，转90度，使驱动轮轴8和长轴7上的圆柱齿轮20啮合，然后再用插销将驱动轮定位架1固定在自行车模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架32的插销拔出并重新固定在自动车模式的专用孔位上，将导向踏板28与小轮29收纳进车架中央位置下方的箱体内。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限定本发明的专利保护范围，本发明还可以对上述各种零部件的结构进行等效的改进。故凡运用本发明的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含在本发明所涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种变结构的双形态载人装置，包括车身装置、驱动装置、导向装置，其特征在于：

车身装置包括车架、驱动轮定位架、从动轮定位架、车架内部的储物箱、中央位置的可旋转座椅，车架中央位置下方为中空箱体，装有驱动装置；

驱动装置包括驱动轮、车架两侧的脚踏板、连接两侧脚踏板的主轴、长轴、短轴、驱动轮轴、传动链、V型带轮、传动带、手轮、圆锥齿轮组、链轮系与圆柱齿轮组；主轴两侧固定两个脚踏板，主轴上固定有圆锥齿轮和大号链齿轮，其中圆锥齿轮组通过V型带轮与手轮相连，大号链齿轮与固定在长轴上的小号链齿轮通过传动链相连，长轴上还固定有圆柱齿轮和圆锥齿轮，可分别与固连在驱动轮轴两侧的圆柱齿轮和圆锥齿轮啮合，实现驱动轮的转动；

导向装置分为两部分，一部分实现自行车模式下的导向，包括把柄、把立与碰珠销、从动轮轴、从动轮，且该部分的导向装置在轮椅模式下能够缩至与车架相平；另一部分实现轮椅模式下的导向，包括导向踏板以及与其垂直固连的小轮，且轮椅模式下的导向装置在自行车模式下能够收纳在车架中部下方的中空箱体内；其中：

所述载人装置在自行车模式下，通过驱动轮轴上的圆柱齿轮与长轴上的圆柱齿轮啮合锁定驱动轮的转动方向，使两个车轮的前进方向平行于车身的纵向中心线，驾驶员能够在座椅上通过脚踏板驱动车轮，通过从动轮上的车把控制行驶方向；

所述载人装置在轮椅模式下，通过驱动轮轴上的圆锥齿轮与长轴上的圆锥齿轮啮合锁定驱动轮的转动方向，使两个车轮的前进方向垂直于车身的纵向中心线，驾驶员能够在座椅上通过转动手轮把柄驱动车轮，通过导向踏板和小轮控制行驶方向；

所述载人装置由自行车模式切换为轮椅模式时，通过拔下位于驱动装置一侧车架上驱动轮固定架的插销，使驱动轮轴上的圆柱齿轮和长轴上的圆柱齿轮分离，并转动驱动轮90度，使驱动轮轴和长轴上的圆锥齿轮啮合，然后再用插销将驱动轮定位架固定在轮椅模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架的插销拔出并重新固定在轮椅模式的专用孔位上，将车把通过碰珠销可降至与车架相平的位置，并可取下把手放置于储物箱内；

所述载人装置由轮椅模式切换为自行车模式时，通过拔下位于驱动装置一侧车架上的插销，使驱动轮轴上的圆锥齿轮和长轴上的圆锥齿轮分离，并转动驱动轮90度，使驱动轮轴和长轴上的圆柱齿轮啮合，然后再用插销将驱动轮定位架固定在自行车模式的专用孔位上，同样将从动轮固定架的插销拔出并重新固定在自动车模式的专用孔位上，将导向踏板与小轮收纳进车架中央位置下方的箱体内。

2.根据权利要求1所述的载人装置，其中，所述装置在自行车模式下，驱动装置由固连在主轴两端的脚踏板带动主轴转动带动固连在主轴的大号链齿轮转动，再通过传动链带动固连在长轴上的小号链齿轮，固连在驱动轮轴上的圆锥齿轮与固连在转动的长轴上的圆锥齿轮啮合，驱动轮转动，由此实现自行车模式下的行驶。

3.根据权利要求1所述的载人装置，其中，所述装置在轮椅模式下，驱动装置由手臂转动把柄来带动固连在手轮圆盘上的大号V型带轮，通过传动链带动固连在短轴上圆锥齿轮上的小号型带轮，由此带动与固连在短轴上圆锥齿轮啮合的固连在主轴的圆锥齿轮，由此带动固连在主轴的大号链齿轮，再通过传动链带动固连在长轴上的小号链齿轮，再由固连在驱动轮轴上的圆柱齿轮与转动着的固连在长轴上的圆柱齿轮啮合实现驱动轮转动，由此实现轮椅模式下的行驶。