CN107226156B - 一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车 - Google Patents

Abstract

一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，涉及一种手摇自行车。一般的自行车通过双手转动车把手从而带动前轮转动实现转向，娱乐性较差。本发明包括车体、车前轮、车后轮、座椅、手摇柄、调速传动机构、转向机构、脚踏式刹车装置及脚踏板，转向机构包括用于控制转向的座椅、转向柱、转向钢丝绳、与转向钢丝绳连接的转向轮架，车前轮设于转向轮架的下方，转向柱的下端和转向轮架的上端各设有一根横向地与钢丝绳连接的第一连接杆，钢丝绳共2组，分别连接于第一连接杆的左端和右端。本技术方案通过座椅控制的转向装置，转向操作方便，并且通过转向操作，有效的实现对腰臀部位的锻炼，提升腰臀部的灵活性和肌肉强度，锻炼和娱乐两不误。

Description

一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车

技术领域

本发明涉及一种手摇自行车，尤其是一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车。

背景技术

一般的自行车转向原理为通过双手转动车把手从而带动前轮转动实现转向，对于代步骑行来说比较方便，但娱乐性较差，运动部位为手臂，很难通过转向操作来对身体其他部位进行锻炼。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，以实现对腰臀部的灵活应用和锻炼为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，包括车体、设于车体前部的车前轮、设于车体后部的车后轮、设于车体上部的座椅、用于产生手摇动力的手摇柄、用于实现调速和传动的调速传动机构、用于实现转向的转向机构、脚踏式刹车装置及脚踏板，所述的转向机构包括用于控制转向的座椅、连接于座椅下方的竖向转向柱、与转向柱连接的转向钢丝绳、与转向钢丝绳连接的转向轮架，所述的车前轮设于转向轮架的下方，所述的转向柱的下端和转向轮架的上端各设有一根横向地与钢丝绳连接的第一连接杆，所述的钢丝绳共2组，分别连接于第一连接杆的左端和右端，所述的转向轮架和转向柱可转动地连接于车体上；所述的调速传动机构包括与车体固定连接的太阳轮、与太阳轮啮合连接和可向前或向后脱离啮合的行星轮，所述的太阳轮为局部齿轮，所述的行星轮通过传动组件与车后轮的车轴连接，所述的手摇柄的下端固定连接有第二连接杆，所述的第二连接杆与行星轮的中心轴通过轴承连接，第二连接杆的下端通过单向轴承与车后轮的车轴连接，所述的车后轮通过单向轴承与车轴连接；所述的第二连接杆的下端固定连接有倒车支杆，倒车支杆的下端连接有倒车轮，所述的倒车轮通过单向离合器连接于倒车支杆下端所设的固定轴上，倒车轮外端到车后轮的车轴中心距离大于车后轮的半径，以实现在行星轮脱离与太阳轮啮合时，倒车轮代替车后轮接触地面。通过齿轮传动和链传动的行星传动机构，不仅满足了大传动比的要求，而且将固定的太阳轮设计成局部齿轮，当行星轮与太阳轮脱开时，能使手摇柄通过第二连接杆直接驱动后轮轴，实现低速前进。将手摇柄的来回摆动转化为车轴的单向转动是通过单向轴承来实现的，第二连接杆的内孔与单向轴承外圈连接，车轴与单向轴承内圈连接，即可实现运动转换；通过第二连接杆后摆至一定角度，跟第二连接杆连接在一起的倒车支杆就将整个车后轮抬起一定高度，离开地面，由于倒车轮中装的是单向轴承，因此，此时手摇柄来回摆动，通过倒车轮单向的锁止功能，将整个车体向后拉，从而实现了倒车运动。通过座椅转动带动钢丝绳传动的转向组件，可稳定方便的实现转向，并且实现了对腰臀部的锻炼。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的转向轮架包括架体、竖向连接于架体上部中间的连接轴，所述的转向柱的下端和连接轴的上端均设有横向的连接孔和与连接孔垂直的固定孔，所述的第一连接杆穿过连接孔并以第一连接杆的中部对准固定孔，通过螺栓拧入固定孔固定第一连接杆。转向轮架和转向柱的连接结构稳定牢固，通过第一连接杆可方便的实现钢丝绳的连接。

所述的转向柱的下端、钢丝绳、第一连接杆及连接轴均设于车体内。通过把转向的主要结构件设于车体内，增加了安全性，外观更简洁美观。

所述的第一连接杆的两端设有对称的绳孔，所述的钢丝绳的两端通过绳扣拉紧连接于绳孔上。通过左右对称地2根钢丝绳，转向操作时，钢丝绳前后移动时均能拉紧，实现转向传递。

每根钢丝绳的中部设有用于调节钢丝绳张紧状态的张紧器。张紧器便于调节钢丝绳的张紧度，使转向更精确稳定。

所述的车前轮共2个，左右对称地设于转向轮架的下方。2个左右对称地车前轮在转向时能对车体提供平稳的支撑。

所述的转向柱的下部设有用于防止过转向的转向限位装置。通过转向限位装置，在座椅转向时，不会因转向用力过猛而造成转弯角度过大，提高了安全性。

所述的转向限位装置包括设于车体顶面的限位轴套、设于转向柱下部的横向限位杆，所述的限位轴套固接于车体，限位轴套的两侧设有左右对称的用于限定限位杆旋转角度的限位孔，所述的限位杆固接于转向柱下部，限位杆的两端位于限位孔内。通过限位杆的转动范围，方便的实现转向限位。

两个车后轮各自设有一套相互对称的调速传动机构，调速传动机构的太阳轮设于车后轮的内侧，第二连接杆设于车后轮的外侧，传动组件设于第二连接杆的外侧，所述的太阳轮为齿面朝上的瓦状局部齿轮。通过2套独立的调速传动机构，便于2手独立操作，通过对调速传动机构的结构优化，使结构更紧凑稳定。

所述的第二连接杆与倒车支杆之间的连接夹角范围为110～150度之间，第二连接杆竖直朝上时，倒车支杆朝向车后轮后侧。通过第二连接杆与倒车支杆之间的连接夹角范围的优化，在高速和低速行进时，倒车轮不会碰到地面，在需要倒车时，只需要调整相对较小的角度就可以实现倒车轮着地。

有益效果：通过座椅控制的转向装置，转向操作方便，并且通过转向操作，有效的实现对腰臀部位的锻炼，提升腰臀部的灵活性和肌肉强度，可有效的预防腰突、腰肌劳损等病症，锻炼和娱乐两不误。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明转向机构结构示意图。

图3是本发明调速传动机构结构的结构示意图。

图中：1-车体；2-车前轮；3-座椅；4-手摇柄；5-车后轮；6-脚踏式刹车装置；7-脚踏板；8-限位轴套；9-钢丝绳；10-张紧器；11-限位杆；12-连接轴；13-转向轮架；14-转向柱；15-第一连接杆；16-倒车轮；17-倒车支杆；18-第二连接杆；19-车轴；20-太阳轮；21-行星轮。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，包括车体1、设于车体1前部的车前轮2、设于车体1后部的车后轮5、设于车体1上部的座椅3、用于产生手摇动力的手摇柄4、用于实现调速和传动的调速传动机构、用于实现转向的转向机构、脚踏式刹车装置6及脚踏板7，转向机构包括用于控制转向的座椅3、连接于座椅3下方的竖向转向柱14、与转向柱14连接的转向钢丝绳9、与转向钢丝绳9连接的转向轮架13，车前轮2设于转向轮架13的下方，转向柱14的下端和转向轮架13的上端各设有一根横向地与钢丝绳9连接的第一连接杆15，钢丝绳9共2组，分别连接于第一连接杆15的左端和右端，转向轮架13和转向柱14可转动地连接于车体1上。

如图3所示，调速传动机构包括与车体1固定连接的太阳轮20、与太阳轮20啮合连接和可向前或向后脱离啮合的行星轮21，太阳轮20为局部齿轮，行星轮21通过传动组件与车后轮5的车轴19连接，手摇柄4的下端固定连接有第二连接杆18，第二连接杆18与行星轮21的中心轴通过轴承连接，第二连接杆18的下端通过单向轴承与车后轮5的车轴19连接，车后轮5通过单向轴承与车轴19连接；第二连接杆18的下端固定连接有倒车支杆17，倒车支杆17的下端连接有倒车轮16，倒车轮16通过单向离合器连接于倒车支杆17下端所设的固定轴上，倒车轮16外端到车后轮5的车轴19中心距离大于车后轮5的半径，以实现在行星轮21脱离与太阳轮20啮合时，倒车轮16代替车后轮5接触地面。通过齿轮传动和链传动的行星传动机构，不仅满足了大传动比的要求，而且将固定的太阳轮20设计成局部齿轮，当行星轮21与太阳轮20脱开时，能使手摇柄4通过第二连接杆18直接驱动后轮轴，实现低速前进。将手摇柄4的来回摆动转化为车轴19的单向转动是通过单向轴承来实现的，第二连接杆18的内孔与单向轴承外圈连接，车轴19与单向轴承内圈连接，即可实现运动转换；通过第二连接杆18后摆至一定角度，跟第二连接杆18连接在一起的倒车支杆17就将整个车后轮5抬起一定高度，离开地面，由于倒车轮16中装的是单向轴承，因此，此时手摇柄4来回摆动，通过倒车轮16单向的锁止功能，将整个车体1向后拉，从而实现了倒车。

为了实现简单牢固的转向连接结构，转向轮架13包括架体、竖向连接于架体上部中间的连接轴12，转向柱14的下端和连接轴12的上端均设有横向的连接孔和与连接孔垂直的固定孔，第一连接杆15穿过连接孔并以第一连接杆15的中部对准固定孔，通过螺栓拧入固定孔固定第一连接杆15。转向轮架13和转向柱14的连接结构稳定牢固，通过第一连接杆15可方便的实现钢丝绳9的连接。

为了提升安全性，转向柱14的下端、钢丝绳9、第一连接杆15及连接轴12均设于车体1内。通过把转向的主要结构件设于车体1内，增加了安全性，外观更简洁美观。

为了实现转向传递，第一连接杆15的两端设有对称的绳孔，钢丝绳9的两端通过绳扣拉紧连接于绳孔上。通过左右对称地2根拉紧的钢丝绳9，转向操作时，钢丝绳9前后移动时均能拉紧，实现转向传递。

为了便于调节钢丝绳9的张紧度，每根钢丝绳9的中部设有用于调节钢丝绳9张紧状态的张紧器10。张紧器10便于调节钢丝绳9的张紧度，使转向更精确稳定。

为了提供平稳的支撑，车前轮2共2个，左右对称地设于转向轮架13的下方。2个左右对称地车前轮2在转向时能对车体1提供平稳的支撑。

为了防止过转向造成安全隐患，转向柱14的下部设有用于防止过转向的转向限位装置。通过转向限位装置，在座椅3转向时，不会因转向用力过猛而造成转弯角度过大，提高了安全性。

为了实现限位结构的简单化，转向限位装置包括设于车体1顶面的限位轴套8、设于转向柱14下部的横向限位杆11，限位轴套8固接于车体1，限位轴套8的两侧设有左右对称的用于限定限位杆11旋转角度的限位孔，限位杆11固接于转向柱14下部，限位杆11的两端位于限位孔内。通过限位杆11的转动范围，限位结构简单，方便的实现转向限位。

在转向时，通过腰臀部的扭动，实现座椅3转向，转向动力通过钢丝绳9传递，实现车前轮2的转向。

为了优化传动结构，便于2手独立操作，两个车后轮5各自设有一套相互对称的调速传动机构，调速传动机构的太阳轮20设于车后轮5的内侧，第二连接杆18设于车后轮5的外侧，传动组件设于第二连接杆18的外侧，太阳轮20为齿面朝上的瓦状局部齿轮。通过2套独立的调速传动机构，便于2手独立操作，通过对调速传动机构的结构优化，使结构更紧凑稳定。

为了保证行进时倒车轮16不与地面接触，第二连接杆18与倒车支杆17之间的连接夹角为120度，第二连接杆18竖直朝上时，倒车支杆17朝向车后轮5后侧。通过第二连接杆18与倒车支杆17之间的连接夹角范围的优化，在高速和低速行进时，倒车轮16不会碰到地面，在需要倒车时，只需要调整相对较小的角度就可以实现倒车轮16着地。

以上图1-3所示的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，包括车体(1)、设于车体(1)前部的车前轮(2)、设于车体(1)后部的车后轮(5)、设于车体(1)上部的座椅(3)、用于产生手摇动力的手摇柄(4)、用于实现调速和传动的调速传动机构、用于实现转向的转向机构、脚踏式刹车装置(6)及脚踏板(7)，其特征在于：所述的转向机构包括用于控制转向的座椅(3)、连接于座椅(3)下方的竖向转向柱(14)、与转向柱(14)连接的转向钢丝绳(9)、与转向钢丝绳(9)连接的转向轮架(13)，所述的车前轮(2)设于转向轮架(13)的下方，所述的转向柱(14)的下端和转向轮架(13)的上端各设有一根横向地与钢丝绳(9)连接的第一连接杆(15)，所述的钢丝绳(9)共2组，分别连接于2根第一连接杆(15)的左端和右端，所述的转向轮架(13)和转向柱(14)可转动地连接于车体(1)上；所述的调速传动机构包括与车体(1)固定连接的太阳轮(20)、与太阳轮(20)啮合连接和可向前或向后脱离啮合的行星轮(21)，所述的太阳轮(20)为局部齿轮，所述的行星轮(21)通过传动组件与车后轮(5)的车轴(19)连接，所述的手摇柄(4)的下端固定连接有第二连接杆(18)，所述的第二连接杆(18)与行星轮(21)的中心轴通过轴承连接，第二连接杆(18)的下端通过单向轴承与车后轮(5)的车轴(19)连接，所述的车后轮(5)通过单向轴承与车轴(19)连接；所述的第二连接杆(18)的下端固定连接有倒车支杆(17)，所述的第二连接杆(18)与倒车支杆(17)之间的连接夹角范围为110～150度之间，第二连接杆(18)竖直朝上时，倒车支杆(17)朝向车后轮(5)后侧；倒车支杆(17)的下端连接有倒车轮(16)，所述的倒车轮(16)通过单向离合器连接于倒车支杆(17)下端所设的固定轴上，倒车轮(16)外端到车后轮(5)的车轴(19)中心距离大于车后轮(5)的半径，以实现在行星轮(21)脱离与太阳轮(20)啮合时，倒车轮(16)代替车后轮(5)接触地面；

通过齿轮传动和链传动的行星传动机构，满足大传动比的要求，固定的太阳轮(20)为局部齿轮，当行星轮(21)与太阳轮(20)脱开时，能使手摇柄(4)通过第二连接杆(18)直接驱动后轮轴，实现低速前进；将手摇柄(4)的来回摆动转化为车轴(19)的单向转动通过单向轴承来实现的，第二连接杆(18)的内孔与单向轴承外圈连接，车轴(19)与单向轴承内圈连接，即可实现运动转换；通过第二连接杆(18)后摆至一定角度，跟第二连接杆(18)连接在一起的倒车支杆(17)就将整个车后轮(5)抬起一定高度，离开地面，由于倒车轮(16)中装的是单向轴承，因此，此时手摇柄(4)来回摆动，通过倒车轮(16)单向的锁止功能，将整个车体(1)向后拉，从而实现倒车。

2.根据权利要求1所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的转向轮架(13)包括架体、竖向连接于架体上部中间的连接轴(12)，所述的转向柱(14)的下端和连接轴(12)的上端均设有横向的连接孔和与连接孔垂直的固定孔，所述的第一连接杆(15)穿过连接孔并以第一连接杆(15)的中部对准固定孔，通过螺栓拧入固定孔固定第一连接杆(15)。

3.根据权利要求2所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的转向柱(14)的下端、钢丝绳(9)、第一连接杆(15)及连接轴(12)均设于车体(1)内。

4.根据权利要求3所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的第一连接杆(15)的两端设有对称的绳孔，所述的钢丝绳(9)的两端通过绳扣拉紧连接于绳孔上。

5.根据权利要求3所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：每根钢丝绳(9)的中部设有用于调节钢丝绳(9)张紧状态的张紧器(10)。

6.根据权利要求1所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的车前轮(2)共2个，左右对称地设于转向轮架(13)的下方。

7.根据权利要求3所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的转向柱(14)的下部设有用于防止过转向的转向限位装置。

8.根据权利要求7所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：所述的转向限位装置包括设于车体(1)顶面的限位轴套(8)、设于转向柱(14)下部的横向限位杆(11)，所述的限位轴套(8)固接于车体(1)，限位轴套(8)的两侧设有左右对称的用于限定限位杆(11)旋转角度的限位孔，所述的限位杆(11)固接于转向柱(14)下部，限位杆(11)的两端位于限位孔内。

9.根据权利要求1所述的一种座椅控制钢丝绳牵引转向的多档位手摇自行车，其特征在于：两个车后轮(5)各自设有一套相互对称的调速传动机构，调速传动机构的太阳轮(20)设于车后轮(5)的内侧，第二连接杆(18)设于车后轮(5)的外侧，传动组件设于第二连接杆(18)的外侧，所述的太阳轮(20)为齿面朝上的瓦状局部齿轮。

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