專利名稱：手動(dòng)自行車與手動(dòng)輪椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車及輪椅，尤其是采用手臂產(chǎn)生動(dòng)力的自行車與輪椅。
在本申請入的一份專利申請ZL01221280.6(公告日為2003年2月12日)中曾經(jīng)描述過一種“手動(dòng)自行車與手動(dòng)輪椅”，“手動(dòng)自行車”采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)置于座位前方，人手前后推拉擺桿，經(jīng)連桿傳遞帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，使與曲柄同軸的大鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)過鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與之同軸的主車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。方向控制是采用一只方向輪，用腳來控制。與其屬于同一發(fā)明構(gòu)思的“手動(dòng)輪椅”采用了兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，分別置于輪椅兩側(cè)。
原專利雖然想到了用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)代替人的腿，克服了腳踏車的諸多缺點(diǎn)，使自行車更加安全、舒服、健身，但是在“手動(dòng)自行車”中，由于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是前置，所以推拉起來手臂比較吃力；而且由于擺桿、連桿、曲柄、大齒輪及鏈條都在座位前方，位于兩腿之間，所以會(huì)影響腿部對方向的控制，上下車也不太方便；一只方向輪不太穩(wěn)定；而且鏈條傳動(dòng)效率也不理想。在“手動(dòng)輪椅”方面，只考慮用手產(chǎn)生動(dòng)力，用腳控制方向，但是這對腿殘病人來說是難以做到的。
本實(shí)用新型的目的就是要解決原“手動(dòng)自行車”不合理的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高手動(dòng)自行車的合理性和實(shí)用性，并且解決“手動(dòng)輪椅”的方向控制間題，使殘疾人可以輕松操作自己的座椅。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)原理仍然是采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，但是在新的“手動(dòng)自行車”中，該機(jī)構(gòu)是位于自行車座椅的右后方。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由擺桿、連桿和曲柄組成，L型擺桿的橫邊與手相連，曲柄與傳動(dòng)部件相連，與曲柄同軸的是一個(gè)大齒輪，與大齒輪嚙合的是一個(gè)小齒輪，與小齒輪同軸的是主車輪；方向輪改用兩只組成腳踏板，轉(zhuǎn)軸設(shè)在腳踏板中間，用腳控制方向。在新的“手動(dòng)輪椅”中，使用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，原專利是兩個(gè)車輪同軸，現(xiàn)改為不同軸，兩只車輪可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，互不影響。
改進(jìn)后的“手動(dòng)自行車與手動(dòng)輪椅”比原專利優(yōu)越的地方是“手動(dòng)自行車”的結(jié)構(gòu)更加合理，更加緊湊。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在座椅的右后方，推拉起來更加省力舒服；座椅前面就是兩條腿放在腳踏板上，有利于用腳控制方向和上下車；兩只方向輪加上一只主車輪共有三輪著地，更加穩(wěn)當(dāng)安全；由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由鏈傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)效率更高。新的“手動(dòng)輪椅”由于把兩個(gè)車輪軸分開，加上裝在每個(gè)擺桿上的的剎車裝置，可以使兩個(gè)車輪轉(zhuǎn)速不一樣，從而達(dá)到用手改變輪椅方向的目的。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明


圖1是“手動(dòng)自行車”正面示意圖。1—擺桿，2—連桿，3—曲柄，4—大齒輪，5—小齒輪，6—腳踏板，7—方向輪，8—主車輪，9—座椅，O點(diǎn)一擺桿的活動(dòng)支點(diǎn)。其工作原理是用手前后推拉擺桿1，經(jīng)連桿2傳動(dòng)后帶動(dòng)曲柄3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)同軸的大齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過齒輪嚙合使小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)同軸的主車輪8轉(zhuǎn)動(dòng)而使車子前進(jìn)。和傳統(tǒng)自行車一樣，小齒輪含有棘輪裝置，使曲柄搖桿機(jī)構(gòu)能夠主動(dòng)但不能隨意跟動(dòng)，更不會(huì)使車體倒轉(zhuǎn)。
圖2是車體俯視圖。8—主車輪，4—大齒輪，5—小齒輪，3—曲柄，9—車座，2—連桿，6—腳踏板，7—方向輪，其它線條為車杠部份。
圖3是車體前面視圖。7—方向輪，6—腳踏板，9—車座，P點(diǎn)一轉(zhuǎn)向軸，其它為車杠部份。
圖4是車體后面視圖。結(jié)合圖2可以看出，擺桿、連桿、曲柄以及大小齒輪都在車體右側(cè)。8—主車輪，5—小齒輪，4—大齒輪，3—曲柄，9—座椅。
圖5是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)示意圖。擺桿為L型，其長邊位于人體右側(cè)，短邊橫在人體前方，短邊與長邊可以折放，便于上下。通過用手推拉短邊帶動(dòng)長邊前后擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連桿和曲柄運(yùn)動(dòng)。擺桿從1-2-3-4-5-1完成一個(gè)推拉周期，經(jīng)過連桿傳動(dòng)帶動(dòng)曲柄從1-2-3-4-5-1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周，使同軸的大齒輪也轉(zhuǎn)動(dòng)一周，再通過齒輪嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)小齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)三周，使車體前進(jìn)。X，Y，Z分別是擺桿與連桿，連桿與曲柄的活動(dòng)關(guān)節(jié)以及曲柄的軸心。
圖6是“手動(dòng)輪椅”示意圖。由于兩者屬于同一發(fā)明構(gòu)思，所以在此一并提出。1—擺桿，2—連桿，3—曲柄，4—大齒輪，5—小齒輪，6—活動(dòng)腳踏板，7—萬向輪，8—主車輪，9—座椅。和前者不同的是，主車輪由一個(gè)改為兩個(gè)，座椅降低放在兩輪之間，可折疊。采用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，分布在輪椅兩邊，由于腿殘病人不便用腳控制方向，所以考慮把兩個(gè)主車輪分離，使兩個(gè)車輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)互不影響，兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分別控制兩個(gè)車輪，并且給每個(gè)車輪裝上車剎，通過控制兩個(gè)車輪的速度達(dá)到調(diào)整方向的目的。
圖7是“手動(dòng)輪椅”后部示圖。8(1)、8(2)-主車輪，3(1)、3(2)-曲柄，4(1)、4(2)-大齒輪，5(1)、5(2)-小齒輪，9-車座。
“手動(dòng)自行車”附圖中其他細(xì)節(jié)部份主車輪8直徑500mm，方向輪7直徑200mm，曲柄3長度120mm，大齒輪4直徑240mm，小齒輪5直徑80mm，車座9高度550mm，L型擺桿寬度400mm，基本高度550mm(可調(diào))，連桿2長度640mm，曲柄3與大齒輪4的共用軸長為120mm，主車輪8與小鏈輪5間距為50mm，軸長為200mm，方向輪轉(zhuǎn)軸到主車輪軸心的距離為550mm。
方向控制方向輪7采用兩個(gè)，腳踏板中部有一個(gè)轉(zhuǎn)向軸承，可以用腳控制方向。對年輕人可以用一只方向輪；剎車裝置剎把置于L型擺桿的橫向桿上，剎車線順擺桿而下經(jīng)車杠控制主車輪8。
實(shí)際操作時(shí)，有關(guān)配件的尺寸盡量和現(xiàn)有配件靠攏，其他尺寸最終以舒適為準(zhǔn)則。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式就是采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)代替人的腿，用手推拉擺桿，經(jīng)連桿傳遞帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，再結(jié)合使用齒輪傳動(dòng)使車體前進(jìn)。因此在設(shè)計(jì)和制造上可以順利操作。所采用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，形狀可以多樣，位置并不局限于后置，傳動(dòng)部件也不局限于齒輪傳動(dòng)，因此，不論其形狀、位置、傳動(dòng)方式如何變化，凡是利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)加傳動(dòng)部件使車體前進(jìn)的構(gòu)思均落在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。“手動(dòng)輪椅”中的兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分別控制兩個(gè)車輪，因此并不影響輪椅的折放。
權(quán)利要求1.一種手動(dòng)自行車，它包括一個(gè)主車輪、一個(gè)座椅、兩只方向輪、一套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和一套傳動(dòng)部件，其特征是所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由擺桿(1)，連桿(2)和曲柄(3)組成，擺桿(1)與手相連，曲柄(3)與傳動(dòng)部件相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)自行車，其特征是所述曲柄搖桿機(jī)構(gòu)置于座椅(9)的右后方，L型擺桿(1)的短邊與手相連，其長邊下端有一活動(dòng)支點(diǎn)與右側(cè)車杠相連，其上部有一活動(dòng)關(guān)節(jié)與連桿一端相連，連桿另一端有一活動(dòng)關(guān)節(jié)與曲柄相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)自行車，其特征是所述傳動(dòng)部件為一對互相嚙合的大小齒輪，其直徑比為3比1，小齒輪含有棘輪裝置，大齒輪(4)與曲柄(3)同軸，小齒輪(5)與主車輪(8)同軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手動(dòng)自行車，其特征是所述方向輪(7)為兩只，位于座椅(9)的前下方，兩只方向輪用一個(gè)腳踏板(6)連接，中間有一個(gè)轉(zhuǎn)軸。
5.手動(dòng)輪椅，包括兩只主車輪、兩只小萬向輪、位于兩只主車輪之間的座椅、兩套曲柄搖桿結(jié)構(gòu)、兩對大小齒輪，其特征是所述兩套曲柄搖桿結(jié)構(gòu)分別位于輪椅兩側(cè)，兩個(gè)擺桿(1)與手相連，兩曲柄(3)分別和兩個(gè)大齒輪(4)同軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手動(dòng)輪椅，其特征是兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，擺桿(1)、連桿(2)和曲柄(3)由前往后排列，兩曲柄(3)位于座椅(9)的靠背后方，兩個(gè)擺桿下端有活動(dòng)支點(diǎn)與車杠相連，其上部有活動(dòng)關(guān)節(jié)與兩個(gè)連桿上端相連，兩個(gè)連桿下端有活動(dòng)關(guān)節(jié)與兩曲柄相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手動(dòng)輪椅，其特征是所述兩對大小齒輪互相嚙合，其直徑比為3比1，兩個(gè)小齒輪(5)分別與兩個(gè)主車輪(8)同軸，兩個(gè)主車輪不同軸。
專利摘要本實(shí)用新型申請主題是“手動(dòng)自行車與手動(dòng)輪椅”?！笆謩?dòng)自行車”是對傳統(tǒng)自行車的一種全新改革。其技術(shù)特征是通過使用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，把自行車由腳踏改為手動(dòng)，再結(jié)合使用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)使車體前進(jìn)?！笆謩?dòng)”可以有效鍛煉胸部和手臂肌肉，既代步又健身?！笆謩?dòng)自行車”有兩只方向輪，用腳控制方向?！笆謩?dòng)輪椅”和“手動(dòng)自行車”屬同一構(gòu)思，采用兩套曲柄搖桿機(jī)構(gòu)加齒輪傳動(dòng)方式使輪椅前進(jìn)。方向控制是通過用手剎調(diào)整兩輪速度來實(shí)現(xiàn)?？梢允箽埣踩烁营?dú)立、方便地行動(dòng)。
文檔編號B62M1/00GK2622071SQ0323941
公開日2004年6月30日 申請日期2003年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月1日
發(fā)明者顧思奇 申請人:顧思奇