专利名称：手动自行车与手动轮椅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车及轮椅，尤其是采用手臂产生动力的自行车与轮椅。
在本申请入的一份专利申请ZL01221280.6(公告日为2003年2月12日)中曾经描述过一种“手动自行车与手动轮椅”，“手动自行车”采用曲柄摇杆机构置于座位前方，人手前后推拉摆杆，经连杆传递带动曲柄转动，使与曲柄同轴的大链轮转动，再经过链条传动带动小链轮转动，进而带动与之同轴的主车轮转动。方向控制是采用一只方向轮，用脚来控制。与其属于同一发明构思的“手动轮椅”采用了两套曲柄摇杆机构，分别置于轮椅两侧。
原专利虽然想到了用曲柄摇杆机构代替人的腿，克服了脚踏车的诸多缺点，使自行车更加安全、舒服、健身，但是在“手动自行车”中，由于曲柄摇杆机构是前置，所以推拉起来手臂比较吃力；而且由于摆杆、连杆、曲柄、大齿轮及链条都在座位前方，位于两腿之间，所以会影响腿部对方向的控制，上下车也不太方便；一只方向轮不太稳定；而且链条传动效率也不理想。在“手动轮椅”方面，只考虑用手产生动力，用脚控制方向，但是这对腿残病人来说是难以做到的。
本实用新型的目的就是要解决原“手动自行车”不合理的结构，进一步提高手动自行车的合理性和实用性，并且解决“手动轮椅”的方向控制间题，使残疾人可以轻松操作自己的座椅。
本实用新型的主要技术原理仍然是采用曲柄摇杆机构，但是在新的“手动自行车”中，该机构是位于自行车座椅的右后方。曲柄摇杆机构由摆杆、连杆和曲柄组成，L型摆杆的横边与手相连，曲柄与传动部件相连，与曲柄同轴的是一个大齿轮，与大齿轮啮合的是一个小齿轮，与小齿轮同轴的是主车轮；方向轮改用两只组成脚踏板，转轴设在脚踏板中间，用脚控制方向。在新的“手动轮椅”中，使用两套曲柄摇杆机构，原专利是两个车轮同轴，现改为不同轴，两只车轮可自由转动，互不影响。
改进后的“手动自行车与手动轮椅”比原专利优越的地方是“手动自行车”的结构更加合理，更加紧凑。曲柄摇杆机构和传动机构设在座椅的右后方，推拉起来更加省力舒服；座椅前面就是两条腿放在脚踏板上，有利于用脚控制方向和上下车；两只方向轮加上一只主车轮共有三轮着地，更加稳当安全；由于传动机构由链传动改为齿轮传动，传动效率更高。新的“手动轮椅”由于把两个车轮轴分开，加上装在每个摆杆上的的刹车装置，可以使两个车轮转速不一样，从而达到用手改变轮椅方向的目的。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是“手动自行车”正面示意图。1—摆杆，2—连杆，3—曲柄，4—大齿轮，5—小齿轮，6—脚踏板，7—方向轮，8—主车轮，9—座椅，O点一摆杆的活动支点。其工作原理是用手前后推拉摆杆1，经连杆2传动后带动曲柄3转动，进而带动同轴的大齿轮4转动，再通过齿轮啮合使小齿轮5转动，进而带动同轴的主车轮8转动而使车子前进。和传统自行车一样，小齿轮含有棘轮装置，使曲柄摇杆机构能够主动但不能随意跟动，更不会使车体倒转。
图2是车体俯视图。8—主车轮，4—大齿轮，5—小齿轮，3—曲柄，9—车座，2—连杆，6—脚踏板，7—方向轮，其它线条为车杠部份。
图3是车体前面视图。7—方向轮，6—脚踏板，9—车座，P点一转向轴，其它为车杠部份。
图4是车体后面视图。结合图2可以看出，摆杆、连杆、曲柄以及大小齿轮都在车体右侧。8—主车轮，5—小齿轮，4—大齿轮，3—曲柄，9—座椅。
图5是曲柄摇杆机构示意图。摆杆为L型，其长边位于人体右侧，短边横在人体前方，短边与长边可以折放，便于上下。通过用手推拉短边带动长边前后摆动，进而带动连杆和曲柄运动。摆杆从1-2-3-4-5-1完成一个推拉周期，经过连杆传动带动曲柄从1-2-3-4-5-1顺时针转动一周，使同轴的大齿轮也转动一周，再通过齿轮啮合传动，带动小齿轮逆时针转动三周，使车体前进。X，Y，Z分别是摆杆与连杆，连杆与曲柄的活动关节以及曲柄的轴心。
图6是“手动轮椅”示意图。由于两者属于同一发明构思，所以在此一并提出。1—摆杆，2—连杆，3—曲柄，4—大齿轮，5—小齿轮，6—活动脚踏板，7—万向轮，8—主车轮，9—座椅。和前者不同的是，主车轮由一个改为两个，座椅降低放在两轮之间，可折叠。采用两套曲柄摇杆机构，分布在轮椅两边，由于腿残病人不便用脚控制方向，所以考虑把两个主车轮分离，使两个车轮可以自由转动互不影响，两套曲柄摇杆机构分别控制两个车轮，并且给每个车轮装上车刹，通过控制两个车轮的速度达到调整方向的目的。
图7是“手动轮椅”后部示图。8(1)、8(2)-主车轮，3(1)、3(2)-曲柄，4(1)、4(2)-大齿轮，5(1)、5(2)-小齿轮，9-车座。
“手动自行车”附图中其他细节部份主车轮8直径500mm，方向轮7直径200mm，曲柄3长度120mm，大齿轮4直径240mm，小齿轮5直径80mm，车座9高度550mm，L型摆杆宽度400mm，基本高度550mm(可调)，连杆2长度640mm，曲柄3与大齿轮4的共用轴长为120mm，主车轮8与小链轮5间距为50mm，轴长为200mm，方向轮转轴到主车轮轴心的距离为550mm。
方向控制方向轮7采用两个，脚踏板中部有一个转向轴承，可以用脚控制方向。对年轻人可以用一只方向轮；刹车装置刹把置于L型摆杆的横向杆上，刹车线顺摆杆而下经车杠控制主车轮8。
实际操作时，有关配件的尺寸尽量和现有配件靠拢，其他尺寸最终以舒适为准则。
本实用新型的最佳实施方式就是采用曲柄摇杆机构代替人的腿，用手推拉摆杆，经连杆传递带动曲柄转动，再结合使用齿轮传动使车体前进。因此在设计和制造上可以顺利操作。所采用的曲柄摇杆机构，形状可以多样，位置并不局限于后置，传动部件也不局限于齿轮传动，因此，不论其形状、位置、传动方式如何变化，凡是利用曲柄摇杆机构加传动部件使车体前进的构思均落在本实用新型保护范围之内。“手动轮椅”中的两套曲柄摇杆机构分别控制两个车轮，因此并不影响轮椅的折放。
权利要求1.一种手动自行车，它包括一个主车轮、一个座椅、两只方向轮、一套曲柄摇杆机构和一套传动部件，其特征是所述曲柄摇杆机构由摆杆(1)，连杆(2)和曲柄(3)组成，摆杆(1)与手相连，曲柄(3)与传动部件相连。
2.根据权利要求1所述的手动自行车，其特征是所述曲柄摇杆机构置于座椅(9)的右后方，L型摆杆(1)的短边与手相连，其长边下端有一活动支点与右侧车杠相连，其上部有一活动关节与连杆一端相连，连杆另一端有一活动关节与曲柄相连。
3.根据权利要求1所述的手动自行车，其特征是所述传动部件为一对互相啮合的大小齿轮，其直径比为3比1，小齿轮含有棘轮装置，大齿轮(4)与曲柄(3)同轴，小齿轮(5)与主车轮(8)同轴。
4.根据权利要求1所述的手动自行车，其特征是所述方向轮(7)为两只，位于座椅(9)的前下方，两只方向轮用一个脚踏板(6)连接，中间有一个转轴。
5.手动轮椅，包括两只主车轮、两只小万向轮、位于两只主车轮之间的座椅、两套曲柄摇杆结构、两对大小齿轮，其特征是所述两套曲柄摇杆结构分别位于轮椅两侧，两个摆杆(1)与手相连，两曲柄(3)分别和两个大齿轮(4)同轴。
6.根据权利要求5所述的手动轮椅，其特征是两套曲柄摇杆机构中，摆杆(1)、连杆(2)和曲柄(3)由前往后排列，两曲柄(3)位于座椅(9)的靠背后方，两个摆杆下端有活动支点与车杠相连，其上部有活动关节与两个连杆上端相连，两个连杆下端有活动关节与两曲柄相连。
7.根据权利要求5所述的手动轮椅，其特征是所述两对大小齿轮互相啮合，其直径比为3比1，两个小齿轮(5)分别与两个主车轮(8)同轴，两个主车轮不同轴。
专利摘要本实用新型申请主题是“手动自行车与手动轮椅”。“手动自行车”是对传统自行车的一种全新改革。其技术特征是通过使用曲柄摇杆机构，把自行车由脚踏改为手动，再结合使用齿轮传动系统使车体前进。“手动”可以有效锻炼胸部和手臂肌肉，既代步又健身。“手动自行车”有两只方向轮，用脚控制方向。“手动轮椅”和“手动自行车”属同一构思，采用两套曲柄摇杆机构加齿轮传动方式使轮椅前进。方向控制是通过用手刹调整两轮速度来实现。可以使残疾人更加独立、方便地行动。
文档编号B62M1/00GK2622071SQ0323941
公开日2004年6月30日 申请日期2003年3月1日 优先权日2003年3月1日
发明者顾思奇 申请人:顾思奇