一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車的制作方法

本發明涉及一種手搖自行車，尤其是一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車。

背景技術：

一般的自行車轉向原理為通過雙手轉動車把手從而帶動前輪轉動實現轉向，對于代步騎行來說比較方便，但娛樂性較差，運動部位為手臂，很難通過轉向操作來對身體其他部位進行鍛煉。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車，以實現對腰臀部的靈活應用和鍛煉為目的。為此，本發明采取以下技術方案。

一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車，包括車體、設于車體前部的車前輪、設于車體后部的車后輪、設于車體上部的座椅、用于產生手搖動力的手搖柄、用于實現調速和傳動的調速傳動機構、用于實現轉向的轉向機構、腳踏式剎車裝置及腳踏板，所述的轉向機構包括用于控制轉向的座椅、連接于座椅下方的豎向轉向柱、與轉向柱連接的轉向鋼絲繩、與轉向鋼絲繩連接的轉向輪架，所述的車前輪設于轉向輪架的下方，所述的轉向柱的下端和轉向輪架的上端各設有一根橫向地與鋼絲繩連接的連接桿，所述的鋼絲繩共2組，分別連接于連接桿的左端和右端，所述的轉向輪架和轉向柱可轉動地連接于車體上；所述的調速傳動機構包括與車體固定連接的太陽輪、與太陽輪嚙合連接和可向前或向后脫離嚙合的行星輪，所述的太陽輪為局部齒輪，所述的行星輪通過傳動組件與車后輪的車軸連接，所述的手搖柄的下端固定連接有連接桿，所述的連接桿與行星輪的中心軸通過軸承連接，連接桿的下端通過單向軸承與車后輪的車軸連接，所述的車后輪通過單向軸承與車軸連接；所述的連接桿的下端固定連接有倒車支桿，倒車支桿的下端連接有倒車輪，所述的倒車輪通過單向離合器連接于倒車支桿下端所設的固定軸上，倒車輪外端到車后輪的車軸中心距離大于車后輪的半徑，以實現在行星輪脫離與太陽輪嚙合時，倒車輪代替車后輪接觸地面。通過齒輪傳動和鏈傳動的行星傳動機構，不僅滿足了大傳動比的要求，而且將固定的太陽輪設計成局部齒輪，當行星輪與太陽輪脫開時，能使手搖柄通過連接桿直接驅動后輪軸，實現低速前進。將手搖柄的來回擺動轉化為車軸的單向轉動是通過單向軸承來實現的，連接桿的內孔與單向軸承外圈連接，車軸與單向軸承內圈連接，即可實現運動轉換；通過連接桿后擺至一定角度，跟連接桿連接在一起的倒車支桿就將整個車后輪抬起一定高度，離開地面，由于倒車輪中裝的是單向軸承，因此，此時手搖柄來回擺動，通過倒車輪單向的鎖止功能，將整個車體向后拉，從而實現了倒車運動。通過座椅轉動帶動鋼絲繩傳動的轉向組件，可穩定方便的實現轉向，并且實現了對腰臀部的鍛煉。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征。

所述的轉向輪架包括架體、豎向連接于架體上部中間的連接軸，所述的轉向柱的下端和連接軸的上端均設有橫向的連接孔和與連接孔垂直的固定孔，所述的連接桿穿過連接孔并以連接桿的中部對準固定孔，通過螺栓擰入固定孔固定連接桿。轉向輪架和轉向柱的連接結構穩定牢固，通過連接桿可方便的實現鋼絲繩的連接。

所述的轉向柱的下端、鋼絲繩、連接桿及連接軸均設于車體內。通過把轉向的主要結構件設于車體內，增加了安全性，外觀更簡潔美觀。

所述的連接桿的兩端設有對稱的繩孔，所述的鋼絲繩的兩端通過繩扣拉緊連接于繩孔上。通過左右對稱地2根鋼絲繩，轉向操作時，鋼絲繩前后移動時均能拉緊，實現轉向傳遞。

每根鋼絲繩的中部設有用于調節鋼絲繩張緊狀態的張緊器。張緊器便于調節鋼絲繩的張緊度，使轉向更精確穩定。

所述的車前輪共2個，左右對稱地設于轉向輪架的下方。2個左右對稱地車前輪在轉向時能對車體提供平穩的支撐。

所述的轉向柱的下部設有用于防止過轉向的轉向限位裝置。通過轉向限位裝置，在座椅轉向時，不會因轉向用力過猛而造成轉彎角度過大，提高了安全性。

所述的轉向限位裝置包括設于車體頂面的限位軸套、設于轉向柱下部的橫向限位桿，所述的限位軸套固接于車體，限位軸套的兩側設有左右對稱的用于限定限位桿旋轉角度的限位孔，所述的限位桿固接于轉向柱下部，限位桿的兩端位于限位孔內。通過限位桿的轉動范圍，方便的實現轉向限位。

兩個車后輪各自設有一套相互對稱的調速傳動機構，調速傳動機構的太陽輪設于車后輪的內側，連接桿設于車后輪的外側，傳動組件設于連接桿的外側，所述的太陽輪為齒面朝上的瓦狀局部齒輪。通過2套獨立的調速傳動機構，便于2手獨立操作，通過對調速傳動機構的結構優化，使結構更緊湊穩定。

所述的連接桿與倒車支桿之間的連接夾角范圍為110~150度之間，連接桿豎直朝上時，倒車支桿朝向車后輪后側。通過連接桿與倒車支桿之間的連接夾角范圍的優化，在高速和低速行進時，倒車輪不會碰到地面，在需要倒車時，只需要調整相對較小的角度就可以實現倒車輪著地。

有益效果：通過座椅控制的轉向裝置，轉向操作方便，并且通過轉向操作，有效的實現對腰臀部位的鍛煉，提升腰臀部的靈活性和肌肉強度，可有效的預防腰突、腰肌勞損等病癥，鍛煉和娛樂兩不誤。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖2是本發明轉向機構結構示意圖。

圖3是本發明調速傳動機構結構的結構示意圖。

圖中：1-車體；2-車前輪；3-座椅；4-手搖柄；5-車后輪；6-腳踏式剎車裝置；7-腳踏板；8-限位軸套；9-鋼絲繩；10-張緊器；11-限位桿；12-連接軸；13-轉向輪架；14-轉向柱；15-連接桿;16-倒車輪；17-倒車支桿；18-連接桿；19-車軸；20-太陽輪；21-行星輪。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。

如圖1-2所示，一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車，包括車體1、設于車體1前部的車前輪2、設于車體1后部的車后輪5、設于車體1上部的座椅3、用于產生手搖動力的手搖柄4、用于實現調速和傳動的調速傳動機構、用于實現轉向的轉向機構、腳踏式剎車裝置6及腳踏板7，轉向機構包括用于控制轉向的座椅3、連接于座椅3下方的豎向轉向柱14、與轉向柱14連接的轉向鋼絲繩9、與轉向鋼絲繩9連接的轉向輪架13，車前輪2設于轉向輪架13的下方，轉向柱14的下端和轉向輪架13的上端各設有一根橫向地與鋼絲繩9連接的連接桿15，鋼絲繩9共2組，分別連接于連接桿15的左端和右端，轉向輪架13和轉向柱14可轉動地連接于車體1上。

如圖3所示，調速傳動機構包括與車體1固定連接的太陽輪20、與太陽輪20嚙合連接和可向前或向后脫離嚙合的行星輪21，太陽輪20為局部齒輪，行星輪21通過傳動組件與車后輪5的車軸19連接，手搖柄4的下端固定連接有連接桿18，連接桿18與行星輪21的中心軸通過軸承連接，連接桿18的下端通過單向軸承與車后輪5的車軸19連接，車后輪5通過單向軸承與車軸19連接；連接桿18的下端固定連接有倒車支桿17，倒車支桿17的下端連接有倒車輪16，倒車輪16通過單向離合器連接于倒車支桿17下端所設的固定軸上，倒車輪16外端到車后輪5的車軸19中心距離大于車后輪5的半徑，以實現在行星輪21脫離與太陽輪20嚙合時，倒車輪16代替車后輪5接觸地面。通過齒輪傳動和鏈傳動的行星傳動機構，不僅滿足了大傳動比的要求，而且將固定的太陽輪20設計成局部齒輪，當行星輪21與太陽輪20脫開時，能使手搖柄4通過連接桿18直接驅動后輪軸，實現低速前進。將手搖柄4的來回擺動轉化為車軸19的單向轉動是通過單向軸承來實現的，連接桿18的內孔與單向軸承外圈連接，車軸19與單向軸承內圈連接，即可實現運動轉換；通過連接桿18后擺至一定角度，跟連接桿18連接在一起的倒車支桿17就將整個車后輪5抬起一定高度，離開地面，由于倒車輪16中裝的是單向軸承，因此，此時手搖柄4來回擺動，通過倒車輪16單向的鎖止功能，將整個車體1向后拉，從而實現了倒車。

為了實現簡單牢固的轉向連接結構，轉向輪架13包括架體、豎向連接于架體上部中間的連接軸12，轉向柱14的下端和連接軸12的上端均設有橫向的連接孔和與連接孔垂直的固定孔，連接桿15穿過連接孔并以連接桿15的中部對準固定孔，通過螺栓擰入固定孔固定連接桿15。轉向輪架13和轉向柱14的連接結構穩定牢固，通過連接桿15可方便的實現鋼絲繩9的連接。

為了提升安全性，轉向柱14的下端、鋼絲繩9、連接桿15及連接軸12均設于車體1內。通過把轉向的主要結構件設于車體1內，增加了安全性，外觀更簡潔美觀。

為了實現轉向傳遞，連接桿15的兩端設有對稱的繩孔，鋼絲繩9的兩端通過繩扣拉緊連接于繩孔上。通過左右對稱地2根拉緊的鋼絲繩9，轉向操作時，鋼絲繩9前后移動時均能拉緊，實現轉向傳遞。

為了便于調節鋼絲繩9的張緊度，每根鋼絲繩9的中部設有用于調節鋼絲繩9張緊狀態的張緊器10。張緊器10便于調節鋼絲繩9的張緊度，使轉向更精確穩定。

為了提供平穩的支撐，車前輪2共2個，左右對稱地設于轉向輪架13的下方。2個左右對稱地車前輪2在轉向時能對車體1提供平穩的支撐。

為了防止過轉向造成安全隱患，轉向柱14的下部設有用于防止過轉向的轉向限位裝置。通過轉向限位裝置，在座椅3轉向時，不會因轉向用力過猛而造成轉彎角度過大，提高了安全性。

為了實現限位結構的簡單化，轉向限位裝置包括設于車體1頂面的限位軸套8、設于轉向柱14下部的橫向限位桿11，限位軸套8固接于車體1，限位軸套8的兩側設有左右對稱的用于限定限位桿11旋轉角度的限位孔，限位桿11固接于轉向柱14下部，限位桿11的兩端位于限位孔內。通過限位桿11的轉動范圍，限位結構簡單，方便的實現轉向限位。

在轉向時，通過腰臀部的扭動，實現座椅3轉向，轉向動力通過鋼絲繩9傳遞，實現車前輪2的轉向。

為了優化傳動結構，便于2手獨立操作，兩個車后輪5各自設有一套相互對稱的調速傳動機構，調速傳動機構的太陽輪20設于車后輪5的內側，連接桿18設于車后輪5的外側，傳動組件設于連接桿18的外側，太陽輪20為齒面朝上的瓦狀局部齒輪。通過2套獨立的調速傳動機構，便于2手獨立操作，通過對調速傳動機構的結構優化，使結構更緊湊穩定。

為了保證行進時倒車輪16不與地面接觸，連接桿18與倒車支桿17之間的連接夾角為120度，連接桿18豎直朝上時，倒車支桿17朝向車后輪5后側。通過連接桿18與倒車支桿17之間的連接夾角范圍的優化，在高速和低速行進時，倒車輪16不會碰到地面，在需要倒車時，只需要調整相對較小的角度就可以實現倒車輪16著地。

以上圖1-3所示的一種座椅控制鋼絲繩牽引轉向的多檔位手搖自行車是本發明的具體實施例，已經體現出本發明實質性特點和進步，可根據實際的使用需要，在本發明的啟示下，對其進行形狀、結構等方面的等同修改，均在本方案的保護范圍之列。