CN216805709U - 链板驱动漫步车 - Google Patents

Abstract

一种链板驱动漫步车,车身(1)前、后端分别安装前链轮轴(6)和后链轮轴(7)，在车身(1)上、下侧安装环形链条(17)，环形链条(17)外壁均匀固定平行于滚动体(19)的条形件(18)；车身(1)前高后低倾斜安装，而且车身(1)上侧的条形件(18)呈坡面表面排列；带有翻板附件的环形链条(17),相互间处于平行状态，其上面并列密布有宽状硬质条形件(18)；车身(1)顶面即条形件(18)坡面与前轮(3)和后轮底面之间的夹角为5‑15°，获得条形件(18)活络倾斜面；跨距柔性强迫传动，可在涨力不大情况下保持速比不变，支承件受力小，条形件(18)移动中二端同步，以链条主动并辅助步行被动方式驱动车体行走，兼顾漫步健身和快捷通勤，与代步工具有机地结合一起，特别适合久坐人群。

Description

链板驱动漫步车

技术领域

本实用新型涉及自助行走的滑板车结构改进技术，尤其是链板驱动漫步车。

背景技术

现有技术中，现代各种地面运载工具，其所用能源形式已多样化，从最早木炭直至现在以油、气，电、人力(骑踏)为主体，乃至太阳能，风力等被利用关注，但油、气、电仍为当今地面运载工具的主要能源。其消耗量大，其中有的还影响绿色环保，如何能使其减少消耗，节约使用，这不仅可以减轻生产能源的压力，节约资源，也有利于环保卫生。除了传统自行车以外，自助行走的新型交通工具不断出现，比如滑板车、滑轮车等。

自行车是以人的坐姿通过双腿轮换的蹬踏为动力，使其前行。通常代步的自行车是处于同一立面前后单轮形式，这就要求人们在骑行时要有一定速度，并随时撑握控制平衡，因此自行车作为代步工具，不是人人本能天性就会骑驱的，都事先需要一个短期适应性训练。虽然，自行车方便使用，为广大地区接受，另外，新型的便携交通工具产品，甚至配备电池能源，包括平衡车、智能步行车。但是，这些产品对于年老体弱者，却并不适用。

一类改进的技术试图以使用人步行驱动，比如，中国专利申请02125488.5公开一种人体工学步行车,它是一种借鉴现有自行车(或三轮车)和跑步机(室内健身跑台)的基础上发展而来的改良产品。它将自行车(或三轮车)的动力驱动机构去掉,代之以跑步机上的踏板装置,由踏板上的皮带、带动踏板后滚轮上的主动轮,与自行车后轴飞轮改换而成的从动齿轮直接咬合驱动,(或者直接由后滚轮带动三轮步行车的两后轮)。跑步机的皮带结构是平置的，其工作由外接动力驱动。改造成步行车时其驱动和维持行走并不能通过简单更换或增减辅助机构实现。

中国专利申请200520007974.9公开了一种折叠步行车,属无轨陆用车辆技术领域。技术方案是：只需在跑步机传送带即步行装置的基础上进行改装,加装一对后轮和传动齿轮,连接上前轮、前叉、把手、刹车等前轮组件就可以实现此步行车。摩擦滚轮(6)、固定在框架(9)上的一组中间滚轮(7)外涨紧摩擦安装传动带(8)，试图以框架(9)上和中间滚轮(7)支撑使用者，同时使用者双脚足底移步踩踏传动带(8)。在此，不适于采用如同跑步机一样的平带传动，其虽然也属跨距柔性，但其设计速比无法正常工作，通常为正确传动，而且不打滑失速，往往需要在二个棍筒间加大顶紧力，涨紧平带，使支承件负荷大为加重，其使用寿命下降，这样对车体运转灵活性必然造成严重损坏，而且平带运行中跑偏现象常见，需要随时纠正，非常麻烦。

这一类改进技术在实验验证过程中，无法实现其正常使用功能，其原因包括：第一，踏板皮带或传动带未设置人体载荷合理支撑结构，使得驱动摩擦过大，车体无法移动；第二，平置踏板皮带或传动带结构，无法实现步行带动踏板后滚轮上的主动轮。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供链板驱动漫步车，通过运行方向转换机构驱动链板履带传动带动车轮驱动车体行走，操作控制轻便实用。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：一种链板驱动漫步车，包括：车身、前轮、前链轮轴、后链轮轴、前链轮、后链轮、后轮、环形链条、条形件和滚动体；车身前、后端分别安装前链轮轴和后链轮轴，在前链轮轴两端部内侧，对称的通过滚动轴承安装有二个相同的前链轮，同样，在后链轮轴两端内侧上也对称安装有二个后链轮，后链轮轴中部或外端同轴安装第一齿轮，对应的，驱动输出轴上通过单向联合器同轴安装第二齿轮，第一齿轮、第二齿轮保持啮合；沿车身上部内侧均匀排列安装一组平行于前链轮轴、后链轮轴的滚动体；环形链条内壁上有与前链轮、后链轮外缘齿牙配合的齿孔，环形链条前后段内侧分别裹紧啮合在前链轮、后链轮上，环形链条外周翻板附件上均匀固定条形件，条形件下表面紧贴滚动体；车身前高后低倾斜安装，而且车身上侧的条形件呈坡面表面排列；车身顶面即条形件坡面与前轮和后轮底面或地表面之间的夹角为5-15°。

尤其是，运行方向转换机构中，后链轮轴中部或外端同轴安装第一齿轮，对应的，驱动输出轴上通过单向联合器同轴安装第二齿轮，第一齿轮、第二齿轮保持啮合。

尤其是，在车身前端两侧跨接前架，前架前端下侧铰接安装支起前轮。

尤其是，前轮3和后轮数量的配置方式包括，前一后一、前二后二，前二后一，以及前一后二四种结构；其中仅有一个后轮作为与第一齿轮、第二齿轮以及驱动输出轴传动连接的驱动轮。

尤其是，车身上纵向安装长槽件，在长槽件上横向安装长柱销，在长柱销上套装滚动体；滚动体为滚动轴承，滚轴或工程塑料套圈。

尤其是，单向联合器以及第一齿轮、第二齿轮传动机构安装在车身内侧或者外侧。

本实用新型的优点和效果：漫步车既能赶路又能直立舒活肢体，兼顾漫步健身和快捷通勤，将漫步锻炼与代步工具有机地结合一起，特别适合久坐人群，有利于健康生活。节能环保，使用便捷，使人们在上、下班的过程中或离家作短途出行时也可以进行强身健体。富有浓厚的趣味性，易学易会，操作简单、实用，行驶安全，缓解人们想锻炼又无时间的矛盾。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的主视结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中的齿轮副置于车身内俯视结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中的齿轮副置于车身外俯视结构示意图。

图4为本实用新型实施例1中前端A-A链轮轴装配结构示意图。

图5为本实用新型实施例1中后端C-C后端链轮轴装配结构示意图。

图6为本实用新型实施例1中B-B二个后轮轴装配结构示意图。

图7为本实用新型实施例2中前立杆上安装滑套装配结构示意图。

图8为本实用新型实施例2中前立杆折叠结构示意图。

图9为本实用新型实施例3中前架安装二只前轮时的装配结构示意图。

附图标记包括：

车身1、前架2、前轮3、手把4、刹把5、前链轮轴6、后链轮轴7、螺钉8、前链轮9、后链轮10、第一齿轮11、第二齿轮12、单向联合器13、驱动输出轴14、右后轮15、左后轮16、环形链条17、条形件18、滚动体19、长槽件20、长柱销21、前立杆22、滑套23、铰销2301、轮轴连杆24、悬接销25、轮轴转向拨杆26、转向驱动拨杆27、横连杆28。

具体实施方式

本实用新型原理在于，研究发现，前链轮9、后链轮10与环形链条17、条形件18构成立面链传动***，并在此基础上获得条形件18活络倾斜面；立面链传动属跨距柔性强迫传动形式，可在涨力不大情况下，仍保持速比不变，如轴承之类支承件受力小，运转灵活，能保证条形件18移动中二端同步，是实现本专利申请重要基础条件；车身1活络倾斜面运行的轻松灵活性，还受益于同步链传动条件下的硬质的条形件18及其下面合理布排的滚动体19的有效滚动支撑的相互结合协同。

本实用新型中，漫步是指悠闲地随意走。基于车体行走体验以及对于包括可以完成基本步行体能的少年儿童以及老人在内的广泛人群休闲、健身以及代步需要，合理利用运载负荷的势能在步行坡面辅助下，克服静摩擦启动坡度角a设计不小于5°但不大于15°，实现以漫步姿态使用车辆，可以保持步行双足移换省力，行走平顺稳定，安全优雅。

本实用新型中，设物体质量为m，重力加速度g，坡度角为a，所受摩擦力为f，斜面支持力为N，沿斜面方向的分力F,在坡面上进行受力分析，对于和斜面平行的方向上有mgsin(a)＝F；对于垂直于斜面的方向上有N＝mgcos(a)。当坡度增大时，a增大，mgsin(a)＝F也跟着增大，但开始时沿斜面的分力小于最大静摩擦力f_max，所以还是会保持静止状态。但是当a继续增大，使得重力沿斜面向下的分量超过最大静摩擦力f_max时，物体已不能继续保持在斜面上了，此后开始沿斜面向下作匀加速运动。所以，物体下滑需要的条件就是mgsin(a)>f_max，即a>arcsin[f_max/(mg)。研究发现，采用DIS***进行摩擦力-相对滑动速度关系的实验分析。即：F＝P*sina*(1-μ)；

其中：F----链条上出现的拉力(即为对链轮作用的扭力)；

P---人的质量(体重)；

a--人所站立的条形件18组合面与水平面的夹角；

μ--滚动体的摩擦系数；

前述中，夹角a同时也是车身1顶面与前轮3和后轮底面或地表面之间的夹角，或者简称车身1倾斜坡度，理论上讲夹角a大似乎有利于驱动扭矩的增加，但当角度大到一定值后，人自身站立会感到不适，站立不稳，脚底打滑，难以施控。a不宜大于15°或小于5°，优选设定为7～8°。这是因为人行走时，向前跨步抬腿，脚底离地一般都在6～8公分左右，步距约为50～65公分左右，与身高有关，使脚及时触地，而这些数值间的几何关系刚好接近于所需功能的倾斜角。对μ摩擦系数来说，就单个滚动体(如滚动轴承)而言一般为0.002～0.01范围,但在综多组合使用情况下，因受装配位置偏斜，以及支承滚动体阻尼等因素，其实际值还会大些。

本实用新型中，前轮3和后轮数量的配置实现方式包括，前一后一、前二后二，前二后一，以及前一后二结构。不论何种形式，一般都采取用后轮单一驱动结构较为简便。

本实用新型使用者以平常简单的行走方式，在事先不需要作任何训练情况下，即可以得到比自已直接在地面上行走速度要快得多的步行移动体验。人的漫步动作本身虽然也是作功行为，但是在车体上行走时却要轻松省力得多，将会带着人一起以三倍多的步行速度安全平稳前行，获得云中漫步的体验，富有浓厚的趣味性，而且，结合可靠的转向刹车机构辅助，只要行动能自理，可以简单步行，都可以方便易学易会，操作简单、实用、安全。

本实用新型，提供一种新型的运动器材和陆地交通工具，设计更加人性化，具有新型代步工具和健身器材的双重功效。更符合人们走路的习惯，具有良好的稳定性，适于众多爱好者广泛使用。可进一步研发改进老人代步车、康复车以及更加节省能耗的轻便机动车等。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：一种链板驱动漫步车，如附图1、2、3、4、5、6所示，一个前轮3和后轮数量的配置实现方式为前一后二结构，即后轮为右后轮15、左后轮16。包括：车身1、前架2、前轮3、前链轮轴6、后链轮轴7、前链轮9、后链轮10、第一齿轮11、第二齿轮12、单向联合器13、驱动输出轴14、后轮、环形链条17、条形件18和滚动体19；车身1前侧安装前架2，前架2下侧安装前轮3，车身1后侧下方通过驱动输出轴14安装后轮；车身1前、后端分别安装前链轮轴6和后链轮轴7，在前链轮轴6两端部内侧，对称的通过滚动轴承安装有二个相同的前链轮9，同样，在后链轮轴7两端内侧上也对称安装有二个后链轮10，后链轮轴7中部或外端同轴安装第一齿轮11，对应的，驱动输出轴14上通过单向联合器13同轴安装第二齿轮12，第一齿轮11、第二齿轮12保持啮合；沿车身1上部内侧均匀排列安装一组平行于前链轮轴6、后链轮轴7的滚动体19，环形链条17内壁上有与前链轮9、后链轮10外缘齿牙配合的齿孔，环形链条17前后段内侧分别裹紧啮合在前链轮9、后链轮10上，环形链条17外周翻板附件上均匀固定装条形件(18)，条形件18下表面紧贴滚动体19；车身1前高后低倾斜安装，而且车身1上侧的条形件(18)呈坡面表面排列；车身1顶面即条形件18坡面与前轮3和后轮底面或地表面之间的夹角为5-15°。顶面与坡面在一般情况下可认为是平行的，但不平行也有可能的。

前述中，在车身1前端两侧跨接前架2，前架2前端下侧安装支起前轮3，前轮3向上通过前立杆22在顶端连接安装手把4，在手把4上安装刹把5，刹把5连接到前轮3，刹车线路嵌装在前立杆22的管腔中。

前述中，前架2截面呈三角结构，前架2前端竖立固定管套，该管套套接在前立杆22下段。

前述中，前链轮9、后链轮10参数是一致的，或者也可设计成前、后二对直径大小不同的链轮。

前述中，车身1包括左、右二侧固定的二块对称安装的长条槽板，分别在顶部和底部内侧形成台阶，所述二长条槽板间通过多条折过边的筋板或连接杆焊接固定，左、右二侧长条槽板的前端对称开有腰型轴孔，前链轮轴6平置安装在其中，前链轮轴6可在车身1前端长腰孔中移动，通过二侧螺钉8顶紧，来调整二组链条17的涨力。

前述中，齿轮副即可以安装在车身1内侧或外侧，靠近右后轮15即驱动轮一侧。前者整车结构紧凑美观，前后轮距相对要小，运行转向灵活，缺点是人若站立太靠后，车头稍有种浮轻感；后者维修方便，但车身结构稍要复杂些，整车后部相对会稍宽些。齿轮副还可以设计成内啮合结构，其特点是动力输出轴中心与后链轮轴中心可重叠，缺点是结构稍为复杂，制造成本稍高。

前述中，车身1上纵向安装长槽件20，在长槽件20上横向安装长柱销21，在长柱销21上套装滚动体19。

前述中，前立杆22上安装连接伸缩升降调节结构。

前述中，在进入上部直线段链条所排列的硬质条形件18下面，紧贴密布滚动体19，以达到所有进入上部直线段的条形件18,其下面随时都有一至二排滚动体19支撑，滚动体19可以直接选用滚动轴承，也可用摩擦系数小的工程塑料套圈。

前述中，一对前链轮9、一对后链轮10即前、后二对链轮分别挂有节数相同并带有翻板附件的环形链条17，相互间处于平行状态，其上面并列密布有宽状硬质条形件18，因此，左、右二组链传动运作是同步的。

前述中，将车身1顶部两侧边缘翻边处理并加高，比硬质条形件18表面稍高出1～2mm。当人往上站时，在脚踩踏到条形件18同时，稍带踏触到所述突出的车身1边沿，获得类似阻尼刹车效果，这时车就不会移动，省事实用，便于操控车体，又可以减少制作成本，自如切换车体1行进状态。

本实用新型实施例中，车身1即是人体承载机构，也是链板传动机构的安装支撑结构。车身1与水平面成一夹角a大于5度以上时，人站到上部处于倾斜状态的硬质条形件18任何部位，即可启动环形链条17工作运动，右后轮15受力驱动车体移动。车身1倾斜面可采用固定角度(包括少量几个不同的固定角度)，使整车结构更紧凑、轻便、更实用；

本实用新型实施例中，设置齿轮副不仅可以转换协调运行方向；也是设计确立整车行进参数因素之一，第一齿轮11、第二齿轮12齿数比可以设计为1:1，或其他数值。

本实用新型实施例中，由第一齿轮11、第二齿轮12组成的齿轮副作用是为了使人的跨步、环形链条17上段向后移动与车轮需要向前滚动在方向上得到转换，基于大多数人以右脚为常用，设置右后轮15为驱动轮，以缩短传动距离。齿轮12中孔内嵌入装有单向联合器13，单向联合器13将会在前行方向上带动驱动输出轴14转动，由它带动一侧后轮15，作为对整车前行的驱动源；而左后轮16与前轮3一样，仅仅套于轴承上作被动运转。

本实用新型实施例中，车辆的行走动力来自于人体质量的引力势能在活络倾斜面上发挥作用，促成链条移动，使链轮运转，给一侧后轮提供驱动力：当踩踏于上层环形链条17前端高位的条形件18的脚在分担自重时由势能产生的下滑动能，通常这时另一只脚处于上层环形链条17后端低位，进一步的，此时这只低位脚抬起前移时，下行的高位脚会迅速承担人体全部的自重，在传动***没有设置阻尼机构或减速机构的条件下，环形链条17会有一个转动加速过程；事实上在这一过程中，人体不断抬起后脚上坡前移，如沿缓坡漫步，而车带人一起前行；获得人体双脚轮替踩踏转移过来的动能的环形链条17带动前链轮9、后链轮10转动，进一步通过第一齿轮11、第二齿轮12齿轮组传动，驱动右后轮15、左后轮16后轮组转动行走。

本实用新型中，带有翻板附件的环形链条17,相互间处于平行状态，其上面并列密布有宽状硬质条形件18，即，条形件18固定在环形链条17的翻板附件上。

本实用新型实施例中，相同的步距，同样的路程，人体在地面上行走，需要跨走的步数要比在车体上漫步多三倍以上；也就是在车体上只要步行不到三分之一地面路程就能行完全程，显然漫步车行驶速度要快得多。同时，车体采用三轮支撑，稳定性和行走灵便型更好。

本实用新型实施例中，车身1以及环形链条17处于倾斜状态，决定驱动力和行驶速度以及操作使用体验，倾斜角度越大，则人体的步行速度越快，也即步行车的车速越快。

实施例2：如附图7、8所示，前立杆22下段上通过铰销2301设置二段铰接结构，并且在该铰接段外套装滑套23。结合车身1外侧安装提手结构，在通过沿前立杆22拉开滑套23后，将前立杆22进行铰接，进一步增配实现折叠便携使用辅助功能。

本实用新型实施例中，在车体闲置需要码放储存或者需要装运时，可以上拉滑套23以铰销2301为铰接点，折叠前立杆22。折叠后的上段前立杆22贴合在条形件18上侧固定；在需要打开时，将前立杆22转动竖立，然后下移滑套23卡箍固定铰销2301部位的邻接两段前立杆22，使得前立杆22得以恢复正常使用功能。

实施例3：前架2上安装二只前轮3时前部装配结构如附图9所示：前架2呈长板状，横置固定安装在车身1前端，前架2中部竖立固定安装一个管套，前立杆22下穿过该管套铰接，前立杆22下端垂直固定连接转向驱动拨杆27的内端，前架2两端下侧分别通过一个悬接销25安装前轮3，悬接销25下段滑动套接相互呈正交立体直角关系的轮轴连杆24内端和轮轴转向拨杆26内端，悬接销25中轴同时垂直轮轴连杆24和轮轴转向拨杆26的中轴，其中，轮轴连杆24和轮轴转向拨杆26之间相互固定，而且，轮轴连杆24和轮轴转向拨杆26可以绕悬接销25中轴转动，轮轴连杆24外端通过轴承同轴安装在前轮3内侧，两侧的二个轮轴转向拨杆26外端以及驱动拨杆27外端对应铰接在横连杆28的两端和中部。

本实用新型实施例中，在前立杆22转动时，驱动拨杆27旋转带动横连杆28左右横摆，进一步同步通过牵引两侧的轮轴转向拨杆26，分别同步绕两侧的二个绕悬接销25转动，使得两侧的两个轮轴连杆24同向转动，在这一过程完成后，车体再行走时就便捷的实现了转向。

Claims (6)

1.一种链板驱动漫步车,包括车身(1)、前轮(3)、前链轮轴(6)、后链轮轴(7)、前链轮(9)、后链轮(10)、后轮、环形链条(17)、条形件(18)和滚动体(19)；其特征在于，车身(1)前、后端分别安装前链轮轴(6)和后链轮轴(7)，在前链轮轴(6)两端部内侧，对称的通过滚动轴承安装有二个相同的前链轮(9)，同样，在后链轮轴(7)两端内侧上也对称安装有二个后链轮(10)，后链轮轴(7)中部或外端同轴安装运行方向转换机构；沿车身(1)上部内侧均匀排列安装一组平行于前链轮轴(6)、后链轮轴(7)的滚动体(19)；环形链条(17)内壁上有与前链轮(9)、后链轮(10)外缘齿牙配合的齿孔，环形链条(17)前后段内侧分别裹紧啮合在前链轮(9)、后链轮(10)上，环形链条(17)外周翻板附件上均匀固定条形件(18)，条形件(18)下表面紧贴滚动体(19)；车身(1)前高后低倾斜安装，而且车身(1)上侧的条形件(18)呈坡面表面排列；条形件(18)坡面与前轮(3)和后轮底面之间的夹角为5-15°。

2.如权利要求1所述的链板驱动漫步车，其特征在于，运行方向转换机构中，后链轮轴(7)中部或外端同轴安装第一齿轮(11)，对应的，驱动输出轴(14)上通过单向联合器(13)同轴安装第二齿轮(12)，第一齿轮(11)、第二齿轮(12)保持啮合。

3.如权利要求1所述的链板驱动漫步车，其特征在于，在车身(1)前端两侧跨接前架(2)，前架(2)前端下侧铰接安装支起前轮(3)。

4.如权利要求1所述的链板驱动漫步车，其特征在于，前轮(3)和后轮数量的配置方式包括，前一后一、前二后二，前二后一，以及前一后二四种结构；其中仅有一个后轮作为与第一齿轮(11)、第二齿轮(12)以及驱动输出轴(14)传动连接的驱动轮。

5.如权利要求1所述的链板驱动漫步车，其特征在于，车身(1)上纵向安装长槽件(20)，在长槽件(20)上横向安装长柱销(21)，在长柱销(21)上套装滚动体(19)；滚动体(19)为滚动轴承，滚轴或工程塑料套圈。

6.如权利要求2所述的链板驱动漫步车，其特征在于，单向联合器(13)以及第一齿轮(11)、第二齿轮(12)传动机构安装在车身(1)内侧或者外侧。

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