坐立式推拉車的製作方法

2023-04-22 20:10:11 2

專利名稱：坐立式推拉車的製作方法
技術領域：
本發明坐立式推拉車涉及一種推拉驅動車或一種體重驅動車。
背景技術：
通常推拉驅動車的把手需做推拉動作又需做轉向動作，這使其轉向機構 變複雜。
美國專利號為5192089的發明專利公開了一種前後踩踏滑板車，該前後 踩踏滑板車有一蹺蹺板式的踩踏板，使用者以腳一前一後的踩踏，因而使踩 踏板兩端的鏈條各自帶動單向鏈輪使車前進，且兩邊各自用彈簧連接鏈條尾 端而回4立。
但是上述技術中，使用者的腳必須一前一後的操作踩踏板，雙手左右控 制方向把手，而讓使用者身體必須旋轉側身姿勢，因而腰、肩、頸部容易疲 勞而失去樂趣。另外以腳前後踏的動作僅腿部運動，與一般腳踏無異且容易 疲累不能持久。

發明內容
針對上述缺陷，本發明的目的在於提供一種坐立式推拉車，以解決現有 技術中使用者在騎車過程中必須旋轉側身姿勢而導致腰、肩、頸容易疲勞的 問題，以及傳統技術中使用者只能因鍛鍊到腳部肌肉而容易疲勞的問題。
本發明針對其反作用力方面施力；以手在固定位置情況下，讓體重推動 一移動座或踩板，其如同以身體在固定位置下，以手推動把手使車前進同效 果；因此本發明與手推拉驅動車具有同等運動效果且可避免轉向結構的複雜。 在手推的同時，並用臀部坐向一移動座，以移動座帶動車輛前進；同樣，在 手拉的同時，用雙腳踏下一踩板而站立起來，以踩板帶動車輛前進，踩板和移動座有如蹺蹺板搖擺，如此推、坐的動作及拉、站的動作此後統稱搖擺， 用其搖擺輸出帶動車輛前進，同時把手轉向操控左右轉如同一般自行車，且 本發明因轉向為一般機構，故可應用於任意種類車輛。
本發明提出一種坐立式推拉車，其包括一車架(5)，所述車架(5)前端設置
有一由把手(14)操控前輪轉向的前輪總成(61)，後端設置有一由兩單向裝置帶
動後輪的後輪總成(63), —個在設置在前後輪總成之間的搖擺裝置(68),其具
有一搖擺驅動介質(68a)連接一增速裝置(25)以放大行程，增速裝置(25)輸出端
連有一換向機構(64)，該換向機構(64)為包含一正一反的帶動所述兩單向裝置
所構成；其中，所述搖擺裝置(68)，包含一踩板(71)，其連接一作為力臂的踩
力臂(71a)，所述踩力臂(71a)與所述車架(5)以樞軸(71b)方式連接； 一移動座
(70),其連接一作為力臂的座力臂(70a)，所述座力臂(70a)與所述車架(5)以樞
軸(70b)方式連接，且兩樞軸相互連接使踩板力距與移動座力距相互抗衡，而
使移動座(91)和踩板(93)相互形成一蹺蹺板效應；並由其中 一樞軸的轉軸或樞
軸的力臂所具有的所述搖擺驅動介質(68a)來連接傳動所述增速裝置(25);用手
握住把手(14)，在踩板(71)上做"拉-站"和在移動座(70)上做"推-坐"，用推、
拉和體重前後搖擺來帶動車輛前進。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，所述搖擺驅動介質(68a)於 樞軸轉軸上包含一旋轉物件，來帶動所述增速機構(25)。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，所述搖擺驅動介質(68a)包 含一拉物件連接於踩板下端和一拉物件連接於移動座下端兩拉物件經惰輪 引導環抱所述增速裝置(25)的輸入輪，而兩拉物件另一端由車架上一彈簧來把持。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，踩板樞軸(71b)及移動座樞 軸(70b)合而為一而形成單一樞軸(73b)的蹺蹺板橫梁(73a)，其前端支撐所述踩板(71),其後端支撐所述移動座(70)。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，所述增速機構(25)包括一個 以上齒輪組，所述齒輪組由一大齒輪結合一小齒輪所構成，且用一組的大齒 輪帶動另一組的小齒輪，連續如此齒輪組依次帶動安排增速。
依照本發明較佳實施例所迷的坐立式推拉車，座力臂(70b)由一平行四邊 形連杆所組成，使移動座(70)保持垂直移動。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，其中所述搖擺裝置(68)採用 以下兩種結構中任一結構所述搖擺裝置(68)包括踩板(71)、踩力臂(71a)及其 樞軸(71b)及所述搖擺裝置(68)包括移動座(70)、座力臂(70a)及其樞軸(70b)。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，其中所述換向機構(64)包含 一具有兩鏈輪的分配軸(72),其中一鏈輪由帶動鏈條以外圏形態所帶動，另一 鏈輪以鏈條內圈形態傳動。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，其中所述換向機構(64),包 含兩咬合的齒輪，其各具有一單向且同向的鏈輪，並以鏈條環抱所述兩單向 鏈輪及一輸出鏈輪來帶動後輪。
依照本發明較佳實施例所述的坐立式推拉車，其中所述搖擺裝置(68)結合 具脫軌器的自行車，成為可搖擺及可腳踏的變速自行車。
本發明在使用中因使用者手腳身體的姿勢一致向前，符合人體自然姿勢， 靠體重施力其動作輕鬆，使用手腳及全身運動有如划船運動，可持續長久， 加上脫軌器變速，可依路況變速，成為交通工具，可妣美自行車功能。


圖1為本發明坐立式推拉車的總成及搖擺裝置示意圖1 a為本發明坐立式推拉車中以鏈條外圈換向機構的示意圖2為雙樞軸式搖擺裝置互相連結及推-坐行程終點示意圖3為移動座垂直移動座式及拉-站行程終點示意圖4為應用雙樞軸式的搖擺裝置於實施形態的俯視6圖5為單梁式移動座大齒輪帶動增速裝置及脫軌器示意圖； 圖5a為各帶單向裝置的兩齒輪互咬的換向機構示意圖； 圖6為單心軸式且踩板及移動座具一角度的示意圖； 圖7為本發明坐立式推拉車，單心軸式俯視圖； 圖8為本發明應用於單踩板及固定座的完整自行車功能側視圖； 圖9為本發明應用於單踩板及固定座的完整自行車功能俯視圖； 圖IO為本發明應用於完整自行車功能側視圖； 圖11為本發明應用於完整自行車功能俯視圖； 圖12為本發明應用於折迭前輪式示意圖。
具體實施例方式
請參考圖1， 一坐立式推拉車60,包含一車架5，車架5前端具有由一把 手14控制轉向的前輪總成61,車架後端具有由兩個單向裝置7、 7a驅動後輪 8的後輪總成63, —搖擺裝置68在車架前輪總成60及後輪總成63之間， 其帶動一增速裝置25,再經由一包含上述的兩個單向裝置7、 7a的換向機構 64而帶動後輪前進。
所述搖擺裝置68包含一踩板71,其連接一做為力臂的踩力臂71a,其踩 力臂71a與車架5以樞軸71b方式連接，因平衡的緣故，踩板71成對形成； 一移動座70,其連接一作為力臂的座力臂70a,其座力臂70a與車架5以樞軸 70b方式連接；兩樞軸之間有一連動機構73以齒輪、正時輪、鏈輪、鏈條， 皮帶等等相互連接，使踩板力距與移動座力距相互對抗，並形成一蹺蹺板效 應，即踩板71下降時移動座70會上升，踩板71上升時移動座70會下降； 並由其中一樞軸轉軸或在兩力臂下的搖擺驅動介質68a來帶動所述的增速裝 置25。
搖擺驅動介質68a包含在心軸上旋轉類帶動件，如齒輪、鏈輪、滑輪、 定時輪等等，來連接增速裝置25;搖擺驅動介質68a也包含在踩力臂71a及 座力臂70a下端，以拉物類帶動件，如鏈條、覽繩等等，以拉物經惰輪引導 來環抱增速裝置的輸入輪，並且拉物類的另一端連接車架上的回力彈簧，保持收緊及回位。
如圖2所示，當推、坐施力時，整個身體重量以臂部落於移動座70上， 將移動座70向下推動，搖擺驅動介質68a旋轉(此例為一旋轉類帶動件)，帶 動增速裝置25,參考圖la，最後使鏈條6向前拉動，帶動單向棘輪7使後輪 前進，鏈條6a因分配軸72由鏈條6外圏帶動反轉，棘輪7a允許反向而空轉， 同時踩板71因無體重力，由齒輪73c連動73f而上升回位；如圖3所示，當 拉-站施力時，使整個身體由坐而站立，使雙腳踏下踩板71，搖擺驅動介質68a 反轉(同例為一旋轉類帶動件)，帶動增速裝置25反轉，最後使後輪帶動鏈條 6向後拉動，棘輪7允許反向而空轉，鏈條6a回歸向前，由棘輪7a帶動後輪 前進，移動座因無體重力，由齒輪73f連動73c而上升回位，因而搖擺循環不 止。
所述的前輪總成61具有前輪3及現有的轉向機構，其包含單前輪式如自 行車、三輪車方式，其具有一把手14、 一轉向柱1、 一前輪叉架；或雙前輪 式如四輪休閒車方式，其包含一把手14、 一轉向柱1、直拉杆、轉向節臂、 橫拉杆等等，連接雙前輪轉向。
後輪總成63具有後輪，其包含單後輪式如自行車，或雙後輪車式如三輪 車、四輪車；並可包含如自行車脫軌器63a,做變速應用。
車架5結合前輪總成、支撐搖擺支點、後輪總成，並支撐增速裝置25、 惰輪和換向機構64等；如圖4所示的實施例，用兩平行支架板，其外可安置 搖擺裝置68而其間可容納增速裝置25、鏈條等，或反之也一樣，或全部在內 部。車架5也包括各式各樣車類車架如單前輪式如自行車、三輪車、滑板 車；雙前輪式如四輪車等，此後都統稱車架。
增速裝置25將搖擺行程放大至車輛正常行駛速度，如圖4所示，以旋轉 物類方式，用一大齒輪結合一小齒輪的齒輪組，且用一組的大齒輪帶動另一 組的小齒輪，配合脫軌器63a及後輪大小，連續如此齒輪組依次帶動安排增 速至所需齒比，其中，齒輪組若全在兩心軸上，則其中各齒輪組都可自由在 心軸轉動。且其中所述齒輪包括以鏈輪、正時輪等同旋轉帶動形式類；例如 若踩板71或移動座70以每3秒產生45度的搖擺角度(但不限於此角度)並使20吋後輪達成15公裡時速，其增速比需達6倍；增速裝置25可安設在任何 合適的地方以配合任何車種，其可分兩段增速，前段重載，以減少後段如脫 軌器63a、軸向移動變速齒、單向裝置的負荷；其可以多種帶動方式如齒輪、 鏈條、鏈輪、摩擦皮帶、正時皮帶等等交互使用，如圖4其齒輪可配合同中 心距，以便變速長齒輪軸向來回移動而變擋，或由齒輪轉變鏈輪以便用鏈條 長距離帶動。
換向機構64使前後搖擺雙向都有作用， 一般位於增速裝置25之後，也 可位於增速裝置25之前，使增速裝置25不必反轉。用搖擺輸出以一正方向 及一反方向，同時帶動兩個同向的單向裝置7、 7a即可，現有改變轉向有許 多種方式，最普通可在拉-站或推-坐任一多加一轉輪後，才傳到各單向裝置即 可，並用回力彈簧使各自回位。本發明更可採用特別方式如圖la、圖5a所示。
圖la,由搖擺臂帶動而來回運動的鏈條6，以外圈方式帶動分配軸72的 一邊鏈輪72a，之後以內圈方式帶動後輪一邊的單向裝置7;因而分配軸72 反轉，另一邊鏈輪72b再帶動另一邊鏈輪6a,以內圈方式帶動後輪另一邊的 單向裝置7a;惰輪72c僅保持分配軸80帶動後輪的咬合性。
圖5a採用兩咬合的齒輪51、 53，其各自連動同向的單向鏈輪7、 7a, — 鏈條圍繞單向鏈輪7、 7a後帶動被動鏈輪56,惰輪55a、 55b為引導及確保鏈 條咬合作用；齒輪51或齒輪53以任意方向旋轉時，其中一單向鏈輪7或單 向鏈輪7a會單向的帶動被動鏈輪56;這方式簡潔、緊湊且非常合適配合應用 於一般自行車脫軌器如圖5所示。所述的兩單向裝置7、 7a可為自行車的飛 輪或單向軸承，其兩者都為同向安排，且可讓車輛作滑行功能。
所述的移動座70其支架可為任意形狀，如倒U狀如圖l所示，以避免任 何機械機構衝突，所述的座力臂70a在車架兩邊各一，形成一對以利平衡如 圖4所示，而座力臂70a的另一端固接於其轉軸心軸70b,示情況所需可為一 通過車架的一心軸且連接兩邊的座力臂如圖中所示，或兩邊各自有轉軸心軸 於車架上。所述的移動座70其有兩種形態，如圖1所示，座位與力臂一體連 動而以力臂心軸旋轉，如此有助於推-坐時施力的角度；另一形態如圖2所示， 其移動座永保垂直狀態，其在座力臂軸上方具有一對轉軸及移動座70下方具有一對轉軸，並有一對平行杆於座力臂之上，而形成一隨時保持平行四邊形的機構，可隨角度變動而能保持移動座70的垂直移動。為易於收藏，移動座 可插入一套管架固定，且可以拆卸如圖12所示，另有一緩沖彈簧75a保持行 程到底時的舒適。同樣，所述的踩板71連接踩力臂71a的一端，如在車架兩側形成一對以 便平衡施力，踩力臂71a的另一端固接轉軸心軸71b也同前述可通過車架， 連通兩端轉軸心軸71b或兩邊各自有轉軸心軸於車架上(如圖示)。同樣踩板 71連踩接力臂71a可如前述一體件隨心軸旋轉或用平行四邊形方式隨時保持 垂直如圖12所示。踩板71可為圓棒、平臺、自行車踩板或任何形狀物件能 供腳踏下產生扭距。另外，為能使相互回位，兩樞軸之間有一連動才幾構73以齒4侖、正時輪、 鏈輪、鏈條，皮帶等等相互連接，使踩板心軸71b及移動座心軸70b,有如蹺 蹺板作用， 一個動作同時會令另一個復位。如圖2所示，由移動座心軸70b 上的齒輪73c經一鏈條73d帶動齒輪組73e後連動踩板心軸71b上齒輪組73e; 這也可調整踩板及移動座間的施力時間比例，使達到最佳工作平衡，因一般 坐施力時間長於站施力時，會比較舒適些。所述的踩板轉軸心軸71b及移動座轉軸心軸70b各連接其力臂，並受車 架上軸承支撐，並示情況可由其中 一個或兩者共同連接所述的搖擺驅動介質 68a,輸出動力到所述增速裝置25;因分別轉軸的緣故，各施力可分別設置成 順時鐘或反時鐘方向；更進一步也可單獨存在來簡化結構，以單獨一單向裝 置7及單踩板71作單一帶動方式為例，其回位可由一回力彈簧來實現(未示) 或以腳鉤於位踩板71上方的鉤棒71e,用提腳動作回位；同樣，單獨移動坐 方式可用彈簧拉高回位。所述的踩^反轉軸心軸71b及移動座轉軸心軸70b可以合而為一，而形成 如蹺蹺板單橫梁73a及其單轉軸73b,有如先例所述，或兩力臂形成一角度(最 好於120度至180度之間，但並不限於此)以應用於較低的底盤車架如圖6 所示。所述的蹺蹺板橫梁73a前端支撐踩板71而後端連接移動座70而其單 轉軸73b受車架5上軸承所支撐。圖5所示，使用大圓上的一小段齒條88連於移動座70後方，來帶動一 小齒輪88a，再轉變成大鏈輪88b，以鏈條88c帶動增速裝置25，此如同於以 心軸73b旋轉，並兩端以4立物帶動方式同效果；而4立物帶動的應用，可於踩 板及移動座下連接鏈條，並用惰輪引導環繞過增速裝置的輸入輪後由車架上 回力彈簧拉著以使回位(未示)。圖4、 6、 7例舉了許多可行例，其中包含增速裝置25、變速及換向機構 64的可行例。參考圖7，而圖6為其側透示參考圖；當腳踏下踩板向下時使 移動座70上升回位以便連續下個循環，因單樞軸73b實接於兩端齒輪25a於 搖擺驅動介質68a,並從左右兩邊帶動兩組在心軸上可自由轉動的齒輪組，做 部份增速後，齒輪77與心軸75相連，如此可以雙套來分攤起始的重負載， 再做部份增速後，最後帶動一位於心軸76上且具有不同間隔距離的三個齒輪 的長齒輪79(—個四倍齒寬，另一個兩倍齒寬)，長齒輪79與另一類似的長齒 輪80(最寬一個為兩倍齒寬)可在不同位置相對不同齒比；長齒輪80位於心軸 78上且受一有播叉的排擋杆81控制，不同距離位置可使一齒輪離開後再入另 一齒輪以防同時入兩齒比，排擋杆81停在一個定位格選擇器82;軸套85可 保持排擋杆81排擋時另一端不至於突出太多於外。長齒輪80用長鍵84帶動 一鏈輪74，最後帶動換向機構64的兩單向裝置7、 7a帶動後輪前進。圖8 、圖9顯示一固定座70d的腳踏車以單獨踩板且雙向作用力方式的 實施例，其踩板71下方有一配重71d以保持一鉤棒71e永遠位於腳背之上， 當拉站時，踩力臂連增速裝置輸入輪25a帶動換向裝置64使鏈條55帶動脫 軌器的三鏈輪組56b,然後以腳背鉤住鉤棒71e,以腿及腹肌抬高踩板71回 位，因而可以循環繼續。圖10、 11為本發明能以單橫梁單軸方式，結合自行車腳踏功能的實施例； 使用者可選擇一般腳踏的方式或以體重搖擺方式來操作。參考圖11，踩板71 與移動座70轉軸心軸73b連接增速裝置25輸入齒輪25a,其帶動自由旋轉的 齒輪組25b, 25b與自由旋轉的齒輪組25c咬合，而25c包含有具有棘輪7的 齒輪51, 51連動具有棘輪7a的齒輪53, —傳動鏈條55以惰輪55a調緊且連 動兩棘輪7、 7a及一鏈輪軸56a上一被動鏈輪56，鏈輪軸56a也包含有脫軌ii器的三鏈輪組56b，其連按經脫軌器鏈條44經變速帶動後輪8;鏈輪軸56a 外徑上含有由車架5支撐的兩軸承56c，而內徑含有單向軸承45,讓自行車 踏板43及踏板軸43a單向的帶動鏈輪軸56a,如此讓搖擺機構68能在踏板軸 43a不動或反轉時，超速的帶動鏈輪軸56a。如圖11所示，移動座70及踩板 71為，推-坐，到達行程限制塊41停止點的位置，且此位置可為使用自行車踏板 功能的位置，而移動座70，及踩板71，為，拉-站，到達行程限制塊42停止點的預 定位置。
圖12部份展示一可折式前輪總成，固定銷86鎖住前輪總成於車架上兩 個特定位置並用螺帽87固鎖固定銷86定位。
本發明亦可加入懸吊、剎車、燈光等等系統使合法行駛於馬路上，或應 用 一般滑板車折迭技術來收藏。
以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但本發明並非局限於此，任 何本領域的技術人員能思之的變化，都應落在本發明的保護範圍內。
權利要求
1. 一種坐立式推拉車，其包括一車架(5)，所述車架(5)前端設置有一由把手(14)操控前輪轉向的前輪總成(61)，後端設置有一由兩單向裝置帶動後輪的後輪總成(63)，一個設置在前後輪總成之間的搖擺裝置(68)，其具有一搖擺驅動介質(68a)連接一增速裝置(25)以放大行程，增速裝置(25)輸出端連有一換向機構(64)，該換向機構(64)為包含一正一反的帶動所述兩單向裝置所構成；其中，所述搖擺裝置(68)，包含一踩板(71)，其連接一作為力臂的踩力臂(71a)，所述踩力臂(71a)與所述車架(5)以樞軸(71b)方式連接；一移動座(70)，其連接一作為力臂的座力臂(70a)，所述座力臂(70a)與所述車架(5)以樞軸(70b)方式連接，且兩樞軸相互連接使踩板力距與移動座力距相互抗衡，而使移動座(70)和踩板(71)相互形成一蹺蹺板效應；並由所述搖擺驅動介質(68a)來連接傳動所述增速裝置(25)；用手握住把手(14)，在踩板(71)上做「拉-站」和在移動座(70)上做「推-坐」，用推、拉和體重前後搖擺來帶動車輛前進。
2. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，所述搖擺驅動介質 (68a)於樞軸轉軸上包含一旋轉物件，來帶動所述增速機構(25)。
3. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，所述搖擺驅動介質 (68a)包含一拉物件連接於踩板下端和一拉物件連接於移動座下端兩拉物件 經惰輪引導環抱所述增速裝置(25)的輸入輪，而兩拉物件另一端由車架上一彈 簧來把持。
4. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，踩板樞軸(71b)及移 動座樞軸(70b)合而為一而形成單一樞軸(73b)的蹺蹺拓^黃梁(73a)，其前端支撐 所述踩板(71),其後端支撐所述移動座(70)。
5. 如權利要求4所述的坐立式推拉車，其特徵在於，所述增速機構(25) 包括一個以上齒輪組，所述齒輪組由一大齒輪結合一小齒輪所構成，且用一 組的大齒輪帶動另一組的小齒輪，連續如此齒輪組依次帶動安排增速。
6. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，座力臂(70b)由一平 行四邊形連杆所組成，使移動座(70)保持垂直移動。
7. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，其中所述搖擺裝置(68)採用以下兩種結構中任一結構所述搖擺裝置(68)包括踩板(71)、踩力臂 (71 a)及其樞軸(71 b)及所述搖擺裝置(68)包括移動座(70)、座力臂(70a)及其樞軸 (70b)。
8. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，其中所述換向機構 (64)包含一具有兩鏈輪的分配軸(72)，其中一鏈輪由帶動鏈條以外圈形態所帶 動，另一鏈輪以鏈條內圏形態傳動。
9. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，其中所述換向機構 (64),包含兩咬合的齒輪，其各具有一單向且同向的鏈輪，並以鏈條環抱所述 兩單向鏈輪及一輸出鏈輪來帶動後輪。
10. 如權利要求1所述的坐立式推拉車，其特徵在於，其中所述搖擺裝置 (68)結合具脫軌器的自行車，成為可搖擺及可腳踏的變速自行車。
全文摘要
本發明坐立式推拉車目的是提供一個轉向快速反應且可用手推拉產生動力的車輛。其克服一般手劃車必須兼顧轉向及產生動力的複雜性，其保存轉向功能的單獨性，而設計上針對反作用力端的改進，使劃車的轉向與動力分開，從而成為機件簡化且具划船功能的車輛。其包含一般自行車轉向裝置，一踩板及移動座各具力臂互相作用，加上增速機構放大行程，帶動兩單向輪，使車前進。
文檔編號B62M1/24GK101519106SQ20091000685
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月24日 優先權日2008年2月27日
發明者李建榮 申請人:倪莉琳;李建榮