坐立式推拉车.pdf

本发明坐立式推拉车目的是提供一个转向快速反应且可用手推拉产生动力的车辆。其克服一般手划车必须兼顾转向及产生动力的复杂性，其保存转向功能的单独性，而设计上针对反作用力端的改进，使划车的转向与动力分开，从而成为机件简化且具划船功能的车辆。其包含一般自行车转向装置，一踩板及移动座各具力臂互相作用，加上增速机构放大行程，带动两单向轮，使车前进。

1.  一种坐立式推拉车，其包括一车架(5)，所述车架(5)前端设置有一由把手(14)操控前轮转向的前轮总成(61)，后端设置有一由两单向装置带动后轮的后轮总成(63)，一个设置在前后轮总成之间的摇摆装置(68)，其具有一摇摆驱动介质(68a)连接一增速装置(25)以放大行程，增速装置(25)输出端连有一换向机构(64)，该换向机构(64)为包含一正一反的带动所述两单向装置所构成；其中，所述摇摆装置(68)，包含一踩板(71)，其连接一作为力臂的踩力臂(71a)，所述踩力臂(71a)与所述车架(5)以枢轴(71b)方式连接；一移动座(70)，其连接一作为力臂的座力臂(70a)，所述座力臂(70a)与所述车架(5)以枢轴(70b)方式连接，且两枢轴相互连接使踩板力距与移动座力距相互抗衡，而使移动座(70)和踩板(71)相互形成一跷跷板效应；并由所述摇摆驱动介质(68a)来连接传动所述增速装置(25)；用手握住把手(14)，在踩板(71)上做“拉-站”和在移动座(70)上做“推-坐”，用推、拉和体重前后摇摆来带动车辆前进。

2.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，所述摇摆驱动介质(68a)于枢轴转轴上包含一旋转物件，来带动所述增速机构(25)。

3.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，所述摇摆驱动介质(68a)包含一拉物件连接于踩板下端和一拉物件连接于移动座下端：两拉物件经惰轮引导环抱所述增速装置(25)的输入轮，而两拉物件另一端由车架上一弹簧来把持。

4.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，踩板枢轴(71b)及移动座枢轴(70b)合而为一而形成单一枢轴(73b)的跷跷板横梁(73a)，其前端支撑所述踩板(71)，其后端支撑所述移动座(70)。

5.  如权利要求4所述的坐立式推拉车，其特征在于，所述增速机构(25)包括一个以上齿轮组，所述齿轮组由一大齿轮结合一小齿轮所构成，且用一组的大齿轮带动另一组的小齿轮，连续如此齿轮组依次带动安排增速。

6.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，座力臂(70b)由一平行四边形连杆所组成，使移动座(70)保持垂直移动。

7.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，其中所述摇摆装置(68)采用以下两种结构中任一结构：所述摇摆装置(68)包括踩板(71)、踩力臂(71a)及其枢轴(71b)及所述摇摆装置(68)包括移动座(70)、座力臂(70a)及其枢轴(70b)。

8.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，其中所述换向机构(64)包含一具有两链轮的分配轴(72)，其中一链轮由带动链条以外圈形态所带动，另一链轮以链条内圈形态传动。

9.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，其中所述换向机构(64)，包含两咬合的齿轮，其各具有一单向且同向的链轮，并以链条环抱所述两单向链轮及一输出链轮来带动后轮。

10.  如权利要求1所述的坐立式推拉车，其特征在于，其中所述摇摆装置(68)结合具脱轨器的自行车，成为可摇摆及可脚踏的变速自行车。

坐立式推拉车
技术领域
本发明坐立式推拉车涉及一种推拉驱动车或一种体重驱动车。
背景技术
通常推拉驱动车的把手需做推拉动作又需做转向动作，这使其转向机构变复杂。
美国专利号为5192089的发明专利公开了一种前后踩踏滑板车，该前后踩踏滑板车有一跷跷板式的踩踏板，使用者以脚一前一后的踩踏，因而使踩踏板两端的链条各自带动单向链轮使车前进，且两边各自用弹簧连接链条尾端而回位。
但是上述技术中，使用者的脚必须一前一后的操作踩踏板，双手左右控制方向把手，而让使用者身体必须旋转侧身姿势，因而腰、肩、颈部容易疲劳而失去乐趣。另外以脚前后踏的动作仅腿部运动，与一般脚踏无异且容易疲累不能持久。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种坐立式推拉车，以解决现有技术中使用者在骑车过程中必须旋转侧身姿势而导致腰、肩、颈容易疲劳的问题，以及传统技术中使用者只能因锻炼到脚部肌肉而容易疲劳的问题。
本发明针对其反作用力方面施力；以手在固定位置情况下，让体重推动一移动座或踩板，其如同以身体在固定位置下，以手推动把手使车前进同效果；因此本发明与手推拉驱动车具有同等运动效果且可避免转向结构的复杂。在手推的同时，并用臀部坐向一移动座，以移动座带动车辆前进；同样，在手拉的同时，用双脚踏下一踩板而站立起来，以踩板带动车辆前进，踩板和移动座有如跷跷板摇摆，如此推、坐的动作及拉、站的动作此后统称摇摆，用其摇摆输出带动车辆前进，同时把手转向操控左右转如同一般自行车，且本发明因转向为一般机构，故可应用于任意种类车辆。
本发明提出一种坐立式推拉车，其包括一车架(5)，所述车架(5)前端设置有一由把手(14)操控前轮转向的前轮总成(61)，后端设置有一由两单向装置带动后轮的后轮总成(63)，一个在设置在前后轮总成之间的摇摆装置(68)，其具有一摇摆驱动介质(68a)连接一增速装置(25)以放大行程，增速装置(25)输出端连有一换向机构(64)，该换向机构(64)为包含一正一反的带动所述两单向装置所构成；其中，所述摇摆装置(68)，包含一踩板(71)，其连接一作为力臂的踩力臂(71a)，所述踩力臂(71a)与所述车架(5)以枢轴(71b)方式连接；一移动座(70)，其连接一作为力臂的座力臂(70a)，所述座力臂(70a)与所述车架(5)以枢轴(70b)方式连接，且两枢轴相互连接使踩板力距与移动座力距相互抗衡，而使移动座(91)和踩板(93)相互形成一跷跷板效应；并由其中一枢轴的转轴或枢轴的力臂所具有的所述摇摆驱动介质(68a)来连接传动所述增速装置(25)；用手握住把手(14)，在踩板(71)上做“拉-站”和在移动座(70)上做“推-坐”，用推、拉和体重前后摇摆来带动车辆前进。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，所述摇摆驱动介质(68a)于枢轴转轴上包含一旋转物件，来带动所述增速机构(25)。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，所述摇摆驱动介质(68a)包含一拉物件连接于踩板下端和一拉物件连接于移动座下端：两拉物件经惰轮引导环抱所述增速装置(25)的输入轮，而两拉物件另一端由车架上一弹簧来把持。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，踩板枢轴(71b)及移动座枢轴(70b)合而为一而形成单一枢轴(73b)的跷跷板横梁(73a)，其前端支撑所述踩板(71)，其后端支撑所述移动座(70)。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，所述增速机构(25)包括一个以上齿轮组，所述齿轮组由一大齿轮结合一小齿轮所构成，且用一组的大齿轮带动另一组的小齿轮，连续如此齿轮组依次带动安排增速。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，座力臂(70b)由一平行四边形连杆所组成，使移动座(70)保持垂直移动。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，其中所述摇摆装置(68)采用以下两种结构中任一结构：所述摇摆装置(68)包括踩板(71)、踩力臂(71a)及其枢轴(71b)及所述摇摆装置(68)包括移动座(70)、座力臂(70a)及其枢轴(70b)。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，其中所述换向机构(64)包含一具有两链轮的分配轴(72)，其中一链轮由带动链条以外圈形态所带动，另一链轮以链条内圈形态传动。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，其中所述换向机构(64)，包含两咬合的齿轮，其各具有一单向且同向的链轮，并以链条环抱所述两单向链轮及一输出链轮来带动后轮。
依照本发明较佳实施例所述的坐立式推拉车，其中所述摇摆装置(68)结合具脱轨器的自行车，成为可摇摆及可脚踏的变速自行车。
本发明在使用中因使用者手脚身体的姿势一致向前，符合人体自然姿势，靠体重施力其动作轻松，使用手脚及全身运动有如划船运动，可持续长久，加上脱轨器变速，可依路况变速，成为交通工具，可妣美自行车功能。
附图说明
图1为本发明坐立式推拉车的总成及摇摆装置示意图；
图1a为本发明坐立式推拉车中以链条外圈换向机构的示意图；
图2为双枢轴式摇摆装置互相链接及推-坐行程终点示意图；
图3为移动座垂直移动座式及拉-站行程终点示意图；
图4为应用双枢轴式的摇摆装置于实施形态的俯视图；
图5为单梁式移动座大齿轮带动增速装置及脱轨器示意图；
图5a为各带单向装置的两齿轮互咬的换向机构示意图；
图6为单心轴式且踩板及移动座具一角度的示意图；
图7为本发明坐立式推拉车，单心轴式俯视图；
图8为本发明应用于单踩板及固定座的完整自行车功能侧视图；
图9为本发明应用于单踩板及固定座的完整自行车功能俯视图；
图10为本发明应用于完整自行车功能侧视图；
图11为本发明应用于完整自行车功能俯视图；
图12为本发明应用于折迭前轮式示意图。
具体实施方式
请参考图1，一坐立式推拉车60，包含一车架5，车架5前端具有由一把手14控制转向的前轮总成61，车架后端具有由两个单向装置7、7a驱动后轮8的后轮总成63，一摇摆装置68在车架前轮总成60及后轮总成63之间，其带动一增速装置25，再经由一包含上述的两个单向装置7、7a的换向机构64而带动后轮前进。
所述摇摆装置68包含一踩板71，其连接一做为力臂的踩力臂71a，其踩力臂71a与车架5以枢轴71b方式连接，因平衡的缘故，踩板71成对形成；一移动座70，其连接一作为力臂的座力臂70a，其座力臂70a与车架5以枢轴70b方式连接；两枢轴之间有一连动机构73以齿轮、正时轮、链轮、链条，皮带等等相互连接，使踩板力距与移动座力距相互对抗，并形成一跷跷板效应，即踩板71下降时移动座70会上升，踩板71上升时移动座70会下降；并由其中一枢轴转轴或在两力臂下的摇摆驱动介质68a来带动所述的增速装置25。
摇摆驱动介质68a包含在心轴上旋转类带动件，如齿轮、链轮、滑轮、定时轮等等，来连接增速装置25；摇摆驱动介质68a也包含在踩力臂71a及座力臂70a下端，以拉物类带动件，如链条、览绳等等，以拉物经惰轮引导来环抱增速装置的输入轮，并且拉物类的另一端连接车架上的回力弹簧，保持收紧及回位。
如图2所示，当推、坐施力时，整个身体重量以臂部落于移动座70上，将移动座70向下推动，摇摆驱动介质68a旋转(此例为一旋转类带动件)，带动增速装置25，参考图1a，最后使链条6向前拉动，带动单向棘轮7使后轮前进，链条6a因分配轴72由链条6外圈带动反转，棘轮7a允许反向而空转，同时踩板71因无体重力，由齿轮73c连动73f而上升回位；如图3所示，当拉-站施力时，使整个身体由坐而站立，使双脚踏下踩板71，摇摆驱动介质68a反转(同例为一旋转类带动件)，带动增速装置25反转，最后使后轮带动链条6向后拉动，棘轮7允许反向而空转，链条6a回归向前，由棘轮7a带动后轮前进，移动座因无体重力，由齿轮73f连动73c而上升回位，因而摇摆循环不止。
所述的前轮总成61具有前轮3及现有的转向机构，其包含单前轮式如自行车、三轮车方式，其具有一把手14、一转向柱1、一前轮叉架；或双前轮式如四轮休闲车方式，其包含一把手14、一转向柱1、直拉杆、转向节臂、横拉杆等等，连接双前轮转向。
后轮总成63具有后轮，其包含单后轮式如自行车，或双后轮车式如三轮车、四轮车；并可包含如自行车脱轨器63a，做变速应用。
车架5结合前轮总成、支撑摇摆支点、后轮总成，并支撑增速装置25、惰轮和换向机构64等；如图4所示的实施例，用两平行支架板，其外可安置摇摆装置68而其间可容纳增速装置25、链条等，或反之也一样，或全部在内部。车架5也包括各式各样车类车架如单前轮式如：自行车、三轮车、滑板车；双前轮式如：四轮车等，此后都统称车架。
增速装置25将摇摆行程放大至车辆正常行驶速度，如图4所示，以旋转物类方式，用一大齿轮结合一小齿轮的齿轮组，且用一组的大齿轮带动另一组的小齿轮，配合脱轨器63a及后轮大小，连续如此齿轮组依次带动安排增速至所需齿比，其中，齿轮组若全在两心轴上，则其中各齿轮组都可自由在心轴转动。且其中所述齿轮包括以链轮、正时轮等同旋转带动形式类；例如若踩板71或移动座70以每3秒产生45度的摇摆角度(但不限于此角度)并使20时后轮达成15公里时速，其增速比需达6倍；增速装置25可安设在任何合适的地方以配合任何车种，其可分两段增速，前段重载，以减少后段如脱轨器63a、轴向移动变速齿、单向装置的负荷；其可以多种带动方式如齿轮、链条、链轮、摩擦皮带、正时皮带等等交互使用，如图4其齿轮可配合同中心距，以便变速长齿轮轴向来回移动而变挡，或由齿轮转变链轮以便用链条长距离带动。
换向机构64使前后摇摆双向都有作用，一般位于增速装置25之后，也可位于增速装置25之前，使增速装置25不必反转。用摇摆输出以一正方向及一反方向，同时带动两个同向的单向装置7、7a即可，现有改变转向有许多种方式，最普通可在拉-站或推-坐任一多加一转轮后，才传到各单向装置即可，并用回力弹簧使各自回位。本发明更可采用特别方式如图1a、图5a所示。
图1a，由摇摆臂带动而来回运动的链条6，以外圈方式带动分配轴72的一边链轮72a，之后以内圈方式带动后轮一边的单向装置7；因而分配轴72反转，另一边链轮72b再带动另一边链轮6a，以内圈方式带动后轮另一边的单向装置7a；惰轮72c仅保持分配轴80带动后轮的咬合性。
图5a采用两咬合的齿轮51、53，其各自连动同向的单向链轮7、7a，一链条围绕单向链轮7、7a后带动被动链轮56，惰轮55a、55b为引导及确保链条咬合作用；齿轮51或齿轮53以任意方向旋转时，其中一单向链轮7或单向链轮7a会单向的带动被动链轮56；这方式简洁、紧凑且非常合适配合应用于一般自行车脱轨器如图5所示。所述的两单向装置7、7a可为自行车的飞轮或单向轴承，其两者都为同向安排，且可让车辆作滑行功能。
所述的移动座70其支架可为任意形状，如倒U状如图1所示，以避免任何机械机构冲突，所述的座力臂70a在车架两边各一，形成一对以利平衡如图4所示，而座力臂70a的另一端固接于其转轴心轴70b，示情况所需可为一通过车架的一心轴且连接两边的座力臂如图中所示，或两边各自有转轴心轴于车架上。所述的移动座70其有两种形态，如图1所示，座位与力臂一体连动而以力臂心轴旋转，如此有助于推-坐时施力的角度；另一形态如图2所示，其移动座永保垂直状态，其在座力臂轴上方具有一对转轴及移动座70下方具有一对转轴，并有一对平行杆于座力臂之上，而形成一随时保持平行四边形的机构，可随角度变动而能保持移动座70的垂直移动。为易于收藏，移动座可插入一套管架固定，且可以拆卸如图12所示，另有一缓冲弹簧75a保持行程到底时的舒适。
同样，所述的踩板71连接踩力臂71a的一端，如在车架两侧形成一对以便平衡施力，踩力臂71a的另一端固接转轴心轴71b也同前述：可通过车架，连通两端转轴心轴71b或两边各自有转轴心轴于车架上(如图示)。同样踩板71连踩接力臂71a可如前述一体件随心轴旋转或用平行四边形方式随时保持垂直如图12所示。踩板71可为圆棒、平台、自行车踩板或任何形状物件能供脚踏下产生扭距。
另外，为能使相互回位，两枢轴之间有一连动机构73以齿轮、正时轮、链轮、链条，皮带等等相互连接，使踩板心轴71b及移动座心轴70b，有如跷跷板作用，一个动作同时会令另一个复位。如图2所示，由移动座心轴70b上的齿轮73c经一链条73d带动齿轮组73e后连动踩板心轴71b上齿轮组73e；这也可调整踩板及移动座间的施力时间比例，使达到最佳工作平衡，因一般坐施力时间长于站施力时，会比较舒适些。
所述的踩板转轴心轴71b及移动座转轴心轴70b各连接其力臂，并受车架上轴承支撑，并示情况可由其中一个或两者共同连接所述的摇摆驱动介质68a，输出动力到所述增速装置25；因分别转轴的缘故，各施力可分别设置成顺时钟或反时钟方向；更进一步也可单独存在来简化结构，以单独一单向装置7及单踩板71作单一带动方式为例，其回位可由一回力弹簧来实现(未示)或以脚钩于位踩板71上方的钩棒71e，用提脚动作回位；同样，单独移动坐方式可用弹簧拉高回位。
所述的踩板转轴心轴71b及移动座转轴心轴70b可以合而为一，而形成如跷跷板单横梁73a及其单转轴73b，有如先例所述，或两力臂形成一角度(最好于120度至180度之间，但并不限于此)以应用于较低的底盘车架如图6所示。所述的跷跷板横梁73a前端支撑踩板71而后端连接移动座70而其单转轴73b受车架5上轴承所支撑。
图5所示，使用大圆上的一小段齿条88连于移动座70后方，来带动一小齿轮88a，再转变成大链轮88b，以链条88c带动增速装置25，此如同于以心轴73b旋转，并两端以拉物带动方式同效果；而拉物带动的应用，可于踩板及移动座下连接链条，并用惰轮引导环绕过增速装置的输入轮后由车架上回力弹簧拉着以使回位(未示)。
图4、6、7例举了许多可行例，其中包含增速装置25、变速及换向机构64的可行例。参考图7，而图6为其侧透示参考图；当脚踏下踩板向下时使移动座70上升回位以便连续下个循环，因单枢轴73b实接于两端齿轮25a于摇摆驱动介质68a，并从左右两边带动两组在心轴上可自由转动的齿轮组，做部份增速后，齿轮77与心轴75相连，如此可以双套来分摊起始的重负载，再做部份增速后，最后带动一位于心轴76上且具有不同间隔距离的三个齿轮的长齿轮79(一个四倍齿宽，另一个两倍齿宽)，长齿轮79与另一类似的长齿轮80(最宽一个为两倍齿宽)可在不同位置相对不同齿比；长齿轮80位於心軸78上且受一有播叉的排挡杆81控制，不同距离位置可使一齿轮离开后再入另一齿轮以防同时入两齿比，排挡杆81停在一个定位格选择器82；轴套85可保持排挡杆81排挡时另一端不至于突出太多于外。长齿轮80用长键84带动一链轮74，最后带动换向机构64的两单向装置7、7a带动后轮前进。
图8、图9显示一固定座70d的脚踏车以单独踩板且双向作用力方式的实施例，其踩板71下方有一配重71d以保持一钩棒71e永远位于脚背之上，当拉站时，踩力臂连增速装置输入轮25a带动换向装置64使链条55带动脱轨器的三链轮组56b，然后以脚背钩住钩棒71e，以腿及腹肌抬高踩板71回位，因而可以循环继续。
图10、11为本发明能以单横梁单轴方式，结合自行车脚踏功能的实施例；使用者可选择一般脚踏的方式或以体重摇摆方式来操作。参考图11，踩板71与移动座70转轴心轴73b连接增速装置25输入齿轮25a，其带动自由旋转的齿轮组25b，25b与自由旋转的齿轮组25c咬合，而25c包含有具有棘轮7的齿轮51，51连动具有棘轮7a的齿轮53，一传动链条55以惰轮55a调紧且连动两棘轮7、7a及一链轮轴56a上一被动链轮56，链轮轴56a也包含有脱轨器的三链轮组56b，其连按经脱轨器链条44经变速带动后轮8；链轮轴56a外径上含有由车架5支撑的两轴承56c，而内径含有单向轴承45，让自行车踏板43及踏板轴43a单向的带动链轮轴56a，如此让摇摆机构68能在踏板轴43a不动或反转时，超速的带动链轮轴56a。如图11所示，移动座70及踩板71为’推-坐’到达行程限制块41停止点的位置，且此位置可为使用自行车踏板功能的位置，而移动座70’及踩板71’为’拉-站’到达行程限制块42停止点的预定位置。
图12部份展示一可折式前轮总成，固定销86锁住前轮总成于车架上两个特定位置并用螺帽87固锁固定销86定位。
本发明亦可加入悬吊、刹车、灯光等等系统使合法行驶于马路上，或应用一般滑板车折迭技术来收藏。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。