脚控制方向组合驱动双人自行车的制作方法
脚控制方向组合驱动双人自行车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车，特别是一种脚控制方向组合驱动双人自行车。
【背景技术】
[0002]手控制转弯方向脚驱动前进的单人自行车如今已经司空见惯，也成为自行车的主要存在型制，但是随着社会的发展，人们对自行车功用及适用场合的求异，对人机交互方式的求新，以及对人体脑、手、脚的协调及机能开发挖掘的求变，对于自行车的需求也不再仅限于一般交通工具功能。对更加人性化、多元化、多用途以及新型交互方式的需求，使得自行车的发明创造有了更广阔的空间。突破传统的控制方式与驱动方式的自行车是如今新型自行车发展的必然。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对原有自行车的技术缺陷，提供一种脚控制方向组合驱动双人自行车，以新的控制方式与驱动方式代替原有的操作方式:前座操作人员双脚控制方向，双手驱动自行车，后座操作人员双脚协助驱动，从而激发和提高人体脑、手、脚的功能和协调性的潜能。三个轮子接触地面，平稳安全，适合各种年龄性别的人群，且易学易操作，是兼具代步功能和健身娱乐功能的全新自行车。
[0004]为实现上述目的，本发明的构思为:
前座操作者坐在车前座上，脚放置在前轮左右两侧的踏板上，手握手柄，并360°转动摇柄，带动链轮转动，通过三级链条传动机构将转动力转换为车前进的动力，后座操作者坐在车后座上，脚踩在脚踏板上，并360°转动摇柄，带动链轮转动，通过第三级链条传动机构将转动力转换为车前进的动力，为前座操作者驱动自行车助力。前座操作者通过前后移动脚控制转向机构，实现前轮的转向，当需要左转时，右脚向前移动，同时左脚向后移动；当需要右转时，左脚向前移动，同时右脚向后移动。第一级传动链从动轮和第三级传动链从动轮上分别安装一组超越离合器机构，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮前进；(II)手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮前进。车座位用车座紧固装置安装在可调节支撑杆上，车座可上下调节高度，以适应不同身高、坐高的人群使用。
[0005]本发明在操作上简单方便、易学易掌握，三轮结构平稳安全，适合各种年龄、性别的人群使用，尤其是具有调节人体脑、手、脚之间协调性的作用，从而开发人体潜能。本发明是一款兼具代步功能与休闲娱乐功能的全新自行车，可用于多种场所。
[0006]根据上述发明构思，本发明采用以下技术方案:
一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架、手驱动机构、脚驱动机构、转向机构、刹车机构、前车座组件、后车座组件、前轮、两个后轮和一个三级链轮链条传动机构，其特征在于:在所述车架的前后端分别安装前轮和后轮；车架的前部和后部分别安装手驱动机构和脚驱动机构，该两个驱动机构通过三级链轮链条传动机构协同驱动两个后轮；转向机构安装在前两侧上，前车座组件安装在车架上而位于驱动机构后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构中的两个手柄，而双脚可踏在转向机构中的两个踏板上；后车座组件安装在车架而位于脚驱动机构的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构中的两个脚踏板上；刹车机构为手刹车机构，其中的刹车手柄安装在靠近所述手柄处。
[0007]上述双人自行车，其特征在于:
I)所述三级链轮链条传动机构，一个第一级传动主动链轮安装于转动轴上，一个第二级传动主动链轮与一个第一级传动从动链轮同轴转动安装于一根转动轴上，一个第三级传动主动链轮与一个第二级传动从动链轮同轴转动安装于一根转动轴上，一个第三级传动从动链轮安装于一根转动轴上，一个第一级传动链条张紧安装于第一级传动主动链轮和第一级传动从动链轮上，一个第二级传动链条张紧安装于第二级传动主动链轮和第二级传动从动链轮上，一个第三级传动链条张紧安装于第三级传动主动链轮和第三级传动从动链轮上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构驱动自行车前进:当操作者摇动手驱动机构时，转动轴带动第一级传动主动链轮转动，第一级传动主动链轮通过第一级传动链条带动第一级传动从动链轮转动，第一级传动从动链轮通过转动轴带动第二级传动主动链轮转动，第二级传动主动链轮通过第二级传动链条带动第二级传动从动链轮转动，第二级传动从动链轮通过转动轴带动第三级传动主动链轮转动，第三级传动主动链轮通过第三级传动链条带动第三级传动从动链轮转动，第三级传动从动链轮通过所述转动轴带动所述两个后轮转动，自行车前进。所述所述三级链轮链条传动机构中，第一级传动主动链轮齿数等于第一级传动从动链轮齿数，第二级传动主动链轮齿数等于第二级传动从动链轮齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮齿数大于第三级传动从动齿数，提高自行车的前进速度。
[0008]2)所述手驱动机构与三级链轮链条传动机构通过一根转动轴相连接，两个手柄和两个摇柄间隙配合转动连接，所述摇柄与转动轴固定连接，而转动轴与所述第一级传动链支架通过轴承相连接。
[0009]3)所述脚驱动机构与三级链轮链条传动机构通过一根转动轴相连接，两个脚踏板与两个摇柄间隙配合转动连接，所述摇柄与转动轴固定连接，而转动轴与所述车架通过轴承连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构时，转动轴带动第三级传动主动链轮转动，第三级传动主动链轮通过第三级传动链条带动第三级传动从动链轮转动，第三级传动从动链轮通过所述转动轴带动所述两个后轮转动，自行车前进。
[0010]4)所述转向机构、前叉和前轮同轴固定连接于一根前转向连杆上，前叉与前轮连接架通过一根轴承以一个固定倾角α转动连接，转向机构与车架通过一个轴承以相同倾角α转动连接；所述转向机构的两个踏板分别安装在左转向连杆和右转向连杆上，左侧转向连杆通过两个转向铰链连接在前转向连杆和后转向连杆的左端，右侧转向连杆通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆和后转向连杆的右端，前转向连杆与前叉焊接，所述两个踏板上有防滑纹；操作者双脚放置于踏板上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板后移，实现前轮向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板后移，实现前轮向右转向。前转向连杆与所述前叉焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆与所述横加前部下端，通过轴承转动连接，后转向连杆所在水平面高度低于前转向连杆所在水平面高度，左侧转向连杆前后两端分别通过转向铰链与前转向连杆和后转向连杆的左侧转动连接，右侧转向连杆前后两端分别通过转向铰链与前转向连杆和后转向连杆的右侧转动连接，左侧转动连杆两端转动铰链之间的距离与右侧转动连杆两端转动铰链之间的距离相等，前转动连杆两端转向铰链之间的距离与后转向连杆两端的转向铰链之间的距离相等，左侧转动连杆、右侧转动连杆、前转动连杆、后转动连杆和四个转动铰链共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板向后移动，使得前转向连杆和后转向连杆处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆连接的前叉向左偏转，带动前轮向左偏转，实现前轮左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板向后移动，使得前转向连杆和后转向连杆处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆连接的前叉向右偏转，带动前轮向右偏转，实现前轮右转弯。
[0011]5)所述超越离合器机构，分别安装于转动轴与转动轴上，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮前进；(II)手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮前进。
[0012]6)所述刹车机构，其中手闸转动连接于一个套管上，该套管与所述一传动链支架焊接固定，手闸与一个刹车手柄转动连接，一根刹车驱动钢缆通过若干个钢缆固定搭扣固定安装于所述车架上，一端与手闸固定连接，而另一端连接于一个抱闸，该抱闸安装位置位于后轮支架上，一个刹车碟固定安装于所述转动轴上，其部分边缘恰好嵌入抱闸的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄，通过手闸拉紧刹车驱动钢缆，带动抱闸抱紧刹车碟的部分边缘，使得刹车碟转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴转动，实现刹车效果。
[0013]7)所述车架包括一级传动链支架、横架、前轮连接架、轴套、轴承、前叉、前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆、后座可调节支架、后座可调节支架 支撑杆、后轮支架和轴承，所述一级传动链支架与横架垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架下端与横架前部①处焊接固定，前座可调节支架与横架中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆上端与前座可调节支架焊接固定，其下端与横架中部④处焊接固定，前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆和横架三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架与横架后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆上端与后座可调节支架焊接固定，其下端与横架后部⑥处焊接固定，后座可调节支架、后座可调节支架支撑杆和横架三者构成三角形稳定结构，所述轴承用于连接后轮支架与左侧后轮，使其成为一个惰轮。
[0014]8)所述前车座组件包括前车座、前车座靠背、前车座支撑杆和前车座紧固装置:前车座与前车座支撑杆固定连接，前车座保持水平，前车座支撑杆部分插入所述前车座可调支架，并通过前车座紧固装置固定，前车座支撑杆可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用。在调整前车座高低时，操作者松开前车座紧固装置，向上或向下移动前车座支撑杆，使得前车座支撑杆更少或更多部分插入所述前座可调节支架，当调整至合适高度时，紧固前车座紧固装置，使前车座支撑杆固定，前座可调节支架有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。
[0015]9)所述后车座组件包括后车座、后车座支撑杆、后车座紧固装置、后车座把手、后车座把手支架螺栓和螺母:后车座与后车座支撑杆固定连接，后车座保持水平，后车座支撑杆部分插入所述后车座可调支架，并通过后车座紧固装置固定，后车座支撑杆可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架一端通过两个螺栓和两个螺母固定在所述前座可调节支架上，另一端固定连接后车座把手，所述前车座靠背固定在后车座把手支架竖直部分。在调整后车座高低时，操作者松开后车座紧固装置，向上或向下移动后车座支撑杆，使得后车座支撑杆更少或更多部分插入所述后座可调节支架，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置，使后车座支撑杆固定，后座可调节支架有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手高于所述后车座，使操作者抓握更舒适。
[0016]10)所述手柄与摇柄间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续；
11)所述踏板上表面有防滑纹，当操作者脚放置于踏板上实施转向操作时，可保证脚底与踏板(29)上表面无滑移，实现转向操作准确性；
12)所述一级传动链支架与横架之间焊接连接，横架焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架、前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆、后座可调节支架和后座可调节支架支撑杆提供焊接位置；
13)所述三级链轮链条传动机构中一级传动从动轮上安装有超越离合器机构，三级传动从动轮上安装有超越离合器机构，超越离合器机构分别于一级传动从动轮，三级传动从动轮为一体式结构。超越离合器机构使操作者手脚向前旋转驱动摇柄时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚向后旋转驱动摇柄时，链轮空转，自行车停止不动或按惯性方向滑行。
[0017]本发明与现有产品相比较有如下突出实质性特点和显著技术进步:
I操作简单，三轮支撑一个平面，易学易掌握，适合更多人群的使用。坐姿操作，将腿向前伸展，坐姿自然舒适，较低的车架让重心显著下降，三轮结构使整车操作平稳安全。座位可以根据操作者的坐高和坐姿的不同进行调节，体现以人为本的设计理念。手部摇动的操作方式突破传统脚蹬踩驱动的方式，加速减速操作方便自如。
[0018]2产品结构造型的创新性。三轮式的结构更具稳定性和可靠性，老年人也可以方便安全地操作。整体结构充分考虑操纵构件、驱动构件、转向操作等功能要求，具有趣味性、功能性和协调性有机融合的特点。
[0019]3脚控制混合驱动方式，与传统型制差异显著，对于人体脑、手、脚的功能协调性，尤其对从未使用过二轮自行车以及不能操作二轮自行车的人员，具有全新的作用和意义。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例的前结构示意图图2为本发明实施例的后结构示意图
图3为本发明三级链轮链条传动机构示意图图4为本发明手驱动机构示意图图5为本发明脚驱动机构示意图图6为本发明转向机构示意图图7为本发明刹车机构示意图图8为本发明车架示意图图9为本发明前车座组件与后车座组件示意图图10为本发明整体主视图图11为本发明整体侧视图图12为本发明整体俯视图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的优选实施例结合附图详述如下:
实施例一:参见图1~12，本脚控制方向组合驱动双人自行车，包括一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架(45 )、手驱动机构(2 )、脚驱动机构(7 )、转向机构(28 )、刹车机构(37)、前车座组件(60)、后车座组件(65)、前轮(58)、两个后轮(59)和一个三级链轮链条传动机构(18)，其特征在于:在所述车架(45)的前后端分别安装前轮(58)和后轮(59)；车架(45)的前部和后部分别安装手驱动机构(2)和脚驱动机构(7)，该两个驱动机构(2、7)通过三级链轮链条传动机构(14)协同驱动两个后轮(59);转向机构(28)安装在前(58)两侧上，前车座组件(60)安装在车架(45)上而位于驱动机构(2)后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构(2)中的两个手柄(3)，而双脚可踏在转向机构(28)中的两个踏板(29)上；后车座组件(65)安装在车架(45)上而位于脚驱动机构(7)的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构(7)中的两个脚踏板(58)上；刹车机构(37)为手刹车机构，其中的刹车手柄(38)安装在靠近所述手柄(3)处。
[0022]实施例二:本实施例与实施例一基本相同，特别之处是:参见图3，所述三级链轮链条传动机构(18)，个第一级传动主动链轮(19)安装于转动轴(5)上，一个第二级传动主动链轮(22)与一个第一级传动从动链轮(21)同轴转动安装于一根转动轴(12)上，一个第三级传动主动链轮(25)与一个第二级传动从动链轮(24)同轴转动安装于一根转动轴(10)上，一个第三级传动从动链轮(27)安装于一根转动轴(14)上，一个第一级传动链条(20)张紧安装于第一级传动主动链轮(19)和第一级传动从动链轮(21)上，一个第二级传动链条
[23]张紧安装于第二级传动主动链轮(22)和第二级传动从动链轮(24)上，一个第三级传动链条(26)张紧安装于第三级传动主动链轮(25)和第三级传动从动链轮(27)上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构(2)驱动自行车前进:当操作者摇动手驱动机构
(2)时，转动轴(5)带动第一级传动主动链轮(19)转动，第一级传动主动链轮(19)通过第一级传动链条(20)带动第一级传动从动链轮(21)转动，第一级传动从动链轮(21)通过转动轴(12)带动第二级传动主动链轮(22)转动，第二级传动主动链轮(22)通过第二级传动链条(23)带动第二级传动从动链轮(24)转动，第二级传动从动链轮(24)通过转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进。
[0023]参见图4，所述手驱动机构(2)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(5)相连接，两个手柄(3)和两个摇柄(4)间隙配合转动连接，所述摇柄(4)与转动轴(5)固定连接，而转动轴(5)与所述第一级传动链支架(46)通过轴承(6)相连接。
[0024]参见图5，所述脚驱动机构(7)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(10)相连接，两个脚踏板(8)与两个摇柄(9)间隙配合转动连接，所述摇柄(9)与转动轴(10)固定连接，而转动轴(10)与所述车架(45)通过轴承(11)连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构(7)驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构(7)时，转动轴
(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条
(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进。
[0025]参见图6，所述转向机构(28)、前叉(51)和前轮(58)同轴固定连接于一根前转向连杆(33)上，前叉(51)与前轮连接架(48)通过一根轴承(50)以一个固定倾角α转动连接，转向机构(28)与车架(45)通过一个轴承(36)以相同倾角α转动连接；所述转向机构
(28)的两个踏板(29)分别安装在左转向连杆(31)和右转向连杆(32)上，左侧转向连杆
(31)通过两个 转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左端，右侧转向连杆(32 )通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆(33 )和后转向连杆(34)的右端，前转向连杆(33)与前叉(51)焊接，所述两个踏板(30)上有防滑纹(30);操作者双脚放置于踏板(29)上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板(29)前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板(29)前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向右转向。
[0026]参见图7，所述刹车机构(37)，其中手闸(39)转动连接于一个套管(40)上，该套管
(40)与所述一传动链支架(46)焊接固定，手闸(39)与一个刹车手柄(38)转动连接，一根刹车驱动钢缆(41)通过若干个钢缆固定搭扣(44)固定安装于所述车架(45)上，一端与手闸(39)固定连接，而另一端连接于一个抱闸(42)，该抱闸(42)安装位置位于后轮支架(56)上，一个刹车碟(43)固定安装于所述转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42 )抱紧刹车碟(43 )的部分边缘，使得刹车碟(43 )转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。
[0027]参见图8，所述车架(45)包括一级传动链支架(46)、横架(47)、前轮连接架(48)、轴套(49)、轴承(50)、前叉(51)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)、后轮支架(56)和轴承(15)，所述一级传动链支架(46)与横架(47)垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架(48)下端与横架(47)前部①处焊接固定，前座可调节支架(52)与横架(47)中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆(53)上端与前座可调节支架(52)焊接固定，其下端与横架(47)中部④处焊接固定，前座可调节支架(52 )、前座可调节支架支撑杆(53 )和横架(47 )三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架(54)与横架(47)后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆(55)上端与后座可调节支架(54)焊接固定，其下端与横架(47)后部⑥处焊接固定，后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)和横架(47)三者构成三角形稳定结构。
[0028]参见图9，所述前车座组件(60)包括前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64):前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前车座可调支架(52)，并通过前车座紧固装置(64)固定，前车座支撑杆(63)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用。
[0029]参见图9，所述后车座组件(65)包括后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、后车座把手(69)、后车座把手支架(70)螺栓(71)和螺母(72):后车座(66)与后车座支撑杆(67)固定连接，后车座(66)保持水平，后车座支撑杆(67)部分插入所述后车座可调支架(54)，并通过后车座紧固装置(68)固定，后车座支撑杆(67)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架(70)—端通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，另一端固定连接后车座把手(69)，所述前车座靠背(62)固定在后车座把手支架(70)竖直部分。
[0030]实施例二:本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下:
所述手柄(3)与摇柄(4)间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续。
[0031]所述一级传动链支架(46)与横架(46)之间焊接连接，横架(47)焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架(46)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)和后座可调节支架支撑杆(55)提供焊接位置。
[0032]所述三级链轮链条传动机构(18)中一级传动从动轮(21)上安装有超越离合器机构(16)，三级传动从动轮(27)上安装有超越离合器机构(17)，超越离合器机构(16、17)分别于一级传动从动轮(21)，三级传动从动轮(27)为一体式结构。超越离合器机构使操作者手脚向前旋转驱动摇柄(4、9)时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚向后旋转驱动摇柄(4,9)时，链轮空转，自行车停止不动或按惯性方向滑行。
[0033]实施例四:本实施例与实施例三基本相同，特别之处是:参见图3，所述所述三级链轮链条传动机构中(18)，第一级传动主动链轮(19)齿数等于第一级传动从动链轮(21)齿数，第二级传动主动链轮(22)齿数等于第二级传动从动链轮(24)齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮(25 )齿数大于第三级传动从动(27 )齿数，提高自行车的前进速度。
[0034]参见图6，所述转向机构(28)包括两个踏板(29)、若干防滑纹(30)、左侧转向连杆(31)、右侧转向连杆(32)、前转向连杆(33)、后转向连杆(34)、四个转向铰链(35)和轴承
(36)，前转向连杆(33)与所述前叉(51)焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆(34)与所述横加(47)前部下端，通过轴承(36)转动连接，后转向连杆(34)所在水平面高度低于前转向连杆(33)所在水平面高度，左侧转向连杆(31)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左侧转动连接，右侧转向连杆(32)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右侧转动连接，左侧转动连杆(31)两端转动铰链(35 )之间的距离与右侧转动连杆(32 )两端转动铰链(35 )之间的距离相等，前转动连杆(33)两端转向铰链(35)之间的距离与后转向连杆(34)两端的转向铰链(35)之间的距离相等，左侧转动连杆(31)、右侧转动连杆(32)、前转动连杆
(33)、后转动连杆(34)和四个转动铰链(35)共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板(29)时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板(29)并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向左偏转，带动前轮(58)向左偏转，实现前轮(58)左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板(29)并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向右偏转，带动前轮(58 )向右偏转，实现前轮(58)右转弯。
[0035]参见图7，所述刹车机构(37 )由刹车手柄(38 )、手闸(39 )、套管(40 )、刹车驱动钢缆(41)、抱闸(4 2 )、刹车碟(4 3 )和钢缆固定搭扣(4 4 )组成，刹车手柄(3 8 )固定安装在手闸(39)上，手闸(39)转动连接于套管(40)，套管(40)与一级传动链支架(46)的横杆焊接固定，刹车驱动钢缆(41)由手闸(39)延伸并由钢缆固定搭扣(44)固定于一级传动链支架(46 )和横架(47 )上，连接于抱闸(42 )，抱闸(42 )安装于后轮支架(56 )，所述刹车碟(43 )安装于转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38 )，通过手闸(39 )拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42 )抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。
[0036]参见图9，所述前车座组件(60)由前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64)组成，前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前座可调节支架(52)并用前车座紧固装置(64)固定，前车座靠背(62)固定在所述后车座把手支架(70)上，为操作者提供依靠，前车座支撑杆(63)可上下移动，以适应操作者对前车座(61)高低的不同要求，在调整前车座(61)高低时，操作者松开前车座紧固装置(64)，向上或向下移动前车座支撑杆(63)，使得前车座支撑杆(63)更少或更多部分插入所述前座可调节支架(52)，当调整至合适高度时， 紧固前车座紧固装置(64)，使前车座支撑杆(63)固定，前座可调节支架(52)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。
[0037]参见图9，所述后车座组件(65)由后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、两个后车座把手(69)、后车座把手支架(70)、两个螺栓(71)和两个螺母(72)组成，后车座(66 )与后车座支撑杆(67 )固定连接，后车座(66 )保持水平，后车座支撑杆(67 )部分插入所述后座可调节支架(54)并用后车座紧固装置(68)固定，后车座把手支架(70)通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，两个后车座把手(69)分别固定在后车座把手支架(70)的两端，且在同一水平直线上，后车座支撑杆(67)可上下移动，以适应操作者对后车座(66)高低的不同要求，在调整后车座(66)高低时，操作者松开后车座紧固装置(68)，向上或向下移动后车座支撑杆(67)，使得后车座支撑杆(67)更少或更多部分插入所述后座可调节支架(54)，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置(68)，使后车座支撑杆(67)固定，后座可调节支架(54)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手(69)高于所述后车座(66)，使操作者抓握更舒适。
[0038]实施例五:本实施例与实施例一相同:参见图10~12，本脚控制方向混合驱动双人自行车为三轮式设计，操作方便，适合各类人群使用，除了基本的代步功能之外，也适用于娱乐休闲场所，还可作为健身器械。本自行车设计符合人机工程学理念，结合机械结构与造型设计，是功能与外观相结合的创新型自行车。
【主权项】
1.一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架(45)、手驱动机构(2)、脚驱动机构(7)、转向机构(28)、刹车机构(37)、前车座组件(60)、后车座组件(65)、前轮(58)、两个后轮(59)和一个三级链轮链条传动机构(18)，其特征在于:在所述车架(45)的前后端分别安装前轮(58)和后轮(59);车架(45)的前部和后部分别安装手驱动机构(2)和脚驱动机构(7)，该两个驱动机构(2、7)通过三级链轮链条传动机构(14)协同驱动两个后轮(59);转向机构(28)安装在前(58)两侧上，前车座组件(60)安装在车架(45)上而位于驱动机构(2)后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构(2)中的两个手柄(3)，而双脚可踏在转向机构(28)中的两个踏板(29)上；后车座组件(65)安装在车架(45)上而位于脚驱动机构(7)的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构(7)中的两个脚踏板(58)上；刹车机构(37)为手刹车机构，其中的刹车手柄(38)安装在靠近所述手柄(3)处。2.根据权利要求1所述的脚控制方向组合驱动双人自行车，其特征在于: 1)所述三级链轮链条传动机构，一个第一级传动主动链轮(19)安装于转动轴(5)上，一个第二级传动主动链轮(22)与一个第一级传动从动链轮(21)同轴转动安装于一根转动轴(12)上，一个第三级传动主动链轮(25)与一个第二级传动从动链轮(24)同轴转动安装于一根转动轴(10)上，一个第三级传动从动链轮(27)安装于一根转动轴(14)上，一个第一级传动链条(20)安装于第一级传动主动链轮(19)和第一级传动从动链轮(21)上，一个第二级传动链条(23)安装于第二级传动主动链轮(22)和第二级传动从动链轮(24)上，一个第三级传动链条(26)安装于第三级传动主动链轮(25)和第三级传动从动链轮(27)上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构(2)驱动自行车前进；当操作者摇动手驱动机构(2)时，转动轴(5)带动第一级传动主动链轮(19)转动，第一级传动主动链轮(19)通过第一级传动链条(20)带动第一级传动从动链轮(21)转动，第一级传动从动链轮(21)通过转动轴(12)带动第二级传动主动链轮(22)转动，第二级传动主动链轮(22)通过第二级传动链条(23)带动第二级传动从动链轮(24)转动，第二级传动从动链轮(24)通过转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进，转动轴(12)与转动轴(14)上分别安装超越离合器机构(16、17)，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮(59)前进；(II )手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮(59)前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮(59)前进； 2)所述手驱动机构(2)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(5)相连接，两个手柄(3)和两个摇柄(4)间隙配合转动连接，所述摇柄(4)与转动轴(5)固定连接，而转动轴(5)与所述第一级传动链支架(46)通过轴承(6)相连接； 3)所述脚驱动机构(7)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(10)相连接，两个脚踏板(8)与两个曲柄(9)间隙配合转动连接，所述曲柄(9)与转动轴(10)固定连接，而转动轴(10)与所述车架(45)通过轴承(11)连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构(7)驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构(7)时，转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进； 4)所述转向机构(28)、前叉(51)和前轮(58)同轴固定连接于一根前转向连杆(33)上，前叉(51)与前轮连接架(48)通过一根轴承(50)以一个固定倾角α转动连接，转向机构(28)与车架(45)通过一个轴承(36)以相同倾角α转动连接；所述转向机构(28)的两个踏板(29 )分别安装在左转向连杆(31)和右转向连杆(32 )上，左侧转向连杆(31)通过两个转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左端，右侧转向连杆(32)通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右端，前转向连杆(33)与前叉(51)焊接，所述两个踏板(29)上有防滑纹(30);操作者双脚放置于踏板(29)上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板(29 )前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板(29 )后移，实现前轮(58 )向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板(29)前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向右转向； 5)所述刹车机构(37)，其中手闸(39)转动连接于一个套管(40)上，该套管(40)与所述一传动链支架(46 )焊接固定，手闸(39 )与一个刹车手柄(38 )转动连接，一根刹车驱动钢缆(41)通过若干个钢缆固定搭扣(44)固定安装于所述车架(45)上，一端与手闸(39)固定连接，而另一端连接于一个抱闸(42)，该抱闸(42)安装位置位于后轮支架(56)上，一个刹车碟(43)固定安装于所述转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42)抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车功能； 6)所述车架(45)包括一级传动链支架(46)、横架(47)、前轮连接架(48)、轴套(49)、轴承(50)、前叉(51)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)、后轮支架(56)和轴承(57)，所述一级传动链支架(46)与横架(47)垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架(48)下端与横架(47)前部①处焊接固定，前座可调节支架(52)与横架(47)中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆(53)上端与前座可调节支架(52)焊接固定，其下端与横架(47)中部④处焊接固定，前座可调节支架(52 )、前座可调节支架支撑杆(53 )和横架(47 )三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架(54)与横架(47)后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆(55)上端与后座可调节支架(54)焊接固定，其下端与横架(47)后部⑥处焊接固定，后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)和横架(47)三者构成三角形稳定结构，所述轴承(57)用于连接后轮支架(56)与左侧后轮(59)，使其成为一个惰轮； 7)所述前车座组件 (60)包括前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64):前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前车座可调支架(52)，并通过前车座紧固装置(64)固定，前车座支撑杆(63)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用； 8)所述后车座组件(65)包括后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、后车座把手(69)、后车座把手支架(70)螺栓(71)和螺母(72):后车座(66)与后车座支撑杆(67 )固定连接，后车座(66 )保持水平，后车座支撑杆(67 )部分插入所述后车座可调支架(54)，并通过后车座紧固装置(68)固定，后车座支撑杆(67)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架(70 ) 一端通过两个螺栓(71)和两个螺母(72 )固定在所述前座可调节支架(52)上，另一端固定连接后车座把手(69)，所述前车座靠背(62)固定在后车座把手支架(70)竖直部分。3.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述所述三级链轮链条传动机构中(18)，第一级传动主动链轮(19)齿数等于第一级传动从动链轮(21)齿数，第二级传动主动链轮(22)齿数等于第二级传动从动链轮(24)齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮(25)齿数大于第三级传动从动(27)齿数，提高自行车的前进速度。4.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述转向机构(28 )包括两个踏板(29 )、若干防滑纹(30 )、左侧转向连杆(31)、右侧转向连杆(32 )、前转向连杆(33)、后转向连杆(34)、四个转向铰链(35)和轴承(36)，前转向连杆(33)与所述前叉(51)焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆(34)与所述横加(47)前部下端，通过轴承(36)转动连接，后转向连杆(34)所在水平面高度低于前转向连杆(33)所在水平面高度，左侧转向连杆(31)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左侧转动连接，右侧转向连杆(32)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右侧转动连接，左侧转动连杆(31)两端转动铰链(35)之间的距离与右侧转动连杆(32)两端转动铰链(35)之间的距离相等，前转动连杆(33)两端转向铰链(35)之间的距离与后转向连杆(34)两端的转向铰链(35)之间的距离相等，左侧转动连杆(31)、右侧转动连杆(32 )、前转动连杆(33 )、后转动连杆(34)和四个转动铰链(35)共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板(29)时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板(29)并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆(33)连接的前叉(51)向左偏转，带动前轮(58)向左偏转，实现前轮(58)左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板(29)并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33 )和后转向连杆(34)处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向右偏转，带动前轮(58 )向右偏转，实现前轮(58 )右转弯。5.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述刹车机构(37)由刹车手柄(38)、手闸(39)、套管(40)、刹车驱动钢缆(41)、抱闸(42)、刹车碟(43)和钢缆固定搭扣(44)组成，刹车手柄(38)固定安装在手闸(39)上，手闸(39)转动连接于套管(40)，套管(40)与一级传动链支架(46)的横杆焊接固定，刹车驱动钢缆(41)由手闸(39)延伸并由钢缆固定搭扣(44)固定于一级传动链支架(46)和横架(47)上，连接于抱闸(42)，抱闸(42)安装于后轮支架(56)，所述刹车碟(43)安装于转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42)抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。6.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述前车座组件(60)由前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64)组成，前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前座可调节支架(52)并用前车座紧固装置(64)固定，前车座靠背(62)固定在所述后车座把手支架(70)上，为操作者提供依靠，前车座支撑杆(63)可上下移动，以适应操作者对前车座(61)高低的不同要求，在调整前车座(61)高低时，操作者松开前车座紧固装置(64)，向上或向下移动前车座支撑杆(63)，使得前车座支撑杆(63)更少或更多部分插入所述前座可调节支架(52)，当调整至合适高度时，紧固前车座紧固装置(64)，使前车座支撑杆(63)固定，前座可调节支架(52)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。7.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述后车座组件(65)由后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、两个后车座把手(69)、后车座把手支架(70)、两个螺栓(71)和两个螺母(72)组成，后车座(66)与后车座支撑杆(67)固定连接，后车座(66)保持水平，后车座支撑杆(67)部分插入所述后座可调节支架(54)并用后车座紧固装置(68)固定，后车座把手支架(70)通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，两个后车座把手(69)分别固定在后车座把手支架(70)的两端，且在同一水平直线上，后车座支撑杆(67)可上下移动，以适应操作者对后车座(66)高低的不同要求，在调整后车座(66)高低时，操作者松开后车座紧固装置(68)，向上或向下移动后车座支撑杆(67)，使得后车座支撑杆(67)更少或更多部分插入所述后座可调节支架(54)，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置(68)，使后车座支撑杆(67)固定，后座可调节支架(54)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手(69)高于所述后车座(66)，使操作者抓握更舒适。8.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于: 1)所述手柄(3)与摇柄(4)间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续； 2)所述踏板(29)上表面有防滑纹(30)，当操作者脚放置于踏板上实施转向操作时，可保证脚底与踏板(29)上表面无滑移，实现转向操作准确性； 3)所述一级传动链支架(46)与横架(46)之间焊接连接，横架(47)焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架(46)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)和后座可调节支架支撑杆(55)提供焊接位置； 4)所述三级链轮链条传动机构(18)中一级传动从动轮(21)上安装有超越离合器机构(16)，三级传动从动轮(27)上安装有超越离合器机构(17)，超越离合器机构(16、17)分别于一级传动从动轮(21)，三级传动从动轮(27)为一体式结构，超越离合器机构使操作者手脚分别向前旋转驱动摇柄(4)和曲柄(9)时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚分别向后旋转驱动摇柄(4)和曲柄(9)时，链轮空转，自行车静止不动或按惯性方向滑行。
【专利摘要】本发明公开一种脚控制方向组合驱动双人自行车。它包括手驱动机构、脚驱动机构、一组三级链轮链条传动机构、转向机构、刹车机构、车架、前车座组件、后车座组件、前轮和两个后轮；两位操作者均以坐姿操作自行车，前座操作者手旋转手柄驱动自行车前进，后座操作者脚踩脚踏板，转动摇柄助力；转向机构为四连杆机构，与前轮连接，前座操作者双脚放置在踏板上，前后移动控制前轮转向。公开的脚控制方向组合驱动双人自行车，突破传统自行车的传动与控制方式，前座操作者手驱动，后座操作者脚驱动，链轮链条传动，前座操作者脚控制方向，以平行四边形机构转向，开发人体脑、手、脚的协调性，操作简便，三轮式结构安全可靠，适合不同年龄性别的人群。
【IPC分类】B62M1/14
【公开号】CN104890797
【申请号】CN201510352512
【发明人】杨正元, 虞世鸣, 项多
【申请人】上海大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车，特别是一种脚控制方向组合驱动双人自行车。
【背景技术】
[0002]手控制转弯方向脚驱动前进的单人自行车如今已经司空见惯，也成为自行车的主要存在型制，但是随着社会的发展，人们对自行车功用及适用场合的求异，对人机交互方式的求新，以及对人体脑、手、脚的协调及机能开发挖掘的求变，对于自行车的需求也不再仅限于一般交通工具功能。对更加人性化、多元化、多用途以及新型交互方式的需求，使得自行车的发明创造有了更广阔的空间。突破传统的控制方式与驱动方式的自行车是如今新型自行车发展的必然。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对原有自行车的技术缺陷，提供一种脚控制方向组合驱动双人自行车，以新的控制方式与驱动方式代替原有的操作方式:前座操作人员双脚控制方向，双手驱动自行车，后座操作人员双脚协助驱动，从而激发和提高人体脑、手、脚的功能和协调性的潜能。三个轮子接触地面，平稳安全，适合各种年龄性别的人群，且易学易操作，是兼具代步功能和健身娱乐功能的全新自行车。
[0004]为实现上述目的，本发明的构思为:
前座操作者坐在车前座上，脚放置在前轮左右两侧的踏板上，手握手柄，并360°转动摇柄，带动链轮转动，通过三级链条传动机构将转动力转换为车前进的动力，后座操作者坐在车后座上，脚踩在脚踏板上，并360°转动摇柄，带动链轮转动，通过第三级链条传动机构将转动力转换为车前进的动力，为前座操作者驱动自行车助力。前座操作者通过前后移动脚控制转向机构，实现前轮的转向，当需要左转时，右脚向前移动，同时左脚向后移动；当需要右转时，左脚向前移动，同时右脚向后移动。第一级传动链从动轮和第三级传动链从动轮上分别安装一组超越离合器机构，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮前进；(II)手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮前进。车座位用车座紧固装置安装在可调节支撑杆上，车座可上下调节高度，以适应不同身高、坐高的人群使用。
[0005]本发明在操作上简单方便、易学易掌握，三轮结构平稳安全，适合各种年龄、性别的人群使用，尤其是具有调节人体脑、手、脚之间协调性的作用，从而开发人体潜能。本发明是一款兼具代步功能与休闲娱乐功能的全新自行车，可用于多种场所。
[0006]根据上述发明构思，本发明采用以下技术方案:
一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架、手驱动机构、脚驱动机构、转向机构、刹车机构、前车座组件、后车座组件、前轮、两个后轮和一个三级链轮链条传动机构，其特征在于:在所述车架的前后端分别安装前轮和后轮；车架的前部和后部分别安装手驱动机构和脚驱动机构，该两个驱动机构通过三级链轮链条传动机构协同驱动两个后轮；转向机构安装在前两侧上，前车座组件安装在车架上而位于驱动机构后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构中的两个手柄，而双脚可踏在转向机构中的两个踏板上；后车座组件安装在车架而位于脚驱动机构的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构中的两个脚踏板上；刹车机构为手刹车机构，其中的刹车手柄安装在靠近所述手柄处。
[0007]上述双人自行车，其特征在于:
I)所述三级链轮链条传动机构，一个第一级传动主动链轮安装于转动轴上，一个第二级传动主动链轮与一个第一级传动从动链轮同轴转动安装于一根转动轴上，一个第三级传动主动链轮与一个第二级传动从动链轮同轴转动安装于一根转动轴上，一个第三级传动从动链轮安装于一根转动轴上，一个第一级传动链条张紧安装于第一级传动主动链轮和第一级传动从动链轮上，一个第二级传动链条张紧安装于第二级传动主动链轮和第二级传动从动链轮上，一个第三级传动链条张紧安装于第三级传动主动链轮和第三级传动从动链轮上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构驱动自行车前进:当操作者摇动手驱动机构时，转动轴带动第一级传动主动链轮转动，第一级传动主动链轮通过第一级传动链条带动第一级传动从动链轮转动，第一级传动从动链轮通过转动轴带动第二级传动主动链轮转动，第二级传动主动链轮通过第二级传动链条带动第二级传动从动链轮转动，第二级传动从动链轮通过转动轴带动第三级传动主动链轮转动，第三级传动主动链轮通过第三级传动链条带动第三级传动从动链轮转动，第三级传动从动链轮通过所述转动轴带动所述两个后轮转动，自行车前进。所述所述三级链轮链条传动机构中，第一级传动主动链轮齿数等于第一级传动从动链轮齿数，第二级传动主动链轮齿数等于第二级传动从动链轮齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮齿数大于第三级传动从动齿数，提高自行车的前进速度。
[0008]2)所述手驱动机构与三级链轮链条传动机构通过一根转动轴相连接，两个手柄和两个摇柄间隙配合转动连接，所述摇柄与转动轴固定连接，而转动轴与所述第一级传动链支架通过轴承相连接。
[0009]3)所述脚驱动机构与三级链轮链条传动机构通过一根转动轴相连接，两个脚踏板与两个摇柄间隙配合转动连接，所述摇柄与转动轴固定连接，而转动轴与所述车架通过轴承连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构时，转动轴带动第三级传动主动链轮转动，第三级传动主动链轮通过第三级传动链条带动第三级传动从动链轮转动，第三级传动从动链轮通过所述转动轴带动所述两个后轮转动，自行车前进。
[0010]4)所述转向机构、前叉和前轮同轴固定连接于一根前转向连杆上，前叉与前轮连接架通过一根轴承以一个固定倾角α转动连接，转向机构与车架通过一个轴承以相同倾角α转动连接；所述转向机构的两个踏板分别安装在左转向连杆和右转向连杆上，左侧转向连杆通过两个转向铰链连接在前转向连杆和后转向连杆的左端，右侧转向连杆通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆和后转向连杆的右端，前转向连杆与前叉焊接，所述两个踏板上有防滑纹；操作者双脚放置于踏板上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板后移，实现前轮向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板后移，实现前轮向右转向。前转向连杆与所述前叉焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆与所述横加前部下端，通过轴承转动连接，后转向连杆所在水平面高度低于前转向连杆所在水平面高度，左侧转向连杆前后两端分别通过转向铰链与前转向连杆和后转向连杆的左侧转动连接，右侧转向连杆前后两端分别通过转向铰链与前转向连杆和后转向连杆的右侧转动连接，左侧转动连杆两端转动铰链之间的距离与右侧转动连杆两端转动铰链之间的距离相等，前转动连杆两端转向铰链之间的距离与后转向连杆两端的转向铰链之间的距离相等，左侧转动连杆、右侧转动连杆、前转动连杆、后转动连杆和四个转动铰链共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板向后移动，使得前转向连杆和后转向连杆处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆连接的前叉向左偏转，带动前轮向左偏转，实现前轮左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板向后移动，使得前转向连杆和后转向连杆处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆连接的前叉向右偏转，带动前轮向右偏转，实现前轮右转弯。
[0011]5)所述超越离合器机构，分别安装于转动轴与转动轴上，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮前进；(II)手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮前进。
[0012]6)所述刹车机构，其中手闸转动连接于一个套管上，该套管与所述一传动链支架焊接固定，手闸与一个刹车手柄转动连接，一根刹车驱动钢缆通过若干个钢缆固定搭扣固定安装于所述车架上，一端与手闸固定连接，而另一端连接于一个抱闸，该抱闸安装位置位于后轮支架上，一个刹车碟固定安装于所述转动轴上，其部分边缘恰好嵌入抱闸的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄，通过手闸拉紧刹车驱动钢缆，带动抱闸抱紧刹车碟的部分边缘，使得刹车碟转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴转动，实现刹车效果。
[0013]7)所述车架包括一级传动链支架、横架、前轮连接架、轴套、轴承、前叉、前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆、后座可调节支架、后座可调节支架 支撑杆、后轮支架和轴承，所述一级传动链支架与横架垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架下端与横架前部①处焊接固定，前座可调节支架与横架中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆上端与前座可调节支架焊接固定，其下端与横架中部④处焊接固定，前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆和横架三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架与横架后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆上端与后座可调节支架焊接固定，其下端与横架后部⑥处焊接固定，后座可调节支架、后座可调节支架支撑杆和横架三者构成三角形稳定结构，所述轴承用于连接后轮支架与左侧后轮，使其成为一个惰轮。
[0014]8)所述前车座组件包括前车座、前车座靠背、前车座支撑杆和前车座紧固装置:前车座与前车座支撑杆固定连接，前车座保持水平，前车座支撑杆部分插入所述前车座可调支架，并通过前车座紧固装置固定，前车座支撑杆可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用。在调整前车座高低时，操作者松开前车座紧固装置，向上或向下移动前车座支撑杆，使得前车座支撑杆更少或更多部分插入所述前座可调节支架，当调整至合适高度时，紧固前车座紧固装置，使前车座支撑杆固定，前座可调节支架有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。
[0015]9)所述后车座组件包括后车座、后车座支撑杆、后车座紧固装置、后车座把手、后车座把手支架螺栓和螺母:后车座与后车座支撑杆固定连接，后车座保持水平，后车座支撑杆部分插入所述后车座可调支架，并通过后车座紧固装置固定，后车座支撑杆可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架一端通过两个螺栓和两个螺母固定在所述前座可调节支架上，另一端固定连接后车座把手，所述前车座靠背固定在后车座把手支架竖直部分。在调整后车座高低时，操作者松开后车座紧固装置，向上或向下移动后车座支撑杆，使得后车座支撑杆更少或更多部分插入所述后座可调节支架，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置，使后车座支撑杆固定，后座可调节支架有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手高于所述后车座，使操作者抓握更舒适。
[0016]10)所述手柄与摇柄间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续；
11)所述踏板上表面有防滑纹，当操作者脚放置于踏板上实施转向操作时，可保证脚底与踏板(29)上表面无滑移，实现转向操作准确性；
12)所述一级传动链支架与横架之间焊接连接，横架焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架、前座可调节支架、前座可调节支架支撑杆、后座可调节支架和后座可调节支架支撑杆提供焊接位置；
13)所述三级链轮链条传动机构中一级传动从动轮上安装有超越离合器机构，三级传动从动轮上安装有超越离合器机构，超越离合器机构分别于一级传动从动轮，三级传动从动轮为一体式结构。超越离合器机构使操作者手脚向前旋转驱动摇柄时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚向后旋转驱动摇柄时，链轮空转，自行车停止不动或按惯性方向滑行。
[0017]本发明与现有产品相比较有如下突出实质性特点和显著技术进步:
I操作简单，三轮支撑一个平面，易学易掌握，适合更多人群的使用。坐姿操作，将腿向前伸展，坐姿自然舒适，较低的车架让重心显著下降，三轮结构使整车操作平稳安全。座位可以根据操作者的坐高和坐姿的不同进行调节，体现以人为本的设计理念。手部摇动的操作方式突破传统脚蹬踩驱动的方式，加速减速操作方便自如。
[0018]2产品结构造型的创新性。三轮式的结构更具稳定性和可靠性，老年人也可以方便安全地操作。整体结构充分考虑操纵构件、驱动构件、转向操作等功能要求，具有趣味性、功能性和协调性有机融合的特点。
[0019]3脚控制混合驱动方式，与传统型制差异显著，对于人体脑、手、脚的功能协调性，尤其对从未使用过二轮自行车以及不能操作二轮自行车的人员，具有全新的作用和意义。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例的前结构示意图图2为本发明实施例的后结构示意图
图3为本发明三级链轮链条传动机构示意图图4为本发明手驱动机构示意图图5为本发明脚驱动机构示意图图6为本发明转向机构示意图图7为本发明刹车机构示意图图8为本发明车架示意图图9为本发明前车座组件与后车座组件示意图图10为本发明整体主视图图11为本发明整体侧视图图12为本发明整体俯视图。
【具体实施方式】
[0021]本发明的优选实施例结合附图详述如下:
实施例一:参见图1~12，本脚控制方向组合驱动双人自行车，包括一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架(45 )、手驱动机构(2 )、脚驱动机构(7 )、转向机构(28 )、刹车机构(37)、前车座组件(60)、后车座组件(65)、前轮(58)、两个后轮(59)和一个三级链轮链条传动机构(18)，其特征在于:在所述车架(45)的前后端分别安装前轮(58)和后轮(59)；车架(45)的前部和后部分别安装手驱动机构(2)和脚驱动机构(7)，该两个驱动机构(2、7)通过三级链轮链条传动机构(14)协同驱动两个后轮(59);转向机构(28)安装在前(58)两侧上，前车座组件(60)安装在车架(45)上而位于驱动机构(2)后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构(2)中的两个手柄(3)，而双脚可踏在转向机构(28)中的两个踏板(29)上；后车座组件(65)安装在车架(45)上而位于脚驱动机构(7)的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构(7)中的两个脚踏板(58)上；刹车机构(37)为手刹车机构，其中的刹车手柄(38)安装在靠近所述手柄(3)处。
[0022]实施例二:本实施例与实施例一基本相同，特别之处是:参见图3，所述三级链轮链条传动机构(18)，个第一级传动主动链轮(19)安装于转动轴(5)上，一个第二级传动主动链轮(22)与一个第一级传动从动链轮(21)同轴转动安装于一根转动轴(12)上，一个第三级传动主动链轮(25)与一个第二级传动从动链轮(24)同轴转动安装于一根转动轴(10)上，一个第三级传动从动链轮(27)安装于一根转动轴(14)上，一个第一级传动链条(20)张紧安装于第一级传动主动链轮(19)和第一级传动从动链轮(21)上，一个第二级传动链条
[23]张紧安装于第二级传动主动链轮(22)和第二级传动从动链轮(24)上，一个第三级传动链条(26)张紧安装于第三级传动主动链轮(25)和第三级传动从动链轮(27)上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构(2)驱动自行车前进:当操作者摇动手驱动机构
(2)时，转动轴(5)带动第一级传动主动链轮(19)转动，第一级传动主动链轮(19)通过第一级传动链条(20)带动第一级传动从动链轮(21)转动，第一级传动从动链轮(21)通过转动轴(12)带动第二级传动主动链轮(22)转动，第二级传动主动链轮(22)通过第二级传动链条(23)带动第二级传动从动链轮(24)转动，第二级传动从动链轮(24)通过转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进。
[0023]参见图4，所述手驱动机构(2)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(5)相连接，两个手柄(3)和两个摇柄(4)间隙配合转动连接，所述摇柄(4)与转动轴(5)固定连接，而转动轴(5)与所述第一级传动链支架(46)通过轴承(6)相连接。
[0024]参见图5，所述脚驱动机构(7)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(10)相连接，两个脚踏板(8)与两个摇柄(9)间隙配合转动连接，所述摇柄(9)与转动轴(10)固定连接，而转动轴(10)与所述车架(45)通过轴承(11)连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构(7)驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构(7)时，转动轴
(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条
(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进。
[0025]参见图6，所述转向机构(28)、前叉(51)和前轮(58)同轴固定连接于一根前转向连杆(33)上，前叉(51)与前轮连接架(48)通过一根轴承(50)以一个固定倾角α转动连接，转向机构(28)与车架(45)通过一个轴承(36)以相同倾角α转动连接；所述转向机构
(28)的两个踏板(29)分别安装在左转向连杆(31)和右转向连杆(32)上，左侧转向连杆
(31)通过两个 转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左端，右侧转向连杆(32 )通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆(33 )和后转向连杆(34)的右端，前转向连杆(33)与前叉(51)焊接，所述两个踏板(30)上有防滑纹(30);操作者双脚放置于踏板(29)上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板(29)前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板(29)前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向右转向。
[0026]参见图7，所述刹车机构(37)，其中手闸(39)转动连接于一个套管(40)上，该套管
(40)与所述一传动链支架(46)焊接固定，手闸(39)与一个刹车手柄(38)转动连接，一根刹车驱动钢缆(41)通过若干个钢缆固定搭扣(44)固定安装于所述车架(45)上，一端与手闸(39)固定连接，而另一端连接于一个抱闸(42)，该抱闸(42)安装位置位于后轮支架(56)上，一个刹车碟(43)固定安装于所述转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42 )抱紧刹车碟(43 )的部分边缘，使得刹车碟(43 )转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。
[0027]参见图8，所述车架(45)包括一级传动链支架(46)、横架(47)、前轮连接架(48)、轴套(49)、轴承(50)、前叉(51)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)、后轮支架(56)和轴承(15)，所述一级传动链支架(46)与横架(47)垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架(48)下端与横架(47)前部①处焊接固定，前座可调节支架(52)与横架(47)中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆(53)上端与前座可调节支架(52)焊接固定，其下端与横架(47)中部④处焊接固定，前座可调节支架(52 )、前座可调节支架支撑杆(53 )和横架(47 )三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架(54)与横架(47)后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆(55)上端与后座可调节支架(54)焊接固定，其下端与横架(47)后部⑥处焊接固定，后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)和横架(47)三者构成三角形稳定结构。
[0028]参见图9，所述前车座组件(60)包括前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64):前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前车座可调支架(52)，并通过前车座紧固装置(64)固定，前车座支撑杆(63)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用。
[0029]参见图9，所述后车座组件(65)包括后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、后车座把手(69)、后车座把手支架(70)螺栓(71)和螺母(72):后车座(66)与后车座支撑杆(67)固定连接，后车座(66)保持水平，后车座支撑杆(67)部分插入所述后车座可调支架(54)，并通过后车座紧固装置(68)固定，后车座支撑杆(67)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架(70)—端通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，另一端固定连接后车座把手(69)，所述前车座靠背(62)固定在后车座把手支架(70)竖直部分。
[0030]实施例二:本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下:
所述手柄(3)与摇柄(4)间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续。
[0031]所述一级传动链支架(46)与横架(46)之间焊接连接，横架(47)焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架(46)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)和后座可调节支架支撑杆(55)提供焊接位置。
[0032]所述三级链轮链条传动机构(18)中一级传动从动轮(21)上安装有超越离合器机构(16)，三级传动从动轮(27)上安装有超越离合器机构(17)，超越离合器机构(16、17)分别于一级传动从动轮(21)，三级传动从动轮(27)为一体式结构。超越离合器机构使操作者手脚向前旋转驱动摇柄(4、9)时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚向后旋转驱动摇柄(4,9)时，链轮空转，自行车停止不动或按惯性方向滑行。
[0033]实施例四:本实施例与实施例三基本相同，特别之处是:参见图3，所述所述三级链轮链条传动机构中(18)，第一级传动主动链轮(19)齿数等于第一级传动从动链轮(21)齿数，第二级传动主动链轮(22)齿数等于第二级传动从动链轮(24)齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮(25 )齿数大于第三级传动从动(27 )齿数，提高自行车的前进速度。
[0034]参见图6，所述转向机构(28)包括两个踏板(29)、若干防滑纹(30)、左侧转向连杆(31)、右侧转向连杆(32)、前转向连杆(33)、后转向连杆(34)、四个转向铰链(35)和轴承
(36)，前转向连杆(33)与所述前叉(51)焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆(34)与所述横加(47)前部下端，通过轴承(36)转动连接，后转向连杆(34)所在水平面高度低于前转向连杆(33)所在水平面高度，左侧转向连杆(31)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左侧转动连接，右侧转向连杆(32)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右侧转动连接，左侧转动连杆(31)两端转动铰链(35 )之间的距离与右侧转动连杆(32 )两端转动铰链(35 )之间的距离相等，前转动连杆(33)两端转向铰链(35)之间的距离与后转向连杆(34)两端的转向铰链(35)之间的距离相等，左侧转动连杆(31)、右侧转动连杆(32)、前转动连杆
(33)、后转动连杆(34)和四个转动铰链(35)共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板(29)时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板(29)并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向左偏转，带动前轮(58)向左偏转，实现前轮(58)左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板(29)并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向右偏转，带动前轮(58 )向右偏转，实现前轮(58)右转弯。
[0035]参见图7，所述刹车机构(37 )由刹车手柄(38 )、手闸(39 )、套管(40 )、刹车驱动钢缆(41)、抱闸(4 2 )、刹车碟(4 3 )和钢缆固定搭扣(4 4 )组成，刹车手柄(3 8 )固定安装在手闸(39)上，手闸(39)转动连接于套管(40)，套管(40)与一级传动链支架(46)的横杆焊接固定，刹车驱动钢缆(41)由手闸(39)延伸并由钢缆固定搭扣(44)固定于一级传动链支架(46 )和横架(47 )上，连接于抱闸(42 )，抱闸(42 )安装于后轮支架(56 )，所述刹车碟(43 )安装于转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38 )，通过手闸(39 )拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42 )抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。
[0036]参见图9，所述前车座组件(60)由前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64)组成，前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前座可调节支架(52)并用前车座紧固装置(64)固定，前车座靠背(62)固定在所述后车座把手支架(70)上，为操作者提供依靠，前车座支撑杆(63)可上下移动，以适应操作者对前车座(61)高低的不同要求，在调整前车座(61)高低时，操作者松开前车座紧固装置(64)，向上或向下移动前车座支撑杆(63)，使得前车座支撑杆(63)更少或更多部分插入所述前座可调节支架(52)，当调整至合适高度时， 紧固前车座紧固装置(64)，使前车座支撑杆(63)固定，前座可调节支架(52)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。
[0037]参见图9，所述后车座组件(65)由后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、两个后车座把手(69)、后车座把手支架(70)、两个螺栓(71)和两个螺母(72)组成，后车座(66 )与后车座支撑杆(67 )固定连接，后车座(66 )保持水平，后车座支撑杆(67 )部分插入所述后座可调节支架(54)并用后车座紧固装置(68)固定，后车座把手支架(70)通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，两个后车座把手(69)分别固定在后车座把手支架(70)的两端，且在同一水平直线上，后车座支撑杆(67)可上下移动，以适应操作者对后车座(66)高低的不同要求，在调整后车座(66)高低时，操作者松开后车座紧固装置(68)，向上或向下移动后车座支撑杆(67)，使得后车座支撑杆(67)更少或更多部分插入所述后座可调节支架(54)，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置(68)，使后车座支撑杆(67)固定，后座可调节支架(54)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手(69)高于所述后车座(66)，使操作者抓握更舒适。
[0038]实施例五:本实施例与实施例一相同:参见图10~12，本脚控制方向混合驱动双人自行车为三轮式设计，操作方便，适合各类人群使用，除了基本的代步功能之外，也适用于娱乐休闲场所，还可作为健身器械。本自行车设计符合人机工程学理念，结合机械结构与造型设计，是功能与外观相结合的创新型自行车。
【主权项】
1.一种脚控制方向组合驱动双人自行车，包括车架(45)、手驱动机构(2)、脚驱动机构(7)、转向机构(28)、刹车机构(37)、前车座组件(60)、后车座组件(65)、前轮(58)、两个后轮(59)和一个三级链轮链条传动机构(18)，其特征在于:在所述车架(45)的前后端分别安装前轮(58)和后轮(59);车架(45)的前部和后部分别安装手驱动机构(2)和脚驱动机构(7)，该两个驱动机构(2、7)通过三级链轮链条传动机构(14)协同驱动两个后轮(59);转向机构(28)安装在前(58)两侧上，前车座组件(60)安装在车架(45)上而位于驱动机构(2)后方，前驾驶人的双手可握住手驱动机构(2)中的两个手柄(3)，而双脚可踏在转向机构(28)中的两个踏板(29)上；后车座组件(65)安装在车架(45)上而位于脚驱动机构(7)的后上方，后驾驶人的两脚可踏在脚驱动机构(7)中的两个脚踏板(58)上；刹车机构(37)为手刹车机构，其中的刹车手柄(38)安装在靠近所述手柄(3)处。2.根据权利要求1所述的脚控制方向组合驱动双人自行车，其特征在于: 1)所述三级链轮链条传动机构，一个第一级传动主动链轮(19)安装于转动轴(5)上，一个第二级传动主动链轮(22)与一个第一级传动从动链轮(21)同轴转动安装于一根转动轴(12)上，一个第三级传动主动链轮(25)与一个第二级传动从动链轮(24)同轴转动安装于一根转动轴(10)上，一个第三级传动从动链轮(27)安装于一根转动轴(14)上，一个第一级传动链条(20)安装于第一级传动主动链轮(19)和第一级传动从动链轮(21)上，一个第二级传动链条(23)安装于第二级传动主动链轮(22)和第二级传动从动链轮(24)上，一个第三级传动链条(26)安装于第三级传动主动链轮(25)和第三级传动从动链轮(27)上；操作者通过双手360°连续摇动所述手驱动机构(2)驱动自行车前进；当操作者摇动手驱动机构(2)时，转动轴(5)带动第一级传动主动链轮(19)转动，第一级传动主动链轮(19)通过第一级传动链条(20)带动第一级传动从动链轮(21)转动，第一级传动从动链轮(21)通过转动轴(12)带动第二级传动主动链轮(22)转动，第二级传动主动链轮(22)通过第二级传动链条(23)带动第二级传动从动链轮(24)转动，第二级传动从动链轮(24)通过转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进，转动轴(12)与转动轴(14)上分别安装超越离合器机构(16、17)，可以实现三种驱动功能，(I )脚驱动机构不施力，手驱动机构施力，第一级链传动机构带动第二级链传动机构和第三级链传动机构，最终驱动后轮(59)前进；(II )手驱动机构不施力，脚驱动机构施力，直接由第三级传动机构带动后轮(59)前进；(III)手驱动机构与脚驱动机构合力驱动三组链传动机构，由此带动后轮(59)前进； 2)所述手驱动机构(2)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(5)相连接，两个手柄(3)和两个摇柄(4)间隙配合转动连接，所述摇柄(4)与转动轴(5)固定连接，而转动轴(5)与所述第一级传动链支架(46)通过轴承(6)相连接； 3)所述脚驱动机构(7)与三级链轮链条传动机构(18)通过一根转动轴(10)相连接，两个脚踏板(8)与两个曲柄(9)间隙配合转动连接，所述曲柄(9)与转动轴(10)固定连接，而转动轴(10)与所述车架(45)通过轴承(11)连接；操作者通过双脚360°连续踩踏所述脚驱动机构(7)驱动自行车前进:当操作者踩踏脚驱动机构(7)时，转动轴(10)带动第三级传动主动链轮(25)转动，第三级传动主动链轮(25)通过第三级传动链条(26)带动第三级传动从动链轮(27)转动，第三级传动从动链轮(27)通过所述转动轴(14)带动所述两个后轮(59)转动，自行车前进； 4)所述转向机构(28)、前叉(51)和前轮(58)同轴固定连接于一根前转向连杆(33)上，前叉(51)与前轮连接架(48)通过一根轴承(50)以一个固定倾角α转动连接，转向机构(28)与车架(45)通过一个轴承(36)以相同倾角α转动连接；所述转向机构(28)的两个踏板(29 )分别安装在左转向连杆(31)和右转向连杆(32 )上，左侧转向连杆(31)通过两个转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左端，右侧转向连杆(32)通过另外两个转向铰链连接在前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右端，前转向连杆(33)与前叉(51)焊接，所述两个踏板(29)上有防滑纹(30);操作者双脚放置于踏板(29)上，当自行车无需转向时，双脚左右对称平行放置，当需要左转时，操作者右脚向前移动，带动右侧踏板(29 )前移，同时左脚向后移动，带动左侧踏板(29 )后移，实现前轮(58 )向左转向，当需要右转时，操作者左脚向前移动，带动左侧踏板(29)前移，同时右脚向后移动，带动右侧踏板(29)后移，实现前轮(58)向右转向； 5)所述刹车机构(37)，其中手闸(39)转动连接于一个套管(40)上，该套管(40)与所述一传动链支架(46 )焊接固定，手闸(39 )与一个刹车手柄(38 )转动连接，一根刹车驱动钢缆(41)通过若干个钢缆固定搭扣(44)固定安装于所述车架(45)上，一端与手闸(39)固定连接，而另一端连接于一个抱闸(42)，该抱闸(42)安装位置位于后轮支架(56)上，一个刹车碟(43)固定安装于所述转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42)抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车功能； 6)所述车架(45)包括一级传动链支架(46)、横架(47)、前轮连接架(48)、轴套(49)、轴承(50)、前叉(51)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)、后轮支架(56)和轴承(57)，所述一级传动链支架(46)与横架(47)垂直焊接固定于①、②处，前轮连接架(48)下端与横架(47)前部①处焊接固定，前座可调节支架(52)与横架(47)中部③处焊接固定，前座可调节支架支撑杆(53)上端与前座可调节支架(52)焊接固定，其下端与横架(47)中部④处焊接固定，前座可调节支架(52 )、前座可调节支架支撑杆(53 )和横架(47 )三者构成三角形稳定结构，后座可调节支架(54)与横架(47)后部⑤处焊接固定，后座可调节支架支撑杆(55)上端与后座可调节支架(54)焊接固定，其下端与横架(47)后部⑥处焊接固定，后座可调节支架(54)、后座可调节支架支撑杆(55)和横架(47)三者构成三角形稳定结构，所述轴承(57)用于连接后轮支架(56)与左侧后轮(59)，使其成为一个惰轮； 7)所述前车座组件 (60)包括前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64):前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前车座可调支架(52)，并通过前车座紧固装置(64)固定，前车座支撑杆(63)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用； 8)所述后车座组件(65)包括后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、后车座把手(69)、后车座把手支架(70)螺栓(71)和螺母(72):后车座(66)与后车座支撑杆(67 )固定连接，后车座(66 )保持水平，后车座支撑杆(67 )部分插入所述后车座可调支架(54)，并通过后车座紧固装置(68)固定，后车座支撑杆(67)可上下调整高度，以适应不同身高的人操作使用，后车座把手支架(70 ) 一端通过两个螺栓(71)和两个螺母(72 )固定在所述前座可调节支架(52)上，另一端固定连接后车座把手(69)，所述前车座靠背(62)固定在后车座把手支架(70)竖直部分。3.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述所述三级链轮链条传动机构中(18)，第一级传动主动链轮(19)齿数等于第一级传动从动链轮(21)齿数，第二级传动主动链轮(22)齿数等于第二级传动从动链轮(24)齿数，使得两位操作者可以相同转速驱动自行车，第三级传动主动链轮(25)齿数大于第三级传动从动(27)齿数，提高自行车的前进速度。4.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述转向机构(28 )包括两个踏板(29 )、若干防滑纹(30 )、左侧转向连杆(31)、右侧转向连杆(32 )、前转向连杆(33)、后转向连杆(34)、四个转向铰链(35)和轴承(36)，前转向连杆(33)与所述前叉(51)焊接固定，且保证其两部分在同一水平直线上，后转向连杆(34)与所述横加(47)前部下端，通过轴承(36)转动连接，后转向连杆(34)所在水平面高度低于前转向连杆(33)所在水平面高度，左侧转向连杆(31)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的左侧转动连接，右侧转向连杆(32)前后两端分别通过转向铰链(35)与前转向连杆(33)和后转向连杆(34)的右侧转动连接，左侧转动连杆(31)两端转动铰链(35)之间的距离与右侧转动连杆(32)两端转动铰链(35)之间的距离相等，前转动连杆(33)两端转向铰链(35)之间的距离与后转向连杆(34)两端的转向铰链(35)之间的距离相等，左侧转动连杆(31)、右侧转动连杆(32 )、前转动连杆(33 )、后转动连杆(34)和四个转动铰链(35)共同构成平行四边形机构，当双脚前后控制踏板(29)时，实现前轮左右转向的控制操作，当需要左转弯时，右脚踩住右侧踏板(29)并向前移动，同时，左脚踩住左侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33)和后转向连杆(34)处于右侧向前，左侧向后的状态，与前转向连杆(33)连接的前叉(51)向左偏转，带动前轮(58)向左偏转，实现前轮(58)左转弯，当需要右转弯时，左脚踩住左侧踏板(29)并向前移动，同时，右脚踩住右侧踏板(29)向后移动，使得前转向连杆(33 )和后转向连杆(34)处于左侧向前，右侧向后的状态，与前转向连杆(33 )连接的前叉(51)向右偏转，带动前轮(58 )向右偏转，实现前轮(58 )右转弯。5.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述刹车机构(37)由刹车手柄(38)、手闸(39)、套管(40)、刹车驱动钢缆(41)、抱闸(42)、刹车碟(43)和钢缆固定搭扣(44)组成，刹车手柄(38)固定安装在手闸(39)上，手闸(39)转动连接于套管(40)，套管(40)与一级传动链支架(46)的横杆焊接固定，刹车驱动钢缆(41)由手闸(39)延伸并由钢缆固定搭扣(44)固定于一级传动链支架(46)和横架(47)上，连接于抱闸(42)，抱闸(42)安装于后轮支架(56)，所述刹车碟(43)安装于转动轴(14)上，其部分边缘恰好嵌入抱闸(42)的工作区域；当需要刹车时，操作者向自身方向拉动刹车手柄(38)，通过手闸(39)拉紧刹车驱动钢缆(41)，带动抱闸(42)抱紧刹车碟(43)的部分边缘，使得刹车碟(43)转速降低甚至停止转动，由此限制转动轴(14)转动，实现刹车效果。6.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述前车座组件(60)由前车座(61)、前车座靠背(62)、前车座支撑杆(63)和前车座紧固装置(64)组成，前车座(61)与前车座支撑杆(63)固定连接，前车座(61)保持水平，前车座支撑杆(63)部分插入所述前座可调节支架(52)并用前车座紧固装置(64)固定，前车座靠背(62)固定在所述后车座把手支架(70)上，为操作者提供依靠，前车座支撑杆(63)可上下移动，以适应操作者对前车座(61)高低的不同要求，在调整前车座(61)高低时，操作者松开前车座紧固装置(64)，向上或向下移动前车座支撑杆(63)，使得前车座支撑杆(63)更少或更多部分插入所述前座可调节支架(52)，当调整至合适高度时，紧固前车座紧固装置(64)，使前车座支撑杆(63)固定，前座可调节支架(52)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适。7.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于:所述后车座组件(65)由后车座(66)、后车座支撑杆(67)、后车座紧固装置(68)、两个后车座把手(69)、后车座把手支架(70)、两个螺栓(71)和两个螺母(72)组成，后车座(66)与后车座支撑杆(67)固定连接，后车座(66)保持水平，后车座支撑杆(67)部分插入所述后座可调节支架(54)并用后车座紧固装置(68)固定，后车座把手支架(70)通过两个螺栓(71)和两个螺母(72)固定在所述前座可调节支架(52)上，两个后车座把手(69)分别固定在后车座把手支架(70)的两端，且在同一水平直线上，后车座支撑杆(67)可上下移动，以适应操作者对后车座(66)高低的不同要求，在调整后车座(66)高低时，操作者松开后车座紧固装置(68)，向上或向下移动后车座支撑杆(67)，使得后车座支撑杆(67)更少或更多部分插入所述后座可调节支架(54)，当调整至合适高度时，紧固后车座紧固装置(68)，使后车座支撑杆(67)固定，后座可调节支架(54)有向后10° ~15°倾斜，符合人体操作时的姿态，使操作者更舒适，两个后车座把手(69)高于所述后车座(66)，使操作者抓握更舒适。8.根据权利要求2所述的脚控制方向混合驱动双人自行车，其特征在于: 1)所述手柄(3)与摇柄(4)间隙配合连接，使手摇转动过程的操作可靠持续； 2)所述踏板(29)上表面有防滑纹(30)，当操作者脚放置于踏板上实施转向操作时，可保证脚底与踏板(29)上表面无滑移，实现转向操作准确性； 3)所述一级传动链支架(46)与横架(46)之间焊接连接，横架(47)焊接横杠(②、③、④、⑤、⑥)一方面增加机架的整体强度，另一方面为一级传动连接架(46)、前座可调节支架(52)、前座可调节支架支撑杆(53)、后座可调节支架(54)和后座可调节支架支撑杆(55)提供焊接位置； 4)所述三级链轮链条传动机构(18)中一级传动从动轮(21)上安装有超越离合器机构(16)，三级传动从动轮(27)上安装有超越离合器机构(17)，超越离合器机构(16、17)分别于一级传动从动轮(21)，三级传动从动轮(27)为一体式结构，超越离合器机构使操作者手脚分别向前旋转驱动摇柄(4)和曲柄(9)时，自行车能够向前行驶，而操作者手脚分别向后旋转驱动摇柄(4)和曲柄(9)时，链轮空转，自行车静止不动或按惯性方向滑行。
【专利摘要】本发明公开一种脚控制方向组合驱动双人自行车。它包括手驱动机构、脚驱动机构、一组三级链轮链条传动机构、转向机构、刹车机构、车架、前车座组件、后车座组件、前轮和两个后轮；两位操作者均以坐姿操作自行车，前座操作者手旋转手柄驱动自行车前进，后座操作者脚踩脚踏板，转动摇柄助力；转向机构为四连杆机构，与前轮连接，前座操作者双脚放置在踏板上，前后移动控制前轮转向。公开的脚控制方向组合驱动双人自行车，突破传统自行车的传动与控制方式，前座操作者手驱动，后座操作者脚驱动，链轮链条传动，前座操作者脚控制方向，以平行四边形机构转向，开发人体脑、手、脚的协调性，操作简便，三轮式结构安全可靠，适合不同年龄性别的人群。
【IPC分类】B62M1/14
【公开号】CN104890797
【申请号】CN201510352512
【发明人】杨正元, 虞世鸣, 项多
【申请人】上海大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月24日
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