本發(fā)明涉及一種人助電力、人電雙動力協(xié)同互動健身三輪車。

背景技術(shù)：

于此最接近的相關(guān)器具有：三輪車、電動車、健身器三種。

1)、三輪車。市面上現(xiàn)有的三輪車種類繁多，但驅(qū)動方式只有柴汽油機動、蓄電池電動和人力腳踏驅(qū)動三種類型。作為交通工具，其作用只有兩個：一是載人代步，二是載貨運輸。

人力三輪車騎行時，雖有一定健身功能，但只有腿腳用力，身體其他部位并不能協(xié)調(diào)鍛煉。很少有人專門利用人力三輪車作健身用。由于速度與效率懼差，今天社會上已經(jīng)沒有專門利用人力三輪車載人代步出行的，載貨運輸也極少見，將被時代淘汰。

至今無人電雙動力混合，能用人力給電動車助力，集健身騎行、載人代步、少量運貨于一身的任何三輪車。

2)、電動車：蓄電池電力驅(qū)動的自行車，種類更多。

絕大多數(shù)都配備有人力腳踏鏈條驅(qū)動系統(tǒng)，但極少有恩是用。根本原因是其結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，人力腳踏與電動輪轉(zhuǎn)速不匹配，速度相差太懸殊，無法實現(xiàn)人電雙動。任憑人力腳蹬的再快，也無法跟上電動輪轉(zhuǎn)速。以時速24千米電動車為例，電動輪直徑16時，每分鐘400米，電動輪轉(zhuǎn)318周。飛輪16齒，人力腳踏鏈輪32齒，是飛輪齒數(shù)的二倍。人力腳踏速度正常情況下，一般每分鐘40周作用，飛輪轉(zhuǎn)80周，行駛100米。電動輪轉(zhuǎn)速是人力腳踏轉(zhuǎn)速的4倍。絕對不成比例，根本沒有實用價值。

如不開點擊，單純用人力腳踏騎行，每小時只有6千米左右，和步行沒區(qū)別。所以不能實用(正常騎車行路不可能像運動員比賽那樣拼命蹬)。如電池線呀，電車自動停止供電或故障，寧愿下車推車走，也不遠用腳踏騎行。

所有電動車(包括三輪)前叉前輪的設(shè)計，都向前傾斜一定角度。由于重力原因，前輪不能在高位直立，總是自動向低位偏移傾斜。車身重力隨前輪轉(zhuǎn)向方向左右傾斜，主車架不能保持直立、平衡、穩(wěn)定。

健身器：社會上所有健身器都是固定不動的。沒有移動型健身器。公共健身場所常因人多器械有限而排隊等候。要想堅持鍛煉身體，每天必須抽出一定時間投入很多精力去專門健身場所做運動。發(fā)明人快運動健身。2004年起，不分寒暑，每天早上6-8點準(zhǔn)時去體育場鍛煉。做完各種器械，再打籃球。兩個小時下來，滿身汗?jié)褚路ｒT車回家被風(fēng)一吹，十分難受。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種既能騎車行路，又能運動健身的人助電力、人電雙動力協(xié)同互動健身三輪車。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

1、實現(xiàn)人助電力、人電雙動力協(xié)同互動(分動、聯(lián)動)。解決了普通電動車人力腳踏系統(tǒng)與電動輪轉(zhuǎn)速相差懸殊、不能實用的問題。

1)、因由半圓弧形鏈軌半徑的科學(xué)設(shè)置，使人力驅(qū)動速度與電動輪轉(zhuǎn)速完美匹配。從車輛起步到全速行駛，1-24千米時速范圍內(nèi)，均可實現(xiàn)人助電力、人電雙動。

如不開點擊或電池欠壓故障時，單純用人力驅(qū)動，起步輕便，行駛速度每小時最高可達16千米。

2)、人助電力，省電節(jié)能環(huán)保，符合未來社會發(fā)展方向。真正做到綠色出行。多年來騎行實踐證明，電池使用壽命畢一般電動車延長兩倍以上。

3)電助人力，做到輕松行路健身。騎行中既不像人力三輪車那樣過于繁重勞累，用力大小完全可由自己量力而行。又可根據(jù)道路交通狀況，隨時掌握行駛速度。大大增強使用價值。

健身器與交通工具完美結(jié)合，邊騎車邊健身。

1)、健身時行路，行路時健身。既是交通工具，又是健身器材。統(tǒng)一時間做兩件事情，騎車時手腳并用手把后拉前推，擴胸收腹，身體前后運動，前俯后仰，兩手前后左右上下運動，使頭頸肩臂腰胸胯腿膝手足等全身關(guān)節(jié)和肌肉共同得到鍛煉，特別適合中小城市和農(nóng)村交通壓力小的廣大地區(qū)使用。

2)、一車多用。不用騎行時，支起立柱套管式站架，使人力輪架空離地，專做健身器用。能充分利用一切空閑時間，少則幾分鐘，都可隨時隨地進行身體鍛煉。免去每天占用大量時間往返公共健身場所及排隊等候的麻煩。特別在接送學(xué)生時，除了兩接兩送四個往返的路上騎行，等候?qū)W生放學(xué)時間也可原地做健身運動。每天累計近兩個小時，全部利用來健身。

拖曳式懸掛技術(shù)，轉(zhuǎn)向輪中心滯后，使本車性能優(yōu)良。

1)、整車可360度原地轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)彎半徑小魚1.5米，操作靈活簡單，小孫子幼兒園大班就會騎行。

2)、主車架車身在執(zhí)行或任何轉(zhuǎn)向角度都可以保持平衡。騎行安全平穩(wěn)舒適。轉(zhuǎn)向輪始終保持在高位直立，保證車聲平直不傾斜。糾正了一般傳統(tǒng)前叉及車身重心自動向前輪低位偏移傾斜的弊端。

3)、平叉使轉(zhuǎn)向輪中心滯后，與轉(zhuǎn)向方向處在相反方位，可自動消除轉(zhuǎn)向時產(chǎn)生的離心力。其功效與轉(zhuǎn)向角度成正比，騎行比較安全。

4)、轉(zhuǎn)向輪中心滯后有自動回正功能。一般路面直行，無須刻意人為控制方向，轉(zhuǎn)向腳蹬只起支撐身體作用，騎行輕松自如，轉(zhuǎn)完后可自動回正。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明主車架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明前叉前輪(轉(zhuǎn)向)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明鏈條鏈軌傳動結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明鏈軌、手把結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明半軸套管車架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明橫梁斜撐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明電動平叉、軸管、橫梁、電動輪軸示意圖；

圖8是本發(fā)明前主車架前段立管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8的a視圖；

圖10是b型手把的結(jié)構(gòu)示意圖；

1、主車架及軌道；2、立撐；3、橫撐；4、主車架前段立管；5、人力驅(qū)動輪；6、飛輪；7、過橋輪；8、橫梁；9、鏈軌，虛線為驅(qū)動鏈條；10、鏈軌柱管；11、減震器；12、前叉；13、前平叉；14、張力彈簧；15、前輪(轉(zhuǎn)向輪)；16、電動輪平叉17、軸管；18、帶輪座椅；19、人力輪平叉；20、半軸；21、電動輪軸；22、手把；23、拉力彈簧。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1至9所示，本發(fā)明人助電力、人電雙動力協(xié)同互動健身三輪車最佳實施例，包括：

主車架1，用40x40x3l角鐵焊接成長方形，上面軌道工帶輪前后移動。前部成三角形，頂端焊接主車架前段立管4安裝前叉。中部內(nèi)側(cè)向下焊5mm厚鋼板中間鉆直徑孔安裝鏈軌軸。后端外側(cè)用35x35x2l型角鐵向下成90度焊接立撐2，立撐中下部分別向兩邊平行焊接外徑為25的圓管作橫撐3，橫撐端部向后焊接套管3分別與后車架電動輪架和人力輪架連接。主車架長方形軌道上部用30x30x1.5的l型角鐵反向焊接，給座椅限位。后端留下8cm拆裝座椅空間。帶輪座椅18用1.5厚鋼板作椅面，下焊角鐵與輪軸，安裝四個小輪，小輪直徑盡量小，嚴(yán)格控制重心高度。本發(fā)明采用兒童輪滑鞋小輪直徑40mm，座椅上面包裹人造革和海綿。

后車架右邊為電動輪架。電動輪平叉16前端用螺栓與主車架右橫梁撐套管連接。平叉向上與橫梁8成三角形支架。平叉后端固定電動輪軸21內(nèi)側(cè)平叉與立撐結(jié)合部與軸套管17倒u型連接，方便拆裝電動輪軸。

后車架左邊為人力驅(qū)動輪架。人力輪平叉19前端與主車架左橫撐套管連接。平叉向上與橫梁成三角形支撐。由于拆卸人力輪的需要，平叉安裝車閘的左邊及立撐，需分別從前部和上部斷開，重新用螺栓照原位置連接固定，可拆卸。

人力輪平叉平叉19右邊叉與軸管17焊接。軸管中部向前延伸焊接中間過橋輪架，留出安裝飛輪6的空間，向右與電動輪架倒u型連接。軸管17與橫梁8通過立撐斜撐把電動輪架和人力輪架連接成整體組成后車架。

軸管用內(nèi)徑40mm鋼管兩端焊接軸承套。橫梁用內(nèi)徑25mm鋼管，斜撐用外徑20mm鋼管焊接。半軸20聽過軸承安裝在軸管17中，中間安裝飛輪6，左端與人力驅(qū)動輪5緊固。軸承各用一個303與304，左右兩邊及前輪均設(shè)擋泥板。中間過橋輪架從軸管中部向前，在飛輪與鏈軌中間安裝過橋輪7。橫梁中部用兩個減震器與主車架后端外側(cè)連接定位。支撐主車架達設(shè)計高度。減震器11用電動車成品。

手把、鏈軌、鏈條驅(qū)動系統(tǒng)。手把用內(nèi)徑25mm鍍鋅管加工焊接。中部以下管壁較厚，上部略薄。手把前端形狀有a型手把、b型手把兩種。a型手把22直接向內(nèi)焊接橫把安裝調(diào)速手柄和剎車把手。但橫向手把向內(nèi)，無法安裝調(diào)速手柄，必須對調(diào)速手柄進行加工改造。即把調(diào)速手柄封口端切去，反向安裝。本發(fā)明前幾款車即如此。如定型量產(chǎn)，可考慮與調(diào)速手柄生產(chǎn)廠家協(xié)商定制專用型。如作成橫向手把向外，雖然工藝簡單，但兩手把總體位置太寬，超過車身，也不宜握持，不能實用。b型手把22b前端曲線設(shè)計，方便安裝調(diào)速手柄和剎車把手，制作較費工。

手把中部向上翹，方便并適合握持。下端向內(nèi)傾斜，下端焊接橫向套管，通過螺栓銷與鏈軌柱管動配合，并用拉力彈簧23余柱管上部連接起定位作用。兩手把間距有限位板限定在60cm，可在身體兩旁前后運動自如。橫向管套和螺栓銷配合，手柄可向兩旁粉盒。增加活動范圍和運動量。電器控制線和剎車線從手把管中間穿過。

鏈軌9用60x5鋼板(如太薄強度差，正常行駛可以用，易被人誤倒車損壞)加工成半徑38-39cm的半圓弧形。長度96cm以內(nèi)。因過橋輪設(shè)置高度略有出入，原則是鏈軌前端達限位處后，后端仍在過橋輪上方，給鏈條留兩節(jié)余地。鏈軌柱管10用內(nèi)徑40mm的光管垂直焊接在鏈軌9中心。柱管上端焊接軸承套，用203軸承兩個(可用電動車中軸及軸承)中軸兩端螺桿穿過主車架連接板用螺母固定。用墊片或套管調(diào)整鏈軌在車架中的左右位置，使鏈軌以中軸為圓心，沿車架縱軸方向前后往復(fù)作弧形運動，運動幅度有車架決定。

經(jīng)過多次實驗證實，鏈軌半徑(即柱管有效長度)決定人力驅(qū)動的轉(zhuǎn)速和電動輪協(xié)同雙動轉(zhuǎn)速匹配效果。半徑過大，起步和低速騎行泰國沉重，轉(zhuǎn)速反而太慢，起步無力。半徑過小，則全速行進時趕不上電動輪轉(zhuǎn)速，起不到人工助力作用。因此要嚴(yán)格控制。鏈軌柱管中部焊接兩塊連接板，與手把下端橫套管動配合。鏈軌前端固定鏈條，向前行駛時，帶動鏈條飛輪做工，輸出動力。鏈軌后端用調(diào)整螺栓24和拉力彈簧23與鏈條另一端連接，使鏈條始終保持最佳張緊度。向后行程時帶動飛輪空轉(zhuǎn)。車輪在慣性作用下繼續(xù)勻速前進。鏈條用市售摩托車鏈條，以增加強度和耐用性。

車輪半軸飛輪。本發(fā)明首車為解決人力驅(qū)動輪與電動輪轉(zhuǎn)速匹配問題，將人力輪直徑設(shè)計成畢電動輪直徑大20cm。前輪和電動輪用元18時電動車輪，人離去從動輪用家中原有的26時廢舊人力三輪車輪。后兩輪直徑相差懸殊也是為了節(jié)約成本廢物利用，制成后騎行實驗效果較好。此種方法絕無先例。后期所有改進型，仍沿用此法。但為了觀感效果，電動輪和前輪改用16時電動車輪，人力輪用18時電動車前輪，人力輪仍比電動輪直徑大5cm，同樣也為節(jié)約成本廢物利用。如定型量產(chǎn)，兩后輪直徑同樣大也可。人電轉(zhuǎn)速匹配問題，已由半圓弧形鏈軌半徑科學(xué)設(shè)置解決。

另外經(jīng)過多次試驗確定，人力輪設(shè)在左邊比較好，半軸加工簡單，飛輪用摩托車帶內(nèi)螺母飛輪成本低一半，強度相同，剎車效果好。如設(shè)在右邊，車架焊接簡單，但不能用帶內(nèi)螺母飛輪。因螺紋方向與受力方向相反，飛輪自松，必須用帶內(nèi)螺母飛輪，成本高椅背，且半軸也要焊接花鍵齒配套，還需在外端用左旋螺母與車輪固定，車閘也要加工改造，與半軸配合(半軸直徑大，車閘孔徑小)，制造比較麻煩。

車輪共三個，用16時電動車前輪兩個(一個做人力輪)電動輪一個，飛輪用摩托車成品。半軸用直徑22mm圓鋼安設(shè)計圖車制。

前叉前輪(轉(zhuǎn)向輪)拖曳式懸掛技術(shù)及腳蹬。

前叉12用普通電動車前叉改造，上部與主車架前段立管4配合，下端不直接與前輪軸連接，增加前平叉13，將前叉中下部雙叉切斷，用m10螺栓與前平叉成90度配合，平叉后端上邊用張力彈簧14余前叉連成直角三角形，下邊固定前輪軸。前輪中心與前叉鉛垂線滯后16-18cm，形成拖曳式懸掛結(jié)構(gòu)。平叉用同型電動車平叉加工改制。前輪15為轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向輪，左右兩邊設(shè)有腳蹬，用普通電動車中軸及腳蹬，與前叉緊固，其寬度正適合雙腳操作。

立柱套管式站架用內(nèi)徑25mm鋼管焊接在人力輪內(nèi)側(cè)作套管。立柱用管外徑25mm鋼管插入套管中，可上下伸拉。上端俺設(shè)計鉆兩個直徑10mm孔，用插銷定位。向下拉出立柱插上插銷，可使人力輪架空離地。上拉立柱插上插銷，人力輪正常行駛。插銷與車鎖結(jié)合，支撐插銷式車鎖。

四塊蓄電池分別放置在主車架立撐與橫撐結(jié)合部。其它電器、線路及控制和剎車部分與電動車相同。

本發(fā)明人助電力、人電雙動力協(xié)同互動健身三輪車，為正三輪車，工作原理：前輪為轉(zhuǎn)動輪，左右兩邊設(shè)有腳蹬，用腳蹬控制方向。雙手在騎行時可做健身運動。并將力量傳給車輪，協(xié)助電動輪前進。

后兩輪右邊為電動輪，用蓄電池電力驅(qū)動。四塊電池分量足分開放置，并將位置降低。

左邊為人力驅(qū)動輪。驅(qū)動力靠兩個手把的前后運動，利用杠桿原理，帶動半圓弧形鏈軌鏈條前后反復(fù)運動，通過飛輪(單向輪)單向做工，帶動半軸單向旋轉(zhuǎn)。半軸另一端與車輪緊固，使車輪與半軸同步轉(zhuǎn)動，與電動輪共同驅(qū)動車輛前進。

人力輪與電動輪轉(zhuǎn)速同步匹配問題，由半圓弧形鏈軌半徑(即鏈軌柱管有效長度)科學(xué)設(shè)置解決。此項技術(shù)目前所有三輪車、電動車額均未有。

健身運動的方式：健身或騎行時，人坐在車架上面的帶輪座椅上，手把前后搬動，左右分合；雙腿雙腳前蹬后收，身隨座椅前后移動；頭頸上體后仰前俯往復(fù)運動達到良好的健身目的。這些運動特征，是所有健身器共同具備的動作特征，本發(fā)明只是綜合應(yīng)用。

人力驅(qū)動輪設(shè)左邊，分成主車架和后車架。主車架前段安裝前叉前輪。上部軌道工帶輪座椅前后移動，中間向下連接人力驅(qū)動系統(tǒng)。后端兩旁分別向下設(shè)立撐、橫撐河套管，與后車架配合，設(shè)減震器與后車架橫梁連接定位。后車架右邊為電動輪架，左邊為人力驅(qū)動輪架，前部分別與主車架橫撐套管配合，通過橫梁與軸管把左右兩邊連接成整體。軸管中間向前延伸，設(shè)中間過橋輪架，安裝半軸、飛輪和過橋輪、接收鏈條輸出功率。從而使健身器材與電動車完美結(jié)合。這種設(shè)計所有三輪車和電動車從來沒有過。

前叉前輪(轉(zhuǎn)向輪)拖曳式懸掛技術(shù)

前叉用普通電動車前叉改制，其下部不直接與前輪軸連接，而是截去雙叉下半部，增加平叉和壓力彈簧，使前叉、平叉和壓力彈簧三者成直角三角形。平叉后端連接前輪軸。前輪中心與前叉鉛垂線滯后一定距離。形成拖曳式懸掛結(jié)構(gòu)。

前叉前輪可360度自由轉(zhuǎn)動，并且在任何角度均可使前輪在高位直立，前叉始終垂直于地面，保證車架車身水平位置不傾斜。此項技術(shù)結(jié)構(gòu)為首創(chuàng)，所有三輪車、電動車均為有過。

本發(fā)明人助電力、人電雙動力協(xié)同互動健身三輪車：(1)電池分兩組分開放置，位置降低，保持車身左右兩邊重力平衡，騎行安全。

(2)前輪后架均設(shè)減震器，減震效果明顯優(yōu)于普通電動車，騎行舒適。減震器前傾角度超大，可將反彈力變成車輛前進動力，節(jié)能。

(3)驅(qū)動鏈條末端用調(diào)整螺栓和拉力彈簧與鏈軌連接，使鏈條始終保持最佳張緊度，騎行輕快不掉鏈子。

(4)后車架可臨時載人，少量載物，設(shè)儲物箱，接送學(xué)生購物方便。

(5)立柱套管式站架及插銷式車鎖，可防止很多好奇的人誤操作倒車損壞車輛。因飛輪為單向輪，倒車時鏈條鏈軌跟著半軸倒轉(zhuǎn)。自行車腳蹬可360度倒轉(zhuǎn)不會損壞，本車鏈條前后往復(fù)運動弧度108度，超過限度強行倒車，必然損壞車輛。幾年來很多次被好奇的人損壞過，因此發(fā)明此項設(shè)計。

(6)鏈軌與飛輪中間加過橋輪，保證鏈條前進后退正反行程不干涉，并防止掉鏈子。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。