多功能折疊自行車的設(shè)計分析論文
1概述
目前市場上的折疊自行車功能單一，很多折疊自行車更多的是在外觀造型上進(jìn)行樣式的變化，或是采用多次折疊以減少占用空間，很少在其他使用功能上進(jìn)行改革和創(chuàng)新。雖然有人提出將折疊自行車變身為提箱，或是變身為購物車，但其變形操作較復(fù)雜。筆者根據(jù)現(xiàn)今存在的問題，設(shè)計了一款集自行車、輪椅、推車3種功能于一體且操作較簡單的多功能折疊自行車。該折疊自行車可作普通折疊自行車使用，通過3處折疊減小空間占用;也可變成一輛新式輪椅，解決了腿腳不便人員的困擾;還可通過折疊變身為購物推車推進(jìn)超市，不必?fù)?dān)心自行車的寄存。
2多功能折疊自行車的結(jié)構(gòu)設(shè)計
多功能折疊自行車采用單軸扁流線工字型車架，可減輕重量及空氣阻力，前后對稱，方便折疊實現(xiàn)多功能變換。它由后車輪架1、后車座上的橫螺栓2、后車座3、車籃與車座固定的螺栓、墊片和螺母組件4、車籃5、座包6、后車架上的快速夾持螺母和滾子組件7、折疊構(gòu)件8、中間車架9、前車架上的.快速夾持螺母和滾子組件10、車頭11、前車座12、前車輪架13、前車座上的橫螺栓14、車輪15、輪椅推圈16、腳踏17,鏈輪18,鏈條19等組成。
該中間車架為由中間軸1和分別位于中間軸兩端的套管2連接而成的工字型結(jié)構(gòu)，該折疊構(gòu)件可前后對稱折疊，減少了單車的存放空間。
上端為穿過中間車架一端的套管并與座包連接的座包軸4，該座包軸通過后車架上的快速夾持螺母和滾子組件可轉(zhuǎn)動地與中間車架一端的套管連接，后車輪架的中部帶有與后車座連接的支撐架3，下部前端設(shè)有與鏈輪連接的V形桿5，下部后端只設(shè)有一根與車輪連接的連接桿1，后車座上還安裝有橫螺栓2。當(dāng)自行車變輪椅時拆下橫螺栓，翻轉(zhuǎn)后車座，再通過橫螺栓把車籃與車座連起。同樣前車座上的橫螺栓也把車籃與前車座連起，這樣車籃就變成了輪椅的坐墊。
前車輪架結(jié)構(gòu)與后車輪架結(jié)構(gòu)類似。上端為穿過中間車架一端并與車頭連接的車把軸，車把軸通過快速夾持螺母和滾子組件可轉(zhuǎn)動地與中間車架另一端的套管連接，前車輪架的中部帶有與前車座連接的支撐架，下部前端只設(shè)有一根與車輪連接的連接桿。前車輪架與后車輪架都采用單邊與車輪固定，以解決鏈條不能折疊的問題。
多功能折疊自行車的車籃為梯形結(jié)構(gòu)，上口為400 X 400的正方形，下口為400 X 300的長方形，車籃的結(jié)構(gòu)如圖4所示。車籃包括呈梯形結(jié)構(gòu)的車籃框架13，車籃框架上安裝有可繞一邊轉(zhuǎn)動的上口蓋10，上口蓋的上邊在變形為輪椅時安裝有海綿坐墊9，并通過折疊構(gòu)件連接有背靠架7，海綿坐墊9、背靠架和車籃框架的表而上都裝有牛皮布6。上口蓋的下邊兩端在變形為輪椅時分別通過橫螺栓3與后車座4,前車座8連接;車籃底部的后端可轉(zhuǎn)動地安裝有一對連桿14，這對連桿的底端安裝有萬向輪1;車籃底部的前端安裝有可繞車籃底部翻轉(zhuǎn)的腳踏15，該腳踏設(shè)有可扣在車籃上口邊框的彈性掛扣。
前車座8、后車座4通過翻轉(zhuǎn)構(gòu)件及橫螺栓與前車輪架12、后車輪架2連接;車輪一側(cè)還安裝有便于手推的輪椅推圈。
以上所述的折疊構(gòu)件、快速夾持機(jī)構(gòu)以及翻轉(zhuǎn)構(gòu)件為大家所熟知，文中不再對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行贅述。
3自行車變輪椅變推車的原理
前車座8、后車座4，前車輪12、后車輪2以及車頭5為自行車變?yōu)檩喴螘r的變換位置。將自行車前車輪架12、后車輪架2上的快速夾持機(jī)構(gòu)松開，前車輪架、后車輪架相對回轉(zhuǎn)900，松開前、后車座上的橫螺栓，將車座向上翻轉(zhuǎn)900，并通過橫螺栓將前、后車座連接固定在車籃的上口蓋10兩側(cè)，前、后車座變成輪椅扶手。在車籃上放上海綿坐墊9，拉開背靠架7，車籃即刻變成輪椅坐墊。放下車籃上的萬向輪1和腳踏15，并將車頭5取下移至中間車架折疊處，車頭變成輪椅推手，自行車即刻變形成輪椅。
當(dāng)自行車作小推車使用時，只需把變成輪椅坐墊的上口蓋打開，車籃即刻變身為推車車籃。4結(jié)論
本文設(shè)計的多功能折疊自行車具有易于實現(xiàn)多功能變換的特點，可集自行車、輪椅、推車于一體，實現(xiàn)功能的多樣化;結(jié)構(gòu)比較簡單，無需其他繁雜的操作即可簡易地完成變形;可實現(xiàn)3次對稱折疊，其體積較小，便于攜帶。同時尺寸設(shè)計合理，可滿足1. 4 m-1. 9 m身高騎行者的使用要求。
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