多功能折疊自行車(chē)的設計分析論文
1概述
目前市場(chǎng)上的折疊自行車(chē)功能單一，很多折疊自行車(chē)更多的是在外觀(guān)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(chē)變身為提箱，或是變身為購物車(chē)，但其變形操作較復雜。筆者根據現今存在的問(wèn)題，設計了一款集自行車(chē)、輪椅、推車(chē)3種功能于一體且操作較簡(jiǎn)單的多功能折疊自行車(chē)。該折疊自行車(chē)可作普通折疊自行車(chē)使用，通過(guò)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(guò)折疊變身為購物推車(chē)推進(jìn)超市，不必擔心自行車(chē)的寄存。
2多功能折疊自行車(chē)的結構設計
多功能折疊自行車(chē)采用單軸扁流線(xiàn)工字型車(chē)架，可減輕重量及空氣阻力，前后對稱(chēng)，方便折疊實(shí)現多功能變換。它由后車(chē)輪架1、后車(chē)座上的橫螺栓2、后車(chē)座3、車(chē)籃與車(chē)座固定的螺栓、墊片和螺母組件4、車(chē)籃5、座包6、后車(chē)架上的快速夾持螺母和滾子組件7、折疊構件8、中間車(chē)架9、前車(chē)架上的.快速夾持螺母和滾子組件10、車(chē)頭11、前車(chē)座12、前車(chē)輪架13、前車(chē)座上的橫螺栓14、車(chē)輪15、輪椅推圈16、腳踏17,鏈輪18,鏈條19等組成。
該中間車(chē)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構，該折疊構件可前后對稱(chēng)折疊，減少了單車(chē)的存放空間。
上端為穿過(guò)中間車(chē)架一端的套管并與座包連接的座包軸4，該座包軸通過(guò)后車(chē)架上的快速夾持螺母和滾子組件可轉動(dòng)地與中間車(chē)架一端的套管連接，后車(chē)輪架的中部帶有與后車(chē)座連接的支撐架3，下部前端設有與鏈輪連接的V形桿5，下部后端只設有一根與車(chē)輪連接的連接桿1，后車(chē)座上還安裝有橫螺栓2。當自行車(chē)變輪椅時(shí)拆下橫螺栓，翻轉后車(chē)座，再通過(guò)橫螺栓把車(chē)籃與車(chē)座連起。同樣前車(chē)座上的橫螺栓也把車(chē)籃與前車(chē)座連起，這樣車(chē)籃就變成了輪椅的坐墊。
前車(chē)輪架結構與后車(chē)輪架結構類(lèi)似。上端為穿過(guò)中間車(chē)架一端并與車(chē)頭連接的車(chē)把軸，車(chē)把軸通過(guò)快速夾持螺母和滾子組件可轉動(dòng)地與中間車(chē)架另一端的套管連接，前車(chē)輪架的中部帶有與前車(chē)座連接的支撐架，下部前端只設有一根與車(chē)輪連接的連接桿。前車(chē)輪架與后車(chē)輪架都采用單邊與車(chē)輪固定，以解決鏈條不能折疊的問(wèn)題。
多功能折疊自行車(chē)的車(chē)籃為梯形結構，上口為400 X 400的正方形，下口為400 X 300的長(cháng)方形，車(chē)籃的結構如圖4所示。車(chē)籃包括呈梯形結構的車(chē)籃框架13，車(chē)籃框架上安裝有可繞一邊轉動(dòng)的上口蓋10，上口蓋的上邊在變形為輪椅時(shí)安裝有海綿坐墊9，并通過(guò)折疊構件連接有背靠架7，海綿坐墊9、背靠架和車(chē)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(shí)分別通過(guò)橫螺栓3與后車(chē)座4,前車(chē)座8連接;車(chē)籃底部的后端可轉動(dòng)地安裝有一對連桿14，這對連桿的底端安裝有萬(wàn)向輪1;車(chē)籃底部的前端安裝有可繞車(chē)籃底部翻轉的腳踏15，該腳踏設有可扣在車(chē)籃上口邊框的彈性?huà)炜邸?/p>
前車(chē)座8、后車(chē)座4通過(guò)翻轉構件及橫螺栓與前車(chē)輪架12、后車(chē)輪架2連接;車(chē)輪一側還安裝有便于手推的輪椅推圈。
以上所述的折疊構件、快速夾持機構以及翻轉構件為大家所熟知，文中不再對其結構進(jìn)行贅述。
3自行車(chē)變輪椅變推車(chē)的原理
前車(chē)座8、后車(chē)座4，前車(chē)輪12、后車(chē)輪2以及車(chē)頭5為自行車(chē)變?yōu)檩喴螘r(shí)的變換位置。將自行車(chē)前車(chē)輪架12、后車(chē)輪架2上的快速夾持機構松開(kāi)，前車(chē)輪架、后車(chē)輪架相對回轉900，松開(kāi)前、后車(chē)座上的橫螺栓，將車(chē)座向上翻轉900，并通過(guò)橫螺栓將前、后車(chē)座連接固定在車(chē)籃的上口蓋10兩側，前、后車(chē)座變成輪椅扶手。在車(chē)籃上放上海綿坐墊9，拉開(kāi)背靠架7，車(chē)籃即刻變成輪椅坐墊。放下車(chē)籃上的萬(wàn)向輪1和腳踏15，并將車(chē)頭5取下移至中間車(chē)架折疊處，車(chē)頭變成輪椅推手，自行車(chē)即刻變形成輪椅。
當自行車(chē)作小推車(chē)使用時(shí)，只需把變成輪椅坐墊的上口蓋打開(kāi)，車(chē)籃即刻變身為推車(chē)車(chē)籃。4結論
本文設計的多功能折疊自行車(chē)具有易于實(shí)現多功能變換的特點(diǎn)，可集自行車(chē)、輪椅、推車(chē)于一體，實(shí)現功能的多樣化;結構比較簡(jiǎn)單，無(wú)需其他繁雜的操作即可簡(jiǎn)易地完成變形;可實(shí)現3次對稱(chēng)折疊，其體積較小，便于攜帶。同時(shí)尺寸設計合理，可滿(mǎn)足1. 4 m-1. 9 m身高騎行者的使用要求。
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