多功能折疊自行車的設計分析論文

　　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行改革和創新。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，但其變形操作較復雜。筆者根據現今存在的問題，設計了一款集自行車、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超市，不必擔心自行車的寄存。

　　2多功能折疊自行車的結構設計

　　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構，該折疊構件可前后對稱折疊，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，下部前端設有與鏈輪連接的.V形桿5，下部后端只設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。當自行車變輪椅時拆下橫螺栓，翻轉后車座，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。

　　前車輪架結構與后車輪架結構類似。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構，上口為400 X 400的正方形，下口為400 X 300的長方形，車籃的結構如圖4所示。車籃包括呈梯形結構的車籃框架13，車籃框架上安裝有可繞一邊轉動的上口蓋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的腳踏15，該腳踏設有可扣在車籃上口邊框的彈性掛扣。

　　前車座8、后車座4通過翻轉構件及橫螺栓與前車輪架12、后車輪架2連接;車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為自行車變為輪椅時的變換位置。將自行車前車輪架12、后車輪架2上的快速夾持機構松開，前車輪架、后車輪架相對回轉900，松開前、后車座上的橫螺栓，將車座向上翻轉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，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結論

　　本文設計的多功能折疊自行車具有易于實現多功能變換的特點，可集自行車、輪椅、推車于一體，實現功能的多樣化;結構比較簡單，無需其他繁雜的操作即可簡易地完成變形;可實現3次對稱折疊，其體積較小，便于攜帶。同時尺寸設計合理，可滿足1. 4 m-1. 9 m身高騎行者的使用要求。

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