本发明人力交通工具的转向和动力控制系统，涉及一种运用在人力交通工具中用于控制转向和动力的控制系统，包括支架、设置在支架靠后端的座椅、设置在支架上的背手联合控制转向机构及手脚合成控制动力机构；背手联合控制转向机构包括手控转向摇杆、背控转向装置、连接杆，手脚合成控制动力机构包括脚动力传递装置和手动力传递装置。可以用一只手和背同时控制方向，另一只手可以对手动力传递装置施加作用力，在路况好时也可通过背控转向装置控制方向，而将双手完全解放出来，双手可以同时对手动力传递装置施加更大的作用力，使得人力交通工具的驱动动力变得更大，克服了传统完全通过双手控制方向及脚力提供动力的人力交通工具存在的不足之处。
1.一种人力交通工具的转向和动力控制系统，包括支架（11）及设置在支架（11）靠后端的座椅（23），其特征在于，还包括设置在支架（11）上的背手联合控制转向机构及手脚合成控制动力机构；背手联合控制转向机构包括手控转向摇杆（3）、背控转向装置（5）、连接杆（10），手控转向摇杆（3）设置在座椅（23）前侧且其前端与转向转轴（1）连接，背控转向装置（5）设置在座椅（23）后侧，连接杆（10）连接在背控转向装置（5）与转向转轴（1）之间，并能将驾驶者通过背部传递给背控转向装置（5）的转向力传递给转向转轴（1）；手脚合成控制动力机构包括脚动力传递装置（12）和手动力传递装置（14），脚动力传递装置（12）包括脚力传动链轮（22）、脚力踏板（20）、脚力传动链条（19），脚力传动链轮（22）、脚力踏板（20）分别位于座椅（23）的前侧，手动力传递装置（14）包括手部动力摇杆（17）、手力传动链轮（16）、手力传动链条（18），手力传动链轮（16）分别安装在座椅（23）两侧的支架（11）外，手部动力摇杆（17）分别连接在座椅（23）两侧的手力传动链轮（16）上并可带动手力传动链轮（16）转动，在座椅（23）下侧的支架（11）之间设置有动力中心汇合传动轴（13），脚力传动链条（19）通过连接在动力中心汇合传动轴（13）上的链轮将脚动力传递装置（12）的动力传递给动力中心汇合传动轴（13），手力传动链条（18）通过连接在动力中心汇合传动轴（13）两端的链轮将手动力传递装置（14）的动力传递给动力中心汇合传动轴（13），在支架（11）靠后端还设置有驱动人力交通工具行走的驱动轴（25），动力中心汇合传动轴（13）再通过动力汇合链条（15）将动力中心汇合传动轴（13）的动力传递给驱动轴（25）。
2.如权利要求1所述的人力交通工具的转向和动力控制系统，其特征在于，所述手控转向摇杆（3）包括与转向转轴（1）连接的手控连杆（2）及套在手控连杆（2）末端的手控把手（4），通过调整手控连杆（2）套入手控把手（4）内侧的长短可调整手控把手（4）与座椅（23）之间的距离。
3.如权利要求1所述的人力交通工具的转向和动力控制系统，其特征在于，所述背控转向装置（5）包括支承轴承（9）、背控转轴（8）、背控连杆（7）、背控支架（6），支承轴承（9）固定连接在座椅（23）后侧支架（11）之间的横梁上，背控转轴（8）设置在支承轴承（9）中且两端突出支承轴承（9）上下两侧，背控转轴（8）的底端与连接杆（10）后端连接，背控转轴（8）的顶端与背控连杆（7）的底端连接，背控支架（6）套装在背控连杆（7）的顶端，背控连杆（7）与背控支架（6）不可相对转动。
4.如权利要求3所述的人力交通工具的转向和动力控制系统，其特征在于，所述背控支架（6）与背控连杆（7）之间的相对高度可调整，背控连杆（7）为方形连杆。
5.如权利要求1所述的人力交通工具的转向和动力控制系统，其特征在于，所述脚力踏板（20）通过杠杆（21）将脚部动力传递给脚力传动链轮（22），杠杆（21）连接在脚力传动链轮（22）的两侧，两只脚力踏板（20）分别连接在两条杠杆（21）的末端。
6.如权利要求1所述的人力交通工具的转向和动力控制系统，其特征在于，在动力中心汇合传动轴（13）前端设有链轮支承轴（29），链轮支承轴（29）上连接有相对设置的两个脚力传动链轮（22），每个脚力传动链轮（22）分别通过一条脚力传动链条（19）将动力传递给动力中心汇合传动轴（13），两块脚力踏板（20）分别通过固定装置与两条脚力传动链条（19）相对固定连接，脚力踏板（20）的两侧分别连接有导杆（27），在支架（11）内侧缘设有供导杆（27）移动的导槽（28）。
人力交通工具的转向和动力控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种运用在人力交通工具中用于控制转向和动力的控制系统。
背景技术
[0002] 现有人力自行车、人力三轮车等陆上人力交通工具，水路中的脚踏人力船，空中的人力固定翼飞机，上面这些人力交通工具转向通常都靠手动控制，而动力则都靠脚力控制，这种传统的设计存在一些不合理之处，如在路况较好时，一只手就可以控制方向，另一只手则空着，而空着的手却不能为动力系统提供部分动力，同时在路况好时若可以用身体的其它部位控制方向，驾驶者的两只手就可以全部解放出来了。因此有必要发明一种不完全依靠手控制转向和不完全依靠脚力提供动力的人力交通工具控制系统。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种人力交通工具的转向和动力控制系统，通过手或背来控制转向，手脚可共同提供动力，在手不需要控制转向装置时，将手解放出来，可手脚共同为人力交通工具提供动力，使人力交通工具获得更大的动力。
[0004] 本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种人力交通工具的转向和动力控制系统，包括支架及设置在支架靠后端的座椅，还包括设置在支架上的背手联合控制转向机构及手脚合成控制动力机构；背手联合控制转向机构包括手控转向摇杆、背控转向装置、连接杆，手控转向摇杆设置在座椅前侧且其前端与转向转轴连接，背控转向装置设置在座椅后侧，连接杆连接在背控转向装置与转向转轴之间，并能将驾驶者通过背部传递给背控转向装置的转向力传递给转向转轴；手脚合成控制动力机构包括脚动力传递装置和手动力传递装置，脚动力传递装置包括脚力传动链轮、脚力踏板、脚力传动链条，脚力传动链轮、脚力踏板分别位于座椅的前侧，手动力传递装置包括手部动力摇杆、手力传动链轮、手力传动链条，手力传动链轮分别安装在座椅两侧的支架外，手部动力摇杆分别连接在座椅两侧的手力传动链轮上并可带动手力传动链轮转动，在座椅下侧的支架之间设置有动力中心汇合传动轴，脚力传动链条通过连接在动力中心汇合传动轴上的链轮将脚动力传递装置的动力传递给动力中心汇合传动轴，手力传动链条通过连接在动力中心汇合传动轴两端的链轮将手动力传递装置的动力传递给动力中心汇合传动轴，在支架靠后端还设置有驱动人力交通工具行走的驱动轴，动力中心汇合传动轴再通过动力汇合链条将动力中心汇合传动轴的动力传递给驱动轴。
[0005] 本发明的进一步技术方案是：所述手控转向摇杆包括与转向转轴连接的手控连杆及套在手控连杆末端的手控把手，通过调整手控连杆套入手控把手内侧的长短可调整手控把手与座椅之间的距离。
[0006] 本发明的更进一步技术方案是：所述背控转向装置包括支承轴承、背控转轴、背控连杆、背控支架，支承轴承固定连接在座椅后侧支架之间的横梁上，背控转轴设置在支承轴承中且两端突出支承轴承上下两侧，背控转轴的底端与连接杆后端连接，背控转轴的顶端与背控连杆的底端连接，背控支架套装在背控连杆的顶端，背控连杆与背控支架不可相对转动。
[0007] 本发明的更进一步技术方案是：所述背控支架与背控连杆之间的相对高度可调整，背控连杆为方形连杆。
[0008] 本发明的更进一步技术方案是：所述脚力踏板通过杠杆将脚部动力传递给脚力传动链轮，杠杆连接在脚力传动链轮的两侧，两只脚力踏板分别连接在两条杠杆的末端。
[0009] 本发明的更进一步技术方案是：在动力中心汇合传动轴前端设有链轮支承轴，链轮支承轴上连接有相对设置的两个脚力传动链轮，每个脚力传动链轮分别通过一条脚力传动链条将动力传递给动力中心汇合传动轴，两块脚力踏板分别通过固定装置与两条脚力传动链条相对固定连接，脚力踏板的两侧分别连接有导杆，在支架内侧缘设有供导杆移动的导槽。
[0010] 本发明人力交通工具的转向和动力控制系统具有如下有益效果：设置了背手联合控制转向机构及手脚合成控制动力机构，可以通过手控转向摇杆控制方向，也可以由背控转向装置控制方向，也可以一只手和背同时控制方向，在一只手用于控制方向时，另一只手可以对手动力传递装置施加作用力，而增加人力交通工具的驱动动力，在路况好时，完全可以通过背控转向装置控制方向，而将双手完全解放出来，双手可以对手动力传递装置施加更大的作用力，使得人力交通工具的驱动动力变得更大，克服了传统完全通过双手控制方向及脚力提供动力的人力交通工具存在的不足之处。
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明人力交通工具的转向和动力控制系统作进一步的说明。
附图说明
[0012] 图1是本发明人力交通工具的转向和动力控制系统其中背手联合控制转向机构的结构示意图（而未示意出手脚合成控制动力机构）；
[0013] 图2是本发明人力交通工具的转向和动力控制系统其中手脚合成控制动力机构的结构示意图（未示意出驱动轴，且仅示意出背手联合控制转向机构的部分构件）；
[0014] 图3是本发明人力交通工具的转向和动力控制系统的结构示意图；
[0015] 图4是本发明人力交通工具的转向和动力控制系统第二种实施方式的结构示意图（未示意出驱动轴，且仅示意出背手联合控制转向机构的部分构件）；
[0016] 元件标号说明：1-转向转轴,2-手控连杆,3-手控转向摇杆,4-手控把手,5-背控转向装置,6-背控支架,7-背控连杆,8-背控转轴,9-支承轴承,10-连接杆,11-支架,12-脚动力传递装置,13-动力中心汇合传动轴, 14-手动力传递装置,15-动力汇合链条,16-手力传动链轮,17-手部动力摇杆,18-手力传动链条,19-脚力传动链条,20-脚力踏板, 21-杠杆,22-脚力传动链轮, 23-座椅,24-制动手控把手,25-驱动轴,26-后轮,27-导杆,28-导槽,
29-链轮支承轴，30-活节带扣，31-活动连杆，32-固定连杆，33-转向连杆。
具体实施方式
[0017] 如图1至图3所示，本发明人力交通工具的转向和动力控制系统，包括支架11及设置在支架11靠后端的座椅23，还包括设置在支架11上的背手联合控制转向机构及手脚合成控制动力机构。在本实施例中人力交通工具是一种陆路四轮车，当然人力交通工具也可以是陆路、水路、空中等其它人力交通工具。
[0018] 背手联合控制转向机构包括手控转向摇杆3、背控转向装置5、连接杆10，手控转向摇杆3设置在座椅23前侧且其前端与转向转轴1连接，背控转向装置5设置在座椅23后侧，连接杆10连接在背控转向装置5与人力交通工具的转向转轴1之间，并且连接杆10能将驾驶者通过背部传递给背控转向装置5的转向力传递给转向转轴1，转向转轴1的底端与转向连杆33连接，连接杆10前端通过一条一端套在转向转轴1上的转接杆与转向转轴1连接。所述手控转向摇杆3包括与转向转轴1连接的手控连杆2及套在手控连杆2末端的手控把手4，通过调整手控连杆2套入手控把手4内侧的长短可调整手控把手4与座椅23之间的距离，手控把手4可以是方形或圆形直管，手控把手4与手控连杆2的相对位置可以调整是为了身长不一的大多数人员能将手控把手4调整到合适的位置，方便驾驶人力交通工具。
[0019] 背控转向装置5包括支承轴承9、背控转轴8、背控连杆7、背控支架6，支承轴承9通过焊接的方式固定连接在座椅23后侧支架11之间的横梁上，背控转轴8设置在支承轴承9中且两端突出支承轴承9上下两侧，背控转轴8的底端与连接杆10后端连接，背控转轴8的顶端与背控连杆7的底端连接，背控支架6底端套装在背控连杆7的顶端，背控连杆7与背控支架6不可相对转动。背控支架6与背控连杆7之间的相对高度可调整，以适应不同身高的驾驶者，背控连杆7为方形连杆。背控支架的两侧设有活节带扣30，活节带扣30用于固定人肩部与背控转向装置相对位置。背控转向，这里指的是以腰和肩膀为力量作用在肩膀背面的背控转向装置控制转向的简称。
[0020] 手脚合成控制动力机构包括脚动力传递装置12和手动力传递装置14。脚动力传递装置12包括脚力传动链轮22、脚力踏板20、脚力传动链条19，脚力传动链轮22、脚力踏板20分别位于座椅23的前侧。所述脚力踏板20通过杠杆21将脚部动力传递给脚力传动链轮22，杠杆21连接在脚力传动链轮22的两侧，两只脚力踏板20分别连接在两条杠杆21的末端。脚力传动链轮22通过可调节支撑连杆支撑在支架的中部，可调节支撑连杆包括与支架连接固定连杆32及套在固定连杆32后的活动连杆31，脚力传动链轮22设置在活动连杆31的转轴上，可通过调整活动连杆31套进固定连杆32的距离而调整脚力踏板20与座椅23之间的距离，以适应不同腿长的驾驶者。手动力传递装置14包括手部动力摇杆17、手力传动链轮16、手力传动链条18，手力传动链轮16分别安装在座椅23两侧的支架11外，手部动力摇杆17分别连接在座椅23两侧的手力传动链轮16上并可带动手力传动链轮16转动，在座椅23下侧的支架11之间设置有动力中心汇合传动轴13，脚力传动链条19通过连接在动力中心汇合传动轴13上的链轮将脚动力传递装置12的动力传递给动力中心汇合传动轴13，手力传动链条18通过连接在动力中心汇合传动轴13两端的链轮将手动力传递装置14的动力传递给动力中心汇合传动轴13，在支架11靠后端还设置有驱动人力交通工具行走的驱动轴25，动力中心汇合传动轴13再通过动力汇合链条15将动力中心汇合传动轴13的动力传递给驱动轴25。驱动轴25驱动人力四轮车的后轮26行走。
[0021] 在驾驶人力交通工具时，驾驶者上座后用活节带扣30将肩膀与背控连杆7及背控支架6相对固定结合好，身体平直向正前方，背控转向的肩膀部位不能随意乱动，只能用后视镜观察后方，不得扭动肩膀转头观察后方。脚置于脚力踏板20，通过脚动力传递装置12为人力交通工具提供动力，可以通过一只手控转向摇杆3控制方向，也可以由背控转向装置5控制方向，需要由背控转向装置5控制方向时，驾驶者座在座椅23上，只要肩膀左右转动即可控制背控支架6转动，背控支架6转动背控连杆7和背控转轴8会跟着一起转动，背控转轴8即将转向力传递给连接杆10，由连接杆10带动转向转轴1转动，进而达到转向的目的。也可以一只手和背同时控制方向，或只用一只手控制方向，在一只手用于控制方向时，另一只手可以对手动力传递装置14施加作用力，而增加人力交通工具的驱动动力，在路况好时，完全可以通过背控转向装置5控制方向，而将双手完全解放出来，双手可以对手动力传递装置14施加更大的作用力，使得人力交通工具的驱动动力变得更大。当需要制动时，右手不再参加主动力支援而换成手拉制动手控把手24。
[0022] 图4是本发明的第二种实施方式，与上述实施例不同之处是：脚力踏板不是通过杠杆将脚力传递给脚力传动链轮。脚力踏板20直接将脚部的力传递给脚力传动链条19。在动力中心汇合传动轴13前端设有链轮支承轴29，链轮支承轴29上连接有相对设置的两个脚力传动链轮22，每个脚力传动链轮22分别通过一条脚力传动链条19将动力传递给动力中心汇合传动轴13，两块脚力踏板20分别通过固定装置与两条脚力传动链条19相对固定连接，脚力踏板20的两侧分别连接有导杆27，在支架11内侧缘设有供导杆27移动的导槽28。两只脚平行蹬推脚力踏板20，脚力传动链条19不断将动力传递给动力中心汇合传动轴13。采用这种动力传递方法，在全封闭式的人力交通工具中有占用空间小的优势。
[0023] 以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
