專利名稱：一種輪-腿混合型機(jī)械馬的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械馬，特別是一種能夠供人們乘坐的輪-腿混合型機(jī)械馬。
背景技術(shù)：
乘馬行走不僅是一種非常好的娛樂活動(dòng)，而且可以起到鍛煉騎乘者腰部和背部肌肉的健康增進(jìn)效果。但是由于受到飼養(yǎng)成本高和所需場(chǎng)地大的限制，在城市中很難飼養(yǎng)足夠的馬匹供人們騎乘。從節(jié)約成本、消除其飼養(yǎng)問題和方便騎乘的角度出發(fā)，開發(fā)能夠供人們騎乘的機(jī)械馬具有很好的市場(chǎng)前景。目前市場(chǎng)上也有一些機(jī)械馬裝置，其中一部分是那種可以模仿馬或者狗等四足動(dòng)物的行走，但由于其承載能力和步行穩(wěn)定性的制約而并不具備能供人們騎乘的功能。另一·部分機(jī)械馬具有馬或者狗等四足動(dòng)物的外形而且具備供人們騎乘這一功能，但其在搭載騎乘者時(shí)采用在地面滑行的方式而不是采用四足動(dòng)物那樣的步行方式。非常有必要開發(fā)具備供乘坐者騎乘又能模仿四足動(dòng)物步行方式的機(jī)械馬裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠供人們乘坐的輪-腿混合型機(jī)械馬。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種輪-腿混合型機(jī)械馬，包括馬身機(jī)架、夕卜偵販、內(nèi)側(cè)板、連接架、橫桿、導(dǎo)向套、前叉、前輪、轉(zhuǎn)向銷、第一擺桿、第一銷軸、轉(zhuǎn)向桿、轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱、馬頭、馬身、電機(jī)、電機(jī)座、第一鏈輪、第二擺桿、第二銷軸、馬腿、第一鏈條、第三銷軸、滾子、連桿、第四銷軸、曲柄、圓盤凸輪、第一超越離合器、第二鏈輪、轉(zhuǎn)軸、第二超越離合器、第三鏈輪、第二鏈條、鋼套管、第四鏈輪、踏板組件、第五銷軸、曲軸組件和卡板；
所述馬身機(jī)架為框架結(jié)構(gòu)，外側(cè)板的數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架的外側(cè)，內(nèi)側(cè)板的數(shù)量也為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架的內(nèi)側(cè)，該馬身機(jī)架的前部與連接架的一端相固連，該連接架的另一端與橫桿的中部相固連，橫桿的兩端分別固連一個(gè)導(dǎo)向套；前叉的數(shù)量為兩個(gè)且其上部圓柱分別穿過與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向套且能相對(duì)導(dǎo)向套轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)前叉的前部均設(shè)置兩個(gè)相互分開的板件，該兩個(gè)板件之間設(shè)置前輪的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸貫穿前叉的兩個(gè)板件并能相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)；第一擺桿的數(shù)量為2，每個(gè)第一擺桿的一端均套在與其對(duì)應(yīng)的前叉上部圓柱的末端且相對(duì)固定，每個(gè)第一擺桿的另一端通過第一銷軸與轉(zhuǎn)向桿的端部相連接，所述轉(zhuǎn)向桿的中部設(shè)置轉(zhuǎn)向銷；
馬身為內(nèi)部空心的殼體結(jié)構(gòu)，該馬身與馬身機(jī)架的上表面固定連接，馬頭的下方固連轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱，所述轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱插在馬身前部的圓孔內(nèi)，馬頭上固定安裝的卡板前端的缺口正好卡住轉(zhuǎn)向桿上的轉(zhuǎn)向銷；
電機(jī)通過電機(jī)座固定安裝在馬身機(jī)架上，該電機(jī)的輸出軸上固定安裝有第一鏈輪；轉(zhuǎn)軸的兩端分別貫穿兩個(gè)內(nèi)側(cè)板，兩個(gè)圓盤凸輪分別固定安裝在轉(zhuǎn)軸上且分布在內(nèi)側(cè)板的外偵牝每個(gè)圓盤凸輪上均固定有曲柄，每個(gè)曲柄均通過與其對(duì)應(yīng)的第四銷軸與相應(yīng)連桿的一端相連接，每個(gè)連桿的另一端均通過與其對(duì)應(yīng)的第三銷軸與馬腿的中部相連接；第二擺桿的數(shù)量為2，每個(gè)第二擺桿均通過對(duì)應(yīng)的第五銷軸安裝在外側(cè)板上，每個(gè)第二擺桿的一端均設(shè)置有滾子與圓盤凸輪的凸輪曲線輪廓相接觸，每個(gè)第二擺桿的另一端通過對(duì)應(yīng)的第二銷軸與馬腿連接；
在轉(zhuǎn)軸的中部還固定安裝有第一超越離合器和第二超越離合器，在第一超越離合器和第二超越離合器上分別固定有第二鏈輪和第三鏈輪，在第一鏈輪與第二鏈輪之間通過第一鏈條進(jìn)行傳動(dòng)；
鋼套固定在連接架的下部，曲軸組件中的中間轉(zhuǎn)軸穿過該鋼套并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸組件的中間轉(zhuǎn)軸上固定有第四鏈輪，該第四鏈輪與第三鏈輪之間通過第二鏈條進(jìn)行傳動(dòng)，該曲軸組件的兩端分別設(shè)置有一個(gè)踏板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為1)本發(fā)明的輪-腿混合型機(jī)械馬采用輪-腿混合型行走方式，既能讓腿部實(shí)現(xiàn)類似四足動(dòng)物的步行動(dòng)作又能保證騎乘時(shí)的穩(wěn)定性，安全性好；2)具有人力驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種行走模式，可通過人力驅(qū)動(dòng)方式鍛煉腿部肌肉，也可選用電力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其娛樂模式；3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、操作方便和成本較低，發(fā)展前景 較好。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明輪-腿混合型機(jī)械馬的三維結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種輪-腿混合型機(jī)械馬，包括馬身機(jī)架I、外側(cè)板2、內(nèi)側(cè)板3、連接架4、橫桿5、導(dǎo)向套6、前叉7、前輪8、轉(zhuǎn)向銷9、第一擺桿10、第一銷軸11、轉(zhuǎn)向桿12、轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱13、馬頭14、馬身15、電機(jī)16、電機(jī)座17、第一鏈輪18、第二擺桿19、第二銷軸20、馬腿21、第一鏈條22、第三銷軸23、滾子24、連桿25、第四銷軸26、曲柄27、圓盤凸輪28、第一超越離合器29、第二鏈輪30、轉(zhuǎn)軸31、第二超越離合器32、第三鏈輪33、第二鏈條34、鋼套管35、第四鏈輪36、踏板組件37、第五銷軸38、曲軸組件39和卡板40 ；
所述馬身機(jī)架I為框架結(jié)構(gòu)，外側(cè)板2的數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架I的外側(cè)，內(nèi)側(cè)板3的數(shù)量也為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架I的內(nèi)側(cè)，該馬身機(jī)架I的前部與連接架4的一端相固連，該連接架4的另一端與橫桿5的中部相固連,橫桿5的兩端分別固連一個(gè)導(dǎo)向套6 ;前叉7的數(shù)量為兩個(gè)且其上部圓柱分別穿過與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向套6且能相對(duì)導(dǎo)向套6轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)前叉7的前部均設(shè)置兩個(gè)相互分開的板件，該兩個(gè)板件之間設(shè)置前輪8的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸貫穿前叉7的兩個(gè)板件并能相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)；第一擺桿10的數(shù)量為2，每個(gè)第一擺桿10的一端均套在與其對(duì)應(yīng)的前叉7上部圓柱的末端且相對(duì)固定，每個(gè)第一擺桿10的另一端通過第一銷軸11與轉(zhuǎn)向桿12的端部相連接，所述轉(zhuǎn)向桿12的中部設(shè)置轉(zhuǎn)向銷9 ；馬身15為內(nèi)部空心的殼體結(jié)構(gòu)，該馬身15與馬身機(jī)架I的上表面固定連接，馬頭14的下方固連轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱13，所述轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱13插在馬身15前部的圓孔內(nèi)，馬頭14上固定安裝的卡板40前端的缺口正好卡住轉(zhuǎn)向桿12上的轉(zhuǎn)向銷9 ;這樣在讓馬頭14繞轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱13擺動(dòng)時(shí)能通過轉(zhuǎn)向銷9帶動(dòng)第一擺桿10擺動(dòng)從而帶動(dòng)前叉7和前輪8的轉(zhuǎn)向。電機(jī)16通過電機(jī)座17固定安裝在馬身機(jī)架I上，該電機(jī)16的輸出軸上固定安裝有第一鏈輪18 ;轉(zhuǎn)軸31的兩端分別貫穿兩個(gè)內(nèi)側(cè)板3，兩個(gè)圓盤凸輪28分別固定安裝在轉(zhuǎn)軸31上且分布在內(nèi)側(cè)板3的外側(cè)，每個(gè)圓盤凸輪28上均固定有曲柄27，每個(gè)曲柄均通過與其對(duì)應(yīng)的第四銷軸26與相應(yīng)連桿25的一端相連接，每個(gè)連桿25的另一端均通過與其對(duì)應(yīng)的第三銷軸23與馬腿21的中部相連接；
第二擺桿19的數(shù)量為2，每個(gè)第二擺桿19均通過對(duì)應(yīng)的第五銷軸38安裝在外側(cè)板2上，每個(gè)第二擺桿19的一端均設(shè)置有滾子24與圓盤凸輪28的凸輪曲線輪廓相接觸，每個(gè)第二擺桿19的另一端通過對(duì)應(yīng)的第二銷軸20與馬腿21連接；
在轉(zhuǎn)軸31的中部還固定安裝有第一超越離合器29和第二超越離合器32，在第一超越離合器29和第二超越離合器32上分別固定有第二鏈輪30和第三鏈輪33，在第一鏈輪18與第二鏈輪30之間通過第一鏈條22進(jìn)行傳動(dòng)；
鋼套35固定在連接架4的下部，曲軸組件39中的中間轉(zhuǎn)軸穿過該鋼套并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述曲軸組件39的中間轉(zhuǎn)軸上固定有第四鏈輪36，該第四鏈輪36與第三鏈輪33之間通過第二鏈條34進(jìn)行傳動(dòng)，該曲軸組件39的兩端分別設(shè)置有一個(gè)踏板37。所述兩個(gè)曲柄27安裝在對(duì)應(yīng)圓盤凸輪28上的相位差為180°，以保證兩個(gè)馬腿21交替步行前進(jìn)。結(jié)合圖1，本發(fā)明的輪-腿混合型機(jī)械馬工作原理如下
所述輪-腿混合型機(jī)械馬共有兩種工作模式人力驅(qū)動(dòng)模式和電力驅(qū)動(dòng)模式。在安裝兩個(gè)超越離合器時(shí)，設(shè)置第一超越離合器29在第二鏈輪30順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、第二超越離合器32在第三鏈輪33順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為結(jié)合狀態(tài)。米用人力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，電機(jī)16處于切斷狀態(tài),通過騎乘者騎在馬身15上,用騎自行車一樣的動(dòng)作雙腳交替踩兩個(gè)踏板組件37帶動(dòng)曲軸組件39和第四鏈輪36按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第二鏈條34帶動(dòng)第三鏈輪33和第二超越離合器32 —起順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由此帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸31順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二鏈輪30保持不動(dòng)；此時(shí)，轉(zhuǎn)軸31的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)固定于轉(zhuǎn)軸31上的圓盤凸輪28轉(zhuǎn)動(dòng)；圓盤凸輪28帶動(dòng)曲柄27轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)圓盤凸輪28的凸輪曲線輪廓會(huì)通過滾子24推動(dòng)第二擺桿19擺動(dòng)，這樣曲柄27帶動(dòng)連桿25和馬腿21運(yùn)動(dòng)的過程中馬腿21還受到第二擺桿19擺動(dòng)的作用，綜合起來實(shí)現(xiàn)馬腿21的步行動(dòng)作。采用電力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，電機(jī)16處于接通狀態(tài)，其順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)通過第一鏈輪18和第一鏈條22傳動(dòng)到第二鏈輪并通過第一超越離合器29帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸31順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而同時(shí)由于第二超越離合器32處于分離狀態(tài)無法帶動(dòng)第三鏈輪33的轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)，轉(zhuǎn)軸31的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)固定于轉(zhuǎn)軸31上的圓盤凸輪28轉(zhuǎn)動(dòng)；圓盤凸輪28帶動(dòng)曲柄27轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)圓盤凸輪28的凸輪曲線輪廓會(huì)通過滾子24推動(dòng)第二擺桿19擺動(dòng)，這樣曲柄27帶動(dòng)連桿25和馬腿21運(yùn)動(dòng)的過程中馬腿21還受到第二擺桿19擺動(dòng)的作用，綜合起來實(shí)現(xiàn)馬腿21的步行動(dòng)作。當(dāng)騎乘本發(fā)明的一種輪-腿混合型機(jī)械馬時(shí)，一方面可以通過機(jī)械馬的馬腿21的交替步行感受騎馬的樂趣，同時(shí)在騎乘過程中馬身在前后方向上間歇式運(yùn)動(dòng)對(duì)騎乘者的腰部和背部肌肉有一定的鍛煉效果；如果采用人力驅(qū)動(dòng)模式來騎乘該輪-腿混合型機(jī)械馬，則能起到鍛煉腿部肌肉的效果。
權(quán)利要求
1.一種輪-腿混合型機(jī)械馬，其特征在于，包括馬身機(jī)架[I]、外側(cè)板[2]、內(nèi)側(cè)板[3]、連接架[4]、橫桿[5]、導(dǎo)向套[6]、前叉[7]、前輪[8]、轉(zhuǎn)向銷[9]、第一擺桿[10]、第一銷軸[11]、轉(zhuǎn)向桿[12]、轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱[13]、馬頭[14]、馬身[15]、電機(jī)[16]、電機(jī)座[17]、第一鏈輪[18]、第二擺桿[19]、第二銷軸[20]、馬腿[21]、第一鏈條[22]、第三銷軸[23]、滾子[24]、連桿[25]、第四銷軸[26]、曲柄[27]、圓盤凸輪[28]、第一超越離合器[29]、第二鏈輪[30]、轉(zhuǎn)軸[31]、第二超越離合器[32]、第三鏈輪[33]、第二鏈條[34]、鋼套管[35]、第四鏈輪[36]、踏板組件[37]、第五銷軸[38]、曲軸組件[39]和卡板[40]； 所述馬身機(jī)架[I]為框架結(jié)構(gòu)，外側(cè)板[2]的數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架[I]的外側(cè)，內(nèi)側(cè)板[3]的數(shù)量也為兩個(gè)且對(duì)稱設(shè)置在馬身機(jī)架[I]的內(nèi)側(cè)，該馬身機(jī)架[I]的前部與連接架[4]的一端相固連，該連接架[4]的另一端與橫桿[5]的中部相固連，橫桿[5]的兩端分別固連一個(gè)導(dǎo)向套[6];前叉[7]的數(shù)量為兩個(gè)且其上部圓柱分別穿過與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向套[6]且能相對(duì)導(dǎo)向套[6]轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)前叉[7]的前部均設(shè)置兩個(gè)相互分開的板件，該兩個(gè)板件之間設(shè)置前輪[8]的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸貫穿前叉[7]的兩個(gè)板件并能相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)；第一擺桿[10]的數(shù)量為2，每個(gè)第一擺桿[10]的一端均套在與其對(duì)應(yīng)的前叉[7]上部圓柱的末端且相對(duì)固定，每個(gè)第一擺桿[10]的另一端通過第一銷軸[11]與轉(zhuǎn)向桿[12]的端部相連接，所述轉(zhuǎn)向桿[12]的中部設(shè)置轉(zhuǎn)向銷[9]； 馬身[15]為內(nèi)部空心的殼體結(jié)構(gòu)，該馬身[15]與馬身機(jī)架[I]的上表面固定連接，馬頭[14]的下方固連轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱[13]，所述轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱[13]插在馬身[15]前部的圓孔內(nèi)，馬頭[14]上固定安裝的卡板[40]前端的缺口正好卡住轉(zhuǎn)向桿[12]上的轉(zhuǎn)向銷[9]； 電機(jī)[16]通過電機(jī)座[17]固定安裝在馬身機(jī)架[I]上，該電機(jī)[16]的輸出軸上固定安裝有第一鏈輪[18];轉(zhuǎn)軸[31]的兩端分別貫穿兩個(gè)內(nèi)側(cè)板[3]，兩個(gè)圓盤凸輪[28]分別固定安裝在轉(zhuǎn)軸[31]上且分布在內(nèi)側(cè)板[3]的外側(cè)，每個(gè)圓盤凸輪[28]上均固定有曲柄[27]，每個(gè)曲柄均通過與其對(duì)應(yīng)的第四銷軸[26]與相應(yīng)連桿[25]的一端相連接，每個(gè)連桿[25]的另一端均通過與其對(duì)應(yīng)的第三銷軸[23]與馬腿[21]的中部相連接； 第二擺桿[19]的數(shù)量為2，每個(gè)第二擺桿[19]均通過對(duì)應(yīng)的第五銷軸[38]安裝在外側(cè)板[2]上，每個(gè)第二擺桿[19]的一端均設(shè)置有滾子[24]與圓盤凸輪[28]的凸輪曲線輪廓相接觸，每個(gè)第二擺桿[19]的另一端通過對(duì)應(yīng)的第二銷軸[20]與馬腿[21]連接； 在轉(zhuǎn)軸[31]的中部還固定安裝有第一超越離合器[29]和第二超越離合器[32]，在第一超越離合器[29]和第二超越離合器[32]上分別固定有第二鏈輪[30]和第三鏈輪[33]，在第一鏈輪[18]與第二鏈輪[30]之間通過第一鏈條[22]進(jìn)行傳動(dòng)； 鋼套[35]固定在連接架[4]的下部，曲軸組件[39]中的中間轉(zhuǎn)軸穿過該鋼套并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述曲軸組件[39]的中間轉(zhuǎn)軸上固定有第四鏈輪[36]，該第四鏈輪[36]與第三鏈輪[33]之間通過第二鏈條[34]進(jìn)行傳動(dòng)，該曲軸組件[39]的兩端分別設(shè)置有一個(gè)踏板[37]。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輪-腿混合型機(jī)械馬，其特征在于，兩個(gè)曲柄[27]安裝在對(duì)應(yīng)圓盤凸輪[28]上的相位差為180°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪-腿混合型機(jī)械馬，包括馬身機(jī)架、外側(cè)板、內(nèi)側(cè)板、連接架、橫桿、導(dǎo)向套、前叉、前輪、轉(zhuǎn)向銷、第一擺桿、第一銷軸、轉(zhuǎn)向桿、轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱、馬頭、馬身、電機(jī)、電機(jī)座、第一鏈輪、第二擺桿、第二銷軸、馬腿、第一鏈條、第三銷軸、滾子、連桿、第四銷軸、曲柄、圓盤凸輪、第一超越離合器、第二鏈輪、轉(zhuǎn)軸、第二超越離合器、第三鏈輪、第二鏈條、鋼套管、第四鏈輪、踏板組件、第五銷軸、曲軸組件和卡板；本發(fā)明的輪-腿混合型機(jī)械馬采用輪-腿混合型行走方式，既能讓腿部實(shí)現(xiàn)類似四足動(dòng)物的步行動(dòng)作又能保證騎乘時(shí)的穩(wěn)定性，安全性好。
文檔編號(hào)A63G19/20GK102895783SQ20121038185
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者陶衛(wèi)軍, 劉奇超, 王棟, 紀(jì)木興, 王冬碩, 孫國(guó)棟 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)