[发明专利]人力驱动轨道自行车

说明书

技术领域

本发明涉及依靠人力沿轨道行驶的人力驱动轨道自行车(railbike)，安装可转换方向的单向离合器，多名乘客面对面而坐，不仅可以方便地前进或后退，前进/后退时不更换座位便能够行驶，行驶过程中，面对面而坐的乘客之间可以在简便地换蹬踏板(pedaling)的同时行驶，当转换动力传递方向时，只有在使驱动轮(driving wheel)约束为完全停止状态的情况下，才能够安全地转换单向离合器的动力传递方向。 

背景技术

近来，对有限的石油资源价格逐步走高的忧虑和车辆尾气造成的大气污染等环境问题正在成为严重的社会问题，环保型替代能源开发与新交通工具研究活动热火朝天。于是，出现了电气车辆以及氢燃料车辆等多种工具，特别是作为较近距离移动(交通)工具，对可由人力提供推进力的所谓“人力车”的关注日益高涨。 

目前，可由人力驱动的代表性的运输工具当属由两轮的曲柄轮盘系统(crank wheel system)驱动的普通两轮自行车(bicycle)，这种自行车虽然可以自由行驶，但在结构上不仅行驶安全性很低，而且只能骑乘1人，用作体系性交通工具的现实性很低。 

另外，作为人力车的另一种形态，美国专利271,720号与1,013,041号中提出了一种铁路自行车(railroad velocipede)，操纵杆通过连杆机构(link mechanism)与车轮连接，在操纵杆的往复摆 动运动下，使车轮旋转，同时在铁路上行驶。 

但是，这种铁路自行车在结构上大体与普通自行车类似，前后具有两个主车轮，搭载于轨道一侧铁轨上，一个辅助轮搭载于轨道另一侧铁轨上，支撑及引导车身，因此，骑乘人员限定于1～2人，不仅存在稳定性低的问题，而且由于是用双手驱动操纵杆，行驶中乘客行动受到很大制约，便利性不尽如人意。 

所以，铁路自行车只被部分地用于特定情况的移动工具，比如铁路维修作业等，无法扩大为大众化交通工具。特别是这种铁路自行车具有方向性，只能向一个方向(前进)行驶，当要转换方向(后退)时，必须提起车身调头，十分麻烦。 

另一方面，最近还出现了一种4轮铁路自行车，象普通汽车一样带有4个轮子，可稳定地搭载于轨道两侧铁轨上，通过登踏曲柄轮盘系统，便可轻松行驶，而且安装了多个座位，可以搭乘相对较多的人员。 

可是，这种4轮铁路自行车也只能向一个方向行驶，不能转换方向(前进/后退)，所以，如要后退，必须提起车身调头，而且，行驶中如要更换驾驶员，需要在停止后更换座位，难以确保顺畅的行驶性。因此，在不更换驾驶员的情况下行驶时，驾驶员极可能体力消耗过大，存在难以长距离行驶的问题。 

而且，单向离合器是一种在链传动或皮带传动等主动轴与被动轴向同一方向驱动的动力传递装置中，使主动轴动力只向被动轴一侧方向传递的装置，例如，被广泛应用于自行车或摩托车等不需要转换驱动方向的各种装置。 

另一方面，例如美国专利1,254,434号中提出一种依靠利用链子的曲柄踏板系统在铁路上行驶的人力车，这种情形虽然也要求后退驱动，但以往单向离合器无法变更动力传递方向，因此，当 需要后退时，只能向后推动装置，或提起装置本身，调换方向后行驶。 

为了把这种可以转换方向的单向离合器应用于人力车，外部需要同时具备用于变更动力传递方向的方向转换手段。特别是这种方向转换手段，由于人力车结构特性上的原因，当在行驶过程中操作时，会给装置乃至乘客带来巨大威胁，因此，要求能够在车辆完全停止状态下，安全地转换动力传递方向。 

发明内容

本发明正是为了解决上述以往各项问题而提出的，其目的在于提供一种人力驱动轨道自行车，可以搭乘相对较多的人员，可以同时搭载于轨道的两条铁轨上安全地行驶，而且可以双向行驶，前进/后退转换时，无需调转车身或变更座位就能行驶。 

本发明的另一目的在于提供一种人力驱动轨道自行车，多名人员可以面对面地行驶，在行驶中如果需要，可在不更换座位的情况下随时方便地相互换蹬踏板，从而防止体力消耗过大，能够便利地移动较远距离。 

本发明的另一目的在于提供一种人力驱动轨道自行车，不管前进还是后退，可以始终准确、安全地减速甚至制动，在操作前进/后退方向转换时，可以自动保持制动状态。