手腳協(xié)同供力人力驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種人力驅(qū)動(dòng)裝置，具體是一種可用于車(chē)、船、飛機(jī)等設(shè)施的多用途手腳協(xié)同供力人力驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]普通自行車(chē)采用腳踏曲柄進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，人力船采用手搖雙漿驅(qū)動(dòng)，人力飛機(jī)采用腳踏曲柄鏈盤(pán)驅(qū)動(dòng)，這些車(chē)船和飛機(jī)的傳統(tǒng)人力驅(qū)動(dòng)裝置受其結(jié)構(gòu)設(shè)置所限，操作者不能實(shí)現(xiàn)手腳協(xié)同并用發(fā)力，導(dǎo)致此類(lèi)人力驅(qū)動(dòng)裝置的使用協(xié)調(diào)性差，效率低下，不能滿足更高的性能需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種可用于車(chē)、船、飛機(jī)等設(shè)施的手腳協(xié)同供力人力驅(qū)動(dòng)裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的具體技術(shù)方案如下:
[0005]—種手腳協(xié)同供力人力驅(qū)動(dòng)裝置，包括手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征是:所述手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)架的前部，其中弓形軸水平直向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與機(jī)架固接的豎直支撐桿的上端管座上，弓形軸前端設(shè)有兩個(gè)水平放置的1 #滑輪，弓形軸后端通過(guò)一個(gè)“匚”形叉口鉸接水平把的中點(diǎn)，水平把左右兩邊設(shè)有接線點(diǎn)；在弓形軸下方設(shè)有兩個(gè)豎置的2 #滑輪，兩個(gè)2 #滑輪的輪軸與弓形軸垂直，2 #滑輪的滑輪架固接于豎直支撐桿上；在2 #滑輪的后下方的機(jī)架上還設(shè)有兩個(gè)豎置的3 #滑輪，在3 #滑輪的后下方的機(jī)架上還設(shè)有一個(gè)水平放置的4 #滑輪，在4 #滑輪的后方的機(jī)架上設(shè)有水平橫向可轉(zhuǎn)動(dòng)的中飛輪軸套，中飛輪軸套上裝有兩個(gè)內(nèi)中飛輪，用兩截鏈條分別繞過(guò)兩內(nèi)中飛輪，兩鏈條的下方鏈頭分別接合繞過(guò)4 #滑輪的下?tīng)恳K兩端，兩鏈條的上方鏈頭分別接兩根上牽引繩，然后兩上牽引繩依次繞過(guò)兩邊的3 #滑輪、2 #滑輪和1 #滑輪，兩繩頭再分別接至水平把左右兩邊的接線點(diǎn)上；所述中飛輪軸套作為手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力輸出點(diǎn)。
[0006]所述腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)架的中后部，腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用杠桿上下往復(fù)擺動(dòng)并配合活抓鏈圈的驅(qū)動(dòng)方式，左右腳各配一套，對(duì)稱分布，其中機(jī)架中后部設(shè)有后上叉架和后下叉架，兩叉架末端共同連接后飛輪軸，后飛輪軸外轉(zhuǎn)動(dòng)連接有后飛輪軸套，后飛輪軸套上設(shè)有兩個(gè)后飛輪；在中飛輪軸套上的兩內(nèi)中飛輪的外側(cè)還各設(shè)有一個(gè)外中飛輪，中飛輪軸套轉(zhuǎn)動(dòng)連接在中飛輪軸外，中飛輪軸通過(guò)支架連接在后上叉架上，兩外中飛輪與兩內(nèi)中飛輪內(nèi)的單向棘輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相反，而兩內(nèi)中飛輪與兩后飛輪內(nèi)的單向棘輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相同；后下叉架兩邊各設(shè)有一個(gè)下鏈輪；在機(jī)架兩側(cè)分別以兩側(cè)的外中飛輪、后飛輪和下鏈輪為三個(gè)頂點(diǎn)，用兩鏈圈分別將它們連接起來(lái)；機(jī)架兩側(cè)各設(shè)一個(gè)腳蹬，腳蹬通過(guò)曲柄活動(dòng)連接在后飛輪軸上并以其作為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，曲柄與后上叉架之間設(shè)有回位拉簧，在曲柄上還設(shè)置抓鏈飛輪與鏈圈的豎立段相嚙合，嚙合點(diǎn)的另一側(cè)設(shè)置壓鏈滾輪，以防松動(dòng)掉鏈，曲柄由此形成杠桿驅(qū)動(dòng)，即曲柄的腳蹬連接點(diǎn)至轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)段為杠桿動(dòng)力臂，抓鏈飛輪嚙合點(diǎn)至轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)段為杠桿阻力臂；所述后飛輪軸套作為腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出點(diǎn)。
[0007]采用本驅(qū)動(dòng)裝置作自行車(chē)驅(qū)動(dòng)時(shí)，機(jī)架前部還設(shè)有豎直的車(chē)叉管，車(chē)叉管內(nèi)裝車(chē)叉軸，車(chē)叉軸下接車(chē)叉，在車(chē)叉內(nèi)安裝前輪，在機(jī)架的后上叉架和后下叉架內(nèi)安裝后輪，后輪由后飛輪軸套進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；機(jī)架的前部還設(shè)有前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
[0008]所述前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)設(shè)置在機(jī)架前部的水平橫向支座管，支座管內(nèi)接換向器的轉(zhuǎn)軸，換向器由轉(zhuǎn)軸和兩換向臂組成，其中第一換向臂水平朝前，第二換向臂豎直向下，均固接在轉(zhuǎn)軸的左端，換向器的轉(zhuǎn)軸與兩換向臂三者之間形成空間上相互垂直的關(guān)系；弓形軸前端連接水平橫向的第一方向臂，車(chē)叉軸上端連接水平橫向的第二方向臂，以豎直連桿連接第一方向臂左端和第一換向臂前端，以水平連桿連接第二換向臂下端和第二方向臂左端，豎直連桿和水平連桿兩端均為球頭關(guān)節(jié)；所述車(chē)叉軸上端的第二方向臂視需要也可以連接在車(chē)叉肩部。
[0009]所述前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也可以采用一對(duì)相互嚙合的錐齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，其中上部的錐齒輪設(shè)置在弓形軸后部，下部的錐齒輪設(shè)置在車(chē)叉軸上端。
[0010]采用本驅(qū)動(dòng)裝置作人力船或飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，在機(jī)架后部的后飛輪軸套上連接一個(gè)大鏈盤(pán)，由大鏈盤(pán)經(jīng)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)小鏈盤(pán)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)一對(duì)相互嚙合的直角錐齒輪，由后級(jí)的直角錐齒輪將動(dòng)力傳輸?shù)铰菪龢?；另外在弓形軸前端連接一牽引繩，通過(guò)牽引繩控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。
[0011]本人力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)雙手推動(dòng)水平把兩端交替前后擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)中飛輪軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，再由中飛輪軸套將動(dòng)力傳至兩外中飛輪，進(jìn)而帶動(dòng)鏈圈轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)結(jié)合雙腳通過(guò)腳蹬驅(qū)動(dòng)曲柄做往復(fù)擺動(dòng)，由曲柄上的抓鏈飛輪活抓鏈圈帶動(dòng)鏈圈轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈圈再通過(guò)后飛輪帶動(dòng)后飛輪軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，由后飛輪軸套將動(dòng)力輸出。由于手腳協(xié)同供力，適合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，協(xié)調(diào)性好，可以獲得更高的效率。本人力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，安全系數(shù)高，輕巧使用，配以相應(yīng)的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，可以直接應(yīng)用在車(chē)、船、飛機(jī)等傳統(tǒng)交通工具上，成本低，效率高，是水陸空小型人力交通工具驅(qū)動(dòng)的理想選擇。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本人力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本人力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本人力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)手、腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為應(yīng)用本人力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自行車(chē)的示意圖。
[0016]圖5為自行車(chē)采用錐齒輪做前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0017]圖6為本人力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用在船或飛機(jī)時(shí)的傳動(dòng)示意圖。
[0018]圖中:1-機(jī)架，2-弓形軸，3-豎直支撐桿，4-管座，5-1 #滑輪，6- “匚”形叉口，7-水平把，8-接線點(diǎn)，9-2 #滑輪，10-滑輪架，11-3 #滑輪，12_4 #滑輪，13-中飛輪軸套，14-內(nèi)中飛輪，15-下?tīng)恳K，16-上牽引繩，17-后上叉架，18-后下叉架，19-后飛輪軸套，20-后飛輪，21-外中飛輪，22-支架，23-下鏈輪，24-鏈圈，25-腳蹬，26-曲柄，27-回位彈簧，28-抓鏈飛輪，29-壓鏈滾輪，30-車(chē)叉管，31-車(chē)叉軸，32-車(chē)叉，33-前輪，34-后輪，35-支座管，36-轉(zhuǎn)軸，37-第一換向臂，38-第二換向臂，39-第一方向臂，40-第二方向臂，41-豎直連桿，42-水平連桿，43-錐齒輪，44-大鏈盤(pán)，45-傳動(dòng)鏈，46-小鏈盤(pán)，47-直角錐齒輪，48-螺旋槳，49-鏈條，50-中飛輪軸，51-后飛輪軸。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1-2所示，本手腳協(xié)同供力人力驅(qū)動(dòng)裝置包括手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)架1的前部，其中弓形軸2水平直向轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與機(jī)架1固接的豎直支撐桿3的上端管座4上，弓形軸2前端設(shè)有兩個(gè)水平放置的1 #滑輪5，弓形軸2后端通過(guò)“匚”形叉口 6鉸接水平把7的中點(diǎn)，水平把7左右兩邊設(shè)有接線點(diǎn)8 ;在弓形軸2下方設(shè)有兩個(gè)豎置的2 #滑輪9，兩個(gè)2 #滑輪9的輪軸與弓形軸2垂直，2 #滑輪9的滑輪架10固接于豎直支撐桿3上；在2 #滑輪9的后下方的機(jī)架1上還設(shè)有兩個(gè)豎置的3 #滑輪11，在3 #滑輪11的后下方的機(jī)架1上還設(shè)有一個(gè)水平放置的4 #滑輪12，在4 #滑輪12的后方的機(jī)架1上設(shè)有水平橫向可轉(zhuǎn)動(dòng)的中飛輪軸套13，中飛輪軸套13上裝有兩個(gè)內(nèi)中飛輪14，用兩截鏈條49分別繞過(guò)兩內(nèi)中飛輪14，兩鏈條49的下方鏈頭分別接合繞過(guò)4 #滑輪12的下?tīng)恳K15兩端，兩鏈條49的上方鏈頭分別接兩根上牽引繩16，然后兩上牽引繩16依次繞過(guò)兩邊的3 #滑輪11、2 #滑輪9和1 #滑輪5，兩繩頭再分別接至水平把7左右兩邊的接線點(diǎn)8上；所述中飛輪軸套13作為手驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力輸出點(diǎn)。
[0021]如圖3所示，腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)架1的中后部，腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用杠桿上下往復(fù)擺動(dòng)并配合活抓鏈圈的驅(qū)動(dòng)方式，左右腳各配一套，對(duì)稱分布，其中機(jī)架1中后部設(shè)有后上叉架17和后下叉架18，兩叉架17、18末端共同連接后飛輪軸51，后飛輪軸51外轉(zhuǎn)動(dòng)連接有后飛輪軸套19，后飛輪軸套19上設(shè)有兩個(gè)后飛輪20 ;在中飛輪軸套13上的兩內(nèi)中飛輪14的外側(cè)還各設(shè)有一個(gè)外中飛輪21，中飛輪軸套13轉(zhuǎn)動(dòng)連接在中飛輪軸50外，中飛輪軸50通過(guò)支架22連接在后上叉架17上，兩外中飛輪21與兩內(nèi)中飛輪14內(nèi)的單向棘輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相反，而兩內(nèi)中飛輪14與兩后飛輪20內(nèi)的單向棘輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方向相同；后下叉架18兩邊各設(shè)有一個(gè)下鏈輪23 ;在機(jī)架1兩側(cè)分別以兩側(cè)的外中飛輪21、后飛輪20和下鏈輪23為三個(gè)頂點(diǎn)，用兩鏈圈24分別將它們連接起來(lái)；機(jī)架1兩側(cè)各設(shè)一個(gè)腳蹬25，腳蹬25通過(guò)曲柄26活動(dòng)連接在后飛輪軸51上并以其作為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，曲柄26與后上叉架17之間設(shè)有回位拉簧27，在曲柄26上還設(shè)置抓鏈飛輪28與鏈圈24的豎立段相嚙合，嚙合點(diǎn)的另一側(cè)設(shè)置壓鏈滾輪29，以防松動(dòng)掉鏈，曲柄26由此形成杠桿驅(qū)動(dòng)，即曲柄26的腳蹬25連接點(diǎn)至轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)段為杠桿動(dòng)力臂，抓鏈飛輪28嚙合點(diǎn)至轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)段為杠桿阻力臂；所述后飛輪軸套作為腳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出點(diǎn)。
[0022]本人力驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，操作者右手向前推、左手向后拉水平把7，左邊的上牽引繩16經(jīng)左側(cè)的1 #、2 #、3 #滑輪5、9、11拉動(dòng)左側(cè)鏈條49，帶動(dòng)左側(cè)的內(nèi)中飛輪14逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)中飛輪軸套13逆時(shí)針