專利名稱：往復牽拽式人力驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自行車等代步工具性質的人力驅動裝置。
背景技術：
長期以來，已有自行車等慣用的驅動裝置是由中軸、曲柄等組成，其缺點是，中軸只能設置在車輪圓周以外，曲柄不能數(shù)倍延長等造成限制束縛問題，因此，慣用的騎車姿勢只有坐立式；慣用的支撐身體的部位只是臀部，當下肢疲勞時，只能靠慣性滑行的辦法解除疲勞，而這種慣性維持時間不長，疲勞的下肢得不到完全恢復不得不繼續(xù)驅車；當迎風阻力大時，只能靠貓腰的辦法減小迎風阻力；當臀部疲勞時，只能靠兩半臀部交替支撐身體的辦法緩解疲勞，這些體會和感受盡人皆知，要想改變這種狀況，必須改變傳統(tǒng)人力驅動裝置的限制束縛問題。
中國實用新型公開說明書CN2507772Y公開了一種人力驅動裝置，它是由兩側杠桿彼此做反向擺動，牽引與之相連的纏繞在飛輪槽中的鋼絲繩進行驅動，這種人力驅動裝置雖然有所進步，但存在設計缺點，因而仍存在限制束縛問題。首先，在杠桿方面，其實際操作是雙手平時握在把套位置，雙手參與驅動時必須從把套位置向中間位置挪并得很近，以此減小扭力才能進行驅動，即使這樣也不能完全消除扭力，因為雙手在前叉立管兩側彼此反向做驅動動作而產(chǎn)生的扭力，只要是這種方式，不管雙手挪并得距離多小其扭力永遠存在，只是大小不同而已。這扭力問題不但造成車把不穩(wěn)而且費力，雙手施加的力不能完全用于驅動，還必須將一部分力用來抵消扭力，它只能應用于三輪車的車型，因為是三個輪車把再不穩(wěn)也倒不了車，除此之外，杠桿在實際應用中其動力臂和阻力臂以及軸套之間的角度、寬度等都為適應應用需要而變化，兩側阻力臂相距寬度必須隨兩側飛輪相距寬度變化，兩側動力臂相距寬度必須隨人體和車體寬度變化，動力臂與四肢之間和阻力臂與飛輪之間都需要最佳角度，等等。而已有裝置中杠桿的動力臂和阻力臂是根直桿，這極大的限制了其實際應用的實用性，另外，在設計杠桿結構時還應考慮人體生理特點才能更好的發(fā)揮人體潛能。其次，在飛輪改制方面，將起驅動作用和回復作用的兩根鋼絲繩置于一個凹槽內(nèi)，致使處于展開和纏繞狀態(tài)的兩根鋼絲繩相互纏裹摩擦，鋼絲繩在千斤頂端位置連接固緊，其因緊條件和效果不佳，千斤有時受鋼絲繩干擾不能有效離合，造成摩擦阻力和部件摩損，狀態(tài)保持器結構復雜，還有，鋼絲繩互連定位裝置也存在設計缺點，滑輪的槽平分線到動力臂的相交點是鋼絲繩與動力臂的最佳連接點，杠桿在做往復擺動過程中，其接點會在滑輪的槽平分線的上下作弧弦運動，弧弦兩端點與弧弦中間點存在距離差，這會出現(xiàn)兩種矛盾要么滿足距離差變化而讓與動力臂相連的鋼絲繩具有一定松弛度，但這會使車把產(chǎn)生前后晃動；要么滿足車把穩(wěn)定而讓與動力臂相連的鋼絲繩繃緊，但這會使杠桿擺動阻力加大，甚至擺動幅度很小，這些都說明這種人力驅動裝置不能徹底改變傳統(tǒng)人力驅動裝置的限制束縛問題，因此傳統(tǒng)人力驅動裝置給人們帶來的不利方面也不能徹底改變。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種往復牽拽式人力驅動裝置，以解決上述設計缺點，尤其是解決為實現(xiàn)雙驅動功能而存在的扭力問題和傳統(tǒng)的坐立式騎姿的單一性問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置包括杠桿、變速器、鏈子、拉簧和雙凹槽飛輪。所述杠桿其動力臂和阻力臂及輔助阻力臂以軸套為圓心在平面上形成一定角度后焊接在與平面垂直的軸套上，并將車把與兩側動力臂上端固定成連體結構而構成，其中的阻力臂在兩側設置朝向相反，所述變速器的結構是，阻力臂末端焊接軸架，將定滑輪裝配于此，這種定滑輪的槽型為三角形，滑動架上設有兩個或三個定滑輪，此定滑輪的槽型是符合阻力臂圓度的半圓形，還設有固緊接點和連接鏈子的接點，滑動架與阻力臂裝配，調節(jié)輪設置在車把或動力臂上，鋼絲繩繞過調節(jié)輪，通過若干個裝配在杠桿上的定滑輪，穿過固緊接點后按原路線返回到調節(jié)輪上，這樣形成的閉合鋼絲繩在固緊接點和調節(jié)輪上被固緊，當轉動調節(jié)輪時，滑動架在阻力臂上滑動，即改變了阻力臂的長度，所述鏈子的每節(jié)由銷軸、內(nèi)片和外片構成，所述拉簧起調節(jié)鏈子長度變化作用，所述雙凹槽飛輪的結構是，將平擋設計成，外徑邊沿是雙凹槽的外緣，內(nèi)徑邊沿是軸碗或鑲軸碗的凹臺，此軸碗與心子之間靠滾珠滑動接觸，平檔約中間圓周部位設有鏍絲穿孔和千斤軸孔，將外套設計成隔片和支撐環(huán)結構，隔片內(nèi)徑設有能容讓千斤擺動的半截豁口，此豁口對應支撐環(huán)豁口將隔片設置在支撐環(huán)上且在兩平擋之間構成雙凹槽，支撐環(huán)外徑靠近豁口邊沿處設有千斤簧孔，對應這個千斤簧孔的千斤頂端下方處也設有千斤簧孔，千斤簧插入二孔中，這樣，當千斤不受鏈子纏壓時，千斤由于千斤簧的彈力作用與心子上的刺輪是脫離的，當千斤受鏈子纏壓時，由于千斤簧的彈力小于鏈子纏壓力，所以千斤朝心子擺動而頂住心子上的刺輪某一齒，支撐環(huán)上還設有裝配兩個平擋的鏍絲孔和連接兩條鏈子的接點，兩側各部件的連接關系是，一條鏈子的一端與阻力臂上的滑動架的接點連接，另一端在凹槽中纏繞并與支撐環(huán)上的接點連接；另一條鏈子的一端與輔助阻力臂上連接的一小段拉簧連接，另一端在相鄰凹槽中纏繞并與支撐環(huán)上的另一接點連接，這兩條鏈子在雙凹槽中彼此纏繞方向相反，其中一側的兩條鏈子在雙凹槽飛輪與阻力臂，輔助阻力臂之間構成交叉連接，兩側各部件的牽拽運動關系是，當兩側杠桿以軸套為圓心共同做順時針擺動時，處于趨向離開雙凹槽飛輪的阻力臂起牽拽驅動作用，與阻力臂相連的鏈子在凹槽中處于逆時針展開狀態(tài)；處于趨向靠近雙凹槽飛輪的輔助阻力臂不起牽拽回復作用，與輔助阻力臂相連的鏈子在相鄰凹槽中處于逆時針纏繞狀態(tài)；此時，平擋處于逆時針轉動狀態(tài)；千斤處于頂住心子上的刺輪某一齒的狀態(tài)；心子處于逆時針轉動狀態(tài)，在另一側，處于趨向靠近雙凹槽飛輪的阻力臂不起牽拽驅動作用，與阻力臂相連的鏈子在凹槽中處于順時針纏繞狀態(tài)；處于趨向離開雙凹槽飛輪的輔助阻力臂起牽拽回復作用，與輔助阻力臂相連的鏈子在相鄰凹槽中處于順時針展開狀態(tài)；此時，平擋處于順時針轉動狀態(tài)；千斤處于脫離心子上的刺輪某一齒狀態(tài)；心子處于逆時針轉動狀態(tài)，當兩側杠桿擺動到一定程度時則以軸套為圓心共同朝相反方向擺動，兩側各部件也朝各自相反方向運動，只有心子始終朝同一個方面轉動，這樣形成往復牽拽驅動過程。該往復牽拽式人力驅動裝置還包括杠桿的其它結構方式和雙凹槽飛輪的其它結構方式。
所述拉簧是因為阻力臂、輔助阻力臂以軸套為圓心作弧弦擺動以及滑動架在阻力臂上滑動都產(chǎn)生鏈子長度變化而設置的。所述變速器是慣稱，設計者的目的是，每個人的力量不同，所以每個人通過變速器達到符合個人所施加的力，包括每個人適應迎風阻力大小的要求，還有一個目的是將此裝置用于工業(yè)設備，如拖拉貨物的地牛設備，在平坦地面時可將阻力臂調長，遇到上坡地面或坑洼地面時就將阻力臂調短。上述結構方式是雙向驅動方式，即雙手共同做往復擺動動作都在做驅動，由于采取雙手共同做同向驅動動作的設計，所以雙手在車把兩端施加的力容易達到平衡，因此不存在扭力問題，上肢的生理特點是靈活，所以讓雙手即控制方向又參與驅動，而臂力小于腿力，所以將杠桿設計成連體結構使雙手的合力比單手力大，圍繞連體構思還有一個兩側軸套與一根動力臂構成連體的杠桿結構方式。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中杠桿動力臂可設計成，將一根管的上端與車把固定，下端是軸和軸套而形成動力臂結構，此軸套在中間位置與兩側杠桿軸套焊接成連體結構而構成杠桿，動力臂下端的軸上裝配鏈輪用于連接方向控制裝置，其結構是，兩個鏈輪分別裝配在動力臂下端的軸上和前叉的立管位置，防擰裝置由內(nèi)套、外套和滾珠構成，內(nèi)外套上設有連接鏈條的接點，將兩根鏈條分別繞在兩個鏈輪上，兩根鏈條的兩端分別繞過兩側定滑輪后與防擰內(nèi)套接點連接，其中一根鏈條穿過兩側軸套，將另兩根鏈條分別通過和繞過若干個裝配在車架兩側的定滑輪，然后將兩根鏈條的兩端分別與各自一側的防擰外套接點連接，其中兩側軸套實際已是中心有孔的軸，從兩側軸孔伸出的鏈條必須與軸心重合，其中定滑輪的槽型是梯形，其中防擰裝置的作用是防止在兩端連接的鏈條發(fā)生絞轉，將此杠桿結構設置在車架上，雙手即能往復擺動進行驅動，又能扭動動力臂使前叉在兩側鏈條的牽制下而隨之扭動，這種杠桿結構方式不存在扭力問題。因這種杠桿結構方式是單臂所以同樣適用于地牛設備，將杠桿設置在導向輪架上，將雙凹槽飛輪設置在導向輪軸上，這樣的驅動方式比已有的地牛用人推人拉的驅動方式省力數(shù)倍。
以上都是將兩側杠桿設計成連體結構方式來實現(xiàn)雙驅動和解決扭力問題，還有下面三種為分體結構方式的杠桿即能實現(xiàn)雙驅動又能解決扭力問題的設計方案。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中的杠桿可設計成，中空軸上垂直固定一個軸，此軸與主動阻力臂一端的軸套裝配，在前管或車架上焊接支架，支架上焊接軸架，中空軸裝配在軸架上，這個中空軸是圓心有孔的軸，中空軸孔正對前叉立管上固定輪的槽，動力臂一端與中空軸固定連接，另一端的軸套與旋轉握把兒裝配，旋轉握把兒下端的軸上裝配固定輪，用來連接方向控制裝置，其結構是，兩個固定輪分別裝配在旋轉握把兒下端的軸上和前叉的立管位置，鋼絲繩繞過一個固定輪，通過若干個設置在杠桿上的定滑輪后穿過中空軸和定滑輪，此處的兩條鋼絲繩盡量與軸心重合，然后繞過另一個固定輪后按原路線返回到起始固定輪，這樣形成的閉合鋼絲繩在兩個固定輪上被固緊，當旋轉握把被扭動時，前叉在鋼絲繩的牽制下隨之扭動，阻力臂和輔助阻力臂以及軸套設置在前叉上，主動阻力臂末端與阻力臂末端之間構成活動連接，這樣相同的杠桿結構在兩側與牽制裝置連接，其結構是，同時排列的兩個定滑輪或兩組同心排列的兩個定滑輪的軸線與杠桿的軸套軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，鋼絲繩繞過一側軸套和定滑輪，又繞過另一側的軸套和定滑輪后返回到起始軸套上，這樣形成的閉合鋼絲繩在兩側軸套上的固緊接點被固緊，牽制裝置控制兩側杠桿只能做彼此反向擺動動作，兩組同心排列的兩個定滑輪的結構應用于兩側軸套相隔距離大的情況。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中杠桿的軸套軸線與雙凹槽飛輪的軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，若干個起導向作用的定滑輪控制鏈子對準雙凹槽以免鏈子脫槽，若將這種杠桿結構方式應用在俯臥式車型的前叉上，從迎面看，杠桿就像鳥兒的翅膀那樣上下擺動著做驅動，由于同時向前叉立管兩側施加的力容易達到平衡，所以不存在扭力問題，若是應用在腳踏船和小型漁船上以驅動鏍旋槳，其中杠桿是縱向驅動方式，杠桿的軸套裝配在與船體相連的軸架上，雙凹槽飛輪裝配在與鏍旋漿相連的軸上，此軸裝配在與船體相連的軸架上，此種驅船方式會比已有的驅船方式速度快而且省力，漁民不用總是站著搖槳，可以采取坐立式或仰臥式用四肢交替驅動鏍旋槳，由此還可減少柴油機在水上的使用，避免柴油污染環(huán)境。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中的杠桿可設計成，支架與車架焊接，軸架與支架焊接，中空軸與軸架裝配，阻力臂和用于下肢的動力臂分別與杠桿軸套垂直焊接，用于上肢的動力臂下端的軸套與杠桿軸套垂直焊接，阻力臂一端的軸套靠近內(nèi)側軸架與中空軸固定裝配，用于下肢的動力臂一端的軸套靠近阻力臂與中空軸滑動裝配，用于上肢的動力臂一端的軸套靠近外側軸架與中空軸滑動裝配，此動力臂下端的軸連接方向控制裝置，兩個動力臂上設置離合裝置，其結構是，兩個定滑輪設置在靠近動力臂兩端位置，鋼絲繩繞在兩個定滑輪上并且被固緊，其中一個定滑輪與控制柄連接，拉簧一端連接控制柄上的接點，另一端連接與動力臂相連的接點，拉簧起保持所選定的銷桿狀態(tài)作用，銷桿靠近另一個定滑輪附近位置在鋼絲繩上被固緊，并使銷桿正對軸套上的孔和中空軸上的孔，這樣當扭動控制柄時，銷桿保持在或上和或下的位置，用于下肢的控制柄是丫叉形供腳尖和腳跟蹬踏之用，用于上肢的銷桿或是插入軸套和中空軸孔中；或是插入與支架固定連接的支架孔中，使其動力臂在不參與驅動時暫與車架形成一體，這樣的杠桿結構方式在兩側設置相同，牽制裝置與兩側中空軸和軸套連接，這種杠桿結構是兩個動力臂共用一個阻力臂，從而實現(xiàn)雙驅動功能，同時雙手照樣通過方向控制裝置來控制方向。
下肢的生理特點是，雙腳沒有雙手靈活，所以雙腳只適合做蹬踏驅動動作，腿力大于臂力，所以適合做交替驅動動作，而不適合做同向驅動動作，若下肢做同向驅動動作，伸腿時很輕松；屈腿時就很費力，所以適合于上肢的連體杠桿結構方式不適合于下肢，因此為下肢設計出下面兩種分體的杠桿結構方式。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中杠桿可設計成，動力臂和阻力臂及輔助阻力臂以軸套為圓心在平行面上形成一定角度后焊接在與平行面垂直的軸套上而構成杠桿，這樣相同的杠桿結構在兩側連接牽制裝置。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中杠桿可設計成，動力臂和阻力臂以軸套為圓心在平行面上形成一定角度后焊接在與平行面垂直的軸套上而構成杠桿，這樣相同的杠桿結構在兩側連接牽制裝置，輔助阻力臂用定滑輪代替，定滑輪軸線與雙凹槽飛輪軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，因此，定滑輪與雙凹槽飛輪之間連接的鏈子中間部位需連接一個鏈瓣，其鏈瓣是兩幫帶銷軸孔的兩個槽型鐵旋轉90°度對接構成，這種杠桿結構方式在不適合設置輔助阻力臂時應用。
上述兩種杠桿結構方式都考慮到在實際應用時，阻力臂位置隨飛輪位置而定，動力臂位置隨人體和車體寬度而定的實用條件，因此動力臂和阻力臂在平行面上而不是在平面上。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中杠桿可按不同需要設置在車架的所需位置上，因此能實現(xiàn)坐立式，即用于上肢驅動的杠桿設置在前叉上，其動力臂與前叉立管平行，用于下肢驅動的杠桿設置在車架尾端；俯臥式，即用于上肢驅動的杠桿設置在前叉上，其動力臂與前叉立管形成一定角度，用于下肢驅動的杠桿設置在軸棍和衣架之間的車架上，下頜支架和胸部支架在前管附近與車架連接，腹部支架與鞍坐連接，當俯臥式被勞時可換成坐立式，這時，下頜支架和胸部支架可折疊縮小，動力臂和鞍坐可恢復到坐立式位置；仰臥式，即原前車輪在后，原后車輪在前且在兩腿之間位置，臀部在鞍坐位置，腰部和背部倚在躺椅式靠背位置，頭部倚在頭枕位置，可應用連體杠桿結構方式設置在前叉上，也可應用分體杠桿結構方式設置在車架上，能對所述的各種杠桿結構方式之間重組分配，如敘述的動力臂和阻力臂不在平面上面在平行面上的杠桿結構方式幾乎所有所述的各種杠桿結構在實際應用中都會出現(xiàn)不在平面上而在平行面上的情況，圖18所示的杠桿結構方式就是在平行面上的例證，還有應用于驅動鏍旋槳的結構方式就是圖16所示結構和圖22所示結構的重組互配得來的等等。該裝置不僅應用于人力代步工具，還應用于以此裝置為人力驅動力的所有設備，如應用于地牛設備和小型船只等。
該往復牽拽式人力驅動裝置其中雙凹槽飛輪可以通過沖壓方法制造，其中平擋內(nèi)徑邊沿可沖壓成軸碗，這需徑熱處理，若將平擋內(nèi)徑邊沿沖壓成鑲軸碗的凹臺，這就不需熱處理，平擋也可通過機械加工制造，如果將支撐環(huán)分成兩半兒后與平擋形成一體，那只有平擋和隔片而沒有外套了，其平擋的結構是，外徑邊沿是雙凹槽外緣，內(nèi)側約中間部位是由一半兒支撐環(huán)與平擋形成一體而演變來的稱作凸起環(huán)，凸起環(huán)上設有千斤軸孔；裝配兩個平擋的鏍絲孔；放置千斤的豁口；一道能插入千斤簧的槽和連接兩條鏈子的兩個接點，平擋內(nèi)徑內(nèi)側加工成軸碗。
在實際應用中會出現(xiàn)重載或要求結實牢固的情況，這時鏈子與凹槽之間相連的接點就顯得不結實牢固，為此將鏈輪設置在平擋中間，鏈子用已有自行車的鏈條代替，一側平擋外徑邊沿沒有凹槽外緣，另一側平擋外徑邊沿有凹槽外緣而構成凹槽，在鏈條與凹槽之間可以設置隔片也可不設，這樣的結構形成不只是接點使鏈條與雙凹槽飛輪連接，還包括鏈輪的每個齒，這種結構保證結實耐用。
本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置與已有自行車等人力驅動裝置相比的優(yōu)點是，解決了扭力問題，雙手不在是必須從兩端把套位置向中間位置挪并得很近才能進行驅動的操作條件，不用顧忌扭力，雙手握在把套位置可以百分之百的對杠桿施加驅動力，而且可用暴發(fā)力而車把仍然穩(wěn)定，人體四肢的雙驅動功能在所有車型上真正得以實現(xiàn)，當下肢疲勞時上肢可進行驅動，使疲勞的下肢完全得到恢復，當上肢疲勞時也是如此。設計出動力臂與阻力臂的角度、寬度和其它結構方式的方案，使杠桿可按不同需要設置在車架的所需位置上，因而能實現(xiàn)坐立式、俯臥式和仰臥式騎姿，使支撐身體的面積由原來的臀部面積擴大到腰部和背部或腹部和胸部，即支撐面積增加數(shù)倍，而迎風面積減少數(shù)倍。有的杠桿結構方式?jīng)]有左右變化，因此可在車上設置罩棚，這比在已有自行車上設置遮陽傘架能經(jīng)風雨，阻力臂長短可調增加了變速功能，連體和分體的杠桿結構方式更符合人體生理特點，雙凹槽飛輪使兩條鏈子互不干擾纏裹，鏈子也比鋼絲繩結實耐用，該往復牽拽式人力驅動裝置還應用于以此裝置為人力驅動力的所有設備。
本實用新型將通過附圖加以說明。


圖1至圖6是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第一實施方式的基本結構示意圖。
圖7至圖9是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第二實施方式的基本結構示意圖。
圖10是用于拖拉貨物的地牛設備的基本結構示意圖。
圖11是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置應用于地牛設備的基本結構示意圖。
圖12至圖15是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第三實施方式的基本結構示意圖。
圖16是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第四實施方式的基本結構示意圖。
圖17是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置應用于驅動鏍旋槳的基本結構示意圖。
圖18至圖20是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第五實施方式的基本結構示意圖。
圖21是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第六實施方式的基本結構示意圖。
圖22和圖30是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第七實施方式的基本結構示意圖。
圖23至圖26是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置實現(xiàn)坐立式、俯臥式和仰臥式騎姿示意圖。
圖27和圖28是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第八實施方式的基本結構示意圖。
圖29是本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第九實施方式的基本結構示意圖。
具體實施方式
參照附圖，將詳細敘述本實用新型的具體實施方案。
圖1至圖6示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第一實施方式，動力臂1a和阻力臂2a及輔助阻力臂2b以軸套3a為圓心在平面上形成一定角度后焊接在與平面垂直的軸套3a上，并將車把1b與兩側動力臂1a上端固定成連體而構成杠桿，阻力臂2a在兩側的設置朝向相反，阻力臂2a末端焊接軸架4a，將定滑輪5a裝配于此，這種定滑輪的槽型為三角形，滑動架6上設有兩個或三個定滑輪5b，這種定滑輪的槽型為符合阻力臂圓度的半圓形，還設有固緊接點7a和鏈子的接點8a、滑動架6置于阻力臂2a上，調節(jié)輪9設置在車把或動力臂上，鋼絲繩10繞過調節(jié)輪9，通過若干個設置在杠桿上的定滑輪5a，穿過固緊接點7a后按原路線返回到調節(jié)輪9上，這樣形成的閉合鋼絲繩10在固緊接點7a和調節(jié)輪9上被固緊，當轉動調節(jié)輪時，滑動架在阻力臂上滑動，即改變阻力臂長度，鏈子11每節(jié)由銷軸12、內(nèi)片13和外片14構成，拉簧15起調節(jié)鏈子長度變化作用，雙凹槽飛輪的結構是，平擋16a外徑邊沿是雙凹槽的外緣，內(nèi)徑邊沿是軸碗17或是鑲軸碗的凹臺16b、平擋16a約中間圓周部位設有鏍絲穿孔20a和千斤軸孔21、軸碗17與心子18之間靠滾珠19滑動接觸，外套由隔片22和支撐環(huán)23構成，隔片22內(nèi)徑設有豁口25a，此豁口對應支撐環(huán)豁口將隔片裝配在支撐環(huán)上且在兩平擋之間構成雙凹槽，支撐環(huán)23上設有鏈子接點8b、鏍絲孔20b、豁口25b和千斤簧孔26，對應此千斤簧孔的千斤24頂端下方處設有千斤簧孔26、千斤簧27插入二孔中，這樣，當千斤不受鏈子纏壓時，千斤在千斤簧的彈力作用下與心子18上的刺輪是脫離的，當千斤受鏈子纏壓時，由于千斤簧的彈力小于鏈子纏壓力，所以千斤朝心子擺動而頂住心子上的刺輪某一齒，兩側各部件的連接關系是，一條鏈子11的一端與滑動架上的接點8a連接，另一端在凹槽中纏繞并與接點8b連接；另一條鏈子11的一端與輔助阻力臂2b上連接的拉簧15連接，另一端在相鄰凹槽中纏繞并與另一接點8b連接，這兩條鏈子在雙凹槽中彼此纏繞方向相反，其中一側的兩條鏈子在雙凹槽飛輪與阻力臂、輔助阻力臂之間構成交叉連接，兩側各部件的牽拽運動關系是，當兩側杠桿以軸套3a為圓心共同做順時針擺動時，處于趨向離開雙凹槽飛輪的阻力臂2a起牽拽驅動作用，與阻力臂2a相連的鏈子11在凹槽中處于逆時針展開狀態(tài)；處于趨向靠近雙凹槽飛輪的輔助阻力臂2b不起牽拽回復作用，與輔助阻力臂2b相連的鏈子11在相鄰凹槽中處于逆時針纏繞狀態(tài)；此時，平擋16a處于逆時針轉動狀態(tài)；千斤24處于頂住心子18上的刺輪某一齒狀態(tài)；心子18處于逆時針轉動狀態(tài)，在另一側，處于趨向靠近雙凹槽飛輪的阻力臂2a不起牽拽驅動作用，與阻力臂2a相連的鏈子11在凹槽中處于順時針纏繞狀態(tài)；處于趨向離開雙凹槽飛輪的輔助阻力臂2b起牽拽回復作用，與輔助阻力臂2b相連的鏈子11在相鄰凹槽中處于順時針展開狀態(tài)；此時，平擋16a處于順時針轉動狀態(tài)；千斤24處于脫離心子18上的刺輪某一齒狀態(tài)；心子18處于逆時針轉動狀態(tài)，當兩側杠桿擺動到一定程度時，則以軸套3a為圓心共同朝相反方向擺動，兩側各部件也朝各自相反方向運動，只有心子18始終朝同一個方面轉動，這樣形成往復牽拽驅動過程。
圖7至圖9示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第二實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，將一根管的上端與車把1b固定，下端是軸28和軸套3b而形成動力臂1a結構，此軸套3b在中間位置與兩側軸套3a焊接成連體而構成杠桿，這里的軸套3a實際已是中心有孔的軸，軸28下端裝配鏈輪29用于連接方向控制裝置，其結構是，兩個鏈輪29分別在動力臂下端的軸28和前叉30的立管位置固定，將一根鏈條31繞在鏈輪29上其兩端繞過兩側的定滑輪5c并穿過軸套3a后分別與防擰內(nèi)套32上的接點8c連接，將另一根鏈條31繞在另一個鏈輪29上其兩端繞過兩側的定滑輪5c后分別與防擰內(nèi)套32上的接點8c連接，將兩根鏈條31分別繞過設置在車架兩側的若干個定滑輪5c后其兩端分別連接各自一側的防擰外套33的接點8c，定滑輪5c的槽型為梯形，穿過軸套3a的鏈條31必須與軸心重合，這樣的結構使動力臂被扭動時前叉隨之扭動。
圖12至圖15示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第三實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，中空軸34上固定連接軸28，此軸與主動阻力臂2c一端軸套3c裝配，動力臂1a一端與中空軸34一端焊接，另一端焊接軸套3d，此軸套與旋轉握把兒38裝配，中空軸34與焊接在支架36上的軸架4b裝配，支架36與前管35焊接，中空軸的中心孔正對前叉立管上的固定輪37的槽，主動阻力臂2c末端與阻力臂2a末端構成活動連接，阻力臂2a和輔助阻力臂2b及軸套3a裝配在前叉30上，這樣相同的杠桿結構在兩側連接牽制裝置，其結構是，同心排列的兩個定滑輪5a或兩組同心排列的兩個定滑輪5a的軸線與杠桿的軸套3a軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，鋼絲繩10繞過一側軸套3a和定滑輪5a，又繞過另一側的軸套3a和定滑輪5a后返回到起始軸套3a上，這樣形成的閉合鋼絲繩在兩側軸套3a上的固緊接點7b被固緊，這樣的結構控制兩側杠桿只能做彼此反向動作，旋轉握把兒下端的固定輪用于連接方向控制裝置，其結構是，兩個固定輪37分別在旋轉握把兒38下端和前叉30的立管位置固定，鋼絲繩10繞過一個固定輪37，繞過設置在杠桿上的若干個定滑輪5a，穿過中空軸34的中心孔和定滑輪5a后繞過另一個固定輪37，然后按原路線并行繞過若干個定滑輪5a后返回到起始的固定輪37，這樣形成的閉合鋼絲繩在兩個固定輪上被固緊，這樣的方向控制裝置在兩側杠桿上設置相同，穿過中空軸的鋼絲繩盡可能與軸心重合，這樣的結構使旋轉握把兒被扭動時前叉隨之扭動。
圖16示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第四實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，杠桿的軸套3a軸線與雙凹槽飛輪的心子18軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，定滑輪5c起導向作用，保證鏈子11對準雙凹槽。
圖18至圖20示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第五實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，支架36與車架50連接，軸架4b與支架36連接，中空軸34與軸架4b為滑動裝配，阻力臂2a一端的軸套3a靠近內(nèi)側軸架與中空軸34為固定裝配，用于下肢的動力臂1a一端的軸套3a靠近阻力臂與中空軸34為滑動裝配，用于上肢的動力臂1a下端的軸套3b與杠桿軸套3a為垂直連接，此軸套3a靠近外側軸架與中空軸34為滑動裝配，用于上肢的動力臂1a下端的軸28連接方向控制裝置，在用于上肢和用于下肢的動力臂上設置離合裝置，其結構是，兩個定滑輪5a設置在靠近動力臂兩端位置，鋼絲繩10繞在兩個定滑輪5a上并且被固緊，其中一個定滑輪上連接控制柄39，拉簧15一端與控制柄上的接點連接，另一端連接與動力臂相連的接點，拉簧15起保持所選定的銷桿狀態(tài)作用，用于下肢的控制柄39是丫叉形，銷桿40靠近另一個定滑輪附近位置在鋼絲繩上被固緊，并使銷桿正對軸套3a和中空軸34上的孔41，用于上肢的銷桿40的上端正對上方位置的支架孔42，支架孔與軸架或支架連接，當扭動控制柄時，銷桿保持在或上和或下位置，這樣的杠桿結構方式在兩側設置相同，牽制裝置與兩側中空軸和軸套連接。
圖21示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第六實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，動力臂1a與阻力臂2a及輔助阻力臂2b以軸套3a為圓心在平行面上形成一定角度后與平行面垂直的軸套3a焊接而構成杠桿，兩側這樣相同的杠桿連接牽制裝置。
圖22和圖30示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第七實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，動力臂1a與阻力臂2a以軸套3a為圓心在平行面上形成一定角度后與平行面垂直的軸套3a焊接而構成杠桿，兩側這樣相同的杠桿連接牽制裝置，定滑輪5c牽掛起回復作用的鏈子11，由于定滑輪5c軸線與雙凹槽飛輪的心子18軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，所以定滑輪與雙凹槽飛輪之間相連的鏈子中間部位需連接鏈瓣43，鏈瓣43由兩幫帶銷軸孔的兩個槽型鐵旋轉90°度對接構成。
圖23至圖26示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置，其中杠桿可設置在前叉30上和車架50上用以實現(xiàn)上肢和下肢的雙驅動功能，并能實現(xiàn)坐立式、俯臥式和仰臥式騎姿，其中的俯臥式結構是，下頜支架44和胸部支架45設置在前管35上或車架50上，腹部支架46與鞍坐47連接，由俯臥式可變成坐立式，下頜支架和胸部支架能折疊縮小，腹部支架與鞍坐能由傾斜回復到水平，其中的仰臥式結構是，上肢所用的杠桿有設置在前叉30上的連體結構和設置在車架50上的分體結構兩種，前后車輪倒置，臀部坐在鞍坐47上，背部和腰部倚在躺椅式靠背48上，頭部倚在頭枕49上。
圖27和圖28示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第八實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，雙凹槽飛輪的平擋16a的中間圓周部位是凸起環(huán)，凸起環(huán)上設有接點8b、鏍絲孔20b、千斤軸孔21、豁口25b和簧槽26、平擋16a內(nèi)徑內(nèi)側加工成軸碗17，隔片22在兩個平擋16a之間構成雙凹槽。
圖29示出了本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置第九實施方式，與第一實施方式相比的不同之處在于，鏈輪29設置在兩個平擋16a之間，一側平擋的外徑邊沿沒有凹槽外緣，另一側平擋的外徑邊沿有凹槽外緣而構成凹槽。
本實用新型往復牽拽式人力驅動裝置，其中的杠桿結構方式之間可以重組互配，杠桿的軸套可以是軸或是中心有孔的軸，可以將平擋內(nèi)徑邊沿沖壓成軸碗，鏈子可用鏈條或鋼絲繩代替，還可用非金屬材料的繩子代替，該裝置不僅應用于人力代步工具，還應用于以此裝置為人力驅動力的所有設備。
權利要求1.一種往復牽拽式人力驅動裝置，它包括杠桿、變速器、鏈子、拉簧和雙凹槽飛輪，所述杠桿具有動力臂和阻力臂及軸套，所述鏈子連接阻力臂和飛輪，飛輪具有平擋、外套和心子，其特征在于所述杠桿由動力臂(1a)和阻力臂(2a)及輔助阻力臂(2b)以軸套(3a)為圓心在平面上形成一定角度后焊接在與平面垂直的軸套(3a)上，并將車把(1b)與動力臂(1a)上端固定成連體而構成，阻力臂(2a)在兩側的設置朝向相反，所述變速器的結構是，阻力臂(2a)末端焊接軸架(4a)，將定滑輪(5a)裝配于此，此定滑輪的槽型為三角形，滑動架(6)上設有兩個或三個定滑輪(5b)，此定滑輪的槽型為半圓形，還設有固緊接點(7a)和連接鏈子(11)的接點(8a)、滑動架(6)置于阻力臂(2a)上，調節(jié)輪(9)設置在車把或動力臂上，鋼絲繩(10)繞過調節(jié)輪(9)，通過若干個設置在杠桿上的定滑輪(5a)，穿過固緊接點(7a)后按原路線返回到調節(jié)輪，這樣形成的閉合鋼絲繩在固緊接點(7a)和調節(jié)輪(9)上被固緊，所述鏈子(11)每節(jié)由銷軸(12)、內(nèi)片(13)和外片(14)構成，兩條鏈子在雙槽中彼此纏繞方向相反并分別與接點(8b)連接，其中一側的兩條鏈子在雙凹槽飛輪與阻力臂、輔助阻力臂之間構成交叉連接，鏈子(11)與輔助阻力臂(2b)之間連接拉簧(15)，所述雙凹槽飛輪的平擋(16a)其外徑邊沿是雙凹槽的外緣，內(nèi)經(jīng)邊沿是軸碗(17)或是鑲軸碗的凹臺(16b)、平擋約中間圓周部位設有鏍絲穿孔(20a)和千斤軸孔(21)，由隔片(22)和支撐環(huán)(23)構成外套，其隔片內(nèi)經(jīng)設有豁口(25a)，此豁口對應支撐環(huán)豁口將隔片裝配在支撐環(huán)上且在兩個平擋之間構成雙凹槽，支撐環(huán)(23)上設有接點(8b)、鏍絲孔(20b)、豁口(25b)和千斤簧孔(26)，對應此千斤簧孔的千斤(24)頂端下方處設有千斤簧孔(26)、千斤簧(27)插入二孔中，這樣，當千斤不受鏈子纏壓時，千斤在千斤簧的彈力作用下與心子(18)上的刺輪是脫離的，當千斤受鏈子纏壓時，由于千斤簧的彈力小于鏈子的纏壓力，所以千斤朝心子擺動而頂往心子上的刺輪某一齒，當兩側杠桿以軸套為圓心共同做順時針或逆時針擺動時都在做驅動動作，趨向離開雙凹槽飛輪的阻力臂必然起牽拽驅動作用，趨向離開雙凹槽飛輪的輔助阻力臂必然起牽拽回復作用，兩側杠桿擺動到一定程度時則朝相反方向擺動，兩側各部件也朝各自相反方向運動，只有心子始終朝同一個方向轉動，這樣形成往復牽拽驅動過程，該往復牽拽式人力驅動裝置還包括杠桿的其它結構方式和雙凹槽飛輪的其它結構方式。
2.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于將一根管的上端與車把(1b)固定，下端是軸(28)和軸套(3b)而形成動力臂(1a)結構，此軸套(3b)在中間位置與兩側軸套(3a)焊接成連體而構成杠桿，軸(28)下端裝配鏈輪(29)用于連接方向控制裝置，其結構是，兩個鏈輪(29)分別在動力臂下端的軸(28)和前叉(30)的立管位置固定，將一根鏈條(31)繞在鏈輪(29)上其兩端繞過兩側的定滑輪(5c)并穿過軸套(3a)后分別與防擰內(nèi)套(32)上的接點(8c)連接，將另一根鏈條(31)繞在另一個鏈輪(29)上其兩端繞過兩側的定滑輪(5c)后分別與防擰內(nèi)套(32)上的接點(8c)連接，還將兩根鏈條(31)分別繞過設置在車架兩側的若干個定滑輪(5c)后其兩端分別連接各自一側的防擰外套(33)的接點(8c)、定滑輪(5c)的槽型為梯形，穿過軸套(3a)的鏈條(31)必須與軸心重合，這樣的結構使動力臂被扭動時前叉隨之扭動。
3.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于中空軸(34)上固定連接軸(28)，此軸(28)與主動阻力臂(2c)一端的軸套(3c)裝配，動力臂(1a)一端與中空軸(34)一端焊接，另一端焊接軸套(3d)，此軸套(3d)與旋轉握把兒(38)裝配，中空軸(34)與焊接在支架(3b)上的軸架(4b)裝配，支架(36)與前管(35)焊接，中空軸的中心孔正對前叉立管上的固定輪(37)的槽，主動阻力臂(2c)末端與阻力臂(2a)末端構成活動連接，阻力臂(2a)和輔助阻力臂(2b)及軸套(3a)裝配在前叉(30)上，這樣相同的杠桿結構在兩側連接牽制裝置，其結構是，同心排列的兩個定滑輪(5a)或兩組同心排列的兩個定滑輪(5a)的軸線與杠桿的軸套(3a)軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，鋼絲繩(10)繞過一側軸和定滑輪(5a)后返回到起始軸套，這樣形成的閉合鋼絲繩(10)在兩側軸套上的固緊接點(7b)被固緊，這樣的結構使兩側杠桿只能做彼此反向動作，旋轉握把兒下端的固定輪用于連接方向控制裝置，其結構是，兩個固定輪(37)分別在旋轉握把兒(38)下端和前叉(30)的立管位置固定，鋼絲繩(10)繞過一個固定輪(37)，繞過設置在杠桿上的若干個定滑輪(5a)，穿過中空軸(34)的孔和定滑輪(5a)后繞過另一個固定輪(37)，然后按原路線并行繞過若干個定滑輪(5a)后返回到超始的固定輪(37)，這樣形成的閉合鋼絲繩在兩個固定輪上被固緊，這樣的方向控制裝置在兩側杠桿上設置相同，穿過中空軸的鋼絲繩盡量與軸心重合，這種結構使旋轉握把兒被扭動時前叉隨之扭動。
4.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于杠桿的軸套(3a)軸線與雙凹槽飛輪的心子(18)軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，定滑輪(5c)保證鏈子(11)對準雙凹槽。
5.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于支架(36)與車架(50)連接，軸架(4b)與支架(36)連接，中空軸(34)與軸架(4b)為滑動裝配，阻力臂(2a)一端的軸套(3a)靠近內(nèi)側軸架與中空軸(34)為固定裝配，用于下肢的動力臂(1a)一端的軸套(3a)靠近阻力臂與中空軸(34)為滑動裝配，用于上肢的動力臂(1a)下端的軸套(3b)與杠桿軸套(3a)為垂直連接，此軸套(3a)在靠近外側軸架與中空軸(34)為滑動裝配，用于上肢的動力臂(1a)下端的軸(28)連接方向控制裝置，在動力臂上設置離合裝置，其結構是，兩個定滑輪(5a)設置在靠近動力臂兩端位置上，鋼絲繩(10)繞在兩個定滑輪(5a)上并且被固緊，其中一個定滑輪上連接控制柄(39)、拉簧(15)一端與控制柄上的接點連接，另一端連接與動力臂相連的接點，用于下肢的控制柄(39)是丫叉形、銷桿(40)靠近另一個定滑輪附近位置在鋼絲繩上被固緊，并使銷桿正對軸套(3a)和中空軸(34)上的孔(41)，用于上肢的銷桿(40)的上端正對上方位置的支架孔(42)，支架孔與軸架或支架連接，這種結構使控制柄被扭動時銷桿保持在或上和或下位置，這樣的杠桿結構方式在兩側設置相同，牽制裝置與兩則中空軸和軸套連接。
6.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于動力臂(1a)與阻力臂(2a)及輔助阻力臂(2b)以軸套(3a)為圓心在平行面上形成一定角度后與平行面垂直的軸套(3a)焊接而構成杠桿，兩側這樣相同的杠桿連接牽制裝置。
7.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于動力臂(1a)與阻力臂(2a)以軸套(3a)為圓心在平行面上形成一定角度后與平行面垂直的軸套(3a)焊接而構成杠桿，兩側這樣相同的杠桿連接牽制裝置，定滑輪(5c)牽掛起回復作用的鏈子(11)，由于定滑輪(5c)軸線與雙凹槽飛輪的心子(18)軸線在空間互成十字交叉關系裝配在各自位置上，所以定滑輪與雙凹槽飛輪之間相連的鏈子中間部位需連接鏈瓣(43)，鏈瓣(43)由兩幫帶銷軸孔的兩個槽型鐵旋轉90°度對接構成。
8.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于雙凹槽飛輪的平擋(16a)約中間圓周部位是凸起環(huán)，凸起環(huán)上設有接點(8b)、鏍絲孔(20b)、千斤軸孔(21)、豁口(25b)和簧槽(26)、平擋(16a)內(nèi)徑內(nèi)側加工成軸碗(17)、隔片(22)在兩個平擋(16a)之間構成雙凹槽。
9.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于鏈輪(29)設置在兩個平擋(16a)之間，一側平擋的外徑邊沿沒有凹槽外緣，另一側平擋的外徑邊沿有凹槽外緣而構成凹槽。
10.如權利要求1所述的往復牽拽式人力驅動裝置，其特征在于所述的各杠桿結構方式之間可重組互配，能應用于以此裝置為人力驅動力的所有設備，能實現(xiàn)坐立式、俯臥式和仰臥式騎姿。
專利摘要一種往復牽拽式人力驅動裝置，它涉及自行車等代步工具性質的人力驅動裝置，它包括杠桿、變速器、鏈子、拉簧和雙凹槽飛輪，兩側杠桿為連體結構，阻力臂在兩側的設置朝向相反，變速器設置在阻力臂上，其中一側的兩條鏈子在雙凹槽飛輪與阻力臂、輔助阻力臂之間為交叉連接，雙手對杠桿做往復擺動動作時都在進行驅動，該往復牽拽式人力驅動裝置還包括杠桿的其它結構方式和雙凹槽飛輪的其它結構方式，該往復牽拽式人力驅動裝置與已有人力驅動裝置相比其優(yōu)點是，不存在扭力問題，真正實現(xiàn)雙驅動功能，還能實現(xiàn)坐立式、俯臥式和仰臥式騎姿，不僅應用于人力代步工具的所有車型，還能應用于以此裝置為人力驅動力的所有設備。
文檔編號F03G5/00GK2577000SQ02256940
公開日2003年10月1日 申請日期2002年10月14日 優(yōu)先權日2002年10月14日
發(fā)明者王廣昌 申請人:王廣昌