CN102717859A - 直行人力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了内直行人力驱动装置，属于给人力驱动器具，主要现有技术中存在的驱动效率过于低下以及舒适性低的问题。直行人力驱动装置，包括固定架，该固定架上连接有导向装置，该导向装置上还设有脚踏，该脚踏的上端固定有链接装置，该链接装置的另一端连接有多功能摆，多功能摆上还连接有贯穿该多功能摆并与其活动连接的摆轴，同时该摆轴上与多功能摆相邻位置上还设有棘轮，在该多功能摆内侧设有与棘轮上棘齿相匹配的卡子。本发明具有结构简单、实施方便的特点，不仅能够保证人力驱动装置的正常使用，而且提高了驱动输出的输出效率以及舒适性。

Description

直行人力驱动装置

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，具体地说，是涉及一种应用于人力驱动器具中的直行人力驱动装置。

背景技术

传统的直行人力驱动装置多为轮回式驱动结构，一般都认为该结构工作时一侧力臂做功则另一侧力臂复位。随着力臂的传动，其输出率也随之不断变化，当力臂行至受力方向正对轴心时，受力方向与脚蹬运行方向垂直，此点的输出为零，为上死点，而在下行行程中随着力臂转动，受力方向与运行方向的夹角逐渐减小，输出率也随之递增。当力臂行至受力方向与运行方向一致时，输出率最高，此点输出率可视为100%，接着再继续下行则受力方向与运行方向的夹角逐渐增大，输出率也随之递减，当力臂行至受力方向与轴心相背时，受力方向与运行方向垂直，此点输出率为零，为下死点。由此可视为做功行程全程平均输出率为50%，但在实际的应用中，力臂在上、下死点及一定角度内驱动是没有实际意义的，输出率不足50%的条件下进行驱动对体能是极大的消耗。

如图1所示，当脚踏板的受力方向与脚踏板的运行方向垂直时输出率为零，当脚踏板受力方向与运行方向一致时输出率为100%，而从上死点运行到下死点的过程中的传输率先由0递增至100%，再由100%递减至0，平均的理论传输效率仅为50%，而由于实际运行中的损耗使其的传输功率难以达到50%。由此将踏板运行轨迹分为四个点，设上下死点为a点与e点，上下传输效率50%的点为b点与d点，传输效率100%的点为c点，只有当力臂运行在b点与d点之间时其理论传输效率平均值才为75%，大于50%，因此只有该段力臂运行行程才能进行有效的驱动；而力臂由a运行至b以及由d运行至e的过程中其平均输出功率远远小于50%，因此在该力臂运行行程实际为无效绕行阶段。由此可见，该结构工作时每个轮回做功、复位行程外必须经过一段无效绕行才能完成，受其结构局限，驱动只能间歇进行，且输出率时大时小，从而导致其效率低下、性能不稳定，而力臂绕行明显增大了肢体摆幅，影响舒适性，近来也有其他结构形式的驱动装置运用，但其基本工作原理依旧是轮绕式驱动结构，所以其综合性能均无明显改善，尤其是对驱动效率的提升并不明显，无法适应实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供直行人力驱动装置，解决现有技术中存在的驱动效率过于低下以及舒适性低的问题，在保证正常驱动的前提下，提高驱动输出的输出效率以及舒适性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

直行人力驱动装置，包括固定架，该固定架上连接有导向装置，该导向装置上还设有脚踏，该脚踏的上端固定有链接装置，该链接装置的另一端连接有多功能摆，多功能摆上还连接有贯穿该多功能摆并与其活动连接的摆轴，同时该摆轴上与多功能摆相邻位置上还设有棘轮，在该多功能摆内侧设有与棘轮上棘齿相匹配的卡子；该导向装置、多功能摆、棘轮以及卡子对称设置在固定架两侧，且在固定架上方还设有复位轮，该复位轮上连接有复位轮支撑架，同时复位轮支撑架还固定在固定架上。

进一步的，上述脚踏上设有滚轮，该脚踏通过滚轮与导向装置活动连接；所述导向装置为导轨或导槽，同时该脚踏还通过滚轮限定在该导向装置上并沿该导轨或导槽方向运动；在所述导向装置上还设有横梁，且该横梁上还连接有固定杆，该固定杆的另一端固定在固定架上。

再进一步的，上述多功能摆内侧还设有凹槽，同时在复位轮的边缘上还设有凹槽，在两个多功能摆之间还连接有穿过凹槽的复位绳，该复位绳的两端分别固定在两个凹槽的下端口上。

作为优选，上述多功能摆以及棘轮皆以摆轴为旋转轴心。

作为另一个优选，上述多功能摆的外缘设有啮合齿或凹槽，链接装置为与该啮合齿或凹槽相匹配的链条或拉绳，该链条或拉绳的一端固定在多功能摆顶端，且链条或拉绳的另一端固定在脚踏的顶端；且所述的链接装置为两个，且分贝设置于固定架两侧。

另外，上述复位轮支撑架的下端固定在固定架上，且该复位轮支撑架还贯穿复位轮，并与该复位轮活动连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明利用导向装置与脚踏的结合将现有技术的轮回式驱动结构的运行时的轮回方式转化为了直行方式，轮回式驱动结构在其工作时的传输率根据脚踏所处的位置不同，会有较大的变化，而本发明的脚踏全程采用直行的方式，使得其运行的方式为直线运行，大大的提高了其在执行时的输出功率；

（2）本发明在多功能摆上设有凹槽，且将复位绳的两端分别固定在两个凹槽的下端口上，使多功能摆在工作过程中的往复运动得以实现；

（3）本发明的脚踏通过滚轮与导向装置活动连接，大大减小了其在工作过程中产生的摩擦力；

（4）本发明的多功能摆可以通过拉绳或链条与脚踏相连，可以根据具体的使用情况确定其连接方式，具有更高的选择性；

（5）本发明在导向装置之间设有横梁，且该横梁还通过支撑杆与支撑架连接，使得该导向装置在使用时能够更加稳固；

（6）本发明将复位轮通过复位轮支撑架固定在固定架上，该复位轮支撑架有两端同时固定在该固定架上，使得复位轮在工作过程中能够更加的平稳与稳固，大大的提高了其使用的寿命；

（7）本发明将原来的轮回式运动改变成了往复式直线运动，改变了其原本的运行方式，大大的提高了使用时的舒适性；

（8）本发明性价比高，非常适合大规模推广应用。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的正视图结构示意图。

图3为本发明的侧视图结构示意图。

图4为本发明-脚踏的侧视图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-复位轮，2-多功能摆，3-棘轮，4-摆轴，5-固定杆，6-横梁，7-导向装置，8-脚踏，9-链接装置，10-卡子，11-凹槽，12-复位轮支撑架，13-滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

    实施例

如图2、3、4所示，直行人力驱动装置，包括固定架，该固定架上连接有导向装置7，该导向装置7上还设有脚踏8，该脚踏8的上端固定有链接装置9，该链接装置9的另一端连接有多功能摆2，多功能摆2上还连接有贯穿该多功能摆2并与其活动连接的摆轴4，同时该摆轴4上与多功能摆2相邻位置上还设有棘轮3，在该多功能摆2内侧设有与棘轮3上棘齿相匹配的卡子10；该导向装置7、多功能摆2、棘轮3以及卡子10对称设置在固定架两侧，且在固定架上方还设有复位轮1，该复位轮1上连接有复位轮支撑架12，同时复位轮支撑架12还固定在固定架上。

上述脚踏8上设有滚轮13，该脚踏8通过滚轮13与导向装置7活动连接；所述导向装置7为导轨或导槽，同时该脚踏8还通过滚轮13限定在该导向装置7上并沿该导轨或导槽方向运动；在所述导向装置7上还设有横梁6，且该横梁6上还连接有固定杆5，该固定杆5的另一端固定在固定架上。当导向装置为导轨时，在该滚轮上设有与该导轨相匹配的导轨槽，并通过该导轨槽使脚踏与导轨活动连接，并沿该导轨进行直线运动；当导向装置为导槽时，该滚轮与该导槽相匹配，使脚踏被限定在该导槽中，并沿该导槽进行直线运动。

所述多功能摆2内侧还设有凹槽11，同时在复位轮1的边缘上还设有凹槽，在两个多功能摆2之间还连接有穿过凹槽的复位绳，该复位绳的两端分别固定在两个凹槽11的下端口上。

作为优选，多功能摆2以及棘轮3皆以摆轴4为旋转轴心。

作为另一个优选，多功能摆2的外缘设有啮合齿或凹槽，同时链接装置9为与该啮合齿或凹槽相匹配的链条或拉绳，该链条或拉绳的一端固定在该多功能摆2顶端，且链条或拉绳的另一端固定在脚踏8的顶端。

上述复位轮支撑架12的下端固定在固定架上，且该复位轮支撑架12还贯穿复位轮1，并与该复位轮1活动连接。

安装时，将设置在导向装置的横梁上的固定杆的上端固定在固定架上，并将脚踏安装在导向装置中；将摆轴轴套固定在该固定架上，并将多功能摆与棘轮设置在该摆轴的相应位置；将复位轮支撑架固定在固定架的上端，且复位轮与复位轮支撑架活动连接。然后将复位绳穿过复位轮的的凹槽，并将其两端分别固定在两个多功能摆的凹槽的下端口上；同时将链接装置的一端固定在脚踏的上端，并将其另一端固定在多功能摆的顶端。

使用时，先向下踏下一侧的脚踏，与该脚踏通过拉绳或链条连接的多功能摆随该脚踏一起向下运动，在运动过程中，设置在该多功能摆内侧并与棘轮相匹配的卡子推动该棘轮转动，同时拉动复位绳向下运动；同时在固定架的另一侧，该复位绳的另一端经复位轮拉动另一侧的多功能摆向上运动，设置在该多功能摆内侧的卡子脱离棘轮，并贴着棘轮边缘往回运动，同时该多功能摆上设置的拉线或链条拉动该侧的脚踏向上运动。这样本发明的一侧进行做功，而另一侧则同时进行复位，如此往复循环便完成了本发明的整个运动过程。且因为导向装置对整个脚踏的限定，使得该脚踏只能沿着导向装置所在直线进行运动，从而实现了自行驱动功能，避免了转动角度变化形成的损耗，同时还大大提高了其在使用时的舒适性。

  按照上述实施例，便可很好地实现本发明。

Claims (6)

1.直行人力驱动装置，其特征在于，包括固定架，设置在固定架上的导向装置（7），该导向装置（7）上还设有脚踏（8），在脚踏（8）的上端固定有链接装置（9），该链接装置（9）的另一端连接有多功能摆（2），多功能摆（2）上还连接有贯穿该多功能摆（2）并与其活动连接的摆轴（4），设置在摆轴（4）上与多功能摆（2）相邻位置的棘轮（3），在该多功能摆（2）内侧设有与棘轮（3）上棘齿相匹配的卡子（10）；该导向装置（7）、多功能摆（2）、棘轮（3）以及卡子（10）对称设置在固定架两侧，且在固定架上方还设有复位轮（1），该复位轮（1）上连接有复位轮支撑架（12），同时复位轮支撑架（12）还固定在固定架上。

2.根据权利要求1所述的直行人力驱动装置，其特征在于，所述脚踏（8）上设有滚轮（13），该脚踏（8）通过滚轮（13）与导向装置（7）活动连接；所述导向装置（7）为导轨或导槽，同时该脚踏（8）还通过滚轮（13）限定在该导向装置（7）上并沿该导轨或导槽方向运动；在所述导向装置（7）上还设有横梁（6），且该横梁（6）上还连接有固定杆（5），该固定杆（5）的另一端固定在固定架上。

3.根据权利要求2所述的直行人力驱动装置，其特征在于，所述多功能摆（2）内侧还设有凹槽（11），同时在复位轮（1）的边缘上还设有凹槽，在两个多功能摆（2）之间还连接有穿过凹槽的复位绳，该复位绳的两端分别固定在两个凹槽（11）的下端口上。

4.根据权利要求3所述的直行人力驱动装置，其特征在于，所述多功能摆（2）以及棘轮（3）皆以摆轴（4）为旋转轴心。

5.根据权利要求4所述的直行人力驱动装置，其特征在于，所述多功能摆（2）的外缘设有啮合齿或凹槽，链接装置（9）为与该啮合齿或凹槽相匹配的链条或拉绳，该链条或拉绳的一端固定在多功能摆（2）顶端，且链条或拉绳的另一端固定在脚踏（8）的顶端；且所述的链接装置（9）为两个，分别设置于固定架两侧。

6.根据权利要求5所述的直行人力驱动装置，其特征在于，所述复位轮支撑架（12）的下端固定在固定架上，且该复位轮支撑架（12）还贯穿复位轮（1），并与该复位轮（1）活动连接。

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