一种水陆两用舟及离合加速装置
技术领域
本发明涉及一种水陆两用舟及使该水陆两用舟在陆地上行走的装置。
技术背景
目前水上休闲用的装置多是滑板,滑板包括水上滑板和陆上滑板,水上滑板种类许多,有冲浪板的风帆板与电动水上滑板,它们都需要外力驱动,如果没有外力就不能运动,而且只能在水面上运动,所以滑板爱好者的自由运动性比较差,不能真正地达到健身和释放身体能量的作用。
而现有的水上滑板,人操作滑板时,可用手推或用脚蹬推水杆,使连接推水杆上面的推水板产生推力,推动滑水板前进,结构简单,不需要外力,是一种滑板新玩法,但设计的推水板在推水时要达到一定角度与时间,才能产生对滑水板前进的推力,该推水板在变动角度达到推水的效力不到三分之二,所以该水上滑板在水上滑动时费力、速度低,水上体验感差。
现有的水上休闲用品还有一种是水面滑翔器,它是一种不需外力作用的休闲体育用品,它的滑翔靠人站在滑翔器上,利用人的脚、腿、腰部与双手的协调动作掌握运动的方向,采用蹬压踏脚板的方法使滑翔器的前后水叶产生弹性变型,得滑翔动力,使滑翔器升起和前行。该滑翔器设计结构简单技术含量很高,操作自由简便,克服了传统滑板游玩所提供一种新玩法。但是水面滑翔器的运动频率需保持一致,否则滑翔器就会冲入水中,这样使得水面滑翔器的速度不能按操作者的心情进行调整,更不能急速变化滑翔器的速度或快速停止滑翔器运动,使得滑翔器的趣味性和刺激感大大降低。
现有的陆上休闲用品中,滑板是比较常见的,当滑行时,一只脚踩于滑板上同时通过另外一只脚去蹬地产生推动向前滑行,这种滑板对于初学者很难适应滑板的运动惯性,滑行时不安全,滑板无法载人,且只能在陆地上滑行,不能水陆两用。
发明内容
本发明针对现有技术休闲体育用品功能单一,有些只能在水面上运动,有些只能在陆地上行走,且操作起来不方便的不足,提供一种水陆两用舟及所用的变速离合器。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种离合加速装置,包括离合器架、上扇形轮、下扇形轮、上传动轮、下传动轮,离合器架位于上扇形轮和下扇形轮间且三者同轴设置在主轴一上,离合器架与主轴一固定连接,上扇形轮和下扇形轮分别与主轴一转动连接;在离合器架的前端远离主轴一设置有左摇臂和右摇臂,左摇臂和右摇臂均由长臂和短臂组成,左摇臂的长臂和短臂分别与右摇臂的长臂和短臂对角设置,左摇臂和右摇臂均通过摇臂轴与离合器架转动连接,且由双向摇臂弹簧连接对角设置的左摇臂和右摇臂的短臂/长臂及摇臂轴,在上扇形轮的下表面位于前端位置的左侧设置有槽一,右侧设置有槽二,在下扇形轮的上表面位于前端的位置的左侧设置有槽二,右侧设置有槽一,在上扇形轮的槽一的左侧设置有左限位挡块,在下扇形轮的槽二的右侧设置有右限位挡块,当离合器架、上扇形轮、下扇形轮位于上下叠置的位置时左摇臂的长臂的自由端位于上扇形轮的槽一内,其短臂的自由端设置在槽二内,右摇臂的长臂的自由端位于上扇形轮的槽一内,其短臂的自由端设置在槽二内;上扇形轮与上传动轮啮合传动连接,下扇形轮与下传动轮啮合传动连接,摆杆轴(305)上同轴固定设置下传动轮和齿轮一,传动轴一上同轴固定设置上传动轮和齿轮二,齿轮一和齿轮二啮合传动连接;
所述的上传动轮和下传动轮均为扇形链轮,所述的上扇形轮通过其前端设置的链条与上传动轮啮合传动连接,所述的下扇形轮通过其前端设置的链条与下传动轮啮合传动连接;
所述的长臂的自由端和所述的短臂的自由端均设置有滚轮。
一种水陆两用舟,包括摇杆、划桨,还包括离合加速装置和陆地行走装置,所述的离合加速装置包括离合器架、上扇形轮、下扇形轮、上传动轮、下传动轮,离合器架位于上扇形轮和下扇形轮间且三者同轴设置在主轴一上,离合器架与主轴一固定连接,上扇形轮和下扇形轮分别与主轴一转动连接;在离合器架的前端远离主轴一设置有左摇臂和右摇臂,左摇臂和右摇臂均由长臂和短臂组成,左摇臂的长臂和短臂分别与右摇臂的长臂和短臂对角设置,左摇臂和右摇臂均通过摇臂轴与离合器架转动连接,且由双向摇臂弹簧连接对角设置的左摇臂和右摇臂的短臂/长臂及摇臂轴,在上扇形轮的下表面位于前端位置的左侧设置有槽一,右侧设置有槽二,在下扇形轮的上表面位于前端的位置的左侧设置有槽二,右侧设置有槽一,在上扇形轮的槽一的左侧设置有左限位挡块,在下扇形轮的槽二的右侧设置有右限位挡块,当离合器架、上扇形轮、下扇形轮位于上下叠置的位置时左摇臂的长臂的自由端位于上扇形轮的槽一内,其短臂的自由端设置在槽二内,右摇臂的长臂的自由端位于上扇形轮的槽一内,其短臂的自由端设置在槽二内;上扇形轮与上传动轮啮合传动连接,下扇形轮与下传动轮啮合传动连接,摆杆轴(305)上同轴固定设置下传动轮和齿轮一,传动轴一上同轴固定设置上传动轮和齿轮二,齿轮一和齿轮二啮合传动连接;由摇杆连接离合器架的后端,由摆杆轴的顶部连接划浆的桨叶摇摆臂,底端连接陆地行走装置的摆杆一;
所述的划桨包括桨叶,所述的桨叶包括至少两节叶片,且叶片为可伸缩式,外侧叶片位于内侧叶片外,且内侧叶片可在外侧叶片内伸缩,当桨叶处于伸长状态时,内侧叶片的尾端固定设置在外侧叶片的头端,由桨叶的前端连接所述的桨叶摇摆臂,所述的桨叶摇摆臂与摆杆轴球面连接,由桨叶悬挂支撑杆连接桨叶摇摆臂和摆杆一;
所述的划桨还包括自动浮压部件,桨叶摇摆臂通过自动浮压部件与桨叶的头部铰接连接,铰接轴水平设置;
所述叶片的横截面呈向外凸的弧形,且弧形的两侧向内折成内折边,所述内侧叶片的内折边位于外侧叶片的内折边内,形成套装式的结构,桨叶在长度方向上呈头部小尾部大的锥形;
所述的陆地行走装置包括所述的摆杆一、挡块和脚轮,摆杆一的一端与脚轮通过轴一转动连接,脚轮设置在挡块的两个挡板间,由挡板限定脚轮的转动角度,通过所述摆杆一的另一端连接摆杆轴的底端,所述摆杆轴与所述轴一平行设置;
所述的脚轮由轮体、位于轮体两侧的轮架及连接两侧轮架的横板组成,轮架和轮体通过连接轴二转动连接,脚轮通过横板与转轴一转动连接,挡板与轮架相对设置。
采用本发明水陆两用舟,由于控制划浆及陆地行走装置用的离合加速装置的离合器架的以主轴为杠杆支点,离合器架的一端连接摇杆,另一端驱动上扇形轮或下扇形轮,连接摇杆的一端到主轴的距离远小于驱动端到主轴的距离,因此轻轻摇动摇杆就可对划浆及陆地行走装置产生大几倍的推力,使两用舟前行省力,人操纵摇杆时轻松;当离合器连接其中的一个扇形轮时,另外一个扇形轮在齿轮一和齿轮二的作用下也被驱动,摇杆从左侧/右侧向右侧/左侧摆动时,摆杆一摆动两次,陆地行走装置的脚轮摆动两次,桨叶摆动两次,因此使两用舟的前行速度提高了一倍。
采用本发明结构的水陆两用舟,由于设置有划桨及陆地行走装置,在舟体的前方设置有轮子,在舟体的尾端设置有划桨和陆地行走装置,由摇杆通过离合加速装置操纵划浆和陆地行走装置的协调动作,操作轻松方便,摇动摇杆时左右摆动身体,因此对人体具有很好的锻炼作用,男女老少都可以在江河边,湖塘水域,或冰面上以用室内、小区、广场、公园、游乐园、健身娱乐场所进行使用,是运动与环保休闲为一体的运动器械。
附图说明
图1为本发明水陆两用舟整体实施例结构示意图;
图2为本发明陆地行走装置实施例结构示意图;
图3为本发明水陆两用前行装置实施例结构示意图。
图4为本发明离合加速装置实施例结构示意图,其中上扇形轮、下扇形轮和离合器架处于上下叠置状态;
图5图4的A-A剖视图;
图6为摇杆向左侧摆动时结构状态示意图;
图7图6的B-B剖视图;
图8为双向摇臂弹簧与两个摇臂轴连接关系实施例结构示意图;
图9为摇杆向右侧摆动时结构状态示意图;
图10图9的C-C剖视图;
图11为本发明划桨实施例结构示意图;
图12为桨叶实施例结构下沉时状态示意图;
图13为桨叶收缩状态示意图。
图14为桨叶尾端结构局部放大图。
附图标记说明:
100-舟体;
300-水陆两用前行装置 301-划浆 302-摇杆 305-摆杆轴
320-陆地行走装置; 321-摆杆一 322-轴一 323-挡块 324-脚轮 325-轮架 326-连接轴二 327-轮体
400-离合加速装置 401-主轴 403-挡块 404-传动轴一 405-下传动轮 406-齿轮一 407-齿轮二 408-上传动轮 409-下扇形轮 410-上扇形轮 411-滚轮 413-离合器架 420-槽一 421-左限位挡块 422-槽二 430- 431-右限位挡块 451-长臂 452-短臂 453-滚轮一 454-滚轮二 455-左摇臂 456-右摇臂 470-双向摇臂弹簧 471-摇臂轴
500-桨叶501-桨叶自动浮压部件 502-桨叶折摇球动头 503-桨叶摇摆臂 504-摇臂球动套 505-桨叶悬挂支撑杆 506-连接段 507-折部 511-内侧叶片 512-外侧叶片 513-内折边 514-悬挂部件 515-铰接轴
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示,本发明水陆两用舟,包括舟体100、陆地行走装置320、划浆301、摇杆302、离合加速装置400及摆杆轴305。陆地行走装置320、划浆301及设置在舟体100上的轮子组成本水陆两用舟的水陆两用前行装置300。
如图2所示,本发明的陆地行走装置320包括摆杆321、挡块322和脚轮324,摆杆的一端与脚轮324通过轴一322转动连接,使脚轮可转动360度,形成万向轮,另一端设置有连接轴孔。挡块323固定设置在摆杆的连接有脚轮324的一端,它设置有左右两块挡板323,脚轮324设置在两挡板323间,由挡板323限制脚轮324的转动角度,优选地,由脚轮324的两侧轮架325与挡板323相对设置,脚轮轮体327与轮架325通过连接轴二326转动连接。摇杆302与摆杆轴305连接,摇杆302的摆动通过摆杆轴305传递给划浆和摆杆320,从而带动划浆和摆杆摆动。优选摇杆302通过离合加速装置400与摆杆轴305连接,摇杆302通过离合加速装置控制摆杆轴305的转动角度,摆杆轴305的下端连接摆杆321,上端连接划浆301的连接端。
如图3-10所示,本离合加速装置400包括离合器和加速器,离合器的离合架413的前端设置有左右两个摇臂,它们分别为左摇臂455和右摇臂456,左摇臂455和右摇臂456均由长臂451和短臂452组成,左摇臂455和右摇臂456均与各自的摇臂轴471转动连接,在长臂451自由端设置有滚轮一453,在短臂452自由端设置有滚轮二454,左摇臂和右摇臂的长臂及短臂反向设置,由双向摇臂弹簧470连接对角位置的两个短臂452和两个摇臂轴471,摇臂轴471水平设置。双向摇臂弹簧470可扭压长臂451复位,使滚轮一453复位到相对应设置的槽一420中,由于短臂452产生的力矩G1比长臂产生的力矩G2小,使得偏心力矩小的短臂452产生向摇臂轴471轴心方向的偏心自锁支撑作用,比如,如图6和7所示,当离合器架413由右侧向左侧回摆时,右摇臂的长臂451在双向摇臂弹簧470的作用下被锁定,使右摇臂的滚轮一453位于下扇形轮的槽一420内,因此当离合器架413顺时针转动时,可带动下扇形轮向左侧转动,从而带动下传动轮405逆时针转动;同理,当离合器架413由左侧向右侧回摆时,左摇臂的长臂451被锁定使其滚轮一453位于上扇形轮的槽一420内,因此带动上扇形轮向右侧转动,从而带动上传动轮407顺时针转动。
加速器由上扇形轮410、上传动轮408和下扇形轮409及下传动轮405组成,上扇形轮410与上传动轮408啮合传动连接,下扇形轮409与下传动轮405啮合传动连接,上扇形轮410与下扇形轮409均与主轴401转动连接;下传动轮405固定设置在摆杆轴305上,在摆杆轴305上还固定设置有齿轮一406,上传动轮408固定设置在传动轴一404上,在传动轴一404上还设置有齿轮二407,齿轮一和齿轮二啮合传动连接,摆杆一321固定连接在摆杆轴305上;上扇形轮410的下表面的前端的左侧设置槽一420右侧设置槽二422,在槽一的左侧设置有左限位挡块421,在下扇形轮的与上扇形轮的滚轮槽相对应的位置设置有槽一420和槽二422,在槽二的右侧设置有右限位挡块431。
离合架413的后端连接摇杆302,由离合架位于前端和后端之间的部位与主轴一401固定连接,这样,主轴一401将离合架分成两部分,主轴一距离离合架前端的距离小于主轴一距离滚轮间的距离,这样,主轴一成为离合架前后两端的杠杆支点,当手摇动摇杆时,只需用很小的力就能使离合架前端拨动。离合器架与加速器的上扇形轮和下扇形轮均连接,当离合器架驱动其中一扇形轮转动时,另一扇形轮也随着联动,且两个扇形轮的运动方向相反,当摇杆带动离合器架从左侧摆动到右侧或从右侧摆动到左侧时,摆杆轴305摆两次,因此与摆杆一摆动两次,使加两用舟的行进速度提高了一倍。
在组装离合加速装置时,离合器架413、上扇形轮410、下扇形轮409均设置在主轴一401上,上扇形轮410、下扇形轮409分别与主轴一401转动连接,离合器架413位于上扇形轮410和下扇形轮409间,如图4和图5所示,当离合器架413、上扇形轮410、下扇形轮409三者处于上下叠置的位置时,左摇臂的滚轮一453位于上扇形轮410的槽一420内,滚轮二454位于下扇形轮409的槽二422内,右摇臂的滚轮一453位于下扇形轮的槽二420内,滚轮二454位于上扇形轮410的槽二422内。
离合加速装置的工作过程如下:如图4、5、6和图7所示,当摇杆302由中间位置向左侧摇动时,右限位挡块431阻挡右摇臂的滚轮一453向右侧运动,在右限位挡块的阻碍下,右摇臂的长臂451带动短臂452向下摆动,使得右摇臂的滚轮二454脱离上扇形轮410的槽二422,同时,在双向摇臂弹簧470的作用下左摇臂的滚轮一453脱离上扇形轮410的槽一420,使得离合器架413完全脱离上扇形轮的约束,因此,离合器架413推动下扇形轮409向右侧转动,与下扇形轮409啮合连接的齿轮一406顺时针转动,则与齿轮一啮合连接的齿轮二407逆时针转动,由齿轮二407带动与其啮合连接的上扇形轮410向左侧转动,此时,摆杆轴305顺时针转动,则摆杆轴305驱动摆杆一321向左侧摆动直至摆动到位;当摇杆302由此位置向右侧回摆时,在双向摇臂弹簧470的扭压作用和右侧摇臂的自锁作用下,滚轮一453被锁定在下扇形轮的槽一420内,由此,下扇形轮随着离合器架同步向左侧转动,使得下传动轮405逆时针转动,因此摆杆轴305逆时针转动,从而带动传动轴一404顺时针转动,进而带动上扇形轮逆时针转动,上扇形轮和下扇形轮及离合器架均向中间回摆,直到上扇形轮、下扇形轮和离合器重新回到如图4和5所示的叠置位置,此时摆杆一321再次摆回到右侧位置,完成一个摆动循环,左摇臂的滚轮一453进入到上扇形轮的槽一420内;如图9和图10所示,摇杆302继续向右侧摆动,离合器架413向左侧摆动,受到上扇形轮410上设置的左限位挡块421的阻挡,左摇臂的长臂带动其短臂向上摆动,使得左摇臂的滚轮二454脱离下扇形轮的槽二422,且带动右摇臂的滚轮一453脱离下扇形轮的槽一420,因此左摇臂的滚轮一453推动上扇形轮410向左侧摆动,则带动上传动轮和传动轴一逆时针转动,则摆杆轴305顺时针转动,摆杆一321第二次向左侧摆动,当摇杆302摇动到最右侧时,开始向左侧摇动摇杆302,与前述同理,左摇臂的滚轮一453被锁定在上扇形轮的槽一420内,从而离合器架带动上扇形轮同步向中间位置摆回,下扇形轮同步摆回到中间位置,上扇形轮、离合器架和下扇形轮回到叠置位置,摆杆一321第二次摆回至右侧。因此,每从左向右或从右向左摇动摇杆302一次时,摆杆一321摆动两次。
如图3及图11-13所示,在本发明中,优选的划桨包括桨叶500和桨叶摇摆臂503,桨叶摇摆臂503的上端连接舟体摆杆轴的上端,下端连接桨叶500的头端,桨叶500为伸缩式的,至少包括两个叶片,内侧叶片511设置在外侧叶片512的内侧,内侧叶片可在外侧的桨叶内伸缩,且当桨叶处于伸长状态时,内侧叶片的尾部固定在外侧叶片的头端。优选,每个桨叶500的横截面成外凸的弧形,也就是叶片为弧形面,且该弧形面的两边向内弯折形成内折边513,每节叶片沿长度方向呈锥形。在最外节的叶片上设置有悬挂部件514,通过悬挂部件及绳索等可以将收缩的叶片固定在舟体上。内侧叶片套装在外侧叶片内,每节叶片的头部的弧度小于其桨尾部的弧度,这样当桨叶处于伸长状态时,才能使内侧叶片固定在外侧叶片内。
优选的实施例中,桨叶500通过桨叶自动浮压部件501与桨叶摇摆臂503通过铰接轴515铰接连接,优选地,桨叶自动浮压部件501为设置有两侧臂的铰接头,两侧臂分设在桨叶摇摆臂503的两侧,由自动浮压部件501的后端连接桨叶的头端,铰接轴515水平设置。采用本结构,桨叶在水中划动时,在水的浮力作用下桨叶会自动浮起。桨叶500为弧形面延长面形成拱面,可增加水对桨叶拱面的反作用力,使桨叶500在水中左右摇摆和上下浮动的阻力加大,增大桨叶的回复力、发挥水对桨叶的反作用力,提高桨叶产生的推动力。
更优选地,桨叶摇摆臂503通过连接段506与自动浮压部件501铰接连接,该连接段506呈弯折形,折部507朝上设置,这样设置划桨的结构桨叶的浮动更加自由,有利于桨叶的摆动。
如图3、图11-13所示,通过桨叶悬挂支撑杆505连接桨叶摇摆臂503和摆杆一321,将陆地行走装置和划浆连接起来,具体地,在桨叶悬挂支撑杆505或其连接段506上设置半圆孔,如图2所示,在桨叶悬挂支撑杆505的上端设置有向下弯的弯部516,弯部的自由端为半圆形做为桨叶折摇球动头502,桨叶折摇球动头502设置在连接段506的半圆孔内,桨叶悬挂支撑杆505的下端连接摆杆一321。优选地,桨叶摇摆臂503的上端与摆杆轴305的上端球面结合连接。这样有利于划浆的摆动。
当离合加速装置带动摆杆轴转动时,摆杆轴带动摆杆一摆动,则脚轮324产生摆动,当在陆地上行走时,如同脚步蹬地的动作,给舟体一向前的动力,使舟体轻松、快速前行。当在水中划行时,摆杆一320通过桨叶悬挂支撑杆505控制桨叶的摆动和浮动。
优选地,上扇形轮和下扇形轮的啮合部件为链轮,弧形地设置在扇形轮的啮合端,上传动轮和下传动轮均为链齿轮,更优选为扇形链齿。
在设置滚轮的目的是为了减少长臂和短臂的自由端的磨损,因此,也可不设置滚轮。