CN1223946A - 人力车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有更优化的传动系统的人力车,包括自行车,三轮车及蹬动式船等人力交通工具。它是在公知的人力车传动系统中,原动件改为可作基本线性的往复运动的构件,并采用轮式装置。原动件与拉动轮子的挠性件相连,拉动方向与蹬动方向基本一致。传动过程中,蹬力基本上全化为必要驱动力,驱动力方向始终与其相应速度方向基本一致,因而操作简捷,瞬时传速比或瞬时驱动力臂基本不变,蹬动更舒适省力,当主轮与棘轮机构相联时,蹬幅或频率还可随意调节。

Description

人力车

本发明涉及人力车，包括自行车，三轮车及蹬动式船等人力交通工具。

公知的人力车，由鞍座，车架，车轮，传动系统和控制系统等组成。其传动系统中，原动件通常为曲柄，蹬动轨迹为圆。当人坐在鞍座上蹬动时，蹬力被分解为沿曲柄转动切向的必要驱动力和通过曲柄转动轴径向的无效静力两部分，且腿部还需作无效摆动。

迄今为止的人力车，其传动系统中总存在曲柄或曲轴(见踏板车)这样的构件来传递或变换蹬动，因此，都要额外地耗费体能于维持上述静力分力等无用功上。

本发明的目的是提供一种具有更优化的传动系统的人力车，传动过程中，蹬力基本上全化为必要驱动力，驱动力方向始终与其相应速度方向基本一致，蹬动操作也简捷灵活。

本发明的解决方案是：在人力车的传动系统中，原动件为可作基本线性的往复运动的构件，并采用轮式装置。原动件连于拉动轮子的挠性条状构件，如绳、链、带等，拉动方向与蹬动方向基本一致。当左右腿交替地蹬动时，左右挠性件就交替地拉动左右轮盘，使车轮作连续转动。

上述轮式装置可包括滑轮装置和带轮装置，且由主轮部件和副轮部件组成，相应地原动件包括滑块，导杆，摇杆和摇块等构件。主轮与棘轮机构相联。主轮上连着拉动方向相反的两种挠性件，当一种挠性件拉动某一边主轮及棘轮机构作顺时针转动时，另一种挠性件经副轮，同时拉动另一边主轮作逆时针转动而复原。

上述轮式装置也可包括链轮传动环和带轮传动环，相应地原动件包括主副双滑块和主摇杆副滑块等构件，副滑块装在主滑块或主摇杆上，且与传动环上挠性件相连，当某一边原动件被蹬动时，副滑块通过挠性件拉动轮子，并在蹬动结束时，依惯性相对于主滑块或主摇杆移动而越过轮子，同时使另一边原动件进入蹬动状态。

本发明的另一个解决方案是：在人力车的传动系统中，采用齿轮传动装置，原动件包括齿条和带有弧形齿条的摇杆，齿条或弧形齿条与齿轮啮合，齿轮与带有棘轮机构的轮式装置相联。

本发明的优点是：由于原动件可作基本线性的往复运动，且通过轮式装置传动，使得传动过程中，蹬力基本上全化为必要驱动力，驱动力方向始终与其相应速度方向基本一致，因而操作简捷，瞬时传速比或瞬时驱动力臂基本不变，蹬动更舒适省力，当主轮与棘轮机构相联时，蹬幅或频率还可随意调节。

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的另一个实施例的结构示意图。

下面结合附图所示实施例来进一步说明本发明。

在图1和图2所示两个结构示意图中，人力车传动系统由左右成对的脚蹬8、滑块9(图1)或摇杆9(图2)、主副拉绳、主滑轮4及棘轮机构5，加上副滑轮3、中轴6、链轮7、链条和飞轮等组成。滑块9(或摇杆9)与主拉绳和位于靠近鞍座1前部正下方的脚蹬8相连，且与联于车架2的导轨10(或摇杆轴10)之间设有滚动装置。棘轮机构5与中轴6联接，可为齿式或摩擦式。主滑轮4与棘轮机构5联接，还与主拉绳及副拉绳相连，副拉绳挂在副滑轮3上。

当人坐在鞍座上蹬下时，人体部分重力经由腹腿化为蹬力，作用于脚蹬，带动滑块沿着导轨竖直向下移动(或带动摇杆绕着摇杆轴向下摆动)。同时，主拉绳被向下拉动，带动主滑轮，棘轮机构，中轴，链轮，链条，飞轮和车轮作顺时针转动。

当某一边主拉绳拉动主滑轮及棘轮机构作顺时针转动时，副拉绳经副滑轮，同时拉动另一边主滑轮作逆时针转动而复原。当左右腿交替地蹬动时，左右拉绳就交替地拉动左右滑轮，使车轮作连续转动。

传动系统中还设有弹簧装置，以吸收和回放腿和传动部件惯性的动能，使蹬动从一边顺利地过渡到另一边。为减少惯性，传动部件可采用轻金属或非金属等。腿、传动部件与弹簧装置所构成的振荡系统，其固有频率以大于最佳蹬动频率为佳。

在图1和图2中，可在滑块上或摇杆上增加副滑块，并去掉滑轮装置及棘轮机构(飞轮内的保留)，代之以链轮传动环，副滑块与传动环上链条相联。这就是本发明的第三、四个实施例。

在图1中，如果滑块为齿条，主滑轮改为齿轮，去掉主拉绳，齿条与齿轮啮合，则为本发明的第五个实施例，其刚性较好。

在图2中的摇杆轴，可位于脚蹬前方或后方，摇杆有效摆角一般为10～60°，脚蹬、摇杆和主拉绳应尽可能处于同一竖直平面上。当摇杆轴位于前上方时，主滑轮和棘轮机构可一起直接联于后轴，省去中轴，链轮，链条和飞轮，而成为本发明的第六个实施例，其蹬动是卧式的。当摇杆轴位于后方(可在后轮轴处或后轮后方位置)时，主滑轮和棘轮机构也可一起直接联于后轴，省去链轮，链条，飞轮，增加中滑轮或去掉中轴，而成为本发明的第七、八个实施例。这第六、七、八个实施例传动环节少，结构较紧凑，效率也较高。

图3是本发明的第七个实施例的结构示意图。

图4是本发明的第八个实施例中主滑轮改为齿轮时的结构示意图。

Claims (7)

1．一种人力车，包括自行车，三轮车及蹬动式船等人力交通工具，由鞍座，车架，车轮，传动系统和控制系统等组成，其特征在于：其传动系统中，原动件为可作基本线性的往复运动的构件，并采用轮式装置，原动件与拉动轮子的挠性条状构件相连，拉动方向与蹬动方向基本一致，传动过程中，蹬力基本上全化为必要驱动力，驱动力方向始终与其相应速度方向基本一致。

2．按权利要求1所述的人力车，其特征在于：原动件包括滑块，导杆，摇杆和摇块等构件，轮式装置包括滑轮装置和带轮装置，且由主轮装置和副轮装置组成，主轮与棘轮机构相联，主轮上连着拉动方向相反的两种挠性件，当一种挠性件拉动某一边主轮及棘轮机构作顺时针转动时，另一种挠性件经副轮，同时拉动另一边主轮作逆时针转动而复原。

3．按权利要求1所述的人力车，其特征在于：原动件包括主副双滑块和主摇杆副滑块等构件，轮式装置包括链轮传动环和带轮传动环，副滑块装在主滑块或主摇杆上，且与传动环上挠性件相连，当某一边原动件被蹬动时，副滑块通过挠性件拉动轮子，并在蹬动结束时，依惯性相对于主滑块或主摇杆移动而越过轮子，同时使另一边原动件进入蹬动状态。

4．一种人力车，包括自行车，三轮车及蹬动式船等人力交通工具，由鞍座，车架，车轮，传动系统和控制系统等组成，其特征在于：其传动系统中，采用齿轮传动装置，原动件包括齿条和带有弧形齿条的摇杆，齿条或弧形齿条与齿轮啮合，齿轮与带有棘轮机构的轮式装置相联。

5．按权利要求1至4中任何一个权利要求所述的人力车，其特征在于：其传动系统中设有弹簧装置，以吸收和回放腿和传动部件惯性的动能，使蹬动从一边顺利地过渡到另一边。

6．按权利要求1至4中任何一个权利要求所述的人力车，其特征在于：原动件与联于车架的相应构件之间设有滚动装置，传动系统中的棘轮机构包括齿式和摩擦式两种类型。

7．按权利要求1至4中任何一个权利要求所述的人力车，其特征在于：装在原动件上的脚蹬，位于靠近鞍座前部的正下方，使蹬动方向与人体重力方向基本一致。

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