TWI564482B - 雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置 - Google Patents

雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置 Download PDF

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Description

雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置
本發明為一種具有可藉人力之手或腳兩者或其中之一，作正轉或反轉之雙迴轉方向，驅動人力輸入裝置之輸入端，再由人力輸入裝置之輸出端，輸往恆定轉向輸出傳動裝置之輸入端，而經恆定轉向輸出傳動裝置之輸出端，作恆定迴轉方向之輸出以驅動負載輪組，本發明可供應用於以腳踏動之車輛、或手搖動之車輛、或可以腳踏動及以手搖動兩者或其中之一所驅動之車輛等可以人力作雙向迴轉驅動之人力驅動載具，或供應用於以腳踏動之運動裝置、或手搖動之運動裝置、或可以腳踏動及以手搖動兩者或至少其中之一，所驅動之運動裝置等可以人力作雙向迴轉驅動之運動器材，或供應用於以腳踏驅動式、或手搖動式、或以腳踏動及手搖動兩者或其中之一所驅動之流體泵、或風扇、或發電機之裝置者。
吾人皆知腳踏車之騎乘者為作恆向施力踩動，而隨踩動週期固定使用相關肌肉及關節，即踩動者其肢體部分肌肉及關節恆為施力及受力之運用狀態，而另一部分肌肉及關節恆為不施力及不受力狀態，整體而言人體負荷不平均，騎乘者容易疲倦及因長期踩動而形成運動傷害。
本發明為具有特定之可作雙迴轉方向輸入之人力輸入裝置，其輸出端供輸往恆定轉向輸出傳動裝置之輸入端，而經恆定轉向輸出傳動裝置之輸出端，作恆定迴轉方向輸出，以驅動負載輪組之人力驅動裝置，使用者可作驅動輸入方向之自由選擇，或進一步藉具有不同變速比之恆定轉向輸出傳動裝置，在不同驅動輸入方向時作不同變速比之恆定迴轉方向輸出者；本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。(參見附件之分析說明)
本發明為一種具有可藉人力之手或腳兩者或其中之一，作正轉或反轉之雙迴轉方向，驅動人力輸入裝置之輸入端，再由人力輸入裝置之輸出端，輸往恆定轉向輸出傳動裝置之輸入端，而經恆定轉向輸出傳動裝置之輸出端，作恆定迴轉方向之輸出以驅動負載輪組，本發明可供應用於以腳踏動之車輛、或手搖動之車輛、或可以腳踏動及以手搖動兩者或其中之一所驅動之車輛等可以人力作雙向迴轉驅動之人力驅動載具，或供應用於以腳踏動之運動裝置、或手搖動之運動裝置、或可以腳踏動及以手搖動兩者或至少其中之一，所驅動之運動裝置等可以人力作雙向迴轉驅動之運動器材，或供應用於以腳踏驅動式、或手搖動式、或以腳踏動及手搖動兩者或其中之一所驅動之流體泵、或風扇、或發電機之裝置者；本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
本發明為具有特定之可作雙迴轉方向輸入之人力輸入裝置，其輸出端供輸往恆定轉向輸出傳動裝置之輸入端，而經恆定轉向輸出傳動裝置之輸出端，作恆定迴轉方向輸出，以驅動負載輪組之人力驅動裝置，使用者可作驅動輸入方向之自由選擇，或進一步藉具有不同變速比之恆定轉向輸出傳動裝置，在不同驅動輸入方向時作不同變速比之恆定迴轉方向輸出者。
如圖1所示為本發明雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置之基本構成方塊示意圖。
如圖2為圖1在人力輸入裝置(101)與恆定轉向輸出傳動裝置(102)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
如圖3為圖1在恆定轉向輸出傳動裝置(102)與驅動負載輪組(103)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
如圖4為圖1在人力輸入裝置(101)與恆定轉向輸出傳動裝置(102)、及在恆定轉向輸出傳動裝置(102)與驅動負載輪組(103)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，為具有藉人力之手或腳兩者或其中之一，驅動人力輸入裝置(101)作第一驅動迴轉方向或不同迴轉方向之第二迴轉方向驅動時，人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸往恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，而由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端輸出恆定迴轉方向之迴轉動能，供驅動負載輪組(103)者，如圖1～圖4所示，其中：
--人力輸入裝置(101)：為藉由可接受人力肢體包括手或腳兩者或其中之一作正轉或反轉之雙向迴轉驅動之輸入或作往復驅動之輸入，以產生所選定速比及相對正轉或反轉之雙向迴轉輸出機構所構成，包括由踏板、曲柄及可雙向迴轉之傳動輪組所構成，或由把手、手柄及可雙向迴轉之傳動輪組所構成，或可由人力產生雙向迴轉驅動之習用人力驅動之機構裝置所構成者。
--第一驅動迴轉方向之動能及第二驅動迴轉方向之輸入動能，為來自人力之手或腳兩者或其中之一，以供驅動人力輸入裝置(101)之輸入端者。
--第一驅動迴轉方向與第二驅動迴轉方向為相反方向者。
--恆定轉向輸出傳動裝置(102)：恆定轉向輸出傳動裝置(102)為能直接、或經傳動裝置(104)接受來自人力輸入裝置(101)之不同迴轉方向動能，而輸出恆定迴轉方向動能；構成恆定轉向輸出傳動裝置(102)內部之傳動組件，含由(1)齒輪組；或(2)磨擦輪組；或(3)鏈條及鏈輪組；或(4)皮帶及皮帶輪組；或(5)傳動曲柄及輪組；或(6)流體傳動裝置；或(7)電磁力傳動裝置等所構成，或由上述其中一種或一種以上傳動組件構成者；恆定轉向輸出傳動裝置(102)於輸入不同迴轉方向之第一驅動迴轉方向與第二驅動迴轉方向驅動時，輸入端對作恆定迴轉方向輸出端之速比，可為相同者、或不同者、或可變速比者。
--負載輪組(103)：為由恆定轉向輸出傳動裝置(102)輸出端所直接驅動、或經傳動裝置(104)作恆定單轉向驅動之輪組型負載者。
--傳動裝置(104)：傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，包括應用於設有藉人力之手或腳兩者或其中之一作雙迴轉方向驅動之人力驅動載具，其構成為藉人力之手或腳兩者或其中之一，作正轉或反轉驅動之人力輸入裝置(101)，人力輸入裝置(101)輸出端所輸出雙向迴轉動能，供直接、或經傳動裝置(104)輸入至少一個恆定轉向輸出傳動裝置(102)，由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，其輸出之恆向迴轉動能可直接、或經傳動裝置(104)驅動負載輪組(103)者；傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，而人力輸入裝置(101)為接受來自人手或腳，兩者或其中之一作正轉或反轉之驅動，並作選定速比之相對轉向之輸出者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，其應用於人力驅動載具，為由包括至少設有一個輪組之腳踏車、或手搖車、或具有可腳踏及手搖車等功能之人力驅動載具所構成，而藉由人力之手或腳兩者或其中之一，作正轉或反轉以驅動人力輸入裝置(101)，進而相對由輸出端輸出正轉或反轉之迴轉動能，供直接、或經傳動裝置(104)輸往恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，以直接、或經傳動裝置(104)再驅動負載輪組(103)，進而驅動結合於負載輪組(103)之載具者，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，亦可進一步供應用於人力驅動運動裝置，例如運動健身腳踏車，如圖5所示為本發明應用於具固定阻尼負載輪組之人力驅動運動裝置之結構方塊示意圖，其構成包括設有藉人力之手或腳兩者或其中之一，作正轉或反轉所驅動之人力輸入裝置(101)，以及具有至少一個恆定轉向輸出傳動裝置(102)，其輸入端供直接、或經傳動裝置(104)接受來自人力輸入裝置(101)所輸出之迴轉動能，再經由恆定轉向輸出傳動裝置(102)本身之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，其輸出之迴轉動能可直接、或經傳動裝置(104)驅動固定阻尼負載輪組(106)，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，固定阻尼負載輪組(106)為本身具有固定阻尼，於作為運動裝置運作時，供產生固定阻尼者；上述固定阻尼負載輪組(106)本身之固定阻尼，含由磨擦阻尼式、或流體阻尼式、或發電輸出之反轉矩阻尼式、或電動反轉矩式、或電磁渦流發電阻尼式等固定阻尼結構所構成者。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，亦可供應用於設有可操控阻尼裝置之人力驅動運動裝置，例如運動健身腳踏車，如圖6所示為本發明應用於具可操控阻尼負載輪組之人力驅動運動裝置之結構方塊示意圖，其構成包括設有藉人力之手或腳兩者或其中之一所驅動之人力輸入裝置(101)，以及具有至少一個恆定轉向輸出傳動裝置(102)，其輸入端供直接、或經傳動裝置(104)接受來自人力輸入裝置(101)所輸出之迴轉動能，再經由恆定轉向輸出傳動裝置(102)本身之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，其輸出之迴轉動能可直接、或經傳動裝置(104)驅動可操控阻尼負載輪組(107)，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，可操控阻尼負載輪組(107)為本身具有可操控阻尼功能，於作為運動裝置運作時，供產生可操控阻尼之功能者；上述可操控阻尼負載輪組(107)所產生之可操控阻尼，含由磨擦阻尼式、或流體阻尼式、或發電輸出之反轉矩阻尼式、或電動反轉矩式、或電磁渦流發電阻尼式等具可操控功能之阻尼結構所構成，以供操控可操控阻尼負載輪組(107)所產生之阻尼大小者；上述可操控阻尼負載輪組(107)之操控方式，可依所選擇之阻尼結構形式，而藉由流體能或機械能或電能操控方式及裝置，以操控可操控阻尼負載輪組(107)產生可操控阻尼之功能者。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，亦可藉在人力驅動載具另行加設外加固定阻尼裝置(112)，以供與負載輪組(103)產生阻尼效果，而轉換作為運動裝置功能之使用者；如圖7所示為本發明應用於人力驅動載具，而藉外加固定阻尼裝置產生阻尼，以構成運動裝置功能之結構方塊示意圖，其構成包括設有藉人力之手或腳兩者或其中之一所驅動之人力輸入裝置(101)，以及具有至少一個恆定轉向輸出傳動裝置(102)，其輸入端供直接、或經傳動裝置(104)接受來自人力輸入裝置(101)所輸出之迴轉動能，再經由恆定轉向輸出傳動裝置(102)本身之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，其輸出之迴轉動能可直接、或經傳動裝置(104)驅動負載輪組(103)，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者；上述外加供與負載輪組(103)產生阻尼效果之外加固定阻尼裝置(112)之阻尼結構，含由磨擦阻尼式、或流體阻尼式、或發電輸出之反轉矩阻尼式、或電動反轉矩式、或電磁渦流發電阻尼式等具可操控特性之阻尼結構所構成者。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，亦可藉在人力驅動載具另行設置外加可操控阻尼裝置(105)，以轉換作為運動裝置功能之使用者；如圖8所示為本發明應用於人力驅動載具，而藉設置外加可操控阻尼裝置(105)以構成運動裝置功能之結構方塊示意圖；其構成包括設有藉人力之手或腳兩者或其中之一所驅動之人力輸入裝置(101)，以及具有至少一個恆定轉向輸出傳動裝置(102)，其輸入端供直接、或經傳動裝置(104)接受來自人力輸入裝置(101)所輸出之迴轉動能，再經由恆定轉向輸出傳動裝置(102)本身之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，其輸出之迴轉動能可直接、或經傳動裝置(104)驅動負載輪組(103)，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，負載輪組(103)可為設有至少一個供負載輪組(103)產生阻尼之外加可操控阻尼裝置(105)，以在作為運動裝置功能運作時，可供操控阻尼者；上述外加可操控阻尼裝置(105)之阻尼結構，含由磨擦阻尼式、或流體阻尼式、或發電輸出之反轉矩阻尼式、或電動反轉矩式、或電磁渦流發電阻尼式等具可操控特性之阻尼結構所構成，而所外加可操控阻尼裝置(105)之操控方式可依所選擇之阻尼結構形式，而藉由流體能或機械或電能操控方式及裝置，以操控在作為運動裝置功能運作時之阻尼大小者。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，亦可藉人力對人力輸入裝置(101)之輸入端，作正轉或反轉輸入迴轉動能，而人力輸入裝置(101)輸出端輸出之迴轉動能，供輸往恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，再由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端，作恆定迴轉方向之機械能輸出，以供驅動恆定迴轉方向之機械功能裝置者，如圖9所示為本發明供驅動恆定迴轉方向之機械功能裝置之結構方塊示意圖，其構成包括藉由人力之手或腳兩者或其中之一，對人力輸入裝置(101)作正轉或反轉之雙向迴轉驅動，其經人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸入恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，而由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，供直接或經傳動裝置(104)以驅動迴轉式機械功能裝置(108)，如流體泵、或風扇、或慣性儲能飛輪、或其他可由人力驅動之迴轉式機械功能裝置(108)者，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，更進一步可由人力對人力輸入裝置(101)之輸入端，作正轉或反轉輸入迴轉動能，而人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，供輸往恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，再由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端，作恆定迴轉方向之輸出，以供驅動發電機(109)者，如圖10所示為本發明供驅動發電機之結構方塊示意圖，其構成包括藉由人力之手或腳兩者或其中之一，對人力輸入裝置(101)作正轉或反轉之雙向迴轉驅動，其經人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸入恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，而由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端作恆定迴轉方向之輸出，供直接、或經傳動裝置(104)驅動迴轉式發電機(109)，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，而發電機(109)為可進一步依需要可選擇性設置發電機相關之操控裝置(110)及電路開關或保護裝置(111)者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，其供驅動發電機(109)之應用，可進一步將負載輪組(103)與發電機(109)結合為一體結構，如圖11所示為本發明將所驅動之負載輪組(103)與發電機(109)結合為一體結構之結構方塊示意圖，其構成包括藉由人力之手或腳兩者或其中之一，對人力輸入裝置(101)作正轉或反轉之迴轉驅動，其經人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸入恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，由恆定轉向輸出傳動裝置(102)輸出端作恆定迴轉方向之輸出，供驅動發電機(109)，發電機(109)為與負載輪組(103)呈共構組合而成，或發電機(109)為由負載輪組(103)直接構成發電機結構之一部分者，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，發電機(109)可進一步依需要設置發電機(109)相關之操控裝置(110)及電路開關或保護裝置(111)者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，其供作為人力驅動載具，可依需要配置負載輪組(103)所直接或經傳動裝置(200)所驅動之發電機(109)，如圖12所示為本發明之人力驅動載具之負載輪組(103)配置發電機(109)之結構方塊示意圖；其構成為藉由人力之手或腳兩者其中之一對人力輸入裝置(101)作正轉或反轉之迴轉驅動，其經人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸入恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，由恆定轉向輸出傳動裝置(102)輸出端作恆定迴轉方向之輸出，供驅動負載輪組(103)，以由驅動負載輪組(103)驅動發電機(109)，發電機為由外加以接受負載輪組(103)之驅動者，傳動裝置(104)包括由以下一種或一種以上傳動裝置所構成，含：(1)固定速比或可變速比之各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等迴轉式傳動功能結構所構成，或(2)藉人力、或機力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩操作之有段或無段變速裝置所構成，或(3)可操控切換輸入端與輸出端之相對迴轉方向關係之傳動裝置所構成，或(4)由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置，或單向傳動離合裝置(single way clutch)，以作聯結傳動或中斷傳動之離合功能裝置所構成者，發電機(109)可進一步依需要設置發電機(109)相關之操控裝置(110)及電路開關或保護裝置(111)者。
本發明尤指供應用於直立式(upright)之雙向踩動腳踏車(bicycle)，或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)，以供人體下肢作雙向踩動，藉以擴大使用肌肉群及改變肌肉群使用強度及密度，而獲得以下優點：
(1)　可減少局部肌肉及關節過度使用造成傷害；
(2)　可使用或訓練怠用之肌肉群及關節；
上述優點可適用在各種使用肌肉群不同之人力雙向驅動，特別應用在騎乘直立式(upright)腳踏車(bicycle)或直立式(upright)腳踏運動裝置(pedaling exercise device)作雙向踩動之驅動時，其雙向踩動所使用人體之肌肉群差異更大，上述優點及效果更為明顯。
此項雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置所述之作為人力雙向驅動載具、或人力雙向驅動運動裝置、或人力雙向驅動之迴轉式機械功能裝置、或人力雙向驅動之發電機，可進一步依所驅動負載性質，選擇性加設相關運轉功能之顯示裝置、或操作者之生理狀態之檢測裝置、或顯示裝置者。
101．．．人力輸入裝置
102．．．恆定轉向輸出傳動裝置
103．．．負載輪組
104、200．．．傳動裝置
105．．．外加可操控阻尼裝置
106．．．固定阻尼負載輪組
107．．．可操控阻尼負載輪組
108．．．迴轉式機械功能裝置
109．．．發電機組
110．．．發電機相關之操控裝置
111．．．電路開關及保護裝置
112．．．外加固定阻尼裝置
圖1所示為本發明雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置之基本構成方塊示意圖。
圖2為圖1在人力輸入裝置(101)與恆定轉向輸出傳動裝置(102)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
圖3為圖1在恆定轉向輸出傳動裝置(102)與驅動負載輪組(103)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
圖4為圖1在人力輸入裝置(101)與恆定轉向輸出傳動裝置(102)、及在恆定轉向輸出傳動裝置(102)與驅動負載輪組(103)之間加設傳動裝置(104)之驅動裝置構成方塊示意圖。
圖5所示為本發明應用於具固定阻尼負載輪組之人力驅動運動裝置之結構方塊示意圖。
圖6所示為本發明應用於具可操控阻尼負載輪組之人力驅動運動裝置之結構方塊示意圖。
圖7所示為本發明應用於人力驅動載具，而藉外加固定阻尼裝置產生阻尼，以構成運動裝置功能之結構方塊示意圖。
圖8所示為本發明應用於人力驅動載具，而藉設置外加可操控阻尼裝置(105)以構成運動裝置功能之結構方塊示意圖。
圖9所示為本發明供驅動恆定迴轉方向之機械功能裝置之結構方塊示意圖。
圖10所示為本發明供驅動發電機之結構方塊示意圖。
圖11所示為本發明將所驅動之負載輪組(103)與發電機(109)結合為一體結構之結構方塊示意圖。
圖12所示為本發明之人力驅動載具之負載輪組(103)配置發電機(109)之結構方塊示意圖。
101．．．人力輸入裝置
102．．．恆定轉向輸出傳動裝置
103．．．負載輪組
104．．．傳動裝置

Claims (1)

  1. 一種雙向輸入恆定轉向輸出之人力驅動裝置，為供應用於操作時人體上半身呈接近直立之雙向踩動裝置，為藉人力之手或腳兩者或其中之一，驅動人力輸入裝置(101)作第一驅動迴轉方向或不同迴轉方向之第二迴轉方向驅動時，人力輸入裝置(101)輸出端所輸出之迴轉動能，直接、或經傳動裝置(104)輸往恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸入端，而由恆定轉向輸出傳動裝置(102)之輸出端輸出恆定迴轉方向之迴轉動能，供驅動負載輪組(103)者，其中：人力輸入裝置(101)：包括由踏板、曲柄及可雙向迴轉之傳動輪組所構成，或由把手、手柄及可雙向迴轉之傳動輪組所構成，或可由人力產生雙向迴轉驅動之習用人力驅動之機構裝置所構成者；第一驅動迴轉方向之動能及第二驅動迴轉方向之輸入動能，為來自人力之手或腳兩者或其中之一，以供驅動人力輸入裝置(101)之輸入端者；第一驅動迴轉方向與第二驅動迴轉方向為相反方向者；恆定轉向輸出傳動裝置(102)：恆定轉向輸出傳動裝置(102)為接受來自人力輸入裝置(101)之不同迴轉方向動能，而輸出恆定迴轉方向動能；恆定轉向輸出傳動裝置(102)於輸入不同迴轉方向之第一驅動迴轉方向與第二驅動迴轉方向驅動時，輸入端對作恆定迴轉方向輸出端之速比，可為相同者、或不同者、或可變速比者；其中：負載輪組(103)：為由恆定轉向輸出傳動裝置(102)輸出端經傳動裝置(104)作恆定單轉向驅動之輪組型負載者；傳動裝置(104)：傳動裝置(104)包括由人力、或機力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉矩、或反轉矩等所操作之離合裝置所構成者。
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