专利名称：脚踏式强效人力动力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是对目前脚踏式人力动力系统的改良，大大提高人力 动力效力(本实用新型的论述多处引用“效力”，不是“效率”，有其特定的含义)，最主要目 的是用在车辆上，做成封闭式微型人力轿车，其次是应用于农用人力机械。将脚踏式强效 人力动力系统运用到封闭式微型小轿车上，小轿车不借助任何外加动力(汽油、柴油、天然 气、电等等)，只凭驾驶员用脚蹬的动力来驱动轿车；应用到农用人力机械上，可以大大提 高动力效力。应用本实用新型的封闭式人力轿车，或农用人力机械产品，是完全环保、节能 型产品，是中小城市多数上班族最好的代步工具，是农民最好的助手，尤其适合于气候条件 较差的地区。
背景技术：
目前的脚踏式人力动力系统，普遍以自行车的工作方式为主。自行车主 要靠人的腿部肌肉、臀部肌肉来完成动力效果，以人的重力来抵消脚蹬的反作用力，用脚蹬 踏板的力越大，臀部对座垫的压力就越小。这样的工作方式，蹬踏板的力的大小受到极大的 限制，最多也不能超过人的重量，人尽全力蹬自行车，极限情况也只是人的左右脚来回站在 左右踏板上；同时，人容易感到疲劳，效率不高。正因为如此，目前世界范围内，还没有一辆 以人力为动力的封闭式轿车。封闭式轿车需要足够大的动力，仅以人力不足以驱动封闭式 轿车。目前的交通工具中，封闭式的虽然速度可以较高，但其价格很高，需要外加动力来 驱动，消耗大量油、气、电等等，运行费用很高；非封闭式的，以自行车、三轮车占绝大多数。 在中国，交通工具中的自行车的普及率最广泛，因为它比较方便。但每当遇到刮风下雨天 气出行的时候，自行车不封闭的缺陷就显得非常突出。自行车不能挡风避雨遮阳，而能挡风 避雨遮阳的交通工具就只有小轿车。要是有封闭式人力轿车，价格低，运行费用低，那必将 显现出其巨大的优势来。目前，在世界范围内，这样的陆上交通工具还没有。将本实用新型运用到小型或微型轿车上，就可以做成封闭式，完全不需要外加动 力，不耗费任何燃料、电、气等能源，只由驾驶员用脚蹬，以此来驱动车辆的行驶(前进或后 退)。其行驶速度虽然远不及目前的汽车，但可以相当于自行车的速度。与汽车相比，价格 低，运行费用低，但速度慢；与自行车相比，可以挡风避雨遮阳，但价格比自行车高，运行费 用基本相当(都很低)，速度相当。将本实用新型运用到人力农用机械上，比如人力打谷、抽水、推磨、中短途运输等 等，可以极大地方便农民朋友，购置费用不算高，运行费用很低。另外，如果将本实用新型应用到自行车赛车上，将可以较大幅度地提高自行车的 速度，与现行的自行车赛车相比，在速度上可以占有绝对优势，更容易取得好的成绩。目前而言，地球变暖，二氧化碳排量与日俱增，中国石油的消耗量在近30年内增 速惊人，汽车燃油消耗的增长可以说加剧了地球环境的恶化。运用本实用新型，将替代部分 燃油、燃气小轿车，还将替代部分电动车，在一定程度上可以遏制燃料的消耗，减少二氧化 碳排量，为抑制地球变暖做出点贡献。申请号为200520070098. 4，公开(公告)号CN2815845，由陈光春发明的“人力轿 车”，其实质性内容，只是将自行车的脚蹬的圆周运动改为往复直线运动，提高了人力车的驱动效力，但要将车做成封闭式的，其动力仍然不够，该实用新型也没提及其封闭性的问题。发明内容本实用新型的目的是提供一种脚踏式强效人力动力系统，大大提高以人 力为动力的系统效率，为人力车做成封闭式的提供决定性的技术保障，改变目前人力车不 能做成封闭式的这一致命缺陷，同时为农用机械提供一种以人力为动力的途径。本实用新型主要利用人的腰部、臀部、腿部的力量来共同构成动力源，采用靠 背-座垫-脚套，将着力点即脚套设置在座垫、靠背的前方，人用力蹬器械时，由靠背来抵消 其反作用力；采用直线往复运动方式对脚套施力，通过滑动槽(或导轨)限定滑块的运动轨 迹。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在座垫后面安装靠背；座垫前 面，固定安装左右滑动槽(或导轨)，滑块嵌入滑动槽内，滑块与脚套固定连接，尼龙绳拴住 左右滑块并缠绕在转轴上，人对脚套施力，通过尼龙绳带动轴的转动，轴上安装正反飞轮或 单向齿轮，将轴的正、反转动转换成同一方向的转动，再经变速箱变速，最后将动力输出到 指定的地方。其中，座垫居中，脚套在前面，靠背在后面，目的在于人用脚来踏动脚套的同 时，由座垫后的靠背来抵消其反作用力。人用脚蹬脚套的力越大，座垫所承受的力就越大 (现行的自行车，人在蹬脚踏板的同时，由人的重力来抵消其反作用力，或者说，人越是用力 蹬脚踏板，座垫的压力就越小)。如不用靠背，改用绳或皮带套住腰，以此也能达到抵消反作 用力的目的，但这样的舒适性较差。
下面对附图及图中各构件予以说明。图1是本实用新型的结构示意图。在图1中，1.滑动槽，2.滑块，3.脚套，4.尼龙绳，5.隔离圈，6.轴，7.隔离圈， 8.齿轮，9.轴，10.座垫，11.靠背，12.齿轮，13.轴，14.变速箱，15.轴，16.齿轮，17.齿轮， 18.齿轮，19.滑动槽，20.滑块，21.脚套。
具体实施方式
本实用新型提供一种脚踏式强效人力动力系统，采用靠背-座 垫-脚套的施力方式，将着力点即脚套置于座垫与靠背的前面，人用脚来踏动脚套的同时， 由座垫后的靠背来抵消其反作用力(如不用靠背，采用绳或皮带套住腰，以此也能达到抵 消反作用力的目的，但这样的舒适性较差)；同时，本实用新型采用直线往复运动方式，代 替圆周运动效力差的状况。本实用新型将这两种运动方式结合起来，以提高动力系统的效 力。为了实现这些功能，参阅图1，在座垫10后面安置靠背11，座垫10前面，固定安装左右 滑动槽1、19(或导轨)，滑块2、20嵌入滑动槽1、19的槽内，滑块2、20与脚套3、21分别固 定连接，尼龙绳4拴住滑块2、20，尼龙绳4缠绕在轴6的轴身上，人用脚对脚套3、21施力， 通过尼龙绳4带动轴6来回转动，隔离圈5和隔离圈7限制尼龙绳4缠绕在轴6上的纵向 位置，轴6上安装单向齿轮(或飞轮)17和18，单向齿轮(或飞轮)17和18选择相反方向 传递轴6的转动动力，左脚蹬动脚套21，轴6顺时针转，如果选择单向齿轮(或飞轮)17来 传动(这时单向齿轮或飞轮18则不传动动力，滑过)，再经齿轮16，把单向的转动传递到齿 轮12的顺时针转动；右脚蹬动脚套3，轴6逆时针转，如果选择单向齿轮(或飞轮)18来传 动(这时单向齿轮或飞轮17则不传动动力，滑过)，把单向的转动传递到齿轮8的顺时针转 动。无论是左脚蹬，还是右脚蹬，转动动力都将传递到齿轮12或齿轮8的固定方向的转动， 轴9固定连接齿轮8和齿轮12，将转动动力传递到变速箱14，轴9与变速箱14可以通过锥
4形齿轮，将转动方向改变90度传递给变速箱14。变速箱14可以设置3-4组齿轮，使输出的 动力可以是倒退档、低速档(看实际运行情况而定是否设中速档)、高速档。变速箱输出的 动力即可连接到车的转轴上，驱动车行驶，或作其它用途。本实用新型按以上设计，限定左右脚不同时蹬动脚套，左脚蹬，则右脚松，右脚蹬， 则左脚松。当然也可以设计成允许左右脚同时蹬的装置。运用本实用新型制作封闭式人力轿车，内部还可以增设发电转子，在适当的时候 发电以供照明、指示用电；还可以增设雨刷传动，在下雨的时候行驶，启动开关，雨刷就来 回刷掉前面玻璃上的雨水。如果车的宽度和长度均取普通小轿车的一半略多，高度略低于 普通小轿车，这样大小的封闭式人力轿车可以载客2人，车的稳定性可以满足安全要求， 因为与普通小轿车相比，其速度低，重心略低。如果未来的封闭式人力轿车得到大量普及， 为了规范管理，交通部门可以专设牌照，编号类似汽车，只是将前面打头的表明地区简称 的字放在后面，例如汽车牌照为津******、鲁******，可以将封闭式人力轿车的牌照编为 ******津、******鲁，交通部门可以规定每年收取120元的交通管理费或养路费。
权利要求一种脚踏式强效人力动力系统，滑块嵌入滑槽内，滑块固定在脚套上，与尼龙绳相连接，尼龙绳缠绕在转轴上，后面依次设置座垫、靠背，座垫与靠背固定连接，其特征是人与器械的着力点即脚套置于座垫与靠背的前面。
2.根据权利要求1所述的脚踏式强效人力动力系统，其特征是着力点或滑块的运动 轨迹受滑槽所限制，做往复直线运动。
专利摘要一种脚踏式强效人力动力系统，滑块嵌入滑槽内，滑块固定在脚套上，与尼龙绳相连接，尼龙绳缠绕在转轴上，后面依次设置座垫、靠背，座垫与靠背固定连接。人与器械的着力点即脚套置于座垫与靠背的前面，人用脚来踏动脚套的同时，由座垫后的靠背来抵消其反作用力。同时着力点或滑块的运动轨迹受滑槽所限制，做往复直线运动。运用脚踏式强效人力动力系统，制作成封闭式小型人力轿车，完全不需要外加动力来驱动，可以相当于自行车的速度，是完全环保节能型产品；另外还可以制作成人力农用机械，大大方便农民朋友，应用前景广阔。
文档编号B62M1/24GK201660086SQ20102013154
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者税大成 申请人:税大成