专利名称：一种双向杠杆推拉器、四轮车和发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用杠杆原理的传动机构，特别涉及一种可通过施加很小的动力产生更大的动力的双向杠杆推拉器，该双向杠杆推拉器可用在四轮车、具有推拉健身功能的发电装置等人力推动领域，以及汽车等动力设备领域，是一种可使人力或者机械动力的输出功率成倍增大的装置。
背景技术：
杠杆原理的应用在人们的日常生活中无处不在，例如千斤顶、扳手、剪刀和压水井等。授权公告号为CN 2154831Y，授权公告日为1994年2月2日的中国实用新型专利公开了一种利用杠杆原理的新型自行车，该自行车的传动机构包括与两个轴柄对应相连的两个连杆，与两个连杆对应相连的杠杆，两个杠杆在前端具有脚蹬，在后端用滚珠轴承连接，杠 杆与连接的连接位置位于杠杆的前端与后端之间，该种以曲轴为主的双杠形式的旋转装置只有二分之一的取力运动过程，运动到直线时，会出现阻断作用，不匀速，有间断。而单杆形式的结构，旋转取力只有四分之一运动过程，同样存在无法实现匀速和有间断的问题。人们需要一种能减少能源，增大功效，安全操作性好的装置。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供一种结构简单、操作性强、稳定性好，且放大功效明显的双向杠杆推拉器。本实用新型采用的技术方案为一种双向杠杆推拉器，包括第一和第二传动机构，以及用于传递动力的动力轴；所述第一传动机构包括第一推拉杆，第一连接杆和第一单向轮，第一单向轮与动力轴驱动连接，所述第一推拉杆可相对转动地穿套于一架体支杆上，第一连接杆的第一端与第一推拉杆的末端铰接，第一连接杆的第二端与第一单向轮铰接，第一推拉杆的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第一推拉杆的末端与架体支杆间的距离；以及，所述第二传动机构包括第二推拉杆，第二连接杆和第二单向轮，第二单向轮与动力轴驱动连接，所述第二推拉杆可相对转动地穿套于所述架体支杆上，第二连接杆的第一端与第二推拉杆的末端铰接，第二连接杆的第二端与第二单向轮铰接，第二推拉杆的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第二推拉杆的末端与架体支杆间的距离。优选地，该第一推拉杆的顶端和其与架体支杆连接的部位之间的部分构成长臂，第一传动机构还包括连接于第一推拉杆的长臂和第一连接杆之间的第一复位弹簧。优选地，所述第一推拉杆的末端具有在架体支杆的轴向上彼此相对的两个推拉杆连接耳，所述第一连接杆的第一端嵌入两个推拉杆连接耳之间，一第一销钉顺次贯穿一推拉杆连接耳、第一连接杆的第一端和另一推拉杆连接耳实现铰接。优选地，所述第一单向轮的轮缘上设置有在轴向上彼此相对的两个单向轮连接耳，所述第一连接杆的第二端嵌入两个单向轮连接耳之间，一第二销钉顺次贯穿一单向轮连接耳、第一连接杆的第二端和另一单向轮连接耳实现铰接。优选地，所述第一连接杆包括第一套杆、第一端丝杆和第二端丝杠，第一套杆的两端设置有正、反丝扣孔，第一端和第二端丝杠分别与正、反丝扣孔螺纹连接，其中，第一端和第二端丝杠的外端分别作为所述第一连接杆的第一端和第二端。优选地，所述第一单向轮与动力轴反丝或者正丝连接，第二单向轮与动力轴正丝或者反丝连接。优选地，所述第一和第二传动机构关于过第一和第二推拉杆在架体支杆上的安装中点与第一和第二单向轮在动力轴上的安装中点的连线的纵向平面镜像。本实用新型的第二个目的是提供一种利用上述双向杠杆推拉器制作的四轮车。本实用新型采用的技术方案为一种四轮车，包括一个上述双向杠杆推拉器和两个自行车车体，所述自行车车体包括由车架连接在一起的前轮和后轮，与后轮配合安装在一起的链传动机构；所述双向杠杆推拉器位于两个自行车车体之间，两个自行车车体的车架连接在一起形成四轮车的车架，四轮车的车架上安装有车座，其中，所述架体支杆与四轮车的车架固连，第一和第二推拉杆的顶端上均安装有脚蹬，动力轴的两端分别和与各自相邻近的链传动机构的大链轮固连，以在使用者驱动第一和第二推拉杆时，由动力轴驱动链传动机构带动后轮乃至前轮转动。本实用新型的第三个目的是提供一种利用上述双向杠杆推拉器制作的发电装置。本实用新型采用的技术方案为一种发电装置，包括上述双向杠杆推拉器和发电机，所述双向杠杆推拉器的动力轴与发电机的动力输入轴机械连接。本实用新型的第四个目的是将上述双向杠杆推拉器应用于汽车等动力设备上，使动力设备的机械动力的输出功率成倍增大。本实用新型的有益效果为本实用新型的双向杠杆推拉器是一种新型的人力、机械推动装置，利用杠杆原理大幅度地提高了人工效率，使人体的伸展运动和杠杆长度比有机配合，发挥出更大的功率效应，从而可以提升转速。本实用新型的双向杠杆推拉器的各推拉杆能单独自由运动，进而可匀速，不间断地产生稳定的动力。本实用新型的双向杠杆推拉器可用于人力车辆运行、人力机械加工和人力发电机，以及汽车等利用机械动力的各个领域，是一种既环保又极大地发挥了人力和机械动力作用的新产品。将多个双向杠杆推拉器连接逐级运动，只要材质坚固，可将功效放大到极致。
图I是根据本实用新型所述双向杠杆推拉器的一种实施方式的结构示意图；图2为图I所示双向杠杆推拉器的一种实施结构的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。如图I所示，本实用新型的双向杠杆推拉器包括第一和第二传动机构，以及用于传递动力的动力轴4。该第一传动机构包括第一推拉杆I a,第一连接杆2a和第一单向轮3a,第一单向轮3a与动力轴4驱动连接(利用单向轮的特性，第一单向轮3a可在一方向上驱动动力轴4转动，而在另一方向上空转，基本不会对动力轴4产生驱动力)，第一推拉杆Ia可相对转动地穿套于架体支杆上，第一连接杆2a的第一端与第一推拉杆Ia的末端铰接，第一连接杆2a的第二端与第一单向轮3a铰接，第一推拉杆Ia的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第一推拉杆Ia的末端与架体支杆间的距离，以利用杠杆原理对施加于第一推拉杆Ia顶端的作用力进行有效放大，在此，上述距离比(即杠杆比)可根据需求设定。同理，该第二传动机构包括第二推拉杆lb，第二连接杆2b和第二单向轮3b，第二单向轮3b安装于动力轴4上，第二推拉杆Ib可相对转动地穿套于所述架体支杆上，第二连接杆2b的第一端与第二推拉杆Ib的末端铰接，第二连接杆2b的第二端与第二单向轮3b铰接，第二推拉杆Ib的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第二推拉杆Ib的末端与架体支杆间的距离。若为在向外推动第一和第二推拉杆的状态下产生驱动力，则第一单向轮3a可与动力轴4反丝连接,第二单向轮3b可与动力轴4正丝连接,使第一和第二单向轮在驱动动力轴4转动的过程中，越旋越紧，防止脱扣。若为在向内拉回第一和第二推拉杆的状态下产 生驱动力，贝1J第一单向轮3a可与动力轴4正丝连接，第二单向轮3b可与动力轴4反丝连接。当然，第一和第二单向轮也可通过连接键与动力轴4驱动连接。常用的单向轮为通过千斤实现单向驱动的轮体，在内圈的千斤与外圈斜面相卡合的方向上即可由外圈向内圈进而向动力轴传递动力，而在相反的方向上，外圈即可空转。由于单向轮为现有结构，本实用新型的创新点也不在于对单向轮的改进，因此，不再对单向轮的结构作进一步说明。在一般的应用中，第一和第二单向轮应当以在相同方向上驱动动力轴的方式安装于动力轴4上。在该种情况下，若使用者交替推动第一和第二推拉杆驱动动力轴转动，可不间断地产生稳定的动力，而且交替推动也更符合人体运动习惯，当然，若同步推动第一和第二推拉杆也可产生驱动动力轴转动的效果。该第一推拉杆的顶端和其与支杆5连接的部位之间的部分构成长臂，为了使第一推拉杆Ia在推出后至少能够在减少使用者用力的情况下复位，第一传动机构还包括连接于第一推拉杆Ia的长臂和第一连接杆2a之间的第一复位弹簧7a。同理，该第二推拉杆Ib的顶端和其与支杆5连接的部位之间的部分构成长臂，第二传动机构还包括连接于第二推拉杆Ib的长臂和第二连接杆2b之间的第二复位弹簧7b。该第一推拉杆Ia的末端具有在支杆5的轴向上彼此相对的两个推拉杆连接耳，第一连接杆2a的第一端嵌入两个推拉杆连接耳之间，一第一销钉(在此也可以采用螺栓)顺次贯穿一推拉杆连接耳、第一连接杆2a的第一端和另一推拉杆连接耳实现铰接。同理，该第二推拉杆Ib的末端具有在支杆5的轴向上彼此相对的两个推拉杆连接耳，第二连接杆2b的第一端嵌入两个推拉杆连接耳之间，一第一销钉顺次贯穿一推拉杆连接耳、第一连接杆2b的第一端和另一推拉杆连接耳实现铰接。该第一单向轮3a的轮缘上设置有在轴向上彼此相对的两个单向轮连接耳，第一连接杆2a的第二端嵌入两个单向轮连接耳之间，一第二销钉顺次贯穿一单向轮连接耳、第一连接杆2a的第二端和另一单向轮连接耳实现铰接。同理，该第二单向轮3b的轮缘上设置有在轴向上彼此相对的两个单向轮连接耳，第二连接杆2b的第二端嵌入两个单向轮连接耳之间，一第二销钉顺次贯穿一单向轮连接耳、第二连接杆2b的第二端和另一单向轮连接耳实现铰接。[0029]该第一连接杆2a可设计为长度可调的结构，以便于通过调节第一连接杆2a的长度调节动力推拉角度，对此，如图2所示，该第一连接杆2a可包括第一套杆、第一端丝杆和第二端丝杠，第一套杆的两端设置有正、反丝扣孔，第一端和第二端丝杠分别与正、反丝扣孔螺纹连接，其中，第一端和第二端丝杠的外端分别作为上述第一连接杆2a的第一端和第
~· -5.JJU
-~- O同理，该第二连接杆2b可包括第二套杆、第一端丝杆和第二端丝杠，第二套杆的两端设置有正、反丝扣孔，第一端和第二端丝杠分别与正、反丝扣孔螺纹连接，其中，第一端和第二端丝杠的外端分别作为上述第二连接杆2b的第一端和第二端。如图2所示，该架体支杆的中轴线与动力轴4的中轴线优选 为基本位于同一高度上；架体支杆的中轴线与第一推拉杆Ia和第一连接杆2a的铰接点间的距离优选为基本等于动力轴4的中轴线与第一连接杆2a和第一单向轮3a的铰接点间的距离；第一连接杆2a的位于其第一端和第二端处的铰接点间的距离优选为基本等于架体支杆的中轴线与动力轴4的中轴线间的距离。同理，该架体支杆的中轴线与动力轴4的中轴线优选为基本位于同一高度上。架体支杆的中轴线与第二推拉杆Ib和第二连接杆2b的铰接点间的距离优选为基本等于动力轴4的中轴线与第二连接杆2b和第二单向轮3b的铰接点间的距离。第二连接杆2b的位于其第一端和第二端的铰接点间的距离优选为基本等于架体支杆的中轴线与动力轴4的中轴线间的距离。为了便于操作，该第一和第二传动机构通常可具有相同的结构，以及相同的尺寸，即二者可关于过第一和第二推拉杆在架体支杆5上的安装中点与第一和第二单向轮在动力轴4上的安装中间的连线的纵向平面镜像。在此，本领域的技术人员应该清楚，为了适应特殊的应用，第一和第二传动机构也可以具有不同的尺寸。在调节完动力推拉角度的情况下，该第一和第二推拉杆的最大摆动行程(角度)可由使用者控制，具有驱动作用的运动角度为45度为最佳。当然，也可以在架体支杆上设置分别与第一和第二推拉杆一一对应的圆弧槽，并在第一和第二推拉杆上设置与圆弧槽滑动配合的滑动杆。再者，也可以通过在安装双向杠杆推拉器的架体上设置限位件来控制具有驱动作用的运动角度。这样，即可在结构上限制第一和第二推拉杆的最大摆动行程，进而控制动力轴在一次摆动中所能转过的最大角度。本实用新型的双向杠杆推拉器可通过连接于动力轴4上的例如如图I所示的皮带传动机构或链传动机构8传递动力。该双向杠杆推拉器的第一种应用实例为四轮车，该种四轮车具有运动平稳和省力，操作性强和安全性高的特点，特别适合老年人，体弱者和残疾人使用。该种四轮车包括一个双向杠杆推拉器和两个自行车车体，这里所指的自行车车体包括由车架连接在一起的前轮和后轮，与后轮配合安装在一起的链传动机构，该种自行车车体主要不具有常规自行车的车座和具有脚蹬的曲柄；双向杠杆推拉器位于两个自行车车体之间，两个自行车车体的车架可通过中间连接杆固定连接在一起(如可采用焊接的方式)形成四轮车的车架，四轮车的车架上安装有车座，为了使该四轮车更加舒适，该车座可设计为具有扶手和靠背的座椅形式，在此，双向杠杆推拉器的第一和架体支杆(一般为同一支杆)与四轮车的车架固连，第一和第二推拉杆的顶端上均安装有脚蹬，供使用者踩踏，动力轴的两端分别和与各自相邻近的链传动机构的大链轮固连，这样，在使用者通过脚蹬来回推拉第一和第二推拉杆时，即可由动力轴驱动链传动机构带动后轮乃至前轮转动。在利用该双向杠杆推拉器制作四轮车时，设计好第一和第二连接杆的长度后，可根据人体的不同腿长调整座椅；若为下肢残疾的残疾人使用该四轮车，可将第一和第二推拉杆的长臂加长为手拉杆。增大了杠比力，转换第一和第二单向轮正反丝扣位置，作拉力运动。以便于通过手臂操作拉动第一和第二推拉杆。另外，可在该四轮车的车架的位于第一单向轮3a和与之邻近的大链轮之间，以及位于第二单向轮3b和与之邻近的大链轮之间的位置处各固装一轴承座，该轴承座内安装有用于支撑动力轴的轴承，这样，可以降低对动力轴刚性的要求。由于人们在健身过程中消耗了大量的能量，如果可在推拉运动过程中将消耗的能 量以电能的形式存储起来，既节能又环保。该双向杠杆推拉器的第二种应用实例就涉及具有该种效果的发电装置，该发电装置特别适合家庭和健身房，公共健身场所使用。该种发电装置包括双向杠杆推拉器和发电机，该双向杠杆推拉器的动力轴通过皮带传动机构或者链传动机构带动发电机放大功效动作.另外，该双向杠杆推拉器可用在汽车等应用机械动力的动力设备上，可成倍增大机械动力的输出功率。若机械动力需要直线运动，可通过例如是丝杠螺母或齿轮齿条等可将旋转运动转换为直线运动的传动副带动机械动作。本领域技术人员应当清楚，本实用新型的双向杠杆推拉器的应用并不局限于此，凡是需要输出旋转运动，放大功效及可利用旋转运动转换的运动的装置，均可采用该双向杠杆推拉器。另外，本实用新型的双向杠杆推拉器不仅适合于人力操作，也可利用机械手等进行自动操作。以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围，但凡在本实用新型的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种双向杠杆推拉器，其特征在于包括第一和第二传动机构，以及用于传递动力的动力轴； 所述第一传动机构包括第一推拉杆，第一连接杆和第一单向轮，第一单向轮与动力轴驱动连接，所述第一推拉杆可相对转动地穿套于一架体支杆上，第一连接杆的第一端与第一推拉杆的末端铰接，第一连接杆的第二端与第一单向轮铰接，第一推拉杆的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第一推拉杆的末端与架体支杆间的距离；以及， 所述第二传动机构包括第二推拉杆，第二连接杆和第二单向轮，第二单向轮与动力轴驱动连接，所述第二推拉杆可相对转动地穿套于所述架体支杆上，第二连接杆的第一端与第二推拉杆的末端铰接，第二连接杆的第二端与第二单向轮铰接，第二推拉杆的作为施力端的顶端与架体支杆间的距离大于第二推拉杆的末端与架体支杆间的距离。
2.根据权利要求I所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一推拉杆的顶端和第一推拉杆的与架体支杆连接的部位之间的部分构成长臂，所述第一传动机构还包括连接于第一推拉杆的长臂和第一连接杆之间的第一复位弹簧。
3.根据权利要求I所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一推拉杆的末端具有在架体支杆的轴向上彼此相对的两个推拉杆连接耳，所述第一连接杆的第一端嵌入两个推拉杆连接耳之间，一第一销钉顺次贯穿一推拉杆连接耳、第一连接杆的第一端和另一推拉杆连接耳实现铰接。
4.根据权利要求I所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一单向轮的轮缘上设置有在轴向上彼此相对的两个单向轮连接耳，所述第一连接杆的第二端嵌入两个单向轮连接耳之间，一第二销钉顺次贯穿一单向轮连接耳、第一连接杆的第二端和另一单向轮连接耳实现铰接。
5.根据权利要求I所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一连接杆包括第一套杆、第一端丝杆和第二端丝杠，第一套杆的两端设置有正、反丝扣孔，第一端和第二端丝杠分别与正、反丝扣孔螺纹连接，其中，第一端和第二端丝杠的外端分别作为所述第一连接杆的第一端和第二端。
6.根据权利要求I所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一单向轮与动力轴反丝或者正丝连接，第二单向轮与动力轴正丝或者反丝连接。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的双向杠杆推拉器，其特征在于所述第一和第二传动机构关于过第一和第二推拉杆在架体支杆上的安装中点与第一和第二单向轮在动力轴上的安装中点的连线的纵向平面镜像。
8.一种四轮车，其特征在于包括权利要求I所述的双向杠杆推拉器和两个自行车车体，所述自行车车体包括由车架连接在一起的前轮和后轮，与后轮配合安装在一起的链传动机构；所述双向杠杆推拉器位于两个自行车车体之间，两个自行车车体的车架连接在一起形成四轮车的车架，四轮车的车架上安装有车座，其中，所述架体支杆与四轮车的车架固连，第一和第二推拉杆的顶端上均安装有脚蹬，动力轴的两端分别和与各自相邻近的链传动机构的大链轮固连。
9.一种发电装置，其特征在于包括权利要求I所述的双向杠杆推拉器和发电机，所述双向杠杆推拉器的动力轴与发电机的动力输入轴机械连接。
专利摘要本实用新型公开了一种双向杠杆推拉器、四轮车和发电装置，前者包括第一、第二传动机构，第一传动机构包括推拉杆，连接杆和单向轮，单向轮与动力轴驱动连接，推拉杆可相对转动地穿套于架体支杆上，连接杆的第一、二端分别与推拉杆的末端和单向轮铰接，推拉杆的顶端与架体支杆间的距离大于推拉杆的末端与架体支杆间的距离；第一与第二传动机构基本相似的结构。本实用新型的双向杠杆推拉器是一种新型的人力、机械推动装置，使人体的伸展运动和杠杆长度比有机配合，发挥出更大的工作效力。该推拉器装在汽车等动力设备上，可成倍的增大功率；另外，各推拉杆能单独自由运动，进而可匀速，不间断地产生稳定的动力，最大程度地发挥了杠杆效应。
文档编号B62M1/24GK202429318SQ20112049188
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者陈明生 申请人:陈明生