专利名称：往复牵拽式人力驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行车等代步工具性质的人力驱动装置。
背景技术：
长期以来，已有自行车等惯用的驱动装置是由中轴、曲柄等组成，其缺点是，中轴只能设置在车轮圆周以外，曲柄不能数倍延长等造成限制束缚问题，因此，惯用的骑车姿势只有坐立式；惯用的支撑身体的部位只是臀部，当下肢疲劳时，只能靠惯性滑行的办法解除疲劳，而这种惯性维持时间不长，疲劳的下肢得不到完全恢复不得不继续驱车；当迎风阻力大时，只能靠猫腰的办法减小迎风阻力；当臀部疲劳时，只能靠两半臀部交替支撑身体的办法缓解疲劳，这些体会和感受尽人皆知，要想改变这种状况，必须改变传统人力驱动装置的限制束缚问题。
中国实用新型公开说明书CN2507772Y公开了一种人力驱动装置，它是由两侧杠杆彼此做反向摆动，牵引与之相连的缠绕在飞轮槽中的钢丝绳进行驱动，这种人力驱动装置虽然有所进步，但存在设计缺点，因而仍存在限制束缚问题。首先，在杠杆方面，其实际操作是双手平时握在把套位置，双手参与驱动时必须从把套位置向中间位置挪并得很近，以此减小扭力才能进行驱动，即使这样也不能完全消除扭力，因为双手在前叉立管两侧彼此反向做驱动动作而产生的扭力，只要是这种方式，不管双手挪并得距离多小其扭力永远存在，只是大小不同而已。这扭力问题不但造成车把不稳而且费力，双手施加的力不能完全用于驱动，还必须将一部分力用来抵消扭力，它只能应用于三轮车的车型，因为是三个轮车把再不稳也倒不了车，除此之外，杠杆在实际应用中其动力臂和阻力臂以及轴套之间的角度、宽度等都为适应应用需要而变化，两侧阻力臂相距宽度必须随两侧飞轮相距宽度变化，两侧动力臂相距宽度必须随人体和车体宽度变化，动力臂与四肢之间和阻力臂与飞轮之间都需要最佳角度，等等。而已有装置中杠杆的动力臂和阻力臂是根直杆，这极大的限制了其实际应用的实用性，另外，在设计杠杆结构时还应考虑人体生理特点才能更好的发挥人体潜能。其次，在飞轮改制方面，将起驱动作用和回复作用的两根钢丝绳置于一个凹槽内，致使处于展开和缠绕状态的两根钢丝绳相互缠裹摩擦，钢丝绳在千斤顶端位置连接固紧，其因紧条件和效果不佳，千斤有时受钢丝绳干扰不能有效离合，造成摩擦阻力和部件摩损，状态保持器结构复杂，还有，钢丝绳互连定位装置也存在设计缺点，滑轮的槽平分线到动力臂的相交点是钢丝绳与动力臂的最佳连接点，杠杆在做往复摆动过程中，其接点会在滑轮的槽平分线的上下作弧弦运动，弧弦两端点与弧弦中间点存在距离差，这会出现两种矛盾要么满足距离差变化而让与动力臂相连的钢丝绳具有一定松弛度，但这会使车把产生前后晃动；要么满足车把稳定而让与动力臂相连的钢丝绳绷紧，但这会使杠杆摆动阻力加大，甚至摆动幅度很小，这些都说明这种人力驱动装置不能彻底改变传统人力驱动装置的限制束缚问题，因此传统人力驱动装置给人们带来的不利方面也不能彻底改变。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种往复牵拽式人力驱动装置，以解决上述设计缺点，尤其是解决为实现双驱动功能而存在的扭力问题和传统的坐立式骑姿的单一性问题。
为实现上述目的，本实用新型往复牵拽式人力驱动装置包括杠杆、变速器、链子、拉簧和双凹槽飞轮。所述杠杆其动力臂和阻力臂及辅助阻力臂以轴套为圆心在平面上形成一定角度后焊接在与平面垂直的轴套上，并将车把与两侧动力臂上端固定成连体结构而构成，其中的阻力臂在两侧设置朝向相反，所述变速器的结构是，阻力臂末端焊接轴架，将定滑轮装配于此，这种定滑轮的槽型为三角形，滑动架上设有两个或三个定滑轮，此定滑轮的槽型是符合阻力臂圆度的半圆形，还设有固紧接点和连接链子的接点，滑动架与阻力臂装配，调节轮设置在车把或动力臂上，钢丝绳绕过调节轮，通过若干个装配在杠杆上的定滑轮，穿过固紧接点后按原路线返回到调节轮上，这样形成的闭合钢丝绳在固紧接点和调节轮上被固紧，当转动调节轮时，滑动架在阻力臂上滑动，即改变了阻力臂的长度，所述链子的每节由销轴、内片和外片构成，所述拉簧起调节链子长度变化作用，所述双凹槽飞轮的结构是，将平挡设计成，外径边沿是双凹槽的外缘，内径边沿是轴碗或镶轴碗的凹台，此轴碗与心子之间靠滚珠滑动接触，平档约中间圆周部位设有镙丝穿孔和千斤轴孔，将外套设计成隔片和支撑环结构，隔片内径设有能容让千斤摆动的半截豁口，此豁口对应支撑环豁口将隔片设置在支撑环上且在两平挡之间构成双凹槽，支撑环外径靠近豁口边沿处设有千斤簧孔，对应这个千斤簧孔的千斤顶端下方处也设有千斤簧孔，千斤簧插入二孔中，这样，当千斤不受链子缠压时，千斤由于千斤簧的弹力作用与心子上的刺轮是脱离的，当千斤受链子缠压时，由于千斤簧的弹力小于链子缠压力，所以千斤朝心子摆动而顶住心子上的刺轮某一齿，支撑环上还设有装配两个平挡的镙丝孔和连接两条链子的接点，两侧各部件的连接关系是，一条链子的一端与阻力臂上的滑动架的接点连接，另一端在凹槽中缠绕并与支撑环上的接点连接；另一条链子的一端与辅助阻力臂上连接的一小段拉簧连接，另一端在相邻凹槽中缠绕并与支撑环上的另一接点连接，这两条链子在双凹槽中彼此缠绕方向相反，其中一侧的两条链子在双凹槽飞轮与阻力臂，辅助阻力臂之间构成交叉连接，两侧各部件的牵拽运动关系是，当两侧杠杆以轴套为圆心共同做顺时针摆动时，处于趋向离开双凹槽飞轮的阻力臂起牵拽驱动作用，与阻力臂相连的链子在凹槽中处于逆时针展开状态；处于趋向靠近双凹槽飞轮的辅助阻力臂不起牵拽回复作用，与辅助阻力臂相连的链子在相邻凹槽中处于逆时针缠绕状态；此时，平挡处于逆时针转动状态；千斤处于顶住心子上的刺轮某一齿的状态；心子处于逆时针转动状态，在另一侧，处于趋向靠近双凹槽飞轮的阻力臂不起牵拽驱动作用，与阻力臂相连的链子在凹槽中处于顺时针缠绕状态；处于趋向离开双凹槽飞轮的辅助阻力臂起牵拽回复作用，与辅助阻力臂相连的链子在相邻凹槽中处于顺时针展开状态；此时，平挡处于顺时针转动状态；千斤处于脱离心子上的刺轮某一齿状态；心子处于逆时针转动状态，当两侧杠杆摆动到一定程度时则以轴套为圆心共同朝相反方向摆动，两侧各部件也朝各自相反方向运动，只有心子始终朝同一个方面转动，这样形成往复牵拽驱动过程。该往复牵拽式人力驱动装置还包括杠杆的其它结构方式和双凹槽飞轮的其它结构方式。
所述拉簧是因为阻力臂、辅助阻力臂以轴套为圆心作弧弦摆动以及滑动架在阻力臂上滑动都产生链子长度变化而设置的。所述变速器是惯称，设计者的目的是，每个人的力量不同，所以每个人通过变速器达到符合个人所施加的力，包括每个人适应迎风阻力大小的要求，还有一个目的是将此装置用于工业设备，如拖拉货物的地牛设备，在平坦地面时可将阻力臂调长，遇到上坡地面或坑洼地面时就将阻力臂调短。上述结构方式是双向驱动方式，即双手共同做往复摆动动作都在做驱动，由于采取双手共同做同向驱动动作的设计，所以双手在车把两端施加的力容易达到平衡，因此不存在扭力问题，上肢的生理特点是灵活，所以让双手即控制方向又参与驱动，而臂力小于腿力，所以将杠杆设计成连体结构使双手的合力比单手力大，围绕连体构思还有一个两侧轴套与一根动力臂构成连体的杠杆结构方式。
该往复牵拽式人力驱动装置其中杠杆动力臂可设计成，将一根管的上端与车把固定，下端是轴和轴套而形成动力臂结构，此轴套在中间位置与两侧杠杆轴套焊接成连体结构而构成杠杆，动力臂下端的轴上装配链轮用于连接方向控制装置，其结构是，两个链轮分别装配在动力臂下端的轴上和前叉的立管位置，防拧装置由内套、外套和滚珠构成，内外套上设有连接链条的接点，将两根链条分别绕在两个链轮上，两根链条的两端分别绕过两侧定滑轮后与防拧内套接点连接，其中一根链条穿过两侧轴套，将另两根链条分别通过和绕过若干个装配在车架两侧的定滑轮，然后将两根链条的两端分别与各自一侧的防拧外套接点连接，其中两侧轴套实际已是中心有孔的轴，从两侧轴孔伸出的链条必须与轴心重合，其中定滑轮的槽型是梯形，其中防拧装置的作用是防止在两端连接的链条发生绞转，将此杠杆结构设置在车架上，双手即能往复摆动进行驱动，又能扭动动力臂使前叉在两侧链条的牵制下而随之扭动，这种杠杆结构方式不存在扭力问题。因这种杠杆结构方式是单臂所以同样适用于地牛设备，将杠杆设置在导向轮架上，将双凹槽飞轮设置在导向轮轴上，这样的驱动方式比已有的地牛用人推人拉的驱动方式省力数倍。
以上都是将两侧杠杆设计成连体结构方式来实现双驱动和解决扭力问题，还有下面三种为分体结构方式的杠杆即能实现双驱动又能解决扭力问题的设计方案。
该往复牵拽式人力驱动装置其中的杠杆可设计成，中空轴上垂直固定一个轴，此轴与主动阻力臂一端的轴套装配，在前管或车架上焊接支架，支架上焊接轴架，中空轴装配在轴架上，这个中空轴是圆心有孔的轴，中空轴孔正对前叉立管上固定轮的槽，动力臂一端与中空轴固定连接，另一端的轴套与旋转握把儿装配，旋转握把儿下端的轴上装配固定轮，用来连接方向控制装置，其结构是，两个固定轮分别装配在旋转握把儿下端的轴上和前叉的立管位置，钢丝绳绕过一个固定轮，通过若干个设置在杠杆上的定滑轮后穿过中空轴和定滑轮，此处的两条钢丝绳尽量与轴心重合，然后绕过另一个固定轮后按原路线返回到起始固定轮，这样形成的闭合钢丝绳在两个固定轮上被固紧，当旋转握把被扭动时，前叉在钢丝绳的牵制下随之扭动，阻力臂和辅助阻力臂以及轴套设置在前叉上，主动阻力臂末端与阻力臂末端之间构成活动连接，这样相同的杠杆结构在两侧与牵制装置连接，其结构是，同时排列的两个定滑轮或两组同心排列的两个定滑轮的轴线与杠杆的轴套轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，钢丝绳绕过一侧轴套和定滑轮，又绕过另一侧的轴套和定滑轮后返回到起始轴套上，这样形成的闭合钢丝绳在两侧轴套上的固紧接点被固紧，牵制装置控制两侧杠杆只能做彼此反向摆动动作，两组同心排列的两个定滑轮的结构应用于两侧轴套相隔距离大的情况。
该往复牵拽式人力驱动装置其中杠杆的轴套轴线与双凹槽飞轮的轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，若干个起导向作用的定滑轮控制链子对准双凹槽以免链子脱槽，若将这种杠杆结构方式应用在俯卧式车型的前叉上，从迎面看，杠杆就像鸟儿的翅膀那样上下摆动着做驱动，由于同时向前叉立管两侧施加的力容易达到平衡，所以不存在扭力问题，若是应用在脚踏船和小型渔船上以驱动镙旋桨，其中杠杆是纵向驱动方式，杠杆的轴套装配在与船体相连的轴架上，双凹槽飞轮装配在与镙旋浆相连的轴上，此轴装配在与船体相连的轴架上，此种驱船方式会比已有的驱船方式速度快而且省力，渔民不用总是站着摇桨，可以采取坐立式或仰卧式用四肢交替驱动镙旋桨，由此还可减少柴油机在水上的使用，避免柴油污染环境。
该往复牵拽式人力驱动装置其中的杠杆可设计成，支架与车架焊接，轴架与支架焊接，中空轴与轴架装配，阻力臂和用于下肢的动力臂分别与杠杆轴套垂直焊接，用于上肢的动力臂下端的轴套与杠杆轴套垂直焊接，阻力臂一端的轴套靠近内侧轴架与中空轴固定装配，用于下肢的动力臂一端的轴套靠近阻力臂与中空轴滑动装配，用于上肢的动力臂一端的轴套靠近外侧轴架与中空轴滑动装配，此动力臂下端的轴连接方向控制装置，两个动力臂上设置离合装置，其结构是，两个定滑轮设置在靠近动力臂两端位置，钢丝绳绕在两个定滑轮上并且被固紧，其中一个定滑轮与控制柄连接，拉簧一端连接控制柄上的接点，另一端连接与动力臂相连的接点，拉簧起保持所选定的销杆状态作用，销杆靠近另一个定滑轮附近位置在钢丝绳上被固紧，并使销杆正对轴套上的孔和中空轴上的孔，这样当扭动控制柄时，销杆保持在或上和或下的位置，用于下肢的控制柄是丫叉形供脚尖和脚跟蹬踏之用，用于上肢的销杆或是插入轴套和中空轴孔中；或是插入与支架固定连接的支架孔中，使其动力臂在不参与驱动时暂与车架形成一体，这样的杠杆结构方式在两侧设置相同，牵制装置与两侧中空轴和轴套连接，这种杠杆结构是两个动力臂共用一个阻力臂，从而实现双驱动功能，同时双手照样通过方向控制装置来控制方向。
下肢的生理特点是，双脚没有双手灵活，所以双脚只适合做蹬踏驱动动作，腿力大于臂力，所以适合做交替驱动动作，而不适合做同向驱动动作，若下肢做同向驱动动作，伸腿时很轻松；屈腿时就很费力，所以适合于上肢的连体杠杆结构方式不适合于下肢，因此为下肢设计出下面两种分体的杠杆结构方式。
该往复牵拽式人力驱动装置其中杠杆可设计成，动力臂和阻力臂及辅助阻力臂以轴套为圆心在平行面上形成一定角度后焊接在与平行面垂直的轴套上而构成杠杆，这样相同的杠杆结构在两侧连接牵制装置。
该往复牵拽式人力驱动装置其中杠杆可设计成，动力臂和阻力臂以轴套为圆心在平行面上形成一定角度后焊接在与平行面垂直的轴套上而构成杠杆，这样相同的杠杆结构在两侧连接牵制装置，辅助阻力臂用定滑轮代替，定滑轮轴线与双凹槽飞轮轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，因此，定滑轮与双凹槽飞轮之间连接的链子中间部位需连接一个链瓣，其链瓣是两帮带销轴孔的两个槽型铁旋转90°度对接构成，这种杠杆结构方式在不适合设置辅助阻力臂时应用。
上述两种杠杆结构方式都考虑到在实际应用时，阻力臂位置随飞轮位置而定，动力臂位置随人体和车体宽度而定的实用条件，因此动力臂和阻力臂在平行面上而不是在平面上。
该往复牵拽式人力驱动装置其中杠杆可按不同需要设置在车架的所需位置上，因此能实现坐立式，即用于上肢驱动的杠杆设置在前叉上，其动力臂与前叉立管平行，用于下肢驱动的杠杆设置在车架尾端；俯卧式，即用于上肢驱动的杠杆设置在前叉上，其动力臂与前叉立管形成一定角度，用于下肢驱动的杠杆设置在轴棍和衣架之间的车架上，下颌支架和胸部支架在前管附近与车架连接，腹部支架与鞍坐连接，当俯卧式被劳时可换成坐立式，这时，下颌支架和胸部支架可折叠缩小，动力臂和鞍坐可恢复到坐立式位置；仰卧式，即原前车轮在后，原后车轮在前且在两腿之间位置，臀部在鞍坐位置，腰部和背部倚在躺椅式靠背位置，头部倚在头枕位置，可应用连体杠杆结构方式设置在前叉上，也可应用分体杠杆结构方式设置在车架上，能对所述的各种杠杆结构方式之间重组分配，如叙述的动力臂和阻力臂不在平面上面在平行面上的杠杆结构方式几乎所有所述的各种杠杆结构在实际应用中都会出现不在平面上而在平行面上的情况，图18所示的杠杆结构方式就是在平行面上的例证，还有应用于驱动镙旋桨的结构方式就是图16所示结构和图22所示结构的重组互配得来的等等。该装置不仅应用于人力代步工具，还应用于以此装置为人力驱动力的所有设备，如应用于地牛设备和小型船只等。
该往复牵拽式人力驱动装置其中双凹槽飞轮可以通过冲压方法制造，其中平挡内径边沿可冲压成轴碗，这需径热处理，若将平挡内径边沿冲压成镶轴碗的凹台，这就不需热处理，平挡也可通过机械加工制造，如果将支撑环分成两半儿后与平挡形成一体，那只有平挡和隔片而没有外套了，其平挡的结构是，外径边沿是双凹槽外缘，内侧约中间部位是由一半儿支撑环与平挡形成一体而演变来的称作凸起环，凸起环上设有千斤轴孔；装配两个平挡的镙丝孔；放置千斤的豁口；一道能插入千斤簧的槽和连接两条链子的两个接点，平挡内径内侧加工成轴碗。
在实际应用中会出现重载或要求结实牢固的情况，这时链子与凹槽之间相连的接点就显得不结实牢固，为此将链轮设置在平挡中间，链子用已有自行车的链条代替，一侧平挡外径边沿没有凹槽外缘，另一侧平挡外径边沿有凹槽外缘而构成凹槽，在链条与凹槽之间可以设置隔片也可不设，这样的结构形成不只是接点使链条与双凹槽飞轮连接，还包括链轮的每个齿，这种结构保证结实耐用。
本实用新型往复牵拽式人力驱动装置与已有自行车等人力驱动装置相比的优点是，解决了扭力问题，双手不在是必须从两端把套位置向中间位置挪并得很近才能进行驱动的操作条件，不用顾忌扭力，双手握在把套位置可以百分之百的对杠杆施加驱动力，而且可用暴发力而车把仍然稳定，人体四肢的双驱动功能在所有车型上真正得以实现，当下肢疲劳时上肢可进行驱动，使疲劳的下肢完全得到恢复，当上肢疲劳时也是如此。设计出动力臂与阻力臂的角度、宽度和其它结构方式的方案，使杠杆可按不同需要设置在车架的所需位置上，因而能实现坐立式、俯卧式和仰卧式骑姿，使支撑身体的面积由原来的臀部面积扩大到腰部和背部或腹部和胸部，即支撑面积增加数倍，而迎风面积减少数倍。有的杠杆结构方式没有左右变化，因此可在车上设置罩棚，这比在已有自行车上设置遮阳伞架能经风雨，阻力臂长短可调增加了变速功能，连体和分体的杠杆结构方式更符合人体生理特点，双凹槽飞轮使两条链子互不干扰缠裹，链子也比钢丝绳结实耐用，该往复牵拽式人力驱动装置还应用于以此装置为人力驱动力的所有设备。
本实用新型将通过附图加以说明。
图1至图6是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第一实施方式的基本结构示意图。
图7至图9是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第二实施方式的基本结构示意图。
图10是用于拖拉货物的地牛设备的基本结构示意图。
图11是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置应用于地牛设备的基本结构示意图。
图12至图15是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第三实施方式的基本结构示意图。
图16是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第四实施方式的基本结构示意图。
图17是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置应用于驱动镙旋桨的基本结构示意图。
图18至图20是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第五实施方式的基本结构示意图。
图21是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第六实施方式的基本结构示意图。
图22和图30是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第七实施方式的基本结构示意图。
图23至图26是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置实现坐立式、俯卧式和仰卧式骑姿示意图。
图27和图28是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第八实施方式的基本结构示意图。
图29是本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第九实施方式的基本结构示意图。
具体实施方式
参照附图，将详细叙述本实用新型的具体实施方案。
图1至图6示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第一实施方式，动力臂1a和阻力臂2a及辅助阻力臂2b以轴套3a为圆心在平面上形成一定角度后焊接在与平面垂直的轴套3a上，并将车把1b与两侧动力臂1a上端固定成连体而构成杠杆，阻力臂2a在两侧的设置朝向相反，阻力臂2a末端焊接轴架4a，将定滑轮5a装配于此，这种定滑轮的槽型为三角形，滑动架6上设有两个或三个定滑轮5b，这种定滑轮的槽型为符合阻力臂圆度的半圆形，还设有固紧接点7a和链子的接点8a、滑动架6置于阻力臂2a上，调节轮9设置在车把或动力臂上，钢丝绳10绕过调节轮9，通过若干个设置在杠杆上的定滑轮5a，穿过固紧接点7a后按原路线返回到调节轮9上，这样形成的闭合钢丝绳10在固紧接点7a和调节轮9上被固紧，当转动调节轮时，滑动架在阻力臂上滑动，即改变阻力臂长度，链子11每节由销轴12、内片13和外片14构成，拉簧15起调节链子长度变化作用，双凹槽飞轮的结构是，平挡16a外径边沿是双凹槽的外缘，内径边沿是轴碗17或是镶轴碗的凹台16b、平挡16a约中间圆周部位设有镙丝穿孔20a和千斤轴孔21、轴碗17与心子18之间靠滚珠19滑动接触，外套由隔片22和支撑环23构成，隔片22内径设有豁口25a，此豁口对应支撑环豁口将隔片装配在支撑环上且在两平挡之间构成双凹槽，支撑环23上设有链子接点8b、镙丝孔20b、豁口25b和千斤簧孔26，对应此千斤簧孔的千斤24顶端下方处设有千斤簧孔26、千斤簧27插入二孔中，这样，当千斤不受链子缠压时，千斤在千斤簧的弹力作用下与心子18上的刺轮是脱离的，当千斤受链子缠压时，由于千斤簧的弹力小于链子缠压力，所以千斤朝心子摆动而顶住心子上的刺轮某一齿，两侧各部件的连接关系是，一条链子11的一端与滑动架上的接点8a连接，另一端在凹槽中缠绕并与接点8b连接；另一条链子11的一端与辅助阻力臂2b上连接的拉簧15连接，另一端在相邻凹槽中缠绕并与另一接点8b连接，这两条链子在双凹槽中彼此缠绕方向相反，其中一侧的两条链子在双凹槽飞轮与阻力臂、辅助阻力臂之间构成交叉连接，两侧各部件的牵拽运动关系是，当两侧杠杆以轴套3a为圆心共同做顺时针摆动时，处于趋向离开双凹槽飞轮的阻力臂2a起牵拽驱动作用，与阻力臂2a相连的链子11在凹槽中处于逆时针展开状态；处于趋向靠近双凹槽飞轮的辅助阻力臂2b不起牵拽回复作用，与辅助阻力臂2b相连的链子11在相邻凹槽中处于逆时针缠绕状态；此时，平挡16a处于逆时针转动状态；千斤24处于顶住心子18上的刺轮某一齿状态；心子18处于逆时针转动状态，在另一侧，处于趋向靠近双凹槽飞轮的阻力臂2a不起牵拽驱动作用，与阻力臂2a相连的链子11在凹槽中处于顺时针缠绕状态；处于趋向离开双凹槽飞轮的辅助阻力臂2b起牵拽回复作用，与辅助阻力臂2b相连的链子11在相邻凹槽中处于顺时针展开状态；此时，平挡16a处于顺时针转动状态；千斤24处于脱离心子18上的刺轮某一齿状态；心子18处于逆时针转动状态，当两侧杠杆摆动到一定程度时，则以轴套3a为圆心共同朝相反方向摆动，两侧各部件也朝各自相反方向运动，只有心子18始终朝同一个方面转动，这样形成往复牵拽驱动过程。
图7至图9示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第二实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，将一根管的上端与车把1b固定，下端是轴28和轴套3b而形成动力臂1a结构，此轴套3b在中间位置与两侧轴套3a焊接成连体而构成杠杆，这里的轴套3a实际已是中心有孔的轴，轴28下端装配链轮29用于连接方向控制装置，其结构是，两个链轮29分别在动力臂下端的轴28和前叉30的立管位置固定，将一根链条31绕在链轮29上其两端绕过两侧的定滑轮5c并穿过轴套3a后分别与防拧内套32上的接点8c连接，将另一根链条31绕在另一个链轮29上其两端绕过两侧的定滑轮5c后分别与防拧内套32上的接点8c连接，将两根链条31分别绕过设置在车架两侧的若干个定滑轮5c后其两端分别连接各自一侧的防拧外套33的接点8c，定滑轮5c的槽型为梯形，穿过轴套3a的链条31必须与轴心重合，这样的结构使动力臂被扭动时前叉随之扭动。
图12至图15示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第三实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，中空轴34上固定连接轴28，此轴与主动阻力臂2c一端轴套3c装配，动力臂1a一端与中空轴34一端焊接，另一端焊接轴套3d，此轴套与旋转握把儿38装配，中空轴34与焊接在支架36上的轴架4b装配，支架36与前管35焊接，中空轴的中心孔正对前叉立管上的固定轮37的槽，主动阻力臂2c末端与阻力臂2a末端构成活动连接，阻力臂2a和辅助阻力臂2b及轴套3a装配在前叉30上，这样相同的杠杆结构在两侧连接牵制装置，其结构是，同心排列的两个定滑轮5a或两组同心排列的两个定滑轮5a的轴线与杠杆的轴套3a轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，钢丝绳10绕过一侧轴套3a和定滑轮5a，又绕过另一侧的轴套3a和定滑轮5a后返回到起始轴套3a上，这样形成的闭合钢丝绳在两侧轴套3a上的固紧接点7b被固紧，这样的结构控制两侧杠杆只能做彼此反向动作，旋转握把儿下端的固定轮用于连接方向控制装置，其结构是，两个固定轮37分别在旋转握把儿38下端和前叉30的立管位置固定，钢丝绳10绕过一个固定轮37，绕过设置在杠杆上的若干个定滑轮5a，穿过中空轴34的中心孔和定滑轮5a后绕过另一个固定轮37，然后按原路线并行绕过若干个定滑轮5a后返回到起始的固定轮37，这样形成的闭合钢丝绳在两个固定轮上被固紧，这样的方向控制装置在两侧杠杆上设置相同，穿过中空轴的钢丝绳尽可能与轴心重合，这样的结构使旋转握把儿被扭动时前叉随之扭动。
图16示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第四实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，杠杆的轴套3a轴线与双凹槽飞轮的心子18轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，定滑轮5c起导向作用，保证链子11对准双凹槽。
图18至图20示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第五实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，支架36与车架50连接，轴架4b与支架36连接，中空轴34与轴架4b为滑动装配，阻力臂2a一端的轴套3a靠近内侧轴架与中空轴34为固定装配，用于下肢的动力臂1a一端的轴套3a靠近阻力臂与中空轴34为滑动装配，用于上肢的动力臂1a下端的轴套3b与杠杆轴套3a为垂直连接，此轴套3a靠近外侧轴架与中空轴34为滑动装配，用于上肢的动力臂1a下端的轴28连接方向控制装置，在用于上肢和用于下肢的动力臂上设置离合装置，其结构是，两个定滑轮5a设置在靠近动力臂两端位置，钢丝绳10绕在两个定滑轮5a上并且被固紧，其中一个定滑轮上连接控制柄39，拉簧15一端与控制柄上的接点连接，另一端连接与动力臂相连的接点，拉簧15起保持所选定的销杆状态作用，用于下肢的控制柄39是丫叉形，销杆40靠近另一个定滑轮附近位置在钢丝绳上被固紧，并使销杆正对轴套3a和中空轴34上的孔41，用于上肢的销杆40的上端正对上方位置的支架孔42，支架孔与轴架或支架连接，当扭动控制柄时，销杆保持在或上和或下位置，这样的杠杆结构方式在两侧设置相同，牵制装置与两侧中空轴和轴套连接。
图21示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第六实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，动力臂1a与阻力臂2a及辅助阻力臂2b以轴套3a为圆心在平行面上形成一定角度后与平行面垂直的轴套3a焊接而构成杠杆，两侧这样相同的杠杆连接牵制装置。
图22和图30示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第七实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，动力臂1a与阻力臂2a以轴套3a为圆心在平行面上形成一定角度后与平行面垂直的轴套3a焊接而构成杠杆，两侧这样相同的杠杆连接牵制装置，定滑轮5c牵挂起回复作用的链子11，由于定滑轮5c轴线与双凹槽飞轮的心子18轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，所以定滑轮与双凹槽飞轮之间相连的链子中间部位需连接链瓣43，链瓣43由两帮带销轴孔的两个槽型铁旋转90°度对接构成。
图23至图26示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置，其中杠杆可设置在前叉30上和车架50上用以实现上肢和下肢的双驱动功能，并能实现坐立式、俯卧式和仰卧式骑姿，其中的俯卧式结构是，下颌支架44和胸部支架45设置在前管35上或车架50上，腹部支架46与鞍坐47连接，由俯卧式可变成坐立式，下颌支架和胸部支架能折叠缩小，腹部支架与鞍坐能由倾斜回复到水平，其中的仰卧式结构是，上肢所用的杠杆有设置在前叉30上的连体结构和设置在车架50上的分体结构两种，前后车轮倒置，臀部坐在鞍坐47上，背部和腰部倚在躺椅式靠背48上，头部倚在头枕49上。
图27和图28示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第八实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，双凹槽飞轮的平挡16a的中间圆周部位是凸起环，凸起环上设有接点8b、镙丝孔20b、千斤轴孔21、豁口25b和簧槽26、平挡16a内径内侧加工成轴碗17，隔片22在两个平挡16a之间构成双凹槽。
图29示出了本实用新型往复牵拽式人力驱动装置第九实施方式，与第一实施方式相比的不同之处在于，链轮29设置在两个平挡16a之间，一侧平挡的外径边沿没有凹槽外缘，另一侧平挡的外径边沿有凹槽外缘而构成凹槽。
本实用新型往复牵拽式人力驱动装置，其中的杠杆结构方式之间可以重组互配，杠杆的轴套可以是轴或是中心有孔的轴，可以将平挡内径边沿冲压成轴碗，链子可用链条或钢丝绳代替，还可用非金属材料的绳子代替，该装置不仅应用于人力代步工具，还应用于以此装置为人力驱动力的所有设备。
权利要求1.一种往复牵拽式人力驱动装置，它包括杠杆、变速器、链子、拉簧和双凹槽飞轮，所述杠杆具有动力臂和阻力臂及轴套，所述链子连接阻力臂和飞轮，飞轮具有平挡、外套和心子，其特征在于所述杠杆由动力臂(1a)和阻力臂(2a)及辅助阻力臂(2b)以轴套(3a)为圆心在平面上形成一定角度后焊接在与平面垂直的轴套(3a)上，并将车把(1b)与动力臂(1a)上端固定成连体而构成，阻力臂(2a)在两侧的设置朝向相反，所述变速器的结构是，阻力臂(2a)末端焊接轴架(4a)，将定滑轮(5a)装配于此，此定滑轮的槽型为三角形，滑动架(6)上设有两个或三个定滑轮(5b)，此定滑轮的槽型为半圆形，还设有固紧接点(7a)和连接链子(11)的接点(8a)、滑动架(6)置于阻力臂(2a)上，调节轮(9)设置在车把或动力臂上，钢丝绳(10)绕过调节轮(9)，通过若干个设置在杠杆上的定滑轮(5a)，穿过固紧接点(7a)后按原路线返回到调节轮，这样形成的闭合钢丝绳在固紧接点(7a)和调节轮(9)上被固紧，所述链子(11)每节由销轴(12)、内片(13)和外片(14)构成，两条链子在双槽中彼此缠绕方向相反并分别与接点(8b)连接，其中一侧的两条链子在双凹槽飞轮与阻力臂、辅助阻力臂之间构成交叉连接，链子(11)与辅助阻力臂(2b)之间连接拉簧(15)，所述双凹槽飞轮的平挡(16a)其外径边沿是双凹槽的外缘，内经边沿是轴碗(17)或是镶轴碗的凹台(16b)、平挡约中间圆周部位设有镙丝穿孔(20a)和千斤轴孔(21)，由隔片(22)和支撑环(23)构成外套，其隔片内经设有豁口(25a)，此豁口对应支撑环豁口将隔片装配在支撑环上且在两个平挡之间构成双凹槽，支撑环(23)上设有接点(8b)、镙丝孔(20b)、豁口(25b)和千斤簧孔(26)，对应此千斤簧孔的千斤(24)顶端下方处设有千斤簧孔(26)、千斤簧(27)插入二孔中，这样，当千斤不受链子缠压时，千斤在千斤簧的弹力作用下与心子(18)上的刺轮是脱离的，当千斤受链子缠压时，由于千斤簧的弹力小于链子的缠压力，所以千斤朝心子摆动而顶往心子上的刺轮某一齿，当两侧杠杆以轴套为圆心共同做顺时针或逆时针摆动时都在做驱动动作，趋向离开双凹槽飞轮的阻力臂必然起牵拽驱动作用，趋向离开双凹槽飞轮的辅助阻力臂必然起牵拽回复作用，两侧杠杆摆动到一定程度时则朝相反方向摆动，两侧各部件也朝各自相反方向运动，只有心子始终朝同一个方向转动，这样形成往复牵拽驱动过程，该往复牵拽式人力驱动装置还包括杠杆的其它结构方式和双凹槽飞轮的其它结构方式。
2.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于将一根管的上端与车把(1b)固定，下端是轴(28)和轴套(3b)而形成动力臂(1a)结构，此轴套(3b)在中间位置与两侧轴套(3a)焊接成连体而构成杠杆，轴(28)下端装配链轮(29)用于连接方向控制装置，其结构是，两个链轮(29)分别在动力臂下端的轴(28)和前叉(30)的立管位置固定，将一根链条(31)绕在链轮(29)上其两端绕过两侧的定滑轮(5c)并穿过轴套(3a)后分别与防拧内套(32)上的接点(8c)连接，将另一根链条(31)绕在另一个链轮(29)上其两端绕过两侧的定滑轮(5c)后分别与防拧内套(32)上的接点(8c)连接，还将两根链条(31)分别绕过设置在车架两侧的若干个定滑轮(5c)后其两端分别连接各自一侧的防拧外套(33)的接点(8c)、定滑轮(5c)的槽型为梯形，穿过轴套(3a)的链条(31)必须与轴心重合，这样的结构使动力臂被扭动时前叉随之扭动。
3.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于中空轴(34)上固定连接轴(28)，此轴(28)与主动阻力臂(2c)一端的轴套(3c)装配，动力臂(1a)一端与中空轴(34)一端焊接，另一端焊接轴套(3d)，此轴套(3d)与旋转握把儿(38)装配，中空轴(34)与焊接在支架(3b)上的轴架(4b)装配，支架(36)与前管(35)焊接，中空轴的中心孔正对前叉立管上的固定轮(37)的槽，主动阻力臂(2c)末端与阻力臂(2a)末端构成活动连接，阻力臂(2a)和辅助阻力臂(2b)及轴套(3a)装配在前叉(30)上，这样相同的杠杆结构在两侧连接牵制装置，其结构是，同心排列的两个定滑轮(5a)或两组同心排列的两个定滑轮(5a)的轴线与杠杆的轴套(3a)轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，钢丝绳(10)绕过一侧轴和定滑轮(5a)后返回到起始轴套，这样形成的闭合钢丝绳(10)在两侧轴套上的固紧接点(7b)被固紧，这样的结构使两侧杠杆只能做彼此反向动作，旋转握把儿下端的固定轮用于连接方向控制装置，其结构是，两个固定轮(37)分别在旋转握把儿(38)下端和前叉(30)的立管位置固定，钢丝绳(10)绕过一个固定轮(37)，绕过设置在杠杆上的若干个定滑轮(5a)，穿过中空轴(34)的孔和定滑轮(5a)后绕过另一个固定轮(37)，然后按原路线并行绕过若干个定滑轮(5a)后返回到超始的固定轮(37)，这样形成的闭合钢丝绳在两个固定轮上被固紧，这样的方向控制装置在两侧杠杆上设置相同，穿过中空轴的钢丝绳尽量与轴心重合，这种结构使旋转握把儿被扭动时前叉随之扭动。
4.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于杠杆的轴套(3a)轴线与双凹槽飞轮的心子(18)轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，定滑轮(5c)保证链子(11)对准双凹槽。
5.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于支架(36)与车架(50)连接，轴架(4b)与支架(36)连接，中空轴(34)与轴架(4b)为滑动装配，阻力臂(2a)一端的轴套(3a)靠近内侧轴架与中空轴(34)为固定装配，用于下肢的动力臂(1a)一端的轴套(3a)靠近阻力臂与中空轴(34)为滑动装配，用于上肢的动力臂(1a)下端的轴套(3b)与杠杆轴套(3a)为垂直连接，此轴套(3a)在靠近外侧轴架与中空轴(34)为滑动装配，用于上肢的动力臂(1a)下端的轴(28)连接方向控制装置，在动力臂上设置离合装置，其结构是，两个定滑轮(5a)设置在靠近动力臂两端位置上，钢丝绳(10)绕在两个定滑轮(5a)上并且被固紧，其中一个定滑轮上连接控制柄(39)、拉簧(15)一端与控制柄上的接点连接，另一端连接与动力臂相连的接点，用于下肢的控制柄(39)是丫叉形、销杆(40)靠近另一个定滑轮附近位置在钢丝绳上被固紧，并使销杆正对轴套(3a)和中空轴(34)上的孔(41)，用于上肢的销杆(40)的上端正对上方位置的支架孔(42)，支架孔与轴架或支架连接，这种结构使控制柄被扭动时销杆保持在或上和或下位置，这样的杠杆结构方式在两侧设置相同，牵制装置与两则中空轴和轴套连接。
6.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于动力臂(1a)与阻力臂(2a)及辅助阻力臂(2b)以轴套(3a)为圆心在平行面上形成一定角度后与平行面垂直的轴套(3a)焊接而构成杠杆，两侧这样相同的杠杆连接牵制装置。
7.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于动力臂(1a)与阻力臂(2a)以轴套(3a)为圆心在平行面上形成一定角度后与平行面垂直的轴套(3a)焊接而构成杠杆，两侧这样相同的杠杆连接牵制装置，定滑轮(5c)牵挂起回复作用的链子(11)，由于定滑轮(5c)轴线与双凹槽飞轮的心子(18)轴线在空间互成十字交叉关系装配在各自位置上，所以定滑轮与双凹槽飞轮之间相连的链子中间部位需连接链瓣(43)，链瓣(43)由两帮带销轴孔的两个槽型铁旋转90°度对接构成。
8.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于双凹槽飞轮的平挡(16a)约中间圆周部位是凸起环，凸起环上设有接点(8b)、镙丝孔(20b)、千斤轴孔(21)、豁口(25b)和簧槽(26)、平挡(16a)内径内侧加工成轴碗(17)、隔片(22)在两个平挡(16a)之间构成双凹槽。
9.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于链轮(29)设置在两个平挡(16a)之间，一侧平挡的外径边沿没有凹槽外缘，另一侧平挡的外径边沿有凹槽外缘而构成凹槽。
10.如权利要求1所述的往复牵拽式人力驱动装置，其特征在于所述的各杠杆结构方式之间可重组互配，能应用于以此装置为人力驱动力的所有设备，能实现坐立式、俯卧式和仰卧式骑姿。
专利摘要一种往复牵拽式人力驱动装置，它涉及自行车等代步工具性质的人力驱动装置，它包括杠杆、变速器、链子、拉簧和双凹槽飞轮，两侧杠杆为连体结构，阻力臂在两侧的设置朝向相反，变速器设置在阻力臂上，其中一侧的两条链子在双凹槽飞轮与阻力臂、辅助阻力臂之间为交叉连接，双手对杠杆做往复摆动动作时都在进行驱动，该往复牵拽式人力驱动装置还包括杠杆的其它结构方式和双凹槽飞轮的其它结构方式，该往复牵拽式人力驱动装置与已有人力驱动装置相比其优点是，不存在扭力问题，真正实现双驱动功能，还能实现坐立式、俯卧式和仰卧式骑姿，不仅应用于人力代步工具的所有车型，还能应用于以此装置为人力驱动力的所有设备。
文档编号F03G5/00GK2577000SQ02256940
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月14日 优先权日2002年10月14日
发明者王广昌 申请人:王广昌