转动，同时右侧的内中飞轮14顺时针转动不做功，操作者左右手交替前后推拉，即可实现左右两侧的内中飞轮14轮流对中飞轮轴套13做功驱动。由于两外中飞轮21与两内中飞轮14内的单向棘轮机构的驱动方向相反，当中飞轮轴套13逆时针转动时，可以驱动两外中飞轮21逆时针转动，进而通过链圈24带动后飞轮20逆时针转动，后飞轮20再带动后飞轮轴套19逆时针转动。为了手脚协调工作和增加动力，操作者右脚同时将右侧的脚蹬25向下踩，曲柄26上的抓链飞轮28不能逆转，故能将右侧的链圈24向下拉，使链圈24做逆时针转动，进而驱动后飞轮轴套19逆时针转动。同时操作者左脚上提，左侧的曲柄26在回位弹簧27的作用下上升复位，此时左侧曲柄26上的抓链飞轮28顺时针转动，不对左侧的链圈24做功。操作者左右脚交替下踩上提，即可实现左右两侧轮流对后飞轮轴套19做功驱动，后飞轮轴套19即为手脚协同供力总的动力输出点。
[0023]采用本驱动装置作自行车驱动时，如图4所示，机架1前部还设有竖直的车叉管30，车叉管30内装车叉轴31，车叉轴31下接车叉32，在车叉32内安装前轮33，在机架1的后上叉架17和后下叉架18内安装后轮34，后轮34由后飞轮轴套19进行驱动；机架1的前部还设有前轮转向机构。
[0024]如图4所示，所述前轮转向机构包括一个设置在机架1前部的水平横向支座管35，支座管35内接换向器的转轴36，换向器由转轴36和两换向臂37、38组成，其中第一换向臂37水平朝前，第二换向臂38竖直向下，均固接在转轴36的左端，换向器的转轴36与两换向臂37、38三者之间形成空间上相互垂直的关系；弓形轴2前端连接水平横向的第一方向臂39，车叉轴31上端连接水平横向的第二方向臂40，以竖直连杆41连接第一方向臂39左端和第一换向臂37前端，以水平连杆42连接第二换向臂38下端和第二方向臂40左端，竖直连杆41和水平连杆42两端均为球头关节；所述车叉轴31上端的第二方向臂40视需要也可以连接在车叉32肩部。
[0025]控制前轮转向机构时，向上提起水平把7右端，下压水平把7左端，弓形轴2转动，带动第一方向臂39下降，从而竖直连杆41下降，驱动换向器的第一换向臂37前端下降，第二换向臂38下端后移，进而通过水平连杆42推动第二方向臂40左端后移，从而控制车叉32左转。转向方式符合水平把1左降右升而车头左转的人力驱动习惯，当向上提起水平把7左端，下压水平把7右端，即可实现右转向。由于水平把7通过左右两端上提下压控制转向时，弓形轴2会跟随转动到相应的角度，因此不会影响到水平把7左右两端前后推拉运动，自行车的转向系统和动力系统互不干涉。
[0026]如图5所示，所述前轮转向机构也可以采用一对相互啮合的锥齿轮43进行传动，其中上部的锥齿轮43设置在弓形轴2后部，下部的锥齿轮43设置在车叉轴31上端。
[0027]如图6所示，采用本驱动装置作人力船或飞机的驱动时，在机架1后部的后飞轮轴套19上连接一个大链盘44，由大链盘44经传动链45带动小链盘46，进而驱动一对相互啮合的直角锥齿轮47，由后级的直角锥齿轮47将动力传输到螺旋桨48上；另外在弓形轴2前端连接一牵引绳，通过牵引绳控制相应的转向系统实现转向功能(图中未画出)。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种手脚协同供力人力驱动装置，包括手驱动系统和脚驱动系统，其特征是:所述手驱动系统安装在机架(1)的前部，其中弓形轴(2)水平直向转动安装在与机架(1)固接的竖直支撑杆(3)的上端管座(4)上，弓形轴(2)前端设有两个水平放置的1 #滑轮(5)，弓形轴(2)后端通过“匚”形叉口(6)铰接水平把(7)的中点，水平把(7)左右两边设有接线点⑶；在弓形轴⑵下方设有两个竖置的2 #滑轮(9)，两个2 #滑轮(9)的轮轴与弓形轴⑵垂直，2 #滑轮(9)的滑轮架(10)固接于竖直支撑杆(3)上；在2 #滑轮(9)的后下方的机架(1)上还设有两个竖置的3 #滑轮(11)，在3 #滑轮(11)的后下方的机架(1)上还设有一个水平放置的4 #滑轮(12)，在4 #滑轮(12)的后方的机架(1)上设有水平横向可转动的中飞轮轴套(13)，中飞轮轴套(13)上装有两个内中飞轮(14)，用两截链条(49)分别绕过两内中飞轮(14)，两链条(49)的下方链头分别接合绕过4 #滑轮(12)的下牵引绳(15)两端，两链条(49)的上方链头分别接两根上牵引绳(16)，然后两上牵引绳(16)依次绕过两边的3 #滑轮(11)、2 #滑轮(9)和1 #滑轮(5)，两绳头再分别接至水平把(7)左右两边的接线点(8)上；所述中飞轮轴套(13)为手驱动系统的动力输出点。2.根据权利要求1所述的人力驱动装置，其特征是:所述脚驱动系统设置在机架(1)的中后部，脚驱动系统采用杠杆上下往复摆动并配合活抓链圈的驱动方式，左右脚各配一套，对称分布，其中机架(1)中后部设有后上叉架(17)和后下叉架(18)，两叉架(17、18)末端共同连接后飞轮轴(51)，后飞轮轴(51)外转动连接有后飞轮轴套(19)，后飞轮轴套(19)上设有两个后飞轮(20);在中飞轮轴套(13)上的两内中飞轮(14)的外侧还各设有一个外中飞轮(21)，中飞轮轴套(13)转动连接在中飞轮轴(50)外，中飞轮轴(50)通过支架(22)连接在后上叉架(17)上，两外中飞轮(21)与两内中飞轮(14)内的单向棘轮机构的驱动方向相反，而两内中飞轮(14)与两后飞轮(20)内的单向棘轮机构的驱动方向相同；后下叉架(18)两边各设有一个下链轮(23);在机架(1)两侧分别以两侧的外中飞轮(21)、后飞轮(20)和下链轮(23)为三个顶点，用两链圈(24)分别将它们连接起来；机架(1)两侧各设一个脚蹬(25)，脚蹬(25)通过曲柄(26)活动连接在后飞轮轴(51)上并以其作为转动支点，曲柄(26)与后上叉架(17)之间设有回位拉簧(27)，在曲柄(26)上还设置抓链飞轮(28)与链圈(18)的竖立段相啮合，啮合点的另一侧设置压链滚轮(29);所述后飞轮轴套(19)作为脚驱动系统的动力输出点。3.—种手脚协同供力驱动的自行车，其特征是:所述自行车采用如权利要求2所述的人力驱动装置，而且机架(1)前部还设有竖直的车叉管(30)，车叉管(30)内装车叉轴(31)，车叉轴(31)下接车叉(32)，在车叉(32)内安装前轮(33)，在机架(1)的后上叉架(17)和后下叉架(18)内安装后轮(34)，后轮(34)由后飞轮轴套(19)进行驱动；机架(1)的前部还设有前轮转向机构。4.根据权利要求3所述的自行车，其特征是:所述前轮转向机构包括一个设置在机架前部的水平横向支座管(35)，支座管(35)内接换向器的转轴(36)，换向器由转轴(36)和两换向臂(37、38)组成，其中第一换向臂(37)水平朝前，第二换向臂(38)竖直向下，均固接在转轴(36)的左端，换向器的转轴(36)与两换向臂(37、38)三者之间形成空间上相互垂直的关系；弓形轴(2)前端连接水平横向的第一方向臂(39)，车叉轴(31)上端或车叉(32)肩部连接水平横向的第二方向臂(40)，以竖直连杆(41)连接第一方向臂(39)左端和第一换向臂(37)前端，以水平连杆(42)连接第二换向臂(38)下端和第二方向臂(40)左端，竖直连杆(41)和水平连杆(42)两端均为球头关节。5.根据权利要求3所述的自行车，其特征是:所述前轮转向机构采用一对相互啮合的锥齿轮(43)进行传动，其中上部的锥齿轮(43)设置在弓形轴(2)后部，下部的锥齿轮(43)设置在车叉轴(31)上端。6.一种手脚协同供力驱动的人力船或飞机，其特征是:所述人力船或飞机采用如权利要求2所述的人力驱动装置，而且在机架(1)后部的后飞轮轴套(19)上连接一个大链盘(44)，由大链盘(44)经传动链(45)带动小链盘(46)，进而驱动一对相互啮合的直角锥齿轮(47)，由后级的直角锥齿轮(47)将动力传输到螺旋桨(48)上；另外在弓形轴(2)前端连接一牵引绳，通过牵引绳控制相应的转向系统实现转向功能。
【专利摘要】本实用新型提供了一种手脚协同供力人力驱动装置，包括手驱动系统和脚驱动系统，其中手驱动系统通过双手推动水平把两端交替前后摆动驱动中飞轮轴套转动，再由中飞轮轴套将动力传至两外中飞轮，进而带动链圈转动，同时脚驱动系统通过脚蹬驱动曲柄做往复摆动，由曲柄上的抓链飞轮活抓链圈带动链圈转动，链圈再通过后飞轮带动后飞轮轴套转动，由后飞轮轴套将动力输出。由于手脚协同供力，适合人体运动规律，协调性好，可以获得更高的效率。本人力驱动机构简单可靠，安全系数高，轻巧使用，配以相应的转向控制机构，可以直接应用在车、船、飞机等传统交通工具上，成本低，效率高，是水陆空小型人力交通工具驱动的理想选择。
【IPC分类】B63H16/08, B62M1/12
【公开号】CN204979106
【申请号】CN201520715858
【发明人】陆昌新
【申请人】陆昌新
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月16日