本发明涉及在船体的侧面将桨向外侧划而移动的小船的技术领域。所述小船大部分是小型的，作为其驱动装置通常使用非动力即人力驱动装置，乘船人以前后方向胳膊运动划桨。
特征上，本发明的人力驱动船是为了乘船人能够望着小船的行进方向即前方移动，使用将乘船人的前后方向胳膊运动变换为淹水面下的翼(foil)的左右方向运动的机构的人力驱动装置。
背景技术：
本发明涉及用人力驱动船时，以安全确保前方视野并提升驱动能效为目的，以向前划桨(forward-facingrowing)和振动翼(oscillatingfoil)的技术知识为基础。
向前划桨的最常见例子可见于皮艇或划艇等船体灵活的小船。但船形左右宽度较大的船是由于乘船人和船体外的水面距离较远，在桨的中间设置枢轴(pivot)，这种船会受很大的驱动阻力，因此乘船人通常将桨的把手向后拉才能发生驱动力，并不是向前推。这种拉的动作会被枢轴改变运动方向，小船会向乘船人视线的反方向加速(向后划桨)。
若要在较宽的小船上实现向前划桨，除了设置一个枢轴之外，还需要其它改造，其中最简单的解决方案就是桨杆(loom)中间弯曲的“l字形桨”。桨的形状从把手向船体的宽度方向外侧延长，到船体的侧方与枢轴相遇，然后向船体的长度方向后方延长后，在其末端结合板状翼，则乘船人的前后方向胳膊运动变换为翼的左右方向往复运动，如鱼摆动尾鳍般发生驱动力。
振动翼作为上述的“如鱼般发生驱动力”的手段，是最佳的技术(详见roboticdesignforshoal-swimmingmechanism[on-line],shoalprojectconsortium,2012.)。下面结合图1说明用来实现振动翼技术的基本机构的结构和运行就是，在具有既定长度的振动曲柄32的前方末端部分设置第一枢轴11，后方末端部分结合板状翼12，所述振动曲柄以所述第一枢轴11为中心进行往复旋转运动(oscillate)时，所述翼12将水向后推而发生驱动力(f)。
除了基本结构之外，在所述翼12的前部分增加第二枢轴13，使翼12对于所述振动曲柄32相对进行旋转运动则可获得更高的驱动效率。具体说明其运行原理就是，所述振动曲柄32中立的状态下，所述第一枢轴11被施加逆时针方向的旋转力时，所述翼12随着所述振动曲柄32的后方末端部分较大地移动同时以所述第二枢轴13为中心向顺时针方向旋转，然后在受限制的角度(β)停止并倾斜着推动水，直到该振动曲柄32到达受限制的角度(α)。
然后振动曲柄32变换方向开始向顺时针方向旋转时，所述翼12向逆时针方向旋转，在受限制的角度停止并推动水，直到所述振动曲柄32到达受限制的角度。
就是说，所述翼12以所述第一枢轴11为中心大大地进行一次往复旋转运动(oscillate)，同时以第二枢轴13为中心小小地进行二次往复旋转运动(flap)，从而发生驱动力(f)。
此时，优选地，所述第一枢轴11和第二枢轴13提供对水面垂直的旋转中心线，防止翼12的往复运动掀动船体。
根据有关振动翼方式驱动装置的最新研究结果，使翼12的末端部分柔软可以增加驱动效率(详见h.yamaguchietal.,“oscillatingfoilsformarinepropulsion”,the4thinternationalsocietyofoffshoreandpolarengineeringconference,vol.3,1994,pp.539-544.)。
下面使用前面使用的术语介绍将上述l字形桨和振动翼机构组合的先行技术。
最有印象的技术就是stephendupont的美国注册专利4,867,718(1989.09.19)。其特征是，在l字形桨的弯曲部位提供垂直方向旋转中心线，使与所述第一枢轴对应的“扫铰链(sweephinge)”和具有水平方向旋转中心线的“蒂特铰链”一起结合而在两个铰链运行时干涉桨的整体运行。从振动曲柄和翼之间的结合结构来看，第二枢轴位于向翼中央后退的位置，并非位于翼的前方末端，这样的有益效果在于，翼的二次往复旋转运动(flapping)动作会加快。同一人的美国注册专利4,867,719(1989.9.19)是在前述发明的结构上追加了滑架(sliding-rigger)。
此后rogerlin的美国注册专利6,964,589(2005.11.15)是将乘船人的胳膊运动利用传动装置(transmissiondevice)传递到船体后方，没有舷外支架，翼也不会碰撞船体并进行左右往复运动。而且将振动曲柄从船尾的比水面更高的位置向下倾斜放下去，最大限度减少了其淹在水中的部位。
后来jackparker通过美国注册专利7,396,267(2008.07.08)使所述翼直接结合于所述第一枢轴，从而介绍了在本技术领域可以想像到的最简化的机构。同一人的美国注册专利8,419,487(2013.04.16)是将前述发明的结构中位于船体内侧的所述第一枢轴移到了船体外侧。
技术实现要素：
技术问题
本发明的目的在于保持振动翼驱动效率的同时提供最简洁的驱动装置。
鉴于这些目的，为挖掘前面介绍的先行技术上存在的缺陷，对其原因即“改造应用”或“改造省略”进行分析归纳如下。
美国注册专利4,867,718和美国注册专利4,867,719是采用“蒂特铰链(teeterhinge)”固定l字形桨而增加了驱动装置的复杂性，同时小船移动中翼的旋转中心线没有垂直固定于水面，造成随着乘船人的胳膊运动，船体被掀动，进而降低驱动效率。但该“蒂特铰链”是如使用普通桨的小船停泊时收桨，可以将翼抬起来装载到小船，因此如果需要这种功能则不可省略所述改造。
美国注册专利6,964,589是为了将乘船人的胳膊运动传递给船体后方的振动曲柄，采用传动装置而增加了驱动装置的复杂性。但其优势是，翼被置于船尾后方，不使用舷外支架，也可以确保翼的往复旋转运动空间。
美国注册专利7,396,267和美国注册专利8,419,487将驱动装置的振动曲柄省略掉，在第一枢轴上直接结合了翼。并不具备可有效发挥振动翼技术所需的最小限度结构而难以期待驱动效率。但这些发明的驱动装置具有将翼的方向相反反转180度，通过与以前相同的胳膊运动发生逆驱动力的功能(这些功能使向前划桨和向后划桨全部变得可能)，为此翼位于船体的龙骨(keel)。如此深的水中在翼前面附加振动曲柄会对划桨引发较大的阻力。
如此在先行技术上存在的问题是源于为了从其它角度获得优选的预期效果，有意采用或省略构件而发生的，因此将其它发明的构件加到某一个发明获得新发明的作业未必有效。因此驱动装置的几何结构(geometry)和运行原理(mechanism)总体上有必要重新设计。
本发明要解决的技术问题具体如下：
①乘船人望着前方移动；
②结构简洁的高效率驱动装置；
③在船体侧面确保翼的往复旋转运动空间；
④乘船人可以进行椭圆形胳膊动作；
⑤预防因水中障碍物使翼受到破损；
⑥在船体上容易装卸驱动装置；
⑦可节省制造成本的翼结构。
技术方案
为解决所述问题，本发明将在l字形桨上应用振动翼技术的驱动装置的几何学结构(geometry)和运行原理(mechanism)整体上重新进行设计，最终果断放弃一些先行技术提供的优选功能，并间接确保一部分先行技术优势的前提下提供新的方案。
具体地，本发明的人力驱动船是，作为构成可用乘船人的力量驱动船的装置包括：具有既定长度和宽度的船体；从所述船体的长度方向中心线开始向左侧或右侧外侧离既定距离的位置上具备的至少一个固定装置；结合于所述各固定装置，并由乘船人用手运行的至少一个驱动装置；且所述各个固定装置在与其成对的驱动装置上提供垂直方向的第一旋转中心线。
所述各个驱动装置包括：被所述固定装置固定位置，并以所述第一旋转中心线旋转的旋转柱子；具有既定长度，且外侧端向船体宽度方向结合于所述旋转柱子上部的手柄；具有既定长度，外侧端向船体长度方向结合于所述旋转柱子，且后方端比所述手柄的外侧端高度低的振动曲柄；向船体长度方向结合于所述振动曲柄后方端的翼。
进而乘船人抓住所述手柄前后轮番移动时，所述翼以所述第一旋转中心为基准左右往复旋转运动而发生驱动力。
此时，既保持驱动效率又扩大装置的简洁性的本发明的人力驱动船包括以下三种限制措施：
①不把所述第一旋转中心线倾斜，乘船人无法以胳膊的上下运动倾斜所述振动曲柄；
②所述翼的运动范围不到船体的长度方向中心线；
③驱动装置在船体的淹水部分下面发生驱动力上有一定限制。
除了以上基本结构以外，本发明的人力驱动船是优选地，在平面图上将所述振动曲柄向船体外张开5度以上而增加所述翼的运动范围。
而且为了有效应用振动翼技术知识，具有垂直方向旋转中心线的摇摆铰链结合于所述振动曲柄的后方端，所述翼是向船体长度方向结合于所述摇摆铰链，且所述翼是以所述摇摆铰链提供的旋转中心线为基准按既定角度左右旋转运动，从而所述翼以特定桨距(pitch)发生驱动力，在此所述翼是将侧面面积利用虚拟的垂直方向中心线分成前后两部分时，优选地，前方比后方更灵活。
有益效果
根据本发明的人力驱动船，其有益效果在于，基本上使用l字形驱动装置，乘船人可以望着船的移动方向(前方)划桨而来心理上的安全感；
限制不必要的附加改造，保持振动翼技术的高效驱动特性同时提供最简洁结构的驱动装置，从而获得容易使用且降低制造成本的效果；
充分保障不使用舷外支架也可以在船体侧面由驱动装置发生驱动力所需的运动范围，节省制造成本和减少人力驱动船的整体宽度而在混杂的水上环境上也可以使用；
乘船人在意识不到驱动装置的倾斜的情况下通过自由的胳膊动作来运行驱动装置，可以将驱动装置从船体上容易拆下或装配；
具备了与水中障碍物碰撞时保护驱动装置的装置；
驱动装置的翼本身作为内置垂直方向旋转中心线的结构，注塑也容易而节省制造成本。
附图说明
图1是显示振动翼机构的基本结构和运行的示意图；
图2a至图2c是显示使用本发明的人力驱动装置和用此的人力驱动船的几何学结构和运行原理的示意图；
2d是显示将图2c中图示的人力驱动船具体化的本发明的第一实施例为实物进行制作演示的样子的图片；
图3a至图3c是本发明的人力驱动船的第一实施例的示意图；
图4a至图4c是图3a中图示的本发明的人力驱动装置的第一实施例的示意图；
图5a至图5g是显示图4a中图示的人力驱动装置的结构及运行状态的示意图；
图6a和图6b是显示图3a中图示的固定装置的结构及运行状态的示意图；
图7a至图7e是本发明的人力驱动装置的第二实施例的示意图。
-最佳实施方式
下面结合附图具体说明本发明的各种实施例。
本发明涉及对“l字形桨”应用振动翼技术的驱动装置和用此获得驱动力的小船(boat)，所述l字形桨是表示平面图上整体外形具有“弯曲成l字形的杆”的桨。该l字形杆是将小船的航行方向定为前方时，将输入于桨一侧端的乘船人的前后方向胳膊运动变换为另一侧端的左右方向运动。
图2a是说明本发明的人力驱动装置和用此的人力驱动船的几何结构和运行原理的概略平面图。本发明的人力驱动船100是在具有既定长度和宽度向前方(m)移动的船体79上以两个l字形的驱动装置35以船体79的长度方向中心线99为基准左右对称的结构装载。本发明中人力驱动船100中的小船(boat)为广义的概念，包括可在水上移动且浮动地设计的小船的词典上的意义，此外还包括在水上人可以搭乘的形态多样的浮力体。本发明的构成人力驱动船100的船体79优选地，在两侧侧面中的至少一个侧面包括空气注入式浮力体，或者其本身以空气注入式浮力体构成，但并不限于此。
所述驱动装置35的位置和结构详述如下。从所述船体79的长度方向中心线99开始向外离既定距离之处被设置第一枢轴11，所述驱动装置35以此为中心整体进行往复旋转运动，而且所述第一枢轴11是将所述驱动装置35中发挥桨杆(loom)作用的手柄31和振动曲柄接近垂直地相遇而结合的部位固定在船体79。
如图所示，所述手柄31是以既定长度被置于船体79的宽度方向，其外侧端33结合于所述第一枢轴11，所述振动曲柄以既定长度被置于船体79的长度方向，其前侧端结合于所述第一枢轴11。所述手柄31和所述振动曲柄相结合的角度优选地接近垂直，但可以根据乘船人的位置或船体79的结构相应地进行调整。
所述振动曲柄的后方端34上具有既定长度和高度的板状翼12向船体79的长度方向结合，乘船人定位在所述手柄31的后方位置，用手抓住手柄31前后轮番移动时，所述翼12以所述第一枢轴11为中心左右进行往复旋转运动(oscillate)并发生驱动力。就是等于乘船人望着船体79的行进方向移动船的向前划桨。
所述驱动装置35是被图示着在对于船体79的长度方向的水的流动驱动阻力最小的角度停止往复旋转运动的状态，本发明将此定义为中立状态。
根据前面背景技术中说明的振动翼技术知识，为了提升所述驱动装置35的效率，所述振动曲柄和所述翼12相结合的部位优选地追加第二枢轴13。在此所述第二枢轴13可以发挥使所述驱动装置35如螺旋桨以特定桨距发生驱动力的作用，所述翼12会以所述第一枢轴11和第二枢轴13为中心进行复合往复旋转运动。
本发明中以所述振动曲柄的中立状态为基准，以左右相同大小的角度，最大限度较大地进行往复旋转运动而驱动时，在与水面平行并切断所述翼12中央的虚拟平面上所述翼12划过去的面积就是翼的最大运动范围21。图中由于空间上的限制，将此标在相反侧对称的驱动装置35上。
图2b是图2a中图示的人力驱动船100的概略正视图。就是说，图2b显示船体79的左侧面。手柄31的外侧端33位于船体79的上部分，振动曲柄的后方端34位于所述船体79的下部分，因此可以确认两者之间分明存在高度差(h1)。所述振动曲柄的后方端34位于比所述船体79的最下面部分更高之处。
之所以将从第一枢轴11提供的第一旋转中心线55到所述振动曲柄后方端34的船体79的长度方向直线距离比从所述第一旋转中心线55到第二枢轴13提供的第二旋转中心线66的距离(δ)更远地标示，是为了显示所述第二枢轴13(或者第二旋转中心线66)位于从翼12的前部分向后方相离一定距离的位置会有助于提升振动翼的驱动效率的技术知识。
而且所述翼12是优选地，高度大于长度，整体上呈现上下偏长的形状，这样可以与将所述第二旋转中心线66的位置向后方挪动的措施一并使所述翼12的二次往复旋转运动(flapping)动作迅速形成，从而提升驱动效率。
以上说明的结构的人力驱动船和其人力驱动装置是使用上受到三种功能上的限制。
第一、所述振动曲柄旋转运动的惟一基准就是所述第一旋转中心线55，因此移动中乘船人无法以胳膊的上下运动使所述振动曲柄倾斜。进而乘船人不能像使用普通桨一样调节将翼放进水中的深度。
第二、驱动装置往复旋转运动的中心即第一枢轴11位于船体79的侧面，且振动曲柄不到达船体79并移动的范围是有限的，因此所述翼12难以通过船体79的长度方向中心线。进而无法有效地将翼12的角度扭转如船舵一样使用。
第三、所述振动曲柄的后方端位于比船体79的最低部位更高的部位，导致翼12在船体79的淹水部分下面移动有限。因此无法通过将翼12向船体79下方转动来转换驱动方向。
图2c中图示的人力驱动船101是为了增加翼12的运动范围21而装载着将振动曲柄向外侧张开的结构的被改进的驱动装置36。所述改进的经济效果在于，在所述船体79上装配舷外支架，不需将所述第一枢轴11的固定位置向外侧移，也可以使驱动装置的翼12在中立状态下位于从船体79的长度方向中心线99开始向外更远的位置，从而扩大其最大运动范围21。
在此对从第一枢轴11到所述振动曲柄的后方端34为止的船体79长度方向直线距离(l2)的船体79宽度方向直线距离(w1)比率是，其反正切值优选的是5度以上。
图2d是将图2c中图示的平面图上的人力驱动船101的几何学结构和运行原理直接保持的状态下增加各种功能具体化的本发明的人力驱动船的第一实施例制作成实物演示的状态。
性能测试结果本发明的人力驱动船是较大地引发驱动阻力的船形，但可以达到体力较弱的儿童走的速度以上。首次使用驱动装置36时不需提前培训或者练习，方向也可以自由地容易转换，不需要逆驱动功能。儿童无法或很难划普通桨模仿。
如上所述性能测试结果证明了因将结构最大限度简化而产生的各种受限现象对商品价值并不产生特殊影响。本发明的人力驱动船及其人力驱动装置是将上述的功能受限现象具体化作为本发明的技术特征。
下面结合图2a至图2c详述本发明的人力驱动船和人力驱动装置具有的功能限制。
第一、不把所述第一旋转中心线55倾斜，乘船人通过胳膊的上下运动无法将所述振动曲柄倾斜。因为移动中限制所述运动曲柄32的运动形态，受其允许的运动只有以所述第一旋转中心线55为准的往复旋转运动。
进而移动中不用担心因乘船人的动作错误(胳膊动作错误)而导致所述振动曲柄(以船体79的长度方向中心线或船体79的宽度方向中心线为基准)倾斜，所述翼12发生驱动力的方向恒定而提升驱动效率。同时乘船人可以自由移动，不必担心动作错误。
第二、所述翼12的最大运动范围21不会超过船体79的长度方向中心线99。因此驱动装置35，36的静态船舵方向会受限，但本发明的驱动装置是在船体79侧面发生驱动力，使船体79的左右侧驱动力之间发生差异而可转换方向，进而依然保持动态的船舵作用。
第三、所述翼12的最大运动范围21和“船体79淹水区域(吃水线平面)”垂直投影于相同的虚拟水平面上时相互重叠部位不到所述最大运动范围整体的30％。因此可发生驱动力的范围大小会受限制。在此重叠部位越小越好，但根据装载量考虑吃水变化来决定百分率。
第二和第三是限制驱动装置35，36的大小和用途。船体79侧面上装配的驱动装置欲越过船体79长度方向中心线99运行时，需将振动曲柄较长地延长或者中间增加传动装置而使驱动装置变得肥大。其限制措施是为驱动装置的简洁性所需的。此外将有限的人力作为动力使用的条件下，扩大翼12的最大运动范围增加驱动效率会明确受限，因此该限制是从“大小对比效率”来考虑是优选的措施。
驱动装置欲在船体79淹水区域下面大范围地运行时，(船体79的横截面通常向中心逐渐加深的形状)振动曲柄的淹水部分增加而发生不必要的驱动阻力。因此对此进行限制的措施对驱动效率的提升直接产生有利作用。
如此本发明是采用所述三种功能限制，既保持驱动效率，又扩大装置的简洁性之外，通过各种限制获得反射性的性能提升效果。就是永久排除不必要的改造而提升商品价值。
下面结合图3a至图3c详述本发明的人力驱动船的第一实施例101。
根据图3a的透视图和图3b的平面图，本发明的人力驱动船101是以既定长度和宽度，在向前方移动的空气注入式船体179上两个l字形驱动装置36，36’以船体179的长度方向中心线99为基准左右对称的结构装载。图3b中图示的驱动装置36，36’是中立状态。
详述所述驱动装置36的位置和结构就是，从所述船体179的长度方向中心线99开始在左侧和右侧分别向外侧离既定距离之处结合固定装置37，37’，各固定装置37，37’上结合具有l字形桨的驱动装置36，36’。此时所述固定装置37，37’是在分别结合的驱动装置36，36’增加第一枢轴11，11’，所述驱动装置36，36’以此为中心进行整体的往复旋转运动。
图3b中决定驱动装置整体形状的桨杆(loom)由手柄31，31’和振动曲柄32，32’结合而成，所述第一枢轴11，11’被设置于所述手柄31，31’和振动曲柄32，32’相遇结合的部位。所述各手柄31，31’是以既定长度被置于船体179的宽度方向而结合于其外侧端对应的第一枢轴11，11’，所述各振动曲柄32，32’是以既定长度被置于船体179的长度方向而其前端结合于所述第一枢轴11，11’。
在此所述手柄31，31’和所述振动曲柄32，32’相结合的角度优选地接近垂直，但可以按照乘船人所位的船体179的结构调整。
所述各振动曲柄32，32’的后方端上有具有既定长度和高度的板状翼12，12’向船体179的长度方向结合，当乘船人在所述手柄31，31’的后方坐下用手抓住手柄31，31’前后轮番移动时，所述翼12，12’以所述第一枢轴11，11’为中心左右往复旋转运动(oscillate)而发生驱动力。等于乘船人望着船体179的行进方向移动船的向前划桨。
图3c中图示本发明的人力驱动船的第一实施例的右侧视图。是以固定装置37为基准，手柄31结合于上方，振动曲柄结合于下方的状态。如图中所示，所述振动曲柄是优选地位于水面的上面，运行中尽量不触及水面，所述翼12是优选地整体被淹到水面下面。
本发明中人力驱动装置是指固定装置和驱动装置的组合。
图4a至图4c是图3a中图示的本发明的人力驱动装置的第一实施例的示意图。只图示了装载于船体179的左侧由乘船人用左手运行的驱动装置36和将其固定到所述船体179上的固定装置37。
船体179侧面上具备的固定装置37是给与其成对的驱动装置36提供垂直方向的第一旋转中心线55。
所述驱动装置36的组成包括：被所述固定装置37固定位置，以所述第一旋转中心线55为基准旋转的旋转柱子30；具有既定长度，被置于船体179的宽度方向，其外侧端结合于所述旋转柱子30上部的手柄31；具有既定长度，被置于船体179的长度方向，其前方端结合于所述旋转柱子30的振动曲柄；具有既定长度和高度，在所述振动曲柄的后方端以船体179的长度方向结合的板状翼12。乘船人抓住所述手柄31前后轮番移动时，所述翼12以所述第一旋转中心线55为基准左右往复旋转运动而发生驱动力。
根据图4b中图示的平面图，将所述第一旋转中心线55的位置用第一枢轴11显示时，对从所述第一枢轴11开始向船体179的长度方向到所述振动曲柄的后方端34的直线距离(l2)的从所述第一枢轴11开始向船体179的宽度方向到所述振动曲柄末端的直线距离(w1)的比率(w1/l2)的反正切值是5度以上，根据所述几何学结构，所述固定装置37与空气注入式船体179的侧面紧贴结合的状态下，也可以充分确保所述翼12可以左右往复旋转运动的运动范围21。
将所述固定装置37改造成如舷外支架使所述第一枢轴11可位于从船体179侧面向外较远位置的形状时，不需将振动曲柄的后部分向船体179外侧张开也可以扩大所述翼12的运动范围。
根据图4c中图示的右侧视图，所述振动曲柄的后方端34的高度比所述手柄31的外侧端33低既定高度(h1)。因为乘船人可以方便地移动手的高度比水面高。
而且所述振动曲柄的后方端34比所述船体179的最低部位高。因为这样可以减少振动曲柄淹在水面下的部位，进而减少运行时的驱动阻力。
此外从所述振动曲柄和所述翼12相结合的结构上，具有垂直方向旋转中心线66的摇摆铰链67结合于所述振动曲柄的后方端，进而所述翼12在所述摇摆铰链67向以船体179的长度方向结合。
所述翼12以所述摇摆铰链67提供的旋转中心线66为基准，可以按既定角度(θ)左右旋转运动，因此翼12如螺旋桨具有特定桨距(pitch)并发生驱动力。在此所述摇摆铰链67提供的旋转中心线66与前面图1和图2a和图2c以及图4b中图示的第二枢轴13提供的旋转中心线相同。
根据上述的振动翼技术知识，如图4c所示，所述翼12高度长于长度，整体上优选地呈现上下偏长的形状。所述翼12是将侧面面积用虚拟的垂直方向中心线88分成前后两部分时优选地，后方比前方更灵活。
下面结合图5a至图5g中图示的分解图和运动状态进一步具体说明本发明的人力驱动装置的第一实施例。
根据图5a中图示的分解图，所述驱动装置32从所述旋转柱子30和所述手柄31相结合的结构上，具有船体79长度方向旋转中心线771的运动铰链77结合于所述旋转柱子30的上部，所述手柄31的外侧端以船体79的宽度方向结合于所述运动铰链77。
所述手柄31如图5b中图示的正视图，可以以所述运动铰链77提供的旋转中心线为基准按既定角度进行上下旋转运动，乘船人抓住所述手柄31划桨时，在前后移动的动作再加上上下移动的动作，如通常划桨般按椭圆形移动。但乘船人的胳膊运动就算如此自由，图5a中传递于所述振动曲柄的运动只是以第一旋转中心线55为基准的往复旋转运动。
具体地，所述运动铰链77是将结合于所述手柄31的第一结合构件774和结合于所述旋转柱子30的第二结合构件773用具有船体79长度方向的旋转中心线771的铰链销772穿起来结合的。
如图5b所示，所述手柄31上下旋转运动的范围是优选地，从水平限制到垂直，而且在所述第二结合构件773上形成l字状卡合部775而容易实现。
根据图5c中图示的分解图，所述驱动装置36是从所述振动曲柄和所述翼12相结合的结构上，具有船体79宽度方向旋转中心线781的倾斜铰链78结合于所述振动曲柄的后方端，所述翼12与倾斜铰链78向船体79的长度方向结合。
所述翼12如图5d中图示的右侧视图，与水中障碍物789发生冲击时，以所述倾斜铰链78提供的旋转中心线为基准旋转既定角度，并被向上抬起而减少破损的危险。此时所述翼12上下旋转运动的范围是优选地，从垂直限制到水平，而且在所述第三结合构件上形成l字状卡合部783而容易实现。
如上所述，本发明的人力驱动装置的振动曲柄32和翼12的结合被增加了摇摆铰链67和倾斜铰链78等两个铰链。下面结合图5c说明两个铰链被一次性增加的具体状态。首先，振动曲柄32的后方端被结合第三结合构件783，其后第四结合构件784用水平方向的铰链销782结合而构成倾斜铰链78。
接着在所述第四结合构件784后面第五结合构件674用垂直方向的铰链销672被结合而构成摇摆铰链67。翼12是在所述第五结合构件674后面向船体179的长度方向被结合。
在此所述第四结合构件784具备沿着所述垂直方向的铰链销672提供的第二旋转中心线66以既定间隔漂浮的至少一个环785，所述第五结合构件674也是在相互交叉的位置上至少具备一个环675，进而所述第四结合构件784和所述第五结合构件674相互结合时，所述各侧具备的多个环786，675如齿轮般啮合之后，用所述铰链销672从上到下被穿成一列固定住。
根据上述的结合结构，可以用少量构件同时实现两个铰链功能，不拔出构成所述倾斜铰链78的铰链销782则无法分解所述摇摆铰链67，从而增加须承受振动的摇摆铰链67的耐久性。
所述第四结合构件784的左右侧分别具备至少一个停止凸块786，所述第五结合构件674的左右侧也分别具备至少一个停止凸块676，而且这些位置在结合时高度一样，进而决定所述翼12对于所述振动曲柄从图5e(背面图)图示的中立状态开始向一侧旋转时，如图5f(背面图)所图示，多个停止凸块786,676相对接的瞬间停止旋转的最大范围。
图5g的平面图中图示了对所述翼12的所述振动曲柄的往复旋转运动。在此所述摇摆铰链67提供的第二旋转中心线66与图面上的第二枢轴13相同。翼以中心状态为基准向左侧或右侧旋转的角度(β，β')会相互不同，但此时优选地，船体79内侧的角度更大(β>β')。
本发明的人力驱动装置的第一实施例中，所述振动曲柄结合于所述旋转柱子30的下部，因此在固定装置37上拆离驱动装置36或者相反重新结合的作业变得不容易。
但如本发明的人力驱动船的第一实施例，船体179为空气注入式或者至少所述固定装置被结合的船体179部位为空气注入式浮力体时，如图6a中图示的透视图，以至少一个垂直剖面将所述固定装置37至少分成两个构件371，372，因此如图6b所图示，将船体179的空气排出使内部压力降低的状态下，将构成所述固定装置37的至少两个构件的接触面之间张开则容易将所述驱动装置36从固定装置37拆离。
如此垂直分成的固定装置37是可以用简单模具注塑，从而节省制造成本。
本发明的人力驱动船的第一实施例是在以一人乘左右对称的位置上装载了两个驱动装置36，36’，但两个以上左右并排乘坐的小船也可以将驱动装置的位置左右交叉设置，因此本发明是在装载驱动装置时并不一定坚持左右对称的特征。
本发明是按需仅将一个驱动装置装配在船体179的一侧侧面，相反面还包括通常划桨的情况。
图7a至图7e是说明本发明的人力驱动装置的第二实施例的示意图。根据图7a，本发明的人力驱动装置的第二实施例的驱动装置36与上述的第一实施例36不同，振动曲柄322结合于旋转柱子30的上部。根据图7b，所述振动曲柄322是从结合于所述旋转柱子30的部位开始向船体179的后方高度逐渐变低，然后到末端结合于翼12。振动曲柄322如此向后方下面倾斜的形状是由于装载量较大，即使船体179被水面下淹得较多，但所述振动曲柄322淹水的部位小而启动时的能量损失少。
具有如此几何学结构的驱动装置336的最大益处是如图7c所示容易抬起从船体179上分离。重新装配时也是将所述旋转柱子30简单地插入所述固定装置37即可。
而且所述驱动装置336是从所述旋转柱子30和所述振动曲柄322相互结合的结构上，在所述旋转柱子30和所述振动曲柄322的结合部位增加了具有船体179宽度方向旋转中心线561的折叠式铰链56。根据图7d，该折叠式铰链56的组成包括；结合于旋转柱子30的第六结合构件562；被其夹住以船体179宽度方向的旋转中心线561为基准旋转既定角度并同时结合于所述振动曲柄322的前方端部分的第七结合构件563。
所述第六结合构件562和第七结合构件563是在所述驱动装置336运行中不能分离，而且要提供能够限制所述振动曲柄322向下特定角度以下旋转的功能。对此可以在折叠式铰链56的结构上通过将乘船人用手启动的某种锁定装置和两个结合构件562，563相对接的面改造成凹凸状等简单设计作业即可确保该功能，因此本发明不再说明。
如此增加折叠式铰链56的有益效果在于，所述驱动装置336以所述折叠式铰链56提供的旋转中心线561为基准所述振动曲柄322向上旋转既定角度并被抬起而整体体积被减少。
根据图7e，将所述驱动装置336从船体179拆离之后，以运动铰链77为中心，将手柄31折叠抬起，然后以折叠式铰链56为中心，将振动曲柄322折叠抬起后，以倾斜铰链78为中心将翼12折叠抬起时整体体积减少而便于搬运和保管。
该折叠式铰链56是前述的人力驱动装置的第一实施例的驱动装置36上使用也会提供相同的效果。
本发明的人力驱动装置的手柄31，31’和振动曲柄32，32'，322是有必要根据船体179或乘船人的身体尺寸变化长度。例如，船体179的宽度大而从乘坐位置到固定装置的距离远时，有必要延长手柄31,31'的长度。用加宽翼12，12’的运动范围的方法延长所述振动曲柄32，32’的长度也有效。
因此本发明的人力驱动装置的第三实施例中，所述手柄31，31'或所述振动曲柄32，32’包括可调长度的伸缩管(telescopictube)。所述结构常见于雨伞乃至智能手机，因此省略图示。
但各伸缩管结构应具备调节长度后可以固定的螺丝等停止装置较好。或者可以增加用绳调节振动曲柄32，32’长度的结构。这种结构也是常见于小船技术领域的帆或船舵的移动的装置结构，故不再详述。
本发明的人力驱动船的第二实施例是在所述人力驱动船的第一实施例包括的船体179上装载人力驱动装置的第二实施例而成。用同样方法，本发明的人力驱动船的第三实施例是在所述人力驱动船的第一实施例包括的船体179上装载人力驱动装置的第三实施例而成。
本发明中各实施例包括的各种特征是可以相互交叉适用。例如，人力驱动装置的第三实施例的伸缩管结构适用于人力驱动装置的第二实施例的手柄，人力驱动船的第一实施例上适用人力驱动装置的第二实施例的折叠式铰链，也可以将人力驱动船的第一实施例的固定装置被分为两个以上构件的结构适用于人力驱动船的第二实施例或第三实施例。
工业应用
本发明是非动力移动可能的人力驱动船及其所需的人力驱动装置，更具体的乘船人能够望着小船的行进方向即前方移动，使用将乘船人的前后方向胳膊运动划桨。