[发明专利]靠体重驱动的人力交通工具

说明书

本发明涉及一种靠体重驱动的二轮车、三轮车、四轮车、水上自行车、小船和人力飞机等靠人力驱动的交通工具。

目前除了手推车之外，凡是乘骑的单轮车、二轮车和三轮车等，均以人腿的蹬力作为驱动力。靠腿力驱动，当驱动时间较长或负载较大或想提高车速或在有坡度的路面上坡时，需要不断地消耗体能或加大驱动力，使乘骑者很快感到疲劳，所以人力驱动车的最大缺点是受腿力的限制，驱动力小、消耗体能较大、较长时间保持初始的驱动功率很困难，而且车速不快。因此，欲提高人力驱动车的驱动力是人类发明自行车200多年以来的追求，其结果导致了摩托车和助力车的发明和发展，但摩托车和助力车必须设置消耗能源的内燃机或电动机作为动力装置，而且体积和重量加大，因此，无法取代不消耗其它能源的人力驱动车。为此，人们不断探索，不仅发明了多种变速机构，而且改进车体、车轮的结构和材质，以减轻车体重量、提高传动效率、减少体能消耗或提高车速，但以上种种改进均不能达到在不消耗外加能源的情况下，增加驱动力的目的。

凡骑车的人都能体会到自行车在有很小坡度的路面上，下坡时不用腿蹬曲柄会自动下滑，而且其下滑速度越来越快，这是重力在作功，此时人不消耗体能。观察自行车比赛，在上坡路面，几乎所有运动员均采取站立式驱动姿势，可是一旦上完坡路，无一例外地都采用坐骑姿势，这说明乘骑者的最大驱动力是人的体重。这两种现象充分说明人们早已体会到能够用乘骑者的自身体重驱动自行车，可大大增加驱动力的道理。可是乘骑现行自行车，如果采取站立式驱动姿势，可使驱动力瞬间增加到与体重相同，但立刻使骑车者感到极端费力、不方便和行驶不稳定，所以这种站立式姿势只能保持很短时间，其原因在于传统的曲柄、链轮和链条的驱动机构很不适合于站立式靠体重驱动，因此，发明一种行之有效、方便舒适地能靠体重驱动的传动机构，是实现不消耗其它能源，却能增加驱动力和提高车速的人力交通工具的关键。

本发明的目的是要提供一种靠体重驱动的人力交通工具，即不消耗其它能源、只靠体重增加驱动力、提高车速、减小体能消耗、方便舒适地长时间驱动的人力交通工具。这种人力交通工具，能够使乘骑者的左右脚方便舒适地上下交替踩踏板，因而可使驱动力增加到始终与体重相同、车速提高、体能消耗大大减小，从而能够长时间舒适地以体重驱动。

本发明的目的是这样实现的：所提供的一种靠体重驱动的人力交通工具包括一种输入轴和输出轴平行放置，能使输入轴摆动变为输出轴单向旋转的驱动机构，该驱动机构取代现行的曲柄、链轮和链条的驱动机构，这种传动机构申请人简称为承泽驱动机构。承泽驱动机构是在封闭性很好的传动箱前面伸出的输入轴上，设置左右脚可交替上下踩踏的驱动用踩踏机构，在传动箱后面伸出的输出轴上，连接一个联轴器(万向节)和一根传力杆，在传力杆的另一端和车轮轴上设置一对伞齿轮(或环形齿轮)来驱动车轮转动。输出轴、联轴器(万向节)、传力杆及伞齿轮(或环形齿轮)，均设置在一根封闭管子内，传动箱与车轮轴通过封闭管子连结。

其中所述承泽驱动机构，其传动箱内的输入轴上固定有带有棘爪结构的一个链轮和带有棘爪结构的一个齿轮，而且两个棘爪的放置方向相反，在输出轴上相应地固定一个链轮和一个齿轮，输入轴和输出轴上的两个链轮是用链条传动，两个齿轮是相互啮合传动，根据输入轴上两个棘爪放置方向不同，可使输出轴只向顺时针或只向逆时针方向旋转。但按人力驱动交通工具的前进方向的要求，车轮应按逆时针方向旋转。

踩踏输入轴上的踏板，承泽驱动机构能使车轮向逆时针方向转动，从而使人力交通工具向前行驶，在不踩踏板时承泽驱动机构能使交通工具自动滑行。当驱动轮向顺时针方向转动时承泽驱动机构处于自锁状态，不能后退，因此，在输出轴内孔中设置了花键联轴器，能使输出轴与花键万向联轴器一端的花键孔瞬间连接或脱离，当驱动交通工具向前行驶或自动滑行时，花键联轴器使输出轴与花键万向联轴器一端的花键孔处于连接状态，当交通工具需要向后退时，可拉出花键联轴器，使输出轴与花键万向联轴器一端的花键孔处于脱离状态，此时车轮向顺时针方向转动，所产生的反向力矩不能传递到输出轴上，因此，可使人力交通工具随意向后退。