[实用新型]高效脚踏机器

说明书

技术领域，

它属于人力机械

背景技术，

现在的人力脚踏机器主要有自行车、人力三轮车、人力船、人力飞机等，其第一个传力机构一般是踏拐或不太好用的机构。

发明内容：

本实用新型的目的是提高人力传动机构的效率，提高脚踏机器如：人力交通运输工具(车、船、飞机)等的性能(速度、载重量等)。

高效脚踏机器是由安在机架上的脚踏传动系统和工作部件(如脚踏车的后轮)做成的人力机械。脚踏传动系统由脚踏机构(象自行车的踏拐)和变速机构(象自行车的链传动)组成。脚踏传动系统的第一环节脚踏机构设计为往复滑踏-单向传力轮机构(代替现有脚踏机构如自行车的踏拐)，即滑道安装在机架上，滑踏安装在滑道上，左、右滑踏由回复机构连着，左、右滑踏通过机械传动分别和左、右单向传力轮连着，单向传力轮和后续传动部件(如自行车的链传动)连着。回复机构由两个导轮，带或绳索传动构成，也可由链轮链条传动等构成。滑踏是有滑轮或滑块(等)的脚踏板。滑道以直的为好，若沿铅垂方向布置则便于用重力蹬踏。单向传力轮回行时空转，可用单向棘轮或单向离合器轮等做成。用往复滑踏-单向传力轮机构，代替现有脚踏机构如自行车的踏拐，由它和后续传动部件或工作部件相连，从而做成各种高效脚踏机器，它可设计成高效交通运输、生产工具和娱乐器材，如高效脚踏自行车、人力三轮车、人力船、人力飞机、人力水车等。

和现有的自行车、人力三轮车、人力船、人力飞机、脚踏水车等脚踏机器相比，本高效脚踏机器的优点是效率高，更便于人使劲驱动机器，能提高人力脚踏机器的速度或载重量或输送量。如图4踏拐的力矩曲线，大概为m＝FRsinsα，0≤α≤π，F为踏力，R踏拐半径。因为在0≤α＜π/2间，由于可自旋的踏板能让蹬力改变方向即a增大些，所以力矩m能比FRsinα要大些，而在π/2≤α≤π时则为FRsin α，故踏一次踏拐所做的功略大于A₁＝FR∫sinαdα＝2FR，0≤α≤π。在相同条件下即踏力F为给轮的拉力，单向传力轮半径为R时，往复滑踏-单向传力轮机构产生的力矩M是恒定的FR如图4中直线，所以在相同路程0≤α≤π间，它所做的功为A₂＝FR·π。A₂/A₁＝π/2＝157％，即它的效率比踏拐差不多要高57％，且好用，踩起来轻松，踩速也较快。直滑道上的滑踏便于人蹬腿使劲，若滑道布置为铅垂方向，则更有利于人用自重的力量加蹬力踩动滑踏驱动人力机器。由于以上的优点，它主要可以提高自行车、人力飞机等的速度，以及人力三轮车载重量，水车的效率等。

附图说明：

图1是高效脚踏自行车

图2是脚踏的回复机构(A向视图)

图3是高效脚踏自行车的俯视图

图4是力矩曲线图。

具体实施方式：

实现本实用新型的最好方式，以高效脚踏自行车为例，如图1，2，3。滑踏-单向传力轮机构由1-20组成，其中回复机构由13-20组成。左右滑踏由踏板1、架2和两个滑轮3组成，踏板1固定在踏架2上，滑轮3安装在踏架2上，左右滑踏可沿左右导杆4上下滑动，导杆4竖直安在车架21上。左右导轮5、11分别通过轴6、12安在车架21上。左右单向传力轮9通过单向离合器安在轴10上，轴10通过轴承安在车架21上，左右钢绳7、8的一头固定在左右轮9的槽里甲孔中，然后经过左右导轮5和11，绕轮9半圈多＞滑踏行程，再将另一头固定在乙孔中，导轮13、18分别由轴14、19安在横衬15、20上，横衬15、20安在左右导杆4上。钢绳圈16安在两导轮13、18的轮槽中。左右两扣卡17，分别将左右滑踏固定在左右钢绳7、8和钢绳圈16上。其他与自行车类似，链传动由22-24组成，大链轮22固定在轴10上，23是链条，24是三个小链轮，用中间链轮时总传动比和现有变速车最高的一样，25是后车轮。传动原理，往下踩左滑踏，一方面由左钢绳7带动左单向传力轮9，轮9带动轴10和大链22，再由链传动驱动自行车前进；与此同时，另一方面由钢绳16带着右滑踏向上回行，且钢绳8也随着回行而带着右边单向传力轮9回转不传力。反之亦然，如此反复可不停驱车前行。