[发明专利]直行人力驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，具体地说，是涉及一种应用于人力驱动器具中的直行人力驱动装置。

背景技术

传统的直行人力驱动装置多为轮回式驱动结构，一般都认为该结构工作时一侧力臂做功则另一侧力臂复位。随着力臂的传动，其输出率也随之不断变化，当力臂行至受力方向正对轴心时，受力方向与脚蹬运行方向垂直，此点的输出为零，为上死点，而在下行行程中随着力臂转动，受力方向与运行方向的夹角逐渐减小，输出率也随之递增。当力臂行至受力方向与运行方向一致时，输出率最高，此点输出率可视为100%，接着再继续下行则受力方向与运行方向的夹角逐渐增大，输出率也随之递减，当力臂行至受力方向与轴心相背时，受力方向与运行方向垂直，此点输出率为零，为下死点。由此可视为做功行程全程平均输出率为50%，但在实际的应用中，力臂在上、下死点及一定角度内驱动是没有实际意义的，输出率不足50%的条件下进行驱动对体能是极大的消耗。

如图1所示，当脚踏板的受力方向与脚踏板的运行方向垂直时输出率为零，当脚踏板受力方向与运行方向一致时输出率为100%，而从上死点运行到下死点的过程中的传输率先由0递增至100%，再由100%递减至0，平均的理论传输效率仅为50%，而由于实际运行中的损耗使其的传输功率难以达到50%。由此将踏板运行轨迹分为四个点，设上下死点为a点与e点，上下传输效率50%的点为b点与d点，传输效率100%的点为c点，只有当力臂运行在b点与d点之间时其理论传输效率平均值才为75%，大于50%，因此只有该段力臂运行行程才能进行有效的驱动；而力臂由a运行至b以及由d运行至e的过程中其平均输出功率远远小于50%，因此在该力臂运行行程实际为无效绕行阶段。由此可见，该结构工作时每个轮回做功、复位行程外必须经过一段无效绕行才能完成，受其结构局限，驱动只能间歇进行，且输出率时大时小，从而导致其效率低下、性能不稳定，而力臂绕行明显增大了肢体摆幅，影响舒适性，近来也有其他结构形式的驱动装置运用，但其基本工作原理依旧是轮绕式驱动结构，所以其综合性能均无明显改善，尤其是对驱动效率的提升并不明显，无法适应实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供直行人力驱动装置，解决现有技术中存在的驱动效率过于低下以及舒适性低的问题，在保证正常驱动的前提下，提高驱动输出的输出效率以及舒适性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

直行人力驱动装置，包括固定架，该固定架上连接有导向装置，该导向装置上还设有脚踏，该脚踏的上端固定有链接装置，该链接装置的另一端连接有多功能摆，多功能摆上还连接有贯穿该多功能摆并与其活动连接的摆轴，同时该摆轴上与多功能摆相邻位置上还设有棘轮，在该多功能摆内侧设有与棘轮上棘齿相匹配的卡子；该导向装置、多功能摆、棘轮以及卡子对称设置在固定架两侧，且在固定架上方还设有复位轮，该复位轮上连接有复位轮支撑架，同时复位轮支撑架还固定在固定架上。

进一步的，上述脚踏上设有滚轮，该脚踏通过滚轮与导向装置活动连接；所述导向装置为导轨或导槽，同时该脚踏还通过滚轮限定在该导向装置上并沿该导轨或导槽方向运动；在所述导向装置上还设有横梁，且该横梁上还连接有固定杆，该固定杆的另一端固定在固定架上。

再进一步的，上述多功能摆内侧还设有凹槽，同时在复位轮的边缘上还设有凹槽，在两个多功能摆之间还连接有穿过凹槽的复位绳，该复位绳的两端分别固定在两个凹槽的下端口上。

作为优选，上述多功能摆以及棘轮皆以摆轴为旋转轴心。

作为另一个优选，上述多功能摆的外缘设有啮合齿或凹槽，链接装置为与该啮合齿或凹槽相匹配的链条或拉绳，该链条或拉绳的一端固定在多功能摆顶端，且链条或拉绳的另一端固定在脚踏的顶端；且所述的链接装置为两个，且分贝设置于固定架两侧。

另外，上述复位轮支撑架的下端固定在固定架上，且该复位轮支撑架还贯穿复位轮，并与该复位轮活动连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明利用导向装置与脚踏的结合将现有技术的轮回式驱动结构的运行时的轮回方式转化为了直行方式，轮回式驱动结构在其工作时的传输率根据脚踏所处的位置不同，会有较大的变化，而本发明的脚踏全程采用直行的方式，使得其运行的方式为直线运行，大大的提高了其在执行时的输出功率；

（2）本发明在多功能摆上设有凹槽，且将复位绳的两端分别固定在两个凹槽的下端口上，使多功能摆在工作过程中的往复运动得以实现；

（3）本发明的脚踏通过滚轮与导向装置活动连接，大大减小了其在工作过程中产生的摩擦力；