人力車的長槓桿、短臂曲軸驅動裝置的製作方法

2023-06-09 00:09:26

專利名稱：人力車的長槓桿、短臂曲軸驅動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及一種驅動人力車行駛的人力即動力傳導裝置，尤其是間接法驅動人力車行駛的機械作功裝置，以及人力車的車架裝置。
背景技術：
目前，公知的人力車的中軸及輪盤的驅動，是直接依靠腳蹬大腿蹬圓的方式進行的，結果使得腳蹬大腿的長度只能限制在20釐米左右，因為騎車時兩腳上下最大位差僅為40釐米左右，所以直接應用增加動力臂長度的方式來實現車速即快又省力的目的受限至今。並且圓周蹬法的近似3/4行程是無益行程，而對於車架來講，由體積大、不變形逐漸向體積小、可變形的方向發展，車體變形後體積小、能推、能馱包、能當座的多項功能為一體的設計極為少見。

發明內容
為了讓人騎車時更加省力並減小無益行程，本實用新型提供一種長槓桿、短臂曲軸驅動裝置，也就是將腳踏縫紉機的驅動原理應用在人力車當中所製造出來的相應裝置。該裝置可以讓人在不太費力的情況下就能趕超普通人力車的正常速度，並且使得長槓桿動力點處即腳踏板處的行程僅為1/4左右的圓周運動即踏小半圈。並把液壓泵裝置應用到人力車驅動裝置中也是新的創作，把首例車的車架設計成以前後叉脖杆為變形軸的轉動變形自行車更是與眾不同，並把普通輪盤變成飛輪離合器式輪盤，把小飛輪變成幾個齒的無離合小齒輪，解決了特小輪人力車速度配比的離合難題，利用軸皮架及鎖梁件可以加強變形車把的安全性。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是第一部分的長槓桿、短臂曲軸驅動裝置。
1.將車中軸的兩端各增設一個小搖把，使其變成短臂曲軸，短臂曲軸是由中軸、中軸皮、小搖把構成。小搖把的形狀為搖柄狀，長度較短，因而稱為小搖把，小搖把的動力臂的臂長在6釐米以下，小搖把的一端與中軸以固定方式連接，另一端與連杆以軸連接方式連接，並且在右側小搖把的中軸固定眼處與輪盤以固定方式連接，中軸皮焊接在車架上，它是主要支撐點之一。2.改變普通人力車腳蹬大腿的長度和支點位置，長度增加使動力臂的臂長達到25釐米以上，由此獲得較長動力臂的動力杆，因而稱之為長槓桿，長槓桿是由動力點、支點、連杆連接點三個基本要素組成，支點是通過支點軸和軸套以軸連接的方式固定在車架上，它是這種驅動裝置的主要支撐點之一，支點與中軸皮之間的距離要大於輪盤的半徑，動力點處是人力車動力起源點，因而要安裝腳踏板，連杆連接點與連杆的一端以軸連接的方式連接，長槓桿的形狀為槓桿狀，長槓桿為左右兩個。3.設置一對連杆，用來連接長槓桿和短臂曲軸的小搖把，連杆形狀為連杆狀，因而稱之為連杆。一端與小搖把的一端以軸連接的方式連接，另一端與長槓桿的連杆連接點以軸連接的方式連接。通過以上三項裝置的設定，便以完成一個簡單的槓桿式的連續循環的機械運動系統，因長槓桿是左右兩個，當踏動較高的一個時，由於支點的轉動，使得長槓桿的連杆連接點也隨之運動，從而帶動連杆運動，然後通過連杆再拉動小搖把運動，小搖把的作功運動為半圈，由於中軸的兩端各有一個小搖把，當其中一個為作功運動時，通過中軸必然帶動另一個小搖把作復位運動，通過小搖把的復位，自然帶動它的連杆及長槓桿的同步復位，第一個作功第二個復位，然後是第二個作功第一個復位，由於小搖把兩個半圓的作功，最終導致輪盤能夠全周作功。
第二部分的液壓泵驅動裝置。
1、在車架的適當位置裝置一個液壓泵的主泵，主泵是驅動杆、注塞、缸筒、導油管等部件構成，驅動杆的一端為動力點，安裝手柄，另一端為注塞觸接點，與注塞以撥動方式連接，驅動杆的支點是在驅動杆的中間某個適當位置，要通過支點軸和軸套以軸連接的方式固定在車架上，主泵注塞的中間處與驅動杆注塞的觸接點以撥動方式連接，注塞兩端配裝缸筒，注塞在缸筒體內以滑動方式連接，缸筒內裝有液壓油，注塞兩端缸筒通過缸筒支架與車架固定，導油管的一端與缸筒連接，另一端與分泵缸筒連接。2、在小搖把的連杆連接軸上裝置一個液壓泵分泵，分泵是由缸筒、注塞、導油管、注塞支架等零件構成。分泵缸筒兩端各有一個注塞，注塞在缸筒體內以滑動方式連接，注塞一端與小搖把連杆連接軸以軸連接方連接，另一端通過注塞支架以軸連接方式固定在車架上，導油管是主泵缸筒和分泵缸筒內的液壓油連通管。通過以上二項裝置及第一部分的短臂曲軸裝置的設定，便己完成了一個簡單的液壓泵、短臂曲軸的連續循環的機械運動系統，推動或是拉動驅動杆，撥動注塞滑動，使得注塞兩端缸筒內的壓強一個增強、一個減弱，通過導油管將這種壓強分別傳遞到分泵缸筒內，壓強增強的分泵注塞將逐漸的伸長並產生一定的壓力來推動小搖把進行作功轉動，而壓強減弱的分泵注塞將逐漸地縮短來帶動小搖把進行復位轉動，第一個作功第二個復位，然後是第二個作功第一個復位，通過驅動杆的一推一拉最終可以讓短臂曲軸及輪盤進行整個的圓周作功運動。
第三部分的首例車的變形自行車的車架裝置及輪盤中的飛輪離合器裝置1、前輪支架及轉向裝置是由前叉叉杆、前叉叉脖軸杆、軸皮1、軸皮1小眼軸、鎖叉件、車把軸杆、軸皮2、鎖梁件、驅動杆支點軸套、車把等零件構成，並以焊接方式或軸連接方式順序連接或按圖連接，其中的軸皮1小眼軸、鎖叉件、軸皮2、鎖梁件是讓車架能夠自由變形的關鍵部件。2、後輪支架裝置是由後叉叉杆、後叉叉脖杆、叉脖小眼軸等零件構成，並以焊接方式順序連接或按圖連接。其中叉脖小眼軸是讓車架自由變的關鍵部件。3、車架主架裝置是由車大梁、小梁、軸皮1護架及護架上的軸皮1小眼軸軸位眼、中軸軸皮、長槓桿支點軸套及支架、後叉叉脖杆護架及護架上的後叉叉脖杆小眼軸軸位眼、鎖梁件鎖母、液壓泵分泵注塞支架、主泵缸筒支架裝配短絲杆、車座杆定位管等零件構成，並以焊接方式順序連接或按圖連接，其中的軸皮1護架及上面的軸位眼、後叉叉脖杆護架及上面的軸位眼、鎖梁件鎖母、車座杆定位管是讓車型自由變形的關鍵配件。4、車座架裝置是由車鞍座、座靠背、兩根長杆支棍等零件構成，並以焊接方式順序連接或按圖連接，車體變形後，兩根長棍處在後輪的兩側，不至於與後輪相碰。5、輪盤中的飛輪離合器裝置是由大輪盤、小飛輪、壓片等零件構成，對於特小輪車來講，將飛輪離合器裝置裝到輪盤上，讓後輪飛輪變成幾個齒的無離合牙輪是容易做到的，應用這種方案來解決轉速配比問題是可行的。
如果將以上所述三部分裝置全部組裝在一起即可製造出一個完整的新式自行車，這個首例樣品車的效果圖為說明書附圖


圖13，若把該款首例樣品車變形一部分，使其能夠推著走，並能馱包當座的車樣效果圖為說明書附圖
圖14，若把該首例樣品車變成最小型車樣效果圖為說明書附圖
圖15。
本實用新型的有益效果是讓人付出較小的力作用在長槓桿上，以及驅動杆上，就能在小搖把處產生很大的動力來驅動輪盤進行轉動，從而帶動人力車快速行駛，並且動力點處的行程為圓周的一部分，不但從力的方面省功了，而且從距離方面也能省功。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是短臂曲軸構造圖。
圖2是連杆構造圖。
圖3是長槓桿三要素及構造圖。
圖4是長槓桿、短臂曲軸以及輪盤、鏈條、飛輪裝置實施例構造圖。
圖5是液壓泵主泵及驅動杆構造圖。
圖6是液壓泵分泵及短臂曲軸構造圖。
圖7是液壓泵、短臂曲軸裝置以及輪盤、鏈條、飛輪裝置實施例構造圖。
圖8是前輪支架及轉向裝置構造圖。
圖9是後輪支架裝置構造圖。
圖10是車架主架裝置構造圖。
圖11是車座架裝置構造圖。
圖12是輪盤中的飛輪離合器裝置構造圖。
圖13是各部分裝置組裝在一起所得首例樣品車成品效果圖。
圖14是首例樣品車變型一部分，能夠推著走、能馱包能當座車樣效果圖。
圖15是首例樣品車變成最小型的車樣效果圖。
圖中1.小搖把，2.小搖把的中軸固定眼，3.小搖把的連杆連接軸，4.中軸皮，5.連杆，6.連杆的長槓桿連接軸軸眼，7.連杆的小搖把連接軸軸眼，8.長槓桿，9.長槓桿動力點，10.長槓桿支點，11.長槓桿的連杆連接點，12.輪盤，13.鏈條，14.飛輪，15.液壓泵主泵驅動杆，16.驅動杆動力點，17.驅動杆支點，18.驅動杆注塞觸接點，19.液壓泵主泵缸筒1，20.液壓泵主泵缸筒2，21.缸筒1導油管，22.缸筒2導油管，23.液壓泵主泵注塞，24.主泵缸筒1和缸筒2固定連接架，25.液壓泵分泵注塞支架，26.分泵注塞1支架軸眼，27.分泵注塞1，28.分泵注塞2，29.分泵注塞2小搖把連接軸眼，30.液壓泵分泵缸筒1，31.前叉叉杆，32.前叉叉脖軸杆，33.軸皮1，34.軸皮1小眼軸，35.鎖叉件，36.車把軸杆，37.軸皮2，38.鎖梁件，39.車把，40.後叉叉杆，41.後叉叉脖杆，42.後叉叉脖杆小眼軸，43.車大梁，44.小梁，45.軸皮1護架，46.軸皮1小眼軸的軸位眼，47.長槓桿支點軸套，48.長槓桿支點軸套的支架，49.後叉叉脖杆護架，50.後叉叉脖杆小眼的軸位眼，51.鎖梁件鎖母，52.車座杆定位管，53.車鞍座，54.座靠背，55.鞍座支棍，56.小飛輪，57.壓片。
具體實施方式
在
圖1中以及與之相關的
圖13所示圖中，小搖把(1)的形狀為搖柄狀，長度較短，因而稱為小搖把，小搖把動力臂的臂長在6釐米以下，小搖把的一端利用小搖把的中軸固定眼(2)與中軸以固定方式固定，另一端利用小搖把的連杆連接軸(3)與連杆的小搖把連接軸軸眼(7)以軸連接方式連接，組裝中軸兩端小搖把時，使得小搖把的中軸固定眼(2)的眼心與各個小搖把的連杆連接軸(3)的軸心要處在同一個平面上，中軸的中軸皮(4)要焊接在車架的適當位置，它是這種驅動裝置中的主要支撐點之一。
在圖2中以及與之相關的圖4所示圖中，連杆(5)的一端是連杆的長槓桿連接軸軸眼(6)，另一端是連杆的小搖把連接軸軸眼(7)，兩軸眼(6)、(7)之間的連杆形狀為連杆狀，長度要根據長槓桿(8)的長度和小搖把(1)的長度以及長槓桿支點(10)位置和連杆連接點(11)位置進行具體的確定在圖3中以及與之相關的圖4、
圖13所示圖中，長槓桿(8)的長度在25釐米以上，形狀為槓桿狀，因而稱之為長槓桿，在動力點(9)的位置安裝腳踏板，它是人力車的動力起源點，動力來源於人腿的蹬力。在支點(10)的位置安裝一個支點軸，在支點軸的外面裝上軸套，軸套要焊接在車架的適當位置，支點(10)是通過支點軸和軸套以軸連接的方式固定在車架上，它也是這種驅動裝置中的主要支撐點之一，在長槓桿(8)的上面焊接一個連杆連接軸軸板，並在軸板上設置一個連杆連接軸或是軸眼，成為長槓桿的連杆連接點(11)，長槓桿的連杆連接點(11)與連杆(5)是以軸連接的方式連接。長槓桿的連杆連接點(11)距支點(10)的距離要根據小把搖的長度及腳踏板的行程要求具體確定。
在圖4所示長槓桿、短臂曲軸驅動裝置以及輪盤、鏈條、飛輪裝置實施例中以及與之相關的
圖13所示圖中，中軸皮(4)、長槓桿支點(10)的軸套、飛輪(14)的軸架均是焊接在車架上不動的，這是這套驅動裝置中幾個關鍵性支撐點，要通過它們才能將相應裝置組裝在一起共同完成一個連續循環的機械運動系統即作功系統。小搖把的中軸固定眼(2)除了與中軸固定，其中的一個還要與輪盤(12)固定，小搖把(1)、輪盤(12)以中軸為軸做圓周運動，小搖把的連杆連接軸(3)與連杆的小搖把連接軸軸眼(7)以軸連接的方式連接，連杆要安裝在小搖把的外側，使得連杆上端作圓周運動時與中軸、小搖把不至於相互碰撞，長槓桿支點(10)的軸套要焊接在中軸皮(4)的下方，距離中軸的尺寸要大於輪盤的半徑以便確保輪盤轉動時不能碰撞，左右兩個長槓桿支點軸的軸套外側間距與左右兩個小搖把外側間距基本相同，能夠保礙小搖把(1)、連杆(5)、長槓桿(8)組裝在一起能夠自由運轉不能碰撞為妥。因長槓桿(8)為左右兩個，騎車時必須首先用力踏動高的一個，由於支點(10)的轉動，使得腳蹬杆的連杆連接點(11)也隨著運動，從而帶動連杆運動，然後通過連杆再拉動小搖把(1)運動，由於小搖把較短，即動力臂的臂長在6釐米以下，一端與支撐點即中軸連接，導致小搖把的連杆連接軸(3)由上勢點向下勢點作半圓周運動，從而帶動中軸及輪盤作半圓周運動，由於中軸的兩端各有一個小搖把，當其中一個為作功運動時，通過中軸必然帶動另一個小搖把作復位運動即由下勢點向上勢點復位，通過小搖把的復位自然帶動連杆及長槓桿的同步復位。第一個作功第二個復位，然後是第二個作功第一個復位，最後腳踏板總是有高有低，而腳總是有高的一個可踩來不斷增加動力，由於小搖把兩個半周的作功，最終導致輪盤能夠全周作功，最後通過輪盤上的鏈條(13)將力傳到飛輪(14)上，最終通過飛輪來帶動車輪轉動，使得人力車達到行駛的宗旨。
在圖5中，驅動杆(15)的形狀為槓桿狀，長度較長，驅動杆動力點(16)處安裝手柄，驅動杆支點(17)與車架以軸連接方式連接，驅動杆注塞觸接點(18)與主泵注塞(23)以撥動方式連接。主泵缸筒1(19)的一端封閉與導油管(21)連接，另一端裝有密封圈與注塞(23)以滑動方式連接，此處密封要好能夠產生一定的壓強，缸筒(19)內裝有液壓油。主泵缸筒2(20)的一端封閉與導油管(22)連接，另一端裝有密封圈與注塞(23)的另一端以滑動方式連接，缸筒2(20)內裝有液壓油。導油管是主泵缸筒和分泵缸筒的液壓油連通管，兩端分別與主泵缸筒和分泵缸筒連接。主泵注塞(23)的中間有驅動杆觸接孔與驅動杆觸接點(18)以撥動方式連接，主泵缸筒1(19)和缸筒2(20)是通過連接架(24)以固定方式固定在車架上。
在圖6中，分泵注塞支架(25)焊接在車架上，支架(25)兩端分別與分泵注塞以軸連接方式連接，分泵注塞1(27)的一端與支架軸眼(26)連接，另一端與分泵缸筒(30)以滑動方式連接，分泵缸筒兩端裝有密封圈分別與注塞1(27)、注塞(28)滑動連接，缸筒中間有液壓油通過導油管與主泵缸筒連接，分泵注塞2(28)的另一端與小搖把連杆連接軸(6)以軸連接方式連接。
在圖7所示液壓泵、曲軸驅動裝置以及輪盤、鏈條、飛輪裝置實施例中，驅動杆支點軸(17)、主泵缸筒1與缸筒2間的固定連接架(24)、分泵注塞支架(25)以及中軸皮(4)、飛輪(14)的軸架均是固定在車架上不動的，這是這套驅動裝置中幾個關鍵性支點，要通過它們才能將相應裝置組裝在一起共同完成一個連續循環的機械運動系統，推動驅動杆撥動主泵注塞(23)一端由主泵缸筒1(19)體內進行滑動，同時另一端向缸筒2(20)體外滑動，向體內滑動的，使缸筒1(19)內的液壓油產生一定的壓強，然後通過導油管(21)將這種壓強傳遞到分泵缸筒(30)中的液壓油中，促使分泵注寒1(27)、分泵注塞2(28)產生一定的壓力，通過這種壓力使得分泵注塞向外伸長，並將這種力作用在小搖把的連杆連接軸上，從而推動小搖把以中軸為軸作半圓周作功運動，而向體外滑動的，使其缸筒內的壓強減弱，通過導油管，使其相連的分泵缸筒壓強也同時減弱，從而讓相連的注塞逐漸縮短，從而帶動所連小搖把進行復位。當小搖把由上勢點開始運動下勢點時，或是另一個由下勢點復位到上勢點時，此時驅動杆的推動行程結束，將開始進行拉動行程。由於中軸的兩端各有一個小搖把並各有各的分泵和主泵，並且是驅動杆的一推一拉導致第一個作功第二個復位，然後是第二個作功第一個復位，最後形成中軸及輪盤的全周作功，最終通過輪盤上的鏈條將力傳到飛輪上，通過飛輪帶動車輪轉動，使得人力車達到行駛的宗旨。
在圖8中，兩根前叉叉杆(31)與叉脖軸杆(32)焊接，軸皮1(33)套在叉脖軸杆(32)上以軸套連接方式連接，在軸皮1的上面焊接一個小眼軸(34)，與車主架的軸皮1護架以軸連接方式連接，在叉脖軸杆的上端組裝一個鎖叉件(35)，在鎖叉件的上面焊接車把軸杆(36)，鎖叉件(35)是讓叉脖軸杆(32)同車把軸杆(36)相連的摺疊鎖，在車把軸杆(36)的適當位置以軸套連接的方式組裝一個軸皮2(37)，在軸皮2(37)的上面焊接一個鎖梁件，用來加強摺疊把的安全性，在車把軸杆(36)的上端以套接方式安裝車把(39)。
在圖9中，兩根後叉叉杆(40)與後叉脖杆(41)焊接，在叉脖杆(41)的上面焊接一個小眼軸(42)，與車主架叉脖杆護架(49)以軸連接方式連接。
在
圖10中，車大梁(43)、兩根小梁(44)的前端焊接軸皮1護架(45)，後端焊接後叉叉脖杆護架(49)，在護架(45)的兩邊各有一個軸皮1小眼軸的軸位眼(46)，與軸皮1小眼軸以軸連接方式連接，軸皮1在護架(45)當中實現轉動變型及固定功能，在護架(49)的兩邊各有一個叉脖杆小眼軸的軸位眼(50)，與後叉叉脖杆小眼軸(42)以軸連接方式連接，叉脖杆在護架(49)當中實現轉動變型及固定功能，在兩根小梁的適當位置焊接中軸皮(4)，在中軸(4)上焊接長槓桿支點軸套支架(48)，在支架(48)的下面焊接長槓桿支點軸套(47)，在大梁(43)的適當位置焊接分泵注塞支架(25)和鎖梁件鎖母(51)，在叉脖杆護架(49)的兩側分別焊接車座杆定位管(52)。
在
圖11中，兩根鞍座支棍(55)的上端安裝車鞍座(53)，在車鞍座上安裝一個可摺疊座靠背(54)。
在
圖12中，大輪盤(12)的中間組裝一個普通小飛輪(56)，飛輪牙片與輪碟片通過壓片(57)固定在一起，飛輪孔與小搖把中軸固定眼固定，把大輪盤變成離合器式輪盤，使得飛輪變成無離合幾個齒小齒輪。
在
圖13中，不但體現出本實用新型的驅動裝置，而且是將完整的首例新式自行車樣全部展現出來，包括車輪、車梯、貨架、車閘裝置，是可騎行時的車樣效果圖。
圖14是
圖13所示自行車變型一部分，能夠推著走，能馱包、能當座時車樣效果圖。
圖15是
圖13所示自行車變成最小體積時的車樣效果圖。
權利要求人力車的長槓桿、短臂曲軸驅動裝置，是把長槓桿、連杆、短臂曲軸這幾個基本零件安裝到人力車當中所製造成的驅動中軸及輪盤轉動的相應裝置，其特徵是長槓桿乃是短臂曲軸的動力杆，兩者通過連杆連接，長槓桿的動力臂的臂長在25釐米以上，長槓桿的支點是通過支點軸和軸套以軸連接的方式固定在車架上，支點與中軸皮之間的距離大於輪盤的半徑，長槓桿的動力點處安裝腳踏板，長槓桿的連杆連接點與連杆的一端以軸連接的方式連接，短臂曲軸是由中軸、中軸皮、小搖把構成，小搖把的動力臂的臂長在6釐米以下，小搖把是通過中軸和中軸皮以軸連接的方式固定在車架上，小搖把的一端通過小搖把的中軸固定眼與中軸固定，並在右側小搖把的中軸固定眼處與輪盤固定，小搖把的另一端與連杆的另一端以軸連接的方式連接，連杆是連接長槓桿、短臂曲軸的主要零件，連杆的兩端分別與長槓桿的連杆連接點的連接軸或軸眼、小搖把的連杆連接軸或軸眼以軸連接的方式連接，長槓桿、連杆、小搖把均為左右兩個。
專利摘要人力車的長槓桿、短臂曲軸驅動裝置的技術要點是將間接驅動法的長槓桿、連杆、短臂曲軸裝置變成了人力車的驅動零件了。之所以能夠突破增加腳蹬大腿的長度實現省力省功效果，關鍵之處就是利用長槓桿作為動力杆，將力作用在連杆上，然後通過連杆來拉動短臂曲軸上的小搖把進行圓周運動，從而帶動中軸及輪盤的同步轉動，它的工作原理與腳踏縫紉機的驅動原理基本相同，因為腳蹬杆的不蹬圓才能使得腳蹬杆變長，只有讓腳蹬杆變長才能達到省力的目的，由於小搖把的長度較短，保障了長臂腳蹬杆的動力點的小半圓行程不是很大，與公知的半徑20釐米直接蹬圓法的行程相比只少不多，不但從力的方面，從距離的角度也達到了省功的有益效果。
文檔編號B62M1/24GK2782541SQ20042011829
公開日2006年5月24日 申請日期2004年10月28日 優先權日2004年10月28日
發明者王世海 申請人:王世海