专利名称：船用人体势能驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于小型人力游乐船和赛事用船艇等领域，特别涉及一种 船用人体势能驱动装置。
(二) 背景技术 目前小型人力舟船多为划桨方式驱动船前行，力要靠臂力、腕力
和手力操桨动作，其桨每次出水后均需空程前移再入水拨水，这个时 间间歇明显，造成船动作不连续，推动效率低，又桨叶面积小、拨水 量小，其推力就小，速度就慢，同时臂力等体能消耗大，持续力差， 致使船速不增反降。如要改用汽、柴油机等动力驱动， 一是船小难按 装，二是成本高，能源消耗，水面污染等环保问题一大堆，三是即使 使用了也会导致人们的休闲游乐兴趣荡然无存。
(三)
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种船用人体势能驱动 装置，为众多小型人力游乐船艇和比赛船艇等船只提供一种节能环 保、效率高、速度快、操作简单、人体不易疲劳、持续时间长、易于 实现的一种人机协调驱动装置，把驾船变成一种休闲游乐或身体锻炼 活动。
本发明是通过如下技术方案实现的-
本发明的船用人体势能驱动装置，其特殊之处在于包括安装在 船上的立轴支撑悬臂，立轴支撑悬臂上通过轴承安装有竖直的可自由 旋转的立轴，立轴轴向固定，立轴上端与一横杆铰接构成跷跷板，横 杆左端悬空，横杆右端铰接一竖直向下的从动杆，从动杆下端铰接在 推水板牵动杆上，推水板牵动杆还与立轴的下端相铰接，推水板牵动 杆的一端铰接有推水板。
本发明的船用人体势能驱动装置，优选方案为，从动杆下端铰接 在推水板牵动杆的中部，推水板牵动杆左端还与立轴的下端相铰接，
3推水板牵动杆的右端铰接有推水板。
本发明的船用人体势能驱动装置，或者，从动杆下端铰接在推水 板牵动杆的右端，推水板牵动杆中部还与立轴的下端相铰接，推水板 牵动杆的左端铰接有推水板。
本发明的船用人体势能驱动装置，优选方案为，推水板牵动杆的 右端还固定有限定推水板转动角度的上限位爪和下限位爪。
本发明的有益效果是，彻底解决了以前以桨等方式划动船艇所固 有的通病，如效率低、船速慢、人体易疲劳、持续性差等，也完全解 决了部分汽、柴机等作动力的船艇存在的耗能、污染等问题，实现了 利用人人都具有的以人体自身重力为动力的天然能源，不耗其他能 源、更无污染，并且效率高、船速快、易操作、人体不易疲劳、持续
性强、航程远、制作容易、成本低等；使划船、船艇比赛等大量消耗 体力的活动变成一种轻松愉快的活动。
(四)
附图为本发明的结构示意图。
图1为俯视示意图，图2为主视示意图，图3为立轴与立轴支 撑悬臂连接状态纵剖面图，图4为立轴上端铰接状态纵剖面图，图5 为从动杆上端铰接状态纵剖面图。
图中，l横杆，2横轴吊架，3横轴，3-1向心球轴承(2个)，3-2 O型密封圈，3-3螺母，3-4轴承盖，3-5轴承座，4立杆，5法兰，6 轴承座，6-10型密封圈，6-2轴承盖，7立轴支撑悬臂，8立轴，8-1 圆锥滚子轴承，8-2圆锥滚子轴承，8-3轴承盖，8-4螺母，8-5 O型 密封圈，9立轴接杆，IO铰轴，ll推水板牵动杆，12铰轴，13铰轴， 14下限位爪组合，15推水板组合，16上限位爪组合，16-1钢板，16-2 橡胶块，17船平台板，18从动杆，19从动杆接杆，20从动杆转动轴， 20-1轴承座，20-2轴承盖，20-3螺母，20-4弹簧垫圈，20-5平垫 圈，20-6向心球轴承，21从动杆转动轴吊架。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的船用人体势能驱动装置，包括安装在船上的立轴支撑悬
4臂7,立轴支撑悬臂7上通过轴承安装有竖直的可自由旋转的立轴8， 立轴8轴向固定，立轴8上端与一横杆1铰接构成跷跷板，横杆l左 端悬空，横杆1右端铰接一竖直向下的从动杆18，从动杆18下端铰 接在推水板牵动杆11上，推水板牵动杆11还与立轴8的下端相铰接， 推水板牵动杆11的一端铰接有推水板15。
本发明的船用人体势能驱动装置，优选方案为，从动杆18下端 铰接在推水板牵动杆11的中部，推水板牵动杆11左端还与立轴8的 下端相铰接，推水板牵动杆11的右端铰接有推水板15。
本发明的船用人体势能驱动装置，或者，从动杆18下端铰接在 推水板牵动杆11的右端，推水板牵动杆11中部还与立轴8的下端相 铰接，推水板牵动杆11的左端铰接有推水板15。
本发明的船用人体势能驱动装置，优选方案为，推水板牵动杆ll 的右端还固定有限定推水板15转动角度的上限位爪16和下限位爪 14。
另外，横杆1与立轴8铰接处的铰轴即跷跷板的转轴为为横轴3， 如图4所示，该铰接处设有2个向心球轴承3-l， 0型密封圈3-2，螺 母3-3，轴承盖3-4， 轴承座3-5。轴承盖3-4通过立杆4、法兰5与 立轴相固定连接。图3为立轴8与立轴支撑悬臂7连接状态，设有轴 承座6、 0型密封圈6-l、 轴承盖6-2、圆锥滚子轴承8-l、圆锥滚子 轴承8-2、 8-3轴承盖、8-4螺母、O型密封圈8-5。立轴8下端有立轴 接杆9,立轴接杆9通过铰轴10与推水板牵动杆11铰接，推水板牵 动杆11分别通过铰轴12、铰轴13与从动杆18、推水板15铰接。下 限位爪14和上限位爪16均由钢板16-1和起缓冲作用的橡胶块16-2 组成。图5中从动杆上端铰接状态为，从动杆18上端通过法兰连接 从动杆接杆19，从动杆接杆19固定在轴承座20-1，铰轴为从动杆转 动轴20，还设有轴承盖20-2、螺母20-3、弹簧垫圈20-4、平垫圈20-5、 向心球轴承20-6。
本发明的船用人体势能驱动装置，将立轴8经轴承座6和上部的 圆锥滚子轴承8-l、下部的圆锥滚子轴承8-2安装在双体船的立轴支撑 悬臂7上，轴承座6与立轴支撑悬臂7固定。该装置安装在船头或者
5船尾，位于立轴支撑悬臂7和船平台板17以上的部分在水面以上， 位于立轴支撑悬臂7和船平台板17以下的部分在水中。人最好是站 立在跷跷板上，也可以坐下只将两脚放在跷跷板上。立轴8主要承受 上面的结构重量与人体在跷跷板上操作所施加的人体重量等轴向力 及较小的径向力，是整个装置的承重件。立轴8只能在轴承内连同内 圈作圆周运动，而不能上下运动。本装置最上面的跷跷板是按一般人 体双脚自然分开站立在上面所需尺寸设置。跷跷板中部就在立轴8的 支撑下绕跷跷板横轴3转动，跷跷板右侧底部与从动杆18相铰接， 带动从动杆上下运动，从动杆下端带动推水板牵动杆11绕其自身的左 端转动，从而推水板牵动杆11右端带动推水板上下运动拨水。从动杆 18上端经轴承20-6绕动杆转动轴20转动，并随跷跷板1做上下垂直 运动。从动杆转动轴20的轴线应与横轴3的轴线平行。且吊架21与 横轴吊架2的中心线在同一条直线上。立轴8与跷跷板的橫杆1、从 动杆18、推水板牵动杆11构成一个平面的四边形，该四边形的四角 均为铰接，四角的铰轴互相平行且都水平，使四边形内除立轴8外其 余三边活动灵活。而立轴8的作用是使四边形以立轴为旋转中心相对 于立轴支撑悬臂转动。整个驱动装置形成一个活动连接的整体，完成 连动效应，产生连动效果，带动推水板上下运动拨水，使船前进或者 拐弯。推水板15在运动过程中不但左右方向倾斜，而且前后方向也 倾斜，铰轴13可与其余四根铰轴平行，也可不与其余四根铰轴平行， 只要使推水板15前后方向倾斜即可，以便达到向斜后方拨水的目的。
当人体重力由一只脚落在跷跷板1的F端(图2)时，F端下落， K端同时上升，带动从动杆18上升，又拉动推水板牵动杆11绕立轴 8下端的铰轴10向上转动，并经铰轴13带动推水板15上行，此时推 水板因受水压力而紧靠下限位爪14上。在上行过程中，推水板由于 本身的向下倾角而对水有种后推力，这种后推力即为水的反推力，而 推动船体向前行驶；反之，当另一只脚踏在K端时，有关构件又开始 反向运动，此时推水板又靠在上限位爪16上，向斜后方推水，水又 推船前行，如此循环进行，船就不断向前驶进。
如要使船调向，只需左右脚同时踏住跷跷板使其水平转动，整个装置就会绕立轴中心向需要的方向转动，随转随上下踏动跷跷板，达
到调向要求，本装置最大可调300度，完全满足要求。
本发明是利用人自身重量，这种人人都有的体重势能，通过双腿 有节奏的交替起落变为人体势能，交替施加到特设跷跷板上，使板两 端产生所需频率和幅度的起落运动，并带动相关联的组件运动，把人 体体重势能传递给终端的推水板，使板向船运动的反方向推水，这些 被后推的水就会产生相同大小的反作用力而推动船只前行。由于跷跷 板起落过程都是推水过程，也同时是水的反推力推船过程，由此，船 即可持续快速前行。又因双脚的起落犹如原地休闲踏步，故体力消耗 极小，其持续时间大增，船的行程加远。
船艇用人体势能驱动装置是由立轴、跷跷板、从动杆、推水板牵 动杆、推水板等组成的人…-机一体系统。将立轴组合安装在双体船的 特设立轴支撑悬臂上，成为整个系统的承力支点。以人身自身重量为 原动力，由双脚交替施加于跷跷板两端，使跷跷板绕其横轴3上下有 节奏的升降，并带动从动杆18和推水板牵动杆11及推水板15，产生 相应的起落运动，有倾角的推水板在起落过程中向后方向推水，水产 生反作用力，而推动船艇前行。该装置使船体转向方便，转向角大， 由双脚踏在跷跷板上同时向反方向水平适当用力，系统就会绕立轴转 动而变向，可随转随上下踏动跷跷板，船就会向新方向行驶。
权利要求
1.一种船用人体势能驱动装置，其特征在于包括安装在船上的立轴支撑悬臂(7)，立轴支撑悬臂(7)上安装有竖直的可自由旋转的立轴(8)，立轴(8)轴向固定，立轴(8)上端与一横杆(1)铰接构成跷跷板，横杆(1)左端悬空，横杆(1)右端铰接一竖直向下的从动杆(18)，从动杆(18)下端铰接在推水板牵动杆(11)上，推水板牵动杆(11)还与立轴(8)的下端相铰接，推水板牵动杆(11)的一端铰接有推水板(15)。
2. 根据权利要求1所述的船用人体势能驱动装置，其特征在于从动 杆(18)下端铰接在推水板牵动杆(11)的中部，推水板牵动杆(11) 左端还与立轴(8)的下端相铰接，推水板牵动杆(11)的右端铰 接有推水板(15)。
3. 根据权利要求1所述的船用人体势能驱动装置，其特征在于从动 杆(18)下端铰接在推水板牵动杆(11)的右端，推水板牵动杆(ll) 中部还与立轴(8)的下端相铰接，推水板牵动杆(11)的左端铰 接有推水板(15)。
4. 根据权利要求1-3中任意一条所述的船用人体势能驱动装置，其特 征在于推水板牵动杆(11)的右端还固定有限定推水板(15)转 动角度的上限位爪(16)和下限位爪(14)。
全文摘要
本发明的船用人体势能驱动装置，包括安装在船上的立轴支撑悬臂，立轴支撑悬臂上通过轴承安装有竖直的可自由旋转的立轴，立轴轴向固定，立轴上端与一横杆铰接构成跷跷板，横杆左端悬空，横杆右端铰接一竖直向下的从动杆，从动杆下端铰接在推水板牵动杆上，推水板牵动杆还与立轴的下端相铰接，推水板牵动杆的一端铰接有推水板。本发明的有益效果是，实现了利用人人都具有的以人体自身重力为动力的天然能源，不耗其他能源、更无污染，并且效率高、船速快、易操作、人体不易疲劳、持续性强、航程远、制作容易、成本低。
文档编号B63H1/32GK101585405SQ200910016418
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者冷海涛 申请人:冷海涛