專利名稱：基于人力的非機動車空氣動力驅動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及空氣動力驅動技術領域。特別是涉及一種基于人力的非機動車空氣動力驅動系統。
背景技術：
本發明所針對的非機動車主要指傳統的自行車、殘疾人輪椅車、三輪車等，并不包括像電動自行車、電動輪椅車、電動三輪車這類有電力驅動裝置的車輛。這些非機動車均具有基于人力驅動的共同特點。時下，全世界都在極力追求新能源技術和產品，以空氣動力為基礎的技術和產品也是其重要目標之一。就交通工具而言，以汽油、柴油為能源的汽摩產品，以電池為能源的電動汽車、電動摩托車、電動自行車、電動輪椅車、電動三輪車等，已經成為技術成熟、使用廣泛的商品。相比起來，以空氣為驅動能源的交通工具就鮮見其蹤了。目前國外已經有氣動汽車產品，國內也有一些相關技術研究、產品研發和專利申請的報道。氣動汽車以壓縮空氣、液態空氣、液氮等為介質，通過氣體膨脹做功供給驅動能量。氣動汽車無燃料燃燒過程，對發動機材料要求低，結構簡單，可借鑒現有內燃機技術因而研發周期短，設計和制造容易。更為重要的是，由于氣動發動機不發生燃燒或其他化學反應，真正實現了零污染排放。然而，由于氣動汽車技術研發較晚，產品存在儲氣罐所需空間大、能量密度和能量轉換率還不夠高、續駛里程短、以及充氣站網絡等社會基礎設施建設屬于國家級重大規劃工程等因素，氣動汽車的大面積應用還尚需時日。其實，將現有氣動技術應用于像自行車、輪椅、三輪車這類交通工具，存在巨大的應用空間。前述氣動汽車所面臨的驅動能量不夠高等缺陷，在自行車、輪椅、三輪車這類對技術、動力和速度要求不高的人力驅動的交通工具面前均不復存在。將人力與氣動技術相結合，將明顯減輕駕駛人的體能消耗強度，在很大程度上提高這類交通工具的行駛能力和使用價值。

發明內容
本發明的目的是為諸如自行車、輪椅、三輪車等這類基于人力驅動的非機動車提供一種新的結構簡潔，成本低廉、安全有效的動力驅動解決方案。為達到上述目的，本發明采用基于人力的非機動車空氣動力驅動系統。驅動系統由人力驅動機構1、高壓空氣注入機構2、氣動馬達3三個機構構成。人力驅動機構1與高壓空氣注入機構2連接，高壓空氣注入機構2的輸出端與氣動馬達3連接。所述人力驅動機構1為腳踏式的，包括兩只腳踏板11和111，腳踏支架12，主動齒輪13和與之齒合連接的從動齒輪14，從動曲軸15，活動連接桿16及其頭部連接部件17，活動連接桿161及其頭部連接部件171。主動齒輪13的直徑大于從動齒輪14，產生適當的傳動比。從動曲軸15固定連接于從動齒輪14的中心位置，活動連接桿16和活動連接桿161 的一端活動鉚接于從動曲軸15兩端頭，連接處保持順暢的轉動。
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所述人力驅動機構1為手搖式的，包括一手搖柄11，手搖支架12，主動齒輪13和與之連接的從動齒輪14，從動曲軸15，活動連接桿16及其頭部連接部件17，活動連接桿 161及其頭部連接部件171。主動齒輪13的直徑大于從動齒輪14，產生適當的傳動比。從動曲軸15固定連接于從動齒輪14的中心位置，活動連接桿16和活動連接桿161的一端活動鉚接于從動曲軸15兩端頭，連接處保持順暢的轉動。所述高壓空氣注入機構2由注氣推桿21、注氣推桿211、注氣推桿固定卡子22、雙注入腔式高壓氣筒機構23、高壓氣體出口 24，高壓氣體輸出管25、及其末端的調節閥沈構成。注氣推桿21、注氣推桿211的頭部分別與連接部件17和連接部件171活動鉚接，鉚接處保持順暢的轉動。注氣推桿21和注氣推桿211交替往復運行于雙注入腔式高壓氣筒機構M內。所述氣動馬達3為普通大扭力低速氣動馬達，氣動馬達3的進氣口 31與高壓氣體輸出管25連接。氣動馬達3的滾動軸32驅動非機動車的驅動輪。本發明基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，在人力作用下驅動主動齒輪轉動，從動齒輪在主動齒輪帶動下按一定的傳動比快速轉動，由此驅動固定其中的從動曲軸快速轉動，并通過活動連桿驅使兩個注氣推桿在注氣腔中的交替往復運行，快速注入外部空氣，形成高壓氣體，該高壓氣體源源不斷輸出給氣動馬達，驅動氣動馬達做功，以驅動車輛的行駛。本發明使得車輛行駛時的人力操作只是簡單地轉動腳踏或轉動手柄即可將外部空氣注入到系統，經本系統的作功，將人力數十倍乃至數百倍的放大，與傳統的自行車、殘疾人輪椅車、三輪車的駕駛相比所付出的體力大大降低，由此極大地提高了車輛的行駛能力和使用價值。本發明基于人力的驅動，使得車輛的啟動停止、速度快慢、進退轉向等行駛完全受駕駛者意愿所控制，其操縱性和安全性程度較高。和已見報道的氣動自行車、三輪車相比，本發明由輕便的高壓空氣注入機構替代了龐大而笨重的高壓氣儲氣罐，也沒有高壓氣用完后的換氣問題，只要人力所及盡可連續不斷地行駛。和電動自行車、電動輪椅車、電動三輪車相比，本發明僅附加于傳統的自行車、 輪椅、三輪車不多的機械部件，其重量、經濟性、易操控性、安全性等方面都具有一定的優勢。


圖1為本發明主要機構的結構示意圖。圖2為本發明的腳踏式人力驅動機構的結構示意圖。圖3為本發明的手搖式人力驅動機構的結構示意圖。圖4為本發明的高壓空氣注入機構的結構示意圖。圖5為本發明氣動馬達的結構示意圖。圖6為本發明各部分結構的連接示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的描述。各圖示方案僅僅是本發明基本思想的原理刻劃，根據本發明的思想所能實現的具體實施方式
并不僅限于此。如圖1所示，基于人力的非機動車空氣動力驅動系統由人力驅動機構1、高壓空氣注入機構2、氣動馬達3三個機構構成。人力驅動機構1與高壓空氣注入機構2連接，高壓空氣注入機構2的輸出端與氣動馬達3連接。如圖2所示，所述人力驅動機構1為腳踏式的，包括兩只腳踏板11和111，腳踏支架12，主動齒輪13和與之齒合連接的從動齒輪14，從動曲軸15，活動連接桿16及其頭部連接部件17，活動連接桿161及其頭部連接部件171。主動齒輪13的直徑大于從動齒輪14， 產生適當的傳動比。從動曲軸15固定連接于從動齒輪14的中心位置，活動連接桿16和活動連接桿161的一端活動鉚接于從動曲軸15兩端頭，連接處保持順暢的轉動。如圖3所示，所述人力驅動機構1為手搖式的，包括一手搖柄11，手搖支架12，主動齒輪13和與之連接的從動齒輪14，從動曲軸15，活動連接桿16及其頭部連接部件17，活動連接桿161及其頭部連接部件171。主動齒輪13的直徑大于從動齒輪14，產生適當的傳動比。從動曲軸15固定連接于從動齒輪14的中心位置，活動連接桿16和活動連接桿161 的一端活動鉚接于從動曲軸15兩端頭，連接處保持順暢的轉動。如圖4所示，所述高壓空氣注入機構2由注氣推桿21、注氣推桿211、注氣推桿固定卡子22、雙注入腔式高壓氣筒機構23、高壓氣體出口 24，高壓氣體輸出管25、及其末端的調節閥沈構成。注氣推桿21、注氣推桿211的頭部分別與連接部件17和連接部件171活動鉚接，鉚接處保持順暢的轉動。注氣推桿21和注氣推桿211往復運行于雙注入腔式高壓氣筒機構^3內。如圖5所示，所述氣動馬達3為普通大扭力低速氣動馬達，氣動馬達3的進氣口 31 與高壓氣體輸出管25連接。氣動馬達3的滾動軸32驅動非機動車的驅動輪。如圖6所示，描述了本專利人力驅動機構1、高壓空氣注入機構2、氣動馬達3三個機構的連接情況。
權利要求
1.基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，其特征在于驅動系統由人力驅動機構 (1)、高壓空氣注入機構O)、氣動馬達(3)三個機構構成。人力驅動機構(1)與高壓空氣注入機構(2)連接，高壓空氣注入機構O)的輸出端與氣動馬達(3)連接。
2.根據權利要求1所述的基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，其特征在于所述人力驅動機構(1)為腳踏式的，包括兩只腳踏板(11)和(111)，腳踏支架(12)，主動齒輪(13)和與之齒合連接的從動齒輪(14)，從動曲軸(15)，活動連接桿(16)及其頭部連接部件(17)，活動連接桿(161)及其頭部連接部件(171)。主動齒輪(1 的直徑大于從動齒輪(14)，產生適當的傳動比。從動曲軸(15)固定連接于從動齒輪(14)的中心位置，活動連接桿(16)和活動連接桿(161)的一端活動鉚接于從動曲軸(1 兩端頭，連接處保持順暢的轉動。
3.根據權利要求1所述的基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，其特征在于所述人力驅動機構(1)為手搖式的，包括一手搖柄(11)，手搖支架(12)，主動齒輪(1 和與之連接的從動齒輪(14)，從動曲軸(15)，活動連接桿(16)及其頭部連接部件(17)，活動連接桿 (161)及其頭部連接部件(171)。主動齒輪(1 的直徑大于從動齒輪(14)，產生適當的傳動比。從動曲軸(1 固定連接于從動齒輪(14)的中心位置，活動連接桿(16)和活動連接桿(161)的一端活動鉚接于從動曲軸(15)兩端頭，鉚接處保持順暢的轉動。
4.根據權利要求1所述的基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，其特征在于所述高壓空氣注入機構O)由注氣推桿(21)、注氣推桿011)、注氣推桿固定卡子(22)、雙注入腔式高壓氣筒機構(23)、高壓氣體出口(M)，高壓氣體輸出管(25)、及其末端的調節閥06) 構成。注氣推桿(21)、注氣推桿011)的頭部分別與連接部件(17)和連接部件(171)活動鉚接，鉚接處保持順暢的轉動。注氣推桿和注氣推桿(211)交替往復運行于雙注入腔式高壓氣筒機構03)內。
5.根據權利要求1所述的基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，其特征在于所述氣動馬達(3)為普通大扭力低速氣動馬達，氣動馬達(3)的進氣口(31)與高壓氣體輸出管 (25)連接。氣動馬達(3)的滾動軸(3 驅動非機動車的驅動輪。
全文摘要
本發明公開一種基于人力的非機動車空氣動力驅動系統，驅動系統由人力驅動機構、高壓空氣注入機構、氣動馬達構成。本發明在人力驅動作用下，經齒輪傳動機構驅使注氣推桿交替往復的運行，注入外部空氣，形成高壓氣體，該高壓氣體源源不斷輸出給氣動馬達，驅動氣動馬達做功，以驅動車輛的行駛。本發明使得車輛行駛時的人力操作只是簡單地轉動腳踏或轉動手柄即可將外部空氣注入到系統，經本系統作功，將人力數十倍乃至數百倍的放大，與傳統的非機動車的駕駛相比大大節省了體力。本發明基于人力的驅動，使得車輛的行駛完全受駕駛者意愿所控制，其操縱性和安全性程度較高。和電動自行車/電動輪椅等相比，本發明在重量、經濟性、易操控性、安全性等方面都具有明顯的優勢。
文檔編號B62M6/00GK102424091SQ201110355740
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者劉學明 申請人:劉學明