專利名稱：人力車輛液壓驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可作為人力交通工具或其它簡(jiǎn)單機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的液壓機(jī)構(gòu)，屬于人力交通工具及液壓機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
在改善目前的傳統(tǒng)人力交通工具的努力中，研究者普遍推崇躺靠式人力車輛。但是，目前所能采用的驅(qū)動(dòng)裝置主要是人們最為熟悉的鏈條式，也有個(gè)別較新的驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì)采用了液壓機(jī)構(gòu)，(如CN87209033或CN87209098專利申請(qǐng)內(nèi)容所揭示)。由于上述這些驅(qū)動(dòng)裝置或結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，或在實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)空間較大，因而加裝于躺靠式人力車輛上后會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)上的難點(diǎn)。比如為避免運(yùn)動(dòng)中的腳踏板與通常作轉(zhuǎn)向輪用的前輪相碰，不得不使車體結(jié)構(gòu)趨于松散而損失方便性和緊湊性，或不得不擠壓前、后輪的輪間距而使整車穩(wěn)定性降低，同時(shí)也損失了前后輪載荷分布的合理性。此外，采用上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)時(shí)難免抬腳過(guò)高而影響呈靠坐姿式的駕駛者的視線。另一方面，由于傳統(tǒng)的迥轉(zhuǎn)式原動(dòng)方式(即駕駛者雙腳掌作圓周運(yùn)動(dòng))有零力臂死點(diǎn)，并且有低效傳動(dòng)區(qū)限(高效率傳動(dòng)區(qū)限僅占約50％的有效行程)所以在驅(qū)動(dòng)效率和省力等方面還均有待改進(jìn)。
為了克服現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)裝置上述各方面的不足，本實(shí)用新型提供了一種采用線性原動(dòng)方式(駕駛者雙腳交替作直線運(yùn)動(dòng)或近似直線運(yùn)動(dòng))，因而特別適用于躺靠式人力車輛，同時(shí)又提高了平均輸出扭矩及轉(zhuǎn)速的新型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
這種人力車輛液壓驅(qū)動(dòng)裝置，包括腳踏板(8，9)、油缸組(1，2)、換向閥(3)或單向閥組(24、25、26、27)、液壓馬達(dá)(4)及有關(guān)軸助部件，其特征在于a)由腳板(8，9)與油缸組(1，2)構(gòu)成液壓原動(dòng)機(jī)構(gòu)，b)上述原動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)常規(guī)液壓聯(lián)接方式與由一只換向閥(3)或一組單向閥(24、25、26、27)構(gòu)成的液壓換向機(jī)構(gòu)相聯(lián)，然后c)又與由液壓馬達(dá)(4)及車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)接從而形成一完整的液壓回路，d)油缸(1，2)的進(jìn)／出油口分別經(jīng)耐壓油管及接頭等輔助部件與換向閥(3)的進(jìn)出油口(A，B)相聯(lián)，而換向閥(3)的出油口(P)與油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口相聯(lián)，同時(shí)，油馬達(dá)(4)的出油口又與換向閥(3)的進(jìn)油口(O)相聯(lián)，從而形成回路，或者，e)油缸(1，2)的進(jìn)／出油口也可經(jīng)耐壓油管及接頭等輔助部件分別都與呈相反方向的兩只單向閥(24，26)及(25，27)呈“T”型聯(lián)接，其中，通路方向的單向閥(24，25)又同時(shí)與油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口相聯(lián)，而斷路方向的單向閥(26，27)則同時(shí)又與油馬達(dá)(4)的出油口相聯(lián)，f)油馬達(dá)(4)出油口外有一分支油路與制動(dòng)機(jī)(19)上的小制動(dòng)油缸組(5)的進(jìn)油口相聯(lián)，形成剎掣油路。
上述腳踏板(8，9)與油缸組(1，2)構(gòu)成液壓原動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳聯(lián)接方式為驅(qū)動(dòng)腳踏板直接與油缸活(柱)塞桿端部相聯(lián)，或者通過(guò)杠桿等中間機(jī)構(gòu)間接與油缸活(柱)塞桿相聯(lián)。
上述液壓馬達(dá)(1)與車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最佳聯(lián)接方式為油馬達(dá)輸出軸直接與車輛主動(dòng)輪軸相聯(lián)。
上述液壓馬達(dá)(1)與車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的按方式也可油馬達(dá)(4)的輸出軸通過(guò)鏈條或皮帶機(jī)構(gòu)間接與車輛主動(dòng)輪軸相聯(lián)。
換言之，為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用作原動(dòng)機(jī)用的兩只油缸、一個(gè)二位四通換向閥、一個(gè)可向外輸出扭矩的液壓馬達(dá)(油馬達(dá))、以及部分油管、液壓油及各種接頭、密封件等構(gòu)成一個(gè)完整的液壓驅(qū)動(dòng)裝置。此外還可聯(lián)接幾個(gè)小制動(dòng)油缸到平常處于低壓態(tài)的油路上形成制動(dòng)機(jī)構(gòu)。工作時(shí)，駕駛者的腳蹬力直接作用于油缸活塞(或柱塞)桿上，或通過(guò)杠桿等機(jī)構(gòu)作用其上，從而在一部份油管中產(chǎn)生壓力油，經(jīng)過(guò)換向閥后持續(xù)驅(qū)動(dòng)油馬達(dá)作單向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)外作功。
從其功效方面來(lái)看，本實(shí)用新型有如下幾個(gè)特點(diǎn)(1)在相同的蹬踏條件下(即蹬踏的力量，幅度及頻率均相等或相當(dāng)時(shí))，該裝置能向人力車輛提供等同于普通鏈輪式變速傳動(dòng)方式最低速檔(最省力，輸出力矩最大)的輸出力矩；同時(shí)，又提供比上述鏈輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)最高速檔更高的輸出轉(zhuǎn)速(在油缸單行程為34.5cm時(shí)，其傳動(dòng)比可相當(dāng)于8／48，而普通變速車最高速傳動(dòng)此一般僅為14／48)。也就是說(shuō)，這種驅(qū)動(dòng)裝置既可省力，又提高了速度，因而對(duì)該機(jī)構(gòu)而言，變速設(shè)計(jì)是不必要的，這使駕駛更為簡(jiǎn)單、舒適。
(2)線性(直接驅(qū)動(dòng)油缸)或近似線性(通過(guò)杠桿等增力機(jī)構(gòu)后再驅(qū)動(dòng)油缸)的原動(dòng)方式運(yùn)動(dòng)空間較小，克服了前述躺靠式人力車輛在結(jié)構(gòu)上的幾個(gè)難點(diǎn)，且使駕駛者在騎行姿式重心較低時(shí)也能獲得較好的視線。
(3)在線性或近似線性的100％有效行程上均為高效率傳動(dòng)區(qū)限，這避免了傳統(tǒng)的迥轉(zhuǎn)式原動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式脈動(dòng)大、有零力臂死點(diǎn)、高效傳動(dòng)區(qū)限占整個(gè)有效傳動(dòng)區(qū)限比例較低因而總的驅(qū)動(dòng)效率較低的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型由于具有上述特點(diǎn)，因而基本上實(shí)現(xiàn)了其發(fā)明目的。


圖1為本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)圖。
圖2為本實(shí)用新型裝在躺坐式二輪自行車的一個(gè)實(shí)施例示意圖。
圖3為本實(shí)用新型裝在二輪以上躺坐式雙人人力車輛上的一個(gè)實(shí)施例示意圖主視圖。
圖4為本實(shí)用新型裝在二輪以上躺坐式雙人人力車輛個(gè)的一個(gè)實(shí)施例示意圖俯視圖。
圖5為一個(gè)避免使用換向閥的簡(jiǎn)化方案的液壓系統(tǒng)圖。
以下結(jié)合附圖在實(shí)施例中對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1如
圖1所示，本實(shí)用新型是由在這里作原動(dòng)機(jī)用的油缸(1)、(2)二位四通換向閥(3)、油馬達(dá)(4)、小制動(dòng)油缸組(5)及有關(guān)的液壓油、油管及接頭等構(gòu)成。
油缸(1)的進(jìn)／出油口通過(guò)耐壓油管及接頭與二位四通換向閥(3)的進(jìn)／出油口(A)相聯(lián)；換向閥(3)的出油口(P)通過(guò)油管及接頭與油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口相聯(lián)；油馬達(dá)(4)的出油口通過(guò)油管及接頭與換向閥(3)的進(jìn)油口(O)相聯(lián)；換向閥(3)的進(jìn)／出油口(B)通過(guò)油管及接頭與油缸(2)的進(jìn)／出油口相聯(lián)。制動(dòng)油缸組(5)的進(jìn)油管與自油馬達(dá)(4)出油口與換向閥(3)進(jìn)油口(O)之間的平常處于低壓態(tài)的油管相接。
其工作原理為在駕駛者左腳蹬踏力F的作用下，油缸(1)將壓力油經(jīng)換向閥(3)壓入油馬達(dá)(4)中，驅(qū)動(dòng)其向外輸出扭矩M；駕駛者右腳蹬踏力作用于油缸(2)時(shí)，換向閥(3)通過(guò)液動(dòng)或機(jī)械或電磁方式控制換向，使壓力油仍舊以與左腳驅(qū)動(dòng)時(shí)相同的流向壓入油馬達(dá)(4)，從而不改變液壓馬達(dá)的輸出力矩方向，使驅(qū)動(dòng)過(guò)程得以連續(xù)進(jìn)行。
如此雙腳交替以直線或接近直線的軌跡踏動(dòng)，即可使油馬達(dá)不停旋轉(zhuǎn)而向外輸出力矩，該力矩可通過(guò)鏈輪、鏈條或直接作用于車輛主動(dòng)輪上而達(dá)到驅(qū)動(dòng)車輛行進(jìn)的目的。
需要?jiǎng)x掣時(shí)，只需將雙腳同時(shí)用力蹬踏，即可使平常處于低壓態(tài)的油馬達(dá)出油回路中的油壓突然增高，并推動(dòng)與之相聯(lián)的小制動(dòng)油缸組(5)，從而驅(qū)使制動(dòng)機(jī)械達(dá)到制動(dòng)目的。
作車身結(jié)構(gòu)用的部份管件、空心軸等還可考慮兼作油管使用，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料。
實(shí)施例2如圖2所示，左、右兩個(gè)作原動(dòng)機(jī)用的油缸(1)、(2)(圖中為活塞式，也可選用柱塞式)并排固定于二輪自行車作轉(zhuǎn)向輪用的前輪上方；左、右腳踏板(9)、(8)分別直接與左、右油缸(1)、(2)的活塞桿相連。帶靠背的座位(7)固定于主梁上使駕駛者坐在上面后雙腳可自然置于兩個(gè)腳踏板上，左右油缸(1)、(2)的進(jìn)／出油口經(jīng)耐壓油管(6)及接頭等，分別與換向閥(3)的進(jìn)／出油口相聯(lián)；換向閥(3)的出油口經(jīng)耐壓油管及接頭等與齒輪油馬達(dá)(4)(也可選用別種形式的油馬達(dá))的進(jìn)油口相聯(lián)，而換向閥(3)的進(jìn)油口則通過(guò)油管及接頭與齒輪油馬達(dá)(4)的出油口相聯(lián)。在本實(shí)施例中，換向閥(3)是液壓控制的。從左、右油缸引出的油管在與換向閥(3)相聯(lián)之前，分別有一分路(10)通過(guò)一個(gè)三通接頭及油管等與換向閥(3)的兩個(gè)液壓控制進(jìn)油口相通，以達(dá)到液動(dòng)換向的目的。油馬達(dá)(4)直接驅(qū)動(dòng)后輪。
實(shí)施例3如圖3及圖4所示，一對(duì)活塞式油缸(1)、(2)兩端用鉸支承安裝于作轉(zhuǎn)向輪用的車輛前輪左后方，左、右活塞桿通過(guò)鉸接分別與左、右搖桿(12，11)的下端相聯(lián)；左、右腳踏板(9，8)則分別與左、右搖桿(12，11)的上端相聯(lián)。帶靠背的座位(7)固定于車架上，使駕駛者坐上后雙腳可自然置于兩個(gè)腳踏板(9)、(8)之上，左、右油缸(1)、(2)的進(jìn)／出油口經(jīng)耐壓油管及接頭等分別與換向閥(3)的進(jìn)／出油口相聯(lián)；換向閥(3)的出油口經(jīng)耐壓油管及接頭等與齒輪油馬達(dá)(4)(也可選用別種形式的油馬達(dá))的進(jìn)油口相聯(lián)，而換向閥(3)的進(jìn)油口則通過(guò)油管及接頭等與油馬達(dá)(4)的出油口相聯(lián)。換向閥的換向操作是液壓控制的。從左右油缸引的油管在與換向閥(3)相聯(lián)之前，各有一分路(10)通過(guò)一個(gè)三通接頭及油管、接頭等與換向閥(3)的兩個(gè)液控進(jìn)油口相通，以便達(dá)到液動(dòng)換向的目的。油馬達(dá)(4)的輸出軸上有一小鏈輪(13)(或皮帶輪等)，經(jīng)鏈條(14)(或皮帶等)與固定在后輪主軸上的大鏈輪(15)(或皮帶輪等)相聯(lián)，從而可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)目的。油馬達(dá)(4)的出油口與換向閥(3)的進(jìn)油口之間有一三通接頭形成一分支油路與帶小制動(dòng)油缸的制動(dòng)機(jī)(19)相聯(lián)，形成剎掣油路。乘客與騎駛者并排而坐，其腳踏板(20，21)經(jīng)搖桿及套筒(23)等與駕駛者使用的搖桿(11)、(12)相聯(lián)，從而可以把乘員的助動(dòng)力通過(guò)上述結(jié)構(gòu)傳送到活塞桿上，起到助動(dòng)的作用。
實(shí)施例4如圖5所示，油缸(1)的進(jìn)／出油口通過(guò)油管及接頭等與一個(gè)同單向閥(24)，(26)相聯(lián)的三通接頭相聯(lián)。其中單向閥(24)使油液只能單向地流向油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口，單向閥(26)則使油液不能流向油馬達(dá)(4)的出油口。同樣地，油缸(2)的進(jìn)／出油口通過(guò)油管及接頭等與一個(gè)同單向閥(25)、(27)相聯(lián)的三通接頭相聯(lián)。其中，單向閥(25)使油液只能單向地流向油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口，而單向閥(27)則使油液不能流向油馬達(dá)(4)的出油口。在油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口前，有一三通接頭將單向閥(24)及(25)聯(lián)接起來(lái)，使左、右油缸的油均得以流入油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口；在油馬達(dá)(4)的出油口外有一三通接頭聯(lián)接單向閥(26)及(27)，使油馬達(dá)(4)排出的油液得以流向左油缸或右油缸。本簡(jiǎn)化方案的工作方式、原理及功效等均與
圖1所示的方案相同，其特點(diǎn)在于用四個(gè)體積較小，較為簡(jiǎn)單的單向閥(24)、(25)、(26)及(27)代替了
圖1所示方案中的換向閥(3)。工作時(shí)，油液通過(guò)四個(gè)單向閥的組合功能，自動(dòng)換向以保持驅(qū)動(dòng)的連續(xù)性，從而避免了換向閥頻繁的換向操作，提高了可靠性。
本實(shí)用新除可用于驅(qū)動(dòng)以人力為主要?jiǎng)恿Φ能囕v外，也可用以驅(qū)動(dòng)要求動(dòng)力不大，功率較低的其他簡(jiǎn)單機(jī)械。
權(quán)利要求1.一種人力車輛液壓驅(qū)動(dòng)裝置，包括腳踏板(8，9)、油缸組(1，2)、換向閥(3)或單向閥組(24、25、26、27)、液壓馬達(dá)(4)及有關(guān)軸助部件，其特征在于a)由腳板(8，9)與油缸組(1，2)構(gòu)成液壓原動(dòng)機(jī)構(gòu)；b)上述原動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)常規(guī)液壓聯(lián)接方式與由一只換向閥(3)或一組單向閥(24、25、26、27)構(gòu)成的液壓換向機(jī)構(gòu)相聯(lián)，c)又與由液壓馬達(dá)(4)及車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)接從而形成一完整的液壓回路；d)油缸(1，2)的進(jìn)/出油口分別經(jīng)耐壓油管及接頭等輔助部件與換向閥(3)的進(jìn)/出油口(A，B)相聯(lián)，而換向閥(3)的出油口(P)與油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口相聯(lián)，同時(shí)，油馬達(dá)(4)的出油口又與換向閥(3)的進(jìn)油口(O)相聯(lián)，從而形成回路；e)油缸(1，2)的進(jìn)/出油口也可經(jīng)耐壓油管及接頭等輔助部件分別都與呈相反方向的兩只單向閥(24，26)及(25，27)呈“T”型聯(lián)接，其中，通路方向的單向閥(24，25)又同時(shí)與油馬達(dá)(4)的進(jìn)油口相聯(lián)，而斷路方向的單向閥(26，27)則同時(shí)又與油馬達(dá)(4)的出油口相聯(lián)，f)油馬達(dá)(4)出油口外有一分支油路與制動(dòng)機(jī)(19)上的小制動(dòng)油缸組(5)的進(jìn)油口相聯(lián)，形成剎掣油路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述腳踏板(8，9)與油缸組(1，2)構(gòu)成液壓原動(dòng)機(jī)構(gòu)的最佳聯(lián)接方式為驅(qū)動(dòng)腳踏板直接與油缸活(柱)塞桿端部相聯(lián)，或者通過(guò)杠桿等中間機(jī)構(gòu)間接與油缸活(柱)塞桿相聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述液壓馬達(dá)(4)與車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最佳聯(lián)接方式為油馬達(dá)輸出軸直接與車輛主動(dòng)輪軸相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述液壓馬達(dá)(4)與車輛主動(dòng)輪軸構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的聯(lián)接方式也可為液壓馬達(dá)(4)的輸出軸通過(guò)鏈條或皮帶機(jī)構(gòu)間接與車輛主動(dòng)輪軸相聯(lián)。
專利摘要一種人力車輛液壓驅(qū)動(dòng)裝置，屬于人力交通工具及液壓機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。本裝置以油缸為液壓原動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)向外輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)了以線性或近似線性的踏動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車輛行進(jìn)之目的。與普通鏈條式及現(xiàn)有液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，本裝置不僅結(jié)構(gòu)更為緊湊，更較大幅度地提高了輸出扭矩及轉(zhuǎn)速，同時(shí)還特別便于加裝在躺靠式低重心人力車上，提高驅(qū)動(dòng)效率。
文檔編號(hào)B62M19/00GK2134967SQ9222952
公開(kāi)日1993年6月2日 申請(qǐng)日期1992年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月1日
發(fā)明者李極明 申請(qǐng)人:李極明