專利名稱：帶推進(jìn)裝置的分體式水上行走器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種新型的水上行走器具。
目前，人們?cè)谌粘Ｉ?、工作、運(yùn)動(dòng)、游樂等水上活動(dòng)中，使用著各類船、艇、筏、舟等，這些水上工具多用各種發(fā)動(dòng)機(jī)或槳葉等作為動(dòng)力。同時(shí)，因它們的體積較大，不便自由地搬移或攜帶，在水上活動(dòng)的靈活性也受到了一定的限制。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的水上行走器具，它不是用發(fā)動(dòng)機(jī)或槳葉來驅(qū)動(dòng)，而是通過一套機(jī)械裝置，將人的腳踏力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力。人們利用其在水上行走可象在陸地那樣站立行走，只要雙腳交替踏進(jìn)即可前行，無需使用雙手，而且體積小，重量輕，便于攜帶，在水上活動(dòng)時(shí)，更加靈活，方便和自由。
為了達(dá)到上述目的，該實(shí)用新型打破傳統(tǒng)框架，將行走器設(shè)計(jì)成由分別著在兩只腳上的兩個(gè)單體構(gòu)成，似一雙特大號(hào)的鞋，這樣一分為二的目的是為了行走器在水上的行進(jìn)更加靈活。而各單體結(jié)構(gòu)又可分為浮體和推進(jìn)傳動(dòng)裝置兩個(gè)基本部分，浮體用來載重，推進(jìn)傳動(dòng)裝置則裝在浮體上，用來獲得動(dòng)力驅(qū)動(dòng)行走器前進(jìn)。行走器的浮體一般用橡膠等做成，裝有氣門閥，使用時(shí)將浮體充氣，不用時(shí)，將浮體內(nèi)氣體放出，這樣更方便攜帶和搬運(yùn)。也可用玻璃鋼等硬材料密封做成浮體，內(nèi)腔再放置與內(nèi)腔同形狀、大小的泡沫塑料填充空間，這樣，萬一外殼破損，仍能保證足夠的浮力，以確保安全。浮體的體積大小應(yīng)使產(chǎn)生的浮力足夠支撐住要承受的重量。同時(shí)，可根據(jù)所要支撐重量的大小不同分為幾個(gè)等級(jí)，以便在確保安全的情況下，兼顧一下靈活性。安放在浮體上，推動(dòng)行走器前進(jìn)的推進(jìn)裝置是一套由踏板件、齒輪及螺旋槳等組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該裝置的主要作用即是將人的腳踏運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)行走器前進(jìn)。裝置的前級(jí)是一個(gè)帶輪齒的踏板件，用來將人的踏腳運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪運(yùn)動(dòng)。該踏板件的帶輪齒一端與傳動(dòng)裝置的另一齒輪嚙合，另一端用絞支與座架連接，并裝有回復(fù)彈簧，以便踏板被踏下后，當(dāng)松開踏力時(shí)，踏板可自動(dòng)回復(fù)原位。中間部分則是用來傳遞力和增大轉(zhuǎn)速的齒輪系。該齒輪系由一個(gè)帶棘輪機(jī)構(gòu)的前置齒輪(該齒輪形同自行車后輪上的飛輪裝置，在棘輪機(jī)構(gòu)的作用下只可單向傳遞力。)、一對(duì)圓錐齒輪、以及其它齒輪組組成。該推進(jìn)裝置的末級(jí)是置于單體尾部的螺旋槳，它接受前面齒輪傳遞過來的力和速度，推動(dòng)行走器前進(jìn)。推進(jìn)傳動(dòng)裝置也可有其它一些形式，但其功能都要能達(dá)到將人的腳踏力轉(zhuǎn)化為推動(dòng)行走器行進(jìn)的動(dòng)力。人利用行走器在水上行走時(shí)，兩腳輪流進(jìn)行踩踏板運(yùn)動(dòng)，通過齒輪的傳遞和加速，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)行走器平穩(wěn)、快速，靈活地在水面上行進(jìn)。利用該行走器在水上行走，其動(dòng)作與陸地行走動(dòng)作相似，除了用腳踩踏板動(dòng)作外，還可將單體往后蹬劃，為了增大后劃時(shí)水的反作用力，在單體的外側(cè)或尾部兩邊沒有活動(dòng)阻片，該阻片可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)九千度左右的角度。當(dāng)單體前進(jìn)時(shí)，阻片收攏，阻片面與水流相對(duì)單體流動(dòng)方向平行，這時(shí)該阻片不起阻礙作用。當(dāng)用腳將單體后劃時(shí)，阻片打開至與水流相對(duì)單體流動(dòng)方向成九十度角左右的位置，從而最大地阻礙著單體后退，以獲更快的前進(jìn)速度。阻片的打開和收攏可完全依靠水流的自然作用。
另外，為了美觀和減小前進(jìn)時(shí)的阻力，行走器各單體可設(shè)計(jì)成流線型，并噴繪多彩的圖案。
利用上述方案設(shè)計(jì)成的行走器，不僅簡單、實(shí)用，而且輕便靈活，可以很方便地?cái)y帶。同時(shí)，由于改傳統(tǒng)的馬達(dá)或槳葉驅(qū)動(dòng)為利用人體自身重力來驅(qū)動(dòng)，人們?cè)谒闲凶邉?dòng)作基本上與陸地一樣，不需用手來操作或驅(qū)動(dòng)，從而很大程度的提高了靈活性和方便性，它的制成，為水上工具增添了一個(gè)新成員。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理。



圖1為行走器一個(gè)單體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為行走器推進(jìn)裝置前級(jí)部分示意圖。
圖3為人們利用行走器在水上行走的示意圖。
在
圖1中，(1)為浮體，主要用來承重及安裝傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；(2)為活動(dòng)阻片，一般裝在浮體的后部，用活動(dòng)絞支軸或以其它形式聯(lián)接在浮體上，可自由繞軸擺動(dòng)，浮體前進(jìn)時(shí)，阻片與水流方向一致，此時(shí)不起阻礙作用，在行進(jìn)過程中，人腳后蹬帶動(dòng)單體后劃，若相對(duì)水流是后退時(shí)，阻片打開與水流方向成九十度角，如圖中虛線位置所示，此時(shí)是阻礙單體后退；(3)是推進(jìn)裝置末級(jí)的螺旋槳，它固定在一條軸上，再通過軸承座裝在浮體尾部，用來推動(dòng)浮體前進(jìn)。與螺旋槳固定在同一條軸上的是一個(gè)圓錐齒輪(4)，它與位于另一條軸上的圓錐齒輪(5)嚙合，齒輪(4)和齒輪(5)形成一對(duì)嚙合齒輪，主要用來改變方向和在傳遞力的過程中增大轉(zhuǎn)速。圓錐齒輪(5)和另一圓柱齒輪(6)固定在同一軸上，通過軸承座等聯(lián)接在浮體上，裝有螺旋槳和齒輪(4)的軸與裝有齒輪(5)和齒輪(6)的軸呈垂直方向。齒輪(6)又與另一齒輪(7)嚙合，齒輪(7)和齒輪(8)裝在同一條軸上，并同樣通過軸承座等固定在浮體上。齒輪(6)和齒輪(7)這一對(duì)嚙合齒輪的作用主要是提高速度和傳遞作用力。安裝有齒輪(5)和齒輪(6)的軸與安裝齒輪(7)和齒輪(8)的軸位置相互平行；齒輪(8)是一個(gè)帶棘輪機(jī)構(gòu)的齒輪，其作用類似自行車后輪上的飛輪裝置，能把前一級(jí)傳來的力或運(yùn)動(dòng)往一個(gè)方向傳遞給齒輪(7)；(9)為帶有部分輪齒的踏板件，其簡單結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，它的有齒部分與齒輪(8)嚙合，另一端用活動(dòng)絞支鏈聯(lián)接于浮體座架上，并裝有一回復(fù)彈簧(10)，該彈簧安裝位置和形式也可選用其它形式，但其主要功能一定要使踏板件(9)踏下后能在松開踏力時(shí)自動(dòng)回復(fù)原位。踏板件(9)的作用主要是接受腳踏力并向下一級(jí)傳遞。以上傳動(dòng)裝置可直接安裝在浮體上，也可裝在一機(jī)架上，通過機(jī)架再與浮體部分相連，這樣對(duì)制造、安裝和維修都比較方便，而且可在必要時(shí)將傳動(dòng)裝置吊裝在浮體下來使用。
推進(jìn)裝置的具體工作原理是當(dāng)用腳踏下踏板件(9)時(shí)，(9)上的輪齒將力傳給齒輪(8)，齒輪(B)通過本身的棘輪機(jī)構(gòu)將力傳給同軸的齒輪(7)，齒輪(7)又將力傳到另一軸上的齒輪(6)，同時(shí)轉(zhuǎn)速得到增大，齒輪(6)帶動(dòng)同軸上的齒輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪(5)又將力傳給齒輪(4)，同時(shí)又將轉(zhuǎn)速加快，齒輪(4)帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)行走器前進(jìn)。當(dāng)松開腳對(duì)踏板的壓力時(shí)，踏板(9)在彈簧(10)的作用下回復(fù)原位，此時(shí)，雖然仍會(huì)帶動(dòng)齒輪(8)反轉(zhuǎn)，但此時(shí)齒輪(8)上的棘輪機(jī)構(gòu)使齒輪(8)不能將力傳給齒輪(7)，齒輪(7)和齒輪(7)以后的齒輪不會(huì)跟著齒輪(8)反轉(zhuǎn)。當(dāng)又一次踏下踏板時(shí)，齒輪(8)通過棘輪機(jī)構(gòu)又將力傳到齒輪(7)，使齒輪(7)又繼續(xù)向前一次踏下時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，齒輪(8)上的棘輪機(jī)構(gòu)，保證了齒輪(7)、齒輪(6)、齒輪(5)、齒輪(4)和螺旋槳的單向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使螺旋槳在踏板上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，保持向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，也即使得推力總是向前。
上述的是一個(gè)行走器單體的工作原理，實(shí)際上人們利用行走器在水上行走時(shí)，左右腳上各著一個(gè)單體，如圖(3)所示，行走時(shí)，兩腳輪流踏踩，其動(dòng)作與陸地行走基本一樣，這樣，兩單體的推進(jìn)傳動(dòng)裝置將人的腳踏力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的力，共同推動(dòng)行走器前進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種帶推進(jìn)裝置的分體式水上行走器，其特征在于a、行走器由兩個(gè)單體組成，而每個(gè)單體又由浮體和推進(jìn)傳動(dòng)裝置構(gòu)成，b、行走器的每個(gè)單體上設(shè)有阻礙單體后退的活動(dòng)阻片(3)，c、行走器的浮體為可充氣和放氣的軟浮體，或?yàn)閮?nèi)置有泡沫塑料等材料的硬浮體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶推進(jìn)傳動(dòng)裝置的分體式水上行走器，其特征在于推進(jìn)傳動(dòng)裝置中用來傳遞力和增大轉(zhuǎn)速的齒輪系中，設(shè)有一個(gè)帶棘輪機(jī)構(gòu)的，只能單向傳遞力和速度的齒輪(9)，以及有一對(duì)用來改變轉(zhuǎn)動(dòng)角度方向的圓錐齒輪(4)和(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶推進(jìn)傳動(dòng)裝置的分體式水上行走器，其特征在于踏板件(10)是一個(gè)可直接將腳踏運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X輪運(yùn)動(dòng)的帶輪齒的構(gòu)件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型的水上行走器具,它由兩個(gè)單體組成,每個(gè)單體又由浮體部分和推進(jìn)裝置部分構(gòu)成,包括浮體(1),活動(dòng)阻片(2),螺旋槳(3),齒輪(4)、齒輪(5)、齒輪(6)、齒輪(7)、齒輪(8)、和踏板件(9),該行走器通過推進(jìn)傳動(dòng)裝置將人的腳踏運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),推動(dòng)行走器前進(jìn),該行走器不僅輕巧簡便,容易攜帶,而且行動(dòng)靈活自如,是水上工具的一個(gè)新成員。
文檔編號(hào)B63B35/73GK2277935SQ95217269
公開日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1995年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月18日
發(fā)明者劉錚 申請(qǐng)人:劉錚