[发明专利]脚踏动力船

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种利用人力脚踏动作为动力行走的船。

背景技术

船有各种各样，但按在水面行走的动力来源来分，可分为：机械动力船、风力动力船、人力动力船。用于航运的大多是机械动力船；风力动力的帆船已经很少，主要是用于比赛运动、标志性航海；人力动力船也存在很多，主要是一些短距离行走的手摇小艇。

人力动力船还存在的原因主要是它不耗损燃油电力能量、操作的人在航行时身体得到锻炼，人力动力船结构简单、起动随意快速，但是很遗憾，所有的人力动力船都是以手摇作为动力，操作的人手部得到锻炼，但是脚部却得不到锻炼。人体能量储蓄最大的部位是大腿而不是手臂，人体工作能量最大和能力最大的发力部位是大腿而不是手臂，人的腿部能承担更重的工作，人的腿部有更持久的工作能力，不论是哪一种的工作使用工具，都应该尽量设计利用腿部的运动能量。

发明内容

为了克服一般的人力动力船只利用手臂的缺点，为了让人体腿部肌肉在航行中得到锻炼，为了更大地发挥人体的运动工作潜能，本人发明了一种脚踏动力船，这种船被人操纵行走时就象骑自行车一样使用脚踏作力动力行走，人感觉轻松自然，船行走更快更远。

 脚踏动力船解决问题所采取的技术方案是：脚踏动力船主要包括浮力船体、螺旋桨、驱动转轴、重力转轮、飞轮、脚踏杆、链条、齿轮、坐鞍、羊头扶手等，人在坐鞍上象骑自行车一样加速踏动脚踏杆通过齿轮、链条传动螺旋桨驱动轴时，同时也带动重力转轮转动，重力转轮积蓄了动力能量，当人踏动稍有停歇时，重力转轮把积蓄的能量释放出来，暂时代替人的踏动继续驱动螺旋桨高速转动。

利用螺旋桨驱动船前进几乎是所有机械动力船的共同特征，因为螺旋桨能由转动力产生的推进力，而转动力很容易由机械的转轴提供。发动机直接能驱动船的螺旋浆使船前进，因为发动机可以有持续的动力，但把人力船也安装螺旋式的人力驱动，却交不很实用，人必须不断地持续用力提供驱动装置，人只要稍一停歇，船很快会慢下来或停止，因为水的阻力很大，重新用力加速到原来的速度时必须要耗费时间和更大的力气，因此很少有人制作这样的不能停歇的人力螺旋桨式推进船。但是人力螺旋桨式的推进船还是有其比手摇摆式的人力推进船有潜在优势：螺旋桨式推进船的转动方式作推力使其可以由脚踏提供更大更持久的动力，从而改变动力依赖手的缺点，使人可以腾出双手进行其它工作，人的脚和手同时可以得到锻炼，又可以达到目的地。如果我们能克服螺旋桨式人力动力船的缺点，那么螺旋桨式人力动力船将是一种成功的船。

    脚踏动力船的人力动力装置模仿自行车的结构方式：坐鞍下面分别是脚踏、踩杆、转轴、齿轮、飞轮、链条等，坐鞍前面也有手抓把代替羊头，高度也和自行车一致，人坐在上面踏动真象骑自行车一样轻松。自行车是靠车轮行走距离的，脚踏动力船应该不必要车轮了，只需要些传装置就可以了，但我们的脚踏动力船的坐鞍下面也一样有一个轮子，这个轮子正在空转，这是什么原因呢。原来，这是一个能量储蓄重力转轮，人在踏动脚踏杆驱动螺旋桨的同时也驱动这个重力转轮转动，这个重力转轮转动时也就积蓄了动能，当人稍为停歇停止踏动时，这个重力转轮还是以转动惯性继续驱动螺旋桨转动，以填补人暂时歇停的驱动空白，船还是以高速度前进。

    脚踏动力船的有益效果是：脚踏动力船采用仿自行车的脚踏动力装置，人可以利用脚踏动提供船前进的动力，使人的腿部能得到锻炼运动发挥，提供比手摇动力更强大持久的动力；脚踏动力船采用一个重力飞轮积蓄动能，当人稍有踏动的停歇时，重力飞轮把积蓄的动能释放出来，继续驱动船高速前进，使人能象骑自行车一样轻松自如。

附图说明

图1是脚踏动力船的侧面结构原理剖面图。

图中，1.坐鞍，2.重力转轮，3.大齿轮，4.飞轮，5.转轴，6.脚踏杆，7.链条，8.小齿轮，9.驱动转轴，10.螺旋桨，11.转向叶，12.羊头扶手，13.控制拉线，14.浮力船体。

具体实施方式

下面结合附图对脚踏动力船作进一步说明。

图1展示了一个年轻人正在水面踏动驾驶一部脚踏动力船前进的的情景，为了便于说明，我们对船内进行了主要结构的透明剖面展示。这是一部单人驾驶踏动的小船，图中的人穿着救生衣，屁股坐在坐鞍（1）上、手伸到前面抓住羊头扶手（12），驾驶踏动的姿势跟骑自行车一样，充满了娱乐感。这部脚踏动力船可不象一般的手摇小船一样慢悠悠了，因为下面的一个大齿轮（3）通过链条（7）传动船底的小齿轮（8）使驱动转轴（9）作出多倍的转动，人的大腿的踏动的力度和频率也比手摇的力度和频率大了多倍。图中的坐鞍（1）下面有一个重力飞轮（2），这是一个能积蓄能量的物体，它积蓄的能量方式是自身的重力和达到的速度，也就是动能，人在开始加速踏动脚踏杆（6）传动螺旋桨（10）转动的同时，也驱动了这个重力转轮（2）达到高速，当人突然停止踏动时，这个重力转轮（2）却还保持高速转动的惯性，它能暂时代替人的踏动对大齿轮（3）的驱动，整个动力装置还在高速地运转，船还在高速前进，直到人又恢复了踏动。重力转轮（2）做到只跟随转轴（5）匀速或加速运动而不跟随减速或停止运动的原因是重力转轮（2）和转轴（5）间有一个仿自行车飞轮（4）的作用。脚踏动力船的动力传动过程中还要解决的一个技术问题是：小齿轮（8）的转轴和驱动转轴（9）是同平面的垂直转动关系，它们间的传动是通过两个相互垂直、边缘齿咬合的齿轮实现的，只是在图1中并不能展示出来。图中的脚踏动力船的羊头扶手（12）不仅仅是扶手稳定作用，它还能通过稍小的转动以达到拉动控制拉线（13）以调节船后下部的转向叶（11）进行对船前进方向的控制。