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人力驱动船只或陆地交通工具

阅读：1027发布：2020-06-07

专利汇可以提供人力驱动船只或陆地交通工具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本文描述了人力驱动船只或陆地交通工具。船只或陆地交通工具可以具有往复运动的两个踏板，往复运动是线性或略微弯曲的轨迹但不是圆周运动。当两个踏板往复运动时，当向前推动左踏板或向前推动右踏板时，输出轴沿顺时针或逆时针方向旋转。输出轴可以连接到船只或陆地交通工具的螺旋桨，以便向前推进船只或陆地交通工具。输出轴可通过经由单向轴承安装到输出轴的两个齿轮接收旋转输入，单向轴承使得输出轴能够沿相同方向旋转，而不管左踏板还是右踏板被向前推动。，下面是人力驱动船只或陆地交通工具专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种人力驱动交通工具，其可操作以通过使左踏板和右踏板往复运动以旋转螺旋桨或旋转车轮，所述交通工具包括：
框架；
左踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲的轨迹往复运动；
右踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲的轨迹往复运动；
左齿条，其附接到所述左踏板使得往复运动的所述左踏板使所述左齿条往复运动；
右齿条，其附接到所述右踏板使得往复运动的所述右踏板使所述右齿条往复运动；
左轴；
右轴；
左小齿轮，其接合所述左齿条，使得所述左小齿轮随着所述左齿条往复运动，所述左小齿轮附接到所述左轴；
右小齿轮，其接合所述右齿条，使得所述右小齿轮随着所述右齿条往复运动，所述右小齿轮附接到所述右轴；
左锥齿轮，其附接到所述左轴；
右锥齿轮，其附接到所述右轴；
主轴；
上单向轴承；
上锥齿轮，其通过所述上单向轴承附接到所述主轴；
下单向轴承；
下锥齿轮，其通过所述下单向轴承附接到所述主轴；
传动箱，其附接到所述框架，所述传动箱具有输入轴和输出轴，所述输入轴可操作以使所述输出轴旋转，所述主轴耦接到所述输入轴；和
所述螺旋桨或所述车轮，其附接到所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述上单向轴承和所述下单向轴承附接到所述主轴，以相同的旋转方向接合所述轴并且沿相反的旋转方向自由旋转。
3.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述螺旋桨而不是所述车轮附接到所述输出轴。
4.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述车轮而不是所述螺旋桨附接到所述输出轴。
5.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述左踏板和所述右踏板的所述线性往复运动可以是直的或弯曲的，而不是圆形的360°。
6.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述左齿条和所述右齿条是直的。
7.根据权利要求1所述的人力驱动交通工具，其中所述左齿条和所述右齿条可旋转地附接到所述框架。
8.一种人力驱动交通工具，其可操作以通过使左踏板和右踏板线性往复运动而转动螺旋桨或旋转车轮，所述交通工具包括：
所述人力驱动交通工具的框架；
主轴；
左踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲轨迹往复运动并且将旋转传递给所述主轴；
右踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲轨迹往复运动并且将旋转传递给所述主轴；
上单向轴承；
上传动装置，其通过所述上单向轴承附接到所述主轴；
下单向轴承；
下传动装置，其通过所述下单向轴承附接到所述主轴；
传动箱，其附接到所述框架，所述传动箱具有输入轴和输出轴，所述输入轴可操作以使所述输出轴旋转，所述主轴耦接到所述输入轴；
所述螺旋桨或所述车轮，其附接到所述传动箱的所述输出轴。
9.根据权利要求9所述的交通工具，其中所述框架是陆地交通工具框架。
10.根据权利要求9所述的交通工具，其中所述框架是人力驱动船只框架。
11.一种用于推进小型人力驱动交通工具的方法，所述方法包括以下步骤：
向前但不是以圆周运动推动左踏板，以沿第一旋转方向旋转附接到输出轴的第一轴承或滑轮；
主动地将所述输出轴与第一单向轴承接合，所述第一单向轴承用于将所述第一轴承或滑轮安装到所述输出轴，所述第一单向轴承允许在第二相反旋转方向上而不是在所述第一旋转方向上自由旋转；
在推动所述左踏板步骤期间，通过所述第一轴承和所述第一单向轴承旋转所述输出轴；
向前但不是以圆周运动推动右踏板，以沿所述第一旋转方向旋转附接到所述输出轴的第二轴承或滑轮；
主动地将所述输出轴与第二单向轴承接合，所述第二单向轴承用于将所述第二轴承或滑轮安装到所述输出轴，所述第二单向轴承允许在所述第二相反旋转方向上而不是在所述第一旋转方向上自由旋转；
在推动所述右踏板步骤期间，通过所述第二轴承和所述第二单向轴承旋转所述输出轴；
当向前推动所述左踏板时和当向前推动所述右踏板时，将旋转能量传递给螺旋桨或车轮。
12.根据权利要求12所述的方法，其中所述人力驱动交通工具是船只并且在向前推动所述左踏板和所述右踏板时旋转所述螺旋桨。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述人力驱动交通工具是陆地交通工具并且在向前推动所述左踏板和所述右踏板时旋转所述车轮。

说明书全文

人力驱动船只或陆地交通工具

[0001] 重新声明：不适应联邦政府资助的研究/开发。

背景技术

[0002] 在此描述的各个实施例的一个方面涉及一种用于通过往复脚踏运动为小型人力驱动船只或陆地交通工具提供动力的装置。

[0003] 小型人力驱动船只由使用者用他或她的脚踩踏，就像人踩自行车踏板一样来提供动力。使用者可以坐下并使他或她的脚通常水平地定向到水的上表面。当使用者踩踏板时，必须抬起使用者的脚以完成圆形踩踏运动。不幸的是，使用者将不得不抬起他的脚而感到厌倦。现有技术中还存在其他缺陷。

[0004] 因此，本领域需要一种用于推进小型人力驱动船只或陆地交通工具的改进装置。发明内容

[0005] 本文描述的各个方面和实施例解决了上面所述的、下面讨论的这些缺陷和本领域已知的缺陷。

[0006] 该装置可以安装到小型人力驱动船只或陆地交通工具上。当使用者以线性方式或通过部分圆周运动而不是360°圆周运动往复地踩左脚踏板和右脚踏板时，该装置可用于旋转输出轴。当向前推动左踏板时，输出轴沿第一方向旋转。另外，当向前推动右踏板时，输出轴也沿第一方向旋转。装置中的两个单向轴承允许使用者在左踏板的向前行程和右踏板的向前行程期间沿相同方向将旋转运动传递到输出轴。该装置还可以安装到小型人力驱动陆地交通工具，以便旋转陆地交通工具的车轮以使陆地交通工具向前移动。

[0007] 更具体地，公开了一种人力驱动交通工具，其可操作以通过往复运动左踏板和右踏板来旋转螺旋桨或旋转车轮。交通工具可以包括以下部件：框架；左踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲的轨迹往复运动；右踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲的轨迹往复运动；左齿条，其附接到左踏板，使得往复运动的左踏板使左齿条往复运动；右齿条，其附接到右踏板，使得往复运动的右踏板使右齿条往复运动；左轴；右轴；左小齿轮，其与左齿条接合，使得左小齿轮通过左齿条往复运动，左小齿轮附接到左轴；右小齿轮，其与右齿条接合，使得右小齿轮通过右齿条往复运动，右小齿轮附接到右轴；左锥齿轮，其附接到左轴；右锥齿轮，其附接右轴；主轴；上单向轴承；上锥齿轮，其通过上单向轴承附接到主轴；下单向轴承；下锥齿轮，其通过下单向轴承附接到主轴；传动箱，其附接到框架，传动箱具有输入轴和输出轴，输入轴可操作以使输出轴旋转，主轴耦接到输入轴；并且螺旋桨或车轮附接到输出轴。

[0008] 上单向轴承和下单向轴承可以附接到主轴，在相同的旋转方向上与轴接合并且在相反的旋转方向上自由旋转。

[0009] 螺旋桨而不是车轮可以附接到输出轴。可替代地，车轮而不是螺旋桨可以附接到输出轴。

[0010] 左踏板和右踏板的线性往复运动可以是直的或弯曲的，并且不是圆形的360°。

[0011] 左齿条和右齿条可以是直的。

[0012] 左齿条和右齿条可以旋转地附接到框架。

[0013] 在另一方面，公开了一种人力驱动交通工具，其可操作以通过线性往复运动左踏板和右踏板来转动螺旋桨或旋转车轮。交通工具可以包括以下部件：人力驱动交通工具的框架；主轴；左踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲轨迹往复运动并且将旋转传递到主轴；右踏板，其可操作以线性地或通过部分弯曲轨迹往复运动并且将旋转传递到主轴；上单向轴承；上传动装置，其通过上单向轴承附接到主轴；下单向轴承；下传动装置，其通过下单向轴承附接到主轴；传动箱，其附接到框架，传动箱具有输入轴和输出轴，输入轴可操作以使输出轴旋转，主轴耦接到输入轴；并且螺旋桨或车轮附接到传动箱的输出轴。

[0014] 交通工具的框架可以是陆地交通工具框架。可替代地，交通工具的框架可以是人力驱动船只框架。

[0015] 在另一方面，公开了一种用于推进小型人力驱动交通工具的方法。该方法可以包括以下步骤：向前而不是以圆周运动推动左踏板，以沿第一旋转方向旋转附接到输出轴的第一轴承或滑轮；主动地将输出轴与第一单向轴承接合，第一单向轴承用于将第一轴承或滑轮安装到输出轴，第一单向轴承允许在第二相反旋转方向上而不是在第一旋转方向上自由旋转；在推动左踏板步骤期间，通过第一轴承和第一单向轴承旋转输出轴；向前而不是以圆周运动推动右踏板，以沿第一旋转方向旋转附接到输出轴的第二轴承或滑轮；主动地将输出轴与第二单向轴承接合，第二单向轴承用于将第二轴承或滑轮安装到输出轴，第二单向轴承允许在第二相反旋转方向上而不是在第一旋转方向上自由旋转；在推动右踏板步骤期间，通过第二轴承和第二单向轴承旋转输出轴；当向前推动左踏板时和当向前推动右踏板时，将旋转能量传递到螺旋桨或车轮。

[0016] 人力驱动交通工具可以是船只，并且可以在向前推动左踏板和右踏板时旋转螺旋桨。可替代地，人力驱动交通工具可以是陆地交通工具，并且可以在向前推动左踏板和右踏板时旋转车轮。附图说明

[0017] 参考以下描述和附图将更好地理解本公开的各种实施例的这些和其他特征和优点，其中相同的标号始终表示相同的零件，并且其中：

[0018] 图1是用于推进小型人力驱动船只或陆地交通工具的装置的局部横截面正视图；

[0019] 图2是图1中所示装置的横截面俯视图；

[0020] 图3是图1中所示装置的横截面右侧视图；

[0021] 图4是图1中所示装置的横截面右侧视图；

[0022] 图5是该装置的第二实施例的透视图；

[0023] 图6是图5中所示装置的横截面右侧视图；

[0024] 图7是图6中所示装置的透视图，其中壳体和螺旋桨从其移除；

[0025] 图8是图6中所示装置的俯视图；

[0026] 图9是图6中所示装置的俯视图，仅示出了用于驱动隐藏在视野外的螺旋桨轴的两个传动带中的第一个；

[0027] 图10是图6中所示装置的俯视图，仅示出了驱动隐藏在视野外的螺旋桨轴的两个传动带中的第二个；

[0028] 图11是驱动螺旋桨轴的两个传动带的放大俯视图；

[0029] 图12是用于驱动螺旋桨轴的两个传动带的放大透视图；

[0030] 图13是该装置的第三实施例的透视图；

[0031] 图14是图13中所示装置的透视图，其中壳体的一部分从其移除；

[0032] 图15是图13中所示装置的右侧视图，其中壳体从其移除；

[0033] 图16是图15中所示装置的俯视图；

[0034] 图17是图15中所示装置的透视图；

[0035] 图18是图15中所示装置的俯视图，示出了第一驱动带和使螺旋桨轴旋转的第一从动带；

[0036] 图19是图13中所示装置的俯视图，示出了张紧的传动带；

[0037] 图20是图13中所示装置的俯视图，示出了第二驱动带和使螺旋桨轴旋转的第二从动带；和

[0038] 图21示出了使螺旋桨轴旋转的第一从动带和第二从动带的透视图。

具体实施方式

[0039] 现在参照附图，示出了用于旋转输出轴12以给小型人力驱动船只的螺旋桨14或小型人力驱动陆地交通工具的车轮提供动力的装置10。装置10允许人往复地推动左脚踏板16和右脚踏板18。左脚踏板16和右脚踏板18的推动行程使输出轴12沿相同方向旋转，使得螺旋桨14可以向前推动小型人力驱动船只或旋转小型人力驱动陆地交通工具的车轮并向前推动交通工具。与推动右踏板18相比，推动左踏板16不会使输出轴12沿相反方向旋转。这通过第一单向轴承20和第二单向轴承22实现，第一单向轴承20和第二单向轴承22主动地接合到输出轴12，以在相同的方向上将旋转提供到输出轴12。当向前推动左踏板16时，第一单向轴承20主动地接合以向输出轴12提供旋转，并且当向前推动右踏板18时，第二单向轴承22主动地接合以向输出轴12提供旋转，或者可替代地，当向前推动右踏板18时，第一单向轴承20被主动地接合以向输出轴12提供旋转，并且当向前推动左踏板16时，第二单向轴承22主动地接合以提供旋转。输出轴12可以连接到传动箱24，传动箱24将输出轴12的旋转运动转换成可用能量。例如，如图1所示，螺旋桨14可以附接到传动箱24并接收输出轴12的旋转能量，使得螺旋桨14旋转并且小型人力驱动船只向前移动或沿螺旋桨14的方向移动。可替代地，小型人力驱动陆地交通工具的车轮可以附接到传动箱，传动箱附接到输出轴12以接收输出轴12的旋转能量，使得车轮旋转并且小型人力驱动陆地交通工具向前移动或沿车轮的旋转方向移动。例如，装置10a可以安装到自行车的框架或一个或多个车轮式人力驱动陆地交通工具的框架。该装置的踏板可以对齐，使得使用者可以用他/她的脚以使踏板上下往复运动。当踏板16a、踏板18a被上下行进时，踏板16a、踏板18a可以旋转装置10a中的输出轴。
装置10a的输出轴连接到传动箱24a。传动箱24a的输出轴可以连接到车轮式人力驱动陆地交通工具的车轮，以使车轮旋转并向前推进陆地交通工具。

[0040] 小型人力驱动船只可以是独木舟、单人或双人踏板船或踏板皮划艇等。小型人力驱动交通工具可以是自行车、椭圆自行车等。

[0041] 现在参考图1，示出了可以在小型人力驱动船只上使用的装置10和变速箱24的横截面正视图。装置10可以具有左踏板16和右踏板18。左踏板16和右踏板18可以间隔开大约等于或略大于肩宽的距离25。例如，距离26可以在10英寸至30英寸之间，并且优选地在17英寸至25英寸之间。如图2和图3所示，左踏板16和右踏板18可以在方向26上被推动。当左踏板16在方向26上被向前推动时，右踏板18通过装置10中的一系列齿轮在方向28上向后行进。
当右踏板18被完全向后行进后，右踏板18现在可以在方向26上被向前推动。当右踏板18在方向26上被推动时，左踏板16通过装置10中的一系列齿轮在方向28上被完全向后推动。每次使用者推动左踏板16或右踏板18中的任何一个时，装置10的输出轴12都会沿相同的旋转方向旋转，从而通过传动箱24，螺旋桨14或车轮也沿相同方向旋转。尽管说明书将踏板16、踏板18描述为在向前压下踏板16、踏板18中的一个之前另一个踏板向前完全压下或向后完全行进，但是即使踏板16、踏板18的行程被缩短，装置10仍然操作以使输出轴12沿相同方向旋转。

[0042] 左踏板16和右踏板18可以附接在左齿条30和右齿条32。左齿条和右齿条可以具有接收第一齿轮34、36的齿。当齿条30、齿条32在方向26、方向28上往复运动时，齿轮34、齿轮36以顺时针和逆时针方向绕旋转轴线38旋转往复运动。当左踏板16沿方向26向前推动时，齿轮34从图3所示的视图沿逆时针方向旋转。通过装置10中的一系列齿轮，右脚踏板18沿方向28被向后行进。齿轮36从图3所示的视图沿顺时针方向旋转，以便沿向后方向28推动右齿条32和脚踏板18。相反，当右踏板18沿方向26向前推动时，齿轮36从图3所示的视图沿逆时针方向旋转。通过装置10中的一系列齿轮，左脚踏板16沿方向28向后行进。齿轮34沿顺时针方向旋转，如图3所示，以便沿向后方向28推动左齿条30和脚踏板16。

[0043] 齿轮34和齿轮38可以彼此固定，使得齿轮38的旋转使齿轮34旋转，反之亦然。为此，齿轮34和齿轮38可以被销钉或旋转地固定到轴42。轴42可以在轴承46内旋转，轴承46可以安装在壳体50中。类似地，齿轮36和齿轮40可以彼此固定，使得齿轮36的旋转使齿轮40旋转，反之亦然。为此，齿轮36和齿轮40可以被销钉或旋转地固定到轴44。轴44可以在轴承48内旋转，轴承48可以安装在壳体50中。轴42、轴44可以各自限定旋转轴线并且轴42、轴44的旋转轴线可以彼此同轴对齐。

[0044] 齿轮52和锥齿轮54可以安装到轴56。而且，齿轮52和锥齿轮54可以彼此旋转地固定，使得齿轮52、齿轮54中的任何一个的旋转使齿轮54、齿轮52中的另一个旋转。另外，齿轮58和锥齿轮60可以安装到轴62。而且，齿轮58和锥齿轮60可以彼此旋转地固定，使得齿轮
58、齿轮60中的任何一个的旋转使齿轮60、齿轮58中的另一个旋转。轴56和轴62可以是通过轴承64、轴承66安装到壳体50。

[0045] 输出轴12可以设置在锥齿轮54、锥齿轮60之间。而且，每个锥齿轮54、锥齿轮60可以接合第一锥齿轮68和第二锥齿轮70，第一锥齿轮68和第二锥齿轮70通过第一单向轴承20和第二单向轴承22安装到输出轴12。作为示例而非限制，单向轴承20、单向轴承22可以安装到输出轴12，使得当单向轴承20、单向轴承22沿逆时针方向旋转时，单向轴承20、单向轴承22自由旋转，但是当单向轴承20、单向轴承22从图2所示的视图沿顺时针方向旋转时，单向轴承20、单向轴承22被接合。以这种方式，当左脚踏板16和右脚踏板18中的每一个在箭头26的方向上，在不同的时间往复运动地被推动时，输出轴12仅沿顺时针方向旋转(参见图2)，而不管踏板16和踏板18中的哪一个被向前推动26。相反，单向轴承20、单向轴承22可以安装到输出轴12，使得当单向轴承20、单向轴承22沿顺时针方向旋转时，单向轴承20、单向轴承
22自由旋转，但是当单向轴承20、单向轴承22从图2所示的视图沿顺时针方向旋转时，单向轴承20、单向轴承22被接合。以这种方式，当左脚踏板16和右脚踏板18中的每一个在箭头26的方向上，在不同的时间往复运动地被推动时，输出轴仅沿逆时针方向(参见图2)旋转，而不管踏板16和踏板18中的哪一个被向前推动。出于讨论的目的，单向轴承20、单向轴承22被讨论为如同它们被安装到输出轴12，使得当单向轴承20、单向轴承22沿顺时针旋转时，单向轴承20、单向轴承22被接合，但单向轴承20、单向轴承22可以安装以便在逆时针旋转期间发生接合。

[0046] 当使用者想要向前推进小型人力驱动船只或小型人力驱动交通工具时，使用者开始在方向26、方向28上使左脚踏板16和右脚踏板18往复来回移动。使用者可以沿方向26推动脚踏板16使齿轮34沿逆时针方向旋转。齿轮38、齿轮34被安装到公共轴42，使得齿轮34的逆时针旋转也引起齿轮38逆时针旋转。齿轮38沿顺时针方向旋转齿轮52。齿轮52和齿轮54旋转地固定到轴56，使得齿轮52的顺时针旋转也使得锥齿轮54沿顺时针方向旋转。第一锥齿轮68和第二锥齿轮70与锥齿轮54接合。锥齿轮54沿顺时针方向的旋转使得第一锥齿轮68沿顺时针方向72旋转，如图2所示。第二锥齿轮70沿逆时针方向74旋转。第一锥齿轮68安装到第一单向轴承20。由于第一锥齿轮68正沿顺时针方向旋转，所以第一单向轴承20也是如此。第一单向轴承主动地接合到输出轴12。第一锥齿轮68通过第一单向轴承20使输出轴12沿顺时针方向旋转。第一锥齿轮68迫使输出轴12旋转。第二锥齿轮70沿逆时针方向旋转，所以第二单向轴承22也是如此。第二锥齿轮70由于第二单向轴承而自由转动。

[0047] 第一齿轮68和第二齿轮70也与锥齿轮60接合。第一锥齿轮68的顺时针旋转和第二锥齿轮70的逆时针旋转使锥齿轮60从图3所示的视图沿逆时针方向旋转。锥齿轮60和齿轮58在轴62上彼此旋转地固定，使得齿轮58也沿逆时针方向旋转。齿轮58的逆时针旋转使齿轮40沿顺时针方向旋转。齿轮36与齿轮40一样被销钉到轴44，使得齿条32在向后方向28上行进。脚踏板18被向后推动。当左脚踏板16被向前完全推动时，右脚踏板18被向后完全推动。

[0048] 使用者现在可以使左脚踏板16和右脚踏板18往复运动。使用者可以沿着逆时针方向旋转齿轮36的方向26推动右脚踏板18。齿轮40与齿轮36一样安装到公共轴44，使得齿轮36的逆时针旋转也引起齿轮42沿逆时针方向旋转。齿轮40沿顺时针方向旋转齿轮58。齿轮
60和齿轮58被旋转地固定到轴62，使得齿轮58的顺时针旋转也使齿轮60沿顺时针方向旋转。第一锥齿轮68和第二锥齿轮70与锥齿轮60接合。锥齿轮54沿顺时针方向的旋转使第一锥齿轮68从图2所示的视图沿逆时针方向74旋转。第二锥齿轮70沿顺时针方向72旋转。如上所述，第一锥齿轮68安装到第一单向轴承20。由于第一锥齿轮68正沿逆时针方向被旋转，所以第一单向轴承也是如此。通过第一单向轴承20，第一锥齿轮沿逆时针方向绕输出轴12自由旋转。第二锥齿轮70沿顺时针方向旋转，并且第二单向轴承22也是如此。在这方面，通过第二单向轴承22，第二锥齿轮迫使输出轴12沿顺时针方向旋转。在这方面，每当使用者沿方向26推动第一脚踏板16或第二脚踏板18中的任一个时，输出轴12沿顺时针方向旋转。

[0049] 因为第一齿轮68和第二齿轮70也与锥齿轮54接合，所以第一锥齿轮68的逆时针旋转和第二锥齿轮70的顺时针旋转使锥齿轮54从图3所示的视图沿逆时针方向旋转。锥齿轮54和齿轮52在轴56上彼此旋转固定，使得齿轮52也沿逆时针方向旋转。齿轮52的逆时针旋转使齿轮38沿顺时针方向旋转。齿轮34与齿轮38一样销钉到轴42，使得齿条32沿箭头28的方向移动。脚踏板16被向后推动。当右脚踏板18被向前完全推动时，左脚踏板16被向后完全推动。

[0050] 当使用者以往复运动方式向前推动脚踏板16、脚踏板18时，输出轴12在左脚踏板16和右脚踏板18的两个向前行程下接收旋转动力以沿顺时针方向旋转以驱动用于小型人力驱动船只的螺旋桨或小型人力驱动陆地交通工具。

[0051] 现在参考图4，装置10可以安装到小型人力驱动船只的船体80。输出轴12可以连接到传动箱24的输入轴82。输出轴12和输入轴82可以通过柔性联轴器84彼此连接，使得输入轴82和输出轴12之间的任何不对齐不损害从输出轴12到输入轴82的旋转动力的传递。输入轴82的旋转也使锥齿轮86和锥齿轮88旋转。输出轴90通过锥齿轮88的旋转而旋转。螺旋桨14可以安装到输出轴90。

[0052] 传动箱24可以安装到可旋转的圆筒87上，该圆筒可以突出穿过小型人力驱动船只的船体80。传动箱24可固定到可旋转的圆筒87，使得可旋转的圆筒87的旋转也使传动箱24以及螺旋桨旋转。可旋转的圆筒87可以绕竖直轴线旋转，竖直轴线可与输出轴12的旋转轴线同轴对齐。使用者可以用手柄92旋转螺旋桨14的方向。手柄92旋转杆94。杆94旋转齿轮96，齿轮96转而旋转齿轮98和齿轮100。可旋转的圆筒87可以物理地固定到齿轮100，使得可旋转的圆筒87在与齿轮100相同的方向上旋转。如果使用者想要沿相反方向推进小型人力驱动船只，则使用者可以旋转手柄92，直到螺旋桨位于相反侧。使用者可以旋转手柄92以通过使螺旋桨在适当的方向上重新定向来引导小型人力驱动船只向左和向右。

[0053] 输出轴12可以沿大致竖直方向定向。此外，如上所述，可旋转的圆筒87可以与输出轴12同轴对齐。输出轴12和可旋转的圆筒87也可以在相对于水的表面大致垂直的方向上定向。在这方面，当可旋转的圆筒87旋转时，螺旋桨14还可以在螺旋桨14绕输出轴12的360°方向上提供推进。在这方面，螺旋桨可以旋转180°以便小型人力驱动船只可以被向后推进。此外，可以设想，在系统中可以设置止动件，使得螺旋桨14和传动箱24可以在有限的角度范围内(诸如与中心成90°、70°、60°、50°、45°)旋转。该中心是使得直接向前推进小型人力驱动船只的螺旋桨14的位置。

[0054] 已经在利用齿轮方面描述了装置10、传动箱24和用于旋转传动箱24以沿某个方向引导螺旋桨以在沿特定方向上推进小型船只的系统。然而，还可以设想，可以利用固定和连续可变的传动带和滑轮(例如，无级变速器)来实现动力传动。作为示例而非限制，齿轮96、齿轮98之间的旋转运动的传动也可以通过用滑轮96a、滑轮98a替换齿轮96、齿轮98并在滑轮96a、滑轮98a之间附接传动带来实现。齿轮40、齿轮48和齿轮38、齿轮52可以用滑轮和附接在滑轮40a、滑轮58a、滑轮38a、滑轮52a之间的传动带代替，以便传递旋转运动。所有齿轮或仅一些齿轮可以用滑轮和安装到滑轮的传动带代替，以便传递旋转运动。

[0055] 现在参考图3，齿条30、齿条32显示为线性直齿条30、线性直齿条32。齿条30、齿条32接合齿轮34、齿轮36。然而，还可以设想，齿条30、齿条32可以是弯曲的并接合齿轮34、齿轮32。尽管齿条30、齿条32可以是弯曲的，但是踏板16、踏板18不会行进通过360°的圆周运动而只是360°的一部分。以这种方式，踏板16、踏板18的旋转运动可以具有的半径大于如果踏板16、踏板18通过360°的圆周运动行进可以容纳的半径。通过允许踏板16、踏板18的弯曲往复运动，可以设计更符合人体工程学的运动，以便适应使用者的生物力学方面。例如，当使用者使他或她的脚向前来回移动时，膝盖绕臀部旋转并且在使用者的膝盖处既有向前运动也有竖直运动。弯曲的齿条30a、齿条32a可以具有半径，以便考虑由于人体的生物力学引起的自然竖直运动。

[0056] 现在参照图5-图21，示出了装置的第二实施例和第三实施例，其与如图1-图4所示的齿轮驱动相比，其为传动带驱动。然而，还预期该装置可以通过(多个)齿轮和(多个)传动带的组合来驱动。

[0057] 现在参考图5-图12，示出了装置10的第二实施例。关于图5-图12描述了装置100。代替图1-图4中所示的实施例中所示的锥齿轮，装置100可以使用一个或多个双面同步传动带。传动带的系统可以包括主驱动带102(见图8)，主驱动带102沿方向108旋转螺旋桨轴104(见图7和图8)，进而使螺旋桨106(见图6)沿如图6和图7所示的方向110旋转。主驱动带102可以围绕一系列滑轮112、114、116、123、118、120、122缠绕。每当左脚踏板和右脚踏板中的一个被向前推动时，驱动带102沿相反方向旋转滑轮120、118，进而驱动从动带124、126，进而沿顺时针方向108交替地旋转螺旋桨轴104。

[0058] 更具体地，装置100可以具有壳体128，如图5所示。壳体128可以具有上半部和下半部。图5中仅示出了下半部，并且为了能够观察装置100的传动带系统而移除了上半部。壳体128的上半部和下半部可以具有定位孔130(图5)，定位孔130接收轴132以将滑轮112-122、
123定位在壳体128内其各自的方位中。滑轮112-122、123可以绕轴132旋转。滑轮112-122、
123可以竖直固定在轴132上(参见图6和图7)，但如上所述，滑轮112-122、123可以围绕轴
132旋转。图6示出了滑轮112-122、123在壳体128内的竖直位置。

[0059] 现在参照图8，左踏板16和右踏板18可以附接到左支架134和右支架136。使用者的左脚和右脚在左踏板16和右踏板16上并准备沿箭头138、152的方向推动左踏板16和右踏板18的情况下，使用者准备向前推进交通工具(例如，船只、水上交通工具、皮划艇和陆地交通工具)。当使用者推动右踏板18时，右支架136沿着导轨140、142(图7)横移(traversed)。此外，主驱动带102在方位144处固定到右支架136(参见图8)。随着右支架136沿箭头138的方向横移，传动带102沿逆时针方向旋转。同时，滑轮112、114、116、118、122沿逆时针方向绕其各自的轴132旋转，而滑轮123、120沿顺时针方向旋转。

[0060] 在滑轮112-122、123的布置中，滑轮118、120总是沿相反方向旋转。当滑轮120沿顺时针方向旋转时，滑轮118将沿逆时针方向旋转。相反，当滑轮118沿顺时针方向旋转时，滑轮120将沿逆时针方向旋转。仅当滑轮120、118沿顺时针方向旋转时，附接到顺时针旋转滑轮120、118的从动带124、126才使滑轮115、117和螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转。现在参照图9、图11和图12，当滑轮120沿顺时针方向144旋转时，经由旋转动力通过传动带124的传输而沿顺时针方向驱动或旋转滑轮117。滑轮117通过单向轴承安装到螺旋桨轴104，单向轴承仅在顺时针旋转期间被接合。因此，螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转。然而，如上所述，当滑轮120沿顺时针方向144旋转时(见图12)，滑轮118沿逆时针方向146旋转(见图12)。这是允许的，因为滑轮115装配有单向轴承并安装到螺旋桨轴104。这意味着当滑轮115沿逆时针方向146旋转时，单向轴承148使滑轮115空转或脱离螺旋桨轴104。相反，当滑轮115沿顺时针方向144旋转时，单向轴承148接合，使得滑轮115的顺时针旋转使螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转。

[0061] 当右踏板18和右支架136沿着导轨140、142被一直推动时，左踏板16和左支架134沿相反方向150横移。

[0062] 在左踏板16处于缩回位置的情况下，使用者现在可以沿箭头152的方向推动左踏板(参见图8)。在这样做时，在方位154处附接到左支架134的传动带102沿顺时针方向横移传动带102。这进而使滑轮112、114、116、118、122沿顺时针方向旋转，同时滑轮120、123沿逆时针方向旋转。

[0063] 现在参照图10、图11和图12，当滑轮118沿顺时针方向旋转时，从动带126也沿顺时针方向旋转。这进而也使滑轮115旋转。滑轮115可以通过单向轴承安装到螺旋桨轴104，该单向轴承仅在滑轮115沿顺时针方向旋转时被接合。因此，螺旋桨轴沿顺时针方向旋转。如上所述，滑轮118、120沿相反方向旋转。当滑轮118沿顺时针方向旋转时，滑轮120沿逆时针方向旋转。在逆时针方向中，将滑轮117安装到螺旋桨轴104上的轴承156(见图12)未接合，使得滑轮117可以沿逆时针方向旋转。

[0064] 以下讨论涉及图5-图12中所示的第二实施例的变型。代替用于将滑轮115、117安装到螺旋桨轴104的单向轴承148、156(参见图12)，第二实施例的替代变型可以包括单向轴承被定位或用于安装滑轮118、120的情况。在这方面，滑轮115、117可以被固定到螺旋桨轴104，使得滑轮115、117仅沿顺时针方向旋转，这进而使螺旋桨轴104沿顺时针方向108旋转。
由于滑轮115、117现在被固定到螺旋桨轴104，单向轴承可以并入到滑轮118、120中，更具体地说，并入到上滑轮168和下滑轮162，如图12所示。在这方面。当沿箭头138的方向推动右踏板18时，主驱动带102沿逆时针方向旋转。当主驱动带102沿逆时针方向旋转时，滑轮118沿逆时针方向旋转，而滑轮120沿顺时针方向旋转。单向轴承158(参见图12)可以将滑轮118的下滑轮162安装到其轴132。这允许滑轮118的上滑轮160与滑轮118的下滑轮162之间的脱离以允许主驱动带102继续沿逆时针方向旋转滑轮118的下滑轮162。然而，因为螺旋桨轴104只能沿顺时针方向旋转以使交通工具向前移动，所以单向轴承158使滑轮118的上滑轮160与其轴132和滑轮118的下滑轮162脱离。换句话说，滑轮118的下滑轮162与滑轮118的上滑轮160分开。上滑轮168可以固定到安装它的轴132，而滑轮118的下滑轮162包含单向轴承，使得当下滑轮162沿顺时针方向旋转时，它使轴132和上滑轮160旋转。当下滑轮沿逆时针方向旋转时，下滑轮与轴脱离。轴132不旋转并且不使滑轮118的上滑轮160旋转，因此不使传动带126转动。相反，从动带124使螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转，这将这种旋转运动转换到滑轮115和传动带126，并且滑轮118的上滑轮160沿顺时针方向旋转，而下滑轮沿逆时针方向旋转。

[0065] 现在参照滑轮120，滑轮120也具有上滑轮168和下滑轮170。这些上滑轮168和下滑轮170可以彼此分开，使得它们可以在需要时沿相反方向旋转，就像滑轮118的上滑轮160和下滑轮162一样。更具体地说，下滑轮170可以固定到安装它的轴132。相反，上滑轮168可以安装到轴132，上滑轮168通过单向轴承安装到轴132。如上所述，当右脚踏板18沿箭头138的方向横移时，滑轮120沿顺时针方向旋转。这意味着滑轮120的上滑轮168沿顺时针方向旋转。滑轮120的上滑轮168的单向轴承接合轴132并使轴132旋转并且还使滑轮120的下滑轮170旋转。

[0066] 相反，当左脚踏板处于缩回位置并沿箭头152的方向被推动时(见图8)，主驱动带102沿逆时针方向旋转。然而，滑轮120沿逆时针方向旋转，而滑轮118沿顺时针方向旋转。在这方面，现在参见图12，主驱动带102使滑轮120的上滑轮168沿逆时针方向旋转。然而，由于安装到滑轮120的下滑轮170的单向轴承脱离，因此它不会使滑轮120的下半部170沿逆时针方向旋转。实际上，滑轮120的下滑轮170通过从滑轮118到从动带26，到滑轮115，到螺旋桨轴104，到滑轮117然后到从动带124的旋转转换而沿顺时针方向旋转。如上所述，当主驱动带102沿顺时针方向旋转时，滑轮118也沿顺时针方向旋转。在这方面，滑轮152沿顺时针方向旋转并且被固定到轴132，轴132沿顺时针方向旋转。因为单向轴承158将滑轮的上半部
160安装到轴132，所以滑轮118的上滑轮168沿顺时针方向旋转。滑轮118的上滑轮168的这种顺时针旋转使从动带126沿顺时针方向旋转并且使滑轮115和螺旋桨轴104旋转。

[0067] 图5-图12中所示的实施例中所示的传动带系统利用用于主驱动带102的双面同步传动带。然而，还可以设想，如果滑轮与传动带具有足够的摩擦力，使得传动带和相应滑轮之间存在最小滑动，则将不需要同步传动带，而可以使用其他类型的传动带，包括但不限于扁平传动带，V形槽传动带等。此外，尽管示出了用于从动带124、126的双面同步传动带，但还可以设想这种从动带124、126可以使用单面同步传动带，或者可替代地，使用诸如扁平传动带或V形槽传动带的摩擦传动带。另外，可以想到，滑轮115、117、118、120可以使用无级变速滑轮代替其固定直径的滑轮，如图中所示。这允许使用者针对踏板16、18的每个行程调节螺旋桨的速度。

[0068] 现在参考图13-图21，示出了装置200的第三实施例，其中可以使用单个同步传动带。在图16中，当右踏板18和右支架136处于图16所示的位置时，使用者可以沿箭头138的方向横移右踏板18和右支架136。在这种情况下，第一驱动带202(图18)绕滑轮204旋转(见图18和图21)。滑轮204还通过从动传动带208连接到滑轮206。滑轮206通过单向轴承210附接到螺旋桨轴104。当滑轮206沿顺时针方向旋转时，单向轴承210被接合使得滑轮206沿顺时针方向的旋转也使螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转。仍然参照图21，滑轮210也通过单向轴承212安装到螺旋桨轴104。然而，当滑轮210沿逆时针方向旋转时，单向轴承212脱离。当右支架136沿箭头138的方向横移时，滑轮210沿逆时针方向旋转，因为第一驱动带202也连接到左支架134。当右支架136沿方向138横移时，左支架134沿箭头150的方向横移到缩回位置(见图16)。左支架134驱动第二驱动带214(见图20)，第二驱动带214围绕滑轮216(见图21)缠绕，使滑轮216沿逆时针方向旋转，这使滑轮210沿逆时针方向旋转。然而，由于将滑轮210安装到螺旋桨轴104的单向轴承212脱离，所以允许这种逆时针方向。允许滑轮204、216围绕轴132沿逆时针方向自由旋转。

[0069] 相反，当左支架134处于缩回位置并且左踏板16沿箭头152的方向被推动时，现在参见图20，滑轮216沿顺时针方向旋转，进而通过从动带218(见图21)，滑轮210沿顺时针方向旋转。由于通过单向轴承安装到螺旋桨轴104的滑轮210沿顺时针方向旋转，因此其单向轴承接合螺旋桨轴104并且使螺旋桨轴104也沿顺时针方向旋转。当左支架136沿箭头152的方向横移时，这也使右脚踏板和右支架134缩回到缩回位置。用于右脚踏板18和右支架134的驱动带202使滑轮204沿逆时针方向旋转。这进而通过从动带208使滑轮206沿逆时针方向旋转。然而，由于滑轮206通过单向轴承安装到螺旋桨轴，并且当沿逆时针方向旋转时不接合，所以允许滑轮/传动带204、206、208与滑轮/传动带216、210、212的这种相反旋转。

[0070] 以下讨论涉及第三实施例的变型，其中使用单个传动带并且使用单向轴承来安装滑轮220、222。现在参考图21，还可以预期单向轴承可以代替用于将滑轮206、210安装到螺旋桨轴104，用于将上滑轮220、222安装到其相应的轴132。在这方面，上滑轮220、222可以与下滑轮224、226分开，使得220、224和222、226可以沿彼此相反的方向旋转。更具体地，上滑轮220、222可以沿与下滑轮224、226相反的方向旋转。滑轮206、210可以被固定到螺旋桨轴104，使得滑轮206、210的旋转使螺旋桨轴104旋转。而且，下滑轮224、226也可以固定到轴
132。滑轮216、204的上滑轮220、222可以通过单向轴承228、230被接合到轴132(参见图21)。

[0071] 当右支架136沿138的方向横移时，滑轮204的上滑轮220沿顺时针方向旋转。单向轴承228被接合并使轴132旋转，这进而使滑轮204的下滑轮224沿顺时针方向旋转。从动带208使滑轮206沿顺时针方向旋转，并且由于滑轮206被固定到螺旋桨轴104，所以螺旋桨轴沿顺时针方向旋转。然而，如上所述，当右支架136沿138的方向横移时，这进而使滑轮216的上滑轮222沿逆时针方向旋转。然而，由于滑轮216的上滑轮222通过单向轴承安装到每个轴
132，并且单向轴承脱离，因此滑轮216的上滑轮222可以沿顺时针方向旋转。滑轮216的上滑轮222不使滑轮216的下滑轮226旋转。实际上，当螺旋桨轴104沿顺时针方向旋转时，这使滑轮210和滑轮216的下滑轮226沿顺时针方向旋转。现在，滑轮216的上滑轮222和下滑轮226沿相反方向旋转。

[0072] 相反，当左支架136处于缩回位置然后沿箭头152的方向(见图20)横移时，驱动带214(见图20)使滑轮216的上滑轮222沿顺时针方向旋转。因为滑轮216的上滑轮222沿顺时针方向旋转并且上滑轮222上的单向轴承现在被接合，所以这种旋转也使轴132旋转，这将这种旋转传递到滑轮216的下滑轮226。通过从动带218，这种旋转力被施加到滑轮210，滑轮
210被固定到螺旋桨轴104，以使螺旋桨轴沿顺时针方向旋转。如上所述，当左支架沿箭头
152的方向横移时，通过附接到右支架136的驱动带202，这也使滑轮204的上滑轮220沿逆时针方向旋转。滑轮204的上滑轮220的单向轴承228脱离并且不会将这种旋转移动转换到滑轮204的下半部224。此时，滑轮204的上滑轮220和下滑轮224沿相反方向旋转。

[0073] 现在参考图19，示出了张紧的传动带234。张紧的传动带234使左支架134和右支架136彼此同步移动，使得当右支架134向前横移时，左支架136向后横移，反之亦然。例如，在图19所示的位置中，如果使用者要拉动左支架136使得左支架朝向缩回位置横移，这将使右支架134向前移动。当右支架134一直向前并且使用者现在拉动右踏板18时，张紧的传动带
134将向前横移左支架136。

[0074] 以上对各种装置的讨论将螺旋桨轴104描述为沿特定方向(顺时针或逆时针)旋转。例如，在图5-图21所示的实施例中，螺旋桨轴104被描述为沿顺时针方向旋转。然而，整个系统可以通过翻转单向轴承和螺旋桨叶片的方向而沿相反方向旋转，使得螺旋桨轴的逆时针旋转将导致螺旋桨向前移动或向前推进水上交通工具。

[0075] 此外，如图5和图13所示，装置100、200可以安装到水上交通工具的船体处的孔中，水上交通工具包括但不限于船只、皮划艇或船。装置300代表水上运输工具的船体，其中302是顶部船体，并且304是底部船体。在302和304之间可以是密封隔室，用于确保水上交通工具在水上的浮选。锥形孔可以构造在302和304之间，使得螺旋桨可以插入水中。装置300通过附接到顶部船体302或底部船体304的锁定机构紧紧地安装到水上交通工具。另外，装置10、100、200是脚驱动螺旋桨。在这方面，水上交通工具可以在装置100、200后面具有座位
306。使用者可以坐在座位306上，允许他或她的脚相反地推动左脚踏板和右脚踏板，以便使螺旋桨旋转以向前方向驱动水上交通工具。

[0076] 类似于第一实施例，第二实施例和第三实施例及其变型可以实现可旋转的圆筒87。可旋转的圆筒87可以旋转以使水上交通工具转向。螺旋桨可以在螺旋桨的360°方向上围绕输出轴提供的推进力。螺旋桨可以旋转180°，以便水上交通工具或船只可以向后推进。
此外，可以设想在系统中可以设置止动件，使得螺旋桨和传动箱可以旋转通过有限的角度范围，例如与中心成90°、70°、60°、50°、45°。中心是螺旋桨的使得水上交通工具被径直推进的位置。

[0077] 还预期装置100、200可以被安装到陆地交通工具。螺旋桨轴可以被认为是连接到输出轴的输出轴、连接到传动箱的输出轴，该传动箱连接到陆地交通工具的驱动轴，或输出轴直接连接到陆地交通工具的驱动轴。

[0078] 以上描述是通过示例而非限制的方式给出的。鉴于以上公开，本领域技术人员可以设计出在本文公开的本发明的范围和精神内的变化，包括将运动的旋转从一个轴传递到另一个轴的各种方式。此外，本文公开的实施例的各种特征可以单独使用，或者以彼此不同的组合使用，并且不旨在限于本文描述的特定组合。因此，权利要求的范围不受所示实施例的限制。

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