專利名稱：一種曲柄省力機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域的曲柄機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自行車不消耗能源、沒有一點(diǎn)廢物排放、不產(chǎn)生絲毫污染是最純、最好的環(huán)保交通工具。但是，自行車速度慢，費(fèi)勁又是眾所周知的。因?yàn)橐延械淖孕熊嚭腿嗆嚰澳_蹬游船等人力驅(qū)動(dòng)機(jī)械的曲柄機(jī)構(gòu)的曲柄長(zhǎng)度都是固定不變的。根據(jù)杠桿原理，曲柄越長(zhǎng)越省力。然而，受人體和機(jī)械結(jié)構(gòu)客觀條件的限制，曲柄又不可能做得很長(zhǎng)，因而自行車和三輪車及腳蹬游船等的速度都不很快，遇到頂風(fēng)或上坡或載得多點(diǎn)，蹬動(dòng)就很費(fèi)勁，蹬動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn)，使人疲癆。為了解決這一問(wèn)題，當(dāng)前廠家是以減小傳動(dòng)比，降低速度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。原本速度就不快的這類人力車船，再降低速度后就更慢了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種能使曲柄作功時(shí)增長(zhǎng)，不作功時(shí)縮短的曲柄機(jī)構(gòu)，其目的是省力，提高速度。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，如人騎自行車都是腳蹬到最高點(diǎn)時(shí)開始用力向前向下蹬，當(dāng)?shù)诺角吧戏綍r(shí)感到用得上勁，車速開始加快，從力學(xué)上看，物體圍繞某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)效果既取決于力的大小，又取決于力的作用線到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的垂直距離(力臂)，當(dāng)腳蹬從最高點(diǎn)向前向下蹬動(dòng)時(shí)，用力方向使壓力角逐漸減小，力的作用線到中軸的垂直距離會(huì)逐漸增大，轉(zhuǎn)勁也隨之增大，直到腳蹬曲柄快轉(zhuǎn)到水平，用力方向與曲柄垂直壓力角最小時(shí)，力的作用線距中軸最遠(yuǎn)，力臂最長(zhǎng)最省力，轉(zhuǎn)勁也最大，這就是為什么人騎自行車總感到每蹬到前上方再向前向下蹬動(dòng)時(shí)更輕更快更帶勁。蹬過(guò)正前方后，用力方向使壓力角逐漸增大，轉(zhuǎn)勁開始減少，但借助慣性，不用增加蹬力可使腳蹬轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)(逆風(fēng)或上坡還要增加力)，此時(shí)另一只腳蹬曲柄已被帶動(dòng)回轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)可接著向前向下蹬了，如此周而復(fù)始。根據(jù)人騎自行車都是蹬到上方開始用力加速和腿的前后蹬動(dòng)比上下蹬動(dòng)的范圍要大得多，加之蹬動(dòng)快慢可以隨意掌握這一特點(diǎn)，以及腳蹬作用力的方向可根據(jù)車把到車座的距離和車把車座的高低及人體傾斜度、座姿和手臂撐拉力大小等來(lái)適當(dāng)調(diào)整，為了使腳蹬在上前方和正前方及下前方作用力方向與壓力角較小角度盡量維持長(zhǎng)一些和使力的作用線到中軸的距離遠(yuǎn)一些，在保持腳蹬離地距離不變或適當(dāng)增加離地高度情況下，除調(diào)整座姿外，可增加曲柄轉(zhuǎn)到上方或前方或下方的長(zhǎng)度、減少曲柄轉(zhuǎn)到后方的長(zhǎng)度、還可調(diào)整曲柄軸心位置，使腳蹬依曲柄繞中軸的運(yùn)動(dòng)軌跡就像凸輪繞軸運(yùn)動(dòng)軌跡一樣。圖1圖2示出了曲柄省力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖，為了與原固定曲柄機(jī)構(gòu)作比較，設(shè)曲柄省力機(jī)構(gòu)腳蹬運(yùn)動(dòng)軌跡的最大直徑與原固定曲軸腳蹬運(yùn)動(dòng)圓形軌跡13直徑一樣長(zhǎng)。在主動(dòng)軸4的機(jī)架12上左右各平行固定一個(gè)相同活動(dòng)曲柄腳蹬運(yùn)動(dòng)凸輪形軌道9(軌道可以是盤狀凹槽或半圓形凹槽，盤上開有減重口或孔；也可以是外凸輪和內(nèi)凸輪邊緣組成的一圈開口軌道，還可以是單根凸輪形軌道)，兩相同凸輪形軌道9的形狀和最大向心半徑的方向和長(zhǎng)短根據(jù)其用途和騎座姿勢(shì)及蹬力方向來(lái)決定，凸輪形軌道與機(jī)架固定螺栓10根據(jù)凸輪形軌道9的大小形狀和機(jī)架12的結(jié)構(gòu)由多條支架和多個(gè)螺栓固定(軌道除受向下壓力和向外伸力外，裝在自行車上還要防車倒后腳蹬觸地的側(cè)沖擊力，也可加防撞裝置)，在左右兩邊凸輪形軌道9的外側(cè)的主動(dòng)軸4上各裝相同中間斷面或兩端外側(cè)一段是長(zhǎng)方形或工字形、正方形、半圓形、圓形、橢圓形等形狀導(dǎo)軌的固定曲柄6(固定曲柄還可以從主動(dòng)軸端頭或傍邊過(guò)主動(dòng)軸以增加曲柄剛度)，固定曲柄6的導(dǎo)軌內(nèi)可有滾輪或防塵軸承裝有與之配套形狀、可以穿過(guò)固定曲柄6運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)曲柄7，活動(dòng)曲柄7內(nèi)側(cè)或腳蹬軸端頭有伸入凸輪形軌道9與之配合能沿凸輪形軌道9滾動(dòng)或滑動(dòng)的活動(dòng)曲柄軌道導(dǎo)頭11(導(dǎo)頭11可以是圓柱形或雙柱中間卡單軌道形，導(dǎo)頭11或軌道9上可以有滾針或圓柱或球軸承，還可以導(dǎo)頭11上有滾柱、滾輪或防塵軸承等)，從動(dòng)軸是鏈傳動(dòng)的(也有不用鏈傳動(dòng))可左右凸輪形軌道9(也可在左凸輪形軌道)里側(cè)的主動(dòng)軸4上裝大鏈輪5(也可在凸輪形軌道9的外側(cè)主動(dòng)軸上裝大鏈輪，大鏈輪對(duì)應(yīng)曲柄的位置開一長(zhǎng)口，可使活動(dòng)曲柄軌道導(dǎo)頭穿過(guò)并可在開口內(nèi)自由滑動(dòng))，在左右活動(dòng)曲柄端部外側(cè)安裝左右腳蹬或手搖柄。
從圖1圖2中可以看出凸輪形軌道9的上下高和左右寬度雖然和原固定曲柄腳蹬運(yùn)動(dòng)圓形軌跡13的直徑一樣長(zhǎng)，但是凸輪形軌道9的向上向前(右)向心半徑比原固定曲柄腳蹬運(yùn)動(dòng)圓形軌跡13的向上向前半徑要長(zhǎng)，比向下向后用不上力的半徑要短，當(dāng)用力把腳蹬8從最高點(diǎn)向前向下蹬動(dòng)時(shí)，活動(dòng)曲柄7在軌道導(dǎo)頭11的導(dǎo)引下沿凸輪形軌道9向前向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)固定曲柄6繞主動(dòng)軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，使大鏈輪5一起轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)鏈條，由于凸輪形軌跡9的向心半徑逐漸向外伸長(zhǎng)，使腳蹬活動(dòng)曲柄7不斷從固定曲柄6中伸出增長(zhǎng)，由于其半徑比原固定曲柄腳蹬運(yùn)動(dòng)圓形軌跡13半徑長(zhǎng)，自然就省力?；顒?dòng)曲柄增長(zhǎng)越多越省力，當(dāng)?shù)诺酵馆喰诬壍?向心半徑最大時(shí)，此時(shí)力臂變得最長(zhǎng)蹬動(dòng)最輕最省力，由于越蹬越輕，就會(huì)越蹬越快產(chǎn)生加速度和慣性，即使腳蹬8轉(zhuǎn)到前下方向心半徑逐漸減少力臂縮短時(shí)也不會(huì)感到蹬力增加，這樣在較好平路面騎行就可以腳蹬8每轉(zhuǎn)到上前方用力蹬一下，讓其轉(zhuǎn)到前下方就輕蹬用很小的力，利用慣性使腳蹬8到達(dá)最低點(diǎn)進(jìn)行省力；或者腳蹬8轉(zhuǎn)到上前方時(shí)，用力蹬幾圈讓其加速行駛后歇腳，利用慣性滑行，到降速時(shí)再用力加速，由于曲柄省力機(jī)構(gòu)的作用，不用很大的蹬力，速度就能加得很快，自然就歇腳滑行省力了。當(dāng)一只腳蹬從最高點(diǎn)用力蹬到最低點(diǎn)時(shí)，就帶動(dòng)另一只不用力蹬動(dòng)的固定曲柄6迫使活動(dòng)曲柄7沿凸輪形軌道9短向心半徑縮短，讓腳蹬8從下由后向上回轉(zhuǎn)到最高位置，另一只腳接著繼續(xù)蹬，使主動(dòng)軸4不斷轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。由于曲柄省力機(jī)構(gòu)的力臂在從上向下用力時(shí)能比原固定曲柄增長(zhǎng)，不用力回轉(zhuǎn)時(shí)又能縮短，由此達(dá)到省力增速的目的。該機(jī)構(gòu)也可以改裝成手搖曲柄省力機(jī)構(gòu)，用于手動(dòng)機(jī)器。
所述直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、主動(dòng)軸上的變速器和兩邊的曲柄機(jī)構(gòu)，變速器是由主動(dòng)軸上固定行星架的行星齒輪軸上活套齒輪并與固定在機(jī)架支撐架的內(nèi)齒常嚙、與行星齒輪常嚙活套于主動(dòng)軸上并與支撐車輪輻條的變速器殼蓋連接組成的行星變速器；除所述的變速器是行星變速器之外，還可以是定軸變速器，即主動(dòng)軸上固定主動(dòng)齒輪、并與活套在連接機(jī)架支撐架的固定軸上的中間小齒輪常嚙，與中間小齒輪連于一體同樣活套在軸上的中間大齒輪又與活套在主動(dòng)軸并與支撐車輪輻條的變速器殼蓋連接，其特征在于除所述的主動(dòng)軸上變速器兩邊安裝曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有上述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
所述杠桿傳動(dòng)省力人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、杠桿鉸接的主動(dòng)軸曲柄和滑塊之間的從動(dòng)軸及曲柄和變速器，其特征在于除所述的滑塊在從動(dòng)軸后軌道上往復(fù)滑動(dòng)之外，還可以在從動(dòng)軸前后軌道上任復(fù)滑動(dòng)；除所述的主動(dòng)軸上安裝曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有上述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
所述自動(dòng)無(wú)級(jí)變速人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、主動(dòng)軸上左右兩邊有曲柄機(jī)構(gòu)，其特征在于可以互相配合轉(zhuǎn)換工作直徑的主動(dòng)軸上和從動(dòng)軸上分別由兩部份組成的主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪，主從動(dòng)帶輪兩部份間凹糟內(nèi)套傳動(dòng)帶，除所述的主從動(dòng)帶輪分別由相同一對(duì)錐面組成外，還可以主從動(dòng)帶輪各由一個(gè)相同錐面和一個(gè)相同平面帶輪組成；也可由一對(duì)傘狀的主動(dòng)鏈輪和一對(duì)同樣的從動(dòng)鏈輪、主從動(dòng)鏈之間一種特制用鏈條與鏈輪嚙合和摩擦傳動(dòng)，除所述的主動(dòng)軸上安裝曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以安裝上述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
所述模塊式裝配三輪車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、主動(dòng)軸及曲柄機(jī)構(gòu)，其特征在于車架是模塊式裝配，除所述的主動(dòng)軸上安裝曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以安裝上述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
所述齒輪變速人力車，它包括車輪、機(jī)架、轉(zhuǎn)向裝置、車座、其特征在于兩個(gè)以上速比齒輪變速器及主動(dòng)軸和輸出軸，主動(dòng)軸兩端伸出變速器殼外其上有曲柄機(jī)構(gòu)，除變速器輸出軸上和傳動(dòng)軸一端有一對(duì)錐形輪及傳動(dòng)軸另一端和后輪軸或連接右花盤的棘輪或花盤軸上還有一對(duì)錐形齒輪驅(qū)動(dòng)后輪之外，還可以輸出軸在主動(dòng)軸前或后一端伸出譜速器殼外其上有鏈輪(裝小鏈輪的還可以在下后方加一伸開小輪)傳動(dòng)后輪小鏈輪；除所述的主動(dòng)軸上有曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有上述曲柄省力機(jī)構(gòu)。
所述仿生船，它包括船體、動(dòng)力裝置、驅(qū)水裝置的螺旋槳或葉輪槳，其特征在于驅(qū)水裝置還包括由曲柄腳蹬或發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)變速器，增速后再傳動(dòng)一套或兩套以上曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由直線運(yùn)動(dòng)的每個(gè)滑塊直接或通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)各傳動(dòng)一根或兩根以上置于船體兩側(cè)或尾部水平或稍上傾浸入水下的槳葉柱，槳葉柱軸上有一片或兩片垂直于槳葉柱能前后肩動(dòng)像魚劃水樣的槳葉(槳葉也可以做成魚的劃水器樣)，或槳葉柱上徑向有多條軌道、每條軌道內(nèi)有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)骨架、骨架上固定一圓圈形或多邊形像傘面樣能收擾軟的阻水層槳葉；當(dāng)滑塊帶動(dòng)槳葉柱向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，槳葉在水的阻力下能自動(dòng)合擾(單片槳葉在船體兩側(cè)的則貼近船體)，槳葉柱向后運(yùn)動(dòng)時(shí)槳葉會(huì)在水的反作用推力下自動(dòng)伸開到一定角度或最大到與槳葉柱垂直，或槳葉由機(jī)械控制配合槳葉柱前后運(yùn)動(dòng)而開合，推動(dòng)船體向前行駛。這種像魚游一樣的船舶推進(jìn)器，前進(jìn)時(shí)驅(qū)水面積大推力大，收縮后面積小阻力小，比現(xiàn)有船舶推進(jìn)器效率高；除所述的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)主動(dòng)軸上有曲柄腳蹬之外，還可以裝有上述曲柄省力機(jī)構(gòu)。
采用了上述方案，與已有技術(shù)的同型號(hào)規(guī)格級(jí)別的機(jī)器相比，在相同條件下能增二分之一到一倍的力，增速三分之一以上，特別是逆風(fēng)、上坡、長(zhǎng)途或載重行駛，其優(yōu)越性更加明顯，沒有以前機(jī)器的蹬不動(dòng)、行得慢，費(fèi)勁和勞累，速度還提高了很多，不僅輕松，還節(jié)省時(shí)間，提高了效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容量，成本低廉，在廣闊的市場(chǎng)上具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。


圖1圖2是本發(fā)明曲柄省力機(jī)構(gòu)的原理正視側(cè)視示意圖。
圖3是曲柄省力機(jī)構(gòu)第1個(gè)實(shí)施例的鏈傳動(dòng)自行車示意圖。
圖4是曲柄省力機(jī)構(gòu)第1個(gè)實(shí)施例的鏈傳動(dòng)座椅式自行車示意圖。
圖5圖6是曲柄省力機(jī)構(gòu)第2個(gè)實(shí)施例的直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)自行車正視側(cè)視示意圖。
圖7是曲柄省力機(jī)構(gòu)第2個(gè)實(shí)施例的直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)三輪車示意圖。
圖8圖9是曲柄省力機(jī)構(gòu)第3個(gè)實(shí)施例的杠桿傳動(dòng)省力自行車正視俯視示意圖。
圖10圖11是曲柄省力機(jī)構(gòu)第4個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)無(wú)級(jí)變速自行車正視示意圖和俯視剖視圖。
圖12是曲柄省力機(jī)構(gòu)第5個(gè)實(shí)施例的模塊式裝配三輪車示意圖。
圖13是第2個(gè)實(shí)施例直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)自行車三輪車主動(dòng)軸上的定軸變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、小鏈輪 2、后輪軸 3、鏈條 4、主動(dòng)軸 5、大鏈輪 6、固定曲柄 7、活動(dòng)曲柄 8、腳蹬 9、凸輪形軌道 10、凸輪形軌道與機(jī)架固定螺栓 11、活動(dòng)曲柄軌道導(dǎo)頭 12、機(jī)架(車架) 13、原固定曲柄腳蹬運(yùn)動(dòng)圓形軌跡 14、車把前叉 15、靠背 16、座椅 17、變速器 18、后車輪 19、車蓬伸縮桿或傘柄偏心卡柄 20、車架前管 21、轉(zhuǎn)向軸 22、轉(zhuǎn)向軸承 23、車廂轉(zhuǎn)向管 24、轉(zhuǎn)向螺帽 25、轉(zhuǎn)向扶手 26、車蓬 27、車廂 28、主動(dòng)左曲柄 29、主動(dòng)右曲柄 30、左杠桿 31、從動(dòng)左曲柄32、左杠桿移動(dòng)支點(diǎn) 33、從動(dòng)右曲柄 34、右杠桿 35、杠桿左支點(diǎn)內(nèi)側(cè)軌道 36、杠桿右支點(diǎn)外側(cè)軌道 37、右杠桿移動(dòng)支點(diǎn) 38、杠桿支點(diǎn)軌道支撐架 39、主動(dòng)平帶輪 40、主動(dòng)錐形帶輪 41、彈簧 42、中接頭 43、主從動(dòng)帶輪自行車轉(zhuǎn)換杠桿 44、杠桿支點(diǎn) 45、車架平叉 46、傳動(dòng)帶 47、刺輪 48、右花盤 49、從動(dòng)錐形帶輪 50、從動(dòng)平帶輪 51、縱梁與車架連接螺栓 52、前縱橫梁裝配螺栓 53、車廂轉(zhuǎn)動(dòng)支承 54、車梁 55、車廂架 56、車廂減震彈簧 57、后縱橫梁裝配螺栓 58、車廂開關(guān)栓 59、車廂活頁(yè) 60、車輪輻條孔 61、變速器殼 62、主動(dòng)齒輪 63、中間齒輪 64、從動(dòng)齒輪 65、滾針軸承 66、連接從動(dòng)軸變速器蓋。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在圖3所示的鏈傳動(dòng)自行車中，采用了24″車輪，使輪距保持在500-550mm左右與26″車軸距差不多，車座立管0-10°留出腳蹬到前輪規(guī)定不小89mm安全距離，曲柄的向前長(zhǎng)度可在220-280mm之間，主動(dòng)軸4和后找軸2右側(cè)與現(xiàn)有自行車一樣裝大鏈輪5和小鏈輪1及鏈條3，為了使鏈傳動(dòng)省力，大鏈輪一般要降低軸心，盡量使鏈條緊邊保持水平，還要留有腳蹬最低離地距離80-130mm，本實(shí)施例取120mm與26現(xiàn)有車100-120mm差不多，這樣就可確定凸輪形軌道9的軸心(與主動(dòng)軸4同心)和最大向心半徑220-280mm，最小向心半徑100mm，最高向心半徑180-200mm，最低向心半徑140mm，用鋼板(也可用鋁金或復(fù)合塑料等材料)沖壓成兩個(gè)相同凸輪形軌道9凹槽(弧形過(guò)渡要圓滑沒有死角)，用螺栓將凸輪形軌道9凹槽固定在機(jī)架12左右兩側(cè)，使與主動(dòng)軸4同心，最大向心半徑向正前略向上，主動(dòng)軸4兩端裝左右固定曲柄6做成長(zhǎng)80-120mm、中段或下部有和主動(dòng)軸4端部配合裝配的形狀，并不露出主動(dòng)軸4兩端頭，固定曲柄6兩頭端部外側(cè)有套裝長(zhǎng)方體活動(dòng)曲柄7的凸部，活動(dòng)曲柄7長(zhǎng)300-340mm，能在固定曲柄6兩端凸部中按固定方向滑動(dòng)，腳蹬8的左右軸頭加長(zhǎng)做稍細(xì)一點(diǎn)作為軌道導(dǎo)頭，穿過(guò)活動(dòng)曲柄7端頭螺孔，再在導(dǎo)頭上套滾筒或滾輪，并擰緊使導(dǎo)頭伸進(jìn)凸輪形軌道9，導(dǎo)頭能沿軌道9滾動(dòng)帶動(dòng)活動(dòng)曲7轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)施例只需調(diào)整凸輪形軌道9最高、最低、最長(zhǎng)、最短向心半徑，就可適用其他規(guī)格型號(hào)的自行車和三輪車及變速車等，總長(zhǎng)度與電動(dòng)自行車和28車差不多，不超過(guò)1840mm。假如一個(gè)人騎一輛26變速車(車輪直徑660mm，即車輪每轉(zhuǎn)一周行駛3.14×660＝2.07m)，以速比3(i＝48/16，與普通自行車一樣)行駛，曲柄(力臂長(zhǎng)165mm)每轉(zhuǎn)一周，車輪向前行駛6.2mm(2.07m×3)，突然遇大風(fēng)使蹬騎困難，將速比變?yōu)?(i＝40/20)后方能正常騎行，但車速卻降低了一倍(即曲柄每轉(zhuǎn)一周車輪行駛2.07×2＝4.1m)。如果采用本實(shí)施例把凸輪形軌道9最大向心半徑曲柄力臂增長(zhǎng)到220mm，就可以在同樣大風(fēng)中不降低車速照樣行駛。
在圖4所示的鏈傳動(dòng)座椅式自行車實(shí)施例中，為了縮短軸距增加輪距、降低重心，采用20″車輪(φ508mm)輪距大500-600mm，座椅16四條腿固定在車架12兩邊平叉上，座椅距地高600-650mm腳蹬8距地面最高450-550mm，最低120-130mm，凸輪形軌道9前短后長(zhǎng)、上長(zhǎng)下短可使力臂增長(zhǎng)，固定曲柄6長(zhǎng)100mm，中間固定在主動(dòng)軸4端頭，活動(dòng)曲柄7最長(zhǎng)350mm、向前長(zhǎng)140mm、最低110mm，主動(dòng)軸4距前輪240mm，比后輪軸2低20mm，座椅靠背15可稍過(guò)后輪軸2距前叉車把14長(zhǎng)600-750mm，大鏈輪5在固定曲柄6內(nèi)側(cè)，也可把車把作成上半圓形(半個(gè)汽車方向盤)，便于長(zhǎng)距離操縱轉(zhuǎn)向。
本實(shí)施例還可后輪采用18″、22″、24″、26″輪，腳蹬8離地140mm、150mm，主動(dòng)軸4比后輪軸低0-50mm、最高向心半徑300-350mm，座椅16高600-700mm，座椅靠背15到主動(dòng)軸4距離700-900mm，因座椅16距車把前叉較遠(yuǎn)，為便于轉(zhuǎn)向操縱，可把車把后移用軸安裝在車架12上可轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸上有橫桿與前叉上橫桿平行，左端或右端用桿鉸接或用平行鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)相連。為轉(zhuǎn)彎靈活便于操縱，可縮短軸距，因座位低是座姿，前輪采用8″-12″輪，8″-10″輪還可以安在凸輪形軌道9向前向心半徑中間前下方，座椅靠背15到握手把600-700mm，為防前翻車架前管不能低于座椅16，靠背15在后輪軸2后方的，為防后翻可在后車輪后增加一個(gè)離地5-15mm的支撐小輪，整車長(zhǎng)1000-1500mm，整車長(zhǎng)在1米左右的時(shí)速不超過(guò)10KM，后面掛個(gè)手提購(gòu)物筐可作休閑購(gòu)物車，老年人騎上兩腳容易觸地。上述車還可以改裝成三輪車，三輪車中軸上還可加齒輪變速器，使車輕松快速。
實(shí)施例2本實(shí)施例是在先申請(qǐng)的一種直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)自行車上曲柄換裝本發(fā)明曲柄省力機(jī)構(gòu)，該說(shuō)明書CN1215012A中公開了在自行車輪軸兩端直接安裝曲柄腳蹬裝置，輪軸上中間裝變速器。該變速器是在車輪軸中間固定行星架，行星軸上套行星齒輪，與行星齒輪常嚙的內(nèi)齒輪軸中間固在車架支撐車輪的架上，另一活套在車輪軸上與行星齒輪常嚙有棘輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)齒輪與變速器蓋連接，變速器殼與蓋將整套變速齒輪封閉起來(lái)，殼與蓋兩周邊有車輪輻條孔。該行星齒輪變速器的缺點(diǎn)是，當(dāng)車輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隨輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的行星架和軸及齒輪會(huì)聲生離心力，使輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，當(dāng)然也可以增加對(duì)稱行星架和齒輪來(lái)平衡，但要達(dá)到很好配合，精度必須很高，使成本增加。本發(fā)明還提供一種定軸齒輪變速器，如圖13所示，在主動(dòng)軸(車輪軸)4上固定安裝主動(dòng)齒輪62，與主動(dòng)齒輪62常嚙的中間齒輪63的軸固定在支承主動(dòng)軸4的機(jī)架12上，與中間齒輪63常嚙的有棘輪47的從動(dòng)齒輪64用滾針軸承(其它帶油軸承軸套也可)65支承傳動(dòng)變速器殼61，也可通過(guò)從動(dòng)套軸與變速器蓋66連接，變速器殼與蓋66將整套齒輪封閉起來(lái)，殼與蓋兩周邊有車輪輻條孔60。
在圖5圖6所示實(shí)施例中，車輪18采用26″輪，后輪軸2中間裝變速器17使其成為一套整體(這種變速器因變速齒輪密封內(nèi)藏，不受塵土雨水侵襲，能得到很好潤(rùn)滑，不用維護(hù)保養(yǎng)，一般四五年不用打開，換輪胎時(shí)可整體卸下)，在主動(dòng)軸4左右兩邊裝上標(biāo)準(zhǔn)球軸承，然后將固定曲柄6安裝在后輪軸2的左右兩端，套進(jìn)凸輪形軌道9，凸輪形軌道9形狀做成類似短道賽艇比賽手劃動(dòng)漿運(yùn)動(dòng)軌跡，便于蹬力的發(fā)揮產(chǎn)生更大的力矩，前上方長(zhǎng)250-350mm，前下方傾斜向下到最低距軸心180mm(離地150mm)向后最短100mm，手撐車把身體向前傾，使蹬姿與軌道前下方盡量相一致，變速器速比可提高到4與公路車一樣或把變速傳動(dòng)比提高到2.4-5，用一般蹬力可達(dá)到電動(dòng)自行車最高限速20km/h，固定曲柄6內(nèi)裝入活動(dòng)曲柄7及腳蹬8，把活動(dòng)曲柄7上軌道導(dǎo)頭11放入左右凸輪形軌道9的凹槽內(nèi)，把主動(dòng)軸4上左右軸承裝入機(jī)架12的左右支撐架固定，再把凸輪形軌道9周邊幾點(diǎn)用螺栓10固定在機(jī)架上。
圖7示出的直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)三輪車中，后輪采用26″輪，前輪用12″輪，凸輪形軌道9最大向心半徑向前方或前上方，長(zhǎng)250-300mm，向心半徑最高160-170mm、最低170-190mm、離地140-150mm，變速器17速比提高到2.4-3，插車座的車架立管支撐在后車輪軸上左右兩邊，其夾角5°到-5°，固定曲柄6和活動(dòng)曲柄7及變速器17和凸輪形軌道9等的裝配方式與上述直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)自行車一樣，把和自行車套前叉作用一樣的車架前管20放入車廂上下轉(zhuǎn)向管23之間，從下插入轉(zhuǎn)向軸21，上下墊轉(zhuǎn)向軸承22，用轉(zhuǎn)向螺帽24固定。車廂27后板上有略高于車座的橫轉(zhuǎn)向扶手25，轉(zhuǎn)向扶手25兩邊管內(nèi)插車蓬26或中間插傘柄，用車蓬伸縮桿或傘柄偏心卡柄19卡緊或放松取下。這種三輪車還可三輪一樣大或造成客運(yùn)三輪車。
本實(shí)施例直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)人力車還可改裝成各種變形車，如把自行車車座后移到后輪軸后0°-10°，可縮短軸距和整車長(zhǎng)度，為防止上坡或前撞的可能后翻，可在后車輪后增加個(gè)離地10mm左右的支撐小輪，把凸輪形軌道最大向心半重改在前方即可；如把后小輪后移距后驅(qū)動(dòng)輪300-400mm觸地?fù)Q充氣輪胎，前輪和驅(qū)動(dòng)輪縮短到120-200mm可以托運(yùn)重物或載人；在后驅(qū)動(dòng)輪軸上加裝小鏈輪、中間加速比相同大鏈輪和曲柄腳蹬的雙人騎蹬自行車；在大驅(qū)動(dòng)輪后面再加離地小支撐輪、車座在車軸垂線后5-10°，前小輪8-12″上面有掛托手提購(gòu)物筐，車架前管下面左右有寬20-30mm兩個(gè)支架可轉(zhuǎn)動(dòng)φ40-φ60mm實(shí)心小輪，可伸縮(后套前)縱車架水平在后輪上方，停車或購(gòu)物時(shí)將兩前小輪轉(zhuǎn)下觸地向后縮短，可到1米以內(nèi)，減少占地面積，騎行時(shí)伸長(zhǎng)固定，支起小輪；后輪驅(qū)動(dòng)還可以造成速比不高、整車很短、可變手推步行為騎行，省時(shí)省力的嬰幼兒、老年人、病人三輪車。為防止后輪驅(qū)動(dòng)車弄臟褲腿，可在后輪外面加裝透明塑料罩或鐵、鋁皮罩等。
實(shí)施例3本實(shí)施例是把在先申請(qǐng)的一種杠桿傳動(dòng)省力機(jī)構(gòu)的曲柄換裝本發(fā)明曲柄省力機(jī)構(gòu)。在一種杠桿傳動(dòng)省力機(jī)構(gòu)(CN1079512C)的說(shuō)明書公開了在一種曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)架上的主動(dòng)軸及其主動(dòng)曲柄與滑塊之間裝有從動(dòng)軸及從動(dòng)曲柄，從動(dòng)曲柄由與主動(dòng)曲柄和滑塊鉸鏈的杠桿(連桿)壓動(dòng)，通過(guò)變速器使從動(dòng)軸提高轉(zhuǎn)速?；瑝K只能在從動(dòng)軸后往復(fù)滑動(dòng)，本發(fā)明還提供一種滑塊可以越過(guò)從動(dòng)軸，可在從動(dòng)軸前后往復(fù)滑動(dòng)(滾動(dòng))的機(jī)構(gòu)，可以省更多的力。即把滑塊雙軌道做成比從動(dòng)軸直徑寬的槽形，滑塊支承在兩條滑軌槽的上下邊，就可使滑塊的支承點(diǎn)越過(guò)從動(dòng)軸；或者把滑軌裝在從動(dòng)軸上面，或再把從動(dòng)曲柄端頭上彎，都可實(shí)現(xiàn)滑塊越過(guò)從動(dòng)軸。
在圖8圖9所示的實(shí)施例中，采用24″輪(φ610mm)，把主動(dòng)軸4升高到離地335mm(比后輪軸高30mm)，主動(dòng)軸4到后輪軸距離370mm，主動(dòng)左右曲柄28、29長(zhǎng)(以下均指有效長(zhǎng)度)200mm，從動(dòng)左右曲柄31、33長(zhǎng)60mm，一端鉸鏈在主動(dòng)左右曲柄28、29端頭、一端支承在左右移動(dòng)支點(diǎn)(滑塊)32、37的左右杠桿(連桿)30、34長(zhǎng)550mm，杠桿左右支點(diǎn)(滑塊)內(nèi)外側(cè)軌道35、36是雙軌又是自行車平叉，后端還有杠桿支點(diǎn)軌道支撐架38支撐車架上，主動(dòng)曲柄28、29和從動(dòng)曲柄31、33及左右杠桿移動(dòng)支點(diǎn)32、37可以在雙軌軌道35、36間轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。再在主動(dòng)左右曲柄28、29外側(cè)加一根相同曲柄，軸頸上套裝左右杠桿30、34端頭，與主動(dòng)軸4同心的左右曲軸軸頸支承于左右外側(cè)軌道36和自行車機(jī)架上，在主動(dòng)軸4兩端(也就是左右曲軸軸頸的端頭)裝固定曲柄6和活動(dòng)曲柄7，在左右外側(cè)軌道36和自行車機(jī)架上裝凸輪形軌道9，當(dāng)?shù)艅?dòng)腳蹬使活動(dòng)曲柄沿凸輪形軌道9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就帶動(dòng)主動(dòng)曲柄28、29傳動(dòng)杠桿30、34一端做圓周運(yùn)動(dòng)，另一端支承在軌道35、36上的支點(diǎn)(滑塊)32、37就被拉著在軌道35、36上作往復(fù)移動(dòng)(滾動(dòng)或滑動(dòng))，從而壓動(dòng)從動(dòng)左右曲柄31、33轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)后輪軸及變速器轉(zhuǎn)動(dòng)，使車向前行駛。
用該杠桿傳動(dòng)省力和曲柄省力機(jī)構(gòu)相結(jié)合的車能省好多倍的力。以上述圖8圖9實(shí)施例的數(shù)據(jù)為例。根據(jù)杠桿原理重量×重臂＝力×力臂，假設(shè)重量不變，即力＝重臂/力臂，當(dāng)主動(dòng)曲柄28轉(zhuǎn)到正前方時(shí)，壓動(dòng)從動(dòng)曲柄31也轉(zhuǎn)到正前方(成一直線)，此時(shí)力臂最長(zhǎng)，重臂最短，最省力，此時(shí)力＝60(從動(dòng)曲柄)-[370(主動(dòng)軸到從動(dòng)軸距離)+200(主動(dòng)曲柄長(zhǎng))-550(杠桿長(zhǎng))]/550(力臂)＝40/550＝0.073，也就是可以省力13.75倍(當(dāng)然還應(yīng)減去摩擦消耗的力和其它阻力)。如果相同規(guī)格的鏈傳動(dòng)車速比也相同，曲柄長(zhǎng)165mm，能省力＝165/60＝2.75倍(相對(duì)主從曲柄比而言)，可見杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)比鏈轉(zhuǎn)動(dòng)能多省11倍的力，加上曲柄省力機(jī)構(gòu)后，其省力效果還可在此基礎(chǔ)上成倍增加，這樣，就可以用很小的力，達(dá)到很高的速度。據(jù)有關(guān)權(quán)威部門測(cè)定，成人男子騎自行車長(zhǎng)時(shí)間輸出功率是0.147kw短時(shí)間(15min)0.221kw，最高輸出功率為(10S)0.515kw；電動(dòng)自行車電機(jī)的額定功率一般是0.180kw，最大功率0.250kw，就是說(shuō)只要把成人男子騎自行車長(zhǎng)時(shí)間輸出功率0.147kw增加一倍就可達(dá)到電動(dòng)自行車的輸出功率。如果在上述杠桿傳動(dòng)曲柄省力機(jī)構(gòu)省力11倍的基礎(chǔ)上，再將曲柄力臂增加1倍(165×2)，則可把人的輸出功率提高到0.147×11×12＝3.2kw，除去力的摩擦等其它損耗后，至少和50摩托車(2.06kw)發(fā)動(dòng)機(jī)功率差不多，用很少的力，很輕松就能使自行車像電動(dòng)自行車一樣行駛。
該機(jī)構(gòu)還可把兩對(duì)以上曲柄省力機(jī)和杠桿傳動(dòng)省力機(jī)構(gòu)并聯(lián)，等角錯(cuò)位在同一主動(dòng)和從動(dòng)曲軸上可把最省力段從轉(zhuǎn)一周一次不均勻變?yōu)檗D(zhuǎn)一周兩次以上，對(duì)數(shù)越多越均勻越省力；并且可以把一對(duì)或兩對(duì)以上杠桿傳動(dòng)省力機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)主從動(dòng)軸距離較遠(yuǎn)的傳動(dòng)，使其更省力?？梢栽斐隹拓浫嗆?、兩人以上蹬動(dòng)的四輪車及旅游觀光的自助多輪車、人蹬動(dòng)和機(jī)動(dòng)(電動(dòng)、燃油、燃?xì)獾?相結(jié)合的多動(dòng)力車等。還可造清潔掃地車，即通過(guò)另一套變速齒輪使轉(zhuǎn)速增到很高，傳動(dòng)吸氣裝置，通過(guò)車前的吸管將地上垃圾吸入后垃圾廂。
實(shí)施例4本實(shí)施例是把在先申請(qǐng)的一種自行車無(wú)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的曲柄換裝本發(fā)明曲柄省力機(jī)構(gòu)。在一種自行車無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(CN2372226Y)的說(shuō)明書中公開了由一對(duì)相同的主動(dòng)帶輪和一對(duì)與之匹配相同的從動(dòng)帶輪及傳動(dòng)帶和機(jī)架組成，可以相互轉(zhuǎn)換工作直徑的自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了減少寬度，主從動(dòng)帶與它還可以如圖10和圖11做成在后輪軸2上后車輪18的右邊里側(cè)裝從動(dòng)平帶輪50及主動(dòng)平帶輪39、外側(cè)裝從動(dòng)錐形帶輪49及主動(dòng)錐形帶輪40，主動(dòng)帶輪39、40和從動(dòng)帶輪49、50的凹槽間套傳動(dòng)帶46，從動(dòng)平帶輪50通過(guò)棘輪47傳動(dòng)裝輻條的右花盤48，右邊車架平叉45中間有控制主動(dòng)錐形帶輪40與從動(dòng)錐形帶輪49相互轉(zhuǎn)換的杠桿支點(diǎn)44，為不影響主從動(dòng)帶輪自動(dòng)轉(zhuǎn)換杠桿43的運(yùn)動(dòng)，車架平叉45是彎形錯(cuò)開的，主動(dòng)軸機(jī)架中接頭42內(nèi)裝有軸承，主動(dòng)錐形帶輪40外側(cè)有壓緊彈簧41，在主動(dòng)軸兩端裝固定曲柄6和活動(dòng)曲柄7，活動(dòng)曲柄軌道導(dǎo)頭11導(dǎo)入凸輪形軌道9內(nèi)，用凸輪形軌道與機(jī)架固定螺栓10固定。
實(shí)施例5目前在用的無(wú)論平板三輪還是小三輪車等，車架都是由生產(chǎn)廠家焊裝好再裝成整車后出售的，由于體積較大及怕碰撞擠壓，不便于運(yùn)輸?shù)仍?，所以現(xiàn)在三輪車都是小批量當(dāng)?shù)厣a(chǎn)當(dāng)?shù)劁N售，難以形成大批量的規(guī)模生產(chǎn)和效益，致使生產(chǎn)、工藝、設(shè)備都很落后，質(zhì)量很難保證。本實(shí)施例除提供一種三輪車曲柄省力機(jī)構(gòu)外，還提供一種標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn)、拆裝容易、運(yùn)輸方便的模塊式裝配三輪車，圖12示出了這種曲柄省力模塊式裝配三輪車示意圖。裝車座的立管和中接頭以前部份的上管、下管、前管像自行車一樣因?yàn)檎眠\(yùn)輸，可焊為一個(gè)整體機(jī)架12，將縱橫梁54各做成有螺栓孔的標(biāo)準(zhǔn)單根梁，兩根縱梁和前后橫梁用后縱橫梁裝配螺栓57和前縱橫梁裝配螺栓52裝配固定起來(lái)，同時(shí)把后支撐架上端用螺栓與立管上端固定，下端用前縱橫梁裝配螺栓52固定，兩縱梁中段焊裝有裝后輪軸2和軸承的裝置，兩根縱梁從前縱橫梁裝配螺栓52孔前部向里彎向前伸并攏把從中接頭向后伸部分車架夾在中間用兩個(gè)縱梁與架連接螺栓51前后固定，左右縱梁前段上還有車廂轉(zhuǎn)動(dòng)支承53，后段有安裝車廂減震彈簧56的支座。車廂轉(zhuǎn)動(dòng)支承53架固定在車廂架55上，車廂架后段還有彈簧56的定位桿直穿過(guò)車梁54，車廂架55也做長(zhǎng)方四邊形，底部和兩側(cè)車廂架55上有4個(gè)裝配打開轉(zhuǎn)動(dòng)活頁(yè)59，上邊有車廂開關(guān)栓58，車廂板用螺栓或焊接固定在車廂架55上，縱橫車梁54和縱橫車廂架55做成幾種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，就能組裝不同長(zhǎng)短、寬窄的大小車梁和車廂，前機(jī)架主動(dòng)軸到前管中心線的水平距離做成590-750mm幾種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格機(jī)架12，根據(jù)不同用途和需要，把機(jī)架12，和縱橫車梁54及縱橫車廂架55或座椅搭配，就可組裝出從20″到26″不同寬窄長(zhǎng)短的大小客貨平板或廂式三輪車，再配以不同傳動(dòng)比的大鏈輪5和小鏈輪1及相應(yīng)的固定曲柄6和活動(dòng)曲柄7及凸輪形軌道9。這種大規(guī)模生產(chǎn)的三輪車，制造成本低，質(zhì)量有保證，銷售商就能組裝。
實(shí)施例6當(dāng)前鏈變速自行車存在的缺陷是中低檔車使用久點(diǎn)變速困難、有噪音、變速不可靠等，高檔車采用材質(zhì)好，制造精度高，還增加輔助裝置，但成本高、售價(jià)貴，一般人難以接受。三輪車因傳動(dòng)力大，用鏈輪變速很難實(shí)現(xiàn)，目前市面上還沒有變速三輪車，而三輪車變速是最能減輕蹬車勞動(dòng)強(qiáng)度和提高運(yùn)輸效益的。本實(shí)施例除提供曲柄省力機(jī)構(gòu)外，還提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、潤(rùn)滑好、成本較低、傳遞力大、換檔容易、沒有噪音、使用壽命長(zhǎng)，可裝在各種規(guī)格自行車、三輪車中接頭位置的三軸式齒輪變速器。車架中接頭處做成與變速器前后寬的“凹”形，將變速器裝在凹口里用螺栓固定，也可將變速器殼焊裝或制成與機(jī)架一體。三軸式齒輪變速器由裝在一個(gè)平面的主動(dòng)軸(又稱中軸或輸入軸)、中間軸和輸出軸構(gòu)成，主動(dòng)軸和中間軸上左邊固定有常齒齒輪，中間軸右側(cè)的外花鍵軸上套有能軸向移動(dòng)的二個(gè)以上齒的塔形齒輪，輸出軸可在前也可在后，其上右側(cè)固定有與中間軸上塔形齒輪對(duì)應(yīng)配套速比但錯(cuò)位的齒輪(例如采用三速，一般自行車速比可選低檔2、中檔3(與現(xiàn)有普通26″自行車同)、高檔3.6；三輪車可選低檔1.8、中檔2.2、高檔2.6-2.8，就能輕松適應(yīng)上坡、頂三四級(jí)風(fēng)和好路面輕松和快速行駛，裝上曲柄省力機(jī)構(gòu)后，可視力臂增長(zhǎng)情況適當(dāng)增加速比檔數(shù)和提高速比)，三軸都用軸承支承在變速器殼上，輸出軸右端伸出變速器殼，端頭裝小鏈輪通過(guò)鏈條傳動(dòng)后輪小鏈輪(為減少摩擦損失為和磨損鏈條，還可在主動(dòng)軸后下方增加伸開鏈條的小鏈輪，小鏈輪支撐在機(jī)架上，也可加彈簧伸開，可調(diào)節(jié)鏈條松緊)，用變速器蓋將整套變速齒輪密封起來(lái)，保證潤(rùn)滑，蓋上有像汽車變速器蓋一樣的孔和裝變速撥叉的軸，變速撥叉活卡在中間軸塔齒的軸頸上，撥動(dòng)滑動(dòng)塔形齒輪與輸出軸相應(yīng)齒輪嚙合就能實(shí)現(xiàn)變速(如三速變速器撥叉在中央中檔齒輪嚙合，其它兩檔齒輪錯(cuò)開互不接觸，車以中速行駛，向左撥中速齒輪脫離嚙合，低速齒輪嚙合，高速齒輪不接觸，同樣右撥高速齒輪嚙合，中速齒輪脫離嚙合，變速只能逐級(jí)變，不能跳躍從低檔一下到高檔，否則蹬動(dòng)困難)，手撥器安裝在車把中間右側(cè)或轉(zhuǎn)動(dòng)把手套變速并提示擋位數(shù)；主動(dòng)軸左右兩端也伸出變速器殼比輸出軸右端伸出長(zhǎng)，兩端裝曲柄省力機(jī)構(gòu)，曲柄省力機(jī)構(gòu)的制造和安裝方法與上述實(shí)施例同。
該實(shí)施例還可輸出軸在后右端不伸出變速器殼，在變速器內(nèi)輸出軸上右邊增加一個(gè)直齒錐齒輪和從后穿過(guò)變速器殼的傳動(dòng)軸上的一個(gè)直齒錐齒輪嚙合，也可用加工難點(diǎn)的曲齒錐齒輪機(jī)構(gòu)或螺旋齒輪機(jī)構(gòu)或蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)改變力的傳遞方向，傳動(dòng)軸另一端和后輪軸上還有一對(duì)直齒錐齒輪，還原方的傳遞方向傳動(dòng)后輪軸，驅(qū)動(dòng)后輪向前行駛。
由于自行車、三輪車裝主動(dòng)軸(中軸)位置空間較大，這種變速器還可在變速齒與軸間采用內(nèi)齒和同步器，把檔數(shù)增加到4-9檔或更多，以適應(yīng)不同需要。
權(quán)利要求
1.一種曲柄省力機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)架、主動(dòng)軸及其上一對(duì)固定曲柄，其特征在于固定曲柄導(dǎo)軌內(nèi)有活動(dòng)曲柄，活動(dòng)曲柄內(nèi)側(cè)有軌道導(dǎo)頭能沿固定在機(jī)架上的凸輪形軌道轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述曲柄省力機(jī)構(gòu)，其特征在于凸輪形軌道可以是任何弧形，其最大向心半徑可以在前上方或正前方，也可以在后上方或前下方；凸輪形軌道上可以有軸承，或活動(dòng)曲柄軌道導(dǎo)頭上有滾輪或軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述曲柄省力機(jī)構(gòu)，其特征在于固定曲柄垂直于主動(dòng)軸或延長(zhǎng)其對(duì)面或?qū)ΨQ或不對(duì)稱，固定曲柄還可以在主動(dòng)軸旁邊一面或直伸到另一面；固定曲柄導(dǎo)軌斷面呈中空矩形或橢圓形、工字形或圓形，或只在中空固定曲柄兩端里面或固定曲柄兩端外側(cè)有導(dǎo)軌，固定曲柄導(dǎo)軌上還可以有軸承或滾輪。
4.一種鏈傳動(dòng)人力車，它包括車輪、鏈條鏈輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、其特征在于它裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
5.一種直接蹬輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、主動(dòng)軸上變速器和兩邊曲柄機(jī)構(gòu)，其特征在于除所述的主動(dòng)軸上的曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
6.一種杠桿傳動(dòng)省力人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，杠桿鉸接的主動(dòng)軸曲柄和滑塊之間的從動(dòng)軸及曲柄和變速器，其特征在于除所述的主動(dòng)軸上的曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
7.一種自動(dòng)無(wú)級(jí)變速人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置，主動(dòng)軸上曲柄機(jī)構(gòu)、分別由兩部分組成可以互相配合轉(zhuǎn)換工作直徑的主從動(dòng)輪和傳動(dòng)裝置，其特征在于除所述的主從動(dòng)輪各是一對(duì)帶輪、兩對(duì)帶輪之間凹槽內(nèi)套傳動(dòng)帶之外，還可以是兩對(duì)相同傘狀主從鏈輪、主從動(dòng)鏈輪之間用鏈條傳動(dòng)；除所述的主動(dòng)軸上曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
8.一種齒輪變速人力車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、其特征在于兩個(gè)以上速比的齒輪變速器及主動(dòng)軸兩端曲柄機(jī)構(gòu)，除變速器輸出軸上和傳動(dòng)軸一端有一對(duì)錐形齒輪及傳動(dòng)軸另一端和后輪軸或花盤軸上還有一對(duì)錐形齒輪驅(qū)動(dòng)車輪之外，還可以輸出軸在主動(dòng)軸前或后、一端伸出變速器殼其上有鏈輪傳動(dòng)后輪鏈輪；除所述的主動(dòng)軸上有曲柄之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
9.一種模塊式三輪車，它包括車輪、轉(zhuǎn)向裝置、車座、主動(dòng)軸及曲柄機(jī)構(gòu)，其特征在于車架是模塊式裝配的，除所述的主動(dòng)軸上曲柄機(jī)構(gòu)之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
10.一種仿生船，它包括船體、驅(qū)動(dòng)船的曲柄腳蹬或發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于驅(qū)水裝置是一套或兩套以上曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，各滑塊傳動(dòng)一根或兩根以上置于船體兩側(cè)或尾部浸入水下的槳葉柱，槳葉柱軸上有一片或兩片垂直于槳葉柱像魚劃水樣槳葉，或槳葉柱徑向兩條以上軌道內(nèi)能轉(zhuǎn)動(dòng)的骨架上有一圈阻水層槳葉，槳葉能隨槳葉柱在水中前后運(yùn)動(dòng)并張開到一定角度和合攏；除所述驅(qū)動(dòng)船的曲柄腳蹬之外，還可以裝有如權(quán)利要求1或2或3所述的曲柄省力機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種曲柄省力機(jī)構(gòu)，技術(shù)特征是由主動(dòng)軸和固定曲柄上的活動(dòng)曲柄沿凸輪形軌道轉(zhuǎn)動(dòng)使曲柄作功時(shí)力臂增長(zhǎng)，不作功時(shí)力臂縮短，達(dá)到省力增速。將本發(fā)明裝在自行車、三輪車或游船等人力驅(qū)動(dòng)機(jī)器上，與已有的同樣機(jī)器相比，在相同條件下能增二分之一到一倍的力，增速三分之一以上，特別是逆風(fēng)、上坡、長(zhǎng)途或載重行駛，其優(yōu)越性更加明顯，沒有以前機(jī)器的蹬不動(dòng)、行得慢、費(fèi)勁和勞累，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，適用各種人力機(jī)器。
文檔編號(hào)B62M3/06GK1394786SQ02125999
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者黃昌友 申請(qǐng)人:黃昌友