專利名稱：一種非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種非機(jī)動(dòng)車的鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，尤其是一種非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
自行車是一種傳統(tǒng)的人力驅(qū)動(dòng)交通工具。如今，隨著時(shí)代的發(fā)展，它除了作為交通工具外，更多地成為人們在運(yùn)動(dòng)、休閑、競賽、保健和康復(fù)中不可缺少的器械了。因而，出現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)車、輕便車、折疊車、獨(dú)輪車、場地賽車和健身車等等不同類型的自行車。
如圖1所示，曲柄鏈輪是自行車中將騎車人的蹬踏力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力的核心部件，現(xiàn)在常見的曲柄鏈輪實(shí)際構(gòu)成了一付杠桿，曲柄是主動(dòng)臂，鏈輪是被動(dòng)臂。在自行車運(yùn)行中，主動(dòng)臂的實(shí)際長度是隨時(shí)變化的。它可用曲柄的長度乘以曲柄所在的位置與蹬踏力方向之間夾角α的正弦值(sinα)來表示。而被動(dòng)臂的實(shí)際長度是不變的。
人們在騎自行車時(shí)，腿部的發(fā)力能力是與膝關(guān)節(jié)角度大小成正比。人們在蹬踏自行車時(shí)，在曲柄運(yùn)轉(zhuǎn)到不同角度上感受到的阻力差別是很大的。例如，當(dāng)曲柄的位置與蹬踏力方向夾角為30度時(shí)，主動(dòng)臂為曲柄長度的1/2。此時(shí)，腳踏板的位置接近于運(yùn)轉(zhuǎn)周期中的最高位置，膝關(guān)節(jié)角度必然較小。腿部發(fā)力能力處于較低范圍中。當(dāng)曲柄的位置與蹬踏方向夾角為90度時(shí)，主動(dòng)臂與曲柄等長。而此時(shí)腳踏板處于運(yùn)轉(zhuǎn)周期中的中部，膝關(guān)節(jié)角度已初步打開，腿部發(fā)力能力處于中等范圍中。由于被動(dòng)臂長度不變，這兩處的阻力值是相等的。但主動(dòng)臂長度和腿部發(fā)力能力的差別使騎車人感受到的蹬踏阻力差別應(yīng)在1～2倍左右。人們在騎車上坡時(shí)這種感受最強(qiáng)烈。這是這種曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)在用作一般交通工具的自行車上的一個(gè)重大缺陷。
各種類型的自行車，由于使用目的等的不同，對其設(shè)計(jì)要求也有很大區(qū)別作為日常交通工具用的，要求是在常用車速下盡可能的輕便；賽車的要求是能盡力提高騎車人蹬踏力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力的效率；健身、康復(fù)車則要求在蹬踏過程中能出現(xiàn)設(shè)定的阻力變化。
而對這些，新型自行車的設(shè)計(jì)者們必然要對曲柄鏈輪結(jié)構(gòu)提出新的技術(shù)方案?，F(xiàn)在最流行的是設(shè)置一組大小不同的大鏈輪，但是，這樣仍然無法調(diào)節(jié)騎車人在蹬踏自行車時(shí)所感受到的阻力的周期性變化，它沒能克服傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的缺陷。
還有一類方案是將大鏈輪設(shè)計(jì)成非圓形狀，此類設(shè)計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)中不勝枚舉，但真正流行的卻很鮮見。下面將對此進(jìn)行分析。
非圓鏈輪的主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想就是通過不斷改變大鏈輪的半徑，使被動(dòng)臂按照設(shè)計(jì)要求變化，從而使蹬踏阻力也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，以達(dá)到不同的使用目的。人們依據(jù)自己的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了形狀各異的非圓鏈輪，但事實(shí)上往往達(dá)不到他們的設(shè)計(jì)效果。究其原因是，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的曲柄鏈輪組成中，被動(dòng)臂的實(shí)際長度是鏈條與鏈輪的嚙合點(diǎn)(或附近)到鏈輪軸的垂直距離。
當(dāng)鏈輪是圓形時(shí)，鏈輪與鏈條是逐齒良好嚙合的，即如果大鏈輪有36齒，每當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)10度時(shí)，必然又有后續(xù)相鄰的一個(gè)齒進(jìn)入與鏈條嚙合，鏈輪上的第一受力點(diǎn)也隨之逐齒轉(zhuǎn)移，而這時(shí)，無論如何，大鏈輪的被動(dòng)臂的實(shí)際長度都是不變的。
但是，在非圓大鏈輪的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)情況就大不相同。非圓鏈輪的半徑是按照設(shè)計(jì)者所設(shè)想被動(dòng)臂變化規(guī)律變化的，但是鏈輪的第一受力點(diǎn)卻往往不會較精確地按設(shè)計(jì)者的設(shè)定隨鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度同步逐齒轉(zhuǎn)移，所以，鏈輪被動(dòng)臂的變化規(guī)律就不能被較精確地反映出來。如圖2a、2b所示為一個(gè)非圓大鏈輪，其設(shè)計(jì)者將大鏈輪設(shè)計(jì)成如圖所示的形狀是希望被動(dòng)臂如該鏈輪半徑的變化規(guī)律逐齒一一實(shí)現(xiàn)。但從圖2b中可以看的，當(dāng)鏈輪處于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，鏈條與鏈輪在a點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)20度時(shí)，鏈輪與鏈條在b點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到60度時(shí)，鏈輪與鏈條在c點(diǎn)處嚙合，從圖中可以看出，a點(diǎn)到b點(diǎn)的齒數(shù)大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的齒數(shù)，由此明顯地表明，嚙合過的齒數(shù)和鏈輪轉(zhuǎn)過的角度存在一個(gè)反比關(guān)系，又如圖2a所示，當(dāng)該鏈輪處于另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，鏈條與鏈輪在d點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)20度時(shí)，鏈輪與鏈條在e點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到60度時(shí)，鏈輪與鏈條在f點(diǎn)處嚙合，從圖中可以看出，d點(diǎn)到e點(diǎn)的齒數(shù)少于e點(diǎn)到f點(diǎn)的齒數(shù)，由此明顯地表明，嚙合過的齒數(shù)和鏈輪轉(zhuǎn)過的角度存在一個(gè)正比關(guān)系。因此，可以看出這種鏈輪產(chǎn)生了較大的運(yùn)動(dòng)失真。所以，非圓鏈輪的設(shè)計(jì)方案往往達(dá)不到設(shè)計(jì)者的預(yù)期效果，因此，該方案也就不能被自行車界接受而推廣使用。
為了解決上述運(yùn)動(dòng)失真的問題，在現(xiàn)有技術(shù)中往往采用這種方案，即減小非圓鏈輪在單位角度內(nèi)的半徑變化率，如日本SHIMANO出品的100GS型橢圓形鏈輪，其曲率半徑變化就較小，將其安裝在自行車上，只有細(xì)心的人才能看出它是非圓鏈輪。當(dāng)然，這樣曲率半徑變化率很小的鏈輪在實(shí)現(xiàn)諸如省力或其它設(shè)計(jì)力臂變化要求上也就有限了。
綜上所述，在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，蹬踏阻力的變化還是較大的，要使得所設(shè)計(jì)的鏈輪可以做出與之相適應(yīng)的被動(dòng)臂變化，鏈輪的曲率半徑變化率必然應(yīng)該是較大的。但現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種較理想的技術(shù)方案可以使依設(shè)計(jì)思想而設(shè)計(jì)出來的非圓大鏈輪的運(yùn)動(dòng)的失真度盡可能地減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可以使所設(shè)計(jì)的非圓大鏈輪的曲率半徑變化率在一個(gè)較大的范圍內(nèi)仍然可以基本不出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真的問題，從而使非圓鏈輪能真正發(fā)揮其所設(shè)計(jì)的特殊效能的非機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)非圓大鏈輪，其設(shè)于被動(dòng)中軸上，還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其至少包括有一根輸入軸和一根輸出軸，該被動(dòng)中軸與所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接；所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為1∶2。
在使用本驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)非機(jī)動(dòng)車時(shí)，將所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入軸的兩端固聯(lián)現(xiàn)有的曲柄，在該曲柄的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)腳踏板，通過騎行者的腳踏使所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而通過倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)非圓大鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來，再通過鏈條帶動(dòng)小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn)。
由于本發(fā)明改進(jìn)了大鏈輪和曲柄之間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在其間增設(shè)了一個(gè)倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，蹬踏腳踏板的騎行者使所述曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)180度，大鏈輪就可以轉(zhuǎn)動(dòng)360度，這樣，原來為了適應(yīng)人體騎行的運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)及下踏過程中阻力變化規(guī)律等等要求，要在大鏈輪的180度的角度范圍內(nèi)設(shè)計(jì)的由最大曲率半徑到最小曲率半徑的變化幅度就可以在360度之內(nèi)安排。如圖2c、2d、2e所示的非圓鏈輪就是將圖2a所示的非圓鏈輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律在360度內(nèi)安排后的非圓鏈輪形狀的示意圖，圖2a示出的是在傳統(tǒng)的鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)中要使鏈輪的曲率半徑具有一個(gè)所要求的變化時(shí)非圓鏈輪的形狀，而配合使用本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)裝置，由于具有一個(gè)倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，則，能夠起到同樣被動(dòng)臂變化規(guī)律時(shí)，非圓鏈輪的形狀可以制作成如圖2c示出的形狀，其運(yùn)動(dòng)特性可示意性地見圖2d、2e所示，如圖2d所示，當(dāng)改變后的非圓鏈輪處于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，鏈條與鏈輪在d’點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)40度(對應(yīng)圖2a中轉(zhuǎn)過的20度)時(shí)，鏈輪與鏈條在e’點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到120度(對應(yīng)圖2a中轉(zhuǎn)過的60度)時(shí)，鏈輪與鏈條在f’點(diǎn)處嚙合，從圖中可以看出，d’點(diǎn)到e’點(diǎn)的齒數(shù)與e’點(diǎn)到f’點(diǎn)的齒數(shù)的差距要小于圖2a所示的情形，再如圖2e所示，當(dāng)改變后的非圓鏈輪處于另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，鏈條與鏈輪在a’點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)40度(對應(yīng)圖2b中轉(zhuǎn)過的20度)時(shí)，鏈輪與鏈條在b’點(diǎn)處嚙合，當(dāng)它順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到120度(對應(yīng)圖2a中轉(zhuǎn)過的60度)時(shí)，鏈輪與鏈條在c’點(diǎn)處嚙合，從圖中可以看出，a’點(diǎn)到b’點(diǎn)的齒數(shù)與b’點(diǎn)到c’點(diǎn)的齒數(shù)的差距要小于圖2b所示的情形。比較圖2a和圖2d及圖2b和圖2e中的兩個(gè)非圓鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)特性可以看出，在圖2d所示的大鏈輪的單位轉(zhuǎn)過角度內(nèi)的曲率半徑的變化比圖2a所示的大鏈輪在有著同樣變化作用和效果的前提下減少一半，因此，圖2d中的鏈輪在使用中其運(yùn)動(dòng)失真度是會大大低于圖2a所示鏈輪，使其實(shí)際的使用效果能更接近于設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖。這是因?yàn)樵阪渹鲃?dòng)機(jī)構(gòu)中加入了本倍速機(jī)構(gòu)，使在在本發(fā)明的裝置中使用的大鏈輪單位轉(zhuǎn)過角度內(nèi)的曲率半徑變化減小了，由此就可以有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)動(dòng)失真的問題。這應(yīng)是目前非圓鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中最能完整體現(xiàn)設(shè)計(jì)者對鏈輪曲率半徑變化要求的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)了。
所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也可以是齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及其它的變速機(jī)構(gòu)。
作為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括一個(gè)主動(dòng)齒輪和一個(gè)被動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的齒數(shù)比為2∶1，所述主動(dòng)齒輪固設(shè)于所述輸入軸上，所述被動(dòng)齒輪固設(shè)于所述輸出軸上，該兩個(gè)齒輪相互嚙合。
上述的倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)最為簡單，但該機(jī)構(gòu)使車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與腳踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。
為了可以使車輪的轉(zhuǎn)向與腳踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，可以在倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中輸入軸和輸出軸之間設(shè)中間軸，在其上設(shè)有至少一個(gè)齒輪作為介齒輪，以此來調(diào)整車輪和腳踏板的轉(zhuǎn)向使其一致。但是這樣增加介齒輪的結(jié)構(gòu)會使本倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的縱向結(jié)構(gòu)不緊湊，因此，也可以在該中間軸上設(shè)有兩個(gè)齒數(shù)相等的齒輪，其分別與所述輸入軸上的主動(dòng)齒輪和所述輸出軸上的被動(dòng)齒輪相嚙合，以此來將車輪的轉(zhuǎn)向與腳踏板的轉(zhuǎn)向調(diào)為一致。
有的時(shí)候車輪的轉(zhuǎn)向與腳踏板的轉(zhuǎn)向不一致，對于一些騎行者，尤其是一些健身車的使用者來說是一種可以進(jìn)行特殊鍛煉的車型，為了使車子具有更廣泛的適應(yīng)性，可以提供既可以提供轉(zhuǎn)向一致的運(yùn)動(dòng)，又可以提供轉(zhuǎn)向相反的運(yùn)動(dòng)的車子，本發(fā)明可以提供一種可以換向的所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明提供的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置中，于所述被動(dòng)中軸上還可以再固設(shè)一個(gè)或一個(gè)以上大鏈輪。該大鏈輪中可以包括一個(gè)或一個(gè)以上圓鏈輪和非圓鏈輪。使本裝置除了根據(jù)設(shè)計(jì)者的不同設(shè)計(jì)目的構(gòu)成具有特殊功能的非機(jī)動(dòng)車外，還可以通過調(diào)整鏈條到所述圓鏈輪上而使車子變成普通的非機(jī)動(dòng)車。另外，所述的大鏈輪中也可以包括若干個(gè)形狀不同、大小各異的非圓鏈輪。通過調(diào)整鏈條到不同的非圓鏈輪上可以使該非機(jī)動(dòng)車實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者不同的設(shè)計(jì)目的，具有不同的特殊功能。
本發(fā)明提供的非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置通過在非圓大鏈輪與腳踏曲柄之間增加了一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得非圓大鏈輪的根據(jù)騎行者在蹬踏腳踏板運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)設(shè)計(jì)的大小不等的曲率半徑可以在車子的鏈傳動(dòng)過程中準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)，明顯地減輕騎行者的體力，或是最大限度地提高非機(jī)動(dòng)車的騎行效率，或者準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者某些特殊的設(shè)計(jì)目的，使非機(jī)動(dòng)車具有一些特殊的功能而不發(fā)生實(shí)際運(yùn)動(dòng)和力學(xué)規(guī)律嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)失真問題。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中曲柄及腳踏板與圓形大鏈輪組合的非機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中非圓大鏈輪在運(yùn)動(dòng)過程中鏈輪與鏈條嚙合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a和2b及2c、2d和2e為具有同樣的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律但分別與現(xiàn)有技術(shù)中的傳動(dòng)裝置連接的非圓鏈輪和作為本發(fā)明提供的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置中的非圓鏈輪的結(jié)構(gòu)示意圖和運(yùn)動(dòng)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種倍速機(jī)構(gòu)的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的另一種倍速機(jī)構(gòu)的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明提供的又一種倍速機(jī)構(gòu)的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明提供的鏈輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明提供的具有兩個(gè)非圓大鏈輪的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，本發(fā)明提供的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置包括的非圓大鏈輪在此為一個(gè)偏心圓鏈輪1，其設(shè)于被動(dòng)中軸2上，還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3，其包括兩個(gè)相互嚙合的主動(dòng)齒輪31和從動(dòng)齒輪32以及一根輸入軸33和一根輸出軸34，主動(dòng)齒輪31固設(shè)于輸入軸33上，從動(dòng)齒輪32固設(shè)于輸出軸34上，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒數(shù)比為2∶1。在此，倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3中的輸出軸34與被動(dòng)中軸2固聯(lián)為一根軸在使用時(shí)，兩個(gè)曲柄腳踏板機(jī)構(gòu)4、5分別固設(shè)在輸入軸33的兩端。通過騎行者雙腳蹬踏腳踏板使倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置的輸入軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪31隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)于輸出軸34上的從動(dòng)齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng)，使輸出軸34，也就是被動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，從而帶動(dòng)偏心圓鏈輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，使安裝有本驅(qū)動(dòng)裝置的車子前進(jìn)。
在本實(shí)施例中，車子的行駛方向與腳踏的正方向是相反的，即要使車子向前行進(jìn)，需要向后蹬踏腳踏板方可。
為了使車子的行駛方向與腳踏的正方向相同，本發(fā)明提供的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置可以是如圖4的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，本發(fā)明提供的另一種倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置包括的非圓大鏈輪1a，其設(shè)于被動(dòng)中軸2a上，還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3a，其包括一根輸入軸33a、一根輸出軸34a和一根中間軸35a，輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速比為1∶2，以此來設(shè)定該倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各個(gè)齒輪的齒數(shù)。在輸入軸33a上固設(shè)主動(dòng)齒輪31a，在輸出軸上固設(shè)從動(dòng)齒輪32a，在中間軸35a上固設(shè)兩個(gè)齒數(shù)相等的齒輪351a和352a，齒輪351a與主動(dòng)齒輪31a嚙合，齒輪352a與從動(dòng)齒輪32a嚙合，主動(dòng)齒輪31a和從動(dòng)齒輪32a的齒數(shù)比為2∶1。在此，倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3a中的輸出軸34a與被動(dòng)中軸2a為一根軸。一對腳踏曲柄4a和5a分別設(shè)于輸入軸的兩端，當(dāng)將本機(jī)構(gòu)安裝在非機(jī)動(dòng)車上后，騎行者通過腳踏板蹬踏該曲柄給輸入軸以連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，即可在輸出軸上輸出一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)非圓鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其腳踏曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周，而非圓鏈輪則同向轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。
在本實(shí)施例中，由于增加了中間軸35a和齒輪351a和352a，非圓大鏈輪1a的轉(zhuǎn)向與腳踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就一致了。
如圖5所示，本發(fā)明提供的又一種鏈輪的轉(zhuǎn)向和腳踏板的轉(zhuǎn)向相同和相反可以互換的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其包括一個(gè)非圓大鏈輪1b，其設(shè)于被動(dòng)中軸2b上，還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3b，其包括一根輸入軸33b、一根輸出軸34b和一根中間軸35b，輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速比為1∶2，以此來設(shè)定該倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各個(gè)齒輪的齒數(shù)。在輸入軸33b上設(shè)有可滑動(dòng)的齒輪組，其包括一個(gè)主動(dòng)齒輪311b和一個(gè)主動(dòng)齒輪312b，在輸出軸34b上固設(shè)從動(dòng)齒輪341b和342b，在中間軸35b上固設(shè)兩個(gè)齒輪351b和352b，其中，中間軸35b上的齒輪352b與輸出軸34b上固設(shè)的齒輪342b嚙合，在輸入軸33b上的滑動(dòng)齒輪組中的主動(dòng)齒輪331b通過滑動(dòng)可以與輸出軸34b上的齒輪341b嚙合，滑動(dòng)齒輪組的滑動(dòng)使上述齒輪311b與齒輪341b脫離嚙合后又可以使輸入軸上的滑動(dòng)齒輪組中的另一個(gè)主動(dòng)齒輪312b與中間軸35b上的一個(gè)固定齒輪351b嚙合，而又通過中間軸35b上的另一個(gè)固定齒輪352b與輸出軸34b上的另一個(gè)齒輪342b嚙合而將動(dòng)力傳給與輸出軸34b固聯(lián)在一起的被動(dòng)中軸，使非圓大鏈輪1b轉(zhuǎn)動(dòng)起來。一對腳踏曲柄4b和5b分別設(shè)于輸入軸的兩端。
當(dāng)輸入軸33b上的滑動(dòng)齒輪組滑動(dòng)到使主動(dòng)齒輪311b與輸出軸34b上的齒輪341b嚙合時(shí)，非圓大鏈輪的轉(zhuǎn)向與蹬踏腳踏板的轉(zhuǎn)向相反。當(dāng)滑動(dòng)輸入軸33b上的齒輪組使主動(dòng)齒輪312b與中間軸35b上齒輪351b嚙合，再通過中間軸35b上的另一個(gè)齒輪352b與輸出軸34b上的齒輪342b嚙合，則非圓大鏈輪的轉(zhuǎn)向就與蹬踏腳踏板的轉(zhuǎn)向一致了。
如圖6所示，本驅(qū)動(dòng)裝置中的倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中的非圓大鏈輪1c固設(shè)于被動(dòng)中軸2c上，倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3c，其包括兩個(gè)鏈輪主動(dòng)鏈輪31c和從動(dòng)齒輪32c以及一根輸入軸33c和一根輸出軸34c，主動(dòng)鏈輪31c固設(shè)于輸入軸33c上，從動(dòng)鏈輪32c固設(shè)于輸出軸34c上，主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪的齒數(shù)比為2∶1。在此，倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3c中的輸出軸34c與被動(dòng)中軸2c固聯(lián)為一根軸。
如圖7所示，本驅(qū)動(dòng)裝置中的非圓大鏈輪為形狀大小各不相同的兩個(gè)1d、1e，其均固聯(lián)在被動(dòng)中軸2上，其它結(jié)構(gòu)如圖3所示的實(shí)施例相同。實(shí)際當(dāng)中，還可以在被動(dòng)中軸上設(shè)置的多數(shù)個(gè)大鏈輪中設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)不同大小的圓鏈輪，使使用本驅(qū)動(dòng)裝置的非機(jī)動(dòng)車可以具有普通車的功能。
權(quán)利要求
1.一種非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括一個(gè)非圓大鏈輪，其設(shè)于被動(dòng)中軸上，其特征在于還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其至少包括有一根輸入軸和一根輸出軸，該被動(dòng)中軸與所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接；所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為1∶2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中至少包括一個(gè)主動(dòng)齒輪和一個(gè)被動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪的齒數(shù)比為2∶1，所述主動(dòng)齒輪固設(shè)于所述輸入軸上，所述被動(dòng)齒輪固設(shè)于所述輸出軸上，該兩個(gè)齒輪相互嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于在所述輸入軸和輸出軸之間設(shè)中間軸，在其上設(shè)有一個(gè)齒輪作為介齒輪分別與所述輸入軸上的主動(dòng)齒輪和輸出軸上的被動(dòng)齒輪嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于在所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中輸入軸和輸出軸之間設(shè)中間軸，所述中間軸上設(shè)有兩個(gè)齒輪，其分別與所述輸入軸上的主動(dòng)齒輪和所述輸出軸上的被動(dòng)齒輪相嚙合，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括一根輸入軸、一根輸出軸和一根中間軸，在該輸入軸上設(shè)有可滑動(dòng)的齒輪組，其包括兩個(gè)主動(dòng)齒輪，在所述輸出軸上固設(shè)兩個(gè)從動(dòng)齒輪，在所述中間軸上固設(shè)兩個(gè)齒輪，其中，中間軸上的一個(gè)齒輪與輸出軸上固設(shè)的一個(gè)齒輪嚙合；在輸入軸上的滑動(dòng)齒輪組中，通過滑動(dòng)構(gòu)成兩個(gè)傳動(dòng)路線路線一為滑動(dòng)齒輪組中的一個(gè)主動(dòng)齒輪與輸出軸上的一個(gè)齒輪嚙合；路線二為滑動(dòng)齒輪組中的另一個(gè)主動(dòng)齒輪與中間軸上的一個(gè)固定齒輪嚙合，而該中間軸上的另一個(gè)固定齒輪與輸出軸上的齒輪嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)中所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于在所述被動(dòng)中軸還固設(shè)一個(gè)或一個(gè)以上大鏈輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的大鏈輪中包括一個(gè)或一個(gè)以上圓鏈輪和非圓鏈輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的大鏈輪中包括若干個(gè)形狀不同、大小各異的非圓鏈輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括一個(gè)非圓大鏈輪，其設(shè)于被動(dòng)中軸上，還包括一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其至少包括有一根輸入軸和一根輸出軸，該被動(dòng)中軸與所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接；所述倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是一齒輪升速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)比為1∶2。本發(fā)明提供的非機(jī)動(dòng)車用倍速鏈輪驅(qū)動(dòng)裝置通過在非圓大鏈輪與腳踏曲柄之間增加了一套倍速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得非圓大鏈輪的根據(jù)騎行者在蹬踏腳踏板運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)生理特點(diǎn)設(shè)計(jì)的大小不等的曲率半徑可以在車子的鏈傳動(dòng)過程中準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)，明顯地減輕騎行者的體力或是最大限度地提高非機(jī)動(dòng)車的騎行效率。
文檔編號B62M11/00GK1511755SQ0215973
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者潘百鳴 申請人:潘百鳴