專利名稱：一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪式裝置的驅(qū)動技術(shù)，特別是一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的輪式驅(qū)動裝置(如自行車)采用踏板鏈輪系統(tǒng)驅(qū)動后輪，人腳向下蹬踏 板，踏板作圓周運(yùn)動，曲柄帶動鏈輪，鏈輪通過鏈條帶動后論轉(zhuǎn)動，驅(qū)動自行車前進(jìn)?，F(xiàn)在分析踏板鏈輪驅(qū)動系統(tǒng)的效率問題。請看圖1，圖1是踏板受力分析示意圖， 圖中A是踏板，B是曲柄，C是鏈輪，踏板A作圓周運(yùn)動時半徑與垂線之間夾角為θ角。踏 板A作圓周運(yùn)動時，踏板A受到來自人腿的向下作用力F，F(xiàn)被分解為沿圓周切線方向的切 向F1和沿圓周法線方向指向軸心的法向力F2。切向力F1形成了驅(qū)動自行車前進(jìn)的力矩，法 向力F2因方向指向軸心無法形成力矩而被浪費(fèi)了。當(dāng)從0到π區(qū)間人腿力做功，切向力 F1驅(qū)動自行車前進(jìn)，從π到區(qū)間是回程人腿力不做功。在0到π區(qū)間自行車依靠人 左右腿交替發(fā)力做功，其切向力F1驅(qū)動車輪前進(jìn)。_當(dāng)θ角在從0變化到Ji時求F1的平均值民從圖1可知從上式可知傳統(tǒng)的踏板鏈輪驅(qū)動的自行車中，來自人腿的作用力F平均只有 63. 7%形成驅(qū)動輪式裝置前進(jìn)的力矩，36. 3%被浪費(fèi)了。為了解決上述問題，本發(fā)明人發(fā)明了一種新式的輪式驅(qū)動機(jī)構(gòu)，如圖2所示該機(jī) 構(gòu)由一直條狀的中空金屬管a，金屬管a內(nèi)設(shè)置一直線齒條b，該齒條b透過中空金屬管上 的缺口 al與金屬管a外的棘輪c嚙合，使用時，踏板d驅(qū)動齒條在金屬管內(nèi)進(jìn)行直線運(yùn)動， 以進(jìn)一步驅(qū)動棘輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。通過該結(jié)構(gòu)，可以將踏板驅(qū)動力完全轉(zhuǎn)換成輪式裝置的動力， 因此，驅(qū)動效率相當(dāng)高。但是，該裝置的缺點(diǎn)在于，由于金屬管呈直線狀，而踏板的運(yùn)動又必須與金屬管同 軸向，因此，將會導(dǎo)致輪式裝置的高度提高，輪式裝置的重心也就相應(yīng)增高，使用者在操作 中不利于控制其重心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，主要解決現(xiàn)有齒條裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu) 的金屬管呈直線狀，而踏板的運(yùn)動又必須與金屬管同軸向，因此，將會導(dǎo)致輪式裝置的高度 提高的技術(shù)問題，且它的驅(qū)動效率為100%。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于它具有弧狀的中空金屬管和設(shè)置在金屬 管內(nèi)的弧形齒條，所述的弧形齒條通過金屬管上的缺口與設(shè)置在金屬管外的棘輪嚙合。所述的特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的金屬管一側(cè)設(shè)有弧狀的長條口 ； 一曲柄一端軸接固定，另一端安裝有踏板，該曲柄通過長條口與齒條連接。所述的特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的曲柄的軸接固定端設(shè)有回復(fù)力
3旋轉(zhuǎn) 彈簧。藉由上述發(fā)明結(jié)構(gòu)1、有利于降低齒條式輪式驅(qū)動裝置的高度；2、有利于提高輪式裝置的驅(qū)動效率。


圖1是傳統(tǒng)輪式驅(qū)動裝置的受力分析示意圖。圖2是現(xiàn)有的直線運(yùn)動齒條的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請參閱圖3，本發(fā)明公開了一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)。如圖所示它具有弧狀的中 空金屬管1和設(shè)置在金屬管1內(nèi)的弧形齒條2，所述的弧形齒條2通過金屬管1上的缺口 11與設(shè)置在金屬管1外的棘輪3嚙合。所述的金屬管1 一側(cè)設(shè)有弧狀的長條口 12;—曲柄 4 一端軸接固定，另一端安裝有踏板5，該曲柄4通過長條口 12與齒條2連接。所述的曲柄 4的軸接固定端設(shè)有回復(fù)力旋轉(zhuǎn)彈簧。使用時，通過踏板5向下踩踏，曲柄4可以圍繞軸接固定端作圓周運(yùn)動，該曲柄4 同時帶動齒條2在金屬管1內(nèi)運(yùn)動，藉以驅(qū)動棘輪3。踩踏5到最低點(diǎn)后，踏板5和曲柄4 藉由曲柄4的軸接固定端設(shè)有回復(fù)力旋轉(zhuǎn)彈簧，使踏板5回歸原來的高度。
權(quán)利要求
1.一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于它具有弧狀的中空金屬管(1)和設(shè)置在金 屬管(1)內(nèi)的弧形齒條O)，所述的弧形齒條(2)通過金屬管(1)上的缺口(11)與設(shè)置在 金屬管⑴外的棘輪⑶嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的金屬管(1)一側(cè) 設(shè)有弧狀的長條口(12)；—曲柄⑷一端軸接固定，另一端安裝有踏板(5)，該曲柄(4)通 過長條口(12)與齒條⑵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的曲柄的軸接 固定端設(shè)有回復(fù)力旋轉(zhuǎn)彈簧。
全文摘要
本發(fā)明涉及輪式裝置的驅(qū)動技術(shù)，特別是一種特殊的齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)。它具有弧狀的中空金屬管和設(shè)置在金屬管內(nèi)的弧形齒條，所述的弧形齒條通過金屬管上的缺口與設(shè)置在金屬管外的棘輪嚙合。它主要解決現(xiàn)有齒條裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)的金屬管呈直線狀，而踏板的運(yùn)動又必須與金屬管同軸向，因此，將會導(dǎo)致輪式裝置的高度提高的技術(shù)問題，且它的驅(qū)動效率為100％。
文檔編號B62M1/24GK102069881SQ20091019932
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者金健, 金起農(nóng) 申請人:上海高智機(jī)器人新技術(shù)合作公司