自行車、三輪車的踏動裝置的製作方法
2024-01-18 05:25:15
專利名稱：自行車、三輪車的踏動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種腳踏驅動裝置，特別是用於自行車和三輪車的踏動裝置。
普通車子所使用的踏動裝置是把腳蹬軸固定在與鏈輪同軸固定的曲柄上，腳蹬軸運行軌跡是以曲柄軸為心、曲柄長為半徑的圓，通過鏈輪和鏈條以驅動車子前進。
它雖然結構簡單、鏈傳動合理，但仍然存在著兩腳蹬最大高差大、不安全，驅動力矩小且上、下死點位置附件有低效行程，使騎行較費力的缺點。
八十年代以來，人們在保留車子鏈傳動優點條件下，對車子的踏動裝置做了有益的工作，相繼提出一些新方案例如《科學畫報》83年6月號刊登的《槓桿連動式自行車》是「利用槓桿原理在有效範圍內增加原來曲柄的長度，使蹬力作用於起動位置時提高出力效率」，但是由於「滑道裝在車架立管之上」必然要增大兩腳蹬的最大高度差而不便應用。又如CN87100267A公開的《腳踏車的動力裝置》「採用了飛輪滑塊及帶有腳踏板的導杆相互聯動的機構，有明顯省力效果」。但是當一隻腳踏到接近最低點時，另一隻腳也跟著一起向下運動，而且腳蹬向上運動的線速度大大快於向下運動的線速度不利於騎行。再如CN1057431A公開的《曲柄連杆傳動高速運動車》實際上採用的是把腳蹬軸固定在搖杆上的一對曲柄搖杆機構的組合，能達到加快速度之目的，但由於構造較複雜，也同樣存在加大兩腳蹬最大高度差問題。
本發明旨在提供一種既減小兩腳蹬最大高度差、又增大動力臂長度同時還能克服低效行程的踏動裝置。
具體講、裝備上該踏動裝置的自行車、三輪車，不僅能使踏力做功連續，尤其在不增加兩腳蹬最大高度差、不增加踏力和不增加踏速條件之下，既可以使車子的行進速度增加35％以上，也可以使車子的驅動力距增加50％以上。
本發明的踏動裝置，由滑塊的滑塊銷移動軌跡與水平線所夾銳角不大於64度、且與曲柄轉動中心間的偏心距不大於其曲柄長度的一對曲柄連杆機構、通過滑塊與固定在車架上的導軌之導路作移動副聯接、以及兩曲柄反向且連同鏈輪一起固定在於垂直於機構平面的同一轉軸而與車架作轉動副聯接方式、使之相互平行地組合在車架上，並在上述一對曲柄連杆機構的連杆構件上各安裝一腳蹬部件來構成。
下面結合實施例和附圖給出本發明踏動裝置的結構。
實施例一見
圖1本踏動裝置有鏈輪10、曲柄5和7、連杆構件3和9、導軌構件1和12、滑塊2和11及其腳蹬部件4和8組成。曲柄5和7反向並且連同鏈輪10一起固定於軸6上，而與車架作轉動副聯接；滑塊2和曲柄5與連杆構件3皆作轉動副聯接，滑塊11和曲柄7與連杆構件9都作轉動副聯接；腳蹬部件4和8的腳蹬軸分別固定在連杆構件3和連杆構件9上；滑塊2與導軌構件1的導路作移動副聯接，滑塊11與導軌構件12的導路作移動副聯接；導軌構件1和12分居兩個平行平面而固定在車架上。
本裝置的轉動副可以用具有中間滾動體的轉動副代替，例如轉動副中的滑動軸承可以用滾動軸承代替。
本裝置的移動副可以用帶中間滾動體的移動副來代替。
本裝置的滑塊2和11，都可以用滾子或滾動軸承來代替。
本裝置的鏈輪10可用雙速或多速鏈輪來代替，也可以用具有與傳動帶相吻合的特殊齒形的輪盤來代替。
本裝置的鏈輪10、可以通過安裝平行於轉軸6的鉸銷使鏈輪10兼作曲柄5使用。
本例是由導軌構件水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影不共線的一對對心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例二見圖2本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影共線的一對偏心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例三見圖3本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件非水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影共線的一對對心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例四見圖4本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件非水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影共線的一對偏心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例五見圖5本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影不共線的一對偏心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例六見圖6本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件非水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影不共線的一對偏心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例七見圖7本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件非水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影不共線的一對對心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
實施例八見圖8本例與實施例一基本相同，區別僅在於本例是由導軌構件水平定位且滑塊銷、曲柄銷和腳蹬軸三者中心在鉛垂面上的投影共線的一對對心式曲柄連杆機構組合成的踏動裝置。
綜合上述各實施例，其中每個曲柄連杆機構、皆符合滑塊的滑塊銷移動軌跡與水平線所夾銳角不大於64度、且與其曲柄轉動中心間的偏心距不大於其曲柄長度的條件。
本發明的踏動裝置，特別是適用於自行車和三輪車的踏動裝置；該裝置由鏈輪10、腳蹬部件4、腳蹬部件8和一對相互平行而組合在一起的曲柄連杆機構構成；所說這對曲柄連杆機構的平行組合，是通過兩曲柄5和7反向並且連同鏈輪10一起固定在垂直於機構平面的轉軸6而與車架作轉動副聯接、通過滑塊2與固定在車架上的導軌構件1之導路作移動副聯接和滑塊11與固定在車架上的導軌構件12之導路作移動副聯接而實現；腳蹬部件4的腳蹬軸固定在與曲柄5和滑塊2作轉動副聯接的連杆構件3上，腳蹬部件8的腳蹬軸固定在與曲柄7和滑塊11作轉動副聯接的連杆構件9上；滑塊2的滑塊銷中心移動軌跡、相對曲柄5轉動中心的偏心距不大於其曲柄長度且與水平線所夾銳角不大於64度同樣、滑塊11的滑塊銷中心移動軌跡、相對曲柄7轉動中心的偏心距不大於其曲柄長度且與水平線所夾銳角不大於64度；其特徵在於所述踏動裝置的一對平行組合曲柄連杆機構中，滑塊2與連杆構件3之間的轉動副中心點在連杆構件3的中間部位，曲柄5與連杆構件3之間的轉動副中心點和腳蹬部件4的腳蹬軸與連杆構件3之間的固定聯接中心點、分別在連杆構件3的兩個端部；並且這三個在連杆構件3上的聯接之中心點間，由處在兩個端部的聯接之中心點向處在中間部位的聯接之中心點作連線，所作連線構成的銳角不大於80度；同樣、滑塊11與連杆構件9之間的轉動副中心點在連杆構件9的中間部位，曲柄7與連杆構件9之間的轉動副中心點和腳蹬部件8的腳蹬軸與連杆構件9之間的固定聯接中心點、分別在連杆構件9的兩個端部；並且這三個在連杆構件9上的聯接之中心點間，由處在兩個端部的聯接之中心點向處在中間部位的聯接之中心點作連線，所作連線構成的銳角不大於80度。乘騎車子時，腳蹬力首先傳給腳蹬部件，當腳蹬部件4和8被踏動後帶動連杆構件3和9、滑塊2和11，使曲柄5和7、轉軸6和鏈輪10旋轉，再經鏈條傳動飛輪，使後軸及其後輪轉動，於是車子前進。
本發明的踏動裝置，能兼容現有撓性構件傳動技術；例如把鏈輪10用特殊齒形輪盤代替，可兼容帶齒皮帶傳動或鋼帶傳動形式。
本發明的踏動裝置，若用雙速或多速鏈輪代替鏈輪10，可兼容車子換檔變速技術。
權利要求
1.本發明的踏動裝置，特別是適用於自行車和三輪車的踏動裝置；該裝置由鏈輪10、腳蹬部件4、腳蹬部件8和一對相互平行而組合在一起的曲柄連杆機構構成；所說這對曲柄連杆機構的平行組合，是通過兩曲柄5和7反向並且連同鏈輪10一起固定在垂直於機構平面的轉軸6而與車架作轉動副聯接、通過滑塊2與固定在車架上的導軌構件1之導路作移動副聯接和滑塊11與固定在車架上的導軌構件12之導路作移動副聯接而實現；腳蹬部件4的腳蹬軸固定在與曲柄5和滑塊2作轉動副聯接的連杆構件3上，腳蹬部件8的腳蹬軸固定在與曲柄7和滑塊11作轉動副聯接的連杆構件9上；滑塊2的滑塊銷中心移動軌跡、相對曲柄5轉動中心的偏心距不大於其曲柄長度且與水平線所夾銳角不大於64度，同樣、滑塊11的滑塊銷中心移動軌跡、相對曲柄7轉動中心的偏心距不大於其曲柄長度且與水平線所夾銳角不大於64度；其特徵在於所述踏動裝置的一對平行組合曲柄連杆機構中，滑塊2與連杆構件3之間的轉動副中心點在連杆構件3的中間部位，曲柄5與連杆構件3之間的轉動副中心點和腳蹬部件4的腳蹬軸與連杆構件3之間的固定聯接中心點、分別在連杆構件3的兩個端部；並且這三個在連杆構件3上的聯接之中心點間，由處在兩個端部的聯接之中心點向處在中間部位的聯接之中心點作連線，所作連線構成的銳角不大於80度；同樣、滑塊11與連杆構件9之間的轉動副中心點在連杆構件9的中間部位，曲柄7與連杆構件9之間的轉動副中心點和腳蹬部件8的腳蹬軸與連杆構件9之間的固定聯接中心點、分別在連杆構件9的兩個端部；並且這三個在連杆構件9上的聯接之中心點間，由處在兩個端部的聯接之中心點向處在中間部位的聯接之中心點作連線，所作連線構成的銳角不大於80度。
2.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的轉動副可以用具有中間滾動體的轉動副代替。
3.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的移動副可以用具有中間滾動體的移動副代替。
4.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的滑塊2和11，可以用滾子來代替。
5.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的滑塊2和11也可以用滾動軸承來代替。
6.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的鏈輪10可以在其端面固定一平行於轉軸6的鉸銷，使鏈輪10兼做曲柄5。
7.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說的鏈輪10可以是雙速或多速鏈輪。
8.如權利要求1所述的踏動裝置其特徵在於，所說鏈輪也可以是具有特殊齒形的輪盤。
全文摘要
一種踏動裝置,特別是適用於自行車、三輪車的踏動裝置。該裝置通過一對曲柄連杆機構的平行組合、配以導軌構件以及腳蹬部件的合理定位,使之可同時達到減小兩腳蹬最大高度差,增大動力臂長度和克服低效行程的目的。具體講、裝備上該踏動裝置的自行車、三輪車,不僅能使踏力做功連續,尤其在不增加兩腳蹬最大高度差、不增加踏力和不增加踏速條件之下,既可以使車子的行進速度增加35%以上,也可以使車子的驅動力距增加50%以上。
文檔編號B62M1/24GK1191192SQ9610675
公開日1998年8月26日 申請日期1996年7月3日 優先權日1996年7月3日
發明者陳增波 申請人:陳增波