人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构制造技术

人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构。缩短现行车曲柄中心距，在曲柄外端设曲柄销，滚轮通过轴承固定在曲柄销上，当踏动双工作边的摆动式踏杆时，滚轮带动曲柄，使中轴旋转驱动，而下位曲柄上的滚轮由下向上带动低位踏杆上行。本发明专利技术采用了双边（直、曲线）组合式自限位踏杆，使曲柄启动角γ↓［ｏ］＞４０°，踏杆空程控制在总踏距５％之内，踏杆能对自身终位及下位曲柄同时限位，实现了双侧踏杆同步联动，并对踏杆滚轮采取了定位连接措施，提高了驱动效率。本发明专利技术结构简单、零件少、重量轻、（平均单重２公斤）成本低，使人力的有效利用率比现行车提高５０％，最高速度为现行车的１．２倍，在传动比相同时省力三分之一，适用于各种方向蹬踏的自行车等人力车辆，和电动自行车人力驱动。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于运输工具，B62M1/04类，人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构。二、技术背景当前，人们普遍使用的自行车是由脚踏曲柄圆周旋转启动和运行的，这种动力发动方式使人力的有效利用率不足百分之七十，且在当曲柄与地面接近垂直时形成死角，使启动困难，传递功率降至零。为克服这个缺点，已出现了许多方案，其中申请号为87100267名称为脚踏车动力装置的专利申请和专利号为ZL02229919·X的人力脚踏车踏杆式驱动装置技术专利，它们都是脚踏力通过摆动式踏杆的直线边直接对设于中轴曲柄外端的曲柄肖施压，驱动中轴旋转和实现踏杆联动的。其中后者是前者的改进专利技术，把滑块改为滚轮变滑动为滚动。减小了磨擦阻力，但又因踏杆和滚轮间无定位连接措施，反使驱动效率比前者下降，它们又都存在踏杆踏动时空程较大而使驱动效率和舒适度下降的缺点，难以实施。而人力车单边摆动式外限位踏杆驱动机构的专利申请技术(对比文件)方案，虽然解决了空程大的问题，但又因增设了限位装置使结构复杂，机构重量增加，同时还存在不能对下位曲柄限位，有曲柄空程角φ，使终位踏杆与始位踏杆不同步联动的缺点。三、专利技术的目的和主要技术特征本专利技术的目的是提供一种可控制踏杆空程并能实现高效驱动(功率为现行车功率1.5倍)和踏杆同步联动又不需另设限位装置的结构简单、重量轻、成本低廉的人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构。本专利技术人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构与对比文件方案的共同点是当人力踏动旋心设在中轴后部下平叉三角架2的固连组件3上的摆动式踏杆9、9′时，脚踏力经踏杆中段下部的工作边，作用在设于由轴承7、7′固定在曲柄肖6、6′上的滚轮8、8′，使曲柄5、5′旋转驱动中轴1和使双侧踏杆联动，它们都是当曲柄中心线为铅垂线时，由上位曲柄滚轮决定踏杆的始位，由下位曲柄滚轮决定踏杆的终位，并都是通过对终位踏杆的限位来实现的。而踏杆的高位均是由踏杆的工作边在滚轮旋转的外包络园上部与之相切所形成，踏杆9、9′与固连组件3均有两种连接方式一种是以孔与固连组件3上的踏杆轴4、4′动配合连接固定，另一种是以轴与固连组件3上的踏杆套4、4′动配合连接固定。踏杆摆角ψ＜60°，踏杆的工作边截形可为直线或曲线，及二者的组合构成。踏杆9、9′与滚轮8、8′有可分的开式和不可分的闭式两种连接方式。本专利技术的驱动机构在设计固定之后，可以中轴轴心为轴，任意回转，并与开式踏杆或闭式踏杆相配，从而组成各种垂直、水平或倾斜蹬踏的自行车和人力车。本专利技术的特征是摆动式踏杆的工作边由相交的两部份组成，位于前部的是限位驱动边，位于后部的是返回边，工作边的基本型为二相交的直线，其变型为每一工作边均可由不同组合的直、曲线构成。本专利技术踏杆空程小于踏杆总踏距的百分之五，曲柄启动角γo＝ψ＞40°，曲柄终位传动角γt＝0。四、专利技术的内容、优点、用途。附附图说明图1是本专利技术用于现行车的驱动机构示意图，从图1可见本专利技术含有中轴1、下平叉三角架2、固连组件3、左、右踏杆轴或踏杆套4、4′，左、右曲柄5、5′，左、右曲柄肖6、6′，轴承7、7′，滚轮8、8′，左、右踏杆9、9′，左、右脚蹬10、10′，左、右加固杆11、11′，弹性元件12、12′其特征是具有双边摆动式自限位踏杆，通过固连组件3上的踏杆轴或踏杆套4、4′固定在下平叉三角架2上，固连组件3既可焊接固定，也可是安装固定，踏杆与固连组件的连接固定有两种方式一种是以孔与固连组件3上的踏杆轴9、9′动配合连接固定，另一种是以轴与固连组件3上的踏杆套9、9′动配合连接固定，踏杆的双工作边位于踏杆的中段下部，其截形可是直线或曲线及二者的组合构成。踏杆的工作边由两部份组成，位于前部的是限位驱动边，其作用主要是对终位踏杆和下位曲柄同时实行限位和中轴曲柄驱动，同时兼有踏杆开始返回作用，位于踏杆限位驱动边之后的工作边是返回边，其主要作用是与限位驱动边一起共同实现下位曲柄无空程角(φ＝0)，保证终位踏杆无空程返回，使双侧踏杆同步联动，同时兼有控制踏杆空程的作用。上述二工作边的基本型式为二相交的直线，其变型可分别由直、曲线的不同组合形式而构成。限位驱动边的特征是1、该边在踏杆始位时，与上位曲柄滚轮的接触点为该边与滚轮的切点，既该边上的驱动点(开始驱动点)，该点的法线过滚轮中心，并与铅垂线成曲柄启动角γo，且γo＞40°，该边的后端点(既双工作边交点图2、3中的点1)与上位曲柄滚轮外园面的距离小于0.5毫米。2、该边在踏杆终位时与下位曲柄滚轮的接触点为该边与滚轮的切点，既该边上的限位点，该点的法线过曲柄中心和滚轮中心并与铅垂线重合，曲柄力的传动角γt＝0，该边的后端点(既双工作边交点图2、3中的点1)与下位曲柄滚轮外园面的距离大于1/3滚轮直径(d)。3、在限位驱动边上，限位点在前，驱动点在后，驱动点前的工作段既为驱动工作段，驱动点和限位点之间的工作段的功能有二，既有驱动功能又有初始，返回功能，称为复合工作段，实施时把该复合段向两端分别外延e值1＜e＜5以保证有可靠的驱动和限位。4、该边在限位点前部采用下凹曲线的工作边时，可明显增大曲柄后1/3驱动转角力的平均传动角，提高驱动效率。返回边的特征是1、在踏杆终位时，返回边在滚轮旋转轨迹的内包络园的外部，而不与其相交。2、当采用的返回边空程较大时，可在其前段采用曲率半径大于或等于滚轮旋转轨迹的外包络园半径的下凹曲线，有助于减小空程，提高驱动效率。本专利技术的踏杆与人力车单边摆动式外限位驱动机构一样，按其与滚轮是否定位连接有两种连接方式，一种是非定位连接可分的开式，一种是定位连接不可分的闭式，开式踏杆的特征是踏杆的下部既为工作边，闭式踏杆的特征是踏杆下部设有封闭的环形槽，滚轮与糟为动配合连接，滚轮可在槽中自由滚动，而槽的上边既为双工作边，开式踏杆须在踏杆9、9′和加固杆11、11′或车体之间，外设弹性元件12、12′，使踏杆对滚轮产生弹性压力，使二者保持弹性压紧状态，形成可分的开式弹性接触连接，而闭式踏杆则形成不可分的闭式定位连接。附图5是本专利技术采用闭式踏杆组成的驱动机构，应用在倾斜式踏动的自行车上的实施例，从图可见它是把附图1中的驱动机构的开式踏杆改换成闭式踏杆9、9′并以中轴轴心1为轴，机构整体旋转α度而直接构成。附图6是本专利技术采用开式踏杆组成的驱动机构，应用在倾斜蹬踏的自行车上的实施例，从图可见它是把附图1中的开式踏杆驱动机构，以中轴轴心1为轴，机构整体旋转α度后，在加固杆11、11′与踏杆工作边一侧之间，加设拉力弹簧12、12′，其弹簧两外端分别与加固杆11、11′和踏杆9、9′相连接，从而使踏杆通过工作边与滚轮成压紧接触状态。从上述可见，本专利技术的驱动机构在设计固定之后，踏杆旋心可以中轴轴心为轴，任意回转，并与本专利技术中的开式或闭式踏杆相配。从而组成各种垂直、水平或倾斜蹬踏的自行车或人力车。本专利技术踏杆的旋心可设在下平叉三角架2内，或下部。踏杆返回工作边必须保证踏杆的空程小于总踏距的5％。本专利技术左、右曲柄5、5′固定在中轴两外端，互为对称，其外端设固定的曲柄肖6、6′，轴承7、7′内孔固定在曲柄肖6、6′上，外园则固定在滚轮8、8′的内孔中，(如为滑动轴承，则轴承外园与滚轮固定，而内孔与曲柄肖为动配合连接)。附图1为本专利技术开式踏杆用于现本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构含有中轴（１）、下平叉三角架（２）、固连组件（３）、左、右踏杆轴或踏杆套（４、４′）、左、左曲柄（５、５′）、左、右曲柄肖（６、６′）、轴承（７、７′）、滚轮（８，８′）、左、右踏杆（９、９′）、左、右脚蹬（１０、１０′）、左、右加固杆（１１、１１′）、弹性元件（１２、１２′），本专利技术人力车双边摆动式自限位踏杆驱动机构与对比文件人力车单边摆动式外限位踏杆驱动机构方案的共同点是当人力踏动旋心设在中轴后部下平叉三角架（２）的固连组件（３）上的摆动式踏杆（９、９′）时，脚踏力经踏杆中段下部的工作边，作用在设于由轴承（７、７′）固定在曲柄肖（６、６′）上的滚轮（８、８′），使曲柄（５、５′）旋转驱动中轴（１）和使双侧踏杆联动，它们都是当曲柄中心线为铅垂线时，由上位曲柄滚轮决定踏杆的始位，由下位曲柄滚轮决定踏杆的终位，并都是通过对终位踏杆的限位来实现的，而踏杆的高位均是由踏杆的工作边在滚轮旋转的外包络园上部与之相切所形成，踏杆（９、９′）与固连组件（３）均有两种连接方式：一种是以孔与固连组件（３）上的踏杆轴（４、４′）动配合连接固定，另一种是以轴与固连组件（３）上的踏杆，套（４、４′）动配合连接固定踏杆摆角Ψ＜６０°，踏杆的工作边截形可为直线或曲线，及二者的组合构成，踏杆（９、９′）与滚轮（８、８′）有可分的开式和不可分的闭式两种连接方式，相应的踏杆称为开式踏杆和闭式踏杆，驱动机构在设计固定之后，可以中轴轴心为轴，任意回转，并与开式或闭式踏杆相配从而，组成各种垂直、水平或倾斜蹬踏的自行车和人力车，踏杆空程小于踏杆总踏距的百分之五，本专利技术的特征是摆动式踏杆的工作边由相交的两部份组成，位于，前部的是限位驱动边，位于后部的是返回边，工作边的基本型为二相交的直线，其变型为每一工作边均可由不同组合的直、曲线构成，曲柄启动角γ↓［ｏ］＝Ψ＞４０°，曲柄终位传动角γ↓［ｔ］＝０。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金洪烈，
申请(专利权)人：金洪烈，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]