脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系制造技术

本发明专利技术涉及一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系为将主动轮或被动轮两者或其中之一由偏心传动轮所构成，并结合同步传动带以构成偏心轮传动轮系，供在骑乘者脚部作往复交错踩动中，在脚部对踏板的踏板轴经曲柄对供结合于主动轮的主动轮轴呈不同踩动角度施力时，使主动轮对被动轮形成不同的传动速比，从而获得高效的角位移范围。

Pedal driven cycle gear ratio eccentric wheel transmission gear train

The invention relates to a pedal-driven eccentric gear train with periodic variable ratio. The pedal-driven eccentric gear train with periodic variable ratio is composed of an eccentric drive wheel for both the driving wheel and the passive wheel, and a synchronous drive belt for forming an eccentric gear train for reciprocating at the foot of a rider. In cross-stepping, when the pedal shaft of the foot to the pedal is forced by the crank to the active wheel shaft which is connected with the driving wheel at different stepping angles, the passive wheel of the driving wheel pair forms different transmission speed ratios, thus obtaining an efficient angular displacement range.

【技术实现步骤摘要】
脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系
本申请是申请号为201210093469.5，申请日为2012年3月31日，优先权日为2011年3月31日，名称为脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系的专利技术申请的分案申请。本专利技术涉及一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系为将人的双脚往复交错踩动转为回转运动的驱动轮系，特定将主动轮或被动轮两者或其中之一由偏心传动轮所构成，并结合同步传动带以构成偏心轮传动轮系，供骑乘者脚部在作往复交错踩动中，通过脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系的特定结构，配合与双脚踏动角度的特定关系，使主动轮在每一回转周期中对被动轮产生两次速比的变化，而配合两脚的往复交错踩动，在脚部对踏板的踏板轴经曲柄对供结合于主动轮的主动轮轴呈不同踩动角度施力时，使主动轮对被动轮形成不同的传动速比。
技术介绍
传统以人体双脚往复交错踩动的脚踏驱动轮系，常见应用于双脚踩动产生回转驱动的应用装置，如人力踩动的脚踏车、人力踩动同时以电动机助动的助动脚踏车、定置型运动脚踏车、脚踏船，或脚踏回转式发电机、脚踏回转流体泵等应用装置，其脚踏驱动的传动轮系通常由链轮配合链条、带轮配合皮带、金属带、时规皮带轮配合时规皮带、齿轮配合齿形带或由齿轮组等构成由双脚踩动正圆主动轮以牵动被动轮进而驱动负载，但人的双脚往复交错踩动与主动轮的回转运转之间呈简谐运动(simpleharmonicmotion)的关系，踩动中双脚对主动飞轮的施力存在某些角位移范围可获得最有效施力踩动，但因简谐运动关系仍存在无效或低效的角位移范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系。为达到上述目的，本专利技术提供一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系包括主动轮为双峰椭圆主动轮，被动轮为偏心传动轮，其中偏心传动轮系(1000)的主要构成如下：--传动带(100)：为相对于双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的轮形结构的选择而配置的带状结构，包括链条、时规齿状皮带或齿形链条所构成，以供双峰椭圆主动轮(112)、偏心被动轮(413)及辅助轮(312)之间作传动的运作；--双峰椭圆主动轮(112)：为供结合于主动轮轴(111)，主动轮轴(111)的两侧分别供结合第一曲柄(101)及第二曲柄(201)，第一曲柄(101)设有第一踏板轴(103)供设置第一踏板(102)，第二曲柄(201)设有第二踏板轴(203)供设置第二踏板(202)，双峰椭圆主动轮(112)为由不能滑动的链轮或时规齿状皮带轮所构成，其呈双峰椭圆形的双峰与主动轮轴(111)间的机械角度位置与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)间的机械角位置之间具特定机械角度差的关系；--偏心被动轮(413)：为由与双峰椭圆主动轮(112)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供设置于被动轮轴(211)，其节圆直径为双峰椭圆主动轮(112)的二分之一，通过配合上述双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的传动带(100)，以接受双峰椭圆主动轮(112)所驱动，以及通过辅助轮(312)对驱动中传动带(100)的周期性松紧变化作预压迫紧，偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)所构成指向(b)间的机械角度位置之间，具有特定机械角度差的关系；--通过传动带(100)及一个以上的双峰椭圆主动轮(112)，及一个以上的偏心被动轮(413)的传动耦合，及通过变速切换装置的操作，构成一阶以上不同速比的偏心传动轮系(1000)；--辅助轮压柄(301)：为一端通过辅助轮压柄摆动轴(303)与机身(800)作摆动耦合，另一端供设置辅助轮轴(311)以设置辅助轮(312)，而在辅助轮压柄(301)与机身(800)之间设有辅助轮预压弹簧(302)，以供对辅助轮(312)产生外张或内压的预压压力；--辅助轮(312)：为由与双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供旋转于辅助轮轴(311)以及接受传动带(100)的驱动，而通过供匹配双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)的传动带(100)，如链条或时规齿形皮带或齿形链条所牵动，而通过来自辅助轮预压弹簧(302)对辅助轮压柄(301)的预压压力，以迫动辅助轮轴(311)及辅助轮(312)，进而对传动带(100)作迫紧；通过上述主动轮为双峰椭圆主动轮(112)，被动轮为偏心被动轮(413)并配置辅助轮(312)所构成的传动轮系，当以人体直立踩动骑乘脚踏车时，右脚及左脚依简谐运动呈现相差180°的正弦波形轨迹踩动，其中右脚依第一踏板轴(103)上下位移轨迹踩动，左脚依第二踏板轴(203)上下位移轨迹踩动，而在左右脚交替连续踩动时，脚踏驱动的偏心轮传动轮系中的主动轮与被动轮的速比，为依偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与设置于主动轮轴(111)的第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的指向(b)间的机械角的位置，依所设定的机械角度差的关系，而在每一个踏动回转中双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)周期性产生两次的速比变大及变小；例如选择设定上述双峰椭圆主动轮(112)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的机械角度差的关系，为沿踩动方向踩动时在第一踏板轴(103)或第二踏板轴(203)对主动轮轴(111)的机械角度指向(b)在通过其上止点指向(a)与的后继续沿踩动方向踩动180°的范围中，双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)为呈趋向最大增速速比或最小减速速比的传动变速比状态；其周期变速比关系依偏心传动轮系(1000)的轮形而定。作为优选方案，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系的被动轮轴(211)与负载轮组(600)间的传动方式包括：1）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)直接驱动负载轮组(600)；或2）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经中间传动装置(5000)驱动负载轮组(600)；或3）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经有段或无段的内变速装置(2000)驱动负载轮组(600)；或4）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经中间传动装置(5000)及经有段或无段的内变速装置(2000)驱动负载轮组(600)；或5）偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经有段或无段的外变速装置(3000)驱动负载轮组(600)。作为优选方案，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系包括由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)直接驱动负载轮组(600)，其主要构成如下：--偏心传动轮系(1000)：其供构成偏心轮系中的主动轮或被动轮包括主动轮为双峰椭圆主动轮，被动轮为偏心传动轮，以结合同步带轮及传动带，或链轮及传动链，或直接以齿轮组所构成而具有周期变速比功能；--被动轮轴(211)：为结合于偏心传动轮系(1000)被动轮输出端的空心或实心能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，其特征在于，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系包括主动轮为双峰椭圆主动轮，被动轮为偏心传动轮，其中偏心传动轮系(1000)的主要构成如下：‑‑传动带(100)：为相对于双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的轮形结构的选择而配置的带状结构，包括链条、时规齿状皮带或齿形链条所构成，以供双峰椭圆主动轮(112)、偏心被动轮(413)及辅助轮(312)之间作传动的运作；‑‑双峰椭圆主动轮(112)：为供结合于主动轮轴(111)，主动轮轴(111)的两侧分别供结合第一曲柄(101)及第二曲柄(201)，第一曲柄(101)设有第一踏板轴(103)供设置第一踏板(102)，第二曲柄(201)设有第二踏板轴(203)供设置第二踏板(202)，双峰椭圆主动轮(112)为由不能滑动的链轮或时规齿状皮带轮所构成，其呈双峰椭圆形的双峰与主动轮轴(111)间的机械角度位置与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)间的机械角位置之间具特定机械角度差的关系；‑‑偏心被动轮(413)：为由与双峰椭圆主动轮(112)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供设置于被动轮轴(211)，其节圆直径为双峰椭圆主动轮(112)的二分之一，通过配合上述双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的传动带(100)，以接受双峰椭圆主动轮(112)所驱动，以及通过辅助轮(312)对驱动中传动带(100)的周期性松紧变化作预压迫紧，偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)所构成指向(b)间的机械角度位置之间，具有特定机械角度差的关系；‑‑通过传动带(100)及一个以上的双峰椭圆主动轮(112)，及一个以上的偏心被动轮(413)的传动耦合，及通过变速切换装置的操作，构成一阶以上不同速比的偏心传动轮系(1000)；‑‑辅助轮压柄(301)：为一端通过辅助轮压柄摆动轴(303)与机身(800)作摆动耦合，另一端供设置辅助轮轴(311)以设置辅助轮(312)，而在辅助轮压柄(301)与机身(800)之间设有辅助轮预压弹簧(302)，以供对辅助轮(312)产生外张或内压的预压压力；‑‑辅助轮(312)：为由与双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供旋转于辅助轮轴(311)以及接受传动带(100)的驱动，而通过供匹配双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)的传动带(100)，如链条或时规齿形皮带或齿形链条所牵动，而通过来自辅助轮预压弹簧(302)对辅助轮压柄(301)的预压压力，以迫动辅助轮轴(311)及辅助轮(312)，进而对传动带(100)作迫紧；通过上述主动轮为双峰椭圆主动轮(112)，被动轮为偏心被动轮(413)并配置辅助轮(312)所构成的传动轮系，当以人体直立踩动骑乘脚踏车时，右脚及左脚依简谐运动呈现相差180°的正弦波形轨迹踩动，其中右脚依第一踏板轴(103)上下位移轨迹踩动，左脚依第二踏板轴(203)上下位移轨迹踩动，而在左右脚交替连续踩动时，脚踏驱动的偏心轮传动轮系中的主动轮与被动轮的速比，为依偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与设置于主动轮轴(111)的第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的指向(b)间的机械角的位置，依所设定的机械角度差的关系，而在每一个踏动回转中双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)周期性产生两次的速比变大及变小；例如选择设定上述双峰椭圆主动轮(112)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的机械角度差的关系，为沿踩动方向踩动时在第一踏板轴(103)或第二踏板轴(203)对主动轮轴 (111)的机械角度指向(b)在通过其上止点指向(a)与的后继续沿踩动方向踩动180°的范围中，双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)为呈趋向最大增速速比或最小减速速比的传动变速比状态；其周期变速比关系依偏心传动轮系(1000)的轮形而定。...

【技术特征摘要】
2011.03.31 US 13/076，560;2011.03.31 US 13/076，569;1.一种脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，其特征在于，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系包括主动轮为双峰椭圆主动轮，被动轮为偏心传动轮，其中偏心传动轮系(1000)的主要构成如下：--传动带(100)：为相对于双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的轮形结构的选择而配置的带状结构，包括链条、时规齿状皮带或齿形链条所构成，以供双峰椭圆主动轮(112)、偏心被动轮(413)及辅助轮(312)之间作传动的运作；--双峰椭圆主动轮(112)：为供结合于主动轮轴(111)，主动轮轴(111)的两侧分别供结合第一曲柄(101)及第二曲柄(201)，第一曲柄(101)设有第一踏板轴(103)供设置第一踏板(102)，第二曲柄(201)设有第二踏板轴(203)供设置第二踏板(202)，双峰椭圆主动轮(112)为由不能滑动的链轮或时规齿状皮带轮所构成，其呈双峰椭圆形的双峰与主动轮轴(111)间的机械角度位置与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)间的机械角位置之间具特定机械角度差的关系；--偏心被动轮(413)：为由与双峰椭圆主动轮(112)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供设置于被动轮轴(211)，其节圆直径为双峰椭圆主动轮(112)的二分之一，通过配合上述双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)及辅助轮(312)的传动带(100)，以接受双峰椭圆主动轮(112)所驱动，以及通过辅助轮(312)对驱动中传动带(100)的周期性松紧变化作预压迫紧，偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)与主动轮轴(111)所构成指向(b)间的机械角度位置之间，具有特定机械角度差的关系；--通过传动带(100)及一个以上的双峰椭圆主动轮(112)，及一个以上的偏心被动轮(413)的传动耦合，及通过变速切换装置的操作，构成一阶以上不同速比的偏心传动轮系(1000)；--辅助轮压柄(301)：为一端通过辅助轮压柄摆动轴(303)与机身(800)作摆动耦合，另一端供设置辅助轮轴(311)以设置辅助轮(312)，而在辅助轮压柄(301)与机身(800)之间设有辅助轮预压弹簧(302)，以供对辅助轮(312)产生外张或内压的预压压力；--辅助轮(312)：为由与双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)相同的链轮或时规齿状皮带轮或齿轮所构成，供旋转于辅助轮轴(311)以及接受传动带(100)的驱动，而通过供匹配双峰椭圆主动轮(112)及偏心被动轮(413)的传动带(100)，如链条或时规齿形皮带或齿形链条所牵动，而通过来自辅助轮预压弹簧(302)对辅助轮压柄(301)的预压压力，以迫动辅助轮轴(311)及辅助轮(312)，进而对传动带(100)作迫紧；通过上述主动轮为双峰椭圆主动轮(112)，被动轮为偏心被动轮(413)并配置辅助轮(312)所构成的传动轮系，当以人体直立踩动骑乘脚踏车时，右脚及左脚依简谐运动呈现相差180°的正弦波形轨迹踩动，其中右脚依第一踏板轴(103)上下位移轨迹踩动，左脚依第二踏板轴(203)上下位移轨迹踩动，而在左右脚交替连续踩动时，脚踏驱动的偏心轮传动轮系中的主动轮与被动轮的速比，为依偏心被动轮(413)的偏心凸出顶部的指向(c)的机械角度，经传动带(100)与设置于主动轮轴(111)的第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的指向(b)间的机械角的位置，依所设定的机械角度差的关系，而在每一个踏动回转中双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)周期性产生两次的速比变大及变小；例如选择设定上述双峰椭圆主动轮(112)与第一踏板轴(103)及第二踏板轴(203)的机械角度差的关系，为沿踩动方向踩动时在第一踏板轴(103)或第二踏板轴(203)对主动轮轴(111)的机械角度指向(b)在通过其上止点指向(a)与的后继续沿踩动方向踩动180°的范围中，双峰椭圆主动轮(112)对偏心被动轮(413)为呈趋向最大增速速比或最小减速速比的传动变速比状态；其周期变速比关系依偏心传动轮系(1000)的轮形而定。2.如权利要求1所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，其特征在于，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系的被动轮轴(211)与负载轮组(600)间的传动方式包括：1）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)直接驱动负载轮组(600)；或2）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经中间传动装置(5000)驱动负载轮组(600)；或3）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经有段或无段的内变速装置(2000)驱动负载轮组(600)；或4）由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经中间传动装置(5000)及经有段或无段的内变速装置(2000)驱动负载轮组(600)；或5）偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)经有段或无段的外变速装置(3000)驱动负载轮组(600)。3.如权利要求1所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系，其特征在于，所述脚踏驱动的周期变速比偏心轮传动轮系包括由偏心传动轮系(1000)的被动轮轴(211)直接驱动负载轮组(600)，其主要构成如下：--偏心传动轮系(1000)：其供构成偏心轮系中的主动轮或被动轮包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泰和，
申请(专利权)人：杨泰和，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71