專利名稱：一種高輸出性能的曲柄鏈輪機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自行車的橢圓鏈輪相對于曲柄分體，且其圓心相對于曲柄軸偏心下移后置(以下簡稱偏置)的具有較高輸出性能的曲柄鏈輪機構。
目前，已沿用了100多年的曲柄轉動式的自行車，由于不能進一步提高接受的能量轉換效率即輸出性能，從而限制了自行車騎行省力程度的改善及速度的進一步提高。
本發(fā)明的目的在于避免上述現有技術中的不足之處而提供一種不增加曲柄長度，亦可較大提高輸出性能的曲柄鏈輪機構。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到一種高輸出性能的曲柄鏈輪機構，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤7內圓半徑2厘米的內置軸承的圈型座6構成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤7在橢弧相對小的兩側成180°角度固定有二個傳動柱銷9與19；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸2及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管1上的鏈輪支持套管架3連接固定；曲柄軸2的右頂端套裝有右曲柄13，其內側固定有被動短曲柄22，右曲柄13及被動短曲柄22均在一個側面設有滑槽，曲柄軸2的左端裝有左曲柄15。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到圈型鏈輪總成與曲柄及曲柄軸2分體，且設計有2厘米以上的內圓半徑，其半徑轉動中心相對曲柄軸軸心下移0.1厘米以上，后置0.1厘米以上。
兩個傳動柱銷9、19均裝有大滾動軸承11、21，小滾動軸承12、23。
大滾動軸承11、21，小滾動軸承12、23分別與被動短曲柄22、右曲柄13側面的凹斜面30、32，滾動槽壁29、34滾動接觸。
被動短曲柄22與左曲柄15聯動，其安裝的朝向與角度均與左曲柄15相一致，與右曲柄13成180°配置。


圖1為本發(fā)明的結構右視圖A。
圖2為本發(fā)明的結構右視圖B。
圖3為本發(fā)明的結構俯視剖面圖。
圖4為現有自行車曲柄鏈輪機構的力矩平衡示意圖。
圖5為本發(fā)明曲柄鏈輪機構的力矩平衡示意圖。
本發(fā)明下面將結合附圖作進一步詳述本高輸出性能的曲柄鏈輪機構，是由固定銷釘24將被動短曲柄22固定在曲柄軸2右端的內側；右曲柄13套裝在曲柄軸2右端被動短曲柄22的外側并由緊固螺帽14緊定，其相對于曲柄軸2可以轉動。曲柄軸2安裝在自行車大梁下接頭管1內，有滾珠軸承17配合，并有碗帽4緊定。鏈輪的橢圓齒盤7在其橢弧相對小的兩側成180°處安裝有傳動柱銷9與19，由緊定螺帽10和20緊定。兩個傳動柱銷9與19的右端均裝有大滾動軸承11、21，小滾動軸承12、23，并有固定螺帽25、26緊定。傳動柱銷9的大、小滾動軸承11、12與右曲柄13側面凹斜面30、滾動槽壁29呈滾動接觸；傳動柱銷9的大、小滾動軸承21、23與被動短曲柄22凹斜面32、滾動槽壁34呈滾動接觸。有橢圓齒盤的圈型鏈輪總成其橢圓齒盤7通過軸承8與圈型鏈輪座6構成一體，鏈輪的圈型鏈輪座6設計有2cm以上的內圓半徑，其圓心相對于曲柄軸2下移0.1cm以上，后置0.1cm以上。整個鏈輪由緊固螺釘5、18依靠固定架28緊固在鏈輪支持套管架3上。鏈輪支持套管架3則由緊定螺帽16固定在自行車大梁下接頭管1上。
騎行時，左曲柄15下壓帶動曲柄軸2，固定在曲柄軸2右端內側的被動短曲柄22隨著曲柄軸2的轉動下壓傳動柱銷19及其大、小滾動軸承21、23，從而驅動鏈輪的橢圓齒盤7轉動。由于有橢圓齒盤的圈型鏈輪總成相對于曲柄軸2偏置，則曲柄軸2位于鏈輪內圓的前上邊緣，即相對鏈輪圓心所處的垂線0°～90°相位區(qū)，這樣可使曲柄鏈輪機構中鏈輪的橢圓齒盤7最大半徑所形成的阻力臂在曲柄轉動至0°～90°這個最佳出力角度區(qū)內適度縮短，從而既增大有效力矩，又不降低車速，達到較大幅度提高軸柄鏈輪機構輸出性能的目的。
現有自行車曲柄鏈輪機構，在蹬踏力作用其曲柄時，其力矩平衡如圖4示意；高輸出性能曲柄鏈輪機構，在蹬踏力作用其曲柄時，其力矩平衡如圖5示意。從兩圖對比可看出，圖4中由于曲柄軸支點O偏心上移前置到O′位置，相對于O′鏈輪半徑r同時縮短為r′。圖5同圖4相比較，其中R′＝R，F′1＝F1，r′＜r，F′2＞F2。
表1為高輸出性能曲柄鏈輪機構輸出效率與鏈輪偏置距、曲柄長度變化對應關系表，由表中可以看出，鏈輪偏置的值越大，機構輸出效率值就越高，而曲柄長度增減對輸出效率值的影響，比之于鏈輪偏置的影響要明顯的小。
本發(fā)明相比現有技術具有如下優(yōu)點自行車高輸出性能曲柄鏈輪機構由于采用鏈輪與曲柄分體、鏈輪相對于曲柄軸偏置及橢圓鏈輪齒盤的新設計，從而在提高輸出性能上實現了新突破，其設計新、實用性強，可使自行車騎行更省力快捷。
該設計還可進引內燃機曲軸連桿機構的改進，亦會有提高其輸出性能的可能。
輸出效率與鏈輪偏置距、曲柄長度變化對應關系表表1
權利要求
1.一種高輸出性能的曲柄鏈輪機構，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤(7)內圓半徑2厘米的內置軸承的圈型座(6)構成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤(7)在橢弧相對小的兩側成180°角度固定有二個傳動柱銷(9)與(19)；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸(2)及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管(1)上的鏈輪支持套管架(3)連接固定；曲柄軸(2)的右頂端套裝有右曲柄(13)，其內側固定有被動短曲柄(22)，右曲柄(13)及被動短曲柄(22)均在一個側面設有滑槽，曲柄軸(2)的左端裝有左曲柄(15)。
2.根據權利要求1所述的曲柄鏈輪機構，其特征是圈型鏈輪總成與曲柄及曲柄軸(2)分體，且設計有2厘米以上的內圓半徑，其半徑轉動中心相對曲柄軸軸心下移0.1厘米以上，后置0.1厘米以上。
3.根據權利要求1所述的曲柄鏈輪機構，其特征是兩個傳動柱銷(9)、(19)均裝有大滾動軸承(11)、(21)，小滾動軸承(12)、(23)。
4.根據權利要求3所述的曲柄鏈輪機構，其特征是大滾動軸承(11)、(21)，小滾動軸承(12)、(23)分別與被動短曲柄(22)、右曲柄(13)側面的凹斜面(30)、(32)，滾動槽壁(29)、(34)滾動接觸。
5.根據權利要求1所述的曲柄鏈輪機構，其特征是被動短曲柄(22)與左曲柄(15)聯動，其安裝的朝向與角度均與左曲柄(15)相一致，與右曲柄(13)成180°配置。
全文摘要
一種高輸出性能的曲柄鏈輪機構，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤與內圓半徑2cm以上的內置軸承的圈型座構成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤在橢弧相對小的兩側成180°角度固定有二個傳動柱銷；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管上的鏈輪支持套管架連接固定；曲柄軸的右頂端套裝有右曲柄，其內側固定有被動短曲柄，右曲柄及被動短曲柄均在一個側面設有滑槽，曲柄軸的左端裝有左曲柄。
文檔編號B62M9/00GK1135992SQ9611684
公開日1996年11月20日 申請日期1996年2月14日 優(yōu)先權日1996年2月14日
發(fā)明者黎軍生 申請人:黎軍生