專利名稱：一種往復(fù)式腳踏式車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腳踏車，具體地說是乘騎者往復(fù)地施加壓力驅(qū)動車輛(例如自行車，三輪車，輪椅車)運動的一種輪式腳踏車。
以乘騎者通過用手或腳運動為驅(qū)動力的輪式車，最常見地如自行車、三輪車或輪椅車等。這類車是依靠驅(qū)動曲柄(踏板或手柄)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，并通過鏈條將動力傳到車輪使其運動，例如，踏自行車的腳踏板使自行車前進(jìn)。但是在曲柄作圓周轉(zhuǎn)動，曲柄只有半周是有效施力運動，而另半周是準(zhǔn)備和恢復(fù)施力過程，同時在有效的半周施力運動中，也只有當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動到與曲柄最高位置30～150°之間才有較大的力矩，即曲柄運動一周真正有效運動只占1/3左右。因此，目前采用的各種人力輪式車，在行駛時比較吃力，特別是在上坡或頂風(fēng)行進(jìn)時難度就更大。為克服這種傳統(tǒng)腳踏車的不足，本發(fā)明者曾設(shè)計過一種往復(fù)式雙棘輪式車(ZL專利號90106437.8)。通用輪式車，例如自行車，動力傳動系統(tǒng)是在中軸上固定有鏈輪及一對曲柄，兩曲柄相對反對稱安裝在中軸兩端，曲柄另一端安裝有施加力的腳踏板，后軸上安裝有飛輪，鏈輪與飛輪通過鏈條傳遞動力構(gòu)成動力傳動系統(tǒng)。而往復(fù)式雙棘輪式車的動力傳動系統(tǒng)中，1.曲柄不是與中軸緊固定而是通過軸承將曲柄安裝在中軸上，即曲柄可在中軸上自由轉(zhuǎn)動，且曲柄上安裝有一棘軸、棘軸上安裝有棘爪；2.中軸上除固定有鏈輪外，且固定有棘輪，曲柄上的棘爪與棘輪組成棘輪付，當(dāng)曲柄向前轉(zhuǎn)動時，棘爪動棘輪使其同向轉(zhuǎn)動；3.中軸加上固定有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的另一端加在曲柄上，當(dāng)曲柄施加力向前轉(zhuǎn)動到一定位置時，停止對曲柄施力，在復(fù)位彈簧的彈力作用下將曲柄恢復(fù)到施力前的位置。當(dāng)棘爪推動棘輪轉(zhuǎn)動時，固定在中軸上的鏈輪隨之轉(zhuǎn)動，并通過鏈條將動力傳遞到后軸飛輪上使后輪運動。上述結(jié)構(gòu)的輪式車驅(qū)動省力，效率高，行駛速度快。但是這種往復(fù)式腳踏車的復(fù)位彈簧或設(shè)置配重錘的作用力有限，為使曲柄恢復(fù)到施力前的位置，操作者必須減小施加在腳踏板上的力，因此使用者較不易適應(yīng)，特別是初次操作者就尤感不習(xí)慣。
本發(fā)明的目的是為克服上述往復(fù)式雙棘輪式車的缺點而提供一種新的往復(fù)式腳踏車。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明在公知往復(fù)式雙棘輪式車的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的改進(jìn)，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)更加合理的往復(fù)腳踏車。本發(fā)明往復(fù)式腳踏車的動力傳動系統(tǒng)中是采用曲柄通過軸承安裝在中軸上的結(jié)構(gòu)，即曲柄可在中軸上自由轉(zhuǎn)動，其特征在于組裝中軸的中軸架內(nèi)通過兩滾針軸承設(shè)置一對左右齒環(huán)，齒環(huán)外側(cè)帶有一珠道，該珠道與中軸檔相配合用于安裝中軸，齒環(huán)內(nèi)環(huán)上帶有棘齒，齒環(huán)內(nèi)側(cè)端帶有輪齒；在中軸上相對應(yīng)齒環(huán)內(nèi)環(huán)上的棘齒安裝在兩組棘爪構(gòu)成兩組棘輪付，在中軸架上相對應(yīng)左右齒環(huán)內(nèi)側(cè)端上的輪齒設(shè)有定位套，定位套用于安裝固定換向齒輪，換向齒輪位于左右兩齒環(huán)中，作為兩齒環(huán)的中介輪，換向齒輪可加工成傘齒輪，園柱齒輪或斜齒輪；在齒環(huán)外側(cè)開有槽孔，曲柄相對的位置也開有槽孔，用固定銷使曲柄與齒環(huán)鎖定構(gòu)成往復(fù)式腳踏車的主要動力傳動系統(tǒng)。與常規(guī)技術(shù)相同，鏈輪固定在中軸上，通過鏈條與后車軸上的飛輪聯(lián)接。本發(fā)明往復(fù)式腳踏車的作用原理如下，踏右曲柄上的踏板通過固定銷帶動右齒環(huán)轉(zhuǎn)動，齒環(huán)內(nèi)環(huán)上棘齒被中軸上的棘爪鎖定帶動中軸轉(zhuǎn)動，固定在中軸上的鏈輪將同步轉(zhuǎn)動。同時右齒環(huán)內(nèi)側(cè)輪齒帶換向齒輪轉(zhuǎn)動，作為中介輪的換向齒輪帶左齒環(huán)內(nèi)側(cè)輪齒向反向轉(zhuǎn)動，即當(dāng)右齒環(huán)順時針轉(zhuǎn)動時將帶動左齒環(huán)反時針轉(zhuǎn)動，這時左齒環(huán)內(nèi)環(huán)上的棘齒與中軸上的棘爪順向，左齒環(huán)繞中軸自由轉(zhuǎn)動通過左齒環(huán)上的固定鎖將帶動左曲柄轉(zhuǎn)動，左踏板將逆時針回轉(zhuǎn)(向上)。當(dāng)左踏板恢復(fù)到一定高度(最適于踏動動作)時，踏左踏板，如上述相同過程左曲柄將帶動中輪轉(zhuǎn)動，并將使右踏板復(fù)位。如此反復(fù)作踏板的向下踏動即可使中軸連續(xù)轉(zhuǎn)動，并帶動鏈輪，鏈條及飛輪運動。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的往復(fù)式腳踏車的動力傳動系統(tǒng)給予進(jìn)一步地說明。
附

圖1為本發(fā)明往復(fù)式腳踏車動力傳動系統(tǒng)中軸結(jié)構(gòu)剖示圖；附圖2為附圖1沿N-N面的剖示圖。
附圖中.1.右齒環(huán)；2.左齒環(huán)；3.滾針軸承；4.換向齒輪；5.定位套；6.中軸；7.棘爪；8.內(nèi)棘齒；9.右曲柄；10.左曲柄；11.固定鎖；12.中軸檔；13.鏈輪；14.護(hù)釘；15.中軸架。
除附圖1，2所示中軸部分結(jié)構(gòu)外，腳踏車的動力傳動系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)與普通腳踏車的結(jié)構(gòu)相同。
由附圖1和2所示結(jié)構(gòu)的中軸可為本發(fā)明動力傳動系統(tǒng)的一個實施例。在中軸架(15)內(nèi)設(shè)置兩付滾針軸承(3)，安裝右、左齒環(huán)(1，2)，右齒環(huán)(1)和左齒環(huán)(2)間加有中介換向齒輪(4)，換向齒輪(4)由中軸架(15)上的固定套(5)定位，中軸(6)穿入齒環(huán)(1)和(2)內(nèi)，用兩中軸檔(13)調(diào)整其間隙，中軸(6)上的兩組棘爪(7)分別與右、左齒環(huán)內(nèi)環(huán)上的內(nèi)棘齒(8)構(gòu)成棘輪付，中軸(6)兩端安裝帶軸承的右、右曲柄(9，10)，曲柄通過固定銷(11)與齒環(huán)鎖定，在右曲柄(9)外側(cè)將鏈輪(13)固定在中輪上，中軸兩端加護(hù)釘(14)防止曲柄脫落，完成中軸的組裝，往復(fù)式腳踏車的其它部分與普通自行車的相應(yīng)部分相同，按常規(guī)方法即可組裝成本發(fā)明的腳踏車。
上述動力傳動系統(tǒng)的運行過程如下乘騎者踏動右或左曲柄(9)或(10)(以下僅用右為例)上的踏板使曲柄(9)順時針向前轉(zhuǎn)動，被固定鎖(11)鎖定的右齒環(huán)(1)同齒轉(zhuǎn)動，齒環(huán)(1)內(nèi)環(huán)內(nèi)棘齒(8)與中軸(6)上的棘爪(7)鎖定，將帶動中軸(6)鏈之轉(zhuǎn)動。在右齒環(huán)(1)轉(zhuǎn)動同時又帶動與之成齒輪付的換向輪(4)轉(zhuǎn)動，換向輪(4)作為右、左齒環(huán)的中介輪，使左齒環(huán)(2)與右齒環(huán)(1)反向逆轉(zhuǎn)，此時左齒環(huán)(2)上的內(nèi)棘齒(8)與中軸(6)上的棘爪(7)成順向，左齒環(huán)(2)將自由繞中軸(6)轉(zhuǎn)動，與左齒環(huán)(2)用固定銷(11)銷定的左曲柄(10)被帶動作逆時針向后轉(zhuǎn)動，左踏板隨之上升，右曲柄向前(下)轉(zhuǎn)動到一定位置(約與水平車架向下成60℃)，左曲柄上升復(fù)位(與水平車架向上成60℃)，踏動左踏板重復(fù)上述過程，將帶動中軸作連續(xù)的轉(zhuǎn)動。固定在中軸上的鏈輪(13)隨中軸轉(zhuǎn)動，通過鏈條將動力傳遞到飛輪，驅(qū)使腳踏車運動。
在腳踏車運行過程中，如曲柄(9)和(10)靜止不運動，這時，齒環(huán)(1)和(2)上的內(nèi)棘齒(8)與中軸(6)上的棘爪(7)都成順向，中軸轉(zhuǎn)動不影響曲柄(9)和(10)可相對滑動。這樣本發(fā)明往復(fù)式腳踏車的飛輪也可以改用小鏈輪代替，減化后軸轉(zhuǎn)動部分的結(jié)構(gòu)，降低腳踏車的成本。
此外，本發(fā)明往復(fù)式腳踏車中的鏈輪也可按常規(guī)技術(shù)組裝成復(fù)式鏈輪，組成變速裝置，使腳踏車成為可變速的輪式車。由上述，本發(fā)明的腳踏車的曲柄是在有效施力范圍內(nèi)往復(fù)運動，可實現(xiàn)驅(qū)動力小，行駛快。這種結(jié)構(gòu)的中軸系統(tǒng)也適用各種輪式車，如自行車，三輪車，輪椅車或在其它腳踏式輪式車上使用。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式腳踏車，動力傳動系統(tǒng)中是采用曲柄通過軸承安裝在中軸上的結(jié)構(gòu)，其特征在于在中軸架(15)內(nèi)設(shè)置兩付滾針軸承(3)，安裝右、左齒環(huán)(1，2)，右齒環(huán)(1)和左齒環(huán)(2)間加有中介換向齒輪(4)，換向齒輪(4)由中軸架(15)上的固定套(5)定位，中軸(6)穿入齒環(huán)(1)和(2)內(nèi)，用兩中軸檔(13)調(diào)整其間隙，中軸(6)上的兩組棘爪(7)分別與右、左齒環(huán)內(nèi)環(huán)上的內(nèi)棘齒(8)構(gòu)成棘輪付，中軸(6)兩端安裝帶軸承的右、右曲柄(9，10)，曲柄通過固定銷(11)與齒環(huán)鎖定，在右曲柄(9)外側(cè)將鏈輪(13)固定在中輪上，中軸兩端加護(hù)釘(14)防止曲柄脫落，完成中軸的組裝。
2.按照權(quán)利要求1所述的往復(fù)式腳踏車，其特征在于飛輪用小鏈輪代替。
3.按照權(quán)利要求1所述的往復(fù)式腳踏車，其特征在于鏈輪組裝成復(fù)式鏈輪，組成變速裝置，使腳踏車成為可變速的輪式車。
全文摘要
一種往復(fù)式腳踏車,力傳動系統(tǒng)中是采用曲柄通過軸承安裝在中軸上的結(jié)構(gòu),在中軸架內(nèi)設(shè)置兩付滾針軸承,安裝右、左齒環(huán)其間加有中介換向齒輪,換向齒輪由中軸架上的固定套定位,中軸穿入齒環(huán)和內(nèi),用兩中軸檔調(diào)整其間隙,中軸上的兩組棘爪分別與右、左齒環(huán)內(nèi)環(huán)上的內(nèi)棘齒構(gòu)成棘輪付,中軸兩端安裝帶軸承的右、右曲柄,曲柄通過固定銷與齒環(huán)鎖定。這種腳踏車驅(qū)動省力,效率高,行駛速度快,可作為健身器械和理想的帶步工具。
文檔編號B62M1/24GK1197744SQ97102798
公開日1998年11月4日 申請日期1997年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月30日
發(fā)明者常殿林 申請人:常殿林