專利名稱：往復式牽鏈驅(qū)動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于驅(qū)動器。具體地說是一種由往復式驅(qū)動的直線運動轉換為旋轉運動的人力驅(qū)動機構總成。
背景技術：
此前，為了尋求提高自行車驅(qū)動裝置的工作效率，對于用直線驅(qū)動替代旋轉驅(qū)動結構方式，幾十年來一直為人們廣泛關注著。
美國專利US，A，3891235(1975)中，提出了利用雙三角形閉環(huán)鏈條的直接驅(qū)動自行車后輪的方案，驅(qū)動部位的兩個端面棘輪交替工作，兩邊的施力腳蹬與鏈條以離合方式結合，并通過雙滑輪用拉繩聯(lián)動復位；US，A，4169609(1979)中提出的方案利用了一個以輔助軸、中軸和自行車后輪軸構成的三角形開環(huán)鏈條和一個以輔助軸、中軸的開環(huán)鏈條組合，在開環(huán)處分設施力腳蹬，兩腳蹬間另設有復位滑輪繩索，一個腳蹬下行時，后輪軸的飛輪切入工作，另一個腳蹬下行時，輔助軸飛輪切入工作，帶動三角形開環(huán)鏈條，使后輪軸的飛輪繼續(xù)工作；US，A，5236211(1993)中，公開了一個驅(qū)動裝置為雙軸式雙閉環(huán)鏈條，加上與施力腳蹬聯(lián)動作復位的一個雙軸式繩環(huán)，然后帶動原中軸傳動鏈驅(qū)動自行車后輪的結構方案。
US，A，6129646(2000)中，采用了典型的雙閉環(huán)鏈條驅(qū)動，雙軸閉環(huán)鏈條使腳蹬復位的技術方案；法國專利FR，A，2544042(1984)，公開的是典型的雙閉環(huán)鏈條結構，另采用滑輪繩索與兩腳蹬聯(lián)動復位；中國專利99108216.8提出了一種直線蹬踏的自行車。它采用一個安置在方形斜梁上的齒條驅(qū)動機構，兩個齒條位于滑槽中，用腳踏帶動齒條運行而后拉動鏈輪，鏈輪傳至后車輪使之轉動，并利用一個復位齒輪控制復位。其過程比較簡單，但需兩套部件輪流工作，且結構件加工比較困難。
上述技術方案的驅(qū)動裝置，都采用了雙環(huán)鏈條解決交替施力問題，結構繁雜是其共同特點。為此，本發(fā)明人在中國專利02238886.9中推出過相同主題的一種在單個鏈環(huán)上實現(xiàn)的往復式牽鏈驅(qū)動器結構方案。它包括機架、導軌、滑移架、抓鏈盒、單閉環(huán)鏈條、攏鏈片、主導飛輪、從動鏈輪。抓鏈盒套設在滑移架中，它們一起被拉動沿機架導軌往復滑行。由抓鏈盒中的隨動抓鏈機構交替工作，分別與鏈圈兩邊的鏈條結合，拖動運轉。為保證正確交替切入，在其機架上加設了一個換向時依彈性靠滑原理工作的換向補償器。該換向補償器的設置雖然解決了換向問題，但有時會出現(xiàn)受阻，須經(jīng)一次短暫反向力作用方能完成切入。若用在兩輪車上，會因此受阻而突然失去平衡，所以它比較適用于三輪、四輪車和小舟。此外，該方案的結構仍比較復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以本人原有單個鏈環(huán)上實現(xiàn)的往復驅(qū)動技術為基礎，通過兩只飛輪在閉環(huán)鏈條兩邊的導向運用，更好地解決了順利換向和結構簡化的問題，并為進一步擴展應用消除了障礙。
本發(fā)明的往復式牽鏈驅(qū)動器，包括機架、導軌、牽鏈盒、閉環(huán)鏈條、攏鏈片、主動飛輪、鏈輪，牽鏈盒在外力拉動下沿機架上的導軌往復滑行，帶動閉環(huán)鏈條定向運轉，其特征在于所說閉環(huán)鏈條的環(huán)圈平面內(nèi)，設有兩只分別與閉環(huán)鏈條兩邊鏈條結合導向用的導向飛輪；所說的鏈條與導向飛輪的鏈齒直接嚙合，并浮靠于攏鏈片，導向飛輪的鏈齒交替帶動閉環(huán)鏈條和驅(qū)動軸準確運行。
所述的導向飛輪均固定在牽鏈盒的基板上。
所述的牽鏈盒中的基板上設有卡軌輪，卡軌輪沿機架上的導軌運行。
所述機架的截面為T型截面，其導軌設在T型截面相對側邊的位置上。
所述的機架上設有一個交替施力的復位裝置，該復位裝置由主從齒條和一個與主從齒條嚙合的復位齒輪組成，兩根主從齒條沿導軌方向往復交替運動，復位齒輪軸的軸管和主從齒條的導軌均與機架固定連接，復位齒輪直接與主從兩齒條嚙合，主齒條與牽鏈盒相連接。
所述交替施力的復位裝置，其主從齒條由一段兩端連接腳蹬的鏈條和與鏈條結合安裝的鏈輪所代替，腳蹬沿機架之槽軌滑行。
本發(fā)明的往復式牽鏈驅(qū)動器，其積極效果是1)、由于在牽鏈盒中采用了兩只與閉環(huán)鏈條結合導向用的導向飛輪，牽鏈盒沿導軌往復運行，拖動閉環(huán)鏈條運轉時，分別獲得準確的導向和順利換向，轉換為主導飛輪軸的旋轉運動而輸出。導向飛輪的應用替代了原有的滑移組件、抓鏈盒和換向補償器，機構定位準確，運行穩(wěn)定可靠。
2)、結構簡單，安裝、維修方便，導向飛輪可參照標準配件加工，有利于降低生產(chǎn)成本。
3)、保持了原方案的效率高、用途廣泛的特點，便于拓展應用。可在單人或多人的車、船上裝備，選用不同的施力安裝角度或采用多個著力點進行靈活的設計配置，廣泛用作代步工具，體育、休閑活動器具。裝備在三輪車上，則舒適、安全，更適合于老弱體殘者。


圖1是本發(fā)明往復式牽鏈驅(qū)動器的結構示意圖。
圖2是圖1的A-A向結構簡圖。
圖3是本發(fā)明的機構原理圖。
圖4是復位裝置的結構示意圖。
圖5是帶復位裝置的機構原理圖。
圖6是往復式牽鏈驅(qū)動器的自行車實施例。
圖7是往復式牽鏈驅(qū)動器的船用實施例。
圖8是單人雙腳前后施力的自行車實施例。
圖9是可由雙人或三人協(xié)同施力的三輪車實施例。
其中1、機架。2、從動鏈輪。3、閉環(huán)鏈條。4、牽鏈盒。5、主動飛輪。6、驅(qū)動軸。7、基板。8、攏鏈片。9、導向鏈輪。10、導向鏈輪。11、連接柱。12、軌輪。13、護蓋。14、連接柱頭。15、導軌。16、傳動著力頭。17、復位齒輪。18、從齒條導軌。19、導向器。20、限位器。21、從齒條。22、主齒條。23、腳蹬。24、后車輪。25、復位齒輪軸。26、車架。27、前車輪。28、車把。29、坐蹬。30、船體。31、船艙。32、葉輪。33、尾舵。34、坐凳。
具體實施例方式
以下結合實施例及其附圖作進一步的說明。
圖1為本發(fā)明的往復式牽鏈驅(qū)動器實施例。它包括機架1、導軌15、牽鏈盒4、閉環(huán)鏈條3、攏鏈片8、主動飛輪5、從動鏈輪2，牽鏈盒4上的傳動著力頭16在外力拉動下，沿機架1的導軌15往復滑行，帶動閉環(huán)鏈條3定向運轉，其中牽鏈盒4上，閉環(huán)鏈條的平面內(nèi)，設有兩只分別與閉環(huán)鏈條3兩邊鏈條結合導向用的導向飛輪9、10，導向飛輪小于主動飛輪，其鏈齒的牙型的選擇或加工，應保證鏈條的有效運行；該鏈條直接與導向飛輪的鏈齒結合，外靠弧狀的攏鏈片8，導向飛輪的鏈齒交替帶動閉環(huán)鏈條3和驅(qū)動軸6準確運行。
圖中，牽鏈盒4基板上設有四個淡線所示的卡軌輪12，卡軌輪沿機架上的導軌15運行。
圖2所示的A-A截面簡圖中，機架1為T型截面，導軌15設在截面相對側邊的外側位置。牽鏈盒設有基板7與護蓋13。導向飛輪9、10固定于基板7上。牽鏈盒通過卡軌輪12在導軌15上往復移動，使閉環(huán)的鏈條3單向運行。8是攏鏈片。不同的應用場合，隨施力點的變化，牽鏈盒上所設的傳動著力頭16的位置也將相應變動，傳動著力頭16和卡軌輪12的布點及位置設置也應保證機構的高效運行。
本驅(qū)動器的工作原理如圖3所示機架1一般與車船體固定安裝，可以水平、豎立、或者傾斜安裝，驅(qū)動軸6即為車船體上驅(qū)動輪軸。牽鏈盒4上的傳動著力頭16由人力來回拉動，往左方向I時，導向飛輪9拉著所結合的圖示上側鏈條移動，導向飛輪10空轉，主動飛輪5順向工作，從動鏈輪2隨動，推動鏈條反時針方向運行；往右方向II時，導向飛輪10拉著所結合的下側鏈條移動，導向飛輪9空轉，主動飛輪5繼續(xù)順向工作，仍然推動鏈條反時針方向運行。如此，牽鏈盒的往復直線運動，使閉環(huán)鏈圈的鏈條一直保持著反時針方向運行，由驅(qū)動軸以旋轉運動輸出。
圖4所示是一個同向交替施力的復位裝置?？山鉀Q使用雙手、雙腳、或者兩人雙點對傳動著力頭16交替施力。該復位裝置由主從齒條22、21，和一個與主從齒條嚙合的復位齒輪17組成，兩根主從齒條沿導軌方向往復交替運動，復位齒輪軸的軸管和主從齒條的導軌均與機架固定，復位齒輪與主從齒條直接嚙合，其中的主齒條22與牽鏈盒4相連接。圖中右腳施力的主齒條22沿導軌15方向往復移動，從齒條21在導向器19的導向下，沿著從齒條導軌18以良好的直線平移狀態(tài)運動。23表示腳蹬。限位器20用于保證齒條與換向齒輪之間的嚙合關系，兩側各設有一組。B部位所示的虛線為閉環(huán)鏈條圈所在的平面，垂直于圖面。
下面結合圖5說明帶復位裝置的機構原理。如同上述，齒條導軌和復位齒輪軸所在的機架與機架1聯(lián)體，主齒條22與牽鏈盒4相連接。復位齒輪17同時與主從齒條嚙合安裝。一旦推動主齒條22便可以使驅(qū)動軸反時針方向運行。當?shù)盘つ_蹬向前使主齒條22沿導軌15往左方向移動時，從齒條21在復位齒輪的帶動下沿從齒條軌18往相反的右方向移動，其腳蹬后退復位直至換向；然后由從齒條21的腳蹬施力向前，則主齒條22要往回后退復位，拉動牽鏈盒4后退，便完成了一個工作全過程。換向可在任何位置順利進行。
圖示復位裝置的另一種結構形式是主從齒條改用一段兩端連接腳蹬的鏈條和與該鏈條結合安裝的鏈輪來代替，腳蹬沿機架上另行設置的槽軌滑行。
圖6給出的是以雙輪自行車或三輪車上裝備本驅(qū)動器的實施例。驅(qū)動器近乎平置安裝于車架26上，設一只或兩只并列的后車輪24為驅(qū)動輪，一只前車輪27為方向輪，受車把控制。6是驅(qū)動軸。用于蹬踏施力的主從齒條22、21置于車架兩側，換向齒輪平置，位于換向齒輪軸25的上端，安裝在車架的一個軸管上。主齒條與牽鏈盒4相連接。29是坐蹬。圖中省略了從動齒條21及其導軌。人坐其上，手扶車把，兼控剎車，左右腳交替蹬踏即可。
圖7為裝備了本驅(qū)動器的輪式驅(qū)動船。驅(qū)動器安裝在船體30上。船艙31內(nèi)有兩把坐凳34相對而設。依靠手臂用力推拉或用腿部力量作用于傳動著力頭使驅(qū)動器的牽鏈盒4前后移動，再由驅(qū)動軸帶動葉輪劃水前行。33表示船的尾舵。
圖8所示的單人自行車中，在牽鏈盒上設一只腳蹬，上面另設拉線，經(jīng)滑輪傳往坐蹬前方，末端設環(huán)圈腳蹬，單人雙腳前后施力即可驅(qū)動。
圖9給出的應用，由雙人或三人協(xié)同施力的三輪車實施例。后座人可用手協(xié)力拉動或用腳幫助推動。若將后座置于與前座相同高度，向后延長主從齒條，這樣便構成了另一種兩人共同用腿蹬前后協(xié)力操作的簡化結構方式。
本發(fā)明的驅(qū)動器，機構運行合理，換向靈活，準確可靠，結構簡單，而且設計選擇的余地大，增加了變化應用的范圍，不再局限在三輪、四輪車和小舟的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種往復式牽鏈驅(qū)動器，包括機架(1)、導軌(15)、牽鏈盒(4)、閉環(huán)鏈條(3)、攏鏈片(8)、主動飛輪(6)、鏈輪(2)，牽鏈盒(4)在外力拉動下沿機架上的導軌(15)往復滑行，帶動閉環(huán)鏈條(3)定向運轉，其特征在于所說閉環(huán)鏈條(3)的環(huán)圈平面內(nèi)，設有兩只分別與閉環(huán)鏈條兩邊鏈條結合導向用的導向飛輪(9、10)；所說的鏈條分別與兩邊導向飛輪的鏈齒直接嚙合，并浮靠于攏鏈片(8)，導向飛輪的鏈齒交替帶動閉環(huán)鏈條和驅(qū)動軸(6)準確運行。
2.如權利要求1所述的往復式牽鏈驅(qū)動器，其特征在于所說的導向飛輪(9、10)均固定在牽鏈盒的基板(7)上。
3.如權利要求1或2所述的往復式牽鏈驅(qū)動器，其特征在于所說的牽鏈盒(4)中的基板(7)上設有卡軌輪(12)，卡軌輪(12)沿機架(1)上的導軌(15)運行。
4.如權利要求1所述的往復式牽鏈驅(qū)動器，其特征在于所說機架(1)的截面為T型，其導軌(15)設在T型截面相對側邊的位置上。
5.如權利要求1所述的往復式牽鏈驅(qū)動器，其特征在于所說的機架(1)上設有一個同向交替施力的復位裝置，該復位裝置由主從齒條(22、21)和一個與主從齒條嚙合的復位齒輪(17)組成，兩根主從齒條沿導軌(15、19)方向往復交替運動，復位齒輪軸(25)的軸管和從齒條的導軌(18)均與機架(1)固定連接，復位齒輪(17)直接與主從齒條(22、21)嚙合，其中的主齒條(22)與牽鏈盒(4)相連接。
6.如權利要求1或5所述的往復式牽鏈驅(qū)動器，其特征在于所說的交替施力的復位裝置，其主從齒條(22、21)由一段兩端連接腳蹬的鏈條和與鏈條結合安裝的鏈輪所代替，腳蹬沿機架槽軌滑行。
全文摘要
本發(fā)明為車船用的人力驅(qū)動器。它包括機架、導軌、牽鏈盒、閉環(huán)鏈條、攏鏈片、主動飛輪、鏈輪，牽鏈盒在外力拉動下沿機架導軌往復滑行，帶動閉環(huán)鏈條定向運轉，其中閉環(huán)鏈條的環(huán)圈平面內(nèi)，設有兩只分別與閉環(huán)鏈條兩邊鏈條結合導向用的導向飛輪；鏈條與導向飛輪的鏈齒直接嚙合，并浮靠于攏鏈片，導向飛輪的鏈齒交替帶動閉環(huán)鏈條和驅(qū)動軸準確運行。加設一個同向交替施力的復位裝置后，實現(xiàn)了同向交替施力。本驅(qū)動器機構運行合理，換向靈活，準確可靠，結構簡單，簡化了結構，降低了生產(chǎn)成本，設計選擇余地大，便于拓展應用。它適合在單人或多人的車、船上裝備，用作代步工具和體育、休閑活動器具，操作便利，舒適、安全，老弱體殘者尤為適宜。
文檔編號F03G5/00GK1690410SQ20041003660
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月20日 優(yōu)先權日2004年4月20日
發(fā)明者錢祖凡 申請人:錢祖凡