CN101412429A - 人力驱动用传动机构 - Google Patents

Abstract

一种人力驱动用传动机构，包括齿轮和齿条的传动机构，其齿条设置有两条，分别设置在活动杆上，与齿轮单向传动连接；两活动杆之间通过联动件连接，并一上一下运动。齿条为棘齿条，设置在活动杆下端，齿轮为棘轮。活动杆上端铰接有滑杆，联动件连接在两滑杆之间；联动件为杠杆、带绳索的滑轮或联动齿轮，滑杆内侧对应联动齿轮设置有双向传动齿条，并分别与联动齿轮侧部啮合。本发明是针对现有人力驱动用传动机构传动机构技术上的不足，提供一种可以确保链轮持续单向运动的人力驱动用传动机构，充分利用人体自身重力，只需原地踏步或起坐运动，就可以轻松驱运车子前进。其结构简单合理、操作方便、省力低噪音、适用范围广、便于推广。

Description

人力驱动用传动机构

技术领域

本发明涉及一种传动机构，特别是一种可应用于两轮自行车、三轮自行车、三轮载货人力车、人力驱动船、多人驱动的两轮或多轮自行车等的人力驱动用传动机构。

背景技术

自行车是一种人们常用的环保交通工具，靠人力蹬踏或借助人体自重力作为驱动力而行驶。如何充分利用人体自身重力及脚蹬踏力，提高自行车的驱动效率，达到既省力、又快速的目的，是现有自行车需要进一步解决的问题。中国专利文献号CN1139181公开了一种重力自行车“条齿—曲柄—连杆”或“条齿—条齿”式重力转换器，在中轴两端内侧有两个方向相反的半圆齿轮，其原理是：当左边施力时，条齿和半圆齿轮咬合，驱动车子，同时左右两边的连杆、曲轴同步迫动。利用惯性的作用，右边齿轮越过死角，右边的条齿与半圆咬合，车子又获动力前进。该重力转换器看似合理，其实并不实用，经研究发现，该重力转换器存在两个致命的缺陷：1.由于齿轮的实际旋转直径包括了齿在内，当左侧的齿轮还没下行到最低位时，右侧的齿条还没回复到最高位置就已经与齿轮接触了，因为此时的右侧齿条和齿轮的运动方向是相反的，因此会相互卡住，无法实现完全复位。2.利用惯性力才能越过死角，但利用惯性力越过死角必须满足两个条件：连续的运动及惯性力大于带动链轮前进的阻力。实际的情况是阻力往往会大于惯性力，有可能会导致齿轮反方向运动，因此造成不便。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作省力、适用范围广的人力驱动用传动机构，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种人力驱动用传动机构，包括齿轮和齿条的传动机构，其结构特征是齿条设置有两条，分别设置在活动杆上，与齿轮单向传动连接；两活动杆之间通过联动件连接，并一上一下运动。

所述齿条为棘齿条，设置在活动杆下端；齿轮为棘轮，棘轮与棘齿条的齿均为斜面呈直线形或弧形的直角三角形状，棘轮齿斜面朝下，棘齿条齿斜面朝上。活动杆上端铰接有滑杆，联动件连接在两滑杆之间；联动件为杠杆、带绳索的滑轮或联动齿轮，滑杆内侧对应联动齿轮设置有双向传动齿条，并分别与联动齿轮侧部啮合。滑杆或活动杆上端一侧设置有限制活动杆摆动方向的限位挡板，活动杆下端还设置有加重块。加重块保持活动杆向下运动时，与棘齿的垂直度，活动杆向下运动的力集中到棘轮上；活动杆向上运动时，在铰接点和限位挡板的作用下，活动杆只能往棘齿条的反方向摆动，离开棘轮。

所述传动机构设置在自行车上，自行车包括车架、车把、前轮、后轮、坐垫和踏板，滑杆滑动设置在车架两侧，联动齿轮通过转轴定位设置在车架上，与滑杆内侧双向传动齿条啮合；棘轮与后轮传动连接。

所述车架上设有链轮，并通过链条与后轮的飞轮传动连接，棘轮通过转轴与链轮两侧中心连接。

所述踏板包括有左脚踏板和右脚踏板，分别与左右两侧滑杆的上端或侧部连接。或者，所述踏板为用于双脚踏放的脚踏板，与任一滑杆连接，坐垫与另一滑杆连接，以通过起坐运动实现棘轮转动。

所述后轮设置有一个或以上。

所述双向传动齿条和/或棘齿条的齿两侧设置有包边，包边宽度分别大于联动齿轮和棘轮的厚度。联动齿轮和棘轮始终限位在包边之间，避免因机械间隙造成的脱齿现象。

本发明是针对现有人力驱动用传动机构技术上的不足，提供一种可以确保链轮持续单向运动的人力驱动用传动机构，充分利用人体自身重力，只需原地踏步或起坐运动，就可以轻松驱运车子前进。其结构简单合理、操作方便、省力低噪音、适用范围广、便于推广。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1的A处放大结构示意图。

图3为滑杆与联动齿轮连接结构示意图。

图4为活动杆与棘轮连接结构示意图。

图5为活动杆棘齿条包边结构示意图。

图6为本发明第二实施例局部结构示意图。

图7为左脚踏板、滑杆、活动杆与棘轮连接结构示意图。

图8为本发明第三实施例结构示意图。

图9为本发明第四实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图4，本使用人力驱动用传动机构驱动的重力自行车，包括车架3、车把1、前轮2、后轮13、坐垫4、左脚踏板5.1和右脚踏板5.2。车架3上设有链轮10，后轮13上设置有飞轮12，并通过链条11与链轮传动连接。左、右脚踏板下端分别通过相互平行的滑杆7滑动设置在车架3左右两侧，车架对应滑杆设有滑套3.1，并对应滑杆内侧之间设置有联动齿轮6。联动齿轮通过转轴定位设置在车架3上，滑杆7内侧设置有双向传动齿条7.2，并分别与联动齿轮6侧部啮合。

滑杆7下端与活动杆9铰接，后侧设置有限制活动杆摆动方向的限位挡板7.1，活动杆只能向前方摆动。活动杆9下端前侧设置有加重块9.2，后侧设置有棘齿条9.1，与棘轮8啮合。棘轮8与棘齿条9.1均为斜面呈直线形或弧形的直角三角形状，棘轮齿斜面朝下，棘齿条齿斜面朝上。棘轮8通过转轴与链轮10两侧中心连接。

工作原理：当一滑杆沿C方向向下运动，另一滑杆在联动齿轮的作用下沿B方向向上运动。向下运动的滑杆带动活动杆沿D方向向下运动，棘齿条与棘轮啮合，使棘轮沿F方向转动，并将动力通过链轮、链条和飞轮传送给后轮，使自行车前进。向上运动的滑杆带动另一活动杆向上运动，同时，活动杆沿E方向摆动，使棘齿条与棘轮分开，不传动。循环上述动作，把位于高位的滑杆踩下，实现后轮不断向同一方向转动，使自行车前进。

参见图5，上述棘齿条9.1的齿两侧还可设置有包边9.3，包边宽度大于棘轮8的厚度。联动齿轮可替换为杠杆、带绳索的滑轮等，以实现设置在车架两侧的滑杆一上一下运动，图中未示出。

第二实施例

参见图6、图7，左脚踏板5.1和右脚踏板5.2分别设置在滑杆7的前侧，滑杆前侧延伸出向下弯折的支撑杆7.3，分别与左、右脚踏板固定连接。车架3’两侧对应滑杆设置滑套3.1’。其它未述部分同第一实施例。

第三实施例

参见图8，车架3后部飞轮12两侧分别设置有一个后轮13’，形成三轮车。其它未述部分同第一或第二实施例。

第四实施例

参见图9，一种重力自行车，包括车架14、车把、前轮、后轮、坐垫和用于双脚踏放的脚踏板16，坐垫和脚踏板分别通过相互平行的坐垫滑杆15和踏板滑杆18与车架滑动连接，坐垫滑杆和踏板滑杆内侧通过联动齿轮6连接，并一上一下运动；下端分别设置有坐垫活动杆17和踏板活动杆19，两活动杆分别通过棘轮8、链轮、链条、飞轮与后轮传动连接，以通过起坐运动实现自行车前进。车架下部对应坐垫滑杆15和踏板滑杆18设置有下滑套14.2，上部还对应坐垫滑杆15设置有上滑套14.1。

上述坐垫滑杆、踏板滑杆和坐垫活动杆、踏板活动杆结构原理同第一实施例的滑杆和活动杆，其它未述部分同第一实施例。

Claims (10)

1.一种人力驱动用传动机构，包括齿轮和齿条的传动机构，其特征是齿条设置有两条，分别设置在活动杆(9)上，与齿轮单向传动连接；两活动杆之间通过联动件连接，并一上一下运动。

2.根据权利要求1所述人力驱动用传动机构，其特征是所述齿条为棘齿条(9.1)，设置在活动杆下端；齿轮为棘轮(8)，棘轮与棘齿条的齿均为斜面呈直线形或弧形的直角三角形状，棘轮齿斜面朝下，棘齿条齿斜面朝上。

3.根据权利要求1所述人力驱动用传动机构，其特征是所述活动杆上端铰接有滑杆(7)，联动件连接在两滑杆之间；联动件为杠杆、带绳索的滑轮或联动齿轮(6)，滑杆内侧对应联动齿轮设置有双向传动齿条(7.2)，并分别与联动齿轮侧部啮合。

4.根据权利要求3所述人力驱动用传动机构，其特征是所述滑杆或活动杆上端一侧设置有限制活动杆摆动方向的限位挡板(7.1)，活动杆下端还设置有加重块(9.2)。

5.根据权利要求1所述人力驱动用传动机构，其特征是所述传动机构设置在自行车上，自行车包括车架(3)、车把(1)、前轮(2)、后轮(13)、坐垫(4)和踏板，滑杆滑动设置在车架两侧，联动齿轮通过转轴定位设置在车架上，与滑杆内侧双向传动齿条啮合；棘轮与后轮传动连接。

6.根据权利要求5所述人力驱动用传动机构，其特征是所述车架上设有链轮(10)，并通过链条(11)与后轮的飞轮(12)传动连接，棘轮通过转轴与链轮两侧中心连接。

7.根据权利要求5所述人力驱动用传动机构，其特征是所述踏板包括有左脚踏板(5.1)和右脚踏板(5.2)，分别与左右两侧滑杆的上端或侧部连接。

8.根据权利要求5所述人力驱动用传动机构，其特征是所述踏板为用于双脚踏放的脚踏板(16)，与任一滑杆连接，坐垫与另一滑杆连接，以通过起坐运动实现棘轮转动。

9.根据权利要求5所述人力驱动用传动机构，其特征是所述后轮设置有一个或以上。

10.根据权利要求2或3所述人力驱动用传动机构，其特征是所述双向传动齿条和/或棘齿条的齿两侧设置有包边(9.3)，包边宽度分别大于联动齿轮和棘轮的厚度。

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