CN108482562B - 一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法 - Google Patents

一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法，包括顶杆部件、齿轮箱部件、连接叉，齿轮箱部件通过连接叉与顶杆部件固定在一起，两根顶杆部件的顶杆分别经带凸台外套连接螺丝内孔插入第二个直线轴承、直线轴承支撑套、第一个直线轴内径，又经凹形弹簧卡片孔顶在齿条的侧端面上，顶杆连接轴依次穿过滑板的滑道、顶杆的U形顶杆耳孔，使滑道卡在顶杆连接轴里并用螺母固定，使顶杆沿滑道直线运动，并带动齿轮箱部件的齿轮轴转动，驱动方法包括摇臂驱动、杠杆驱动和凸轮驱动，技术效果是比链条传动更省力，比电动系统更简便、安全可靠、清洁环保，可以方便的按设计折叠车辆的需要随意选择折叠点位，可用于各种人力驱动的传动装置。

Description

一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法
技术领域
本发明涉及一种机械传动装置，特别涉及一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法。
背景技术
现在人力车分为以人体驱动和蓄电池驱动两种，人体驱动的车辆动力装置大多都是以脚蹬曲柄带动轮盘链条传动的车辆，以链条作为传动动力的车辆局限于腿脚的布置与离地间隙的限制，不可能过大的加长曲柄长度。链条传动必须平直不可间断的特点更制约了设计折叠车辆所需要的折叠点位。以蓄电池作为动力的车辆虽然省去了人力却使得车辆本身增加了许多重量和复杂的零配件和电路，使维修和量产复杂化，尤其是行驶里程的限制不得已重复加装蓄电池更加重了车辆的质量。蓄电池的后续处理所耗费的人力钱财及监管成本加大，也并不极致环保。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了一种人力驱动的顶杆齿条传动装置及驱动方法，通过尽量加长杠杆动力臂及简化传动装置，使传动更直接。具体技术方案是，一种人力驱动的顶杆齿条传动装置，包括顶杆部件、齿轮箱部件、连接叉，其特征在于：所述的顶杆部件包括顶杆、顶杆外套、带凸台外套连接螺丝、第一个直线轴承、直线轴承支撑套、顶杆连接轴、U形顶杆耳、第二个直线轴承，所述的顶杆为圆柱长杆，顶端固焊有U形顶杆耳，其两侧壁上有通孔，所述的顶杆外套为内有阶梯通孔的圆柱筒，筒底孔径与顶杆配合，筒顶部有内螺纹，顶杆外套内依次装入第二个直线轴承、直线轴承支撑套、第一个直线轴承并顶紧，紧配合在顶杆外套内底端上，当顶杆经外套连接螺丝凸台插入第二个直线轴承、直线轴承支撑套、第一个直线轴承组成的内径成滑动配合；所述的齿轮箱部件包括齿条、规杆、齿条簧、传动轴分部件、齿轮箱连接凸台、凹形弹簧卡片、左半齿轮箱、右半齿轮箱，所述的传动轴分部件由轴皮、凸台轴承、齿飞轮、带盘齿飞轮、传动轴杆、垫圈、传动轴杆螺母组成，其中，齿飞轮包括千斤弹簧、千斤、滚珠、齿轮套、压板、齿飞轮芯组成，齿轮套为内圆周面上中间部位有单向齿、两侧有滚珠槽的齿轮套件，滚珠置满于滚珠槽内，齿飞轮芯为同中心孔、不同外径的凸台，最外为压板凸台，外圆周面上有螺纹，齿飞轮芯第二个凸台的圆周面上有四个矩形凹槽，槽内固定千斤弹簧及千斤，齿飞轮芯插入齿轮套内与齿轮套内的单向齿配合构成棘轮机构，压板的螺纹与压板凸台的螺纹螺接在一起，使齿轮套固紧在齿飞轮芯上，带盘齿飞轮为由飞轮盘与齿飞轮芯的外端面同心、同径焊接在一起组成，轴皮内有通孔，两端外圆柱面上有矩形凹槽，一端与带盘齿飞轮的齿飞轮芯内凸台插入配合固定，另一端与齿飞轮的齿飞轮芯内凸台插入配合固定，使带盘齿飞轮的棘轮机构与齿飞轮的齿飞轮芯棘轮机构方向相同，轴皮内通孔两端各固定凸台轴承，传动轴穿入两个凸台轴承内径固定，两个凸台轴承外的传动轴上各穿一个垫圈，构成传动轴分部件，齿条为上端面有齿条和一端平台、内有阶梯孔的方管，齿条簧套在规杆上，齿条簧插入齿条的方管阶梯孔内构成齿条齿条簧规杆组合件，所述的左半齿轮箱、右半齿轮箱为互为反向的、同结构的半齿轮箱，顶端焊固有方管型齿轮箱连接凸台和开有与凹形弹簧卡片配合的凹形弹簧卡片安装槽，两条齿条分别置于左半齿轮箱、右半齿轮箱内，传动轴分部件的带盘齿飞轮和齿飞轮的齿轮部分分别置于两条齿条上、传动轴杆两端分别穿在左半齿轮箱、右半齿轮箱的传动轴杆安装孔内，左半齿轮箱、右半齿轮箱对齐并用传动轴杆螺母紧固在左半齿轮箱、右半齿轮箱，凹形弹簧卡片卡在凹形弹簧卡片安装槽上；所述的连接叉包括顶杆部件安装管、齿轮箱部件安装管、转向轴、滑板、连接叉凸台、限位器锁母、限位器、滑板固定螺丝、齿轮箱固定螺丝，顶杆部件安装管为直角U型薄皮圆管、齿轮箱部件安装管为与顶杆部件安装管尺寸相同的直角U型薄皮方管，两管重合固定成一体，在齿轮箱部件安装管U型两个直角拐弯处顶端有连接叉凹槽，两个连接叉凸台固定于顶杆部件安装管的U型两个直角拐弯处的外侧面上，连接叉凸台上有连接叉凸台孔，转向轴固定于顶杆部件安装管的上横端面中心点、两块滑板分别对称固定于顶杆部件安装管的上横端面两侧，限位器套于转向轴上，限位器锁母使限位器与转向轴固定在一起，用滑板固定螺丝将滑板上端与限位器固定在一起；连接为两个齿轮箱连接凸台分别插入连接件的齿轮箱部件安装管的两孔内，用齿轮箱固定螺丝连接固定在一起，依次装入第二个直线轴承、直线轴承支撑套、第一个直线轴承的两个顶杆外套，分别插于两个顶杆总成安装管内，与置于顶杆总成安装管顶端的凸台外套连接螺丝螺接在一起，两根顶杆部件的顶杆分别经带凸台外套连接螺丝内孔插在第一个直线轴内径、直线轴承支撑套、第二个直线轴承，又经凹形弹簧卡片孔顶在齿条的侧端面上，顶杆连接轴依次穿过滑板的滑道、顶杆的U形顶杆耳孔，使滑道卡在顶杆连接轴里并用螺母固定，使顶杆沿滑道直线运动。
人力驱动方法分为摇臂驱动、杠杆驱动和凸轮驱动，所述的摇臂驱动为，
一、制作摇臂驱动机构，摇臂驱动机构包括带手柄的摇臂、摇臂长轴、槽形连接杆、摇臂短轴，带手柄的摇臂底端臂下端有凹槽、两端有摇臂顶杆轴孔和摇臂短轴连接孔，槽形连接杆两端有短轴连接孔和长轴连接孔，带手柄的摇臂用摇臂短轴通过摇臂短轴连接孔和槽形连接杆的短轴连接孔与槽形连接杆固定可转动；
二、摇臂驱动机构与顶杆齿条传动装置的连接，首先与顶杆部件连接，将顶杆的U形顶杆耳插入摇臂驱动机构的底端臂下端有凹槽内，顶杆连接轴穿过滑板的滑道、顶杆轴孔、顶杆部件的U形顶杆耳的通孔，用螺母固定在一起，与连接叉连接，将连接叉的两个连接叉凸台插入两个槽形连接杆的凹槽内，用摇臂长轴穿过长轴连接孔、连接叉凸台孔两端卡环固定，可转动；
三、用两手握住摇臂驱动机构的两个手柄，一上一下摇动，当一个手柄向下摇动时，顶杆沿滑道向下直线运动；顶杆顶端经凹形弹簧卡片孔顶在齿条的侧端面上，推动齿条向后运动并压缩齿条簧，齿飞轮在齿条上转动，压缩到底时，齿条簧回弹，手抬起，推动齿条向前运动，带动手柄的摇臂向上摇动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴转动，传动轴在另一个带手柄的摇臂作用下转动，完成了摇臂驱动传动轴的连续转动。
所述的杠杆驱动为，一、制作杠杆机构，杠杆机构包括杠杆、脚踏板、杠杆轴、杠杆连接头、定位螺钉，杠杆为L型，其长边顶部安装有脚踏板可转动，拐角处有杠杆轴孔，短边底部两侧有凸台形成矩形凹槽，杠杆连接头为两个L型钢块组成的U型结构，其U型底部的一侧面中分处有突起管，内带有杠杆机构连接螺纹，侧壁上有定位螺丝，两个L型钢块长边顶端部有同心通孔的杠杆连接孔、拐角处有通孔的外连接孔；
二、杠杆机构（5）与与顶杆齿条传动装置连接，
1、在顶杆部件的U形顶杆耳内的顶杆连接轴部分固定顶杆轴承，
2、将杠杆连接头的杠杆机构连接螺纹螺接在连接叉的转向轴上并用定位螺钉固定，两个脚踏板方向相反的杠杆用杠杆轴安装于杠杆连接头的杠杆连接孔内两端卡环固定，可转动，且每个杠杆矩形凹槽底部顶在顶杆轴承上；
三、用双脚踩踏杠杆机构的两个脚踏板一上一下摆动，当一个脚向下踏时，杠杆矩形凹槽带动顶杆沿滑道向后直线运动；顶杆顶端经凹形弹簧卡片孔顶在齿条的侧端面上，推动齿条向后运动并压缩齿条簧，齿飞轮在齿条上转动，压缩到底时，齿条簧回弹，推动齿条向前运动，脚抬起，带动脚踏板向上摆动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴转动，传动轴在另一个脚踏板作用下转动，完成了杠杆机构驱动传动轴的连续转动；
所述的凸轮驱动为，一、制作凸轮机构，凸轮机构包括凸轮盘、中轴、中轴轴承、踏板、方形连接套、曲柄紧固螺丝、曲柄、凸轮连接头，凸轮盘圆周面有顶杆轴承滑道、曲柄为一端有方形孔与方形连接套配合、另一端有圆孔固定踏板，曲柄与凸轮盘偏心固焊成一体，凸轮连接头为直角U型结构，其两顶端部有同心通孔的外连接孔、底部有通孔的凸轮轴连接孔、外有凸轮轴轴承孔，底部的一侧面中分处有突起管内带有凸轮机构连接螺纹，侧壁上有凸轮机构定位螺丝；
二、凸轮机构与顶杆齿条传动装置连接，
1、在顶杆部件的U形顶杆耳内的顶杆连接轴部分顶杆轴承，
2、将凸轮机构的凸轮连接头的凸轮机构连接螺纹螺接在连接叉的转向轴上并用凸轮机构定位螺丝固定，两个中轴轴承固定于凸轮连接头的凸轮轴轴承孔内，中轴两端穿过凸轮轴连接孔并固定于中轴轴承内，外侧固定方形连接套，固定有固定踏板的曲柄用其方形孔使固定踏板向背的插在方形连接套上 ，并用曲柄紧固螺丝固定，使凸轮盘圆周面上的顶杆轴承滑道顶在顶杆连接轴上的 顶杆轴承上；
三、用双脚踩踏杠杆机构的两个脚踏板绕中轴转动，凸轮盘外圆成凸轮转动，凸轮盘圆周面上的顶杆轴承滑道带动顶杆沿滑道向后直线运动；顶杆顶端经凹形弹簧卡片孔顶在齿条的侧端面上，推动齿条向后运动并压缩齿条簧，齿飞轮在齿条上转动，当转动到中轴与顶杆连接轴间距最长点后，齿条簧回弹，推动齿条向前运动，带动脚踏板向上转动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴转动，传动轴在另一个脚踏板作用下转动，完成了凸轮机构驱动传动轴的连续转动。
本发明的技术效果是，比链条传动更省力，比电动系统更简便、清洁环保，没有里程限制，通过性更强。可以方便的按设计折叠车辆的需要随意选择折叠点位，手摇起步双脚撑地使人更安全可靠。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的顶杆部件结构正视图；
图3是本发明的顶杆部件结构左视剖面图；
图4是本发明的齿轮箱部件结构分解图；
图5是本发明齿轮箱部件的传动轴分部件结构分解图；
图6是本发明齿轮箱部件的齿飞轮结构分解图；
图7是本发明齿轮箱部件的齿飞轮芯结构图；
图8是本发明齿轮箱部件的带盘齿飞轮结构主视图 ；
图9是本发明齿轮箱部件的齿条齿条簧规杆组合件结构正视图；
图10是本发明齿轮箱部件的齿条齿条簧规杆组合件结构左视剖面图；
图11是本发明的齿轮箱部件的凹形弹簧卡片俯视图；
图12是本发明的连接叉结构立体图；
图13是本发明在摇臂驱动时的连接结构图，
图14是本发明的摇臂驱动机构结构图；
图15是本发明的杠杆驱动时的连接结构图；
图16是本发明的杠杆驱动机构结构图；
图17是本发明杠杆驱动机构的杠杆连接头结构图；
图18是本发明的凸轮驱动时的连接结构图；
图19是本发明的凸轮驱动机构结构图；
图20是本发明凸轮驱动机构的凸轮连接头结构图；
图21是本发明的实施例一结构图；
图22是本发明的实施例二结构图；
图 23 是是本发明的实施例的车架结构图。
具体实施方式
结合附图及实施例作进一步说明。
如图1~3所示，一种人力驱动的顶杆齿条传动装置，包括顶杆部件1、齿轮箱部件2、连接叉3，所述的顶杆部件1包括顶杆1-1、顶杆外套1-2、带凸台外套连接螺丝1-3、第一个直线轴承1-5、直线轴承支撑套1-6、顶杆连接轴1-8、U形顶杆耳1-10、第二个直线轴承1-11，所述的顶杆1-1为圆柱长杆，顶端固焊有U形顶杆耳1-10，其两侧壁上有通孔，所述的顶杆外套1-2为内有阶梯通孔的圆柱筒，筒底孔径与顶杆1-1配合，筒顶部有内螺纹，顶杆外套1-2内依次装入第二个直线轴承1-11、直线轴承支撑套1-6、第一个直线轴承1-5并顶紧，紧配合在顶杆外套1-2内底端上，当顶杆1-1经外套连接螺丝凸台 1-4插入第二个直线轴承1-11、直线轴承支撑套1-6、第一个直线轴承1-5组成的内径成滑动配合；
如图4~11所示，所述的齿轮箱部件2包括齿条2-1、规杆2-2、齿条簧2-3、传动轴分部件2-4、齿轮箱连接凸台2-5、凹形弹簧卡片2-7、左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11，所述的传动轴分部件2-4由轴皮2-4-1、凸台轴承2-4-4、齿飞轮2-4-6、带盘齿飞轮2-4-7、传动轴杆2-4-8、垫圈2-4-9、传动轴杆螺母2-4-10组成，其中，齿飞轮2-4-6包括千斤弹簧2-4-602、千斤2-4-604、滚珠2-4-606置满于滚珠槽2-4-607内，齿飞轮芯2-4-612为同中心孔、不同外径的凸台，最外为压板凸台2-4-6121，外圆周面上有螺纹，齿飞轮芯2-4-612第二个凸台的圆周面上有四个矩形凹槽，槽内固定千斤弹簧2-4-602及千斤2-4-604，齿飞轮芯2-4-612插入齿轮套2-4-608内与齿轮套2-4-608内的单向齿2-4-605配合构成棘轮机构，压板2-4-609的螺纹与压板凸台2-4-6121的螺纹螺接在一起，使齿轮套2-4-608固紧在齿飞轮芯2-4-612上，带盘齿飞轮2-4-7为由飞轮盘2-4-701与齿飞轮芯2-4-612的外端面同心、同径焊接在一起组成，轴皮2-4-1内有通孔，两端外圆柱面上有矩形凹槽2-4-2，一端与带盘齿飞轮2-4-7的齿飞轮芯2-4-612内凸台插入配合固定，另一端与齿飞轮2-4-6的齿飞轮芯2-4-612内凸台插入配合固定，使带盘齿飞轮2-4-7的棘轮机构与齿飞轮2-4-6的齿飞轮芯2-4-612棘轮机构方向相同，轴皮2-4-1内通孔两端各固定凸台轴承2-4-4，传动轴杆2-4-8穿入两个凸台轴承2-4-4内径固定，两个凸台轴承2-4-4外的传动轴杆2-4-8上各穿一个垫圈2-4-9，构成传动轴分部件2-4，齿条2-1为上端面有齿条和一端平台2-1-6内有阶梯孔的方管，齿条簧2-3套在规杆2-2上，齿条簧2-3插入齿条2-1的方管阶梯孔内构成齿条齿条簧规杆组合件，所述的左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11为互为反向的、同结构的半齿轮箱，顶端焊固有方管型齿轮箱连接凸台2-5和开有与凹形弹簧卡片2-7配合的凹形弹簧卡片安装槽2-8，两条齿条2-1分别置于左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11内，传动轴分部件2-4的带盘齿飞轮2-4-7和齿飞轮2-4-6的齿轮部分分别置于两条齿条2-1上、传动轴杆2-4-8两端分别穿在左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11的传动轴杆安装2-9内，左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11对齐并用传动轴杆螺母2-4-10紧固在左半齿轮箱2-10、右半齿轮箱2-11上，凹形弹簧卡片2-7卡在凹形弹簧卡片安装槽2-8上；
如图12所示，所述的连接叉3包括顶杆部件安装管3-1、齿轮箱部件安装管3-2、转向轴3-4、滑板3-6、连接叉凸台3-7、限位器锁母3-9、限位器3-10、滑板固定螺丝3-12、齿轮箱固定螺丝3-13，顶杆部件安装管3-1为直角U型薄皮圆管、齿轮箱部件安装管3-2为与顶杆部件安装管3-1尺寸相同的直角U型薄皮方管，两管重合固定成一体，在齿轮箱部件安装管3-2的U型两个直角拐弯处顶端有连接叉凹槽3-3，两个连接叉凸台固定于顶杆部件安装管的U型两个直角拐弯处的外侧面上，连接叉凸台3-7上有连接叉凸台孔3-8，转向轴3-4固定于顶杆部件安装管3-1的上横端面中心点、两块滑板3-6分别对称固定于顶杆部件安装管3-1的上横端面两侧，限位器3-10套于转向轴3-4上，限位器锁母3-9使限位器3-10与转向轴3-4固定在一起，用滑板固定螺丝3-12将滑板3-6上端与限位器3-10固定在一起；
如图1、12所示，总连接为两个齿轮箱连接凸台2-5分别插入连接叉3的齿轮箱部件安装管3-2的两孔内，用齿轮箱固定螺丝3-13连接固定在一起，依次装入第二个直线轴承1-11、直线轴承支撑套1-6、第一个直线轴承1-5的两个顶杆外套1-2，分别插于两个顶杆部件安装管3-1内，与置于顶杆部件安装管3-1顶端的凸台外套连接螺丝1-3螺接在一起，两根顶杆部件1的顶杆1-1分别经带凸台外套连接螺丝1-3内孔插在第一个直线轴1-5内径、直线轴承支撑套1-6、第二个直线轴承1-11，直线轴承支撑套1-6、第一个直线轴承1-5内径，又经凹形弹簧卡片2-7孔顶在齿条2-1的侧端面上，顶杆连接轴1-8依次穿过滑板3-6的滑道3-5、顶杆1-1的U形顶杆耳1-10孔，使滑道3-5卡在顶杆连接轴1-8里并用螺母固定，使顶杆1-1沿滑道3-5直线运动。
人力驱动方法分为摇臂驱动、杠杆驱动和凸轮驱动。
如图13、14所示，所述的摇臂驱动为，一、制作摇臂驱动机构4，摇臂驱动机构4包括带手柄的摇臂4-1、摇臂长轴4-3、槽形连接杆4-6、摇臂短轴4-7，带手柄的摇臂4-1底端臂下端有凹槽、两端有摇臂顶杆轴孔4-2和摇臂短轴连接孔4-8，槽形连接杆4-6两端有短轴连接孔4-5和长轴连接孔4-4，带手柄的摇臂4-1用摇臂短轴4-7通过摇臂短轴连接孔4-8和槽形连接杆4-6的短轴连接孔4-5与槽形连接杆4-6固定可转动；
二、摇臂驱动机构4与顶杆齿条传动装置的连接，首先与顶杆部件1连接，将顶杆1-1的U形顶杆耳1-10插入摇臂驱动机构4的底端臂下端有凹槽内，顶杆连接轴1-8穿过滑板3-6的滑道3-5、顶杆轴孔4-2、顶杆部件1的U形顶杆耳1-10的通孔，用螺母固定在一起，与连接叉3连接，将连接叉3的两个连接叉凸台3-7插入两个槽形连接杆4-6的 凹槽内，用摇臂长轴4-3穿过长轴连接孔4-4、连接叉凸台孔3-8两端卡环固定，可转动；
三、用两手握住摇臂驱动机构4的两个手柄，一上一下摇动，当一个手柄向下摇动时，顶杆1-1沿滑道3-5向下直线运动；顶杆1-1顶端经凹形弹簧卡片2-7孔顶在齿条2-1的侧端面上，推动齿条2-1向后运动并压缩齿条簧2-3，齿飞轮2-4-6在齿条2-1上转动，压缩到底时，手抬起，齿条簧2-3回弹，推动齿条2-1向前运动，带动手柄的摇臂4-1向上摇动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴2-4-8转动，传动轴2-4-8在另一个带手柄的摇臂4-1作用下转动，完成了摇臂驱动传动轴2-4-8的连续转动。
如图15、16、17所示，所述的杠杆驱动为，
一、制作杠杆机构5，杠杆机构5包括杠杆5-1、脚踏板5-2、杠杆轴5-4、杠杆连接头5-7、定位螺钉5-8，杠杆5-1为L型，其长边顶部安装有脚踏板5-2可转动，拐角处有杠杆轴孔5-3，短边底部两侧有凸台形成矩形凹槽5-5，杠杆连接头5-7为两个L型钢块组成的U型结构，其U型底部的一侧面中分处有突起管，内带有杠杆机构连接螺纹5-7-3，侧壁上有定位螺丝5-7-4，两个L型钢块长边顶端部有同心通孔的杠杆连接孔5-7-1、拐角处有通孔的外连接孔5-7-2；
二、杠杆机构5与顶杆齿条传动装置连接，
1、在顶杆部件1的U形顶杆耳1-10内的顶杆连接轴1-8部分固定顶杆轴承7；
2、将凸轮机构6的凸轮连接头6-10的凸轮机构连接螺纹6-10-5螺接在连接叉3的转向轴3-4上并用凸轮机构定位螺丝6-10-4固定，两个中轴轴承6-4固定于凸轮连接头6-10的凸轮轴轴承孔6-10-2内，中轴 6-3两端穿过凸轮轴连接孔6-10-1各固定于中轴轴承6-4内，外侧固定方形连接套6-7，固定有固定踏板6-6的曲柄6-9用其方形孔使固定踏板6-6向背的插在方形连接套6-7上 ，并用曲柄紧固螺丝6-8固定，使凸轮盘6-2圆周面上的顶杆轴承滑道6-1顶在顶杆连接轴1-8上的 顶杆轴承7上；
三、用双脚踩踏杠杆机构（5）的两个脚踏板（5-2）一上一下摆动，当一个脚向下踏时，杠杆（5-1）矩形凹槽（5-5）带动顶杆（1-1）沿滑道（3-5）向后直线运动；顶杆（1-1）顶端经凹形弹簧卡片（2-7）孔顶在齿条（2-1）的侧端面上，推动齿条（2-1）向后运动并压缩齿条簧（2-3），齿飞轮（2-4-6）在齿条（2-1）上转动，压缩到底时，齿条簧（2-3）回弹，推动齿条（2-1）向前运动，脚抬起，带动脚踏板（5-2）向上摆动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴（2-4-8）转动，传动轴（2-4-8）在另一个脚踏板（5-2）作用下转动，完成了杠杆机构驱动传动轴（2-4-8）的连续转动；
如图18、19、20所示，所述的凸轮驱动为，
一、制作凸轮机构6，凸轮机构6包括凸轮盘6-2、中轴 6-3、中轴轴承6-4、踏板6-6、方形连接套6-7、曲柄紧固螺丝6-8、曲柄6-9、凸轮连接头6-10，凸轮盘6-2圆周面有顶杆轴承滑道6-1、曲柄6-9为一端有方形孔与方形连接套6-7配合、另一端有圆孔固定踏板6-6，曲柄6-9与凸轮盘6-2偏心固焊成一体，凸轮连接头6-10为U型结构，其两顶端部有同心通孔的外连接孔6-10-3、底部有通孔的凸轮轴连接孔6-10-1、外有凸轮轴轴承孔6-10-2，底部的一侧面中分处有突起管内带有凸轮机构连接螺纹6-10-5，侧壁上有凸轮机构定位螺丝6-10-4；
二、凸轮机构6与顶杆部件1连接，
1、在顶杆部件1的U形顶杆耳1-10内的顶杆连接轴1-8部分顶杆轴承7，
2、将凸轮机构6的凸轮连接头6-10的凸轮机构连接螺纹6-10-5螺接在连接叉3的转向轴3-4上并用凸轮机构定位螺丝6-10-4固定，中轴轴承6-4固定于凸轮连接头6-10的凸轮连接孔6-10-1内，中轴 6-3两端各固定于中轴轴承6-4内，外侧固定方形连接套6-7，固定有固定踏板6-6的曲柄6-9用其方形孔使固定踏板6-6向背的插在方形连接套6-7上 ，并用曲柄紧固螺丝6-8固定，使凸轮盘6-2圆周面上的顶杆轴承滑道6-1顶在顶杆连接轴1-8上的顶杆轴承7上；
三、用双脚踩踏凸轮机构6的两个踏板6-6绕中轴6-3转动，凸轮盘6-2外圆成凸轮转动，凸轮盘6-2圆周面上的顶杆轴承滑道6-1带动顶杆1-1沿滑道3-5向后直线运动；顶杆1-1顶端经凹形弹簧卡片2-7孔顶在齿条2-1的侧端面上，推动齿条2-1向后运动并压缩齿条簧2-3，齿飞轮2-4-6在齿条2-1上转动，压缩到底时，齿条簧2-3回弹，推动齿条2-1向前运动，带动踏板6-6向上摆动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴2-4-8转动，传动轴2-4-8在另一个踏板6-6作用下转动，完成了凸轮机构6驱动传动轴2-4-8的连续转动。
实施实例一
如图21、23所示，以摇臂驱动与凸轮驱动组合的双驱动自行车为例
双驱动自行车包括车架8、摇臂驱动机构4、凸轮驱动机构6，所述的车架8包括自行车架体8-1、叉管8-2、后衣架8-3、支撑杆8-4、车架轴8-5、车座8-7、车轮8-9，自行车架体8-1为V型管体，一端焊固叉管8-2、另一端有固定车座孔8-8、V型管体折弯处有车架轴孔8-6、在靠近车座孔8-8处有后衣架孔8-10，支撑杆8-4一端固定于后衣架8-3的上，可转动，后衣架8-3固定于自行车架体8-1的后衣架孔8-10处，车座8-7插固在车座孔8-8内，V型管体折弯处插入凸轮驱动机构6的凸轮连接头6-10U形口内，将车架轴8-5依次插入凸轮驱动机构6的连接孔6-10-3、车架轴孔8-6、另一侧连接孔6-10-3内固定。拆下摇臂驱动机构4的转向轴3-4的限位器锁母3-9、限位器3-10，将转向轴3-4插入车架8的叉管8-2内，再依次装入限位器3-10、将限位器锁母3-9拧紧，两个车轮8-9分别用辐条连接摇臂驱动机构4和凸轮驱动机构6的轴皮2-4-1的辐条孔上，支撑杆8-4另一端用螺钉固定于连接叉3的凸台孔3-8处。
实施实例二
如图22、23所示，以摇臂驱动与杠杆驱动组合的双驱动自行车为例，
双驱动自行车包括车架8、摇臂驱动机构4、杠杆驱动机构5，所述的车架8包括自行车架体8-1、叉管8-2、后衣架8-3、支撑杆8-4、车架轴8-5、车座8-7、车轮8-9，自行车架体8-1为V型管体，一端焊固叉管8-2、另一端有固定车座孔8-8、V型管体折弯处有车架轴孔8-6，在靠近车座孔8-8处有后衣架孔8-10，支撑杆8-4一端固定于后衣架8-3的上，可转动，后衣架8-3固定于自行车架体8-1的后衣架孔8-10处，车座8-7插固在车座孔8-8内，V型管体折弯处插入杠杆驱动机构5的杠杆连接头5-7U形口内，将车架轴8-5依次插入杠杆驱动机构5的连接孔5-7-2、车架轴孔8-6、另一侧连接孔5-7-2内，固定。拆下摇臂驱动机构4的转向轴3-4的限位器锁母3-9、限位器3-10，将转向轴3-4插入车架8的叉管8-2内，再依次装入限位器3-10、限位器锁母3-9并拧紧，两个车轮8-9分别用辐条连接摇臂驱动机构4和杠杆驱动机构5的轴皮2-4-1的辐条孔上。支撑杆8-4另一端用螺钉固定于连接叉3的凸台孔3-8处。

Claims (1)

1.一种顶杆齿条传动装置的人力驱动方法，顶杆齿条传动装置包括顶杆部件（1）、齿轮箱部件（2）、连接叉（3），其特征在于：所述的顶杆部件（1）包括顶杆（1-1）、顶杆外套（1-2）、带凸台外套连接螺丝（1-3）、第一个直线轴承（1-5）、直线轴承支撑套（1-6）、顶杆连接轴（1-8）、U形顶杆耳（1-10）、第二个直线轴承（1-11），所述的顶杆（1-1）为圆柱长杆，顶端固焊有U形顶杆耳（1-10），其两侧壁上有通孔，所述的顶杆外套（1-2）为内有阶梯通孔的圆柱筒，筒底孔径与顶杆（1-1）配合，筒顶部有内螺纹，顶杆外套（1-2）内依次装入第二个直线轴承（1-11）、直线轴承支撑套（1-6）、第一个直线轴承（1-5）并顶紧，紧配合在顶杆外套（1-2）内底端上，当顶杆（1-1）经外套连接螺丝凸台 （1-4）插入第二个直线轴承（1-11）、直线轴承支撑套（1-6）、第一个直线轴承（1-5）组成的内径成滑动配合；所述的齿轮箱部件（2）包括齿条（2-1）、规杆（2-2）、齿条簧（2-3）、传动轴分部件（2-4）、齿轮箱连接凸台（2-5）、凹形弹簧卡片（2-7）、左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11），所述的传动轴分部件（2-4）由轴皮（2-4-1）、凸台轴承（2-4-4）、齿飞轮（2-4-6）、带盘齿飞轮（2-4-7）、传动轴杆（2-4-8）、垫圈（2-4-9）、传动轴杆螺母（2-4-10）组成，其中，齿飞轮（2-4-6）包括千斤弹簧（2-4-602）、千斤（2-4-604）、滚珠（2-4-606）、齿轮套（2-4-608）、压板（2-4-609）、齿飞轮芯（2-4-612）组成，齿轮套（2-4-608）为内圆周面上中间部位有单向齿（2-4-605）、两侧有滚珠槽（2-4-607）的套件，滚珠（2-4-606）置满于滚珠槽（2-4-607）内，齿飞轮芯（2-4-612）为同中心孔、不同外径的凸台，最外为压板凸台（2-4-6121），外圆周面上有螺纹，齿飞轮芯（2-4-612）第二个凸台的圆周面上有四个矩形凹槽，槽内固定千斤弹簧（2-4-602）及千斤（2-4-604），齿飞轮芯（2-4-612）插入齿轮套（2-4-608）内与齿轮套（2-4-608）内的单向齿（2-4-605）配合构成棘轮机构，压板（2-4-609）的螺纹与压板凸台（2-4-6121）的螺纹螺接在一起，使齿轮套（2-4-608）固紧在齿飞轮芯（2-4-612）上，带盘齿飞轮（2-4-7）为由飞轮盘（2-4-701）与齿飞轮芯（2-4-612）的外端面同心、同径焊接在一起组成，轴皮（2-4-1）内有通孔，两端外圆柱面上有矩形凹槽（2-4-2），一端与带盘齿飞轮（2-4-7）的齿飞轮芯（2-4-612）内凸台插入配合固定，另一端与齿飞轮（2-4-6）的齿飞轮芯（2-4-612）内凸台插入配合固定，使带盘齿飞轮（2-4-7）的棘轮机构与齿飞轮（2-4-6）的齿飞轮芯（2-4-612）棘轮机构方向相同，轴皮（2-4-1）内通孔两端各固定凸台轴承（2-4-4），传动轴杆（2-4-8）穿入两个凸台轴承（2-4-4）内径固定，两个凸台轴承（2-4-4）外的传动轴杆（2-4-8）上各穿一个垫圈（2-4-9），构成传动轴分部件（2-4），齿条（2-1）为上端面有齿条和一端平台（2-1-6），内有阶梯孔的方管，齿条簧（2-3）套在规杆（2-2）上，齿条簧（2-3）插入齿条（2-1）的方管阶梯孔内构成齿条齿条簧规杆组合件，所述的左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11）为互为反向的、同结构的半齿轮箱，顶端焊固有方管型齿轮箱连接凸台（2-5）和开有与凹形弹簧卡片（2-7）配合的凹形弹簧卡片安装槽（2-8），两条齿条（2-1）分别置于左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11）内，传动轴分部件（2-4）的带盘齿飞轮（2-4-7）和齿飞轮（2-4-6）的齿轮部分分别置于两条齿条（2-1）上、传动轴杆（2-4-8）两端分别穿在左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11）的传动轴杆安装孔（2-9）内，左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11）对齐并用传动轴杆螺母（2-4-10）紧固在左半齿轮箱（2-10）、右半齿轮箱（2-11）上，凹形弹簧卡片（2-7）卡在凹形弹簧卡片安装槽(2-8)上；所述的连接叉（3）包括顶杆部件安装管（3-1）、齿轮箱部件安装管（3-2）、转向轴（3-4）、滑板（3-6）、连接叉凸台（3-7）、限位器锁母（3-9）、限位器（3-10）、滑板固定螺丝（3-12）、齿轮箱固定螺丝（3-13），顶杆部件安装管（3-1）为直角U型薄皮圆管、齿轮箱部件安装管（3-2）为与顶杆部件安装管（3-1）尺寸相同的直角U型薄皮方管，两管重合固定成一体，在齿轮箱部件安装管（3-2）U型两个直角拐弯处顶端有连接叉凹槽（3-3），两个连接叉凸台（3-7）固定于顶杆部件安装管（3-1）的U型两个直角拐弯处的外侧面上，连接叉凸台（3-7）上有连接叉凸台孔（3-8），转向轴（3-4）固定于顶杆部件安装管（3-1）的上横端面中心点、两块滑板（3-6）分别对称固定于顶杆部件安装管（3-1）的上横端面两侧，限位器（3-10）套于转向轴（3-4）上，限位器锁母（3-9）使限位器（3-10）与转向轴（3-4）固定在一起，用滑板固定螺丝（3-12）将滑板（3-6）上端与限位器（3-10）固定在一起；总连接为两个齿轮箱连接凸台（2-5）分别插入连接叉（3）的齿轮箱部件安装管（3-2）的两孔内，用齿轮箱固定螺丝（3-13）连接固定在一起，依次装入第二个直线轴承（1-11）、直线轴承支撑套（1-6）、第一个直线轴承（1-5）的两个顶杆外套（1-2），分别插于两个顶杆部件安装管（3-1）内，与置于顶杆部件安装管（3-1）顶端的带凸台外套连接螺丝（1-3）螺接在一起，两根顶杆部件（1）的顶杆（1-1）分别经带凸台外套连接螺丝（1-3）内孔插在第一个直线轴承（1-5）内径、直线轴承支撑套（1-6）、第二个直线轴承（1-11），又经凹形弹簧卡片（2-7）孔顶在齿条（2-1）的侧端面上，顶杆连接轴（1-8）依次穿过滑板（3-6）的滑道（3-5）、顶杆（1-1）的U形顶杆耳（1-10）孔，使滑道（3-5）卡在顶杆连接轴（1-8）里并用螺母固定，使顶杆（1-1）沿滑道（3-5）直线运动，构成顶杆齿条传动装置；
人力驱动方法分为摇臂驱动、杠杆驱动和凸轮驱动，所述的摇臂驱动为，
一、制作摇臂驱动机构（4），摇臂驱动机构（4）包括带手柄的摇臂（4-1）、摇臂长轴（4-3）、槽形连接杆（4-6）、摇臂短轴（4-7），带手柄的摇臂（4-1）底端臂下端有凹槽、两端有摇臂顶杆轴孔（4-2）和摇臂短轴连接孔（4-8），槽形连接杆（4-6）两端有短轴连接孔（4-5）和长轴连接孔（4-4），带手柄的摇臂（4-1）用摇臂短轴（4-7）通过摇臂短轴连接孔（4-8）和槽形连接杆（4-6）的短轴连接孔（4-5）与槽形连接杆（4-6）固定可转动；
二、摇臂驱动机构（4）与顶杆齿条传动装置的连接，首先与顶杆部件（1）连接，将顶杆（1-1）的U形顶杆耳（1-10）插入摇臂驱动机构（4）的底端臂下端有凹槽内，顶杆连接轴（1-8）穿过滑板（3-6）的滑道（3-5）、顶杆轴孔（4-2）、顶杆部件（1）的U形顶杆耳（1-10）的通孔，用螺母固定在一起，与连接叉（3）连接，将连接叉（3）的两个连接叉凸台（3-7）插入两个槽形连接杆（4-6）的 凹槽内，用摇臂长轴（4-3）穿过长轴连接孔（4-4）、连接叉凸台孔（3-8）两端卡环固定，可转动；
三、用两手握住摇臂驱动机构（4）的两个手柄，一上一下摇动，当一个手柄向下摇动时，顶杆（1-1）沿滑道（3-5）向下直线运动；顶杆（1-1）顶端经凹形弹簧卡片（2-7）孔顶在齿条（2-1）的侧端面上，推动齿条（2-1）向后运动并压缩齿条簧（2-3），齿飞轮（2-4-6）在齿条（2-1）上转动，压缩到底时，齿条簧（2-3）回弹，手抬起，推动齿条（2-1）向前运动，带动手柄的摇臂（4-1）向上摇动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴杆（2-4-8）转动，传动轴杆（2-4-8）在另一个带手柄的摇臂（4-1）作用下转动，完成了摇臂驱动传动轴杆（2-4-8）的连续转动；
所述的杠杆驱动为，
一、制作杠杆机构（5），杠杆机构（5）包括杠杆（5-1）、脚踏板（5-2）、杠杆轴（5-4）、杠杆连接头（5-7）、定位螺钉5-8），杠杆（5-1）为L型，其长边顶部安装有脚踏板（5-2）可转动，拐角处有杠杆轴孔5-3），短边底部两侧有凸台形成矩形凹槽（5-5），杠杆连接头（5-7）为两个L型钢块组成的U型结构，其U型底部的一侧面中分处有突起管，内带有杠杆机构连接螺纹（5-7-3），侧壁上有定位螺丝（5-7-4），两个L型钢块长边顶端部有同心通孔的杠杆连接孔（5-7-1）、拐角处有通孔的外连接孔（5-7-2）；
二、杠杆机构（5）与顶杆齿条传动装置连接，
1、在顶杆部件（1）的U形顶杆耳（1-10）内的顶杆连接轴（1-8）部分固定顶杆轴承（7），
2、将杠杆连接头（5-7）的杠杆机构连接螺纹（5-7-3）螺接在连接叉（3）的转向轴（3-4）上并用定位螺钉（5-8）固定，两个脚踏板（5-2）方向相反的杠杆（5-1）用杠杆轴（5-4）安装于杠杆连接头（5-7）的杠杆连接孔（5-7-1）内两端卡环固定，可转动，且每个杠杆（5-1）矩形凹槽（5-5）底部顶在顶杆轴承（7）上；
三、用双脚踩踏杠杆机构（5）的两个脚踏板（5-2）一上一下摆动，当一个脚向下踏时，杠杆（5-1）矩形凹槽（5-5）带动顶杆（1-1）沿滑道（3-5）向后直线运动；顶杆（1-1）顶端经凹形弹簧卡片（2-7）孔顶在齿条（2-1）的侧端面上，推动齿条（2-1）向后运动并压缩齿条簧（2-3），齿飞轮（2-4-6）在齿条（2-1）上转动，压缩到底时，齿条簧（2-3）回弹，推动齿条（2-1）向前运动，脚抬起，带动脚踏板（5-2）向上摆动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴杆（2-4-8）转动，传动轴杆（2-4-8）在另一个脚踏板（5-2）作用下转动，完成了杠杆机构驱动传动轴杆（2-4-8）的连续转动；
所述的凸轮驱动为，
一、制作凸轮机构（6），凸轮机构（6）包括凸轮盘（6-2）、中轴（6-3）、中轴轴承（6-4）、踏板（6-6）、方形连接套（6-7）、曲柄紧固螺丝（6-8）、曲柄（6-9）、凸轮连接头（6-10），中轴 （6-3）为两端方头中有螺孔的圆柱体，凸轮盘（6-2）圆周面有顶杆轴承滑道（6-1）、曲柄（6-9）为一端有方形孔与方形连接套（6-7）配合、另一端有圆孔固定踏板（6-6），曲柄（6-9）与凸轮盘（6-2）偏心固焊成一体，凸轮连接头（6-10）为U型结构，其两顶端部有同心通孔的外连接孔（6-10-3）、底部有通孔的凸轮轴连接孔（6-10-1）、外有凸轮轴轴承孔（6-10-2），底部的一侧面中分处有突起管内带有凸轮机构连接螺纹（6-10-5），侧壁上有凸轮机构定位螺丝（6-10-4）；
二、凸轮机构（6）与顶杆齿条传动装置连接，
1、在顶杆部件（1）的U形顶杆耳（1-10）内的顶杆连接轴（1-8）部分顶杆轴承（7），
2、将凸轮机构（6）的凸轮连接头（6-10）的凸轮机构连接螺纹（6-10-5）螺接在连接叉（3）的转向轴（3-4）上并用凸轮机构定位螺丝（6-10-4）固定，两个中轴轴承（6-4）固定于凸轮连接头（6-10）的凸轮轴轴承孔（6-10-2）内，中轴 （6-3）两端穿过凸轮轴连接孔（6-10-1）各固定于中轴轴承（6-4）内，外侧固定方形连接套（6-7），固定有固定踏板（6-6）的曲柄（6-9）用其方形孔使固定踏板（6-6）向背的插在方形连接套（6-7）上 ，并用曲柄紧固螺丝（6-8）固定，使凸轮盘（6-2）圆周面上的顶杆轴承滑道（6-1）顶在顶杆连接轴（1-8）上的 顶杆轴承（7）上；
三、用双脚踩踏凸轮机构（6）的两个踏板（6-6）绕中轴（6-3）转动，凸轮盘（6-2）外圆成凸轮转动，凸轮盘（6-2）圆周面上的顶杆轴承滑道（6-1）带动顶杆（1-1）沿滑道（3-5）向后直线运动；顶杆（1-1）顶端经凹形弹簧卡片（2-7）孔顶在齿条（2-1）的侧端面上，推动齿条（2-1）向后运动并压缩齿条簧（2-3），齿飞轮（2-4-6）在齿条（2-1）上转动，当转动到中轴 （6-3）与顶杆连接轴（1-8）距离最长点后，齿条簧（2-3）回弹，推动齿条（2-1）向前运动，带动踏板（6-6）向上转动，由于棘轮机构作用，不带动传动轴杆（2-4-8）转动，传动轴杆（2-4-8）在另一个踏板（6-6）作用下转动，完成了凸轮机构（6）驱动传动轴杆（2-4-8）的连续转动。
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