CN113548143A - 多用途驱动装置 - Google Patents

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CN113548143A CN202010331544.1A CN202010331544A CN113548143A CN 113548143 A CN113548143 A CN 113548143A CN 202010331544 A CN202010331544 A CN 202010331544A CN 113548143 A CN113548143 A CN 113548143A
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徐志跃
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Zhang Junchun
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Abstract

本发明所述的多用途驱动装置，采用简单结实的结构，依据不同的需求，安装不同的组件便可实现车辆的三种不同类型的驱动方式；在多用途驱动装置上安装一个链齿轮可成为花式踩踏自行车；在多用途驱动装置上安装两个U形槽轮可变身成为绳驱动往复踩踏自行车；而在多用途驱动装置上安装两只踏脚曲柄即可成为一辆直接驱动自行车。

Description

多用途驱动装置
技术领域
本发明涉及机械传动领域；具体涉及一种车辆的多用途驱动装置，用于自行车或电动助力车的动力传输。
背景技术
自行车等人力车辆一般采用链条和踏脚作圆周运动的传动方式，这种传动方式存在链条传动损耗以及踏脚作圆周运动时存在的作用力死角问题；其次普通自行车只一种驱动方式，功能单一；为克服链条传动的缺点，能否让踏脚曲柄直接作用在驱动轮上实现直接驱动；或者用绳驱动，踏脚作往复运动的驱动方式以克服踏脚圆周运动作用力死角问题；曾有非常多的人进行过无数的偿试；但要实现直接驱动或绳驱动却非常困难，这个传动装置或者结构异常复杂造价昂贵，或者结构简陋性能低下，至今尚无理想的实现方案。
发明内容
发明目的：
本发明的多用途驱动装置，采用简单结实的结构，依据不同的需求，安装不同的组件便可实现车辆的三种不同类型的驱动方式；当安装上一个链齿轮可成为花式踩踏自行车；安装上两个U形槽轮可变身成绳驱动往复踩踏自行车；而安装两只踏脚曲柄即可成为一辆直接驱动自行车。
技术方案：
如图1所示，所述的多用途驱动装置，其特征在于包括中心轴1、滚针轴承2、左伞形齿轮3、左内飞轮4、幅条环5、花鼓筒6、中间伞齿7、中间伞齿8、中间齿轴9、中间齿轴10、右内飞轮11、右伞形齿轮12。
所述的左伞形齿轮3、右伞形齿轮12通过中间伞齿7、中间伞齿8可以实现左伞形齿轮3与右伞形齿轮12的同速反向传动。
所述的中间齿轴9、中间齿轴10与中心轴1刚性连接。
所述的左内飞轮4、右内飞轮11采用的是内飞轮结构；内飞轮指飞轮的外圈与花鼓筒刚性连接，飞轮的内圈可转动；同理外飞轮的外圈可转动，外飞轮的内圈与花鼓筒刚性连接。
所述的左内飞轮4、右内飞轮11与花鼓筒6采用螺纹连接；从左端看向花鼓筒6，左内飞轮4内圈可顺时针自由转动；左内飞轮4内圈逆时针转动时，内部棘轮棘爪齿合，带动车轮一起转动；从右端看向花鼓筒6，右内飞轮11内圈可逆时针自由转动，右内飞轮11内圈顺时针转动时，内部棘轮棘爪齿合，带动车轮一起转动。
所述的左伞形齿轮3、右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴结构；左伞形齿轮3与左内飞轮4采用花键轴及花键轴套连接；右伞形齿轮12与右内飞轮11采用花键轴及花键轴套连接。
所述的中心轴1的左端及右端分别与车架刚性连接。
如图4所示，其特征在于包括链齿轮13；链齿轮13安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上；链齿轮13与右伞形齿轮12两者采用花键轴及花键轴套连接。
如图5所示，其特征在于包括左U形槽轮14、右U形槽轮15；左U形槽轮14安装在左伞形齿轮3的伞齿柄上；右U形槽轮15安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上；左U形槽轮14与左伞形齿轮3的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接；右U形槽轮15与右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接。
如图6所示，其特征在于包括左踏脚曲柄16、右踏脚曲柄17；左踏脚曲柄16安装在左伞形齿轮3的伞齿柄上；右踏脚曲柄17安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上；左踏脚曲柄16与左伞形齿轮3的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接；右踏脚曲柄17与右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接。
工作原理：
如图1所述的多用途驱动装置；
从右端看，右伞形齿轮12受外力顺时针转动时，右伞形齿12使右内飞轮11内部棘轮棘爪齿合并带动车轮前进；
同时右伞形齿轮12又通过中间伞齿7、中间伞齿8使左伞形齿轮3反向转动；
左伞形齿轮3带动左内飞轮4反向转动，此时左内飞轮4内部内部棘轮棘爪处于非齿合状态而自由转动。
当右伞形齿轮12受外力逆时针转动时，右伞形齿12带动右内飞轮11内圈逆时针转动，此时右内飞轮11内部棘轮棘爪不齿合而自由转动；
同时右伞形齿轮12通过中间伞齿7、中间伞齿8使左伞形齿轮3反向转动，左伞形齿轮3又使左内飞轮4内部棘轮棘爪齿合使车轮前行。
因此右伞形齿轮12不论顺时针还是逆时针受力都能使车辆前行；若采用此驱动装置替代普通自行车的花鼓和飞轮，则不论踏脚向前、向后踩踏都能使自行车前行，从而变成花式踩踏自行车。
如图6所示，将左踏脚曲柄16、右踏脚曲柄17分别安装在左伞形齿轮3和右伞形齿轮12的伞齿柄上；当左踏脚踏下时带动左伞形齿轮3，左伞形齿轮3带动左内飞轮4转动，此时左内飞轮4内部棘轮棘爪齿合使车轮前行。
同时左伞形齿轮3通过中间伞齿7、中间伞齿8使右伞形齿轮12反向转动；右伞形齿轮12带动右踏脚抬升，同时右伞形齿轮12带动右内飞轮11转动，此时右内飞轮11内部棘轮棘爪不齿合而自由转动。
同理，当右踏脚踏下时会让右内飞轮11带动车轮前行，同时使左踏脚抬升；如此踏步运动即可使车辆前行，成为一辆直接驱动自行车。
如图5所示，将左U形槽轮14、右U形槽轮15分别安装在左伞形齿轮3和右伞形齿轮12的伞齿柄上，并在两U形槽轮上安装牵引绳；当一侧牵引绳受力拉伸时，会使另一侧牵引绳收缩，同时带动车轮前行，两侧牵绳往复收放就能使车轮持续前行，从而变成绳驱动往复踩踏自行车。
附图说明
图1是多用途驱动装置的剖视图。
图2是内飞轮装配图。
图3是内飞轮组件图。
图4是花式踩踏驱动装置示意图。
图5是双U形槽轮绳驱动装置示意图。
图6是直接驱动装置示意图。
具体实施方式
1、花式踩踏自行车
如图4所示，将链齿轮13安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上；用此装置替换普通自行车的花鼓与飞轮；则不论踏脚向前踩踏还是向后踩踏都能使车辆前行，从而有了六种不同的踩踏方式，从而成为了花式踩踏自行车。
2、绳驱动往复踩踏自行车
如图5所示，将左U形槽轮14、右U形槽轮15分别安装在左伞形齿轮3和右伞形齿轮12的伞齿柄上，并在两U形槽轮上安装牵引绳；当一侧牵引绳受力拉伸，会使另一侧牵引绳收缩，同时带动车轮前行；两侧牵绳往复收放就能使车轮持续前行，从而变成绳驱动往复踩踏自行车。
3、直接驱动自行车
如图6所示，将左踏脚曲柄16、右踏脚曲柄17分别安装在左伞形齿轮3和右伞形齿轮12的伞齿柄上；当左踏脚踏下会让左内飞轮4带动车轮前行，同时使右踏脚抬升；当右踏脚踏下时会让右内飞轮11带动车轮前行，同时使左踏脚抬升；如此往复踏步运动即可使车辆前行，成为一辆直接驱动自行车。

Claims (10)

1.所述的多用途驱动装置其特征在于包括中心轴1、滚针轴承2、左伞形齿轮3、左内飞轮4、幅条环5、花鼓筒6、中间伞齿7、中间伞齿8、中间齿轴9、中间齿轴10、右内飞轮11、右伞形齿轮12。
2.根据权利要求1所述的中间齿轴9、中间齿轴10与中心轴1刚性连接。
3.根据权利要求1所述的左伞形齿轮3、右伞形齿轮12通过中间伞齿7、中间伞齿8可以实现左伞形齿轮3与右伞形齿轮12的同速反向传动。
4.根据权利要求1所述的左内飞轮4、右内飞轮11与花鼓筒6采用螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的左内飞轮4、右内飞轮11采用的是内飞轮结构；左内飞轮4、右内飞轮11也可以使用外飞轮结构。
6.根据权利要求1所述的左伞形齿轮3与左内飞轮4采用花键轴及花键轴套连接；右伞形齿轮12与右内飞轮11采用花键轴及花键轴套连接。
7.根据权利要求1所述的多用途驱动装置，将链齿轮13安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上，可以成为花式踩踏驱动装置；链齿轮13与右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接。
8.根据权利要求1所述的多用途驱动装置，将左U形槽轮14安装在左伞形齿轮3的伞齿柄上；将右U形槽轮15安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上，可以成为双U形槽轮绳驱动装置；左U形槽轮14与左伞形齿轮3的伞齿柄、右U形槽轮15与右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接。
9.根据权利要求1所述的多用途驱动装置，将左踏脚曲柄16安装在左伞形齿轮3的伞齿柄上；将右踏脚曲柄17安装在右伞形齿轮12的伞齿柄上，可以成为直接驱动装置；左踏脚曲柄16与左伞形齿轮3的伞齿柄、右踏脚曲柄17与右伞形齿轮12的伞齿柄采用花键轴及花键轴套连接。
10.根据权利要求1所述的多用途驱动装置，在直接驱动自行车和双U形槽轮绳驱动自行车的应用中，对左伞形齿轮3、中间伞齿7、中间伞齿8、右伞形齿轮12四个伞形齿轮的部分齿封闭，使左伞形齿轮3与右伞形齿轮12传动到相应位置时达到限位的目的。
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