CN1191192A - 自行车、三轮车的踏动装置 - Google Patents
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Abstract
一种踏动装置,特别是适用于自行车、三轮车的踏动装置。该装置通过一对曲柄连杆机构的平行组合、配以导轨构件以及脚蹬部件的合理定位,使之可同时达到减小两脚蹬最大高度差,增大动力臂长度和克服低效行程的目的。具体讲、装备上该踏动装置的自行车、三轮车,不仅能使踏力做功连续,尤其在不增加两脚蹬最大高度差、不增加踏力和不增加踏速条件之下,既可以使车子的行进速度增加35%以上,也可以使车子的驱动力距增加50%以上。
Description
本发明涉及一种脚踏驱动装置，特别是用于自行车和三轮车的踏动装置。
普通车子所使用的踏动装置是把脚蹬轴固定在与链轮同轴固定的曲柄上，脚蹬轴运行轨迹是以曲柄轴为心、曲柄长为半径的圆，通过链轮和链条以驱动车子前进。
它虽然结构简单、链传动合理，但仍然存在着两脚蹬最大高差大、不安全，驱动力矩小且上、下死点位置附件有低效行程，使骑行较费力的缺点。
八十年代以来，人们在保留车子链传动优点条件下，对车子的踏动装置做了有益的工作，相继提出一些新方案例如：《科学画报》83年6月号刊登的《杠杆连动式自行车》是“利用杠杆原理在有效范围内增加原来曲柄的长度，使蹬力作用于起动位置时提高出力效率”，但是由于“滑道装在车架立管之上”必然要增大两脚蹬的最大高度差而不便应用。又如CN87100267A公开的《脚踏车的动力装置》“采用了飞轮滑块及带有脚踏板的导杆相互联动的机构，有明显省力效果”。但是当一只脚踏到接近最低点时，另一只脚也跟着一起向下运动，而且脚蹬向上运动的线速度大大快于向下运动的线速度不利于骑行。再如CN1057431A公开的《曲柄连杆传动高速运动车》实际上采用的是把脚蹬轴固定在摇杆上的一对曲柄摇杆机构的组合，能达到加快速度之目的，但由于构造较复杂，也同样存在加大两脚蹬最大高度差问题。
本发明旨在提供一种既减小两脚蹬最大高度差、又增大动力臂长度同时还能克服低效行程的踏动装置。
具体讲、装备上该踏动装置的自行车、三轮车，不仅能使踏力做功连续，尤其在不增加两脚蹬最大高度差、不增加踏力和不增加踏速条件之下，既可以使车子的行进速度增加35％以上，也可以使车子的驱动力距增加50％以上。
本发明的踏动装置，由滑块的滑块销移动轨迹与水平线所夹锐角不大于64度、且与曲柄转动中心间的偏心距不大于其曲柄长度的一对曲柄连杆机构、通过滑块与固定在车架上的导轨之导路作移动副联接、以及两曲柄反向且连同链轮一起固定在于垂直于机构平面的同一转轴而与车架作转动副联接方式、使之相互平行地组合在车架上，并在上述一对曲柄连杆机构的连杆构件上各安装一脚蹬部件来构成。
下面结合实施例和附图给出本发明踏动装置的结构。
实施例一见图1
本踏动装置有链轮10、曲柄5和7、连杆构件3和9、导轨构件1和12、滑块2和11及其脚蹬部件4和8组成。曲柄5和7反向并且连同链轮10一起固定于轴6上，而与车架作转动副联接；滑块2和曲柄5与连杆构件3皆作转动副联接，滑块11和曲柄7与连杆构件9都作转动副联接；脚蹬部件4和8的脚蹬轴分别固定在连杆构件3和连杆构件9上；滑块2与导轨构件1的导路作移动副联接，滑块11与导轨构件12的导路作移动副联接；导轨构件1和12分居两个平行平面而固定在车架上。
本装置的转动副可以用具有中间滚动体的转动副代替，例如转动副中的滑动轴承可以用滚动轴承代替。
本装置的移动副可以用带中间滚动体的移动副来代替。
本装置的滑块2和11，都可以用滚子或滚动轴承来代替。
本装置的链轮10可用双速或多速链轮来代替，也可以用具有与传动带相吻合的特殊齿形的轮盘来代替。
本装置的链轮10、可以通过安装平行于转轴6的铰销使链轮10兼作曲柄5使用。
本例是由导轨构件水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影不共线的一对对心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例二见图2
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影共线的一对偏心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例三见图3
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件非水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影共线的一对对心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例四见图4
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件非水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影共线的一对偏心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例五见图5
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影不共线的一对偏心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例六见图6
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件非水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影不共线的一对偏心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例七见图7
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件非水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影不共线的一对对心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
实施例八见图8
本例与实施例一基本相同，区别仅在于本例是由导轨构件水平定位且滑块销、曲柄销和脚蹬轴三者中心在铅垂面上的投影共线的一对对心式曲柄连杆机构组合成的踏动装置。
综合上述各实施例，其中每个曲柄连杆机构、皆符合滑块的滑块销移动轨迹与水平线所夹锐角不大于64度、且与其曲柄转动中心间的偏心距不大于其曲柄长度的条件。
本发明的踏动装置，特别是适用于自行车和三轮车的踏动装置；该装置由链轮10、脚蹬部件4、脚蹬部件8和一对相互平行而组合在一起的曲柄连杆机构构成；所说这对曲柄连杆机构的平行组合，是通过两曲柄5和7反向并且连同链轮10一起固定在垂直于机构平面的转轴6而与车架作转动副联接、通过滑块2与固定在车架上的导轨构件1之导路作移动副联接和滑块11与固定在车架上的导轨构件12之导路作移动副联接而实现；脚蹬部件4的脚蹬轴固定在与曲柄5和滑块2作转动副联接的连杆构件3上，脚蹬部件8的脚蹬轴固定在与曲柄7和滑块11作转动副联接的连杆构件9上；滑块2的滑块销中心移动轨迹、相对曲柄5转动中心的偏心距不大于其曲柄长度且与水平线所夹锐角不大于64度同样、滑块11的滑块销中心移动轨迹、相对曲柄7转动中心的偏心距不大于其曲柄长度且与水平线所夹锐角不大于64度；其特征在于所述踏动装置的一对平行组合曲柄连杆机构中，滑块2与连杆构件3之间的转动副中心点在连杆构件3的中间部位，曲柄5与连杆构件3之间的转动副中心点和脚蹬部件4的脚蹬轴与连杆构件3之间的固定联接中心点、分别在连杆构件3的两个端部；并且这三个在连杆构件3上的联接之中心点间，由处在两个端部的联接之中心点向处在中间部位的联接之中心点作连线，所作连线构成的锐角不大于80度；同样、滑块11与连杆构件9之间的转动副中心点在连杆构件9的中间部位，曲柄7与连杆构件9之间的转动副中心点和脚蹬部件8的脚蹬轴与连杆构件9之间的固定联接中心点、分别在连杆构件9的两个端部；并且这三个在连杆构件9上的联接之中心点间，由处在两个端部的联接之中心点向处在中间部位的联接之中心点作连线，所作连线构成的锐角不大于80度。乘骑车子时，脚蹬力首先传给脚蹬部件，当脚蹬部件4和8被踏动后带动连杆构件3和9、滑块2和11，使曲柄5和7、转轴6和链轮10旋转，再经链条传动飞轮，使后轴及其后轮转动，于是车子前进。
本发明的踏动装置，能兼容现有挠性构件传动技术；例如把链轮10用特殊齿形轮盘代替，可兼容带齿皮带传动或钢带传动形式。
本发明的踏动装置，若用双速或多速链轮代替链轮10，可兼容车子换档变速技术。
Claims (8)
1、本发明的踏动装置，特别是适用于自行车和三轮车的踏动装置；该装置由链轮10、脚蹬部件4、脚蹬部件8和一对相互平行而组合在一起的曲柄连杆机构构成；所说这对曲柄连杆机构的平行组合，是通过两曲柄5和7反向并且连同链轮10一起固定在垂直于机构平面的转轴6而与车架作转动副联接、通过滑块2与固定在车架上的导轨构件1之导路作移动副联接和滑块11与固定在车架上的导轨构件12之导路作移动副联接而实现；脚蹬部件4的脚蹬轴固定在与曲柄5和滑块2作转动副联接的连杆构件3上，脚蹬部件8的脚蹬轴固定在与曲柄7和滑块11作转动副联接的连杆构件9上；滑块2的滑块销中心移动轨迹、相对曲柄5转动中心的偏心距不大于其曲柄长度且与水平线所夹锐角不大于64度，同样、滑块11的滑块销中心移动轨迹、相对曲柄7转动中心的偏心距不大于其曲柄长度且与水平线所夹锐角不大于64度；其特征在于所述踏动装置的一对平行组合曲柄连杆机构中，滑块2与连杆构件3之间的转动副中心点在连杆构件3的中间部位，曲柄5与连杆构件3之间的转动副中心点和脚蹬部件4的脚蹬轴与连杆构件3之间的固定联接中心点、分别在连杆构件3的两个端部；并且这三个在连杆构件3上的联接之中心点间，由处在两个端部的联接之中心点向处在中间部位的联接之中心点作连线，所作连线构成的锐角不大于80度；同样、滑块11与连杆构件9之间的转动副中心点在连杆构件9的中间部位，曲柄7与连杆构件9之间的转动副中心点和脚蹬部件8的脚蹬轴与连杆构件9之间的固定联接中心点、分别在连杆构件9的两个端部；并且这三个在连杆构件9上的联接之中心点间，由处在两个端部的联接之中心点向处在中间部位的联接之中心点作连线，所作连线构成的锐角不大于80度。
2、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的转动副可以用具有中间滚动体的转动副代替。
3、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的移动副可以用具有中间滚动体的移动副代替。
4、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的滑块2和11，可以用滚子来代替。
5、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的滑块2和11也可以用滚动轴承来代替。
6、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的链轮10可以在其端面固定一平行于转轴6的铰销，使链轮10兼做曲柄5。
7、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说的链轮10可以是双速或多速链轮。
8、如权利要求1所述的踏动装置其特征在于，所说链轮也可以是具有特殊齿形的轮盘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN96106751A CN1191192A (zh) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 自行车、三轮车的踏动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN96106751A CN1191192A (zh) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 自行车、三轮车的踏动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1191192A true CN1191192A (zh) | 1998-08-26 |
Family
ID=5119357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN96106751A Pending CN1191192A (zh) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 自行车、三轮车的踏动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1191192A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104477316A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-01 | 太仓市哲泰天产品设计有限公司 | 一种自行车传动系统 |
| CN105818919A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-08-03 | 段红兵 | 一种装有增力加速装置的自行车 |
| CN106965902A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-07-21 | 王梦虎 | 一种改良型自行车 |
| CN110053699A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-07-26 | 金洪烈 | 一种人力车双功能踏杆驱动的四杆驱动机构 |
-
1996
- 1996-07-03 CN CN96106751A patent/CN1191192A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104477316A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-01 | 太仓市哲泰天产品设计有限公司 | 一种自行车传动系统 |
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| CN110053699A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-07-26 | 金洪烈 | 一种人力车双功能踏杆驱动的四杆驱动机构 |
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| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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