CN2040485U - 电动脚踏两用车往复式驱动装置 - Google Patents

Abstract

电动脚踏两用车往复式驱动装置是一种脚踏驱动装置。该机构的曲柄仅在九十度左右范围内来回运动，通过曲柄扇形板上的固定链条与飞轮啮合，把人的动力传到主动车轮。在扇形板上连接了一个曲柄复位机构，保证了曲柄的复位和限位，满足了倒车的要求。该机构省力，驱动转矩大，空行程最小、传动效率高，双脚踏可保持在同一位置滑行，使电动脚踏两用车象骑摩托车一样给人一种速度和舒适感。

Description

本实用新型涉及的是一种电动脚踏两用车的往复式曲柄驱动装置。

电动脚踏两用车是用蓄电池作动力源。一方面由于蓄电池储存的电能有限，续行程短（一般六十公里左右）；另一方面由于起动电流太大对蓄电池寿命有严重影响，所以电动脚踏两用车一般都需要配备人力驱动装置，供起动、爬坡及蓄电池的电能耗尽后作人力驱动之用。

电动脚踏两用车的人力驱动装置一般都是采用旋转式驱动装置，与自行车的驱动装置完全一样。由于电动脚踏车有自身的特点，主要的驱动方式是机动，人力驱动是辅助驱动方式，与自行车有一定区别，因此，采用自行车的旋转式驱动装置来驱动电动脚踏两用车存在着一些问题。首先，电动脚踏两用车比自行车重得多，旋转式曲柄装置不可能加得太长，驱动力矩不可能增加，人力驱动时特别费劲，并且速度低，有时宁愿下车推着走，其次，电动脚踏两用车主要是机动，人力驱动是辅助的驱动方式，绝大部分时间人的双脚保持不动，但人的双脚总是一高一低或一前一后地放在旋转式驱动装置的脚踏上，不象骑摩托车那样双脚并在一起有一种速度和舒适感；再次，旋转式驱动装置的曲柄旋转一周，人的作用力仅在垂直于曲柄杆的位置附近作功，曲柄旋转的其余四分之三的行程为空行程；最后，由于蓄电池（一般用酸性电池）的体积大、且又重，要求整车的重心低，旋转式驱动机构的电动脚踏两用车在结结构上不好布置。

曾经也出现过许许多多不同形式的往复式人力驱动装置，有的曾采用链条将左右曲柄连在一起，但这种传动形式不能倒车；有的采用左右曲柄独立驱动，用弹簧使曲柄复位，但弹簧将消耗人的能量作无用功，且左右两个脚踏不能联动，靠人来保证两脚踏协调运动；甚至有的还不用曲柄，左右脚踏用链条驱动和钢丝绳联动，但结构上难于实现，寿命低、成本高。总之曾经试制过的各种形式的往复式驱动机构都由于这样或那样的原因未能进入实用领域。

本实用新型的目的是为了克服电动脚踏两用车采用旋转式驱动装置存在的问题，以曲柄作往复运动的方式来驱动电动脚踏两用车运行，往复式驱动装置的驱动力矩大，空行程最小，人的双脚能象骑摩托一样并在一起，且人力助动特别方便。

本实用新型是这样实现的：这种往复式驱动装置主要有一种带扇形齿传动付的曲柄驱动机构和一种曲柄复位机构。这两种机构一起安装在电动脚踏两用车的车架上能实现人力往复驱动电动脚踏两用车运行。带扇形齿传动付的曲柄驱动机构主要由带扇形齿条的曲柄、带棘轮棘爪机构的齿轮及曲柄和齿轮轴组成。曲柄往复机构主要由复位和限位钢丝绳、滑轮、以及滑轮轴和钢丝绳连接销轴组成，当人骑在这种电动脚踏两用车上右脚放松左脚施力时，左曲柄向下运动，即绕曲柄轴逆时针方向转动，固定在左曲柄上的扇形内齿条带动齿轮逆时针转动，齿轮内部的棘爪带动棘轮及传动轴逆时针转动。逆时针转动的传动轴右端的棘轮与棘爪正好脱开啮合，保证了左右曲柄形成的传动链不发生干涉，能独立驱动。逆时针转动的传动轴通过链传动把人的动力和运动传到后车轮上，驱动电动脚踏两用车运行。与此同时，在曲柄扇形板上有一销轴，安装在脚踏相对于中轴对称的位置上，左曲柄逆时针转动，销轴向上运动，与销轴连接的复位钢丝绳绕过两个滑轮与右曲柄上的销轴连接，从而带动右销轴向下运动，即右曲柄绕中轴顺时针转动，顺时转动的曲柄通过扇形齿传动付使齿轮顺时针转动，但棘爪不能带动棘轮转动，从而保证了右曲柄顺时针转动的独立性。那么，顺时针转动的右曲柄使右脚踏上升，即完成曲柄复位。当左曲柄向下运动到极限位置时，一端固定在复位钢丝绳中点，另一端固定在右滑轮上限位钢丝绳正好全部拉伸，左曲柄不能再沿逆时针转动，达到曲柄限位的目的。这时人只好改作右脚施力左脚放松，同样地能实现曲柄驱动，曲柄复位和限位。循环往复，人的机械能通过往复式驱动机构传到后轮，使电动脚踏车运行。在这种车上有电动装置，电动机通过减速器和棘轮棘爪机构将机动的动力传到传动轴上，同样通过传动轴上的链传动将运动和动力传到后轮上，驱动电动脚踏两用车运行。在传动轴上有左棘轮，右棘轮和机动传动棘轮，这三个棘轮棘爪机构保证了人力助动和机动的独力性，即可单独驱动又能同时驱动。当电动脚踏两用车倒车时，后轮顺时针转动，通过链传动带动传动轴顺时针转动，传动轴上的棘轮带动齿轮及扇形齿条顺时针转动，但是，当两曲柄同时沿顺时针转动到极限位置时，齿条与齿轮能脱开啮合，从而实现了往复式驱动装置的倒车。

往复式驱动装置中曲柄驱动机构的扇形齿传动付，不限于采用内齿条与齿轮传动付，也可采用扇形固定链条与链轮传动件或其他传动件。往复式驱动装置的曲柄复位机构不限于钢丝绳与滑轮组成的曲柄复位机构，也可采用两根钢性拉杆一根杠杆和一个杠杆轴组成的曲柄复位机构或其他形式。

往复式驱动装置与旋转式驱动装置相比有如下特点：

1、往复式曲柄装置的曲柄可比旋转式加长，驱动力矩大，十分省力，特别适用于电动脚踏两用车这类既重又需人力助动的车辆，也适用于专用自行车以及其它人力驱动装置。

2、往复式曲柄装置的曲柄仅在人的作用力垂直于曲柄杆的左右四十五度范围内来回摆动，并作功，人力驱动的效果最好。

3、往复式驱动装置的空行程最小，比旋转式的空行程减少近三倍。

4、往复式驱动装置在机动时，人的双脚可以象骑摩托车一样并在一起，避免了象旋转式人的脚总是一前一后或一高一低。

5、往复式驱动装置力矩大，起动时不象旋转式曲柄那样需要利用惯性起动。

6、往复式驱动装置的曲柄长，曲柄轴可尽可能地向后或向上布置，即不与蓄电池争空间位置，电动脚踏两用车可以设计得很薄，脚踏的宽度尺寸接近自行车的宽度尺寸。

7、往复式驱动装置也能实现倒车，当两脚踏同时升到极限位置时，脚踏不再随倒车而转动，在城市停车或取车时需要的空间位置小，给使用者带来方便。

下面结合说明书附图详细地说明往复式驱动装置的实施：

图1：往复式驱动装置简图

图2：往复式驱动装置简图的A向视图

以上各图序号的说明：

1、电动机；        2、减速器；        3、链轮；        4、左飞轮；

5、右飞轮        6、    左曲柄；        7、钢丝绳固定销轴；

8、链条；        9、后飞轮；        10、后轴；        11、钢丝绳；

12、滑轮轴；        13、滑轮；        14、中轮；        15、传动轴；

16、脚踏；        17、右飞轮；        18、车架。

本说明书附图1是一种往复式驱动装置简图，附图2是这种往复式驱动装置简图的A向视图。这两个附图表示出了一种形势的往复式驱动装置的实施例。这种机构主要由脚踏16，右曲柄5，左曲柄6，左飞轮4，右飞轮17，传动轴15，中轴14，钢丝绳固定销轴7，钢丝绳11，滑轮13和滑轮轴12等零部件组成。当骑车者右脚放松左脚施力时，安装在左曲柄6上的脚踏16向下运动，左曲柄6逆时针转动，左曲柄6扇形板上的扇形固定链条（也可以是沿扇形布置的固定销轴，其节距与左飞轮4的节距相同）与左飞轮4逆时针转动，带动传动轴15逆时针转动，传动轴15上的链轮3通过链条8带动后飞轮9及后轴10上的车轮逆时针转动，从而驱动电动自行车运行。与此同时，逆时针转动左曲柄6上的钢丝绳固定销轴7牵动钢丝绳11向上运动，跨过滑轮13与右曲柄5上的钢丝绳固定销轴连接，并牵动右曲柄5顺时针转动，使右曲柄5上的脚踏16向上运动，右飞轮17则保证右曲柄5与后车轮形成的传动链脱开，不发生运动干涉。钢丝绳11共两根，在两滑轮13的中点打死结，其中两个端头与左右曲柄连接供曲柄复位用，另两个端头与滑轮连接供曲柄限位用。在左曲柄6通过钢丝绳11拉动右曲柄5复位的同时，也拉动限位钢丝绳移动，当绕在滑轮13上的限位钢丝绳完全拉伸后，左曲柄6不可能再沿逆时针转动，从而达到限位的目的。当左曲柄6到了极限位置时，骑车者只能左脚放松右脚施力，同样也能实现曲柄驱动，复位和限位。左脚右脚循环往复，人的能量可以连续不断地传到后轮上，驱动电动脚踏两用车运行。机动时，电动机1运转，通过减速器2将动力和运动输送到传动轴15上，再经链轮3，链条8，后飞轮9和后车轮驱动电动脚踏两用车运行。倒车时，车轮通过链传动使传动轴15顺时针转动，左飞轮6和右飞轮5同时顺时针转动，两个曲柄也顺时针转动，当两个脚踏都上升到极限位置时，两曲柄上的扇形固定链条条与飞轮的链轮脱开啮合，从而实现了这种往复式驱动装置的倒车。

往复式曲柄机构驱动力矩大，十分省力，空行程小，人力驱动的效果最好。并且起动和人力助动十分方便，在机动时，双脚并在一起，象骑摩托车一样十分舒适，结构简单，制造容易，最关键的部件可采用标准飞轮，成本低，是一种最适用于电动自行车的人力助动装置。

Claims (1)

1、一种电动脚踏两用车往复式驱动装置，其特征在于所述的驱动装置由曲柄驱动机构和曲柄复位机构组成，曲柄驱动机构包括带扇形齿条的曲柄和与扇形齿条啮合带棘轮棘爪机构，曲柄复位机构包括滑轮。装于滑轮上的复位和限位钢丝绳。

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