CN204895751U - 正反转单向驱动机构和手摇脚踏设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种正反转单向驱动机构，包括第一主轴、第一飞轮、第一超越离合器、第一传动组件、第二飞轮、传递轮、第二超越离合器以及第二传动组件。第一主轴具有相对的第一端和第二端，第一飞轮转动安装在第一端上，第一超越离合器包括第一从动轮和第一主动轮，第一飞轮、第一从动轮及第一主动轮同轴设置，第一传动组件连接第一主动轮。第二飞轮转动安装在第二端上，传递轮固定在该第二飞轮的一侧，第二超越离合器包括第二从动轮及第二主动轮，第二从动轮与传递轮啮齿连接，第二传动组件连接第二主动轮。与现有技术对比，本实用新型能够有效提高传动效率和应用范围。本实用新型提供的手摇脚踏设备，具有省力的优点。

Description

正反转单向驱动机构和手摇脚踏设备

技术领域

本实用新型涉及一种正反转单向驱动机构和使用该正反转单向驱动机构的手摇脚踏设备。

背景技术

目前，一般的自行车，包括车架、前后轮、脚踏板及安装在车架一侧的链轮和链条，后轮的轮毂轴上安装有飞轮，该飞轮通过链条与链轮相连接，通过朝前踩踏脚踏板，由车架一侧的链轮和链条带动飞轮转动，以驱动后轮转动，使自行车前进。当停止踩踏或向后踩踏脚踏板时，飞轮因单向棘轮的作用而空转，自行车原地不动。但是，由于仅在向前踩踏时自行车才会前进，这样，骑行时容易疲劳，长时间骑行会造成身体变形和不适，浑身酸痛，

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种正反转单向驱动机构和手摇脚踏设备，旨在解决现有技术中，存在驱动机构仅在输入件正向转动时被驱动，反向转动则进行空转，在应用中受到了一定的限制。

本实用新型提供的正反转单向驱动机构，其包括：

一第一主轴，其具有相对的第一端和第二端；

一第一飞轮，用于驱动所述第一主轴绕第一方向转动，所述第一飞轮转动安装在所述第一端上；

一第一超越离合器，包括固定在该第一飞轮一侧的第一从动轮和用于驱动该第一从动轮旋转的第一主动轮，所述第一飞轮、所述第一从动轮及所述第一主动轮同轴设置；

一第一传动组件，用于驱动所述第一主动轮旋转，所述第一传动组件连接所述第一主动轮；

一第二飞轮，用于驱动所述第一主轴绕第一方向转动，所述第二飞轮转动安装在所述第二端上；

一传递轮，与所述第二飞轮同轴设置且固定在该第二飞轮的一侧；

一第二超越离合器，包括第二从动轮及与所述第二从动轮同轴设置并能够驱动该第二从动轮旋转的第二主动轮，所述第二从动轮与所述传递轮啮齿连接；以及

一第二传动组件，用于驱动所述第二主动轮旋转，所述第二传动组件连接所述第二主动轮。

进一步地，还包括一第二主轴，所述第二主轴的轴线与所述第一主轴平行；所述第一传动组件包括第一链轮和第一传动链，所述第二传动组件包括第二链轮和第二传动链；所述第一链轮和所述第二链轮分别固设在所述第二主轴的相对两端上，所述第一传动链连接该第一链轮和所述第一主动轮，所述第二传动链连接该第二链轮和所述第二主动轮。

进一步地，所述第一链轮为多级链轮。

进一步地，所述第一主动轮包括一多边形的柱体，所述第一从动轮的一侧表面上开设有供所述柱体的端部置入的一容置槽，所述容置槽具有一环形内表面，所述环形内表面绕设于所述柱体的外周；所述第一超越离合器还包括第一保持座和若干个滚动件；所述第一保持座包括设置在所述第一主动轮和所述第一从动轮之间的一个环体，所述环体具有可与该第一从动轮上容置槽的环形内表面动配合的外圆周面和可与该第一主动轮上柱体的侧面动配合的内圆周面，所述环体的周向上设有若干个贯通该环体的外圆周面和内圆周面的放置槽，各所述放置槽与所述柱体的各侧面分别对应；各所述滚动件分别放置在各所述放置槽内，每个所述滚动件的直径大于所述环体的外圆周面与内圆周面之间的间距。

进一步地，所述第一主动轮的柱体外周套设有一第三链轮，所述第一传动组件连接所述第三链轮，所述第三链轮为多级链轮。

进一步地，所述第一超越离合器还包括第一保持架以及固设在所述保持架内的一第一支撑轴，所述第一支撑轴与所述第一主轴平行设置；所述第一主动轮和所述第一从动轮分别可旋转地套设在所述第一支撑轴上。

进一步地，所述第二主动轮包括一多边形的柱体，所述第二从动轮的一侧表面上开设有供所述柱体的端部置入的一容置槽，所述容置槽具有一环形内表面，所述环形内表面绕设于所述柱体的外周；所述第二超越离合器还包括第二保持座和若干个滚动件；所述第二保持座包括设置在所述第二主动轮和所述第二从动轮之间的一个环体，所述环体具有可与该第二从动轮上容置槽的环形内表面动配合的外圆周面和可与该第二主动轮上柱体的侧面动配合的内圆周面，所述环体的周向上设有若干个贯通该环体的外圆周面和内圆周面的放置槽，各所述放置槽与所述柱体的各侧面分别对应；各所述滚动件分别放置在各所述放置槽内，每个所述滚动件的直径大于所述环体的外圆周面与内圆周面之间的间距。

进一步地，所述第二超越离合器还包括第二保持架以及固设在所述保持架内的一第二支撑轴，所述第二支撑轴与所述第一主轴同轴设置；所述第二主动轮和所述第二从动轮分别可旋转地套设在所述第二支撑轴上。

本实用新型提供的一种手摇脚踏设备，包括一输入件和一输出件，其中，还包括上述的正反转单向驱动机构，所述输入件分别连接所述第一传动组件和所述第二传动组件，所述输出件连接所述第一主轴。

进一步地，所述手摇脚踏设备为电机或载具。

与现有技术对比，本实用新型提供的正反转单向驱动机构，包括第一主轴、第一飞轮、第一超越离合器、第一传动组件、第二飞轮、传递轮、第二超越离合器和第二传动组件，当第一超越离合器驱动第一飞轮绕第一方向转动时，第二飞轮空转，第一主轴由第一飞轮带动绕第一方向旋转；当第二超越离合器通过传递轮驱动第二飞轮绕第一方向转动时，第一飞轮空转，第一主轴由第二飞轮带动绕第一方向旋转。这样，第一传动组件和第二传动组件向前或向后带动施力时，均能使第一主轴绕第一方向旋转，有效提高传动效率和应用范围。

与现有技术对比，本实用新型提供的手摇脚踏设备，具有较广的应用范围，且具有省力的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的正反转单向驱动机构的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的正反转单向驱动机构的分解示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一超越离合器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1至图2所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的正反转单向驱动机构100，包括第一主轴1、用于驱动第一主轴1正向转动(图示中第一方向F1绕第一主轴1的轴线旋转，以下统称第一方向F1)的第一飞轮2、第一超越离合器3、第一传动组件4、用于驱动第一主轴1绕第一方向F1转动的第二飞轮5、传递轮6、第二超越离合器7以及第二传动组件8。第一主轴1具有相对的第一端1a和第二端1b，第一飞轮2转动安装在第一端1a上，第一超越离合器3包括固定在该第一飞轮2一侧的第一从动轮31和用于驱动该第一从动轮31旋转的第一主动轮32，第一飞轮2、第一从动轮31及第一主动轮32同轴设置，第一传动组件4连接第一主动轮32。第二飞轮5转动安装在第二端1b上，传递轮6与第二飞轮5同轴设置且固定在该第二飞轮5的一侧，第二超越离合器7包括第二从动轮71及与第二从动轮71同轴设置并能够驱动该第二从动轮71旋转的第二主动轮72，第二从动轮71与传递轮6啮齿连接，第二传动组件8连接第二主动轮72。

上述的正反转单向驱动机构100，第一传动组件4和第二传动组件8向前或向后带动施力，均能使第一主轴1绕第一方向F1旋转，有效提高传动效率和应用范围。

为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

在本实施例中，正反转单向驱动机构100应用但不局限于自行车中。

第一主轴1，相当于后轮轮毂轴，其具有第一端1a(即图示的右端)和与该第一端1a相对的第二端1b(即图示的左端)，第一主轴1安装在后轮的轮毂中并与之固定。当第一主轴1绕第一方向F1旋转时，带动后轮轮毂旋转，从而使自行车前进。

第二主轴9，其轴线与第一主轴1平行，第二主轴9设置在第一主轴1的前方，相当于自行车的前轮轮毂轴，安装在前轮的轮毂中并与之固定。

第一飞轮2，用于驱动第一主轴1绕第一方向F1转动，第一飞轮2包括棘轮21和安装在棘轮21内并与该棘轮21配合的内圈22，第一飞轮2的内圈22固定安装在第一主轴1的第一端1a上。需要说明的是，第一飞轮2为现有技术中的飞轮，以允许当脚踏板(图未示出)稳定于滑行或反向踏登时使得后轮进行飞轮空转。这样，当第一飞轮2的棘轮21正向转动时，带动内圈22使第一主轴1正向旋转，以实现自行车前进；当第一飞轮2的棘轮21停转或反向转动时，棘轮21与内圈22相对旋转。

第一超越离合器3，包括一个第一保持架33、固设在第一保持架33内的一第一支撑轴34以及可旋转安装在该第一支撑轴34上的第一主动轮32和第一从动轮31，第一从动轮31固定在该第一飞轮2的一侧，在第一主动轮32和第一从动轮31之间安装有第一保持座35。

第一保持架33，用于承载上述部件并安装至车架(图未示出)上。第一保持架33位于第一主轴1的第一端1a外侧，其包括一个安装板331和两个L形架体332，两个架体332结构基本相同，每个架体332的右端分别固定连接在安装板331上，并相对该第一支撑轴34上下对称设置，在通过安装板331固定安装于车架上。

第一支撑轴34，第一支撑轴34的右端与安装板331固定连接。第一支撑轴34基本处于静止状态，仅具有支撑第一主动轮32、第一从动轮31和第一保持座35的作用。

第一主动轮32，通过轴承可旋转地安装在第一支撑轴34上，其包括一个第一盖体321和形成在该第一盖体321左侧的柱体322，第一盖体321大致为圆盘状。该柱体322为但不局限于八边形柱体322，且为正多边形。第一主动轮32具有供第一支撑轴34穿过的通孔，通孔贯通柱体322的左侧端面与该第一盖体321右侧端面。第一主动轮32的柱体322外周固定安装有一个第三链轮36，第三链轮36为多级链轮，这样，能够实现自行车后轮的多级变速。

第一从动轮31，通过轴承可旋转地安装在第一支撑轴34上并位于第一主动轮32的左侧，且与第一主动轮32的柱体322同轴设置，第一从动轮31与第一主动轮32能够相对转动。第一从动轮31的左侧端面与第一飞轮2的棘轮21固定连接。第一从动轮31大致为圆盘状，其包括一个第二盖体311，第二盖体311大致为圆盘状，其右侧表面开设有供柱体322的端部置入的圆形容置槽(图未示出)，该容置槽的直径略大于柱体322的直径，容置槽具有与柱体322的侧面对置的环形内表面311a。

第一保持座35，其套接在第一主动轮32的柱体322上，能够相对第一主动轮32和第一主动轮32转动。第一保持座35包括一圆形的座体351和设置在该座体351左侧的一个环体352，环体352套接在第一主动轮32和第一主动轮32之间。环体352具有能够与第一从动轮31的容置槽的环形内表面311a动配合的外圆周面352a和能够与第一主动轮32的柱体322的侧面动配合的内圆周面352b，在环体352的周向上间隔设有但不局限于八个放置槽353，放置槽353均贯通该环体352的外圆周面352a和内圆周面352b，每个放置槽353的断面大致为圆形，每个放置槽353分别与柱体322的每个侧面一一对应。

滚动件37，用于在第一主动轮32转动时受柱体322的侧面向外顶推并分别与容置槽的环形内表面311a和柱体322的侧面相抵接以保持两者相对位置。每个放置槽353内分别可旋转地安装有一个滚动件37(当然也可以仅在其中的几个放置槽353内安装有滚动件37)，每个滚动件37的直径大于环体352的外圆周面352a与内圆周面352b之间的间距，这样，滚动件37部位由放置槽353伸出并与容置槽的环形内表面311a和柱体322的侧面接触。滚动件37可以是滚针、滚珠或辊筒等。

第一传动组件4，用于驱动第一主动轮32旋转，其包括第一链轮41和第一传动链42，第一链轮41固定安装在第二主轴9的右端上，第一传动链42连接该第一链轮41和第一主动轮32上的第三链轮36。第一链轮41为多级链轮，这样，能够实现自行车前部的多级变速。

第二飞轮5，用于驱动第一主轴1绕第一方向F1转动，第二飞轮5固设在第二端1b上；其形状、结构与第一飞轮2大致相同。当第二飞轮5的棘轮正向转动时，带动内圈使第一主轴1正向旋转，以实现自行车前进；当第二飞轮5的棘轮停转或反向转动时，棘轮与内圈相对旋转。

传递轮6，与第二飞轮5同轴设置，传递轮6的右侧端面与第二飞轮5的棘轮固定连接，外周表面形成有多个齿。

第二超越离合器7，其结构与第一超越离合器3的结构基本相同，以下仅对两者不同之处作出说明。第二超越离合器7包括一个第二保持架73、固设在第二保持架73内的第二支撑轴74以及可旋转安装在该第二支撑轴74上的第二主动轮72和第二从动轮71，第二主动轮72与第二从动轮71同轴设置并能够驱动该第二从动轮71旋转，在第二主动轮72和第二从动轮71之间安装有第二保持座75。第二支撑轴74与第一主轴1的轴线平行设置，第二从动轮71的外周形成有多个齿，并与传递轮6啮齿连接。

第二传动组件8，用于驱动第二主动轮72旋转，其包括第二链轮81和第二传动链82，第二链轮81固定安装在第二主轴9的左端上，第二传动链82连接该第二链轮81和第二主动轮72。

本实用新型提供的手摇脚踏设备，包括一输入件(图未示出)和一输出件(图未示出)，其中，还包括上述的正反转单向驱动机构100，输入件分别连接第一传动组件4和第二传动组件8，输出件连接第一主轴。

手摇脚踏设备可以是手摇或脚踏的发电机、载具。当上述手摇脚踏设备为载具时，输入件为脚踏板，输出件为后轮轮毂或螺旋叶片，载具可以是脚踏船、脚踏飞行器或2轮以上各种脚踏车。

上述的手摇脚踏设备，具有较广的应用范围，且具有省力的优点。

下面结合附图1至图3详细说明一下本实用新型提供的第一超越离合器3的离合原理：

为每个滚动件37相对柱体322的侧面处于第一位置状态的结构示意图，在该第一位置时(亦为本实用新型提出的离合器处于离开状态)，即滚动件37大致在侧面的中间位置，柱体322侧面与滚动件37之间留有一定间隙(当然可以是接触)，容置槽的环形内表面311a贴设在环体352的外圆周面352a上，并且与每个滚动件37线性接触。当驱动第一从动轮31(正反向)旋转时，第一主动轮32以及第一保持座35相对静止，仅第一从动轮31绕第一支撑轴34在环体352的外圆周面352a上滑动，同时各滚动件37在各放置槽353内自转；当驱动第一主动轮32(正反向)旋转时，柱体322的各侧面随其旋转一定角度后，每个滚动件37相对柱体322的侧面处于第二位置(图未示出)状态(亦为本实用新型提出的离合器处于闭合状态)，即滚动件37向相邻的侧面移动，同时滚动件37与侧面相接触并受该侧面向外顶推，从而使每个滚动件37分别被对应柱体322的侧面与容置槽的环形内表面311a夹紧，进而带动第一保持座35和第一从动轮31同时(正反向)转动。

由于第二超越离合器7的离合原理与第一超越离合器3相同，以下不在重复赘述。

下面结合附图对本实用新型提供的正反转单向驱动机构100应用在自行车中情形的工作原理进行详细说明：

在向前蹬踩脚踏板(即第一传动组件4和第二传动组件8向前带动施力或正转)时，第一链轮41和第二链轮81均正转(即绕第一方向F1旋转)，第一超越离合器3通过第一飞轮2驱动第一主轴1绕第一方向F1旋转，同时，第二飞轮5空转，使自行车前进；

在向后蹬踩脚踏板(即第一传动组件4和第二传动组件8向后带动施力或反转)时，第一链轮41和第二链轮81均绕反转(即绕与第一方向F1相反的方向旋转)，第一飞轮2空转，第二超越离合器7通过传递轮6带动第一飞轮2绕第一方向F1旋转，进而驱动第一主轴1绕第一方向F1旋转，使自行车前进；

当停止踩脚踏板时或车子向前推动时，第一飞轮2和第二飞轮5均空转；

当自行车向后推动，第一超越离合器3的第一从动轮31及第二超越离合器7的第二从动轮71均会转动，但第一超越离合器3的第一主动轮32及第二超越离合器7的第二主动轮72均不会跟随转动。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正反转单向驱动机构，其特征在于，包括：

一第一主轴，其具有相对的第一端和第二端；

一第一飞轮，用于驱动所述第一主轴绕第一方向转动，所述第一飞轮转动安装在所述第一端上；

一第一超越离合器，包括固定在该第一飞轮一侧的第一从动轮和用于驱动该第一从动轮旋转的第一主动轮，所述第一飞轮、所述第一从动轮及所述第一主动轮同轴设置；

一第一传动组件，用于驱动所述第一主动轮旋转，所述第一传动组件连接所述第一主动轮；

一第二飞轮，用于驱动所述第一主轴绕第一方向转动，所述第二飞轮转动安装在所述第二端上；

一传递轮，与所述第二飞轮同轴设置且固定在该第二飞轮的一侧；

一第二超越离合器，包括第二从动轮及与所述第二从动轮同轴设置并能够驱动该第二从动轮旋转的第二主动轮，所述第二从动轮与所述传递轮啮齿连接；以及

一第二传动组件，用于驱动所述第二主动轮旋转，所述第二传动组件连接所述第二主动轮。

2.根据权利要求1所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，还包括一第二主轴，所述第二主轴的轴线与所述第一主轴平行；所述第一传动组件包括第一链轮和第一传动链，所述第二传动组件包括第二链轮和第二传动链；所述第一链轮和所述第二链轮分别固设在所述第二主轴的相对两端上，所述第一传动链连接该第一链轮和所述第一主动轮，所述第二传动链连接该第二链轮和所述第二主动轮。

3.根据权利要求2所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第一链轮为多级链轮。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第一主动轮包括一多边形的柱体，所述第一从动轮的一侧表面上开设有供所述柱体的端部置入的一容置槽，所述容置槽具有一环形内表面，所述环形内表面绕设于所述柱体的外周；所述第一超越离合器还包括第一保持座和若干个滚动件；所述第一保持座包括设置在所述第一主动轮和所述第一从动轮之间的一个环体，所述环体具有可与该第一从动轮上容置槽的环形内表面动配合的外圆周面和可与该第一主动轮上柱体的侧面动配合的内圆周面，所述环体的周向上设有若干个贯通该环体的外圆周面和内圆周面的放置槽，各所述放置槽与所述柱体的各侧面分别对应；各所述滚动件分别放置在各所述放置槽内，每个所述滚动件的直径大于所述环体的外圆周面与内圆周面之间的间距。

5.根据权利要求4所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第一主动轮的柱体外周套设有一第三链轮，所述第一传动组件连接所述第三链轮，所述第三链轮为多级链轮。

6.根据权利要求5所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第一超越离合器还包括第一保持架以及固设在所述保持架内的一第一支撑轴，所述第一支撑轴与所述第一主轴平行设置；所述第一主动轮和所述第一从动轮分别可旋转地套设在所述第一支撑轴上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第二主动轮包括一多边形的柱体，所述第二从动轮的一侧表面上开设有供所述柱体的端部置入的一容置槽，所述容置槽具有一环形内表面，所述环形内表面绕设于所述柱体的外周；所述第二超越离合器还包括第二保持座和若干个滚动件；所述第二保持座包括设置在所述第二主动轮和所述第二从动轮之间的一个环体，所述环体具有可与该第二从动轮上容置槽的环形内表面动配合的外圆周面和可与该第二主动轮上柱体的侧面动配合的内圆周面，所述环体的周向上设有若干个贯通该环体的外圆周面和内圆周面的放置槽，各所述放置槽与所述柱体的各侧面分别对应；各所述滚动件分别放置在各所述放置槽内，每个所述滚动件的直径大于所述环体的外圆周面与内圆周面之间的间距。

8.根据权利要求7所述的正反转单向驱动机构，其特征在于，所述第二超越离合器还包括第二保持架以及固设在所述保持架内的一第二支撑轴，所述第二支撑轴与所述第一主轴同轴设置；所述第二主动轮和所述第二从动轮分别可旋转地套设在所述第二支撑轴上。

9.一种手摇脚踏设备，包括一输入件和一输出件，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一项所述的正反转单向驱动机构，所述输入件分别连接所述第一传动组件和所述第二传动组件，所述输出件连接所述第一主轴。

10.根据权利要求9所述的手摇脚踏设备，其特征在于，所述手摇脚踏设备为电机或载具。