CN2261383Y - 人力车的齿条式踏杆驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种人力车的齿条式踏杆驱动机构，包括车梁19、动力轮3′、踏杆6链轮2、链条1，其特征是踏杆6通过导向装置8固定在车梁18、19上，动力轮3′、链轮2通过10安装在后斜梁17下部的轴套10′里，利用链条1与后轴上的链轮11′形成封闭链；包括单向和双向传动。该设计和已有技术相比，结构简单、紧凑，可以重新设计车体，也可以用旧车改造，不影响车的其它性能。本设计的齿条行程长，使带内棘轮的动力轮转动近似1.72周，全行程L为350mm，并使空程距离缩小至10.5mm，相当于＜0.03L的空程。

Description

人力车的齿条式踏杆驱动机构

本实用新型属于运输工具，B62M 9/00、11/00，一种人力车的齿条式踏杆驱动机构。

目前，人们普遍使用的自行车是由脚踏曲柄作圆周旋转启动和运行的。这种动力发动方式使人力的有效利用率不足百分之七十，且在当曲柄与地面接近垂直时形成死角，使启动困难，传递功率降至零。踏板式驱动的设计目的在于在克服这个缺点，在众多方案中，以踏板摆动式和直线动力发动式为佳，见中国新型专利CN2061925u和CN85203897u，它们的共同特点是将中轴移至车座后，不足之处是其实施均要对现行车架主体进行改造，只能用于设计制造新型车，并且不美观，还得取消后货架。既使本申请人的另一专利ZL95232414.8，人力车的踏板链条式驱动机构，也存在设计不尽完善之处。其中的踏杆摆角为60°，使与踏杆同轴的链轮转动8个齿，传至中轴飞轮时，中轴转动半圈；在每一个交替踏动换向时，都存在一个空程，在采用自行车通用飞轮时空程角相当于18°左右，即1/10。这个空程传至后轴链轮时，造成后轴瞬时动力中断。

本新型的目的是克服上述设计的不足，提供一种人力车的齿条式踏杆驱动机构，结构合理，省力、快速，适应新、旧型车。

一种人力车的齿条式踏杆驱动机构，包括车梁19、动力轮3′、踏杆6、踏板7、链轮2、链条1，其特征是踏杆6通过导向管8固定在车梁18、19上，车梁18两端固定在后轴和车前叉上；带内棘轮的动力轮3′、链轮2固定在位于后斜梁17下部轴套10′内可转动的动力轴10上，并通过链条1与后轮轴12上的链轮11′形成单链单向传动。

踏杆6上设齿条，联动轴4上设可转动的齿轮5，与两侧踏杆上的联动齿条啮合。

该设计的齿条式踏杆机构和已有技术相比，结构简单、紧凑，链式齿条造价低，可以重新设计车体，也可以用旧车改造，不影响车的其它性能。本设计的齿条传动，行程长，省力快速，使带内棘轮的动力轮转动近似1.72周，当行程L为350mm时，可使空程距离缩小至10.mm，相当于＜0.03L的空程。

图1为新型车体的齿条式踏杆驱动机构的整体示意图：

图2为图1的A向示意图：

图3为齿条式踏板驱动机构的单链传动示意图：

图4为齿条式踏板驱动机构的双链传动示意图：

图5为改造原车的齿条式踏板驱动机构示意图：

图6为图5的A向示意图：

图7为链式齿条与链轮啮合示意图：

图8为链式齿条踏杆的各种组合结构示意图：

a.单链式齿条的外套式踏杆；

b.双链式齿条的外套式踏杆；

c.齿条与齿条组合的外套式踏杆；

d.单链式齿条的内置式踏杆；

e.齿条与链式齿条组合的内置式踏杆；

图9为内杆导向柔性联动驱动示意图：

图10为图9的A向示意图：

图11为内杆导向刚性联动驱动示意图：

图12为图11的A向示意图：

实施例：

人力车的齿条式踏杆驱动机构，包括车梁19、动力轮3′、踏杆6、踏板7、链轮2、链条1，其特征是踏杆6通过导向管8固定在车梁18、19上，车梁18两端固定在后轴和车前叉上，位于横梁20和前斜梁19之间，见图1；链轮2、带内棘轮的动力轮3′与安装在后斜梁17下部轴套10′内的动力轴10，通过链条1与后轮12轴上的链轮11形成封闭链，单方向单链传动，见图3。踏杆6、6′的特点是，见图2：

a：踏杆6、6′与导向管8、8′配合，或者踏杆6、6′也可以是外套式踏杆，与之配合的是内导杆8、8′，其截面可以是圆形或矩形等；截面为圆形时，杆或槽上分别设定位销和槽，见图8b、c、e、。图8中的a、b、c均为链条外置的套式踏杆6′，这种组合与车体固定，由内导向杆8′导向。图中所示套与杆的配合截面为圆形，也可为矩形，这时的配合性质为动配合。图8a为单链链式齿条的外套式踏杆，用于踏杆的柔性联动。图8b为双链链式齿条的外套式踏杆6，用于踏杆的刚性联动。由齿轮5与齿条1互为垂直位设置，一条与动力轮上的外链轮啮合，用于驱动，称为驱动齿条；另一条与联动链轮5′啮合使两侧踏杆联动，称为联动齿条。图8c为链条与齿条组合的外套式踏杆6′，用于刚性联动。踏杆两侧的联动是由联动部件实现的；用绳或链式齿条1与轮5′实现的称为柔性联动；由齿轮5与齿条或链式齿条1实现的称为刚性联动，见图11、12。这种踏杆的本体6就是圆柱式齿条，标号22表示其截面上的齿条齿。本体6通过其上的圆柱齿条22与齿轮啮合；链式齿条1通过其上的滚柱套与链轮的齿啮合；二者之一如为驱动齿条，则另一个既为联动齿条。图8d、e为链条设于踏杆截面内的内置式踏杆6，与车体固定，由外导向套8导向。图8d中外导向套8与踏杆槽对应的缺口部分为与链式齿条啮合的链轮5′顺利通过而设，其沿轴线方向的形状为一段开口矩形槽，尺寸以链轮和导向套不干涉为准。图8e中沿踏杆轴线方向的形状为一段开口的矩形槽，尺寸以链轮和齿轮均以不受导向套干涉为准。

b：踏杆6、6′上有在截面上按垂直位设的驱动齿条和联动齿条；联动轴4上设可转动的齿轮5，联动轴4垂直于踏杆6和轴套10′并固定于轴套10′中部，齿轮5与两侧踏杆上的联动齿条啮合，构成刚性联动，效果最佳。

c：齿条还可以是链式齿条1，齿轮5也可以是链轮5′，齿条长度相当于踏杆长度，见图7。链式齿条1，是踏杆6、6′的组合件以图7示B面为安装基准，同时将链条1两端固定并沿杆的轴向拉紧。

d：链轮5′可以是绳轮，与之配合的是绳1，链式齿条1和链轮5′、绳轮5′和绳1可构成各自的柔性联动。

带内棘轮的动力轮3′、链轮2固定在轴套10′内的可转动的动力轴10上，通过链条1及后轴链轮11带动后轮轴12构成单方向单链传动，见图3。该设计还可用于旧车的改造，采用双链传动，见图4。两套链轮2与不带内棘轮的动力轮3直接组合成一体，与固定在轴套10′内的动力轴10转动配合，通过链条1将动力传到后轮轴12的带有内棘轮的链轮11′上，构成双链往复交错传动；链轮11′外设护罩。

上述的这种联动行程L等于2倍的圆周曲柄有效旋转半径。普通自行车采用L＝350mm。在动力轮3外齿Z＝16时，位于踏杆6、6′下部的踏板7一侧下踏至下终点位时，动力轮3转动619°，是1.72周，并等于2L。通过联动使另一侧踏杆6′上升至上终点位。踏板7的每一上、下往复为全行程。

实施例2：

对现有横梁车的改造：见图3、5、6，固定座16设在车梁17、19下端的夹角处、中轴15上部。安装动力轴10的轴套10′和导向杆8固定在座16上，导向杆8与踏杆套6配合，中轴上设导链轮14，链轮与中轴固定，中轴与轴套10′转配合。导链轮14与后轴链轮11及通过链条1、与动力轴10固连的链轮2形成单链传动。联动轴4′固定在横梁20和后斜梁17夹角处，见图9、10，区别于刚性联动的特点是：联动轴4′上设链轮5′，通过固定于踏杆6、6′上的链条1形成两侧踏杆6、6′的柔性联动。

实施例1和2仅为在改造旧车和制造新车时应用齿条式踏杆驱动的多种组合形式的代表。如它们均为链条式传动，其中例1为刚性联动，例2为柔性联动。事实上，它们也都可以采用双链传动，也可任选刚性联动或柔性联动。

如果将本新型用于带有靠背的人力车时，在合理确定有关位置尺寸的条件下，可以充分有效地利用人体腰、背和腿各部肌肉的潜能，与无靠背而靠腿部肌肉发力的一般型的相比，可以得到最大的出力，使人力作的功取得最大值，从而取得更好的技术效果。

Claims (4)

1、一种人力车的齿条式踏杆驱动机构，包括车梁(19)、动力轮(3′)、踏杆(6)、踏板(7)、链轮(2)、链条(1)，其特征是踏杆(6)通过导向管(8)固定在车梁(18)、(19)上，车梁(18)两端固定在后轴和车前叉上；带内棘轮的动力轮(3′)、链轮(2)固定在位于后斜梁(17)下部轴套(10′)内可转动的动力轴(10)上，并通过链条(1)与后轮轴(12)上的链轮(11)形成单向封闭链。

2、根据权利要求1所述的人力车的齿条式踏杆驱动机构，其特征是所述的踏杆(6)、(6′)：

a：①踏杆(6)、(6′)与导向管(8)、(8′)配合，②套式踏杆(6)、(6′)与内导杆(8)、(8′)配合；其截面为圆形时，分别设定位销和槽；

b：踏杆(6)、(6′)上有在截面上按垂直位设的驱动齿条和联动齿条；联动轴(4)上设可转动的齿轮(5)，联动轴(4)固定于轴套(10′)中部，垂直于踏杆(6)和轴套(10′)中部，与两侧踏杆上的联动齿条(1)啮合，构成刚性联动；

c：踏杆(6)、(6′)上的齿条还可以是链式齿条(1)，与之啮合的是链轮(5′)；

d：联动轴(4′)固定在横梁(20)和后斜梁(17)夹角处，轴(4′)上设链轮(5′)，链轮(5′)还可以是绳轮，与之配合的是绳(1)；链式齿条(1)和链轮(5′)、绳轮(5′)和绳(1)形成两侧踏杆6、6′的柔性联动。

3、根据权利要求1所述的人力车的齿条式踏杆驱动机构，其特征是所述的两套链轮(2)与不带内棘轮的动力轮(3)直接组合成一体，与固定在轴套(10′)内的动力轴(10)转动配合，通过链条(1)与后轮轴(12)上带有内棘轮的链轮(11′)构成双链传动。

4、根据权利要求1所述的人力车的齿条式踏杆驱动机构，其特征是

a：双链传动结构有固定轴套(10′)用的固定座(16)，设在车梁(17)、(19)下端的夹角处，踏杆(6)、导向杆(8)和动力轴(10)固定其上；

b：单链传动结构的中轴上设导链轮(14)，导链轮(14)与后轴链轮(11)、链条(1)及与动力轴(10)固连的链轮(2)。

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