CN2468888Y - 一种往复式人力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种往复式人力驱动装置,本装置由往复式自动无级变速机构与往复式双向差动超越离合机构组成。该驱动装置利用杠杆原理,通过与踏杆相连的曲臂使连杆上下滑动,而达到自动无级变速的目的,使驱动力基本保持恒定。本实用新型由于无链条传动,其可靠性和使用寿命大为提高。此外还具有差速、倒车、手脚互换驱动功能。适合用于自行轿车的驱动系统。

Description

一种往复式人力驱动装置

本实用新型属于一种往复式人力驱动装置，特别是涉及一种可以自动无级变速的往复式人力驱动装置。

人力驱动的优点是通过自行车被广泛的使用得到证明的。随着生活水平日益提高，目前的自行车已经不能满足人们的需求。人们希望能有一种价格不高，使用和维护费用不大，乘坐舒适，对环境没有污染的人力驱动的轿车。根据上述市场需求，近年来出现了“自行轿车”的专利，这种轿车构造简单，无污染，容易普及，但是驱动省力这个核心问题始终没有得到很好的解决，其中虽有被认为省力的往复式驱动机构，但仍采用链条传动，可靠性差，变速靠人工控制，没有达到真正“自适应”省力的目的。

本实用新型的目的是提供一种无链条传动的往复式人力驱动装置，这种装置在驱动过程中不需要人工控制，能够根据负载变化自动进行无级变速，同时还具有差速和倒车功能。

本实用新型由往复式自动无级变速机构和往复式双向差动超越离合机构组成。其中往复式自动无级变速机构(见附图)：设置可转动的中心轴1，其上依次安装有与中心轴1固定连接的一个上端带有踏板的踏杆2、可以在中心轴1上转动的弧形的曲臂4、滑架5、另一个弧形的曲臂6和与中心轴1固定连接的从动齿轮21，踏杆2与曲臂4、从动齿轮21与另一个曲臂6之间装有超越离合器20，在与中心轴1平行的短轴23上装有可转动的上端带有踏板下端带有齿轮的另一个踏杆3，并使踏杆3下端的齿轮与中心轴1上的从动齿轮21相啮合，在滑架5中装有可在滑架5和曲臂4、6内滑动的连杆16，滑架5上部与连杆16之间连接弹簧9；往复式双向差动超越离合机构(见附图)：设置与连杆16相连的上下两边平行的两个框体25，在框体25的上下平行边内装有数个可转动的双向棘爪26，在框体25内固定压紧双向棘爪26的棘爪弹簧35，双向棘爪26上的轴固定连接拨杆36，拨杆36活动连接于可在框体25内滑动的上下滑板30和33上，上下滑板30、33通过可转动的拨条32相连，拨条32通过转轴31固定在框体25上，其中一个滑板的一端通过连接件与倒车杆39相连，其上还连接有复位弹簧34，复位弹簧34的另一端固定在框体25上。

本实用新型的优点是：由于采用往复式自动无级变速机构，使启动、载重、上坡都不会感到吃力，发力基本恒定，操作也极为简单。采用往复式双向差速超越离合机构，具有差速.倒车功能，极适合作自行轿车的驱动系统。由于本驱动装置无链条传动，结构简单，可靠性和使用寿命大大提高。还可以用手推拉驱动，适合残疾人使用。

本实用新型的主要原理，详细结构及实施例均结合附图说明如下：

图1为往复式自动滑动无级变速机构主视图。

图2为往复式自动滑动无级变速机构俯视图。

图3为往复式自动滑动无级变速机构A向侧视图。

图4为往复式双向差动超越离合机构主视图。

图5为往复式双向差动超越离合机构横向A—A剖视图。

图6为往复式双向差动超越离合机构纵向C—C局部剖视放大图(仅剖框体部分)。

图7为往复式双向差动超越离合机构纵向D—D局部剖视放大图。

图8为本驱动装置安装在自行轿车上的示意图。

本实用新型的往复式自动滑动无级变速机构中的中心轴1的两端通过轴承24安装在支架12和22上，两端用卡簧15定位。踏杆2上端是踏板，下端是园轮形，其中心与中心轴1固定连接。曲臂4上开有中空的曲线槽，曲臂4的下端是一个圆形轮，其中心通过轴承24紧靠踏杆2安装在中心轴1上，并与踏杆2套接滚棒式超越离合器20。紧靠曲臂4通过轴承24装在中心轴1上的滑架5。紧靠滑架5通过轴承24装有与曲臂4形状相同但方向相反的另一个曲臂6。紧靠曲臂6装有与中心轴1固定相连的从动齿轮21，并与曲臂6套接滚棒式超越离合器20。踏杆3的上端为踏板，下端是带有部分齿的轮，轮的中心通过轴承24安装在中心轴1附近与中心轴1平行的短轴23上，短轴23安装在支架13和22上，并使踏杆3下端带有部分齿的轮与固定在中心轴1上的带有部分齿的从动齿轮21相啮合。踏杆3与踏杆2互成45°安装。滑架内装有连杆16，连杆16的两侧通过轴18装有可以在滑架5和曲臂4、6内滑动的滑轮17、19。在滑动架5的上端装有带孔螺杆11和调节螺母10，带孔螺杆11与连杆16间连接有拉力弹簧9，调节螺母10是调节弹簧9拉力的。连杆16后端与往复式双向差动超越离合机构相连。变速机构的底座14可用螺钉固定在自行轿车的底盘上。其变速过程如下：当踏杆2踏动时，踏杆2向前转动，使踏杆2与曲臂4之间的超越离合器啮合，使曲臂4也一同向前转动，由于曲臂内有滑轮17，通过轴18带动连杆16也向前移动，这是当连杆16克服移动的力不大时，由于弹簧9的向上拉紧力，使连杆16的滑动端紧靠曲臂4和滑架5的上端向前移动。但当自行轿车启动、上坡、载重时，移动连杆16需要很大的力，这个移动力大于弹簧9向上的拉紧力时，在曲臂4转动的作用下，滑轮17沿着曲臂4的弧形槽向下滚动，连杆16的滑动端也随着向下移动，直到连杆16向前移动的力与弹簧9的拉力相等时，滑轮17不再向下滑动，而与曲臂4一起向前移动。由于踏杆2与中心轴1是固定连接，当踏杆2踏动时，中心轴1也跟着转动，从动齿轮21也是紧固在中心轴1上，所以从动轮21也随踏杆2向前转动，由于从动轮21的齿与踏杆3下端的轮齿啮合，使踏杆3回转复位。这时由于从动齿轮21与曲臂6之间的超越离合器20脱开，曲臂6并不随从动齿轮21转动，而是随连杆16上的滑轮17移动而转动。当踏动踏杆3时，其变速过程与踏动踏杆2相同，只不过连杆16移动方向相反，这样就形成了用双脚交替踏动踏杆2、3，而连杆16就会随着移动力的大小，自动调节滑动端的上下位置，并产生前后移动的力带动后面的往复式双向差速超越离合机构往复移动。图中虚线曲臂8和曲臂7是曲臂4和曲臂6在负载最大时连杆16滑动到最低位置时所处的位置的状态。往复式双向差速超越离合器主要是由上下平行的椭圆形双框体25构成，上下平行框内对应安装左右二排十几个双向棘爪(千斤)26，双向棘爪26的形状为“中”字形，两侧中心有转轴，中间扁而边缘成圆弧形，中心开有圆弧滑动槽38，双向棘爪26通过两侧的轴可在框体内转动，对应双向棘爪26的框体25上部开有固定棘爪弹簧35的孔34，弹簧35的滑动端装有滑动触头37，滑动触头37在滑动槽38内抵住双向棘爪26的滑动槽38的一端，使双向棘爪26向一面倾斜，双向棘爪26的倾斜面露出框体25底面，与装在框体内的双向棘轮27的凸齿抵住，当框体25在连杆16的带动下向抵住双向棘轮27凸齿的方向移动时，就会带动双向棘轮27绕固定在支架42上的各自的半轴41转动，而在框体25另一面的双向棘爪26的倾斜方向相对双向棘轮27的凸齿与上述相反，双向棘轮27的凸齿顶着双向棘爪26的大斜面，使双向棘爪26绕轴向里旋转，使双向棘轮27的凸齿滑过双向棘爪26而不影响双向棘轮27的转动。当框体25在连杆16的推动下向反方向移动时，情况和上述相反，下面双向棘爪26抵住双向棘轮27的凸齿使双向棘轮27继续向同一方向旋转，而上面的双向棘爪26打滑，这样就把框体25的往复移动转换成双向棘轮27旋转。框体25内的二个双向棘轮27安装在各自的左右半轴41上，半轴41安装在带有轴承的支架42上，半轴41另一端通过链轮传动给后轮，使自行轿车行驶起来。当某一后轮转快时(如转弯时的外轮)，就会通过半轴41带动双向棘轮27在框体内打滑，而不会影响正常驱动。当需要自行轿车向后倒车时，搬动倒车杆39，倒车杆39拉动软套管28内的钢丝29，钢丝29拉动滑板30，滑板30带动双向棘爪26轴上的拨杆36，使双向棘爪26反方向旋转，当旋转一定角度后，在弹簧35的作用下，弹簧触头37就会沿着滑槽38滑向滑槽38的另一端，使双向棘爪26改变倾斜方向，另一面的滑板33通过转轴31固定在框体25上的拨条32，使其向反方向滑动，带动双向棘爪26轴上的拨杆36，使双向棘爪26向另一面倾斜，这时移动框体21，双向棘轮27就会反方向旋转。弹簧34为复位弹簧，当松开倒车拨杆39，在复位弹簧34的作用下，上下双向棘爪26就会恢复原来的状态。卡子35是用来卡住软套管28和固定弹簧34的。另外在踏杆2与自行轿车上的可前后推拉的车把之间还装有可拆卸的传动杆40，通过推拉车把也可以驱动自行轿车行驶，适合残疾人使用。

Claims (6)

1、一种往复式人力驱动装置，包括变速机构与超越离合机构，其特征在于：

a、往复式自动无级变速机构设置可转动的中心轴，其上依次安装有与中心轴固定连接一个上端带有踏板的踏杆、可以在中心轴上转动的弧形的曲臂、滑架、另一个弧形的曲臂和与中心轴固定连接的从动齿轮，踏杆与曲臂、从动齿轮与另一个曲臂之间装有超越离合器，在与中心轴平行的短轴上装有可转动的上端带有踏板下端带有齿轮的另一个踏杆，并使该踏杆下端的齿轮与中心轴上的从动齿轮相啮合，在滑架中装有可在滑架和曲臂内滑动的连杆，滑架上部与连杆之间连接有弹；

b、往复式双向差动超越离合机构设置与连杆相连的上下两边平行的两个框体，在框体的上下平行边内装有数个可转动的双向棘爪，在框体内固定压紧双向棘爪的棘爪弹簧，双向棘爪上固定连接有拨杆，拨杆活动连接于可在框体内滑动的上下滑板内，上下滑板通过固定在框体上带转轴的拨条相连，其中一个滑板一端通过连接件与倒车杆相连，其上还连接复位弹簧，复位弹簧的另一端固定在框体上。

2、根据权利要求1所述的一种用于自行轿车的驱动装置，其特征在于滑架中的连杆两侧装有可以在滑架和曲臂中滑动的滑轮组。

3、根据权利要求1所述的一种用于自行轿车的驱动装置，其特征在于滑架上部中的弹簧上端装有带孔的螺杆和调节螺母。

4、根据权利要求1所述的一种用于自行轿车的驱动装置，其特征在于另一个踏杆下端的齿轮和从动齿轮可以是部分齿。

5、根据权利要求1所述的一种用于自行轿车的驱动装置，其特征在于在双向棘爪对应棘爪弹簧处有滑动槽，棘爪弹簧对应滑动槽的滑动端装有滑动头。

6、根据权利要求1所述的一种用于自行轿车的驱动装置，其特征在于在踏杆与可以往复推拉的车把之间还可以装有可拆卸的传动杆。

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