CN2631914Y - 全功率脚踏式轿车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种省力的全功率脚踏式轿车，其特征在于左、右曲柄作往复式摆动，用限位挡块控制曲柄的往复摆角。通过变速轴上变速游轮的啮合以及变速链轮与中轴链轮之间的链传动，并沿用传统的中轴链盘－后轴飞轮结构，实现车辆的变速驱动。全功率脚踏式轿车舒适省力、变速可靠、结构简单、便于制装，具有良好的工业继承性。特别是它的传动机构，能够广泛地适用于其他人力交通、娱乐、健身器具的驱动(如脚踏船等)。
Description
本新型涉及一种脚踏轿车，特别是一种省力的全功率脚踏式轿车。
传统脚踏车(自行车)的驱动方式存在明显的缺陷：第一，曲柄周转驱动的动力输出是脉动式的，其输出功率的平均值较小，约为全程驱动功率(全功率)的0.7倍(类似于交流电平均功率)；第二，周转驱动机构存在“死点”(回程的起点和终点)，一般说来，曲柄在“死点”位置和回程中不能作功；第三，周转运动限制曲柄长度(通常不超过170毫米)，即动力臂短，必然导致驱动力不足(骑重载的或三轮以上的脚踏车，尤其使人感觉吃力)，从而阻碍了轿车型脚踏车的发展。
针对上述缺陷，人们提出过许多技术改进方案或设想，如英国专利2246986，中国专利94242346.1等等。但是，这类方案往往需要增设一些不便制装的构件或保守力装置(如弹簧等等)，使结构设计不实用或不便于实施。
本新型提供一种全功率脚踏式轿车，它的传动部分采用往复式(曲柄仅作摆动)的结构设计，从而有效地消除了传统驱动方式的结构性缺陷，并保持了较高的机械传动效率(η＝0.95)，其省力与舒适效果能够满足发展脚踏轿车的实际需要。
本新型的目的是这样实现的：在车架上对称地固定带轴孔的支撑板，用来安装变速轴，在变速轴的两端分别安装带棘轮的曲柄，两只曲柄之间通过复位杠杆实现联动(复位)，用支撑板上的限位档块控制曲柄的转角。曲柄的摆动通过棘轮使变速轴旋转，经过变速轴上的变速游轮与变速链轮的啮合以及变速链轮和中轴链轮之间的链传动，并沿用现有的中轴链盘一后轴飞轮结构，实现车辆的全功率变速驱动。
本新型的实施与一般人力车辆的生产条件相吻合，具有良好的工业继承性。其特点是结构简单、舒适省力、变速可靠、便于制装。它的传动机构不但适用于四轮脚踏车，而且很适合其他人力交通、娱乐、健身类器具的驱动(如脚踏船等)。
以下结合附图作进一步描述。
图1、图2是本新型的机构示意图。
参照图1、图2，脚踏轿车的传动部分：用两根双头螺柱分别作为定位轴(2)和调位锁定轴(20)，穿入前车架(1)上的焊管和限位套管，对称地安装两块带轴孔和调位孔的支撑板(3)，用螺帽锁紧，使支撑板(3)定位。变速轴(4)装在支撑板(3)的轴孔中(轴承由自行车标准件组成)，变速游轮(5)装在变速轴(4)中段的花键上，变速杆(19)用来控制变速游轮(5)的轴向移动。变速链轮(8)套装在变速轴花键段两边的光轴段(在两支撑板之间)，通过链条，分别与中轴链轮(11)相联接。在变速轴(4)两端(位于支撑板两外侧)，分别安装带有棘轮的曲柄(7)，其末端开有复位腔孔(长圆形通孔)，与装在前车架(1)上的球头复位杠杆(6)相套联，构成“曲面高副”。两只曲柄(7)之间通过“曲面高副”实现联动(复位)，支撑板(3)上设有限位档块(21)用来控制曲柄转角。
当脚踏作功时，曲柄(7)的摆动通过棘轮(实施例中代用标准飞轮)交替带动变速轴(4)旋转，用变速杆(19)控制变速游轮(5)作轴向游动，可选择啮合一只空套在变速轴(4)上的变速链轮(8)使其旋转，通过链条传动，向中轴链轮(11)传递动力，左右两组链传动的传动比不同(实施例的高速组为2.6，低速组为1.5)，再沿用传统的“中轴链盘—后轴飞轮”结构，达到车辆的全功率变速驱动。与此同时，作功曲柄复位腔孔迫使球头复位杠杆(6)绕着车架上的支点心轴摆动，其另一端带动空程曲柄复位。装在支撑板(3)上的限位档块(21)用来控制复位转角(不大于60度。实施例中为45度)。
脚踏轿车的转向部分：方向盘拔杆(17)装在前车架上的立轴套管(18)中，立轴套管(18)两端分别配用标准自行车轴档和轴碗，形成上下轴承，使方向盘能够转动自如。方向盘拔杆(17)与前轮组件的转向连杆(10)相铰接，转向连杆(10)被拔动时，它的运动可使两只前轮分别绕其竖轴(9)同时转向。
脚踏轿车的主体部分：轿车主体以中轴(12)为界分前后两部分。前车架(1)为半圆弧封闭环形，用于安装支撑板(3)以及变速传动机构和转向机构，车架尺寸可根据基本设计参数确定(实施例轿车前、后轮距为800毫米，前轮直径为Φ300，后轮直径为Φ500)。后车架(13)可基本沿用普通三轮车的传统结构形式，后轴(14)上安装刹车装置。带有后倾式靠背的椅座(16)面高度低于脚踏板(二者的高度差约为200毫米)，椅座(16)的安装位置可作纵向调节(可以调节与脚踏之间的静态距离)，从而获得适合个人的踏位。椅座(16)背后可加装小货斗(15)。
Claims (7)
1.一种全功率脚踏式轿车，其特征在于前车架(1)上安装支撑板(3)，变速轴(4)装在支撑板(3)的轴孔中，两只曲柄(7)分别安装在变速轴(4)两端，直接传递动力到变速轴(4)，经过变速轴(4)上变速游轮(5)与变速链轮(8)的选择啮合，变速链轮(8)与中轴链轮(11)、中轴链盘一后轴飞轮的链传动，实现车辆的变速驱动，方向盘拔杆(17)与前轮组件的转向连杆(10)相铰接，控制两只前轮同步转向。可变位的椅座(16)装在后车架(13)上。
2.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是半圆弧封闭环形的前车架(1)上安装带有轴孔和定位、调位孔的支撑板(3)，采用两根双头螺柱及限位套管使支撑板(3)定位，其中一根螺柱为定位轴(2)，另一根为调位锁定轴(20)。
3.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是左右曲柄(7)末端开有复位腔孔，长圆形通孔，球头复位杠杆(6)绕前车架(1)上的支点心轴摆动，其球头部分与曲柄的复位腔孔相套联，构成“曲面高副”，两只曲柄(7)之间通过“曲面高副”实现往复式摆动，摆角不大于60度，曲柄(7)的摆角由支撑板(3)上的限位档块(21)控制。
4.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是变速轴(4)中段用花键连接由变速杆(19)控制的变速游轮(5)，变速链轮(8)分别套装在变速轴(4)花键段两边的光轴段，它们的侧内圈带有啮合齿用于同变速游轮啮合。
5.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是套装在变速轴(4)上的两只变速链轮(8)与中轴(12)两端安装的中轴链轮(11)之间，设有两组链传动，传动比不同，其中，直径较大的一只中轴链轮与大链盘装在同一侧，可与大链盘联体。
6.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是前轮通过竖轴(9)与前车架(1)相连接，装在立轴套管(18)中的方向盘拔杆(17)与前轮组件的转向连杆(10)相铰接.控制前轮转向。
7.根据权利要求1所述的全功率脚踏式轿车，其特征是带有后倾式靠背的椅座(16)面高度低于脚踏板，高度差约200毫米，椅座(16)的安装位置可作纵向调节。
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