CN2920809Y - 一种摆动式驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摆动式驱动装置，旨在提供一种在驱车过程中人体下肢能够较为主动协调上身前后倾斜的平衡，能够较为主动操作提高运转速度和省力的人力驱动装置。本实用新型主要由人力驱动机构、传动机构组成，传动机构由传动轴固定于车架，并与车轮间有传动联接结构，所述车架上还设有摆动臂，所述摆动臂的上端与固定于车架的摆动轴铰接，下端以摆动轴为中心可以前后摆动，所述人力驱动机构位于摆动臂上，并通过匹配的传动副与所述传动机构传动连接。本实用新型可作为人力车特别是人力赛车、健身车、助力电动车等需要人力驱动的车辆用具的驱动装置。

Description

一种摆动式驱动装置

一、技术领域

本实用新型涉及一种驱动装置，确切的是一种驱动机构可以前后摆动的人力驱动装置，可用于人力车或其它需要人力驱动的车辆用具中。

二、技术背景

现行人力车驱动装置的驱动位在驱车中不能随意前后移动，这种结构的明显不足是：当驱车上坡或主动加速时，上身本能自然往前倾斜，而下肢在驱动车辆中不能随意协调平衡往后移；反之，当驱车下坡或主动减速时，上身本能自然往后倾斜，而下肢在驱动车辆中也不能随意协调平衡往前移。当需要调整运动加速时，骑车人双腿与上身构成直线用力蹬踩较难，所使用的力受身体弯曲分解消耗较大，导致双腿容易疲劳，驱动车辆运转效率较低。

三、发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种在驱车过程中人体下肢能够较为主动协调上身前后倾斜的平衡，能够较为主动操作提高运转速度和省力的人力驱动装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种摆动式驱动装置，主要由人力驱动机构、传动机构组成，传动机构由传动轴固定于车架，并与车轮间有传动联接结构，所述车架上还设有摆动臂，所述摆动臂的上端与固定于车架的摆动轴铰接，下端以摆动轴为中心可以前后摆动，所述人力驱动机构位于摆动臂上，并通过匹配的传动副与所述传动机构传动连接。

所述人力驱动机构可以由左右导向结构和带左右蹬踏结构的左右滑块结构组成，左右导向结构设置在摆动臂上，分别联接并能引导同侧对应的左右滑块结构在其上往复滑动，左右滑块结构通过匹配的传动副与传动机构相连接。

所述传动副可为链传动结构：该结构主要由安装在所述摆动轴上的双向回转力变单向输出力装置和链条结构组成，所述双向回转力变单向输出力装置的输出轴、传动轴和摆动轴为同轴，设为输出传动力的轴，摆动轴通过设置有经滚动轴承结构配合的轴套管固定于车架，链条结构的链条绕过所述双向回转力变单向输出力装置的传动链轮并与其啮合在一起，所述左右滑块结构分别固装在左右侧链条上。

所述传动副还可为曲柄滑块连杆传动结构：该结构所述传动机构的传动轴的轴向左右端处以呈反向直线状态各设有左右曲柄结构，左右滑块结构分别和其同侧的左右曲柄结构的远侧端经其上的铰接结构与连杆结构作传动连接。

所述双向回转力变单向输出力装置结构可为：该结构主要由装在外壳上的支承轴承和由支承轴承固定的直齿轮、锥齿轮组成，输出轴、后直齿轮与带后棘轮结构的后从动锥齿轮同轴，前直齿轮、带前棘轮结构的前从动锥齿轮同轴，前直齿轮与后直齿轮啮合，前后从动锥齿轮分别与前后主动锥齿轮啮合，前后主动锥齿轮与传动链轮同轴，所述传动链轮与带滑块结构的链条啮合为一起。

所述摆动臂中下部位可以有前后贯穿为“∩”型的向下缺口。

所述车架上可设有导轨，其导轨的前后两端固定连接于车架，与此对应，所述摆动臂的中下部位设有与所述导轨匹配前后贯穿的通道，所述导轨与通道都为圆弧弯曲，其导轨圆弧与通道圆弧的圆心都为摆动轴，摆动臂下端可以借通道沿导轨前后摆动。

所述导轨设置可为左右两根导轨，与此对应，位于所述摆动臂“∩”型的向下缺口内壁左右侧，分别设置有与所述左右两根导轨匹配的左右两个通道。

所述导轨与通道之间可设置有带开关的锁定装置。

所述摆动臂分可设为左右摆动臂，所述左右摆动臂上端与固定于车架的摆动轴铰接，下端以摆动轴为中心可以各自前后摆动。

有益效果：

1、有利于主动协调车辆运行中人体上身本能自然前后倾斜的平衡，有利于主动操作驱动车辆运行

采取本实用新型技术后，人体下肢在驱动过程中可随意前后移动，当骑车人遇到上坡或需加速时，人体上身本能自然往前倾斜，下肢随摆动臂往后摆动，协调上身平衡，并能主动让双腿较为大幅度向后移动蹬踩加速，提高人力车特别是人力赛车的速度；反之，骑车人遇到下坡或需减速行驶时，人体上身本能自然往后倾斜，下肢随摆动臂往前摆动，协调上身平衡。

2、有利于身心健康

下肢随意与上身协调好平衡，让骑车人骑车轻松，不容易疲劳，全身舒畅。

3、驱动转换效率较高

摆动臂可较为大幅度前后摆动，能让骑车人尽量发挥上身与下肢构成直线用力，减少所施加的力受身体弯曲形成一定角度的分解消耗，加之可以在摆动臂上采用直线滑动驱动方式，几乎每个时点的驱动位都可产生直接功效，中间运行段变化平缓，又有调节作用，整个过程的驱动转换效率较高。

4、有利于助力电动车、健身车等需要人力驱动的车辆用具配套发展

电动助力车在低速或无电时，本实用新型驱动装置能较好的协助配合驱动，一些健身车也可采用本实用新型驱动装置协调人体平衡。

四、附图说明

图1：实施例1传动副为链传动结构示意图

图2：实施例2传动副为曲柄滑块连杆传动结构示意图

图3：实施例1中双向回转力变单向输出力装置结构示意图

图中：1-车架  2-摆动轴  3-摆动臂  4-导向结构5-滑块结构  6-蹬踏结构  7-传动轴8-双向回转力变单向输出力装置  9-链条  10-导轨  11-通道12-曲柄  13-连杆  14、15-铰接结构

五、具体实施方式

现结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

1、实施例1：传动副为链传动结构。

图1为本实施例结构示意图，图3为本实施例中双向回转力变单向输出力装置结构示意图。

如附图1、3所示，本实用新型主要由人力驱动机构、传动机构和联接两机构匹配的链传动结构组成。传动机构由传动轴7固定于车架1上，并与车轮间有传动联接结构。所述车架1上设有摆动臂3，所述摆动臂3的上端与固定于车架1的摆动轴2铰接，下端以摆动轴2为中心可以前后摆动，所述人力驱动机构位于摆动臂3上，并通过匹配的传动副与传动机构传动联接。

所述人力驱动机构由左右导向结构4和带左右蹬踏结构6的左右滑块结构5组成。左右导向结构4设置在摆动臂3上，分别联接并能引导同侧的左右滑块结构5在其上往复滑动。左右滑块结构5通过所述链传动结构与传动机构连接。

所述链传动结构为：该结构主要由安装在所述摆动轴2上的双向回转力变单向输出力装置8和链条结构组成，所述双向回转力变单向输出力装置8的输出轴815、传动轴7和摆动轴2为同轴，设为输出传动力的轴。摆动轴2通过设置有经滚动轴承结构配合的轴套管固定于车架1上，链条结构的链条9绕过所述双向回转力变单向输出力装置8上的传动链轮802并与其啮合在一起。所述左右滑块结构5分别固装在左右侧链条9上。

如图3所示，所述双向回转力变单向输出力装置结构为：该结构由装在外壳上的支承轴承801和由支承轴承固定的直齿轮、锥齿轮组成。输出轴815、后直齿轮816与带后棘轮结构817的后从动锥齿轮803同轴，前直齿轮812与带前棘轮结构811的前从动锥齿轮807同轴。前直齿轮812的直齿面813与后直齿轮816的直齿面814啮合，前从动锥齿轮807的锥齿面808与前主动锥齿轮810的锥齿面809啮合，后从动锥齿轮803的锥齿面804与后主动锥齿轮806的锥齿面805啮合，前后主动锥齿轮810、806与传动链轮802同轴，所述传动链轮802与带滑块结构5的链条9啮合为一起。

所述双向回转力变单向输出力装置工作过程是：主动链轮802逆时针运转时，与主动链轮802同轴的前后主动锥齿轮810、806也同时逆时针运转，分别同时带动前后从动锥齿轮807、803顺时针转动，与后从动锥齿轮803同轴的后直齿轮816和输出轴815也顺时针转动，输出顺时针驱动力，由于前后直齿轮是相互啮合的，前直齿轮812作反向转动，而前从动锥齿轮807由于前棘轮结构811的作用，相对于同轴的前直齿轮812呈空转状态。在另一行程，主动链轮802顺时针运转时，与主动链轮802同轴的前后主动锥齿轮810、806也同时顺时针运转，分别同时带动前后从动锥齿轮807、803逆时针转动，与前从动锥齿轮810同轴的前直齿轮812也逆时针转动，此时，后直齿轮816与前直齿轮812啮合恰好形成相反的顺时针转动，如此带动输出轴815输出同样的顺时针驱动力。虽然后主动锥齿轮806带动后从动锥齿轮803逆时针转动，但后从动锥齿轮803由于后棘轮结构817的作用，相对于同轴的后直齿轮816呈空转状态，如此所述，不论主动链轮802逆时转动还是顺时转动，都可以实现输出轴815不断的输出同向驱动力。

所述链条结构的链条9也可以是绳、索、带等连接物。

无论摆动臂3往前摆动，还是往后摆动，通过其链传动结构都能保证蹬踏驱动力输送到传动机构，再通过传动机构与车轮的传动连接结构促使车轮运转。

所述滑块结构5的运动主要是上下往复直线滑动。从受力角度上分折，这样的结构驱动力比较直接，运动初始阶段即时产生功效，中间运行段变化平缓，又有调节作用，整个过程的驱动传动转换效率自然较高。

为确保所述摆动臂3在摆动中的稳定性，可设置导轨10，其前后两端分别固连于车架1，与此匹配，摆动臂3的中下部位相应设有通道11。所述导轨与通道都为圆弧弯曲，所述导轨圆弧与通道圆弧的圆心都为摆动轴2。所设导轨10可穿梭所设通道11。形成以摆动臂3下端为运动件，借通道11在导轨10承导件上前后摆动的结构。

设置的摆动臂3若靠近车轮较近，在摆动时会被车轮档住。为此，所述摆动臂3中下部位可设为贯穿前后的“∩”型通道。与此配套，所述导轨10在车轮一带分别设置为左右导轨；位于所述摆动臂3的“∩”型内壁左右侧，也分别设置为左右通道，该通道可为匹配导轨的凹槽或其它吻合形状。

为了让下肢在驱车中可适度的前后错位，所述摆动臂3也可设为左右摆动臂，所述左右两个摆动臂上端仍与摆动轴2铰接，下端仍以摆动轴2为中心可以各自前后摆动。

本实用新型的车把采用前后上下可在车辆运行中随时调节的结构配合效果更佳。

2、实施例2：传动副为曲柄滑块连杆传动结构

实施例2与实施例1的主要区别是传动副不同，实施例2的传动副为曲柄滑块连杆传动结构。

图2为曲柄滑块连杆传动结构示意图。如图2所示，所述曲柄滑块连杆传动结构为：所述传动机构的传动轴7，其左右端处以呈反向直线状态各设有左右曲柄12，左右滑块结构5分别通过连杆13与其同侧的左右曲柄12的远侧端铰接，铰接结构位于14、15，如此构成传动连接。所述左右曲柄12也可为传动轴7上所带传动轮的中心与靠近较为边上位置的联接段。

所述传动副结构形成偏置曲柄滑块结构。由于所述传动轴7向左右端处以呈反向直线状态各设左右曲柄12。当一侧的曲柄12与其所连接的连杆13运行至“死点”位置状态时，另一侧的曲柄12与其所连接的连杆13必然是处于正在驱动运行状态，并且是处于较大的转动转矩状态下。因此，无需增加任何附加结构，就完全避免运行中的“死点”问题。

无论摆动臂3往前摆动，还是往后摆动，通过其上的滑块结构5、曲柄12和连杆13的活动铰结都能将蹬踏驱动力输送到传动机构，再通过传动机构与车轮的传动连接结构促使车轮运转。

所述导轨10与通道11之间设置有带操作开关的锁定装置。所述锁定装置可为尖头与凹槽接合的结构，通过拉线与车把上的调节开关相连，以方便上下车或随时稳定摆动臂3在一个相对的位置上驱动。如此设计，则本实用新型所设摆动臂3上的人力驱动机构也可采用液压蹬踩驱动、链条或齿条传动的曲拐蹬踩驱动等其它结构。

本实用新型还可作为健身车、助力电动车等需要人力驱动的车辆用具的驱动装置。

Claims (10)

1、一种摆动式驱动装置，主要由人力驱动机构、传动机构组成，传动机构由传动轴固定于车架，并与车轮间有传动联接结构，其特征在于所述车架上还设有摆动臂，所述摆动臂的上端与固定于车架的摆动轴铰接，下端以摆动轴为中心可以前后摆动，所述人力驱动机构位于摆动臂上，并通过匹配的传动副与所述传动机构传动连接。

2、根据权利要求1所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述人力驱动机构由左右导向结构和带左右蹬踏结构的左右滑块结构组成，左右导向结构设置在摆动臂上，分别联接并能引导同侧对应的左右滑块结构在其上往复滑动，左右滑块结构通过匹配的传动副与传动机构传动连接。

3、根据权利要求2所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述传动副为链传动结构：该结构主要由安装在所述摆动轴上的双向回转力变单向输出力装置和链条结构组成，所述双向回转力变单向输出力装置的输出轴、传动轴和摆动轴为同轴，设为输出传动力的轴，摆动轴通过设置有经滚动轴承结构配合的轴套管固定于车架，链条结构的链条绕过所述双向回转力变单向输出力装置的传动链轮并与其啮合在一起，所述左右滑块结构分别固装在左右侧链条上。

4、根据权利要求2所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述传动副为曲柄滑块连杆传动结构：该结构所述传动机构的传动轴的轴向左右端处以呈反向直线状态各设有左右曲柄结构，左右滑块结构分别和其同侧的左右曲柄结构的远侧端经其上的铰接结构与连杆结构作传动连接。

5、根据权利要求3所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述双向回转力变单向输出力装置结构为：该结构主要由装在外壳上的支承轴承和由支承轴承固定的直齿轮、锥齿轮组成，输出轴、后直齿轮与带后棘轮结构的后从动锥齿轮同轴，前直齿轮、带前棘轮结构的前从动锥齿轮同轴，前直齿轮与后直齿轮啮合，前后从动锥齿轮分别与前后主动锥齿轮啮合，前后主动锥齿轮与传动链轮同轴，所述传动链轮与带滑块结构的链条啮合为一起。

6、根据权利要求1所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述摆动臂中下部位有前后贯穿为“∩”型的向下缺口。

7、根据权利要求1或6所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述车架上设有导轨，其导轨的前后两端固定连接于车架，与此对应，所述摆动臂的中下部位设有与所述导轨匹配前后贯穿的通道，所述导轨与通道都为圆弧弯曲，其导轨圆弧与通道圆弧的圆心都为摆动轴，摆动臂下端可以借通道沿导轨前后摆动。

8、根据权利要求7所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述导轨设置为左右两根导轨，与此对应，位于所述摆动臂“∩”型的向下缺口内壁左右侧，分别设置有与所述左右两根导轨匹配的左右两个通道。

9、根据权利要求7所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述导轨与通道之间设置有带开关的锁定装置。

10、根据权利要求1所述一种摆动式驱动装置，其特征在于所述摆动臂分设为左右摆动臂，所述左右摆动臂上端与固定于车架的摆动轴铰接，下端以摆动轴为中心可以各自前后摆动。

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