[实用新型]人力往复回转双功能驱动装置

说明书

本实用新型是一种往复回转驱动机械装置，可通用于各种人力车上作驱动装置，特别是自行车。

现在实际大量使用的人力驱动装置，即自行车（包括各种变速型）上的驱动装置是两个小翻固定在左、右互成180°的曲柄上，其中一个带有大牙轮，全部固定在一中轴上，构成曲柄机构。两个小翻由于力的周期作用使得曲柄、中轴、大牙轮同步旋转，通过搭在大牙轮上的链条带动车轮旋转，使车前进。众所周知，这种装置在每根曲柄旋转的180°角范围内大约有40°角的非受力区，见图（1），如不改变整车结构及人力作用方式，就无法改变该受力区。特别是车行驶在崎岖、坎坷、松软、泥泞路面或上坡、顶风和载重等情况时，这40°角往往变成死点，最终将导致车辆停驶。另外，在这种装置中，两根曲柄必须在360°角范围内旋转运动，则占用空间较大，如果车辆驮载较大体积货物时，有时会使曲柄无法旋转，给使用带来很大不便。且小翻必须通过最低点，使得曲柄的长度受到限制，限制了通过加长曲柄增大力矩的措施。曲柄的回转半径也限制了不同人员的通用性。

目前还有许多不同于上述的人力驱动装置，如荷兰F.W.Ruys工程师设计的Ruys方案。即“杠杆传动的自行车”，见中国《世界发明》杂志1980年第2期第46页。见图（2）、图（3），当人力交替作用在前踏板（2）－1或后踏板（2）－2上时，通过蹬杆（2）－3，支点（2）－4，驱动扇形齿轮（2）－5将力传递给飞轮（3）－1，从而使车轮转动。它还有由回程齿轮（3）－2和回程扇形齿条（2）－6等组成的回程机构。这一方案虽然克服了现有自行车存在死点的问题，也实现了力矩可调措施（选用前踏板（2）－1或后踏板（2）－2），并节省了大牙轮、中轴系统和链条等必须有的零件。但是，它还有许多不足之处：如暴露件较多，而这些零件大多数具有配合精度，需要良好润滑和防尘，对其进行封闭也是较难的；其外观也不完美，比较杂乱，两支蹬杆给人一个很笨重的感觉；结构复杂、成本高、装配维修难、整个驱动装置体积较大，车辆自重也增大较多；含有新特种件较多，不利制造和降低成本，对现有自行车结构的改动也较大，普遍制造这种自行车的可能性不大。

本实用新型的目的是设计一种人力驱动装置，它以往复运动的人力施加形式使整个装置运转，原有的曲柄作为蹬杆，同时人力在蹬杆上产生的力矩可调，结构密封性好，通用件也较多，车形变动很小。对于装有图（1）所示形式驱动器的那类自行车，只有稍加改动，就可换上本实用新型之人力驱动装置，同时又可恢复为旋转驱动方式。

下面分两部分结合实例将本实用新型内容介绍如下，

一、本实用新型的结构：

请见图（4），全部机构设计在图（1）所示那类自行车中轴的位置上，在五通套（4）－1（也是车体的一部分）内，旋转轮套（4）－2通过滚道钢珠（φ6）由大挡（4）－3保持。大挡（4）－3的外螺纹旋进五通套（4）－1的内螺纹（N66×1）内，再由大挡背帽（4）－4锁住，两大挡外侧间距77mm。大牙轮（4）－5装在旋转轮套（4）－2的右端，以花键形式卡住，再由螺钉固紧，形成可拆卸结构。十字长轴（4）－6设在五通套（4）－1轴心位置，它中间约30毫米长的一段外径为14毫米，其余直径为10毫米，十字短轴（4）－7直径为φ8，在十字长轴（4）－6中间横孔插入，形成十字轴。一对行星小齿轮（4）－8装在十字短轴（4）－7两端上，用卡簧（4）－9卡住，一对行星大齿轮（4）－10套在十字长轴（4）－6的中部，此时，两只行星小齿轮和两只行星大齿轮与十字轴构成一行星回程机构。驱动头（4）－11、五个超越长珠（4）－12与五花套（4）－13构成一超越离合器，并套在十字长轴（4）－6上；驱动头（4）－11里端的外花键插入行星大齿轮（4）－10的内花键之内，驱动头外侧通过滚道钢珠（φ6）由旋转轮套（4）－2保持，内侧通过另一组滚道钢珠（φ6）由小挡（4）－14保持。小挡（4）－14旋在十字长轴（4）－6上，小挡背帽（4）－15通过定位垫圈（4）－16将小挡（4）－14锁死。右蹬杆（4）－17大端通过其内螺纹装在驱动头（4）－11外螺纹之上，并用驱动头背帽（4）－18锁死。十字长轴（4）－6左端约30毫米有对称两平台，其间距略小于轴叉（4）－19的长方形缺口的宽度，并置于该缺口内，由轴叉螺母（4）－20紧固；轴叉（4）－19的末端为花键形状，与车体衔接。蹬杆（4）－21大端有一端孔，在轴叉内侧有一轴叉销（4）－22；当左蹬杆（4）－21呈水平状态时，轴叉（4）－22与端孔同轴，两者可为紧密配合。