專利名稱：自行車正反蹬驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自行車正反蹬驅(qū)動裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種人力驅(qū)動裝置，尤其涉及自行車鏈輪、鏈條傳動機(jī)構(gòu)，具體地說是通過自行車蹬踏曲柄驅(qū)動曲柄鏈輪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]自行車作為綠色環(huán)保的交通與健身工具，有著十分廣泛的受眾和巨大的市場。自行車具有方便靈活、騎乘容易、價格便宜、用途廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn)，而發(fā)展成為一種綜合代步、 運(yùn)動健身、競技娛樂的多功能產(chǎn)品。[0003]自行車主要包括車架，旋轉(zhuǎn)地安裝在車架前后位置的前、后車輪，以及推動車輪前行的驅(qū)動裝置。該驅(qū)動裝置由直徑較大的曲柄鏈輪、直徑較小的飛輪和鏈條等構(gòu)件組成。騎車者通過腳部蹬踏鏈輪曲柄而產(chǎn)生動力，帶動曲柄鏈輪、傳動鏈條和帶棘輪機(jī)構(gòu)的從動飛輪，把旋轉(zhuǎn)動力傳遞給后輪。[0004]在現(xiàn)有的這種自行車中，騎車者只能依前進(jìn)方向單方向地蹬踏自行車鏈輪曲柄。 由于騎車者不斷重復(fù)相同方向的蹬踏動作，腿部肌肉工作模式單一，容易引起肌肉組織的疲勞，使人體的運(yùn)動潛力難以得到充分發(fā)揮，騎車過程中無法放松疲勞的腿部肌肉，長期以往甚至?xí)?dǎo)致腿部肌肉的不均衡發(fā)展。同時這種單調(diào)動作也不具有理想的健身和康復(fù)效果，容易使人產(chǎn)生疲勞厭煩感，使之喪失自行車運(yùn)動的興趣。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種自行車正反驅(qū)動裝置，它不僅能通過正向蹬踏驅(qū)動自行車前行，而且可以通過反向蹬踏驅(qū)動自行車前行。[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，包括驅(qū)動鏈輪盤和蹬踏曲柄軸，所述驅(qū)動鏈輪盤通過正蹬離合器裝于蹬踏曲柄軸上；在所述蹬踏曲柄軸上還通過反蹬離合器裝有反蹬齒輪，該反蹬齒輪與過渡齒輪相嚙合，所述過渡齒輪還與反蹬內(nèi)齒輪相嚙合，該反蹬內(nèi)齒輪通過中間離合器與驅(qū)動鏈輪盤相連接；在所述驅(qū)動鏈輪盤上至少設(shè)有一鏈齒片。[0007]采用上述結(jié)構(gòu)后，由于設(shè)有鏈齒的驅(qū)動鏈輪盤是通過正踏離合器裝于蹬踏曲柄軸上的，當(dāng)騎車者正向蹬踏自行車的蹬踏曲柄軸時，正蹬離合器自動接合而帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的驅(qū)動鏈輪盤通過鏈條、飛輪驅(qū)駛自行車前行，相反反蹬自行車的蹬踏曲柄軸時，該正蹬離合器又能自動脫開分離，從而為反蹬驅(qū)駛自行車創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。又由于蹬踏曲柄軸通過反蹬離合器、反蹬齒輪、過渡齒輪與反蹬內(nèi)齒輪相連接，而反蹬內(nèi)齒輪又通過中間離合器與驅(qū)動鏈輪盤相連接，這種結(jié)構(gòu)使得騎車者在反向蹬踏曲柄軸時，反蹬離合器自動接合而帶動反蹬齒輪，并經(jīng)過過渡齒輪換向而驅(qū)動反蹬內(nèi)齒輪，反蹬內(nèi)齒輪上的中間離合器也自動接合而帶動驅(qū)動鏈輪盤，并驅(qū)動自行車前行，從而實(shí)現(xiàn)了反蹬也同樣驅(qū)駛前行的目的；因此不管騎車者是正向或反向蹬踏自行車總能保證自行車的前行。這種驅(qū)動結(jié)構(gòu)一方面能使騎車者合理地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換各肌肉群的工作和休息模式，使腿部肌肉都能交替地進(jìn)行工作，3從而最大限度地發(fā)揮著人體運(yùn)動潛能，推遲肌肉疲勞現(xiàn)象的出現(xiàn)，促進(jìn)腿部肌肉的均衡發(fā)展；另一方面這種正反蹬踏又增加了自行車運(yùn)動的娛樂性，避免單向蹬踏所產(chǎn)生的運(yùn)動厭煩感，具有更加理想的健身運(yùn)動效果，尤其是這種交替運(yùn)動模式，有利于肌肉的強(qiáng)化、協(xié)調(diào)訓(xùn)練，有利于受傷肌肉的康復(fù)，加快康復(fù)速度。還由于在驅(qū)動鏈輪盤上至少裝有一鏈輪片， 這種多齒片鏈輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自行車的多級變速，為騎乘者提供了更多的騎行環(huán)境選擇。[0008]本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述反蹬離合器和/或中間離合器和/或正蹬離合器采用內(nèi)接式棘輪機(jī)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、接合分離動作可靠、運(yùn)載能力大的優(yōu)點(diǎn)，容易實(shí)現(xiàn)離合器的超越運(yùn)動，十分適宜于人力驅(qū)動結(jié)構(gòu)中。[0009]本實(shí)用新型的又一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述過渡齒輪有四個，每一過渡齒輪均通過過渡齒輪軸可轉(zhuǎn)動地支承于過渡齒輪架上，該過渡齒輪架與車架固定連接，各過渡齒輪軸均布于過渡齒輪架上的同一圓周上。所述過渡齒輪采用雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，該雙聯(lián)齒輪中的兩齒輪具有不同的齒輪齒數(shù)，其中一齒輪與反蹬齒輪相嚙合，另一齒輪與反蹬內(nèi)齒輪相嚙合。 該結(jié)構(gòu)使反蹬內(nèi)齒輪和驅(qū)動鏈輪盤受力更均衡，運(yùn)動更平穩(wěn)，同時采用雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，不僅有利于在更大范圍內(nèi)選擇齒輪傳動比，而且又實(shí)現(xiàn)了反蹬齒輪和反蹬內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動反向。[0010]本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述反蹬離合器和/或中間離合器和/或正蹬離合器采用摩擦式超越離合器。該結(jié)構(gòu)的離合器自動接合平穩(wěn)無沖擊，有利于減輕接合、 分離時的沖擊，更適宜于高速運(yùn)動中。


[0011]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的自行車正反蹬驅(qū)動裝置作進(jìn)一步說明。[0012]圖1是本實(shí)用新型自行車正反蹬驅(qū)動裝置一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖3是圖1所示結(jié)構(gòu)中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖4是圖1所示結(jié)構(gòu)中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖中，1-反蹬離合器、2-蹬踏曲柄軸、3-車架、4-鏈輪曲柄、5-反蹬棘爪盤、6_反蹬齒輪、7-過渡齒輪架、8-過渡齒輪軸、9-過渡齒輪、10-反蹬內(nèi)齒輪、11-傳動棘齒盤、 12-驅(qū)動鏈輪盤、13-低速鏈齒片、14-高速鏈齒片、15-正蹬棘爪盤、16-正蹬離合器、17-內(nèi)齒輪盤、18-中間離合器、19-內(nèi)齒圈、20-反蹬離合器棘爪、21-反蹬離合器彈片、22-中間離合器棘爪、23-中間離合器彈片、24-正蹬離合器棘爪、25-正蹬離合器彈片。
具體實(shí)施方式
[0017]實(shí)施例1:[0018]在圖1所示的自行車正反蹬驅(qū)動裝置中，蹬踏曲柄軸2通過滾球軸承可轉(zhuǎn)動地支承于車架3上，在蹬踏曲柄軸2的兩端均固定安裝有鏈輪曲柄4，騎車者雙腳分別通過腳踏 (圖中未示出)蹬動鏈輪曲柄4而使蹬踏曲柄軸2轉(zhuǎn)動，以驅(qū)駛自行車前行。[0019]在蹬踏曲柄軸2上通過正蹬離合器16安裝有驅(qū)動鏈輪盤12，該驅(qū)動鏈輪盤12呈杯狀結(jié)構(gòu)，驅(qū)動鏈輪盤12固定連接于傳動棘齒盤11上，在驅(qū)動鏈輪盤12的外緣固定地安裝有低速鏈齒片13和高速鏈齒片14。通過變換傳動鏈條在驅(qū)動鏈輪盤12和從動飛輪上不4同鏈齒片的嚙合位置，實(shí)現(xiàn)自行車的多級變速。[0020]如圖4所示，正蹬離合器16采用常見的內(nèi)接式棘輪機(jī)構(gòu)，它包括正蹬棘爪盤15、傳動棘齒盤11、正蹬離合器棘爪M和正蹬離合器彈片25。其棘齒設(shè)置于傳動棘齒盤11 一側(cè)的離合器棘齒腔內(nèi)，正蹬離合器棘爪M和正蹬離合器彈片25裝于正蹬棘爪盤15上，正蹬離合器棘爪M與上述傳動棘齒盤11中的棘齒相對應(yīng)，正蹬棘爪盤15通過連接鍵固定安裝于蹬踏曲柄軸2上。[0021]如圖1所示，蹬踏曲柄軸2上還通過反蹬離合器1裝有反蹬齒輪6，反蹬齒輪6與過渡齒輪9相嚙合，該過渡齒輪9與反蹬內(nèi)齒輪10相嚙合，并位于反蹬內(nèi)齒輪10的內(nèi)齒圈 19內(nèi)。該反蹬內(nèi)齒輪10又通過中間離合器18與傳動棘齒盤11和驅(qū)動鏈輪盤12相連接。[0022]反蹬內(nèi)齒輪10包括內(nèi)齒圈19和內(nèi)齒輪盤17，內(nèi)齒圈19固定連接于內(nèi)齒輪盤17， 該結(jié)構(gòu)有利于內(nèi)齒輪的制作加工和組裝。[0023]在反蹬內(nèi)齒輪10的內(nèi)齒圈19內(nèi)嚙合有四個過渡齒輪9，每一個過渡齒輪9均通過過渡齒輪軸8可轉(zhuǎn)動地支承于過渡齒架7上。各過渡齒輪軸8均固定安裝于過渡齒輪架 7上，而過渡齒輪9則通過軸承可轉(zhuǎn)動地安裝于該過渡齒輪軸8上。過渡齒輪架7與車架3 固定連接；過渡齒輪軸8均布于過渡齒輪架7上的同一圓周位置上。[0024]各過渡齒輪9均采用雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，該雙聯(lián)由兩個相疊的圓柱齒輪相互固聯(lián)構(gòu)成，兩齒輪具有相同的模數(shù)，但齒輪的齒數(shù)不相同。其中齒數(shù)較少的齒輪與反蹬齒輪6相嚙合，齒數(shù)較多的齒輪與反蹬內(nèi)齒輪10相嚙合。反蹬齒輪6通過軸承可轉(zhuǎn)動地支承于蹬踏曲柄軸2上。反蹬齒輪6和反蹬內(nèi)齒輪10的轉(zhuǎn)動軸線均為蹬踏曲柄軸2的軸心線。[0025]如圖2所示，反蹬離合器1也采用常見的內(nèi)接式棘輪機(jī)構(gòu)，它包括反蹬棘爪盤5、 反蹬齒輪6的棘齒腔、反蹬離合器棘爪20和反蹬離合器彈片21。其棘齒設(shè)置于反蹬齒輪6 的棘腔內(nèi)，反蹬離合器棘爪20和反蹬離合器彈片21均裝于反蹬棘爪盤5上，該反蹬棘爪盤 5通過連接鍵固定安裝于蹬踏曲柄軸2上。[0026]如圖3所示，中間離合器18同樣采用常見的內(nèi)接式棘輪機(jī)構(gòu)，它包括內(nèi)齒輪盤17 的棘爪凸緣部、傳動棘輪盤11、中間離合器棘爪22和中間離合器彈片23。其棘齒設(shè)置于傳動棘齒盤11另一側(cè)的離合器棘齒腔內(nèi)，中間離合器棘爪22和中間離合器彈片23裝于內(nèi)齒輪盤17的棘爪凸緣部。內(nèi)齒輪盤17通過軸承可轉(zhuǎn)動地裝于蹬踏曲柄軸2上；傳動棘齒盤 11也可轉(zhuǎn)動地裝于蹬踏曲柄軸2上。[0027]如圖3、圖4所示，中間離合器18和正蹬離合器16的棘爪撐動棘齒的撐動方向相同。當(dāng)主動件為內(nèi)齒輪盤17或正蹬棘爪盤15且逆時針轉(zhuǎn)動時，中間離合器棘爪22或正蹬離合器棘爪M撐動從動件的傳動棘齒盤11逆時針轉(zhuǎn)動，離合器自動接合，反之離合器脫開分離。如圖2所示，反蹬離合器1的棘爪撐動方向與中間離合器18和正蹬離合器16的棘爪撐動方向相反。該結(jié)構(gòu)避免了正、反蹬運(yùn)動的相互干擾，騎車者正反蹬踏時，自行車總是向前運(yùn)動。[0028]當(dāng)騎車者正向蹬踏而使蹬踏曲柄軸2正向轉(zhuǎn)動時，正蹬離合器16自動接合，蹬踏曲柄軸2通過正蹬棘爪盤15、正蹬離合器16、傳動棘齒盤11帶動驅(qū)動鏈輪盤12及其上的鏈齒片，鏈齒片再經(jīng)鏈條拖動自行車飛輪，從而驅(qū)駛自行車前行。在正向蹬踏過程中，中間離合器18和反蹬離合器1均始終處于脫開分離狀態(tài)；反蹬齒輪6、過渡齒輪9、反蹬內(nèi)齒輪 10等相關(guān)零件均相對車架3處于靜止?fàn)顟B(tài)。[0029]當(dāng)騎車者反向蹬踏而使蹬踏曲柄軸2反向轉(zhuǎn)動時，反蹬離合器1和中間離合器18 自動接合，而正蹬離合器16自動脫開。蹬踏曲柄軸2依次通過反蹬棘爪盤5、反蹬離合器 1、過渡齒輪9、反蹬內(nèi)齒輪10、中間離合器18而帶動驅(qū)動鏈輪盤12及其上的鏈齒片，鏈齒片再經(jīng)鏈條拖動自行車飛輪，從而驅(qū)駛自行車前行。在反向蹬踏過程中，正蹬離合器16始終處于脫開分離狀態(tài)。[0030]實(shí)施例2 [0031]在本實(shí)施方式中，與上述實(shí)施例1不同的結(jié)構(gòu)在于反蹬離合器1、中間離合器18 和正蹬離合器16采用摩擦式超越離合器，如滾柱超越離合器或楔塊超越離合器等。過渡齒輪9采用單片圓柱齒輪，它分別與反蹬齒輪6和反蹬內(nèi)齒輪10相嚙合，過渡齒輪9則可轉(zhuǎn)動地支承于過度齒輪架7上，過度齒輪架7又可轉(zhuǎn)動地支承于蹬踏曲柄軸2上，這樣反蹬齒輪6、過渡齒輪9、過度齒輪架7和反蹬內(nèi)齒輪10構(gòu)成了一周轉(zhuǎn)輪系，其中心輪為反蹬齒輪 6和反蹬內(nèi)齒輪10，行星齒輪為過渡齒輪9，轉(zhuǎn)臂則為過度齒輪架7。除此之外，本實(shí)施例的其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的相同。[0032]本實(shí)用新型驅(qū)動鏈輪盤12上的鏈齒片不限于2片，還可以是一片或三片，甚至更多片。驅(qū)動鏈輪盤12和鏈齒片也不限于采用傳動棘齒盤11、驅(qū)動鏈輪盤12和鏈齒片的分體結(jié)構(gòu)，也可以采用整體的驅(qū)動鏈輪結(jié)構(gòu)。同樣反蹬齒輪10既可以是內(nèi)齒圈19和內(nèi)齒輪盤17的組合結(jié)構(gòu)，也可以是整體式內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)。其軸承既可以是滾動軸承，也可以是滑動軸承等。這些變換和改進(jìn)均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。[0033]本實(shí)用新型的正反蹬驅(qū)動裝置，也不僅能應(yīng)用于自行車上，還可以應(yīng)用于腳踏動力船，人力動力設(shè)備、各種健身器材、人力過山車、旅游用發(fā)電裝置等等場合，因此該驅(qū)動裝置適用于所有人力為動源力的驅(qū)動裝置中。
權(quán)利要求1.一種自行車正反蹬驅(qū)動裝置，包括驅(qū)動鏈輪盤(1 和蹬踏曲柄軸O)，其特征在于 所述驅(qū)動鏈輪盤(1 通過正蹬離合器(16)裝于蹬踏曲柄軸( 上；在所述蹬踏曲柄軸(2) 上還通過反蹬離合器(1)裝有反蹬齒輪(6)，該反蹬齒輪(6)與過渡齒輪(9)相嚙合，所述過渡齒輪(9)還與反蹬內(nèi)齒輪(10)相嚙合，該反蹬內(nèi)齒輪(10)通過中間離合器(18)與驅(qū)動鏈輪盤(1 相連接；在所述驅(qū)動鏈輪盤(1 上至少設(shè)有一鏈齒片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述反蹬離合器(1) 和/或中間離合器(18)和/或正蹬離合器(16)采用內(nèi)接式棘輪機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述中間離合器 (18)和正蹬離合器(16)的棘爪撐動方向相同，所述反蹬離合器(1)的棘爪撐動方向與中間離合器(18)和正蹬離合器(16)的棘爪撐動方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述過渡齒輪(9)有四個，每一過渡齒輪(9)均通過過渡齒輪軸(8)可轉(zhuǎn)動地支承于過渡齒輪架(7)上，該過渡齒輪架(7)與車架(3)固定連接，各過渡齒輪軸(8)均布于過渡齒輪架(7)上的同一圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述過渡齒輪(9) 采用雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，該雙聯(lián)齒輪中的兩齒輪具有不同的齒輪齒數(shù)，其中一齒輪與反蹬齒輪 (6)相嚙合，另一齒輪與反蹬內(nèi)齒輪(10)相嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述驅(qū)動鏈輪盤(12) 通過傳動棘齒盤(11)可轉(zhuǎn)動地裝于蹬踏曲柄軸⑵上，所述驅(qū)動鏈輪盤(12)的外緣固定裝有2或3個鏈齒片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述反蹬內(nèi)齒輪(10) 由內(nèi)齒輪盤(17)以及固定于該內(nèi)齒輪盤(17)上的內(nèi)齒圈(19)構(gòu)成，該內(nèi)齒輪盤(17)可轉(zhuǎn)動地支承于蹬踏曲柄軸( 上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述蹬踏曲柄軸(2) 可轉(zhuǎn)動地支承于車架C3)上，在該蹬踏曲柄軸O)的兩端均固定安裝有鏈輪曲柄G)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述反蹬離合器(1) 和/或中間離合器(18)和/或正蹬離合器(16)采用摩擦式超越離合器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的自行車正反蹬驅(qū)動裝置，其特征在于所述過渡齒輪 (9)分別與反蹬內(nèi)齒輪(10)和反蹬齒輪(6)相嚙合；過渡齒輪(9)可轉(zhuǎn)動地支承于過渡齒輪架(7)上，該過渡齒輪架(7)可轉(zhuǎn)動地支承于蹬踏曲柄軸( 上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自行車正反蹬驅(qū)動裝置，包括驅(qū)動鏈輪盤和蹬踏曲柄軸，所述驅(qū)動鏈輪盤通過正蹬離合器裝于蹬踏曲柄軸上；在所述蹬踏曲柄軸上還通過反蹬離合器裝有反蹬齒輪，該反蹬齒輪與過渡齒輪相嚙合，所述過渡齒輪還與反蹬內(nèi)齒輪相嚙合，該反蹬內(nèi)齒輪通過中間離合器與驅(qū)動鏈輪盤相連接；在所述驅(qū)動鏈輪盤上至少設(shè)有一鏈齒片。它不僅能通過正向蹬踏驅(qū)動自行車前行，而且可以通過反向蹬踏驅(qū)動自行車前行。該驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)緊湊合理，能充分發(fā)揮人體運(yùn)動潛力，廣泛適用于自行車、運(yùn)動健身器材、腳踏動力船、人力動力設(shè)備等以人為動力源的驅(qū)動裝置中。
文檔編號B62M9/00GK202243930SQ201120331310
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者楊芊 申請人:楊芊