專利名稱：一種高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車的橢圓鏈輪相對于曲柄分體，且其圓心相對于曲柄軸偏心下移后置(以下簡稱偏置)的具有較高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)。
目前，已沿用了100多年的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)式的自行車，由于不能進(jìn)一步提高接受的能量轉(zhuǎn)換效率即輸出性能，從而限制了自行車騎行省力程度的改善及速度的進(jìn)一步提高。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種不增加曲柄長度，亦可較大提高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤7內(nèi)圓半徑2厘米的內(nèi)置軸承的圈型座6構(gòu)成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤7在橢弧相對小的兩側(cè)成180°角度固定有二個(gè)傳動(dòng)柱銷9與19；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸2及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管1上的鏈輪支持套管架3連接固定；曲柄軸2的右頂端套裝有右曲柄13，其內(nèi)側(cè)固定有被動(dòng)短曲柄22，右曲柄13及被動(dòng)短曲柄22均在一個(gè)側(cè)面設(shè)有滑槽，曲柄軸2的左端裝有左曲柄15。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到圈型鏈輪總成與曲柄及曲柄軸2分體，且設(shè)計(jì)有2厘米以上的內(nèi)圓半徑，其半徑轉(zhuǎn)動(dòng)中心相對曲柄軸軸心下移0.1厘米以上，后置0.1厘米以上。
兩個(gè)傳動(dòng)柱銷9、19均裝有大滾動(dòng)軸承11、21，小滾動(dòng)軸承12、23。
大滾動(dòng)軸承11、21，小滾動(dòng)軸承12、23分別與被動(dòng)短曲柄22、右曲柄13側(cè)面的凹斜面30、32，滾動(dòng)槽壁29、34滾動(dòng)接觸。
被動(dòng)短曲柄22與左曲柄15聯(lián)動(dòng)，其安裝的朝向與角度均與左曲柄15相一致，與右曲柄13成180°配置。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)右視圖A。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)右視圖B。
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視剖面圖。
圖4為現(xiàn)有自行車曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)的力矩平衡示意圖。
圖5為本發(fā)明曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)的力矩平衡示意圖。
本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述本高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，是由固定銷釘24將被動(dòng)短曲柄22固定在曲柄軸2右端的內(nèi)側(cè)；右曲柄13套裝在曲柄軸2右端被動(dòng)短曲柄22的外側(cè)并由緊固螺帽14緊定，其相對于曲柄軸2可以轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄軸2安裝在自行車大梁下接頭管1內(nèi)，有滾珠軸承17配合，并有碗帽4緊定。鏈輪的橢圓齒盤7在其橢弧相對小的兩側(cè)成180°處安裝有傳動(dòng)柱銷9與19，由緊定螺帽10和20緊定。兩個(gè)傳動(dòng)柱銷9與19的右端均裝有大滾動(dòng)軸承11、21，小滾動(dòng)軸承12、23，并有固定螺帽25、26緊定。傳動(dòng)柱銷9的大、小滾動(dòng)軸承11、12與右曲柄13側(cè)面凹斜面30、滾動(dòng)槽壁29呈滾動(dòng)接觸；傳動(dòng)柱銷9的大、小滾動(dòng)軸承21、23與被動(dòng)短曲柄22凹斜面32、滾動(dòng)槽壁34呈滾動(dòng)接觸。有橢圓齒盤的圈型鏈輪總成其橢圓齒盤7通過軸承8與圈型鏈輪座6構(gòu)成一體，鏈輪的圈型鏈輪座6設(shè)計(jì)有2cm以上的內(nèi)圓半徑，其圓心相對于曲柄軸2下移0.1cm以上，后置0.1cm以上。整個(gè)鏈輪由緊固螺釘5、18依靠固定架28緊固在鏈輪支持套管架3上。鏈輪支持套管架3則由緊定螺帽16固定在自行車大梁下接頭管1上。
騎行時(shí)，左曲柄15下壓帶動(dòng)曲柄軸2，固定在曲柄軸2右端內(nèi)側(cè)的被動(dòng)短曲柄22隨著曲柄軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)下壓傳動(dòng)柱銷19及其大、小滾動(dòng)軸承21、23，從而驅(qū)動(dòng)鏈輪的橢圓齒盤7轉(zhuǎn)動(dòng)。由于有橢圓齒盤的圈型鏈輪總成相對于曲柄軸2偏置，則曲柄軸2位于鏈輪內(nèi)圓的前上邊緣，即相對鏈輪圓心所處的垂線0°～90°相位區(qū)，這樣可使曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)中鏈輪的橢圓齒盤7最大半徑所形成的阻力臂在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)至0°～90°這個(gè)最佳出力角度區(qū)內(nèi)適度縮短，從而既增大有效力矩，又不降低車速，達(dá)到較大幅度提高軸柄鏈輪機(jī)構(gòu)輸出性能的目的。
現(xiàn)有自行車曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，在蹬踏力作用其曲柄時(shí)，其力矩平衡如圖4示意；高輸出性能曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，在蹬踏力作用其曲柄時(shí)，其力矩平衡如圖5示意。從兩圖對比可看出，圖4中由于曲柄軸支點(diǎn)O偏心上移前置到O′位置，相對于O′鏈輪半徑r同時(shí)縮短為r′。圖5同圖4相比較，其中R′＝R，F(xiàn)′1＝F1，r′＜r，F(xiàn)′2＞F2。
表1為高輸出性能曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)輸出效率與鏈輪偏置距、曲柄長度變化對應(yīng)關(guān)系表，由表中可以看出，鏈輪偏置的值越大，機(jī)構(gòu)輸出效率值就越高，而曲柄長度增減對輸出效率值的影響，比之于鏈輪偏置的影響要明顯的小。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)自行車高輸出性能曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)由于采用鏈輪與曲柄分體、鏈輪相對于曲柄軸偏置及橢圓鏈輪齒盤的新設(shè)計(jì)，從而在提高輸出性能上實(shí)現(xiàn)了新突破，其設(shè)計(jì)新、實(shí)用性強(qiáng)，可使自行車騎行更省力快捷。
該設(shè)計(jì)還可進(jìn)引內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的改進(jìn)，亦會(huì)有提高其輸出性能的可能。
輸出效率與鏈輪偏置距、曲柄長度變化對應(yīng)關(guān)系表表1
權(quán)利要求
1.一種高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤(7)內(nèi)圓半徑2厘米的內(nèi)置軸承的圈型座(6)構(gòu)成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤(7)在橢弧相對小的兩側(cè)成180°角度固定有二個(gè)傳動(dòng)柱銷(9)與(19)；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸(2)及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管(1)上的鏈輪支持套管架(3)連接固定；曲柄軸(2)的右頂端套裝有右曲柄(13)，其內(nèi)側(cè)固定有被動(dòng)短曲柄(22)，右曲柄(13)及被動(dòng)短曲柄(22)均在一個(gè)側(cè)面設(shè)有滑槽，曲柄軸(2)的左端裝有左曲柄(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，其特征是圈型鏈輪總成與曲柄及曲柄軸(2)分體，且設(shè)計(jì)有2厘米以上的內(nèi)圓半徑，其半徑轉(zhuǎn)動(dòng)中心相對曲柄軸軸心下移0.1厘米以上，后置0.1厘米以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，其特征是兩個(gè)傳動(dòng)柱銷(9)、(19)均裝有大滾動(dòng)軸承(11)、(21)，小滾動(dòng)軸承(12)、(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，其特征是大滾動(dòng)軸承(11)、(21)，小滾動(dòng)軸承(12)、(23)分別與被動(dòng)短曲柄(22)、右曲柄(13)側(cè)面的凹斜面(30)、(32)，滾動(dòng)槽壁(29)、(34)滾動(dòng)接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，其特征是被動(dòng)短曲柄(22)與左曲柄(15)聯(lián)動(dòng)，其安裝的朝向與角度均與左曲柄(15)相一致，與右曲柄(13)成180°配置。
全文摘要
一種高輸出性能的曲柄鏈輪機(jī)構(gòu)，它由曲柄、曲柄軸、鏈輪組成，其特征是橢圓齒盤與內(nèi)圓半徑2cm以上的內(nèi)置軸承的圈型座構(gòu)成圈型鏈輪總成，橢圓齒盤在橢弧相對小的兩側(cè)成180°角度固定有二個(gè)傳動(dòng)柱銷；圈型鏈輪總成的圓心相對于曲柄軸及曲柄軸管下移后置，并與套裝在自行車大梁下接頭管上的鏈輪支持套管架連接固定；曲柄軸的右頂端套裝有右曲柄，其內(nèi)側(cè)固定有被動(dòng)短曲柄，右曲柄及被動(dòng)短曲柄均在一個(gè)側(cè)面設(shè)有滑槽，曲柄軸的左端裝有左曲柄。
文檔編號(hào)B62M9/00GK1135992SQ9611684
公開日1996年11月20日 申請日期1996年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月14日
發(fā)明者黎軍生 申請人:黎軍生