圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驅(qū)動結(jié)構(gòu)，特別是一種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自行車是一種環(huán)保節(jié)能、體積小巧，使用靈活方便的交通工具，傳統(tǒng)的自行車結(jié)構(gòu)如下:在自行車的架體前部設(shè)置作為被動輪和轉(zhuǎn)向輪的前輪，后部設(shè)置作為主動輪的后輪，后輪的轉(zhuǎn)動軸與一被動鏈輪同軸轉(zhuǎn)動，而該被動鏈輪通過鏈條與主動鏈輪相連，這個主動鏈輪通過腳蹬桿和腳蹬板驅(qū)動轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)主動輪(后輪)的轉(zhuǎn)動。這種傳統(tǒng)的自行車結(jié)構(gòu)、特別是驅(qū)動部分的結(jié)構(gòu)存在以下缺陷:在運動過程中每一個與腳踏板連接的腳蹬桿都需要不停地做單方向的循環(huán)圓周運動，而在每個腳蹬板運行到圓周軌跡的上部(和下部)一定弧度范圍內(nèi)時，該區(qū)域為無效傳動部分，白白耗費能量;并且自行車的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮是否有部件與腳蹬桿的運動軌跡干涉，因此自行車的整體體積較大，并且腳蹬桿的長度也基本固定，無法通過增加腳蹬桿的長度來增大力臂，以達(dá)到省力的目的。因此現(xiàn)在需要一種能夠解決上述問題的新型自行車驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，能夠最大限度地減少甚至避免腳踏驅(qū)動自行車過程中做無用功的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了這種驅(qū)動結(jié)構(gòu)的自行車的整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧，用相對較小的驅(qū)動力便能達(dá)到較好的驅(qū)動效果。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動支承在自行車架體上并與自行車主動鏈輪I相連的驅(qū)動軸2，其特征在于:所述的驅(qū)動軸2的兩端分別連接有對稱設(shè)置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)3包括直接與自行車架體相連的齒輪架4，齒輪架4上圓周均勻分布有三個支撐軸，每個支撐軸上都轉(zhuǎn)動支承有行星齒輪5，在驅(qū)動軸2上連接有太陽齒輪6，且太陽齒輪6的外圓周同時與三個行星齒輪5嚙合，并且所述的三個行星齒輪5還同時與外齒圈7的內(nèi)圓周相嚙合，在外齒圈7上設(shè)置有連桿8，連桿8的末端設(shè)置有腳蹬，所述的驅(qū)動軸2上分別鍵連接有與太陽齒輪6連接的單向輪和與外齒圈7連接的單向輪，兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)3上與太陽齒輪6相連的單向輪分別為第一單向輪9和第二單向輪10，與外齒圈7相連的單向輪分別為第三單向輪11和第四單向輪12，并且第一單向輪9和第四單向輪12的轉(zhuǎn)動方向相同，第二單向輪10和第三單向輪11的轉(zhuǎn)動方向相同，且第一單向輪9和第二單向輪10的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0005]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點:
本種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，布局合理。它針對傳統(tǒng)的自行車驅(qū)動結(jié)構(gòu)所存在的問題，創(chuàng)造性地設(shè)計出一種與以往驅(qū)動方式完全不同的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，這種驅(qū)動結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:首先它在驅(qū)動過程中每個腳蹬連桿僅在圓弧上往復(fù)運動一定的弧度，而這個運動的范圍恰好是人體最適合發(fā)力、或者說施力效果最好的范圍；它與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，其腳蹬連桿的運動距離減少了約三分之一，即用較短的運動距離、較小的外力驅(qū)動，達(dá)到與傳統(tǒng)驅(qū)動結(jié)構(gòu)基本相同驅(qū)動效果；并且由于它的全部運動軌跡都可以進(jìn)行施力，免去了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中無用功的耗費;此外，由于它的運動軌跡僅僅涉及到驅(qū)動軸的前方部分，這樣驅(qū)動軸在自行車架體上的整體位置所受的限制較小，因此可以將后輪向前移動，使自行車的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊和小巧，減少占地面積，更重要的是，腳蹬連桿因此也獲得了更大的運動空間，可以適當(dāng)?shù)膶⑵浼娱L，以獲得更長的力臂；同時這種采用行星齒輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還具有結(jié)構(gòu)緊湊、受力均勻的特點。綜上所述，可以說這種自行車驅(qū)動結(jié)構(gòu)具備了多種優(yōu)點，特別適合于在本領(lǐng)域中推廣應(yīng)用，其市場前景十分廣闊。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面將結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。如圖1所示:一種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動支承在自行車架體上并與自行車主動鏈輪I相連的驅(qū)動軸2，在驅(qū)動軸2的兩端分別設(shè)置有對稱設(shè)置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)3包括直接與自行車架體相連的齒輪架4，在齒輪架4上圓周均勻分布有三個支撐軸，在每個支撐軸上都轉(zhuǎn)動支承有行星齒輪5，在所述的驅(qū)動軸2上連接有太陽齒輪6，并且太陽齒輪6的外圓周同時與三個行星齒輪5相嚙合，同時所述的三個行星齒輪5還同時與外齒圈7的內(nèi)圓周相嚙合，在所述的外齒圈7上設(shè)置有連桿8，這個連桿8的末端設(shè)置有腳蹬，在驅(qū)動軸2上分別鍵連接有與太陽齒輪連接的單向輪和與外齒圈7連接的單向輪，由于本裝置包括兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)3，因此兩個與太陽齒輪6相連的單向輪分別為第一單向輪9和第二單向輪10，而兩個與外齒圈7相連的單向輪分別為第三單向輪11和第四單向輪12，并且所述的第一單向輪9和第四單向輪12的轉(zhuǎn)動方向相同，而第二單向輪10和第三單向輪11的轉(zhuǎn)動方向相同，且第一單向輪9和第二單向輪10的轉(zhuǎn)動方向則相反。
[0008]本發(fā)明實施例的圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)的工作過程如下:使用者踏下一側(cè)的腳蹬，驅(qū)動與該腳蹬相連的連桿8擺動，連桿8帶動外齒圈7轉(zhuǎn)動，由于該側(cè)的外齒圈7通過第三單向輪11與驅(qū)動軸2相連，因此外齒圈7的轉(zhuǎn)動會帶動驅(qū)動軸2轉(zhuǎn)動，此時同樣處于該驅(qū)動機(jī)構(gòu)3上的第一單向輪9空轉(zhuǎn);驅(qū)動軸2的轉(zhuǎn)動會傳遞到另一側(cè)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)3上，由于該驅(qū)動裝置3上的第二單向輪10的轉(zhuǎn)動方向與第三單向輪11的轉(zhuǎn)動方向相同，因此該驅(qū)動裝置3上的太陽齒輪6會隨著驅(qū)動軸2的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，由于驅(qū)動裝置3中的齒輪架4是固定的，因此太陽齒輪6的轉(zhuǎn)動會通過行星齒輪5傳遞給該驅(qū)動裝置3的外齒圈7，該外齒圈7與被踏下的驅(qū)動裝置3的外齒圈7的轉(zhuǎn)動方向相反，也就是說當(dāng)使用者踏下一側(cè)的踏板時，另一側(cè)的踏板會通過上述動作反向運動，即向上擺動；
而一側(cè)的踏板運動至底端的極限位置后，另一側(cè)的踏板運動至頂端的極限位置，此時使用者踩踏位于頂端的踏板，上述動作反向進(jìn)行，原本位于底端的踏板再一次上升并運動至頂端；
如此反復(fù)，實現(xiàn)驅(qū)動軸2的持續(xù)轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)自行車的行進(jìn)。
【主權(quán)項】
1.一種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動支承在自行車架體上并與自行車主動鏈輪(I)相連的驅(qū)動軸(2)，其特征在于:所述的驅(qū)動軸(2)的兩端分別連接有對稱設(shè)置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(3)，所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(3)包括直接與自行車架體相連的齒輪架(4)，齒輪架(4)上圓周均勻分布有三個支撐軸，每個支撐軸上都轉(zhuǎn)動支承有行星齒輪(5)，在驅(qū)動軸(2)上連接有太陽齒輪(6)，且太陽齒輪(6)的外圓周同時與三個行星齒輪(5)嚙合，并且所述的三個行星齒輪(5)還同時與外齒圈(7)的內(nèi)圓周相嚙合，在外齒圈(7)上設(shè)置有連桿(8)，連桿(8)的末端設(shè)置有腳蹬，所述的驅(qū)動軸(2)上分別鍵連接有與太陽齒輪(6)連接的單向輪和與外齒圈(7)連接的單向輪，兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)(3)上與太陽齒輪(6)相連的單向輪分別為第一單向輪(9)和第二單向輪(10)，與外齒圈(7)相連的單向輪分別為第三單向輪(11)和第四單向輪(12)，并且第一單向輪(9)和第四單向輪(12)的轉(zhuǎn)動方向相同，第二單向輪(10)和第三單向輪(11)的轉(zhuǎn)動方向相同，且第一單向輪(9)和第二單向輪(10)的轉(zhuǎn)動方向相反。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種圓弧往復(fù)行星齒輪式自行車驅(qū)動系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動支承在自行車架體上并與自行車主動鏈輪相連的驅(qū)動軸，其特征在于：所述的驅(qū)動軸的兩端分別連接有對稱設(shè)置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括直接與自行車架體相連的齒輪架，齒輪架上圓周均勻分布有三個支撐軸，每個支撐軸上都轉(zhuǎn)動支承有行星齒輪，在驅(qū)動軸上連接有太陽齒輪，且太陽齒輪的外圓周同時與三個行星齒輪嚙合，并且所述的三個行星齒輪還同時與外齒圈的內(nèi)圓周相嚙合，在外齒圈上設(shè)置有連桿，連桿的末端設(shè)置有腳蹬，所述的驅(qū)動軸上分別鍵連接有與太陽齒輪連接的單向輪和與外齒圈連接的單向輪。
【IPC分類】B62M1/30
【公開號】CN105539709
【申請?zhí)枴緾N201510982562
【發(fā)明人】陳長敏
【申請人】陳長敏
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月24日