專(zhuān)利名稱(chēng)：往復(fù)式帶傳動(dòng)裝置的制作方法
往復(fù)式帶傳動(dòng)裝置 對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考 本申請(qǐng)要求于2007年5月31日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 60/932， 444的優(yōu)先 權(quán)，所述美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的整體內(nèi)容在此作為參考被引用。
背景技術(shù)：
由鏈條傳動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)和其它單速轉(zhuǎn)矩傳送系統(tǒng)是眾所周知的且通常在許多人 力應(yīng)用場(chǎng)合中使用。已公知的鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括變速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)以便提供多種 鏈條速度和傳動(dòng)速度。這些已公知的傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括多個(gè)鏈輪、單向慣性運(yùn)轉(zhuǎn)裝置軸 (one-way coasteraxle)和其它硬件以便與傳動(dòng)鏈條相聯(lián)并控制經(jīng)由該傳動(dòng)鏈條傳送的轉(zhuǎn) 矩。所希望的是，提供一種輕質(zhì)且低噪音的傳動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于在例如人力應(yīng)用場(chǎng)合中 傳送轉(zhuǎn)矩。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，披露了一種被構(gòu)造以便與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)同作用的帶傳動(dòng)裝置。所 述帶傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶輪，所述傳動(dòng)帶輪被往復(fù)地(reciprocally)聯(lián)接至所述傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在動(dòng)力行程與返回行程之間進(jìn)行往復(fù)平移；從動(dòng)帶輪，所述從動(dòng)帶輪 經(jīng)由傳動(dòng)帶被往復(fù)地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪，其中所述傳動(dòng)帶包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒，所述 多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒被構(gòu)造以便與被設(shè)置在所述從動(dòng)帶輪上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒協(xié)同作用； 和接合機(jī)構(gòu)，所述接合機(jī)構(gòu)被設(shè)置在與所述傳動(dòng)帶和所述從動(dòng)帶輪大體上相鄰的位置處， 其中所述接合機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便在所述動(dòng)力行程過(guò)程中與所述傳動(dòng)帶協(xié)同作用，且其中所述 傳動(dòng)帶在所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪大體上脫離接合。 在另一實(shí)施例中，披露了一種帶傳動(dòng)系統(tǒng)。所述帶傳動(dòng)系統(tǒng)包括往復(fù)式傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，所述往復(fù)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)帶輪，所述傳動(dòng)帶輪被構(gòu)造以便提供動(dòng)力行程和返回行 程，其中所述傳動(dòng)帶輪包括被設(shè)置在所述傳動(dòng)帶輪的圓周周?chē)亩鄠€(gè)不對(duì)稱(chēng)輪輻齒(spoke teeth);從動(dòng)帶輪，所述從動(dòng)帶輪被設(shè)置在遠(yuǎn)離所述傳動(dòng)帶輪的位置處，其中所述從動(dòng)帶輪 包括被設(shè)置在其上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒，且其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒中的每個(gè)從動(dòng)齒包 括從動(dòng)表面；傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶被構(gòu)造以便在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述動(dòng)力行程與所述返回 行程之間進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)時(shí)將所述傳動(dòng)帶輪可釋放地聯(lián)接至所述從動(dòng)帶輪，其中所述傳動(dòng)帶 包括被設(shè)置在其上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒，且其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒中的每個(gè)傳動(dòng)齒包 括傳動(dòng)表面。所述帶傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括被設(shè)置在與所述傳動(dòng)帶和所述從動(dòng)帶輪大體上相 鄰的位置處的接合機(jī)構(gòu)，其中所述接合機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便在所述動(dòng)力行程過(guò)程中與所述傳動(dòng) 帶協(xié)同作用，且其中所述傳動(dòng)帶在所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪大體上脫離接合。
在另一實(shí)施例中，披露了一種帶傳動(dòng)系統(tǒng)。所述帶傳動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)帶輪，所述 傳動(dòng)帶輪被往復(fù)地聯(lián)接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便在動(dòng)力行程與返回行程之間 進(jìn)行平移；傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶被固定地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪，所述傳動(dòng)帶包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng) 的傳動(dòng)齒且其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒中的每個(gè)傳動(dòng)齒包括與帶表面大體上垂直地被布
4置的傳動(dòng)表面；和從動(dòng)帶輪，所述從動(dòng)帶輪經(jīng)由所述傳動(dòng)帶被可釋放地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶 輪，其中所述從動(dòng)帶輪包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒且其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒中的每個(gè)從動(dòng) 齒包括從動(dòng)表面，所述從動(dòng)表面被布置以便與所述傳動(dòng)表面協(xié)同作用，從而使得所述傳動(dòng) 帶在整個(gè)所述動(dòng)力行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪協(xié)同地接合，且其中所述傳動(dòng)帶在整個(gè)所述 返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪脫離接合。 本文件中還披露了其它實(shí)施例，且這些實(shí)施例中的每個(gè)實(shí)施例可單獨(dú)地使用或組 合在一起使用。在具體實(shí)施方式
和附圖中將對(duì)所披露實(shí)施例的附加特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行描述， 且這些特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


圖1示出了人力踏板車(chē)的第一實(shí)施例的透視圖；
圖2a示出了圖1所示實(shí)施例的后視圖；
圖2b示出了圖1所示實(shí)施例的頂視圖； 圖3a示出了圖l所示實(shí)施例的鏡向等距視圖，且為清晰起見(jiàn)圖中移除了外部框 架； 圖3b示出了圖1所示實(shí)施例的后視圖，且為清晰起見(jiàn)圖中移除了外部框架；
圖3c示出了圖l所示實(shí)施例的后部部分的分解視圖，且為清晰起見(jiàn)圖中移除了外 部框架； 圖4示出了圖1所示實(shí)施例的外部框架的透視圖； 圖5示出了使用本文所披露的帶傳動(dòng)裝置的人力踏板車(chē)的第二實(shí)施例； 圖6示出了被聯(lián)接至從動(dòng)輪的帶傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖7示出了圖6所示帶傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的平面圖； 圖8示出了圖7所示帶傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的放大平面圖； 圖9示出了在整個(gè)動(dòng)力行程過(guò)程中的帶傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例；禾口 圖IO示出了在整個(gè)返回行程過(guò)程中且進(jìn)行慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)帶傳動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本文披露且討論的帶傳動(dòng)裝置和帶傳動(dòng)系統(tǒng)提供了一種輕質(zhì)且堅(jiān)固的往復(fù)式傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述往復(fù)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便推進(jìn)人力裝置如踏板車(chē)或自行車(chē)。圖中示出了本 發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，且本文結(jié)合踏板車(chē)和自行車(chē)進(jìn)行描述，且具體實(shí)施方式
中的大部分是 結(jié)合踏板車(chē)進(jìn)行描述的。各個(gè)實(shí)施例所描述的多個(gè)方面同樣可應(yīng)用于步進(jìn)機(jī)和其它機(jī)器或 交通工具，且盡管所描述的那些方面通常是兩輪交通工具，但其它有輪布置或無(wú)輪布置也 可適用。
應(yīng)該注意到說(shuō)明書(shū)中通常使用的術(shù)語(yǔ)"踏板車(chē)"旨在描述通常為兩輪的交通工 具，這種兩輪的交通工具具有本體部分和直立轉(zhuǎn)向柱，使用者可站在所述本體部分上，所述 直立轉(zhuǎn)向柱沒(méi)有座或座桿。同樣地，也可能使用其它可選的交通工具和應(yīng)用情況。
首先參見(jiàn)圖1，圖中示出了以踏板車(chē)1的形式存在的人力裝置的一個(gè)實(shí)施例。踏板 車(chē)1包括前輪組件2、后輪組件3、內(nèi)部框架4和外部框架5。與僅由使用者推動(dòng)該交通工具
5的常規(guī)踏板車(chē)相比，本發(fā)明所述的踏板車(chē)還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的實(shí)施例，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu) 造以便驅(qū)動(dòng)后輪7并使用前輪6進(jìn)行轉(zhuǎn)向。 參見(jiàn)圖2a和圖2b，圖中分別示出了上述實(shí)施例的后視圖和前視圖。前輪組件2包 括標(biāo)準(zhǔn)的自行車(chē)前輪7，所述自行車(chē)前輪與前部制動(dòng)附件相結(jié)合地被安裝到前叉9上。輪7 被連接至轉(zhuǎn)向柱IO，所述轉(zhuǎn)向柱具有手柄桿ll，在所述手柄桿上安裝有右部制動(dòng)手柄12a 和左部制動(dòng)手柄12b。本發(fā)明還使用了樞轉(zhuǎn)頂部管16和轉(zhuǎn)向柱10以及變型的安裝板17， 所述安裝板被連接至內(nèi)部框架4，以使前叉9的一條腿產(chǎn)生可選的樞轉(zhuǎn)和鎖定，從而使得當(dāng) 交通工具以向后推移(backward dolly模式進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，前輪7充分遠(yuǎn)離地面(clears the groundsufficiently)。外部框架5還裝配有座桿13和座14以便在特定位置處實(shí)施可選 的座置布置。 參見(jiàn)圖3a和圖3b，圖中分別示出了本發(fā)明的上述實(shí)施例的徑向等距視圖和后視 圖，圖中移除了外部框架4。內(nèi)部框架組件4包括一系列以交錯(cuò)方式定位的標(biāo)準(zhǔn)安裝板19a 和19b、20a和20b、2la和2lb、22a和22b以及24a和24b。這些板被安裝在一起以便通過(guò) 變型的安裝板17 (前輪組件)且通過(guò)輪安裝板26a和26b (后輪組件)在前輪組件2與后 輪組件3之間提供堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)。腳踏樞轉(zhuǎn)軸25被定位在安裝板22a與安裝板24a的 接合處與安裝板22b與安裝板24b的接合處之間。標(biāo)準(zhǔn)踏板23a和23b被樞轉(zhuǎn)地安裝在腳 踏樞轉(zhuǎn)軸25的每側(cè)上。腳踏18a和18b被安裝在這些踏板23a和23b上以便在趾端處產(chǎn) 生樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 中心板27被放置在安裝板21a&21b的頂部上。該中心板包括氨基甲酸乙酯桿28， 所述氨基甲酸乙酯桿通過(guò)安裝板29被安裝而橫跨在所述中心板上。該氨基甲酸乙酯桿被 用作止擋器/緩沖墊以便沿向下方向?qū)δ_踏進(jìn)行止擋/緩沖。 —對(duì)小輪30a和30b在安裝板19a/19b和21a/21b的接合處被定位在每端上。板 20a和20b被安裝在安裝板19a/19b和21a/21b之間。這些板用于保護(hù)內(nèi)部框架組件4免 受不均勻地面或樓梯的作用。 管引導(dǎo)組件31用標(biāo)準(zhǔn)的"L"形支座被附接在安裝板21a與21b之間。該組件對(duì) 被附接到外部框架5上的中心管進(jìn)行引導(dǎo)，座桿13被安裝在所述外部框架上。
三角形的平衡的(trimmed)自行車(chē)框架32被附接在安裝板19a與19b之間，所述 自行車(chē)框架支承并承載著前部曲軸33。 現(xiàn)在參見(jiàn)圖3c，圖中示出了本發(fā)明的上述實(shí)施例的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的前視圖。成對(duì)的 右腳踏18a和左腳踏18b通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的右踏板23a和左踏板23b在腳踏樞轉(zhuǎn)軸25上的趾端 處被附接到內(nèi)部框架組件4上。在跟端上，腳踏18a和18b被連接至一對(duì)通用的位于左部和 右部的斜撐式單向離合裝置(sprag type one way clutch device)，這種裝置被稱(chēng)作動(dòng)力 曲柄。這些離合裝置的附圖標(biāo)記為37a和37b。動(dòng)力曲柄經(jīng)由一對(duì)雙轉(zhuǎn)體連桿35a和35b 以及36a和36b并通過(guò)被安裝在相應(yīng)的腳踏上的輪轂34a和34b而被附接。這些動(dòng)力曲柄 37a和37b有效地使腳踏18a與18b彼此脫離聯(lián)結(jié)，從而使它們獨(dú)立運(yùn)行。前部鏈輪39被 附接到其中一個(gè)動(dòng)力曲柄上，例如被附接到右部動(dòng)力曲柄37a上。成對(duì)的動(dòng)力曲柄組件37a 和37b被進(jìn)一步安裝在前部曲柄軸33上，所述曲柄軸通過(guò)被附接到內(nèi)部框架組件4上的三 角形的平衡的自行車(chē)框架32而被保持就位。 腳踏18a和18b獨(dú)立進(jìn)行的往復(fù)運(yùn)動(dòng)作為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而通過(guò)動(dòng)力曲柄37a和37b被
6傳送至前部曲柄軸33。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被進(jìn)一步傳送至前部鏈輪39，所述前部鏈輪通過(guò)連續(xù) 鏈條41和被安裝在后輪8上的后部鏈輪40而將該旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步傳送至后輪8。
再次參見(jiàn)圖2a和圖2b，從圖中可以看到，除了上述聯(lián)桿系統(tǒng)以外，可通過(guò)附接一 對(duì)曲柄臂38a和38b的方式增加第二連接點(diǎn)，所述曲柄臂垂直于相應(yīng)的動(dòng)力曲柄37a和 37b。這使得可分別連接一對(duì)彈簧15a和15b，所述彈簧用于使腳踏18a和18b在未承受負(fù) 荷時(shí)自動(dòng)返回較高的腳跟位置。 現(xiàn)在參見(jiàn)圖4，圖中示出了本發(fā)明的上述實(shí)施例的外部框架5的透視圖。該框架包 括形成了框架的底部部分42和頂部部分43的多個(gè)水平放置的鋁管。該框架還包括一組垂 直放置的鋁管，所述垂直放置的鋁管形成了框架的垂直部分46和后部部分45，由此將底部 部分42與頂部部分43連接起來(lái)。 一組被垂直地連接的管44被附接到頂部部分43的中心 管上以便形成用于放置座桿13的定位位置。 一對(duì)"Y"形管連接件47a和47b以及前部中 心管49構(gòu)成了外部框架組件5的前部部分。管47a和47b以及一組橫管48a和48b對(duì)變 型的安裝板17進(jìn)行支承，所述變型的安裝板對(duì)樞轉(zhuǎn)頭16進(jìn)行支承。 前部中心管49在每端處支承一對(duì)小輪50a&50b，所述小輪用作推移裝置以便在 前輪向前樞轉(zhuǎn)至折疊位置時(shí)支承該交通工具，從而便于該交通工具以緊湊方式被貯存和移 動(dòng)。 相似地，底部部分42的后管也在每端處支承這一對(duì)小輪51a和51b，當(dāng)該交通工具
垂直地立在其后端上時(shí)，該小輪用于幫助交通工具移動(dòng)。 圖1所示踏板車(chē)的其它特定方面可以如下方式被實(shí)施 1.前輪組件可包括標(biāo)準(zhǔn)的自行車(chē)部件，如自行車(chē)前輪，所述前輪與前部制動(dòng)附件 一起被安裝到前叉上，且所述前輪被連接至轉(zhuǎn)向柱，所述轉(zhuǎn)向柱具有手柄桿，所述手柄桿包 含被安裝在其上的前部制動(dòng)手柄和后部制動(dòng)手柄。后輪組件可包括安裝有后部鏈輪的自 行車(chē)后輪。外部框架可包括一系列鋁管，所述一系列鋁管通過(guò)多個(gè)管接合處被連接在一起 以便形成骨架框架從而罩住內(nèi)部框架并且用作附接點(diǎn)從而附接多種額外設(shè)備如承載裝置 (carry on)和移動(dòng)組合件(dollypack)。當(dāng)然，這些管系或其它結(jié)構(gòu)也可使用其它可選的 材料和連接方法。 被安裝在框架上的小輪使得可在不同位置處進(jìn)行運(yùn)輸。 可通過(guò)將垂直曲柄臂連接起來(lái)的一對(duì)彈簧提供踏板的返回行程，所述曲柄臂被附 接到動(dòng)力曲柄和外部框架上。 在另一實(shí)施例中，該交通工具可包括更長(zhǎng)的腳踏或多個(gè)腳踏以及更大的框架以便
容納更長(zhǎng)的輪軸距，從而供多個(gè)用戶使用或供用戶以一前一后的方式使用。 該交通工具還可裝配有蓄電池動(dòng)力裝置以便通過(guò)由電子調(diào)節(jié)器供應(yīng)部分驅(qū)動(dòng)力
的方式幫助使用者完成令人筋疲力盡的任務(wù)，例如爬坡。這種裝置中的蓄電池可在緩慢巡
行和下坡的情況下得到充電。 該交通工具還可在頂部上裝配有線框籃，以便承載載荷或物品，從而實(shí)現(xiàn)沿街叫 賣(mài)或運(yùn)輸；裝配有頂棚以便擋住太陽(yáng)和雨水；或裝配有遮風(fēng)板，該遮風(fēng)板被樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在 與腳踏相同的安裝軸上以便在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中擋住風(fēng)和雨水。 可設(shè)置帶或挽具以便支承被連接至交通工具上的柔性線路，從而使得使用者可將 大于使用者重量的移動(dòng)力施加到腳踏上。
因此，踏板車(chē)的該實(shí)施例可使用上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變型、附件或者將大體上直線的運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲柄和后輪的圓形運(yùn)動(dòng)的其它傳動(dòng)布置。下面將結(jié)合圖5及其下的圖對(duì)這種傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步地討論。 圖5示出了人力裝置100的第二實(shí)施例。在該典型實(shí)施例中，人力裝置100被構(gòu) 造成具有框架102的腳踏車(chē)，所述框架對(duì)以下裝置進(jìn)行支承轉(zhuǎn)向組件104 ;往復(fù)式傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)；和帶傳動(dòng)裝置200(參見(jiàn)圖6)。轉(zhuǎn)向組件104包括可轉(zhuǎn)向的輪108，所述可轉(zhuǎn)向的輪經(jīng) 由轉(zhuǎn)向柱112被聯(lián)接至手柄桿110。往復(fù)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)106包括第一傳動(dòng)踏板114和第二傳 動(dòng)踏板116，所述第一傳動(dòng)踏板和第二傳動(dòng)踏板被聯(lián)接至帶傳動(dòng)裝置200。帶傳動(dòng)裝置200 可進(jìn)一步聯(lián)接至從動(dòng)輪118并驅(qū)動(dòng)該從動(dòng)輪以便由此推進(jìn)該人力裝置100。
圖6和圖7分別示出了被聯(lián)接至從動(dòng)輪118的帶傳動(dòng)裝置200的透視圖和平面圖。 在該典型實(shí)施例中，帶傳動(dòng)裝置200包括一對(duì)傳動(dòng)帶輪202、202a，所述一對(duì)傳動(dòng)帶輪經(jīng)由 傳動(dòng)帶206、206a被聯(lián)接至從動(dòng)輪118的從動(dòng)帶輪204、204a。傳動(dòng)帶206、206a可以是環(huán) 形的模制成型的帶，所述帶由熱固性聚氨酯和/或其它彈性材料制成，所述材料被構(gòu)造以
便套罩著增強(qiáng)層或者沿帶節(jié)線位于中心的線的一部分。例如，增強(qiáng)線可以是Kevlar⑧或
任何其它芳綸線、鋼絲或鋼質(zhì)絲網(wǎng)和/或滌綸線。傳動(dòng)帶206、206a可借助于例如旋轉(zhuǎn)鑄造 工藝或離心橡膠模鑄(CRMC)工藝被制成，所述CRMC工藝?yán)秒x心力而由橡膠模型制成鑄 件。傳動(dòng)帶輪202、202a中的每個(gè)傳動(dòng)帶輪都包括傳動(dòng)杠桿208、208a。傳動(dòng)杠桿208、208a 進(jìn)一步可被聯(lián)接至第一傳動(dòng)踏板114和第二傳動(dòng)踏板116。 在操作過(guò)程中，傳動(dòng)杠桿208可被聯(lián)接至第一傳動(dòng)踏板114，且傳動(dòng)杠桿208a可被 聯(lián)接至第二傳動(dòng)踏板116。傳動(dòng)杠桿208、208a在傳動(dòng)帶輪202、202a上所處的物理位置可 被選擇以便確保每個(gè)傳動(dòng)帶輪202、202a響應(yīng)于被附接的第一傳動(dòng)踏板114和第二傳動(dòng)踏 板116所進(jìn)行的移動(dòng)而相對(duì)于其余的帶輪進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，響應(yīng)于被附接的第一 傳動(dòng)踏板114和第二傳動(dòng)踏板116所進(jìn)行的大體上線性的移動(dòng)， 一個(gè)傳動(dòng)帶輪202可沿順 時(shí)針?lè)较蛳鄬?duì)于另一傳動(dòng)帶輪202a旋轉(zhuǎn)，所述另一傳動(dòng)帶輪可沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。因此， 當(dāng)傳動(dòng)杠桿208a在整個(gè)動(dòng)力行程過(guò)程中向下平移時(shí)，傳動(dòng)帶輪202a沿箭頭A所示的方向 旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖6)。傳動(dòng)帶206a與從動(dòng)帶輪204a可釋放地接合并且沿箭頭A'所示的方向 進(jìn)行平移(參見(jiàn)圖6)。相似地，當(dāng)傳動(dòng)杠桿208在返回行程過(guò)程中向上平移時(shí)，傳動(dòng)帶輪 202沿箭頭B所示的方向旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖7)。傳動(dòng)帶206進(jìn)一步與從動(dòng)帶輪204脫離接合并 且沿箭頭B'所示的方向平移(參見(jiàn)圖7)。傳動(dòng)帶206、206a可被固定地和/或永久地緊 固到其相應(yīng)的傳動(dòng)帶輪202、202a上，從而使得在每個(gè)動(dòng)力行程或回復(fù)行程過(guò)程中可僅使 用該帶的一部分。傳動(dòng)帶206、206a可以周期性的方式被調(diào)節(jié)以便防止在與從動(dòng)帶輪204 協(xié)同作用的作用點(diǎn)處出現(xiàn)過(guò)度磨損。 圖8示出了帶傳動(dòng)裝置200的放大平面圖。特別地，包括傳動(dòng)帶輪202、從動(dòng)帶輪 204和傳動(dòng)帶206在內(nèi)的帶傳動(dòng)裝置200的一半在圖8中是可見(jiàn)的且被示于圖8中。多個(gè) 惰輪400a至400f可被定位在與傳動(dòng)帶206相鄰的位置處以便確保依附著預(yù)定的傳動(dòng)帶路 徑行進(jìn)。 傳動(dòng)帶輪202可包括在圓周周?chē)O(shè)置或形成的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒402。在一個(gè)實(shí)施例 中，傳動(dòng)帶輪202可具有10. 565〃的直徑和33. 1908〃的周長(zhǎng)。從動(dòng)帶輪204可相似地包 括在圓周周?chē)O(shè)置或形成的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒404。在一個(gè)實(shí)施例中，從動(dòng)帶輪可具有1. 784〃
8的直徑和5.6046"的周長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳動(dòng)帶輪202可包括一百六十八(168)個(gè)不 對(duì)稱(chēng)齒402且從動(dòng)帶輪204可包括二十九(29)個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒404，由此使得傳動(dòng)比為5. 793 比1。因此可基于本文討論和披露的典型量度和尺寸計(jì)算得出在不對(duì)稱(chēng)齒404中的每個(gè) 不對(duì)稱(chēng)齒之間的長(zhǎng)度或節(jié)距為0.193〃 。 圖9示出了在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)106的動(dòng)力行程過(guò)程中(參見(jiàn)圖5)的帶傳動(dòng)裝置200的放 大平面圖。在該典型實(shí)施例中，傳動(dòng)帶206包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒502，所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒被制 成一定尺寸以便以互補(bǔ)且可釋放的方式與被分別設(shè)置在傳動(dòng)帶輪202和從動(dòng)帶輪204上的 不對(duì)稱(chēng)齒402、404進(jìn)行接合。從動(dòng)帶206的不對(duì)稱(chēng)齒502中的每個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒可具有0. 200〃 的長(zhǎng)度或節(jié)距和0.050〃的高度，所述不對(duì)稱(chēng)齒包括棘齒表面502b和傳動(dòng)表面502a。從動(dòng) 帶輪204與傳動(dòng)帶206之間的長(zhǎng)度差或節(jié)距差(0. 007)使得可在傳動(dòng)帶的(由于彎曲而) 產(chǎn)生扭曲的不對(duì)稱(chēng)齒502與從動(dòng)帶輪204的不對(duì)稱(chēng)齒404之間形成互補(bǔ)配合。此外，傳動(dòng) 表面502a可被成形或被制造而具有約IOO度的夾角。所產(chǎn)生的不對(duì)稱(chēng)齒502a可提供鋸齒 或棘齒狀結(jié)構(gòu)，所述鋸齒或棘齒狀結(jié)構(gòu)適于在傳動(dòng)鏈輪202在動(dòng)力行程與返回行程之間循 環(huán)時(shí)與從動(dòng)帶輪204接合、驅(qū)動(dòng)所述從動(dòng)帶輪并且與所述從動(dòng)帶輪脫離接合。
如前所述，從動(dòng)帶輪204可包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒404，所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)齒被成形以便 與不對(duì)稱(chēng)齒502是互補(bǔ)的。與傳動(dòng)表面502a相似地，從動(dòng)帶輪204的傳動(dòng)表面404a可被 成形或被制造而具有約IOO度的夾角。在從動(dòng)帶輪204相對(duì)于不對(duì)稱(chēng)齒404的尺寸和構(gòu)型 具有給定尺寸，例如具有二十九(29)個(gè)齒的情況下，傳動(dòng)表面404a被成形而具有的該100 度的夾角相對(duì)于從動(dòng)帶輪204的中心是大體上徑向的。不對(duì)稱(chēng)齒404與不對(duì)稱(chēng)齒504之間 的這種相對(duì)構(gòu)型確保了傳動(dòng)表面404a與502a能夠在傳動(dòng)帶輪202的動(dòng)力行程過(guò)程中進(jìn)行 協(xié)同作用和/或進(jìn)行配合，且能夠在返回行程過(guò)程中釋放彼此。此外，如果在運(yùn)行過(guò)程中， 從動(dòng)帶輪204旋轉(zhuǎn)得過(guò)快，例如當(dāng)人力裝置100在下坡過(guò)程中進(jìn)行慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)，則從動(dòng)帶輪 204的齒構(gòu)型在遠(yuǎn)離不對(duì)稱(chēng)齒404的位置處以棘輪的形式防止帶傳動(dòng)裝置206進(jìn)行倒轉(zhuǎn)，由 此防止了帶的接合和/或磨損。 接合機(jī)構(gòu)500可被構(gòu)造以便在動(dòng)力行程過(guò)程中與傳動(dòng)帶206進(jìn)行可釋放且可控 地接合。例如，接合機(jī)構(gòu)可包括螺線管，所述螺線管被構(gòu)造以使惰輪500a產(chǎn)生移位而與傳 動(dòng)帶206的表面接觸。惰輪500a進(jìn)一步使傳動(dòng)帶206與從動(dòng)帶輪204接觸。特別是，惰 輪500a使不對(duì)稱(chēng)齒502的傳動(dòng)表面502a部分與不對(duì)稱(chēng)齒404的傳動(dòng)表面404a部分接觸。 因此，在動(dòng)力行程過(guò)程中，接合機(jī)構(gòu)500可迫使傳動(dòng)帶206與從動(dòng)帶輪204協(xié)同作用并將轉(zhuǎn) 矩傳送至所述從動(dòng)帶輪。例如，在動(dòng)力行程過(guò)程中，被傳送的轉(zhuǎn)矩在傳動(dòng)帶206中形成了拉 伸，所述傳動(dòng)帶在與接合機(jī)構(gòu)500協(xié)同作用時(shí)導(dǎo)致不對(duì)稱(chēng)齒502與從動(dòng)帶輪的不對(duì)稱(chēng)齒404 接合并保持接合狀態(tài)。在其它可選實(shí)施例中，接合機(jī)構(gòu)可以是由凸輪傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)、由彈簧傳 動(dòng)的機(jī)構(gòu)和/或電動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)。此外，可使用其它可選的結(jié)構(gòu)將該帶推向從動(dòng)帶輪，例如使 用可沿狹槽或軌道滑動(dòng)的指狀物或滑塊。 圖10示出了在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)106的返回行程過(guò)程中(參見(jiàn)圖5)的帶傳動(dòng)裝置200的 放大平面圖。另一種可選方式是，圖10還可表示處于慣性運(yùn)動(dòng)構(gòu)型下的帶傳動(dòng)裝置。慣性 運(yùn)動(dòng)構(gòu)型可能出現(xiàn)在從動(dòng)帶輪204旋轉(zhuǎn)過(guò)快而無(wú)法與傳動(dòng)帶206接合的情況下。在該實(shí)施 例中，接合機(jī)構(gòu)500脫離接合，例如處于縮回位置，從而使得傳動(dòng)帶206可相對(duì)于從動(dòng)帶輪 204大體上自由地移動(dòng)。特別是，惰輪500a釋放傳動(dòng)帶206以使其與從動(dòng)帶輪204脫離接
9將產(chǎn)生彈性變形或返回其脫離接合狀態(tài)下的半徑或構(gòu)型。 當(dāng)傳動(dòng)帶206以彈性方式返回其原始的，例如在動(dòng)力行程和接合之前的，形狀時(shí)，不對(duì)稱(chēng)齒 502的傳動(dòng)表面502a部分與從動(dòng)帶輪204的不對(duì)稱(chēng)齒404的互補(bǔ)傳動(dòng)表面404a部分分開(kāi)。 因此，在返回行程過(guò)程中，傳動(dòng)帶206可相對(duì)于從動(dòng)帶輪204進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或線性平移，而 不會(huì)將轉(zhuǎn)矩傳送至所述從動(dòng)輪。惰輪400a至400f確保了傳動(dòng)帶206保持大體上被包含在 鄰近預(yù)定傳動(dòng)路徑的位置處的狀態(tài)下，例如圍繞傳動(dòng)帶輪202和從動(dòng)帶輪204。
盡管上面討論的內(nèi)容集中于傳動(dòng)帶輪202和傳動(dòng)帶206的移動(dòng)，但應(yīng)該理解傳 動(dòng)帶輪202a和傳動(dòng)帶206a(參見(jiàn)圖6)可被構(gòu)造以便以往復(fù)方式運(yùn)行。例如，當(dāng)傳動(dòng)帶輪 202a和傳動(dòng)帶206a在動(dòng)力行程過(guò)程中將轉(zhuǎn)矩傳送至從動(dòng)帶輪204時(shí)，傳動(dòng)帶輪202和傳動(dòng) 帶206可在返回行程過(guò)程中相對(duì)于從動(dòng)帶輪204自由移動(dòng)。傳動(dòng)帶輪202a和傳動(dòng)帶206a 可在完成動(dòng)力行程時(shí)開(kāi)始返回行程，而傳動(dòng)帶輪202和傳動(dòng)帶206則可開(kāi)始動(dòng)力行程。
應(yīng)該理解所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解對(duì)本文所述的目前優(yōu)選的實(shí)施例做出的 多種改變和變型。技術(shù)人員可在不偏離本發(fā)明的精神和范圍且不減損其預(yù)期優(yōu)點(diǎn)的情況下 做出這種改變和變型。因此，所附權(quán)利要求書(shū)旨在覆蓋這種改變和變型。
權(quán)利要求
一種被構(gòu)造以便與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)同作用的帶傳動(dòng)裝置，所述帶傳動(dòng)裝置包括被聯(lián)接至所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶輪，其中所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在動(dòng)力行程與返回行程之間平移；經(jīng)由傳動(dòng)帶被聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪的從動(dòng)帶輪，其中所述傳動(dòng)帶包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒，所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒被構(gòu)造以便與被設(shè)置在所述從動(dòng)帶輪上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒協(xié)同作用；和被設(shè)置在與所述傳動(dòng)帶和所述從動(dòng)帶輪大體上相鄰的位置處的接合機(jī)構(gòu)，其中所述接合機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便與所述傳動(dòng)帶協(xié)同作用從而啟動(dòng)所述動(dòng)力行程，且其中所述傳動(dòng)帶在所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪大體上脫離接合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述返回行程包括慣性運(yùn)動(dòng)構(gòu)型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述傳動(dòng)帶輪包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)輪輻齒，所 述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)輪輻齒被構(gòu)造以便與所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒協(xié)同作用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述傳動(dòng)帶輪和所述從動(dòng)帶輪被制成一定 尺寸以便限定出約5. 8比1的傳動(dòng)比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中傳動(dòng)帶是彈性傳動(dòng)帶。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述彈性傳動(dòng)帶包括增強(qiáng)部分，所述增強(qiáng) 部分選自包括以下部件的組群芳綸纖維；鋼絲；和滌綸線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒中的每個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳 動(dòng)齒包括以大體上垂直于所述傳動(dòng)帶的表面的方式被布置的傳動(dòng)表面，且其中所述多個(gè)從 動(dòng)齒中的每個(gè)從動(dòng)齒包括被構(gòu)造以便與相應(yīng)的傳動(dòng)表面接合的從動(dòng)表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳動(dòng)裝置，其中所述接合機(jī)構(gòu)選自包括以下部件的組群 由螺線管傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)和由凸輪傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
9. 一種帶傳動(dòng)系統(tǒng)，所述帶傳動(dòng)系統(tǒng)包括包括傳動(dòng)帶輪的往復(fù)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傳動(dòng)帶輪被構(gòu)造以便提供動(dòng)力行程和返回行程，其中所述傳動(dòng)帶輪包括被設(shè)置在所述傳動(dòng)帶輪的圓周周?chē)亩鄠€(gè)不對(duì)稱(chēng)輪輻齒； 被設(shè)置在遠(yuǎn)離所述傳動(dòng)帶輪的位置處的從動(dòng)帶輪， 其中所述從動(dòng)帶輪包括被設(shè)置在其上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒，且 其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒中的每個(gè)從動(dòng)齒包括從動(dòng)表面；傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶被構(gòu)造以便在所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在所述動(dòng)力行程與所述返回行程之間 轉(zhuǎn)換時(shí)將所述傳動(dòng)帶輪可釋放地聯(lián)接至所述從動(dòng)帶輪，其中所述傳動(dòng)帶包括被設(shè)置在其上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒，且 其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒中的每個(gè)傳動(dòng)齒包括傳動(dòng)表面；禾口 被設(shè)置在與所述傳動(dòng)帶和所述從動(dòng)帶輪大體上相鄰的位置處的接合機(jī)構(gòu)， 其中所述接合機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便與所述傳動(dòng)帶協(xié)同作用從而啟動(dòng)所述動(dòng)力行程，且 其中所述傳動(dòng)帶在所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪大體上脫離接合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述返回行程包括慣性運(yùn)動(dòng)構(gòu)型。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)帶輪在至少單個(gè)位置處被固定 地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)帶輪和所述從動(dòng)帶輪被制成一 定尺寸以便限定出約5.8比1的傳動(dòng)比。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中傳動(dòng)帶是彈性傳動(dòng)帶。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述彈性傳動(dòng)帶包括增強(qiáng)部分，所述增 強(qiáng)部分選自包括以下部件的組群芳綸纖維；鋼絲；和滌綸線。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述接合機(jī)構(gòu)選自包括以下部件的組群 由螺線管傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)械開(kāi)關(guān)和由凸輪傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
16. —種帶傳動(dòng)系統(tǒng)被往復(fù)地聯(lián)接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)帶輪，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便在動(dòng)力行程與返回行 程之間進(jìn)行平移；被固定地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪的傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)的傳動(dòng)齒且其中 所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒中的每個(gè)傳動(dòng)齒包括與帶表面大體上垂直地被布置的傳動(dòng)表面；和經(jīng)由所述傳動(dòng)帶被可釋放地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪的從動(dòng)帶輪，其中所述從動(dòng)帶輪包括 多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒且其中所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒中的每個(gè)從動(dòng)齒包括從動(dòng)表面，所述從動(dòng) 表面被布置以便與所述傳動(dòng)表面協(xié)同作用；其中所述傳動(dòng)帶在整個(gè)所述動(dòng)力行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪協(xié)同地接合，且其中所述 傳動(dòng)帶在整個(gè)所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪脫離接合。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述返回行程包括慣性運(yùn)動(dòng)構(gòu)型。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)帶輪和所述從動(dòng)帶輪被制成一 定尺寸以便限定出約5. 8比1的傳動(dòng)比。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中傳動(dòng)帶是彈性傳動(dòng)帶多層傳動(dòng)帶。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的帶傳動(dòng)系統(tǒng)，其中所述彈性傳動(dòng)帶包括增強(qiáng)部分，所述增 強(qiáng)部分選自包括以下部件的組群芳綸纖維；鋼絲；和滌綸線。
全文摘要
披露了一種被構(gòu)造以便與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)協(xié)同作用的帶傳動(dòng)裝置。所述帶傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶輪，所述傳動(dòng)帶輪被往復(fù)地聯(lián)接至所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使得所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在動(dòng)力行程與返回行程之間進(jìn)行往復(fù)平移；從動(dòng)帶輪，所述從動(dòng)帶輪經(jīng)由傳動(dòng)帶被往復(fù)地聯(lián)接至所述傳動(dòng)帶輪，從而使得所述傳動(dòng)帶包括多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒，所述多個(gè)不對(duì)稱(chēng)傳動(dòng)齒被構(gòu)造以便與被設(shè)置在所述從動(dòng)帶輪上的多個(gè)不對(duì)稱(chēng)從動(dòng)齒協(xié)同作用；和接合機(jī)構(gòu)，所述接合機(jī)構(gòu)被設(shè)置在與所述傳動(dòng)帶和所述從動(dòng)帶輪大體上相鄰的位置處，從而使得所述接合機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以便在所述動(dòng)力行程過(guò)程中與所述傳動(dòng)帶協(xié)同作用，且所述傳動(dòng)帶在所述返回行程過(guò)程中與所述從動(dòng)帶輪大體上脫離接合。
文檔編號(hào)F16H7/06GK101772659SQ200880101498
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者亨利·D·布朗森 申請(qǐng)人:亨利·D·布朗森