三向驅(qū)動(dòng)省力自行車的制作方法
【專利摘要】當(dāng)自行車腳踏板在驅(qū)動(dòng)曲柄時(shí)，曲柄在中軸的點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生反向作用力，中軸點(diǎn)的反向作用力與和腳踏板上的正向作用力是相等的，根據(jù)這個(gè)特性我設(shè)計(jì)了一種“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”?！叭蝌?qū)動(dòng)省力自行車”的特征是：當(dāng)腳踩自行車某一邊的腳蹬時(shí).6曲柄帶動(dòng)7正反向力驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，7正反向力驅(qū)動(dòng)桿的左端壓住2正向受力軸承上，當(dāng)2正向受力軸承的力傳遞到3正向齒輪，以及8反向受力曲柄定位孔的力傳遞到4反向齒輪時(shí)，3正向齒輪就會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，4反向齒輪就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，與4反向齒輪固定鏈接的9驅(qū)動(dòng)臂上的10驅(qū)動(dòng)臂軸承就驅(qū)動(dòng)11驅(qū)動(dòng)鏈帶，由于3正向齒輪和4反向齒輪的齒牙是相嚙合的，兩個(gè)齒輪各自受到的驅(qū)動(dòng)力會(huì)相聚到9驅(qū)動(dòng)臂上，因此可以使自行車省力百分之三十左右。
【專利說明】三向驅(qū)動(dòng)省力自行車
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及到自行車領(lǐng)域，具體地說是一種“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”。
【背景技術(shù)】:
[0002]在現(xiàn)有的自行車領(lǐng)域中，自行車騎行起來比較費(fèi)力，而“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”可以使自行車省力百分之三十左右。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本發(fā)明的技術(shù)方案是在于提供一種“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”，該自行車采用正、反、下三個(gè)作用力共同驅(qū)動(dòng)的方式，詳細(xì)說明如下:
[0004]見圖7 (a)，曲柄的a點(diǎn)與d點(diǎn)是垂直狀態(tài)，曲柄的d點(diǎn)可以驅(qū)動(dòng)左邊的阻力物體，當(dāng)a點(diǎn)的力傳遞到曲柄的d點(diǎn)時(shí)，曲柄的a、d兩點(diǎn)向左右兩邊同時(shí)驅(qū)動(dòng)阻力物體，當(dāng)曲柄的a點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，產(chǎn)生行走軌跡的橢圓周線長(zhǎng)度是16.5的單位；
[0005]見圖7 (b):曲柄的a點(diǎn)與d點(diǎn)是垂直狀態(tài)，曲柄的右邊是將被驅(qū)動(dòng)的阻力物體，曲柄的d點(diǎn)的左邊有物體阻擋，當(dāng)曲柄的a點(diǎn)向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度驅(qū)動(dòng)阻力物體時(shí)，產(chǎn)生行走軌跡的圓周線長(zhǎng)度是21，42的單位；
[0006]見圖7 (c):21.42-16.5 = 4.92 單位，16.5/21.42 = 0.77，也就是說在同樣驅(qū)動(dòng)力的作用下，雙向驅(qū)動(dòng)的方式比單向驅(qū)動(dòng)的方式行走軌跡少了 4.92的單位，0.77就意味著省力的效果為百分之二十三。
[0007]見圖8(a)，這是一個(gè)用彈性鋼條組合成的兩邊開叉的鉗子，它左右兩邊鋼條的彈性相等，曲柄的下端d點(diǎn)定位在左邊鋼條相應(yīng)位置上,上端曲柄的a點(diǎn)會(huì)受到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力；
[0008]見圖8(b)，鋼條的左邊被支撐物體頂住了，當(dāng)曲柄的a點(diǎn)受到250克的壓力時(shí)，右邊的鋼條才會(huì)從靜止的狀態(tài)變成被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)向右移動(dòng)；
[0009]見圖8(c)，鋼條的兩邊都沒有支撐物，當(dāng)曲柄的a點(diǎn)受到200克的壓力時(shí)，左右兩邊的鋼條就已經(jīng)從靜止的狀態(tài)變成被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)向左右兩邊移動(dòng)；
[0010](200克/250克=0.8為百分之二十)，從兩種驅(qū)動(dòng)情況分析，以雙向驅(qū)動(dòng)的方式就可以比單向驅(qū)動(dòng)的方式省力百分之二十。除此以外，由于雙向驅(qū)動(dòng)又比單向驅(qū)動(dòng)可以少運(yùn)行百分之二十三的軌跡，僅從數(shù)據(jù)上看，合計(jì)可以省力百分之四十左右。
[0011]見圖9:當(dāng)自行車腳踏板受到重量為h的驅(qū)動(dòng)力后，曲柄a點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)力就會(huì)傳遞到b點(diǎn)，b點(diǎn)受到下面物體c點(diǎn)的支撐就會(huì)產(chǎn)生向左的驅(qū)動(dòng)力，如果把c點(diǎn)的支撐方也利用起來，那么這三個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)力同時(shí)驅(qū)動(dòng)自行車時(shí)，就可以使自行車騎行起來非常省力。
[0012]零件名稱及編號(hào):1正向齒輪軸，2正向受力軸承，3正向齒輪，4反向齒輪，5反向齒輪軸，6曲柄，7正反向力驅(qū)動(dòng)桿，8反向受力曲柄定位孔，9驅(qū)動(dòng)臂，10驅(qū)動(dòng)臂軸承，11驅(qū)動(dòng)鏈帶，12驅(qū)動(dòng)鏈帶固定點(diǎn)，13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪，14左右鏈帶轉(zhuǎn)換輪，15正向齒輪軸定位孔，16反向齒輪軸定位孔，17車架，18轉(zhuǎn)換鏈帶環(huán)繞輪，19飛輪，20轉(zhuǎn)換鏈帶。[0013]見圖3、圖4、圖5，3正向齒輪與4反向齒輪的齒牙相嚙合，它上面有I正向齒輪軸，2正向受力軸承；4反向齒輪上面有5反向齒輪軸和8反向受力曲柄定位孔，并與9驅(qū)動(dòng)臂固定鏈接-J正反向力驅(qū)動(dòng)桿的左端壓在2正向受力軸承上，右端與6曲柄固定鏈接，它定位在8反向受力曲柄定位孔上；9驅(qū)動(dòng)臂的一端裝有10驅(qū)動(dòng)臂軸承，軸承上裝有11驅(qū)動(dòng)鏈帶，另一端與4反向齒輪固定鏈接；12驅(qū)動(dòng)鏈帶固定點(diǎn)與17車架固定鏈接；13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪在車架的后軸位置上，上面饒有1.8圈以上的11驅(qū)動(dòng)鏈帶；14左右鏈帶轉(zhuǎn)換輪上裝有20轉(zhuǎn)換鏈帶；15正向齒輪軸定位孔和16反向齒輪軸定位孔中裝有左右兩邊的I正向齒輪軸和5反向齒輪軸，兩個(gè)齒輪軸以空心軸套實(shí)心軸的方式使得左右兩邊的齒輪軸在同一個(gè)圓心上；18轉(zhuǎn)換鏈帶環(huán)繞輪與13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪在同一個(gè)圓心上并相互固定鏈接，上面饒有1.8圈以上的20轉(zhuǎn)換鏈帶；19飛輪可以使得11驅(qū)動(dòng)鏈帶在受力時(shí)驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)，在回轉(zhuǎn)時(shí)不受車輪的制約；20轉(zhuǎn)換鏈帶可以使得左右兩邊的11驅(qū)動(dòng)鏈帶產(chǎn)生往返式運(yùn)動(dòng)，從而滿足驅(qū)動(dòng)車輪的需求。
[0014]見圖2、圖3:當(dāng)腳踩自行車某一邊的腳蹬時(shí).6曲柄帶動(dòng)7正反向力驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，7正反向力驅(qū)動(dòng)桿的左端壓在2正向受力軸承上，當(dāng)2正向受力軸承的力傳遞到3正向齒輪，以及8反向受力曲柄定位孔的力傳遞到4反向齒輪時(shí)，3正向齒輪就會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，4反向齒輪就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，與4反向齒輪固定鏈接的9驅(qū)動(dòng)臂上的10驅(qū)動(dòng)臂軸承就驅(qū)動(dòng)11驅(qū)動(dòng)鏈帶。
[0015]當(dāng)7正反向力驅(qū)動(dòng)桿在驅(qū)動(dòng)3正向齒輪和4反向齒輪時(shí)，2正向受力軸承產(chǎn)生順時(shí)針的左下移動(dòng)軌跡，8反向受力曲柄定位孔會(huì)出現(xiàn)逆時(shí)針的右下移動(dòng)軌跡，由于在腳踏板驅(qū)動(dòng)的起點(diǎn)位置時(shí)，正是驅(qū)動(dòng)力離開I正向齒輪軸和5反向齒輪軸最遠(yuǎn)的地方，這樣就避免了現(xiàn)有自行車在踩踏時(shí)遇到的死點(diǎn)現(xiàn)象，消除了驅(qū)動(dòng)力被抵消的問題。
[0016]由于3正向齒輪和4反向齒輪的齒牙是相嚙合的，兩個(gè)齒輪各自受到的驅(qū)動(dòng)力會(huì)匯集到9驅(qū)動(dòng)臂上，又因?yàn)?1驅(qū)動(dòng)鏈帶的一端固定在12驅(qū)動(dòng)鏈帶固定點(diǎn)上，因此會(huì)產(chǎn)生兩邊鏈帶的長(zhǎng)度的同時(shí)變換，從而增加了雙倍的驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。而13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪中儲(chǔ)備了1.8圈以上的鏈帶，當(dāng)左邊6曲柄完成一次單邊驅(qū)動(dòng)時(shí)，11驅(qū)動(dòng)鏈帶可以達(dá)到驅(qū)動(dòng)飛輪1.8圈的轉(zhuǎn)動(dòng)需求，同時(shí)在右邊的18轉(zhuǎn)換鏈帶環(huán)繞輪的1.8圈以上的鏈帶儲(chǔ)備也可以滿足其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)需求。
[0017]由于“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”是兩邊對(duì)稱的結(jié)構(gòu)以往復(fù)的方式驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)左邊的腳蹬向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，右邊的腳蹬受到20轉(zhuǎn)換鏈帶的反向拉動(dòng)而作向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)右邊的腳蹬向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，左邊的腳蹬受到20轉(zhuǎn)換鏈帶的反向拉動(dòng)而作向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0018]見圖2:在a、b、C、d、e、f中看到:7正反向力驅(qū)動(dòng)個(gè)桿左邊與2正向受力軸承的相交點(diǎn)始終保持著基本相同的角度；8反向受力曲柄定位孔與2正向受力軸承在同時(shí)逐漸向下時(shí)，它們之間始終在同一水平線上；此外這里直接受到驅(qū)動(dòng)力的是2正向受力軸承，而8反向受力曲柄定位孔受到的是反向作用力的驅(qū)動(dòng)，因此它本身不會(huì)增加驅(qū)動(dòng)的阻力，相反它會(huì)把反向作用力轉(zhuǎn)換到9驅(qū)動(dòng)臂上；同理:當(dāng)8反向受力曲柄定位孔與2正向受力軸承在同時(shí)逐漸向下時(shí)，也不會(huì)增加阻力，并且也會(huì)把受到的壓力轉(zhuǎn)換到9驅(qū)動(dòng)臂上。由此可見:結(jié)合圖7、8、9雙向驅(qū)動(dòng)省力的說明，因此這種三向驅(qū)動(dòng)方式至少可以使自行車省力百分之三十。
[0019]本說明書附圖的圖解是按普通自行車實(shí)際比例來繪制的，在實(shí)際尺寸的比例中，當(dāng)單邊腳踏板完成一次驅(qū)動(dòng)時(shí)，11驅(qū)動(dòng)鏈帶可以被拉動(dòng)的長(zhǎng)度為50公分左右，以飛輪的直徑為10公分計(jì)算，可以驅(qū)動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)1.6圈，左右兩邊各自完成一次的驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)三圈左右，完全達(dá)到現(xiàn)有自行車的傳動(dòng)比的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]圖1，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車左右兩邊結(jié)構(gòu)的正視圖；
[0021]圖2，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車的主要結(jié)構(gòu)部件運(yùn)行狀態(tài)示意圖；
[0022]圖3，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車各結(jié)構(gòu)的編號(hào)及工作原理圖；
[0023]圖4，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車架與結(jié)構(gòu)部件位置示意圖；
[0024]圖5，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車結(jié)構(gòu)部件的立體圖和平面俯視圖；
[0025]圖6，三向驅(qū)動(dòng)省力自行車主要結(jié)構(gòu)立體示意圖；(另作摘要附圖)
[0026]圖7、8、9，省力原理說明圖；
具體實(shí)施方案:
[0027]當(dāng)腳踩自行車某一邊的腳蹬時(shí).6曲柄帶動(dòng)7正反向力驅(qū)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，7正反向力驅(qū)動(dòng)桿的左端壓在2正向受力軸承上，右端壓在8反向受力曲柄定位孔上，當(dāng)2正向受力軸承的力傳遞到3正向齒輪，以及8反向受力曲柄定位孔的力傳遞到4反向齒輪時(shí)，3正向齒輪就會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，4反向齒輪就會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)，與4反向齒輪固定鏈接的9驅(qū)動(dòng)臂上的10驅(qū)動(dòng)臂軸承就驅(qū)動(dòng)11驅(qū)動(dòng)鏈帶。
[0028]由于3正向齒輪和4反向齒輪的齒牙是相嚙合的，兩個(gè)齒輪各自受到的驅(qū)動(dòng)力會(huì)匯集到9驅(qū)動(dòng)臂上，又因?yàn)?1驅(qū)動(dòng)鏈帶的一端固定在12驅(qū)動(dòng)鏈帶固定點(diǎn)上，因此會(huì)產(chǎn)生兩邊鏈帶的長(zhǎng)度的同時(shí)變換，從而增加了雙倍的驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。而13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪中儲(chǔ)備了
1.8圈以上的鏈帶，當(dāng)6曲柄完成一次單邊驅(qū)動(dòng)時(shí)，11驅(qū)動(dòng)鏈帶可以達(dá)到驅(qū)動(dòng)飛輪1.8圈的轉(zhuǎn)動(dòng)需求，同時(shí)另一邊的18轉(zhuǎn)換鏈帶環(huán)繞輪的1.8圈以上的鏈帶儲(chǔ)備也可以滿足其相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)需求。
[0029]由于“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”是兩邊對(duì)稱往復(fù)式驅(qū)動(dòng)的，兩邊的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和方式完全相同，又由于19飛輪可以使20轉(zhuǎn)換鏈帶自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)左邊的腳蹬向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，右邊的腳蹬受到轉(zhuǎn)換鏈帶的反向拉動(dòng)而作向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)右邊的腳蹬向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，左邊的腳蹬受到轉(zhuǎn)換鏈帶的反向拉動(dòng)而作向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”在結(jié)構(gòu)方式上是左右兩邊對(duì)稱的，工作過程上是通過20轉(zhuǎn)換鏈帶使得左右兩邊的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行往復(fù)式驅(qū)動(dòng)的。
2.“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”主要的部件和連接方式是: 3正向齒輪與4反向齒輪的齒牙相嚙合，它上面有I正向齒輪軸，2正向受力軸承；4反向齒輪上面有5反向齒輪軸和8反向受力曲柄定位孔，并與9驅(qū)動(dòng)臂固定鏈接；7正反向力驅(qū)動(dòng)桿的左端壓在2正向受力軸承上，右端與6曲柄固定鏈接，它定位在8反向受力曲柄定位孔上，定位孔上裝有軸承；9驅(qū)動(dòng)臂的一端裝有10驅(qū)動(dòng)臂軸承，軸承上裝有11驅(qū)動(dòng)鏈帶，另一端與4反向齒輪固定鏈接；12驅(qū)動(dòng)鏈帶固定點(diǎn)與17車架固定鏈接；13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪在車架的后軸位置上，上面饒有1.8圈以上的11驅(qū)動(dòng)鏈帶；14左右鏈帶轉(zhuǎn)換輪上裝有20轉(zhuǎn)換鏈帶；15正向齒輪軸定位孔和16反向齒輪軸定位孔中裝有左右兩邊的I正向齒輪軸和5反向齒輪軸，它們以空心軸套實(shí)心軸的方式使得左右兩邊的齒輪軸在同一個(gè)圓心上；18轉(zhuǎn)換鏈帶壞繞輪與13驅(qū)動(dòng)鏈帶環(huán)繞輪在同一個(gè)圓心上并相互固定鏈接。
3.“三向驅(qū)動(dòng)省力自行車”是根據(jù)反向作用力特征原理而設(shè)計(jì)的，其基本特征是: (1)，7正反向力驅(qū)動(dòng)個(gè)桿左邊與2正向受力軸承的相交點(diǎn)始終保持著基本相同的角度； (2)，8反向受力曲柄定位孔與2正向受力軸承在同時(shí)逐漸向下時(shí)，它們之間始終在同一水平線上； (3)，2正向受力軸承是直接受到驅(qū)動(dòng)力的部位，而8反向受力曲柄定位孔受到的是反向作用力的驅(qū)動(dòng)； (4)，當(dāng)8反向受力曲柄定位孔與2正向受力軸承在同時(shí)逐漸向下時(shí)，支撐點(diǎn)受到的力也不會(huì)給正向驅(qū)動(dòng)增加阻力。
4.在車架上的15正向齒輪軸定位孔和16反向齒輪軸定位孔中裝有左右兩邊的I正向齒輪軸和5反向齒輪軸，它們以空心軸套實(shí)心軸的方式使得左右兩邊的齒輪軸在同一個(gè)圓心上。
【文檔編號(hào)】B62M11/02GK103661757SQ201210355688
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】王維民 申請(qǐng)人:王維民