專(zhuān)利名稱(chēng):變傳動(dòng)比自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種變傳動(dòng)比自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種周期性變傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)有的自行車(chē)(包括單輪自行車(chē)、雙輪自行車(chē)和三輪腳踏車(chē)等)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由跟踏板曲柄固定連接的主動(dòng)鏈輪、鏈條和通過(guò)棘齒與車(chē)輪連接的傳動(dòng)鏈輪所組成，其傳動(dòng)比是不變的。在輕便自行車(chē)或賽車(chē)中，有附加不同直徑的鏈輪，可以調(diào)擋來(lái)改變傳動(dòng)比，但在調(diào)擋之后的運(yùn)行中，還是保持一定的傳動(dòng)比，所以，現(xiàn)有的所有各種自行車(chē)在運(yùn)行之中，除了調(diào)擋的瞬間之外，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都是實(shí)現(xiàn)恒傳動(dòng)比的傳動(dòng)。但是騎車(chē)人的腿部用力，對(duì)踏板曲柄處于不同角度時(shí)的作用效果不一樣，所以，以恒傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，就不能合理地發(fā)揮騎車(chē)人腿部用力。本實(shí)用新型的目的是改進(jìn)自行車(chē)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)周期性變傳動(dòng)比傳動(dòng)，使踏板曲柄處于不同角度時(shí)有不同的傳動(dòng)比，與騎車(chē)人腿部用力規(guī)律相匹配，從而達(dá)到合理使用人力，提高騎車(chē)的功效。
本實(shí)用新型的目的是以如下方式來(lái)達(dá)到的將主動(dòng)鏈輪制成變弧度曲線(xiàn)型鏈輪，例如橢圓形鏈輪，從而達(dá)到周期性變傳動(dòng)比傳動(dòng)，與騎車(chē)人腿部用力規(guī)律相匹配?；蛘哐b上一套附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如當(dāng)中有一對(duì)橢圓形齒輪嚙合傳動(dòng)，從而達(dá)到周期性變傳動(dòng)比傳動(dòng)，與騎車(chē)人腿部用力規(guī)律相配合。這樣就可合理使用人力，提高騎車(chē)功效，使騎車(chē)時(shí)感到輕快，提高車(chē)速，亦可提高賽車(chē)的比賽記錄。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型原理及其實(shí)施案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的橢圓形鏈輪的實(shí)施案及騎車(chē)人腿部用力的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施案的示意圖。
參照?qǐng)D1，現(xiàn)有自行車(chē)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由圓形主動(dòng)鏈輪(1)、鏈條(2)和圓形傳動(dòng)鏈輪(3)所組成，騎車(chē)人的大腿(c)小腿(b)和踏板曲柄(4)構(gòu)成原動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)c這里略去騎車(chē)人腳板的作用。從力學(xué)上分析，當(dāng)小腿與踏板曲柄垂直時(shí)，腿的作用力線(xiàn)與鏈輪中心的距離最大，所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩也最大；當(dāng)小腿與踏板曲柄成一直線(xiàn)時(shí)，腿的作用力不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩(略去腳板與踏板之間的摩擦力的作用不計(jì))。所以，踏板曲柄處不同角度時(shí)，即使腿的作用力保持不變，而其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩也是不同的。由此可見(jiàn)，在小腿與踏板曲柄不是成垂直時(shí)，尤其是在其接近成直線(xiàn)的區(qū)域，腿的作用效果差，騎車(chē)人白費(fèi)力氣。這是恒定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固有缺點(diǎn)。本實(shí)用新型通過(guò)變傳動(dòng)比傳動(dòng)，來(lái)減小踏板曲柄與小腿接近直接區(qū)域的傳動(dòng)比，減少此時(shí)腿部的用力，即減少騎車(chē)人白費(fèi)力氣同時(shí)仍保持原來(lái)踏板曲柄與小腿成垂直時(shí)的傳動(dòng)比，仍發(fā)揮腿部作用力的積極效果，這樣就使騎車(chē)人腿部用力效果好，感到輕快，提高車(chē)速。
具體實(shí)施方式是把主動(dòng)鏈輪(1)改制成變弧度曲線(xiàn)形鏈輪，使其直徑在踏板曲柄與小腿垂直時(shí)為最大，而在踏板曲柄與小腿成直線(xiàn)時(shí)為最小。比較簡(jiǎn)便的方式是把主動(dòng)鏈輪制成橢圓形(1)，使其長(zhǎng)軸處在受力鏈條的垂直線(xiàn)上時(shí)，踏板曲柄正好與小腿成垂直。根據(jù)自行車(chē)的尺寸規(guī)格和騎車(chē)人腿的長(zhǎng)度可確定出鏈輪(1)的橢圓長(zhǎng)軸與踏板曲柄(4)之間的夾角(φ)。以平均人高度和現(xiàn)有自行車(chē)尺寸規(guī)格計(jì)算，此夾角(φ)約等于座位至橢圓形鏈輪中心連(a)與橢圓形鏈輪(1)中心至傳動(dòng)鏈輪(3)中心連線(xiàn)的夾角(a)加上10～30°。橢圓形鏈輪的橢圓形的短軸與長(zhǎng)軸之比為0.7～0.9。
也可用一個(gè)附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述變傳動(dòng)比傳動(dòng)，例如圖2所示的附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它是靠主動(dòng)橢圓齒輪(5)與被動(dòng)橢圓齒輪(b)之間的嚙合傳動(dòng)而實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比傳動(dòng)，再通過(guò)齒輪(7)來(lái)傳動(dòng)齒輪與鏈輪組合件(8)來(lái)帶動(dòng)鏈條，同樣，應(yīng)當(dāng)使主動(dòng)橢圓齒輪(5)的橢圓長(zhǎng)軸與被動(dòng)橢圓齒輪的短軸成一直線(xiàn)時(shí)，踏板曲柄正好與小腿成垂直。即與上述實(shí)施案的橢圓形鏈輪處于同樣位置，橢圓長(zhǎng)軸與踏板曲柄之間的夾角確是方法相同。橢圓的短軸與長(zhǎng)軸之比為0.75～0.95。
采用橢圓形鏈輪實(shí)施案，傳動(dòng)時(shí)鏈條會(huì)產(chǎn)生輕微的松緊現(xiàn)象，但對(duì)傳動(dòng)無(wú)甚影響，必要時(shí)，可加裝一個(gè)張緊輪(9)來(lái)解決。
權(quán)利要求
1.一種自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由主動(dòng)鏈輪(1)、鏈條(2)和傳動(dòng)鏈輪(3)所組成，其特征是主動(dòng)鏈輪制成變弧度曲線(xiàn)形鏈輪，或者裝有一個(gè)變傳動(dòng)比的附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使主動(dòng)鏈輪(1)與傳動(dòng)鏈輪(3)之間實(shí)現(xiàn)周期性變傳動(dòng)比的傳動(dòng)，與騎車(chē)人腿部用力規(guī)律相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的變弧度曲線(xiàn)形鏈輪為橢圓形鏈輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的橢圓形鏈輪的橢圓形的短軸與長(zhǎng)軸之比0.70～0.90。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的橢圓形鏈輪的橢圓長(zhǎng)軸與踏板曲柄之間的夾角(φ)，約等于座位至橢圓形鏈輪中心連線(xiàn)與橢圓形鏈輪中心至傳動(dòng)鏈輪中心連線(xiàn)的夾角(a)加上10～30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一對(duì)嚙合傳動(dòng)的橢圓形齒輪(5，6)、傳動(dòng)齒輪(7)和齒輪與主動(dòng)鏈輪組合件(8)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的嚙合傳動(dòng)的橢圓形齒輪(5，6)的橢圓形的短軸與長(zhǎng)軸之比為0.75～0.95。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5或6的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的嚙合傳動(dòng)的橢圓形齒輪的主動(dòng)橢圓形齒輪(5)的長(zhǎng)軸與踏板曲柄之間的夾角，約等于座位至主動(dòng)鏈輪組合件(8)中心連線(xiàn)與主動(dòng)鏈輪組合件(8)中心至傳動(dòng)鏈輪中心連線(xiàn)的夾角加上10～30°。
專(zhuān)利摘要
一種變傳動(dòng)比的自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行中可實(shí)現(xiàn)周期性變傳動(dòng)比的傳動(dòng)，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的恒傳動(dòng)比傳動(dòng)所存在的不能合理發(fā)揮騎車(chē)人腿部用力的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型采用橢圓形鏈輪或加裝橢圓齒輪嚙合傳動(dòng)的附加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在行車(chē)過(guò)程中不斷重復(fù)變動(dòng)傳動(dòng)比，與騎車(chē)人腿部用力規(guī)律相配合，合理發(fā)揮腿部用力，從而使騎車(chē)人感到省力、輕快，可提高車(chē)速，亦可提高賽車(chē)的比賽記錄。
文檔編號(hào)B62M9/00GK85201610SQ85201610
公開(kāi)日1986年8月6日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者李庭華 申請(qǐng)人:李庭華導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan