[发明专利]人力车传动装置

说明书

本发明是有关人力车的传动装置。创新在于采用双脚往复踏动方式，同时具备蹬踏驱车后退之功能。

众所周知，普通人力车(自行车、三轮车)的前进，是依靠骑车人的双脚踩动脚踏板及曲柄作圆周运动来提供所需要的动力。根据力学原理，当踏力方向垂直于曲柄时，可以产生较大力矩，人力的利用率较高；而当踏力方向与曲柄重合时，不能产生力矩，力再大也不能作有用功。骑车人在实际骑行时，大部分时间里踏力的方向介于与曲柄的垂直与重合之间。因此，这种踏动方式在利用人力方面，效率不算高。

同时，普通人力车(这里主要指三轮车)的传动装置只能驱车前进。在狭窄的空间需要掉头或退后时，骑车人必须从车座下到地面上来，用双手推动车子。这有时会感觉吃力或不方便，比如：当下雨天路面泥泞或积水时，或者道路虽宽但交通拥挤时，或者车子载重物时等。而且动作迟缓，反应速度慢。

为提高人力车的人力利用率，不断有人在努力。译自日本的《自行车实用手册》(轻工业出版社，1982年3月第一版)第九章第107页提到过椭圆形链轮的应用；英国专利2246986公开了一种曲柄只在约60°范围内上下运动的自行车传动装置(引自《世界发明》第1993年2月第13页，中国专利报出版社)。迄今这两项措施未见普及。就椭圆形链轮而言，当行驶速度较慢或时间不长时，省力效果并不明显，而且容易脱链；后一项措施虽然避免了踏力方向与曲柄重合，但结构复杂，不便于制造维修，骑行也不舒适。

至于具备倒车功能的人力传动装置，本人未见使用与报道。

本发明的目的在于提供一种采用双脚往复踏动，同时具备蹬踏驱车后退功能的人力传动装置。

这种装置利用脚踏板的往复移动，带动两个飞轮产生转矩，转矩经离合装置后传递到车轮，从而驱动人力车前进或后退。

以下结合附图16说明本发明的部件、结构、工作原理和运行方式。

附图16是本发明用于三轮车时的示意图。在附图16中，本发明包括往复踏动机构和力矩传递机构。在往复踏动机构中，脚踏板(1)通过中轴(2)固定在滑动件(3)上，滑动件(3)可沿导轨(4)往复移动。滑动件(3)的两端与链条相连，链条由(501)、(502)、(503)和(504)四段组成，其中(504)段在绕过滑轮(601)后，两端分别连结到滑动件(3)上，(503)段在绕过滑轮(602)后，两端分别通过连结件(24)与链条(501)和(502)段相连。链条(501)和(502)段在分别绕过飞轮(7)后，通过方筒形连结件(24)和U形连结件(15)各自连结到滑动件(3)上。运行中链条(501)段和(502)段只绕飞轮(7)运转而不会接触到滑轮(602)，链条(503)段只绕滑轮(602)运转而不会接触到飞轮(7)。滑轮(601)通过弹簧张紧装置(11)与车架相连。在力矩传递机构中，轴(9)穿过套筒(8)，二者并且能相对转动或轴向移动。飞轮(7)和拨动装置(28)固定在套筒(8)上。在套筒(8)的一端固定安装嵌入式离合装置(41)的主动部份(31)，从动部份(32)固定在轴(9)上。套筒(8)的另一端安装产生倒车功能的离合装置(42)的主动部分(33)，从动部份(34)固定在轴(9)上，过桥传动件(35)用托架支撑。过桥传动件(35)可与从动部份(34)始终保持结合状态，也可仅仅在需要时通过外力使之保持结合。主动部份(33)、从动部份(34)和过桥传动件(35)都是圆锥齿轮(也可以是其他形式的齿轮)。在轴(9)两端安装两个车轮。

当需要骑车前进时，先操纵拨动装置(28)使套筒(8)沿轴向移动，使得嵌入式离合装置(41)的主动部份(31)和从动部份(32)结合。接着向前蹬动一只脚踏板(1)，带动链条运转。链条的运转不仅驱使飞轮(7)旋转，还使得另一只脚踏板(1)只能同时后退。由于嵌入式离合装置(41)处于结合状态，飞轮(7)获得的转动力矩经套筒(8)和嵌入式离合装置(41)后传递给轴(9)，轴(9)获得的转矩将直接驱动车轮转动。由于安装时使两个飞轮(7)的驱动方向相同，因此，当往复踏动脚踏板(1)时，车子将不断前进。

当需要骑车后退时，先操纵拨动装置(28)使套筒(8)沿轴向移动，使得产生倒车功能的离合装置(42)的主动部份(33)与过桥传动件(35)结合，从而得到主动部份(33)与从动部份(34)的间接结合。当蹬动脚踏板(1)时，转矩经该离合装置(42)传递给轴(9)。由于过桥传动件(35)的换向作用，轴(9)的转动方向与车子前进时相反，因此车子将后退。