[发明专利]装有卷簧缓冲力矩波动的脚踏车轮盘机构

说明书

一种装有卷簧缓冲力矩波动的脚踏车轮盘机构，适用于人力驱动的脚踏车，能够利用安装其内部的卷簧，动态吸收、释放输入的能量，用来缓冲脚踏力输入的波动，从而把输入的脉冲式脚踏力变成相对平稳的力输出，也使得脚部施力柔和，车辆运行平稳。轮盘机构内部设有棘爪，阻止卷簧回弹。脚踏车轮盘机构还设有离合滑动栓，可改变传动线路，切换缓冲传动模式和普通传动模式。本轮盘机构也适用于动力源输出不稳定的传动机构。

技术领域

在机器应用中，各种动力源的输出均有不稳定的现象，尤其是使用人力驱动的脚踏车，输出力矩的波动更明显。降低动力源力矩输出的波动是机械传动过程需要不断改进的技术。

背景技术

现在广泛使用的人力驱动脚踏车，均是通过脚踏板、脚踏拐驱动轮盘然后带动车轮运行，由于人体施力大小的变化、脚踏拐旋转时力臂长短的变化，必然带来力矩输出的波动。

发明内容

本发明目的在于提供一种脚踏车轮盘机构，在传动过程中通过卷簧吸收大力矩输入时的部分能量，然后，在输入力矩小的时候再释放出来，做为驱动力矩的补充，使驱动过程平稳，减小波动。

本发明由三个部分组成：一是脚踏板、脚踏拐、转动栓；二是储能盒，储能盒由内筒、卷簧、外筒三部分组成，卷簧围在内筒外与外筒接合；三是单向离合，通过单向离合器把储能盒外筒和轮盘连接。

为实现力矩输出过程平稳、减小波动的目的，本发明的解决方案是：所述的脚踏车轮盘机构通过脚踏板、脚踏拐、转动栓将源动力矩输入给储能盒内的卷簧，通过卷簧的吸收、释放，再通过单向离合器将力矩平稳的输出给轮盘，驱动车轮。

本发明方案还包括：一是储能盒的内筒上设有棘爪，阻止内筒反向转动，避免机械能反向释放。二是脚踏拐上还设有离合滑动栓，离合滑动栓离开时上述的卷簧发挥作用，缓冲力矩，使力矩平稳输出；离合滑动栓接合时，则传动过程屏蔽掉了卷簧的作用，传动过程与普通自行车轮盘作用相同。

这种发明的优点在于：1、本脚踏车轮盘机构可以通过内设的储能盒卷簧，缓冲输入力矩的大小变化，减小波动，使输出力矩平稳。2、本脚踏车轮盘机构的脚踏拐上设有离合滑动栓，用来保留普通自行车轮盘的功能，因此有两种传动模式选择。

附图说明：

图1是内筒、卷簧、外筒的结构图，图2主要显示两个传动模式的传动线路，图3是本发明的整体图。

具体实施方案

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。

本发明设置了离合滑动栓3，用来实现两种传动模式的转换。

一是用卷簧缓冲力矩波动模式：在离合滑动栓3离开状态时，踏动脚踏板1，带动脚踏拐2、转动栓10、同心轴承20的第二圈11转动，储能盒内筒12转动，卷簧14发生形变，通过卷簧14驱动储能盒外筒6，由于外筒6的转动开启了楔块7，带动单向离合器外环8、轮盘9转动。由于传动过程中有卷簧14的作用，吸收了大力矩输入时的部分能量，在小力矩输入时释放能量作为补充输出，起到了缓冲的作用，也使得人力脚踏时感觉柔和。内筒12上设有棘爪13，与空心中轴17上的棘爪槽16配合，阻止内筒12反转，保证力矩输入过程稳定。

二是普通自行车轮盘模式：在离合滑动栓3接合状态时，踏动脚踏板1，带动脚踏拐2、离合滑动栓3、拨动同心轴承20的第三圈5上的凸柱4，使外筒6转动开启楔块7，带动单向离合器外环8、轮盘9转动。这个传动过程屏蔽了卷簧的作用，与普通自行车轮盘作用相同。

该脚踏车轮盘机构固定在机架19上，空心中轴17与机架19固定连接，同时，空心中轴17的另一侧通过同心轴承20的第四圈15与机架19连接，轮盘通过轴承21与空心中轴17连接，同心轴承20固定在空心中轴17上，而两侧的脚踏板1、脚踏拐2用内轴22连接，再通过轴承18与空心中轴17连接。