一種高效驅動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高效驅動裝置，包括動力機構、動力傳遞機構和動力輸出機構，所述動力傳遞機構包括軸盤，所述軸盤上設有通孔，通孔內設有中軸，所述動力機構包括設在中軸上的驅動板，驅動板為兩塊，分別為第一驅動板和第二驅動板，第一驅動板與第二驅動板通過中軸軸接在軸盤的同一側。本發(fā)明具有可在不改變驅動輪和從動輪之間傳動比的情況下，提升30%的功率輸出量，并且結構簡單，穩(wěn)定可靠，在制造成本上也較低。
【專利說明】一種高效驅動裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械領域，尤其涉及一種凸輪驅動設備，具體是指一種高效驅動裝置。

【背景技術】
[0002] 眾所周知，目前的驅動裝置多數(shù)為耗能裝置，一般是通過電動機、柴油機等將功率 輸出，實現(xiàn)能量的轉換，但對于比較傳統(tǒng)的人力傳動機構而言，如何提高功率傳輸率，降低 人力輸出成本，是一個值得深究的問題。
[0003] 例如，自行車作為一種代步工具，被人們廣泛使用，騎自行車不僅僅環(huán)保，還具有 很好的健身作用。目前市場上較好的自行車品牌化嚴重，如寶馬、悍馬、捷安特等等品牌價 格較高，這些品牌的自行車之所以賣得高，是因為車身質量較好，如果單純從人體能量輸出 角度將，這些自行車的能量轉換，提高功率的輸出依然是通過調整鏈輪的大小比例來實現(xiàn)， 這樣帶來的問題就是增加了自行車的成本。
[0004] 目前的自行車驅動方式是采用腳踏曲柄與大鏈輪是一個整體部件，腳踏曲柄轉動 一周，大鏈輪轉動一周，然后通過鏈條驅動自行車后輪中軸上的小鏈輪實現(xiàn)傳動，小鏈輪驅 動自行車后輪轉動，基于這種結構自行車的設計，如果想提高自行車的速度，只能調節(jié)大鏈 輪和小鏈輪之間的傳動比。
[0005] 此外，不僅僅是在自行車領域，所有通過這種鏈條、皮帶等利用大小輪調整傳輸比 的驅動機構在目前發(fā)展形勢下，在不改變結構如自行車結構，已經無法進一步提高輸出效 率。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種高效驅動 裝置，該驅動裝置可在不改變驅動輪和從動輪之間傳動比的情況下，提升30%的功率輸出 量，并且結構簡單，穩(wěn)定可靠，在制造成本上也較低。
[0007] 本發(fā)明的技術解決方案是，提供如下一種高效驅動裝置，包括動力機構、動力傳遞 機構和動力輸出機構。
[0008] 進一步改進，一種高效驅動裝置，所述動力傳遞機構包括軸盤，所述軸盤上設有通 孔，通孔內設有中軸。采用本技術方案，主要提供傳動中動力的傳輸，經外界的動力通過中 軸傳遞給動力裝置，使之產生加速。
[0009] 進一步改進，所述動力機構包括設在中軸上的驅動板，驅動板為兩塊，分別為第一 驅動板和第二驅動板，第一驅動板與第二驅動板通過中軸軸接在軸盤的同一側。采用本技 術方案，兩塊驅動板可實現(xiàn)交替運動，實現(xiàn)不間斷性的提高輸出功率，兩塊驅動板結構基本 一致，都是通過設置在驅動板上的中軸孔與中軸連接，并且第一驅動板和第二驅動板都能 在中軸上轉動，為提高轉速輸出提供必要技術條件。
[0010] 進一步改進，所述第一驅動板上設有第一臺階軸，第一臺階軸上軸接有第一棘爪； 第二驅動板上設有第四臺階軸，第四臺階軸上軸接有第二棘爪，所述第一臺階軸上還軸接 有第一連接板，第一連接板末端軸接有第二連接板，第一連接板與第二連接板之間設有第 二臺階軸；所述第四臺階軸上接有第三連接板，第三連接板末端軸接有第四連接板，第三連 接板與第四連接板之間設有第五臺階軸。采用本技術方案，通過臺階軸與連接桿的連接，為 后續(xù)的滾動軸承繞在凸輪滾動提供技術支持，并將動力通過連接桿傳遞給驅動板，利用棘 爪傳給驅動軸套，然后傳遞給大鏈輪，實現(xiàn)軸盤與大鏈輪之間的傳動比大于1，提高輸出速 度。
[0011] 進一步改進，所述軸盤上位于通孔的兩側對稱設有第三臺階軸和第六臺階軸，第 二連接板末端與第三臺階軸軸接，第四連接板末端與第六臺階軸連接，所述第一驅動板和 第二驅動板上均設有復位拉簧，所述復位拉簧分別為第一復位拉簧和第二復位拉簧，第一 復位拉簧的一端與第二驅動板連接，第一復位拉簧的另一端與第三臺階軸連接；第二復位 拉簧的一端與第一驅動板連接，第一復位拉簧的另一端與第六臺階軸連接。利用復位拉簧 主要是實現(xiàn)當滾動軸承沿著凸輪最高點向最低點滾動時的復位，便于滾動軸承始終緊緊貼 合在凸輪外輪廓的工作面上，確保動力輸出穩(wěn)定。
[0012] 進一步改進，所述第一臺階軸上設有供第一棘爪復位的第一復位扭簧；第二臺階 軸上設有供第二棘爪復位的第二復位扭簧，所述第一驅動板上設有用于固定第二復位拉簧 的第一掛簧銷，第二驅動板上設有用于固定第一復位拉簧的第二掛簧銷，所述第二臺階軸 和第五臺階軸上均設有滾動軸承。采用本技術方案，可較為穩(wěn)定的固定復位彈簧利用滾動 軸承沿著凸輪外輪廓工作面滾動，實現(xiàn)動力轉換和傳輸，利用凸輪的輪廓結構實現(xiàn)動力的 提升。
[0013] 進一步改進，所述動力傳遞機構還包括設在中軸上與棘爪相配合的驅動軸套，驅 動軸套上設與棘爪相配合的棘輪。采用本技術方案，將動力機構產生的加速運動通過棘輪 和棘爪的作用，進行傳遞，并且兩個棘輪和實現(xiàn)交替加速。
[0014] 進一步改進，所述動力機構還包括設在軸盤上有棘爪的對側的凸輪，凸輪的外輪 廓面為奇數(shù)個凹凸交替的凸輪工作面，所述滾動軸承與凸輪的外輪廓面在同一平面上，且 滾動軸承沿著凸輪的外輪廓面滾動。采用本技術方案，之所以采用奇數(shù)個，以梅花狀的五個 凸出與凹陷結構為例，第一驅動板和第二驅動板分別經歷了五次由凹陷處向凸出處運動的 過程，共計十次這種動作，完成加速運動，所以，實現(xiàn)自行車的加速運行，提高效率，利用該 裝置作用，即實現(xiàn)了大鏈輪的轉速明顯高于腳踏曲柄的轉速，速度可提升30%以上。
[0015] 進一步改進，所述動力輸出機構包括設在驅動軸套上的大鏈輪，所述大鏈輪設在 遠離棘爪的一側。采用本技術方案，大鏈輪作為本機構的最終輸出端，本機構應用在自行車 中時，通過鏈條與自行車后輪上的小鏈輪連接。
[0016] 進一步改進，所述軸盤外還設有外殼體，外殼體兩側分別設有第一法蘭盤和第二 法蘭盤，凸輪上遠離棘爪的一側與第一法蘭盤相接，大鏈輪與驅動軸套之間設有第二法蘭 盤。采用本技術方案，利用該外殼體對內部的各部分起到保護作用，并起到支撐作用。
[0017] 采用本技術方案的有益效果：可在不改變驅動輪和從動輪之間傳動比的情況下， 提升30%的功率輸出量，并且結構簡單，穩(wěn)定可靠，在制造成本上也較低。當該驅動裝置可 應用在自行車上，大大提高自行車的行駛速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明驅動裝置的結構示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明與凸輪配合使用時的結構示意圖。
[0020] 圖3為驅動軸體部分的結構示意圖。
[0021] 圖4為驅動軸套的結構示意圖。
[0022] 圖5為外殼體結構示意圖。
[0023] 圖6為第一法蘭盤和凸輪配合關系結構示意圖。
[0024] 圖7為第二法蘭盤結構示意圖。
[0025] 圖8為大鏈輪結構示意圖。
[0026] 圖中所示：1、軸盤，2、中軸，3、第一驅動板，4、第二驅動板，5、第一臺階軸，6、第一 棘爪,7、第四臺階軸，8、第二棘爪，9、第一連接板，10、第二連接板，11、第二臺階軸，12、第三 連接板，13、第四連接板，14、第五臺階軸，15、第三臺階軸，16、第六臺階軸，17、第一復位拉 簧，18、第二復位拉簧，19、第一復位扭簧，20、第二復位扭簧，21、第一掛簧銷，22、第二掛簧 銷，23、滾動軸承，24、驅動軸套，25、棘輪槽，26、大鏈輪，27、凸輪，28、外殼體，29、第一法蘭 盤,30、第二法蘭盤。

【具體實施方式】
[0027] 為便于說明，下面結合附圖，對發(fā)明的高效驅動裝置做詳細說明。
[0028] 如圖1至圖8中所示，一種高效驅動裝置，包括動力機構、動力傳遞機構和動力輸 出機構。
[0029] 所述動力傳遞機構包括中軸2,中軸2上套裝有軸盤1，所述軸盤1為菱形扁平板 狀，且菱形的四個角均設有倒圓角，菱形的中心位置設有通孔，通孔套裝在中軸2上。
[0030] 所述動力機構包括位于軸盤1的同一側的中軸2上套裝的兩塊驅動板，分別為第 一驅動板3和第二驅動板4,如圖1中所示，第一驅動板3位于第二驅動板4底部，第一驅動 板3和第二驅動板4結構相同，均為矩形扁平板狀，且倒圓角后為跑道形，第一驅動板3與 中軸2連接的一端設有中軸2孔，并與中軸2之間為軸接，第一驅動板3的另一端設有第一 掛簧銷21和第一棘爪6,第一掛簧銷21在第一棘爪6的上方布置，第一棘爪6與第一驅動 板3之間通過第一臺階軸5軸接，第一棘爪6可在第一臺階軸5上轉動，且第一臺階軸5與 第一棘爪6之間還設有第一復位扭簧19,第一臺階軸5上還套裝有第一連接板9,第一連接 板9的末端通過第二臺階軸11接有第二連接板10,第二連接板10末端通過第三臺階軸15 與軸盤1相接，第二連接板10可在第三臺階軸15上轉動，第三臺階軸15上還設有第一復 位拉簧17,第一復位拉簧17的另一端與第二驅動板4上設置的第二拉簧銷連接，第二驅動 板4的結構與第一驅動板3的結構相同，兩者以中軸2為基準呈軸對稱方式布置在中軸2 上，第二驅動板4與中軸2連接的一端設有中軸2孔，并與中軸2之間為軸接，第二驅動板 4的另一端設有第二掛簧銷22和第二棘爪8,第二棘爪8位于第二掛簧銷22的上方，第二 棘爪8與第二驅動板4之間通過第四臺階軸7軸接，第二棘爪8可在第四臺階軸7上轉軸， 且第四臺階軸7與第二棘爪8之間設有第二復位扭簧20,同樣，第二臺階軸11上還套裝有 第三連接板12,第三連接板12的末端通過第五臺階軸14接有第四連接板13,第四連接板 13末端通過第六臺階軸16與軸盤1相接，第四連接板13可在第六臺階軸16上轉動，第六 臺階軸16上還設有第二復位拉簧18,第二復位拉簧18的另一端與第一驅動板3上設置的 第一拉簧銷連接，即： 第一驅動板3和第二驅動板4、第一掛簧銷21和第二掛簧銷22、第一棘輪和第二棘輪、 第一連接板9和第三連接板12、第二連接板10和第四鏈接板、第一臺階軸5和第四臺階軸 7、第三臺階軸15和第六臺階軸16、第二臺階軸11和第五臺階軸14、第一復位拉簧17和第 二復位拉簧18、第一復位扭簧19和第二復位扭簧20均以中軸2為基準成軸對稱方式布置。
[0031] 在第二臺階軸11和第五臺階軸14上均設有滾動軸承23,以軸盤1為分界點，在沒 有棘輪一側的中軸2上套裝有第一法蘭盤29,第一法蘭盤29靠近軸盤1的一側設有凸輪 27,凸輪27上凹凸數(shù)量為奇數(shù)個，該處采用五個為例；在設有棘輪一側的中軸2上還套有驅 動軸套24,驅動軸套24為階梯軸狀凸臺，靠近軸盤1的凸臺側壁上設有與棘輪相配合的棘 輪槽25。
[0032] 所述動力輸出機構包括遠離軸盤1的凸臺上通過螺釘接有大鏈輪26,一般情況 下，靠近軸盤1的凸臺直徑大于遠離軸盤1的凸臺直徑。
[0033] 該裝置外還設有外殼體28,起到支撐作用，外殼體28為兩端開口的直筒狀結構， 便于安裝，其中一側上接有第一法蘭盤29,另一側接有第二法蘭盤30,第二法蘭盤30位于 大鏈輪26與外殼體28之間，大鏈輪26位于外殼體28外側。
[0034] 該裝置應用在自行車上，中軸2的兩端部設有腳踏曲柄。
[0035] 該裝置的使用工作原理如下： 如圖所示：大鏈輪26通過三個螺釘與驅動軸套24連接在一起，連接強度高；第二法蘭 盤30與中軸2之間設有軸承，第二法蘭盤30位于大鏈輪26與驅動軸套之間，并通過四個螺 釘鏈接在外殼體28上；為了防止臺階軸上裝配的連接板、棘爪以及軸承的脫落，在臺階軸 上設置擋圈，值得注意的是，驅動軸套上的棘輪槽25與棘爪緊靠，并且棘爪位于棘輪槽25 內，凸輪27此處采用五組，并通過五個螺釘鏈接在第一法蘭盤29上，第一法蘭盤29通過四 個螺釘與外殼體28相連，凸輪27的外輪廓形狀類似于梅花狀，第二臺階軸11和第五臺階 軸14上設有的滾動軸承23與凸輪27外輪廓位于同一平面上，并且滾動軸承23在凸輪27 轉動過程中，沿著凸輪27的外輪廓滾動運行。
[0036] 使用過程中，將腳踏曲柄沿著圖中箭頭方向轉動，帶動固定在中軸2上的第二法 蘭盤30和軸盤1轉動，從而在第二法蘭盤30的作用下，帶動凸輪27轉動，從而使位于凸輪 27輪廓上的滾動軸承23沿著凸輪27運動，該裝置包括兩套驅動系統(tǒng)，分別是第一驅動板3 上連接的滾動軸承23和第二驅動板4上連接的驅動軸套，當?shù)谝或寗影?上的滾動軸承23 位于凸輪27的凹陷最低點時，第二驅動板4上的滾動軸承23位于對側凸輪27的凸出最高 點，凸輪27的繼續(xù)轉動，迫使第一驅動板3上的滾動軸承23沿著凸輪27的輪廓由最低點 向最高點滑動，同時，第二驅動板4上的滾動軸承23在第二復位拉簧18的作用下，迫使?jié)L 動軸承23沿著凸輪27的輪廓由最高點向最低點滑動，屬于復位的過程，兩個驅動板交替進 行該運動，腳踏曲柄驅動中軸2即可完成轉動。
[0037] S卩：腳踏曲柄帶動軸盤1轉動，軸盤1分別帶動第二連接板10和第四連接板13運 動，第二連接板10通過第一連接板9帶動第一驅動板3,從而帶動位于第一驅動板3上的第 一棘爪6運動，然后通過棘爪與棘輪槽25的相互作用，帶動驅動軸套24轉動，最終帶動安 裝在驅動軸套24上的大鏈輪26轉動，同理，第二驅動板4的傳動與第一驅動板3相同，兩 者交替實現(xiàn)驅動。
[0038] 腳踏曲柄轉動一周，兩個緊貼在凸輪27外輪廓面上的滾動軸承23運動一周，而在 凸輪27外輪廓面即工作面上轉動時，軸盤1上的第一驅動板3和第二驅動板4分別由凸輪 27的凹陷處向凸出處滾動和由凸輪27的凸出處向凹陷處滾動，以五個凹凸交替出現(xiàn)的梅 花狀凸輪27為例，第一驅動板3和第二驅動板4分別經歷了五次由凹陷處向凸出處運動的 過程，共計十次這種動作，完成加速運動，所以，實現(xiàn)自行車的加速運行，提高效率，利用該 裝置作用，即實現(xiàn)了大鏈輪26的轉速明顯高于腳踏曲柄的轉速，速度可提升30%以上。
[0039] 在上述實施例中，對本發(fā)明的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本發(fā)明的發(fā)明構 思下，仍可做出很多變化。如棘輪槽25可以是一個棘輪等，在此，應該說明，在本發(fā)明的發(fā) 明構思下所做出的任何改變都將落入本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種高效驅動裝置，其特征是：包括動力機構、動力傳遞機構和動力輸出機構。
2. 根據(jù)權利要求1所述的高效驅動裝置，其特征是：所述動力傳遞機構包括軸盤（1)， 所述軸盤（1)上設有通孔，通孔內設有中軸（2)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的高效驅動裝置，其特征是：所述動力機構包括設在中軸（2)上 的驅動板，驅動板為兩塊，分別為第一驅動板（3)和第二驅動板（4)，第一驅動板（3)與第二 驅動板（4)通過中軸（2)軸接在軸盤（1)的同一側。
4. 根據(jù)權利要求3所述的高效驅動裝置，其特征是：所述第一驅動板（3)上設有第一臺 階軸（5)，第一臺階軸（5)上軸接有第一棘爪（6);第二驅動板（4)上設有第四臺階軸（7)，第 四臺階軸（7 )上軸接有第二棘爪（8 )，所述第一臺階軸（5 )上還軸接有第一連接板（9 )，第一 連接板（9)末端軸接有第二連接板（10)，第一連接板（9)與第二連接板（10)之間設有第二 臺階軸（11);所述第四臺階軸（7 )上接有第三連接板（12 )，第三連接板（12 )末端軸接有第 四連接板（13)，第三連接板（12)與第四連接板（13)之間設有第五臺階軸（14)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的高效驅動裝置，其特征是：所述軸盤（1)上位于通孔的兩側對 稱設有第三臺階軸（15)和第六臺階軸（16)，第二連接板（10)末端與第三臺階軸（15)軸接， 第四連接板（13)末端與第六臺階軸（16)連接，所述第一驅動板（3)和第二驅動板（4)上均 設有復位拉簧，所述復位拉簧分別為第一復位拉簧（17)和第二復位拉簧（18)，第一復位拉 簧（17)的一端與第二驅動板（4)連接，第一復位拉簧（17)的另一端與第三臺階軸（15)連 接；第二復位拉簧（18)的一端與第一驅動板（3)連接，第一復位拉簧（17)的另一端與第六 臺階軸（16)連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的高效驅動裝置，其特征是：所述第一臺階軸（5)上設有供第一 棘爪（6 )復位的第一復位扭簧（19 );第二臺階軸（11)上設有供第二棘爪（8 )復位的第二復 位扭簧（20 )，所述第一驅動板（3 )上設有用于固定第二復位拉簧（18 )的第一掛簧銷（21)， 第二驅動板（4)上設有用于固定第一復位拉簧（17)的第二掛簧銷（22)，所述第二臺階軸 (11)和第五臺階軸（14)上均設有滾動軸承（23)。
7. 根據(jù)權利要求2所述的高效驅動裝置，其特征是：所述動力傳遞機構還包括設在中 軸（2)上與棘爪相配合的驅動軸套（24)，驅動軸套（24)上設與棘爪相配合的棘輪（25)。
8. 根據(jù)權利要求6所述的高效驅動裝置，其特征是：所述動力機構還包括設在軸盤（1) 上有棘爪的對側的凸輪（27)，凸輪（27)的外輪廓面為奇數(shù)個凹凸交替的凸輪工作面，所述 滾動軸承（23)與凸輪（27)的外輪廓面在同一平面上，且滾動軸承（23)沿著凸輪（27)的外 輪廓面滾動。
9. 根據(jù)權利要求1所述的高效驅動裝置，其特征是：所述動力輸出機構包括設在驅動 軸套（24)上的大鏈輪（26)，所述大鏈輪設在遠離棘爪的一側。
10. 根據(jù)權利要求7、8或9所述的高效驅動裝置，其特征是：所述軸盤（1)外還設有外 殼體（28),外殼體（28)兩側分別設有第一法蘭盤（29)和第二法蘭盤（30),凸輪（27)上遠 離棘爪的一側與第一法蘭盤（29)相接，大鏈輪（26)與驅動軸套（24)之間設有第二法蘭盤 (30)。
【文檔編號】B62M1/32GK104118519SQ201410342045
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】魏恒德 申請人:魏恒德