专利名称：可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种动力机械，特别是一种传动效率较高的动力机械。
背景技术：
中国发明专利申请，申请号200810044287. 2，申请人覃国君、谭朝春于2008年4月 21日申请的名为“自驱式无动力车辆”，公开了一种传动效率较高的动力机械，用来作为车 辆的动力或其它动力，有若干串接的四杆机构，一根曲轴的曲拐形成曲柄，曲柄的端部与一 根连杆一端活动连接，连杆另一端与一套摇杆装置活动连接，所述摇杆装置另一端与机架 活动铰接形成摆动中心，以摆动中心作为一固接在摇杆端部上的弧形齿轮的转动中心，弧 形齿轮与一个小齿轮间歇往复啮合，与齿轮同轴的大齿轮按设定方向传递扭矩，所述扭矩 带动另一串接的四杆机构的曲轴，以此承接上述结构，最后一级传动机构形成的扭矩作为 驱动车辆或其它装置的动力，该装置巧妙地利用杠杆装置增长力臂，所以在着力点只须施 加较小的力在另一端就能获得较大的力矩。上述装置如按传统结构，最关键的是摇杆绕机架上铰接点转动的角度，如摇杆转 角较大，则与之固接的弧形齿轮每次带动小齿轮转动的角度则较大，从而减小了转动的间 隙时间，使转动更连续平稳。然而按申请所采用的结构形式，四杆机构中的摇杆受结构的限 制，每次转角不会很大，如申请所获得的转角为22°，每次只有5. 9齿接触，即曲轴每转一 圈只能驱动与弧形齿轮相啮合的小齿轮5. 9齿，这样运转的停顿间隙太大，使运动不平稳， 波动太大，这个缺陷应该得到改正。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服公知技术缺点，曲轴每转一圈使小齿轮获得更 大的转动角度，从而使该装置获得更加平稳无波动的传动。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车 辆，有若干组串接的传动机构，每一传动机构内有一组并接的四杆机构，所述四杆机构均与 一曲轴相连，曲轴的一组曲拐形成四杆机构的曲柄，曲柄一端与连杆相连，有一套摇杆装 置，所述摇杆装置的另一端与机架活动铰接形成摆动中心，以摆动中心作为一固接在摇杆 上的弧形齿轮的转动中心，弧形齿轮与一个小齿轮间歇往复啮合，与小齿轮同轴的大齿轮 按设定方向传递扭矩，所述扭矩带动另一串接的传动机构内的曲轴，最后一级传动机构形 成的扭矩带动负载，其特别之处在于摇杆及连杆之间接入一个长度可改变的结构，通过连 杆控制该结构的伸缩，摇杆的一端与该机构相连。进一步的方案为所述长度可改变的结构为多组平行四边形机构。采用上述方案，摇杆的摆动角度较公知技术有增加，从而弧形齿轮绕摆动中心转 动的角度增加，所带动的小齿轮能转更大的角度，从而使传动装置传动效率提高，传动更平 稳，实现了本发明的目的。下面结合图示及实施例对方案作更详细的说明。
图1为增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆的原理图；图2为可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆一个传动环节的结构俯视图；图3为图2中A-A截面图；图4为计算摇杆摆角的简图；图5为计算多组平行四边形收缩长度的简图。
具体实施例方式如图1所示包括若干串接的传动机构，本实施例为三组，每一组里有一根曲轴，曲 轴的三个曲拐分别与三个四杆机构相接，三个四杆机构的未端有一共同的动力输出轴，所 述的输出轴与下一组串接的曲轴相连，作为下一曲轴的动力来源，以此类推。详细的具体说明包括，如以第一组传动机构为例，传动机构的首端为曲轴1，曲轴 1上有一组曲拐，具体说来有三个曲拐2，3，4均勻地分布在轴向范围内，在径向是分布在 360°内，间隔为120°，所述的三个曲拐分别与一组并联四杆机构相接，四杆机构上与曲拐 活动相接的各是一组连杆5，6，7，即曲拐2与连杆5，曲拐3与连杆6，曲拐4与连杆7，连杆 5,6,7的另一端各与一个可伸缩的构件8，9，10活动连接，如连杆5与构件8，连杆6与构件 9，连杆7与构件10，构件的另一端各与一个摇杆装置11，12，13相接，如构件8与摇杆11， 构件9与摇杆12，构件10与摇杆13，摇杆的另一端接有一弧形齿14，15，16，如摇杆11上 固接有弧形齿14，摇杆12上固接弧形齿15，摇杆13上固接弧形齿16，而弧形齿各与一组 小齿轮17，18，19啮合，如弧形齿14与小齿轮17啮合，弧形齿15与小齿轮18啮合，弧形齿 16与小齿轮19啮合，而小齿轮各与一个大齿轮20，21，22固接，如小齿轮17与大齿20，小 齿轮18与大齿21，小齿轮19与大齿22，小齿轮与大齿轮绕同一轴心旋转，而小齿轮是活套 在轴23上，大齿轮均各通过一个超越离合装置与轴23相接，只传递给定方向的扭矩，而反 方向打滑，获得扭矩的轴23通过一个齿轮传动系统24将动力传递给下级动力机构的曲轴， 如曲轴25，由曲轴25带动相应的四杆机构，又将动力传递给由曲轴26相连的四杆机构，最 后由轴27将动力输出。与公知技术不同的是，在一组传动机构中，所涉及的四杆机构中的连杆，如连杆5， 6，7并未直接与摇杆相接，按技术方案连杆与一个长度可改变的结构相连，并控制该构件， 本实施例的与连杆相连的构件为多组可伸缩的平行四边形机构，即构件由多个串连的平行 四边形组成，其组成包括每两片的中间交叉在一起并铰接，其端部再与另一组两交叉片的 端部铰接，以此形成的四边平行并可拉长或收缩，在所形成的多组串接的平行四边形中一 组连杆5，6，7的一端与最外端的平行四边形铰接，铰接点为28，29，30，该平行四边形的另 一铰接点31，32，33与机架铰接，当最外端的平行四边形在与之活动相连的杆5或6或7作 用时，该平行四边形拉长或压缩，导致后面的一组平行四边形拉长或压缩，从而带动摇杆向 前或后退。以多组可伸缩的平行四边形机构与摇杆相连的具体结构如图3所示，图示中描绘 出一根摇杆与所连接的可伸缩平行四边形机构，以最外边的一组为例，图示中，包括与一个 曲拐相连的连杆5，连杆5的另一端与多组平行四边形铰接，铰接点为28，与28相邻的铰接
4点31与机架连接，其余的铰接点34，35，36，37通过销与机架上的导槽38配合，在导槽内 运动，或34，35，36不与导槽配合，摇杆11 一端与最后端的一个平行四边形的铰链连接，另 一端与机架上的一根销活动连接，形成摆动中心39，以摆动中心形成一弧形齿14的转动中 心，弧形齿与小齿轮17啮合，小齿轮17与大齿20同轴，大齿20内装有超越离合装置，以确 定方向向轴23传递扭矩。图示中摇杆11的虚线表示另一极限位置，两个极限位置之间形成夹角，该夹角越 大，弧形齿14在一个方向上转动的角度越大，带动更多小齿轮17的齿转动，在图示中，标号 40的点为曲轴的转动中心，与曲轴曲拐相连的连杆5 —方面绕曲拐2的转动中心转动，同 时曲拐2又绕曲轴的中心40转动，因此连杆5作平面运动，并且绕铰接点28作摆动，当连 杆5在曲拐2的带动下作平面运动时，设曲轴作顺时针方向转动转一圈为360°，则在一个 0° -180°的范围内连杆5给第一个平行四边形作用的是拉力，因此多组平行四边形整体 长度增长，摇杆11在增长的四边形作用下向左绕摆动中心转动，直到一个极限位置，而在 180° -360°的范围内，连杆5给第一个平行四边形作用的是推力，于是整个平行四边形构 件压缩，摇杆11处在虚线位置，由于压缩，摇杆11可以向右摆到极限位置，从而尽可能地增 加摇杆11绕摆动中心39转动的角度，这与公知技术中连杆固定长度所带来的效果不同。举一个具体的结构计算，如图4所示的简图，在机构中设摇杆长200mm，平行四边 形的收缩长度为IOOmm在Δ ABC中，AB、AC为摇杆长度，并分别代表摇杆的两极限位置，收缩长度为BC，则 通过Rt Δ ADC中
SinLDAC= =0.25 200/.ZDAC=Hj0.·. ΖΑ = 28·8°则Z A就是摇杆的摆角，如果改变BC的值，即改变多组平行四边形组收缩长度，就 可以改变Z Α，在上述不改变摇杆长度，仅改变BC值，如设BC为120mm或140mm，根据上式， 则可求得Z A = 35°或Z A = 41°，即表示在不改变其它结构的长度，仅改变平行四边形 组的收缩长度，就使摇杆得到较大的摆角，从上可知，增大摆角，即可增大弧形齿与小齿的 啮合齿数，使传动效率更高，传动更平稳。如图5所示，平行四边形组的收缩长度与结构有关，设每一单个平行四边形收缩 长度为λ mm，平行四边形的个数为n，收缩长度设为LJUL= (η-2) λ (mm)。对比公知技术中，摇杆长为550mm，所获得的摆角才仅22°，所以本方案的进步是
显著的。图2的结构图表示了图1原理图中一组四杆机构及其与曲轴连接的构件图，例如 与曲轴1连接的平行四边形机构，与公知技术不同的是本实施例的曲轴1有三个曲拐2，3， 4，三个曲拐各与一组并联的平行四边形装置相接，改进的目的在于曲轴旋转一周的360° 范围内，每一时刻都有摇杆作用力给小齿轮，从而使整个运动更平稳，运动更连续。本发明的可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，在原公知技术的基础上改进了技 术方案增大了摇杆的摆角，使弧形齿能以更多的啮合作用给小齿轮，从而提高了整个机构的机构效率，运动更加平稳、连续，因此这是一个有益的发明。
权利要求
可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，有若干组串接的传动机构，每一传动机构内有一组并接的四杆机构，所述四杆机构均与一曲轴相连，曲轴的一组曲拐形成四杆机构的曲柄，曲柄一端与连杆相连，有一套摇杆装置，所述摇杆装置的另一端与机架活动铰接形成摆动中心，以摆动中心作为一固接在摇杆上的弧形齿轮的转动中心，弧形齿轮与一个小齿轮间歇往复啮合，与小齿轮同轴的大齿轮按设定方向传递扭矩，所述扭矩带动另一串接的传动机构内的曲轴，最后一级传动机构形成的扭矩带动负载，其特征在于摇杆及连杆之间接入一个长度可改变的结构，通过连杆控制该结构的伸缩，摇杆的一端与该机构相连。
2.根据权利要求1所述的一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，其特征在于所 述长度可改变的结构为多组平行四边形机构。
3.根据权利要求2所述的一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，其特征在于多 组可伸缩的平行四边形机构，构件由多个串连的平行四边形组成，其组成包括每两片的中 间交叉在一起并铰接，其端部再与另一组两交叉片的端部铰接。
4.根据权利要求3所述的一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，其特征在于在 所形成的多组串接的平行四边形中一组连杆(5)，(6)，(7)的一端与最外端的平行四边形 铰接，铰接点为(28)，(29)，(30)，该平行四边形的另一铰接点(31)，(32)，(33)与机架铰 接。
5.根据权利要求4所述的一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，其特征在于多 组平行四边形上的铰接点(34)，(35)，(36)，(37)通过销与机架上的导槽(38)配合，在导 槽内运动，或(34)，(35)，(36)不与导槽配合，摇杆(11) 一端与最后端的一个平行四边形的 铰链连接，另一端与机架上的一根销活动连接，形成摆动中心(39)，以摆动中心形成一弧形 齿(14)的转动中心，弧形齿与小齿轮(17)啮合，小齿轮(17)与大齿(20)同轴，大齿(20) 内装有超越离合装置。
6.根据权利要求1所述的一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，其特征在于若 干串接的传动机构，每一组里有一根曲轴，曲轴的三个曲拐分别与三个四杆机构相接，三个 四杆机构的未端有一共同的动力输出轴，所述的输出轴与下一组串接的曲轴相连。
全文摘要
一种可增大摇杆摆角的自驱式无动力车辆，本申请在中国专利申请200810044287.2，名称为“自驱式无动力车辆”的基础上在摇杆及连杆之间接入一个长度可改变的结构，通过连杆控制该结构的伸缩，摇杆的一端与该伸缩机构相连，所述长度改变的结构为多组平行四边形机构，使该机构传动更平稳，机械效率更高。
文档编号B62M15/00GK101920757SQ20101018949
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者李明秀, 胥冬平, 覃国君, 郝创业 申请人:覃国君;郝创业;胥冬平