专利名称：往复式齿轮箱驱动装置的制作方法
技术领域：
往复式齿轮箱驱动装置技术领域本发明涉及用于活动式座凳驱动自行车和三轮车或类似车轮的驱动装置， 更特别地涉及一种往复式齿轮箱增速驱动装置，可与传统自行车和三轮车以脚 踏板为驱动装置有机结合统一起来，协调配合一起使用。.此驱动装置可使骑车 者轻快而舒适的方式驱动。
技术背景自行车作为一种简便的交通工具，己经与人们的日常生活紧密相连，随着人们对自行车的需求，同时对自行车的要求也越来越高，从1816年法国出现第 一辆木头固定式座凳自行车，摘自《机械创新设计》，发展至今，将近200年的历史，自行车己经得到很大改进和更新。例如用脚踏单动力单速自行车，发展成用脚踏单动力的两个大小直径双链轮，通过前后链条换档器,使链条可啮合 多个不同直径的单飞轮进行转动，可进行多速变换，从而带动车轮前进。但是， 无论车速如何变换，传统固定式座凳自行车都是单动力，依靠踏脚板作驱动， 如果脚不踏自行车就无法前进，而且这种多速固定式座凳自行车，由于增加链轮和飞轮的前后换档器，尤其是后部链条沿后部换档器"S"形曲线走向转动， 因此摩擦阻力增加，踏起来就费力一点。长期以来，传统固定式座凳自行车确实给人们的出行带来很大方便，它不 需要油耗和电能，有利环保。但是随着时代发展和科技进步，人们对自行车这个简便的交通工具提出更高标准和要求，长期以来人们一直渴望解决由骑车 者既是使用者，又能利用本身体重作为能量，驱动自行车向前行驶，同时人们 也一直渴望，能利用弹簧具有输出能量的特性，驱动自行车向前行驶。如果这 两个问题都能得到解决，可以说，这个发明将对人们的出行带来极大方便。 发明内容本发明的目的在于，提供一种座凳可上下活动的自行车和三轮车，踏起来 率度比原来更快、更轻松的往复式齿轮箱驱动装置。本发明的目的是这样实现的往复式齿轮箱驱动装置，位于前后车轮中间 的座凳正中下方，在座凳下方通过与其固定连接的紧固螺栓套圈，牢固连接导 轨轴的上部顶端，导轨轴由上中下三段组成，上段前面是"圆弧"形曲面与后 面"1"字形平面组成结合体，中间段较长，上面设置有圆孔，由圆柱销与弹簧 靠山固定连接，这样座凳、导轨轴和弹簧靠山三者组合,制成一体，简称"三者 一体"。导轨箱和箱盖螺纹连接，位于座凳下方，箱内容纳承导件四只滚动滑轮面， 与导轨轴上段的接触表面是"圆弧"形曲面和"1"字形平面相配合，在承导 件中间设置有上下两组四根互相平行垂直圆销轴，轴上左右两边设置有轴套；在箱体外用垫圈和开口销串在轴尾圆孔里锁定；后面上下两根圆销轴，固定在 箱体两边圆孔里；前面上下两根圆销轴，安装在箱体两边有长方形的孔里，可 以前后移动，箱体外轴的左右设置有四只螺母,焊接连接在箱体上,作四只支头螺 栓的靠山，四只支头螺栓上设置有四只锁紧螺母;运动件导轨轴上段与承导件四 只滚动滑轮面，精密配合、平稳往复上下运动。座凳锁和锁轴位于导轨箱盖上方，螺纹连接，圆柱形锁轴分成两段，可在 锁座孔里前后移动，头部粗短有凹槽，尾部细长有圆孔。圆柱形支架上端支撑导轨箱，下端连接齿轮箱,中间设置有密封环，均是螺 纹连接;支架上端左右两边,焊接连接两根螺栓，与车身后支架固定连接，圆柱形 支架内容纳弹簧和弹簧靠山，导轨轴串在弹簧中间。长圆形压缩弹簧的上端活动连接弹簧靠山，下端活动连接齿轮箱，中间设 置有垫圈，以齿轮箱面作为弹簧受力的支撑面，弹簧被压縮在支架内，当座凳 上的载荷大于弹簧的最大工作压力时，座凳通过"三者一体"的弹簧靠山就向 下挤压弹簧，向下运动到下限，这时座凳下的紧固螺栓套圈，碰到导轨箱盖而停 止运动;当座凳上的载荷重量,小于弹簧被压縮的最小工作压力时，这时处于下限 的弹簧就向上顶着弹簧靠山向上运动，运动到上限时，弹簧靠山上面碰到导轨 箱底座而停止运动;只要座凳上的载荷发生忽轻忽重的变化，"三者一体"就会发 生上下往复运动。导轨轴的下段较短，是前后两面齿条，直接插入铝合金齿轮箱，与对称的 前后左右，两组三级棘轮机构齿轮系中第一级低齿轮啮合，同轴中的高齿轮啮合 第二级低齿轮，同轴中的高齿轮啮合第三级低齿轮，输出轴方榫头连接左右方 榫眼链轮，用垫圈、螺母固定。后花盘上车轮右边安装有主飞轮和右飞轮，螺纹连接，中间设置有垫圈隔 开，互不干扰，通过啮合的主链条和右链条，分别对应啮合主链轮和右链轮， 沿顺时针方向转动；花盘左边安装有左飞轮，螺纹连接，通过啮合的左链条对 应啮合左链轮，沿逆时针方向转动；三只飞轮通过花盘上钢丝连接后车轮。下面将用本发明的结构特点和作用关系，对它的有益效果进行详细分析说明。设圆柱形压縮弹簧自由总长Ho是355毫米,钢丝直径d是3.5毫米，外径 D是28毫米，中径D2是24.5毫米，总圈数m是37圈，有效工作圈数n是35 圈，弹簧材料是碳素弹簧钢;求:弹簧压縮55毫米放在圆柱形支架内的最小工作 压力是多少？向下再压縮100毫米，共压縮155毫米时的最大工作压力是多少？ 极限变形量和极限工作压力是多少？剪切弹性模量G=78500 N/mm2 。求出弹簧刚度P' : P' =G'd4/8D23* n = 78 5 00 X 3 . 54 / 8 X 24 . 53 X 35 = 2. 86N/腿求出最小压縮行程R是55毫米时的工作压力，是P^F,P' =55 X 2.86 =157 N，化成公斤是16公斤。求出最大压縮行程F2是155毫米时的工作压力是P^F2'P' =155 X 2.86 =443 N，化成公斤是45公斤。根据弹簧设计时还应考虑，在最大载荷作用下各圈之间，仍应有一定的间 距S i，保证此时弹簧仍有弹性。间距S ,的大小推荐为S 1=0. ld》0. 2腿 根据要求极限间距S ,=0. ld =0. 1 X 3. 5二0. 35毫米 最小安全节距是t=d+ S 1=3. 5+0. 35=3. 85毫米工作有效圈数35圈时的最小安全高度是Ha二n t=35X3. 85=135毫米 两端各并紧1圈并磨平，则实际极限高度是H3二Ha+2d^35+7442毫米 弹簧极限变形量F3=Ho- H3=355-142=213毫米 弹簧的极限载荷P3=F3 P' =213X2. 86二609N 通过计算，最大工作变形量小于极限变形量，弹簧安全可靠。 设骑车者体重一般为65公斤，座凳和导轨轴等重量忽略不计，当骑车者 坐在座凳上处于运动下限，用右脚从上踏到底，左脚不踏，这时右脚下有一个 反作用力向上，利用弹簧处于下限155毫米，向上弹性力最大是45公斤，同时 再利用手柄扶持力，用脚向下蹬踏，作人体向上运动，这样既为主链轮带来驱 动力，又为人体向上运动带来方便，同时又为弹簧的弹性力，作用在右链轮上带 来驱动力；上升速度越快，作用力越强，上升到100毫米，弹簧靠山上面碰到 导轨箱底座而停止运动；这时车速在弹簧作用力下得到提速，这时骑车者处于 上限，弹簧处于压縮55毫米时的高度，最小弹性力16公斤，骑车者利用自重 65公斤减去弹性力16公斤，再减去手和脚，支撑在自行车上的重量约为15公斤， 剩34公斤压力向下运动，运动到100毫米时，紧固螺栓套圈碰到导轨箱盖而停 止运动；这时车速再次得到提速，根据平时踏传统自行车经验，两只脚交替踏， 用力3至10公斤，就足以让传统自行车较快速度，约每小时10公里前进，现 在直接把弹性力和自重压力，通过导轨轴作用在增速齿轮箱里，将会产生预料不 到的技术效果；而且导轨轴无论处于上升，还是下降运动，始终能保持其中一只 链轮转动工作，达到了在设计时所要求的目的齿轮箱在运转过程中起上下互 补作用，效率达100%。作为一种优选方案，本发明的驱动装置，可采用对称的前 后左右两组三级棘轮机构增速齿轮系。本发明装置不仅有益效果明显，而且能量取之不尽，用之不竭，同时本驱 动装置结构简单，运转精确可靠，解决了人们长期以来，渴望解决的技术难题， 使活动式座凳自行车踏起来速度比原来传统固定式座凳自行车更快、更轻松。
以下结合附图对本发明做进一步说明 图l是本发明结构总体示意图； 图2是图1的俯视图；图3是能量传递连接装置和能量控制装置结构剖视图； 图4是驱动元件导轨轴(件23)和弹簧靠山(件16)连接结构断面图； 图5是运动件在承导件内连接活动关系示意图； 图6是图5的俯视图；图7是驱动装置处于运动下限时的结构示意图； 图8是弹簧(件15)工作图；图9是导轨轴两面齿条与齿轮箱内两组棘轮机构齿轮系啮合关系结构示意图；图10是图9的俯视图；图11是齿轮箱内后面左边一组棘轮机构(件49， 51)工作原理结构剖视图；图12是动力传动装置连接关系结构示意图；图13是三个飞轮(件12， 13, 14)在花盘(件30)上的连接排列关系示意图；图14是驱动装置处于运动下限时的结构示意图； 图15是驱动装置处于运动上限时的结构示意图；图16是往复式齿轮箱驱动装置，设置在活动式座凳三轮车上的结构总体示 意图；图17是活动式座凳三轮车上的三只飞轮(件12， 13， 14)在花盘(件70)上的连接排列关系示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的最佳实施例，进行详细描述。 在发明中活动式座凳18自行车的设置可以有二轮，也可以有三轮，四轮或更多车轮。根据本发明的往复式齿轮箱驱动装置，按装在二轮自行车座凳18下的前轮 W1和后轮W2中间区，由车架100连接齿轮箱17底座，由前支架90连接齿轮箱 17上面，由后支架19连接圆柱形支架29上部左右螺栓44，均是螺纹连接，确保 驱动装置安全使用；座凳18可以上下活动，增加了左右两个动力装置，右链轮 7和左链轮8，连同用脚踏的右边主链轮6共同组成具有三个动力的活动式座凳 18自行车。图l示出了具有三个动力(6， 7， 8)驱动车轮向前行驶的总体结构示 意图。图2是图1的俯视图，示出了三动力(6， 7， 8)驱动车轮转动的连接结构示 意图。座凳18是骑车者坐在上面进行驾驶的座位，座凳18上面具有载荷作用， 座凳18下方设置有与其螺纹连接的紧固螺栓套圈22，与驱动件导轨轴23上段 顶端螺纹连接。如图3所示。驱动元件导轨轴23分成三段，上段前面是"圆弧"形曲面，后面是"l"字形平面的结合体，中段是较长的圆柱体，上面设置有圆孔，通过圆柱销26与弹簧靠山16固定连接，下段较短，设置有前后两面齿条(24,25);这样座凳18 和导轨轴23、弹簧靠山16三者组合，制成一体，简称"三者一体"。图3和图4 示出了 "三者一体"的结构示意图。图3所示，导轨箱盖21上方设置有锁座41，螺纹连接，锁轴42可在锁座 41孔内前后移动，它由轴42头和轴42尾组成，轴42头粗圆，头部有凹槽，它 的高度高于紧固螺栓28处于下限时的高度，细长轴42尾有圆孔，便于识别凹 槽方位；座凳18不需要作上下运动时，用手捏住轴尾42向后移动，让轴头42 凹槽卡在紧固螺栓28中间横杆上，可控制"三者一体"作上下运动，要恢复"三 者一体"作上下运动时，可把锁轴42向前移动，让凹槽卡在锁座41架上。座凳18下方设置有长方形导轨箱20和箱盖21，螺纹连接，导轨箱20和箱 底座69焊接而成，箱体20内容纳上下两组四根互相平行垂直圆销轴37，轴37 上设置有滚动滑轮(31， 32， 33， 34)和轴套38，轴套38起调整滑轮(31， 32， 33， 34)左右和固定作用，滚动滑轮(31， 32， 33， 34)在箱体20内的位置与 导轨轴23配合的中心位置对准确定后，就用轴套38放在滚动滑轮(31， 32， 33， 34)两边，量好尺寸一起放入长方形箱体20内，两边距离顶足，不让其左 右有间隙。图5和图6所示。前面上下两只滚动滑轮(31， 33)内径中间，设置有滚动体轴承35，在滑 轮(31， 33)内径左边，设置有突起作轴承35靠山，内径右边设置有凹槽放置 孔用弹性挡圈36，作固定轴承35，滑轮(31， 33)的承导面是"圆弧"形曲面， 与导轨轴23上段"圆弧"形曲面配合；后面上下两只滚动滑轮(32， 34)直接 采用滚动轴承(32， 34)作滑轮，不仅起着滚动体作用，而且本身代替了承导 件，是"1"字形平面；上下两组导轨承导面(31， 32， 33， 34)，与运动件导 轨轴23上段接触表面配合起来，能很好地限制运动件23和座凳18的转动。后面上下两根圆销轴37，设置固定在箱体20两边圆孔里，活动连接，前面 上下两根圆销轴37设置在箱体20两边长方形孔里，可前后移动，前面上下轴 37的左右设置对称的四只螺母120作靠山，焊接在上下左右箱体20两侧，分别 对称设置有四只锁紧螺母IIO，连接在四只支头螺栓130上，螺栓130连接在螺 母120靠山里，并对准前面上下两根圆销轴37中心；由于在四只靠山螺母120 安装了可调整的四只支头螺栓130和锁紧螺母110，因此移动导轨箱20用后面 承导面(32， 34)作基准，用四只支头螺栓130可调整前面上下两根轴37前后 距离，调整好后旋紧四只锁紧螺母IIO，四只支头螺栓130就不会发生串动，可 使运动件导轨轴23作上下直线垂直运动，并能保证四只承导面(31， 32， 33， 34) 与运动件导轨轴23保持良好接触；另外，承导件(31,32,33,34)和运动件23 磨损后，还能随时调整间隙；导轨箱20外伸出的圆销轴37尾部有圆孔，用垫圈 39、开口销40固定。图7示出了圆柱形支架29上端支撑导轨箱20，并与箱底座69螺纹连接， 下端连接齿轮箱17,中间设置有密封环45，防止灰尘进入和漏油，均是螺纹连 接，圆柱形支架29上端设置有左右焊接连接的螺栓44，便于固定连接车身后支 架19，支架29内设置有能量功能的弹簧15，弹簧15上端与弹簧靠山16活动 连接，下端与铝合金齿轮箱17中间设置有垫圈47，活动连接，防止弹簧15对 铝合金齿轮箱17的磨损，弹簧15被压縮在弹簧靠山16与齿轮箱17之间，导 轨轴23串在弹簧15中间，上下两头都串出弹簧15和支架29。从图7实施例可以看出，当座凳18上的载荷重量大于弹簧15被压縮的最 大工作压力时，导轨轴23上的弹簧靠山16就从上向下挤压弹簧15，使导轨轴 23向下运动，运动到下限，座凳18下的紧固螺栓套圈22，碰到导轨箱盖21就 停止运动；当座凳18上的载荷重量小于弹簧15的最小工作压力时，处于下限 时的弹簧15弹性力最大，弹簧15上端就顶着弹簧靠山16向上运动，"三者一 体"中的弹簧靠山16碰到导轨箱底座69就停止运动，只要座凳18上的载荷重 量不断发生忽轻忽重的变化，导轨轴23上段就会在导轨箱20内承导面(31， 32， 33， 34)作不断的忽上忽下运动，这座凳18上发生忽轻忽重的交变载荷，变化 速度越快，作用在"三者一体"上的频率也越快，反之则慢。图8示出了作为驱动能量之一的弹簧15工作图，其中弹簧15自由总长是 355毫米，外径28毫米，中径24.5毫米，簧钢丝直径3. 5毫米，总圈数n,是 37圈，有效工作圈数n是35圈，钢材是碳素弹簧钢;其中弹簧15被压縮在支架 29内，弹簧靠山16与齿轮箱17之间的弹簧15最小工作行程55毫米，根据计 算所对应的最小工作压力是157牛顿，合16公斤，弹簧15压縮之后长度是300 毫米；当弹簧15最大工作行程155毫米时，根据计算，所对应的最大工作压力 是443牛顿，合45公斤，这时弹簧15压縮之后长度是200毫米；根据计算， 弹簧15极限工作行程213毫米，所对应的极限工作压力是609牛顿，合62公 斤，这时弹簧15压縮之后长度是142毫米。另外，自由弹簧15长度、内径、外径、簧钢丝直径和导轨轴23长短等， 可根据骑车者身高、体重，根据导轨轴23直径和圆柱形支架29内径，在一定 范围内灵活选取，材质可选合金弹簧钢。图9示出了根据本发明的只用了一个机械传动装置导轨轴23，直接插入齿 轮箱17，前后两面齿条(24， 25)，与齿轮箱17中对称的前后左右两组三级中的 第一级棘轮机构低齿轮(48， 49)啮合，被两个低齿轮(48， 49)夹在中间， 由导轨轴23上下直线运动转换为旋转运动的力矩，第一级同轴中的高齿轮 (50， 51)与第二级中的低齿轮(52， 53)啮合；同轴中的高齿轮(54， 55) 与第三级中的低齿轮(56， 57)啮合；同轴中的输出轴方榫头(58， 59)，连 接设置有左右方榫眼的链轮(7， 8)，再用垫圈、螺母固定；以高齿轮为主动轮， 低齿轮为从动轮，可使齿轮速比成倍增加；并逐级传递旋转运动的力矩。另外，为了减少齿轮之间磨损，齿轮箱17内存有润滑油；灌注润滑油时打开导轨箱盖21，旋紧齿轮箱17底部螺孔的螺旋塞96，润滑油从导轨箱20孔流入齿轮箱17孔进入齿轮箱17;润滑油容量按箱体高度的三分之一灌注；由于齿轮转速每分钟转约60圈，转速慢、磨损少、要求低，故箱体17上不设置测油 孔；排放污油时旋开螺旋塞96即可；然后，再重新灌注润滑油。图10是图9的俯视图，示出了导轨轴23下段两面齿条(24， 25)与对称的 前后左右两组三级棘轮机构低齿轮(48， 49)的啮合情况。导轨轴23上的驱动力，进行传递的工作原理是具有驱动力的导轨轴23下 段两面齿条(24， 25)，与被驱动的棘轮机构低齿轮(48， 49)啮合，当导轨 轴23作向下运动时，后面齿条25与后面左边棘轮机构低齿轮49发生作用， 产生力矩，带动同轴61中的高齿轮51，作逆时针方向旋转，此时前面右边一组 棘轮机构低齿轮48不发生作用，低齿轮48向下空转，没有带动前面右边棘轴 60和高齿轮50转动；当导轨轴作向上运动时，前面齿条24与前面右边一组棘 轮机构低齿轮48发生作用，产生力矩，带动棘轴60上的高齿轮50，作顺时针 方向旋转，此时后面左边一组棘轮机构低齿轮49不发生作用，低齿轮49向上 空转，没有带动同轴61中的高齿轮51转动；导轨轴23无论是处于向上运动还 是向下运动，始终能保持一只带有力矩的左链轮8或者右链轮7转动工作，具 有这种功能的，称为上下互补功能，效率可达100°/。；这主要是对称的两组棘轮 机构(48， 50， 49， 51)在发挥作用。图ll示出了本发明的后面左边棘轮机构(49， 51)的结构剖视图，以该图 为例，其结构是在低齿轮49中间设置有单向轴承62，它的内外径均有键槽， 外径键槽通过键63与低齿轮49内径键槽连接，它的内径键槽通过键64与棘轴 61连接，棘轴61中间有轴61肩，做单向轴承62左边靠山，单向轴承62右边 低齿轮49内径上有凹槽，设置有孔用弹性挡圈68，作固定单向轴承62，在棘 轴61肩左边设置有键槽，通过键65与高齿轮51连接，轴61肩作高齿轮51右 边靠山，同轴61中的低齿轮49和高齿轮51，各自独立运转，互不干扰。后面左边棘轮机构工作原理导轨轴23下段后面齿条25，与后面左边棘轮 机构低齿轮49啮合，导轨轴23作向下驱动，棘轮机构中的低齿轮49发生作用， 沿逆时针方向旋转，把导轨轴23作直线运动的驱动力，转换成旋转运动的力矩， 低齿轮49通过内径键64，把力矩传递给单向轴承62，由单向轴承62通过内径 键64，把力矩传递给棘轴61，由它通过键64把力矩，传递给同轴61上的高齿轮 51，沿逆时针方向旋转，再由高齿轮61把力矩，传递给与其啮合的第二级低齿 轮53转动。前面右边棘轮机构低齿轮48，只要将后面左边棘轮机构低齿轮49，内径中 的单向轴承62，换一个作顺时针方向旋转的轴承62即可，其他结构相同。 图12示出了包括作起始初速度的主链轮6，在内的右链轮7和左链轮8，分别对应啮合三根链条(9， 10， 11)，由链条(9， 10， 11)分别对应啮合后花 盘30上右边主飞轮12和右飞轮13、左边左飞轮14;在主飞轮12和右飞轮13 中间，设置有垫圈43隔开，互不干扰，沿顺时针方向旋转；左飞轮14沿逆时 针方向旋转；从而三只链轮(6， 7， 8)只要有其中一只在转动，花盘上的钢丝 46就带动车轮W2转动。图13示出了本发明的花盘30上的三只飞轮(12， 13， 14)排列结构示意图。图14示出了本发明的座凳18上有载荷，大于弹簧15的最大工作压力，即 依靠骑车者体重向下压力达到目的由处于上限座凳18'运动到下限。'图15示出了本发明的座凳18上载荷，小于弹簧15的最小工作压力，即依 靠骑车者用脚向下蹬踏，利用人体作向上运动，使座凳18上载荷变轻，依靠弹 簧15向上弹性力达到目的由处于下限座凳18'运动到上限。下面具体详细介绍本发明的操作过程第一步加速准备阶段.步行推车上路，车速约每小时5公里，然后滑行上车， 车速提高约每小时5至7公里，用脚踏行驶约1至10分钟，确定快速行驶条件 是否具备，这时车速提高约每小时7至10公里。第二步依靠弹性力产生加速阶段.首先打开座凳18下的锁轴42，把锁轴42 向前移，让凹槽卡在锁座41架上，然后用右脚踏，从上踏到底，左脚不踏，利 用右脚脚底板下有一个向上反作用力，作人体向上运动，这时弹簧15处于运动 下限，最高行程155毫米，利用向上弹性力最大45公斤；再利用手柄5扶持力， 配合右脚向下蹬踏，作人体向上运动，"三者一体"会迅速向上运动，最高行程 100毫米，当弹簧靠山16上面碰到导轨箱底座69停止运动，这时车速在弹性力 作用下产生加速度，车速提高约每小时10至13公里；用右脚向下蹬踏，既为 主链轮6带来驱动力，又为人体向上带来方便，同时在弹簧15的弹性力作用下 给右链轮7带来驱动力。第三步依靠骑车者体重再次产生加速阶段.这时骑车者处于运动上限，最小 行程55毫米，向上弹性力最小16公斤；设骑车者体重一般为65公斤，减去 弹性力16公斤，再减手和脚支撑在自行车上的重量约15公斤，直接作用在"三 者一体"上的作用力是34公斤，由上向下运动最高行程100毫米，紧固螺栓套 圈22碰到导轨箱盖21而停止运动，这时车速在人体压力作用下给左链轮8带 来加速度；根据平时踏传统自行车经验，两只脚交替踏，用力3至10公斤，足 够让传统自行车以较快速度，约每小时10公里前进；这次产生的加速度，车速 提高约每小时13至18公里。第四步滑行休息阶段.如果不急着赶路，这时车速达到最快，利用最快车速 进行休息，依靠车速惯性转动前进，待车速慢到每小时10至8公里时，再用脚 从上踏到底，另一只脚不要踏，重复第二步、第三步的加速操作过程，到第四步再休息；这样周而复始，循环操作，中途遇到问题立即刹车150;如果要急着 赶路，路面条件好，则第四步可以不休息，可以连续循环按如下方式进行操作 用脚踏一作人体向上运动利用弹簧15弹性力向上提速一利用体重压力向下再提 速。上山坡，休息阶段不休息，要不断地让座凳18作上下运动，并配合左右两只脚上下交替踏，使三只链轮(6， 7， 8)协调配合运转，活动式座凳18自行车 会很快上坡。下山坡，注意首先把锁轴42向后移，锁住座凳18，不让其作上下运动，待 下坡滑行结束，把锁轴42向前移，再恢复座凳18作上下运动，中途遇到问题 及时刹车150。图16示出了另一个活动式座凳18三轮车实施例，其中往复式齿轮箱驱动 装置的设置位置，与活动式座凳18自行车相同，同样设置在座凳18下方，它的 作用和使用效果以及操作方法，与活动式座凳18自行车相同，花盘70上三只 飞轮(12,13,14)设置位置排列也完全相同，所不同的是活动式座凳18自行 车花盘30上面中间，是两只连接钢丝46的圆环66，活动式座凳18三轮车花盘 70上设置有刹车盘80，在刹车盘80左右靠山77，上面设置有支头螺栓99，在 花盘70上设置有螺纹孔两只，与左右两只支头螺栓99对应螺纹连接，可旋进 与后车轴88表面接触，固定连接，这样花盘70、刹车盘80和主轴88三者制成 一体；花盘70上的刹车盘80右边设置有主飞轮12和右飞轮13，中间设置有垫 圈43隔开，互不干扰，沿顺时针方向旋转，左边设置有左飞轮14，沿逆时针方 向旋转，它们分别对应啮合三根链条(9， 10， 11)，由链条(9， 10， 11)再分别 对应啮合三只链轮(6， 7， 8)，使用效果与活动式座凳18自行车上的花盘30，使 用效果完全一致。图17示出了活动式座凳18三轮车主轴88与花盘70上主飞轮12、垫圈43、 右飞轮13和刹车盘80，以及左飞轮14等之间的连接排列结构关系。传统固定式座凳18三轮车存在的问题，与传统固定式座凳18自行车一样， 依靠脚踏才能使车轮(W1，W2)前进，脚不踏就无法前进；因此，传统三轮车 与传统自行车一样，需要改进和更新。
权利要求1.一种往复式齿轮箱驱动装置，该驱动装置包括往复式齿轮箱驱动装置能量和能量驱动装置，动能变换增速装置和驱动力传递装置，其特征在于A.座凳(18)与导轨轴(23)的顶端，由座凳(18)上的紧固螺栓套圈(22)固定连接，导轨轴(23)分成三段，上段与导轨箱(20)内上下两组四只滚动滑轮(31，32，33，34)活动连接，导轨轴(23)中段较长，是圆柱形，上面设有圆孔，通过圆柱销(26)与弹簧靠山(16)固定连接，下段较短是前后两面齿条(24，25)，与铝合金齿轮箱(17)内的两组第一级低齿轮(48，49)啮合；导轨箱(20)上面设置有箱盖(21)，螺纹连接，箱盖(21)上面设置有锁座(41)和锁轴(42)，螺纹连接，导轨箱体(20)与箱底座(69)焊接连接；圆柱形支架(29)上端支撑导轨箱(20)，支架上面(29)与箱底座(69)螺纹连接，下端连接齿轮箱(17)，中间设置有密封环(45)，支架(29)内设置有弹簧(15)被压缩在弹簧靠山(16)与齿轮箱(17)之间，弹簧(15)下端设置有垫圈(27)与齿轮箱(17)活动连接，导轨轴(23)串在弹簧(15)中间；B.所述导轨轴(23)下段前后两面齿条(24，25)，与对称的前后左右两组三级棘轮机构低齿轮(48，49)啮合，第一级同轴中的高齿轮(50，51)与第二级中的低齿轮(52，53)啮合，同轴中的高齿轮(54，55)与第三级中的低齿轮(56，57)啮合，第三级同轴中输出轴方榫头(58，59)与左右方榫眼链轮(7，8)连接，用垫圈和螺母固定；C.在车轮右边设置有主链轮(6)和右链轮(7)，左边有左链轮(8)，与它们分别对应啮合三根链条(9，10，11)，通过链条(9，10，11)分别对应啮合花盘(30)上三只飞轮(12，13，14)，并通过花盘(30)上的钢丝(46)与后车轮(w2)连接。
2. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于座凳(18)设置在驱动装 置的上方，与导轨轴(23)的顶端通过紧固螺栓套圈(22)，固定连接，导轨轴(23)与弹簧靠山(16)固定连接，座凳(18)、导轨轴(23)和弹簧靠山(16) 三者组合制成一体。
3. 根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于导轨轴(23)上段是"圆 弧"形曲面与"1"字形平面的结合体，与导轨箱(20)承导件面(31， 32， 33， 34)配合，活动连接。
4. 根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于导轨箱(20)里互相平行垂直四根圆销轴(37)上四只滚动滑轮(31， 32， 33， 34)，两边设置有轴套 (38)，后面上下两根轴(37)，固定在箱体(20)两边圆孔里，前面上下两根轴 (37)，设置在箱体(20)两边长方形孔里，可前后移动，前面上下轴(37)的 左右，设置有对称的四只螺母(110)作靠山，焊接在箱体(20)上下左右两侧， 分别对称设置有四只锁紧螺母(110)，连接在四只支头螺栓(130)上，螺栓(130) 连接在四只靠山螺母(120)里，并对准前面上下两根圆销轴(37)中心。
5. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于锁座(41)和锁轴(42) 设置在导轨箱盖(21)上方，螺纹连接，锁轴(42)可在锁座(41)孔里前后 移动，它的头部有凹槽，并且它的高度，高于紧固螺栓(28)处于下限时的高 度，锁轴(42)尾部有圆孔。
6. 根据权利要求l所述的驱动装置，其特征在于圆柱形支架(29)上端 左右，设置有螺栓(44)，焊接连接，与车身后支架(19)固定连接，在支架内(29)设置有弹簧(15)，与导轨轴(23)上的弹簧靠山(16)串连在一起。
7. 根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于导轨轴(23)下段两面齿 条(24， 25)，被夹在互相对称的平行垂直两组棘轮机构低齿轮(48， 49)的中 间，在两只低齿轮(48， 49)内径中间，分别设置了内外径带有键槽的单向轴 承(62)。
8. 根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于对称的两组棘轮机构低 齿轮(48， 49)和高齿轮(50， 51)的中心，设置有棘轴(60， 61)，棘轴(60， 61)上设置轴肩，在轴肩的左右设置有键槽，分别通过左右键(64， 65)连接 单向轴承(62)和高齿轮(50， 51)。.
9. 根据权利要求l所述的往复式齿轮箱驱动装置，其特征在于主飞轮(6) 和右飞轮(7)设置在花盘(30,70)右边，中间设置有垫圈(43)隔开，沿顺 时针方向旋转；左飞轮(8)设置在花盘(30,70)左边，沿逆时针方向旋转。
专利摘要本实用新型公开了一种用于自行车和三轮车及类似车辆的往复式齿轮箱驱动装置，此驱动装置设置在上下可活动的座凳下方，座凳和导轨轴、弹簧靠山三者制成一体；圆柱形支架支撑导轨箱，下端连接齿轮箱；导轨箱盖上面设置有锁座和锁轴；弹簧在支架内，上端连接弹簧靠山，下端连接齿轮箱；导轨轴上段在导轨箱承导件内，中段连接弹簧靠山，下段两面齿条与齿轮箱内低齿轮啮合，传递驱动力；各级驱动高齿轮与各级从动低齿轮啮合；导轨轴上下运动，带动齿轮箱左右链轮向前转动，与传统自行车脚踏主链轮共同组成三动力，三只链轮分别对应啮合三根链条，由链条分别对应啮合三只飞轮。此驱动装置可使骑车者轻快而舒适地驱动。
文档编号B62M11/00GK201172473SQ200720199218
公开日2008年12月31日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者杨文飚 申请人:杨文飚