专利名称：一种特殊的齿条驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮式装置的驱动技术，特别是一种特殊的齿条驱动机构。
背景技术：
传统的轮式驱动装置(如自行车)采用踏板链轮系统驱动后轮，人脚向下蹬踏 板，踏板作圆周运动，曲柄带动链轮，链轮通过链条带动后论转动，驱动自行车前进。现在分析踏板链轮驱动系统的效率问题。请看图1，图1是踏板受力分析示意图， 图中A是踏板，B是曲柄，C是链轮，踏板A作圆周运动时半径与垂线之间夹角为θ角。踏 板A作圆周运动时，踏板A受到来自人腿的向下作用力F，F被分解为沿圆周切线方向的切 向F1和沿圆周法线方向指向轴心的法向力F2。切向力F1形成了驱动自行车前进的力矩，法 向力F2因方向指向轴心无法形成力矩而被浪费了。当从0到π区间人腿力做功，切向力 F1驱动自行车前进，从π到区间是回程人腿力不做功。在0到π区间自行车依靠人 左右腿交替发力做功，其切向力F1驱动车轮前进。_当θ角在从0变化到Ji时求F1的平均值民从图1可知从上式可知传统的踏板链轮驱动的自行车中，来自人腿的作用力F平均只有 63. 7%形成驱动轮式装置前进的力矩，36. 3%被浪费了。为了解决上述问题，本发明人发明了一种新式的轮式驱动机构，如图2所示该机 构由一直条状的中空金属管a，金属管a内设置一直线齿条b，该齿条b透过中空金属管上 的缺口 al与金属管a外的棘轮c啮合，使用时，踏板d驱动齿条在金属管内进行直线运动， 以进一步驱动棘轮进行转动。通过该结构，可以将踏板驱动力完全转换成轮式装置的动力， 因此，驱动效率相当高。但是，该装置的缺点在于，由于金属管呈直线状，而踏板的运动又必须与金属管同 轴向，因此，将会导致轮式装置的高度提高，轮式装置的重心也就相应增高，使用者在操作 中不利于控制其重心。
发明内容
本发明的目的是提供一种特殊的齿条驱动机构，主要解决现有齿条装置驱动机构 的金属管呈直线状，而踏板的运动又必须与金属管同轴向，因此，将会导致轮式装置的高度 提高的技术问题，且它的驱动效率为100%。为实现上述发明目的，本发明是这样实现的一种特殊的齿条驱动机构，其特征在于它具有弧状的中空金属管和设置在金属 管内的弧形齿条，所述的弧形齿条通过金属管上的缺口与设置在金属管外的棘轮啮合。所述的特殊的齿条驱动机构，其特征在于所述的金属管一侧设有弧状的长条口 ； 一曲柄一端轴接固定，另一端安装有踏板，该曲柄通过长条口与齿条连接。所述的特殊的齿条驱动机构，其特征在于所述的曲柄的轴接固定端设有回复力
3旋转 弹簧。藉由上述发明结构1、有利于降低齿条式轮式驱动装置的高度；2、有利于提高轮式装置的驱动效率。
图1是传统轮式驱动装置的受力分析示意图。图2是现有的直线运动齿条的驱动装置的结构示意图。图3是本发明的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图3，本发明公开了一种特殊的齿条驱动机构。如图所示它具有弧状的中 空金属管1和设置在金属管1内的弧形齿条2，所述的弧形齿条2通过金属管1上的缺口 11与设置在金属管1外的棘轮3啮合。所述的金属管1 一侧设有弧状的长条口 12;—曲柄 4 一端轴接固定，另一端安装有踏板5，该曲柄4通过长条口 12与齿条2连接。所述的曲柄 4的轴接固定端设有回复力旋转弹簧。使用时，通过踏板5向下踩踏，曲柄4可以围绕轴接固定端作圆周运动，该曲柄4 同时带动齿条2在金属管1内运动，藉以驱动棘轮3。踩踏5到最低点后，踏板5和曲柄4 藉由曲柄4的轴接固定端设有回复力旋转弹簧，使踏板5回归原来的高度。
权利要求
1.一种特殊的齿条驱动机构，其特征在于它具有弧状的中空金属管(1)和设置在金 属管(1)内的弧形齿条O)，所述的弧形齿条(2)通过金属管(1)上的缺口(11)与设置在 金属管⑴外的棘轮⑶啮合。
2.根据权利要求1所述的特殊的齿条驱动机构，其特征在于所述的金属管(1)一侧 设有弧状的长条口(12)；—曲柄⑷一端轴接固定，另一端安装有踏板(5)，该曲柄(4)通 过长条口(12)与齿条⑵连接。
3.根据权利要求2所述的特殊的齿条驱动机构，其特征在于所述的曲柄的轴接 固定端设有回复力旋转弹簧。
全文摘要
本发明涉及轮式装置的驱动技术，特别是一种特殊的齿条驱动机构。它具有弧状的中空金属管和设置在金属管内的弧形齿条，所述的弧形齿条通过金属管上的缺口与设置在金属管外的棘轮啮合。它主要解决现有齿条装置驱动机构的金属管呈直线状，而踏板的运动又必须与金属管同轴向，因此，将会导致轮式装置的高度提高的技术问题，且它的驱动效率为100％。
文档编号B62M1/24GK102069881SQ20091019932
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者金健, 金起农 申请人:上海高智机器人新技术合作公司