具有低转向干涉效果的骑行传动装置的制造方法_2

文档序号:9475562阅读:来源:国知局
平返回到至少基本上接近最初供应水平以将合适扭矩递送到骑行装置的前轮。为了实现这个目的,提供合适齿轮,其转移能量同时降低到齿轮组件的扭矩水平,齿轮组件包括多个驱动轴,驱动轴具有处于适当位置的不同正齿轮,正齿轮的直径小于初始踏板曲柄齿轮,从而允许扭矩从初始应用减小。此类系统还提供将动力经由多个正齿轮转移到较低高度和被作用车轮(更不必说转移到转向轴或柱的正下方)的能力。通过在该较高齿轮组件(在很接近踏板曲柄齿轮和组件本身的高度)中实现的扭矩减小,将动力转移到下周转齿轮组件因此允许依序齿轮尺寸逐渐增加从而在该点使扭矩提高,以最终向与骑行装置前轮配合的齿轮转移与踏板曲柄齿轮处所生成的基本上相同的扭矩。此外,较高的传动部件(即,与踏板曲柄组件基本上水平)可以被构造成通过在其中所采用的多个驱动轴之一上的至少一个正齿轮的选择性移动而允许至少两种不同速度。通过此类正齿轮的适当移动,提供了具有高速或低速的可能性从而允许使用者在特定情形下更易于人力操作。总体而言,此类令人吃惊地有效的人力操作传动系统因此在使用期间允许使用者对转向进行更好的控制,甚至在发生高扭矩时也是如此。在下文中更详细地讨论实际传动构造。
[0013]在此类有益构造处于就位的情况下,得到允许卧式操作和人力启动前轮驱动的骑行装置。因此,骑行车辆的其余部分可以本身被构造成任何合适结构,以最高效地总体利用这些可用空间。例如,在一个可能优选实施例中,可以提供三轮车辆,其包括在使用者座椅后方较大区域以用于储存运输或甚至可能的乘员安置。同样,蓄电池、燃料电池或其它类型的发电机可以包括于这个空间中,其允许后轮自动化,作为通过卧式踏板曲柄组件实现的人力操作的补充。以此方式,若需要,单个轮可以被构造成用于此类发电能力,或者两个轮可以被构造成用于此类发电能力。此外,利用此类车辆,可能由于任何所希望的原因(例如,爬坡、运输较重货物等)同时利用人力活动和自动化后轮运动。利用此类人力操作能力,同样,如果发电机部件在操作期间变得耗尽,使用者将不会被迫等待援助来操纵车辆,因为卧式踏板曲柄组件仍然是有效的。
[0014]此类装置因此适合于试图利用机动装置但也需要人力车辆用于锻炼目的的个人。利用卧式技术,通常与传统自行车相关联的应力减小,并且因此,此类活动被认为是非常有效的。此外,仅由发电部件或者与人力操作组合以提供合适的更高速度车辆(高达例如25英里/时)的能力因此对于在家附近工作的某些个人而言是有吸引力的。特别地,在此类后轮上的储存潜力和能力使使用者易于在特定距离运输货物或商品,而不需要汽车,并且该方式比机动推车(作为一示例)好得多。此类机动推车行进相当缓慢,不具有显著储存能力,并且不包括用于锻炼能力的任何器件。因此,本发明的骑行装置因此通过会超过最低推车相关速度的稳定转向装置而允许在这个方面具有显著改进,并且该骑行装置也能允许储存和/或乘员运输。
[0015]若也需要,该卧式骑行装置可以被构造成包括用于典型自行车外观(至少对于卧式设计而言)的单个后轮。以此方式,前轮操作允许机动性具有因使用者生成的踏板曲柄扭矩所致的有限转向干涉,如上文所指出的那样。整个前轮/传动装置/踏板曲柄组件可以实际上设置为模块形式,其便于根据需要移除和放置于不同卧式结构上。因此,以此方式,本发明的传动组件的可互换性给予使用者更多功能来享用卧式骑行装置情形下的高扭矩/低转向干涉性质的益处。此外,前轮/传动装置/踏板曲柄组件(即,前轮组件)也可以以允许铰接地连接到框架的方式安置。以此方式,前轮组件可以以允许更紧凑结构的方式进行操作以便于运输、储存等。
[0016]传动装置本身优选地由充分强的金属部件构成以最佳地确保在相当长时段适当操作。与链条装置相比,齿轮部件的维修费用相对较低,并且在传动装置上存在保护性覆盖物能有效地使具有潜在破坏性的外部元件偏转。车轮的结构可以是任何类型的,无论是可充气的还是实心的。前轮包括绕中心轴线包含于其中的锥齿轮,以在操作期间并且通过与从位于转向轴下方的周转齿轮组件适当安置的锥齿轮的配合而实现适当旋转运动。使用者可以具有适当倾斜的座椅,适当倾斜的座椅允许调整以便在处于卧位时能够够到踏板曲柄组件。此类座椅可以是任何类型,包括例如为了舒适性而加垫,并且也出于舒适目的而潜在对准以用于适当脊柱、臀肌等形状。座椅优选地放置于框架上,该框架以牢固方式可释放地连接到前轮转向/传动装置/踏板曲柄部件。该框架然后可以在座椅后方延伸以得到用于单轮或双轮构造的适当区域,如上文所讨论。同样,该框架也可以被构造成接受储存结构或类似部件(例如儿童座椅)。因此,转向部件将包括合适叉型把手结构(或其它卧式-可接受转向装置),合适叉型把手结构也在踏板曲柄组件和传动装置的高度上方延伸。该转向装置因此包括与合适转动组件直接连接的柱(或轴),合适转动组件包括在前轮任一侧上向下延伸并且连接到其轴线任一侧上的附连装置的臂,以在操作期间允许它的车轮自由运动。如果启动电动能力(和因此,使用者在特定时间选择不进行人力操作),由于合适离合组件存在,前轮不会运动和/或旋转。
[0017]此类总构造因此也允许前轮驱动和后轮驱动的最大单独效率。由于前轮组件总体上独立于操作者座椅后方的车轮组件,设计和工程细节可以集中在这些单独驱动部段上从而以单独方式优化,因此符合在设计限制上没有因前轮或后轮相互作用或考虑所导致的固有妥协的整体骑行车辆(无论是完全人力操作还是以混合方式)。
【附图说明】
[0018]图1示出了当合并于骑行装置内时本发明的人力操作的传动装置的可能优选实施例的侧视图。
[0019]图2示出了与图1所示传动装置的相对侧的视图。
[0020]图3描绘了本发明的一个可能实施例的透视图,示出了三轮骑行装置,其具有人力前轮部件和电动后轮。
[0021]图4示出了图3的相同的透视图,其中移除了传动装置的覆盖物。
[0022]图5是本发明的骑行装置的可能优选实施例的后侧透视图,其中行李箱组件处于闭合状态。
[0023]图6是图5的装置的后侧透视图,其中行李箱处于打开状态。
[0024]图7提供了本发明的骑行装置的可能优选实施例的前侧透视图,其中前轮组件与座椅和后轮组件分开。
[0025]图8是图7的装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0026]在本文中,通过利用附图来更详细地描述本发明。这些附图和描述绝无限制本发明的范围的意图,本领域普通技术人员将完全理解本文所讨论的(一个或多个)发明装置的范围。
[0027]如上文所暗示,本发明的人力操作传动装置包括固定传动组件,该固定传动组件相继(subsequent)的是可移动传动组件,使得固定部件允许显著扭矩减小,并且该可移动部件(通过例如利用周转齿轮构造)增加扭矩输出。这有效地提供一种骑行装置,这种骑行装置允许人力操作生成较大扭矩,同时对其转向能力具有最小影响,因此允许以任何速度进行较大范围的稳定角运动。而且,由于是卧式构造,使用者不需要不合期望的侧向腿部肌肉运动来进行操作。
[0028]因此,如在下文中更详细地讨论,存在扭矩减小齿轮系,其利用固定到轴上的正齿轮,该轴由标准轴承安装到刚性、轻重量传动装置外壳内。本发明的传动装置在固定(输入)级与可移动(输出)级之间整齐地分开以符合所需的扭矩耗散和最终增加。固定级合适地附连到主体车辆框架而可运动(例如,可旋转)级合并于叉组件(叉总成)内,叉组件符合同时转向并且当人力操作时符合车辆前轮驱动。此类构造因此允许减小对操作期间转向轴线上的高扭矩效果做出反作用的任何必需的补偿力,因此允许操作者更多的控制可能性。因此,符合此类总体系统的低输入和输出动力水平允许使用商业标准零件,商业标准零件无需高级强度来用于补偿性高扭矩效果。而且,用于动力转移的单个传动路径允许利用有限数量的必要组成零件,从而允许具有成本效益的总体结果,此类具有成本效益的总体结果能相当容易地维持。因此,具有可选择驱动比的内部行星齿轮组的轮毂可用来与附连到叉部件的可移动传动组件配合,同时多个减小比例的单独、可选择的齿轮系合并于固定传动装置中。此类设计可能被认为类似于标准十速自行车的链条驱动传动装置,但并不需要这样的链条系统。因此,通过利用此类新颖传动构造实现的总功能等效于正常自行车传动装置。
[0029]同样,如上文所暗示,本发明的关键方面在于相对较低扭矩通过周转齿轮的交界绕转向轴线传输。在传动装置的可转向部分(输出侧)上的行星齿轮与太阳齿轮之间作用的线上的接触力具有两种可能显著的效果:接触力可能造成行星齿轮绕其轴线旋转,或者其可能造成行星齿轮绕太阳齿轮轴线旋转,或者某些效果组合。因为太阳齿轮与转向轴线同轴,后一种效果表现为不合期望的力用于使车辆向一侧转向,特别是当被驱动的前轮的旋转突然或者异常地受到外力抵抗或损害
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