专利名称：一种自行车主动异形圆牙轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于自行车驱动的一种自行车主动异形圆牙轮，它改变了曲柄的受力点，让人骑行蹬踏更轻、跑的还快的装有主动异形圆牙轮的自行车。
背景技术：
自行车是人们在日常生活中代步健身的常用交通工具。一百多年来，人们骑自行车时想蹬踏更轻，跑的还快，在自行车的主动牙轮上进行了研究改变，并无实质性进展，始终采用圆形主动牙轮。骑车者骑用目前通用的自行车时，脚踏曲柄做圆周运动，当曲柄转动到与脚掌相垂直的角度时(俗称死点)，蹬踏曲柄非常费力，总希望曲柄快速滑过垂直点(俗称死点)，让脚踏力集中用在曲柄的平行点上(曲柄做功点)。人们想利用椭圆形和扁圆形有长短轴的特点，制成自行车主动牙轮，牙轮短轴能解决曲柄快速滑过垂直点(俗称死点)，牙轮长轴能让脚踏力集中做功于曲柄平行点上。但这两种牙轮的缺点是，在旋转时，牙轮短轴长，曲柄滑行角度不明显，没有滑行效果，牙轮短轴短，利于曲柄滑行过垂直点(俗称死点)，但长轴变长了，牙轮长轴长，致使牙轮力矩增大，曲柄在平行点上时，致使脚蹬踏椭圆形或扁圆形牙轮的曲柄比齿数相等的圆形牙轮的曲柄费力。在实践中，人们发现，扁圆有扁率、椭圆有椭圆画法的限定，长短轴的长短变化相互制约，它们的周边线总是弧线，与圆形牙轮相比，没有明显的省力效果，采用在自行车上，没有得到推广应用。
发明内容
为了克服现有自行车曲柄转动中存在的死点，本发明提供一种自行车主动异形圆牙轮，用于自行车上，其优点是主动异形圆牙轮即有利于曲柄滑行，又有利于曲柄做功，让人骑行装有主动异形圆牙轮的自行车与现有的自行车相比时，用同样的力能提高骑行速度，在同样的骑行速度下可以省力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是画两条上下相等对称的直线段，分别在两条直线段的左右端点画两条相等对称的弧线段，弧线段端点与两条直线段的端点连接，即为异形圆，异形圆有长短轴之分呈非圆体形，两条直线段中间连线为短轴，两条弧线段中间连线为长轴，用异形圆制成自行车主动牙轮。因主动异形圆牙轮的形状是由两条直线和两条弧线所构成的非圆体，致使主动异形圆牙轮在转动中的角速度不是匀速的，主动异形圆牙轮在驱动自行车时的转动中，短轴端是直线段能使转动中的链条路径缩短，角速度变快，能使曲柄快速滑行过垂直点，设为自行车曲柄滑行区，长轴端是弧线段能使转动中的链条路径增长，角速度变慢，能使曲柄充分做功，设为自行车曲柄做功区，自行车的曲柄垂直方向与异形圆牙轮滑行区域的中心线对应安装固定，两条直线段的长短，决定曲柄滑行角度的大小。为消除主动异形圆牙轮(非圆体)在转动中导致链条产生的一松一紧的波动现象，主动牙轮与被动牙轮之间的齿数相差不多于2个。人在骑行自行车中，两曲柄在上下垂直时，利用主动异形圆牙轮直线段的特点，曲柄转动呈滑行角度，快速滑过垂直点，转动一定角度后，脚踏用力逐渐增大；当两曲柄处于平行状态时，曲柄受力最大，此时主动牙轮做功大，从而达到省力的目的。
本发明的有益效果是，自行车采用主动异形圆牙轮，它的短轴端边线呈直线，有利于曲柄滑行，它的长轴端边线呈弧线，又有利于曲柄做功，可以使自行车在骑行时省力。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是扁圆T1、椭圆T2、异形圆T3的原理对比示意图。
图2是本发明主动异形圆牙轮形状图。
图3是主动异形圆牙轮在自行车传动部分中与其它部件的安装组合示意图。图3中1、2、曲柄，3、主动异形圆牙轮， 4、中轴，5、传动链条，6、被动牙轮。
具体实施例方式图1所示的T1、T2、T3的原理在等高线中的对比分析实施例，其圆周长度相等，周边线弧度不同，长轴a旋转时划出的圆弧线直径也不相等，长轴a短，划出的圆弧线直径就小，圆直径小力矩小，长轴a长，划出的圆弧线直径就大，圆直径大力矩大，T3的长轴a划出的圆弧线直径小于T1、T2划出的圆弧线直径，T3的短轴b比T1、T2的短轴b短，短轴b端转动就快。T1、T2、T3的长轴a与短轴b的长度各不相同，T1、T2、T3在转动中的周边弧线各部位受力不同，分析对比用异形圆牙轮作为自行车主动牙轮优于其它形牙轮。
在图2所示实施例中，画两条上下相等对称的直线段，分别在两条直线段的左右端点画两条相等对称的弧线段，弧线段端点与两条直线段的端点连接，即为异形圆，异形圆有长短轴之分呈非圆体形，两条直线段中间连线为短轴b，两条弧线段中间连线为长轴a，用异形圆制成自行车主动牙轮。L线段为异形圆牙轮的直线段，两条直线段的长短，决定曲柄滑行角度的大小。
在图3所示实施例中，本发明主动异形圆牙轮(3)同曲柄(1)装配固定在一起，曲柄垂直方向与异形圆牙轮滑行区域的中心线对应安装固定，装在中轴(4)的一端，曲柄(2)装在中轴(4)的另一端，主动异形圆牙轮(3)用传动链条(5)连接被动牙轮(6)，主动牙轮(3)的动力通过主动链条(5)传动到被动牙轮(6)上，主动异形圆牙轮(3)其牙轮齿数与被动牙轮(6)之间的齿数相差不多于2个。
权利要求
1.一种自行车主动异形圆牙轮，主动异形圆牙轮与被动牙轮之间的齿数相差不多于2个，其特征是用异形圆制成的自行车主动牙轮，有长短轴之分，短轴端周边为直线，长轴端周边为弧线。
2.根据权利要求1所述的主动异形圆牙轮，其特征是主动异形圆牙轮(3)与被动牙轮(6)之间的齿数相差不多于2个。
全文摘要
本发明涉及一种自行车主动异形圆牙轮，人在骑行自行车中，两曲柄在上下垂直时，利用主动异形圆牙轮直线段的特点，曲柄转动呈滑行角度，快速滑过垂直点，转动一定角度后，脚踏用力逐渐增大；当两曲柄处于平行状态时，曲柄受力最大，此时主动牙轮做功大，从而达到省力的目的。
文档编号B62M9/00GK1556003SQ20041000230
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者史连和 申请人:史连和