專利名稱：混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統。
背景技術：
自行車是大眾的主要短途交通工具，目前趨于向電動自行車方向發展；而摩托車(包括輕騎)則在農村和中小城市個人交通中十分流行。90年代燃油型助動車曾經風行一時，但因燃油發動機，尤其是二沖程燃油發動機廢氣污染排放嚴重、噪音大，目前受到大中城市的普遍排斥，已逐漸被禁止行駛。隨著環保要求的提高，燃油車的改進雖也正在進行中，但在輕型交通工具上受價格等因素限制，排放難以達到轎車的先進水準，在起動與低速情況下排污尤其嚴重。四沖程汽油機加裝排氣消音凈化器可顯著降低排放污染，能夠達到歐洲II號標準；但內燃機低速和怠速下排放廢氣較多的問題總難完全避免。電動型助動車因其噪音低、無氣體污染等特點而被大眾所接受，目前正在迅速推廣中。電動助動車的最大缺點是電池性能不理想，用電池作為動力，存在著行駛里程短、使用壽命短、價格高、自重比例高以及電池的二次污染等系列問題。
因此應運而生了一種能使內燃機、電動機和電子功率變換器有機結合的一種輕型交通工具—混合動力電動自行車。它使內燃機、電動機和電子功率變換器有機結合，避免內燃機在起動與低速下的污染氣體排放較多和電池儲能密度低的缺點。在城市道路上紅綠燈頻繁的狀況下，避免內燃機進行低速大扭矩的起動過程和怠速運行，而在市區道路相對空閑地段、市郊與農村道路上又能發揮內燃機行駛距離遠的優點。通過精心研制的控制器，根據不同路況和工作需要綜合實現機動、電動和腳踩單獨或互補運行，保證內燃機工作在高效率區，優化車子的經濟性能和排放性能，同時由于電動機僅僅在起動和低速階段工作，車子速度稍上來時就可以根據蓄電池的需要自動進行電池充電管理，電池不需要額外專門充電，其續駛里程和工作壽命可大大延長，車子對電池容量的要求可顯著降低。
混合動力自行車低速的時候采用電機驅動，高速的時候采用發動機驅動，由于車子的速度在頻繁地變化，需要頻繁地起動發動機，使得起動電機頻繁地通斷電，大大縮短了其壽命，降低了整車可靠性，也使得車輛運行的平穩性變差。解決混合動力自行車發動機頻繁起動和關閉問題是混合動力自行車實用化的關鍵性技術問題之一。同時混合動力自行車用小型發動機的轉速都很高，需要進行減速，而腳踩的鏈輪又需要增速。
發明內容
本發明的目的在于提供一種混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統，能夠解決混合動力車輛頻繁起動的問題。
為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是1)在發動機的輸出軸上裝有與發動機輸出軸固接的、開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤，在發動機輸出軸上分別等分固接有連接摩擦塊的數個離心彈簧，另一“U”形摩擦盤外等分固接有連接另一摩擦塊的數個另一離心彈簧，另一“U”形摩擦盤開口朝向發動機內側、鑲嵌在摩擦塊與開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤內側間，另一“U”形摩擦盤外側中心的輸出軸上裝有小齒輪，小齒輪兩側的輸出軸上分別裝有軸承；2)在傳動軸分別裝有另一小齒輪、大齒輪和輸出鏈輪，傳動軸兩側分別裝有軸承，大齒輪與另一“U”形摩擦盤上的小齒輪嚙合；3)腳踩輪軸兩側分別裝有腳踩曲柄，腳踩輪軸上有與超越離合器相連的另一大齒輪，另一大齒輪與傳動軸的另一小齒輪嚙合，腳踩輪軸兩側分別裝有軸承。
本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是采用混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統能夠解決混合動力車輛頻繁起動的問題，發動機的起動不用起動電機，而是靠車子運動時車輪的慣性帶動發動機使得其起動，這樣去除了起動電機，降低了成本，減輕了重量，而且解決了起動電機頻繁起動的壽命問題，提高了整車可靠性，增加了車輛的運行平穩性，同時增加了發動機減速和腳踩鏈輪增速功能。
附圖是本發明的結構原理示意圖。
圖中1、發動機，2、輸出軸，3、摩擦盤，4、摩擦塊，5、離心彈簧，6、摩擦盤，7、摩擦塊，8、離心彈簧，9、小齒輪，10、輸出軸，11、大齒輪，12、輸出鏈輪，13、腳踩曲柄，14、腳踩輪軸，15、大齒輪，16、超越離合器，17、傳動軸，18、小齒輪。
具體實施例方式
如附圖所示，本發明包括1)在發動機1的輸出軸2上裝有與發動機輸出軸2固接的、開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤3，在發動機輸出軸2上分別等分固接有連接摩擦塊7的數個離心彈簧8，另一“U”形摩擦盤6外等分固接有連接另一摩擦塊4的數個另一離心彈簧5，另一“U”形摩擦盤6開口朝向發動機內側、鑲嵌在摩擦塊7與開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤3內側間，另一“U”形摩擦盤6外側中心的輸出軸10上裝有小齒輪9，小齒輪9兩側的輸出軸10上分別裝有軸承；2)在傳動軸17分別裝有另一小齒輪18、大齒輪11和輸出鏈輪12，傳動軸17兩側分別裝有軸承，大齒輪11與另一“U”形摩擦盤6上的小齒輪9嚙合；3)腳踩輪軸14兩側分別裝有腳踩曲柄13，腳踩輪軸14上有與超越離合器16相連的另一大齒輪15，另一大齒輪15與傳動軸17的另一小齒輪18嚙合，腳踩輪軸14兩側分別裝有軸承。
所說的數個離心彈簧8和數個另一離心彈簧5均為2～20個。
本發明的工作原理如下(1)發動機減速驅動的情況發動機1的輸出軸2上裝有離心彈簧8，摩擦塊7與離心彈簧8相連，當發動機轉速達到設定值時，摩擦塊7在離心力的作用下，克服離心彈簧8的作用，與摩擦盤6起作用，帶動摩擦盤6轉動，摩擦盤6帶動輸出軸10轉動，輸出軸10又帶動輸出小齒輪9轉動，小齒輪9帶動大齒輪11轉動，大齒輪11通過傳動軸17帶動輸出鏈輪12轉動，輸出鏈輪與自行車后輪上驅動鏈輪相連，驅動車子前進，發動機的減速比由小齒輪9和大齒輪11的齒數比決定；同時傳動軸17也帶動小齒輪18轉動，小齒輪18帶動大齒輪15轉動，由于大齒輪15是通過超越離合器16安裝在腳踩輪軸14上的，因此大齒輪15空轉，不驅動腳踩輪軸15轉動；當發動機的轉速沒有達到設定值時，摩擦塊7的離心力不足以克服離心彈簧8的作用力，使得摩擦塊7和摩擦盤6脫離，發動機的輸出軸2帶著摩擦塊7空轉，不傳遞動力；起作用的發動機轉速可以通過調節離心彈簧8的預緊力和剛性以及摩擦塊7的質量實現。
(2)慣性起動發動機的情況當車子的速度達到設定值，需要由發動機驅動，起動發動機時，系統是這樣工作的車子的慣性帶動鏈輪12旋轉，鏈輪12通過傳動軸17帶動大齒輪11旋轉，大齒輪11驅動小齒輪9轉動，小齒輪9帶動輸出軸10旋轉，輸出軸10帶動摩擦盤6旋轉，摩擦盤6上連有離心彈簧5和摩擦塊4，當車子的速度達到設定值，也就是摩擦盤6達到設定轉速時，摩擦塊4在離心力的作用下，克服離心彈簧5的作用，與摩擦盤3起作用，帶動摩擦盤3轉動，摩擦盤3帶動輸出軸2轉動，從而起動發動機1；起動發動機的車子的速度可以通過調節離心彈簧5的預緊力和剛性以及摩擦塊4的質量實現；發動機1起動后又按照上述(1)描述的情況工作。
(3)腳踩騎行和起動的情況當燃料用盡、沒電、出故障或某種特殊的原因，混合動力自行車還可以腳踩騎行和起動，具體如下人腳踩動腳踩曲柄13，帶動腳踩輪軸14轉動，腳踩輪軸14通過超越離合器16帶動大齒輪15轉動，大齒輪15驅動小齒輪18，小齒輪18通過傳動軸17帶動輸出鏈輪12旋轉，輸出鏈輪12與自行車后輪上驅動鏈輪相連，驅動車子前進，腳踩的增速比由大齒輪15和小齒輪18的齒數比決定；同時傳動軸17也帶動大齒輪11轉動，大齒輪11帶動小齒輪9轉動，小齒輪9通過輸出軸10帶動摩擦盤6轉動，摩擦盤6又帶動摩擦彈簧5和摩擦塊4旋轉，當摩擦盤6的轉速較低的，也就是腳踩的速度較低時，摩擦塊4的離心力不足以克服離心彈簧5的作用，摩擦塊4與摩擦盤3脫離空轉，實現人力騎行；當摩擦盤6的轉速足夠高時，也就是腳踩的速度足夠高時，摩擦塊4的離心力克服離心彈簧5的作用，摩擦塊4與摩擦盤3結合，帶動摩擦盤3旋轉，摩擦盤3又帶動輸出軸2旋轉，輸出軸2旋轉起動發動機1，實現騎行起動。
權利要求
1.一種混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統，其特征在于1)在發動機(1)的輸出軸(2)上裝有與發動機輸出軸(2)固接的、開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤(3)，在發動機輸出軸(2)上分別等分固接有連接摩擦塊(7)的數個離心彈簧(8)，另一“U”形摩擦盤(6)外等分固接有連接另一摩擦塊(4)的數個另一離心彈簧(5)，另一“U”形摩擦盤(6)開口朝向發動機內側、鑲嵌在摩擦塊(7)與開口朝向發動機外側的“U”形摩擦盤(3)內側間，另一“U”形摩擦盤(6)外側中心的輸出軸(10)上裝有小齒輪(9)，小齒輪(9)兩側的輸出軸(10)上分別裝有軸承；2)在傳動軸(17)分別裝有另一小齒輪(18)、大齒輪(11)和輸出鏈輪(12)，傳動軸(17)兩側分別裝有軸承，大齒輪(11)與另一“U”形摩擦盤(6)上的小齒輪(9)嚙合；3)腳踩輪軸(14)兩側分別裝有腳踩曲柄(13)，腳踩輪軸(14)上有與超越離合器(16)相連的另一大齒輪(15)，另一大齒輪(15)與傳動軸(17)的另一小齒輪(18)嚙合，腳踩輪軸(14)兩側分別裝有軸承。
2.根據權利要求1所述的一種混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統，其特征在于所說的數個離心彈簧(8)和數個另一離心彈簧(5)均為2～20個。
全文摘要
本發明公開了一種混合動力自行車雙離心變速慣性起動系統。在發動機的輸出軸上裝有“U”形摩擦盤和分別等分固接有連接摩擦塊的數個離心彈簧，另一“U”形摩擦盤外等分固接有連接另一摩擦塊的數個離心彈簧，另一“U”形摩擦盤開口朝向發動機內側、鑲嵌在摩擦塊“U”形摩擦盤內側間，另一“U”形摩擦盤外側中心的輸出軸上裝有小齒輪；在傳動軸裝有另一小齒輪、大齒輪和輸出鏈輪，大齒輪與另一“U”形摩擦盤上的小齒輪嚙合；腳踩曲柄的輪軸上有與超越離合器相連的另一大齒輪與傳動軸的另一小齒輪嚙合。本發明能夠解決混合動力車輛頻繁起動的問題，去除了起動電機，增加了車輛的運行平穩性，同時增加了發動機減速和腳踩鏈輪增速功能。
文檔編號B62M23/02GK1583501SQ20041002528
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月12日 優先權日2004年6月12日
發明者熊樹生, 呂征宇 申請人:浙江大學