專利名稱：自行車加速助力器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車加速助力器，屬機械技術領域。
背景技術：
自行車是人們的一種最經濟、最方便的代步工具，已被城鄉居民廣泛使用。隨著科學技術的進步和人們生活質量的提高，人們對傳統自行車的要求也隨之提高。為了適應新形勢的要求，各自行車生產企業都在積極改進傳統自行車的結構，不斷推出新技術、新結構、新款式，以提高騎行效率。目前，市場上已出現了多種助力自行車，如齒輪變速車、振動助力車、電動助力車、風力助力車、輪轂式助力車、太陽能助力車，雖然這些助力自行車都能助力，但都存在不同的缺陷，限制了這些技術的應用。如振動助力車，是通過鞍座在人體重量作用下，由于路面凹凸不平產生的振動力，轉化成為助力，在平坦的路上騎行，基本沒有作用；電動助力車，其蓄電池的使用壽命要隨著充電次數的增加而衰減，動力性能下降是制約其發展的關鍵，且騎行費用高于普通自動車；風力助力車，在無風的條件下，其助力功能將被削弱；自行車輪轂式助力器，其功能單一，只助力不加速；太陽能助力車，因光—電轉換裝置技術復雜，價格昂貴，目前還只處于實驗階段。從上述狀況可知目前有關自行車的改進還沒有解決騎行中存在的人體力能無功消耗的關鍵技術，還不能滿足人們對自行車的基本要求。
實用新型內容為了克服現有自行車行車速度慢、體力消耗大的缺陷，本實用新型的目的是提供一種自行車加速助力器，使自行車這一傳統代步工具更加省力、輕松、快捷，明顯提高騎行效率。
為解決其技術問題，本實用新型所采用的技術方案是設計一個能代替現有自行車主車架底部中軸部位五通管的圓臺形殼體，該圓臺形殼體由五通支撐圈1、右護蓋2、左護蓋3和能將左、右護蓋與支撐圈固定為一體的螺桿17組成，在殼體的左、右護蓋之間通過軸承13、14固定有一根中軸15，中軸伸出左護蓋的一端可用來裝配自行車的曲柄和踏板，中軸伸出右護蓋一端可用來裝配自行車的帶齒盤曲柄和踏板；在殼體內的中軸上通過軸上的凸鍵11固定有主動齒輪5，在主動齒輪左側的中軸上通過推力軸承10固定有中心齒輪7，該齒輪的輸出面設有兩個對稱的半圓形斜面的套筒；在主動齒輪5的上部右護蓋2上通過潤滑套環19和齒輪軸20固定有雙聯傳動齒輪6，雙聯齒輪的小齒輪與主動齒輪5嚙合，該雙聯齒輪的大齒輪與中心齒輪7嚙合，在中心齒輪的輸出斜面的套筒上固定有星輪8，該星輪的圓周上設有4個半徑和弧長都相等的弧面，在殼體內的左護蓋3一端的中軸上通過軸承12固定有加力輪4，在加力輪4與星輪8之間設有摩擦片9，摩擦片的圓平面與加力輪接觸，摩擦片的另一面通過其自身的兩個對稱的半圓型斜面與中心齒輪的兩個方向相反的半圓型斜面嚙合，在星輪8圓周頂端的弧面與星輪外殼之間設有滾珠18。在左護蓋軸承與加力輪之間和右護蓋軸承與主動齒輪之間的中軸上各設有環型的卡簧16。
本實用新型的有益效果是①本實用新型集加速、助力于一體，與其它單一加速或者助力的產品相比，具備功能集中，結構簡單，效果明顯的設計優勢；②本實用新型不消耗能量資源，沒有直接污染和騎行費用，不借助外力能實現加速、助力的騎行效果；③本實用新型加速、助力功能的體現，不需要人工操作控制，騎行速度與人體力能消耗成反比，相對而言，快則省力，慢則費力；④本實用新型的動力輸入與動力輸出處于同一路線，因此，各零部件均可發揮多功能的作用，所需零件少，成本低而功能多，具有性價比的優勢；⑤雙功能摩擦式離合機構，是由摩擦式離合機構和超越式離合機構配合構成，對騎行自行車的安全性提供了有效的技術保障；⑥本實用新型的各零部件的生產方式，易于標準化、規模化和市場化，可以按照常規建立質量控制體系，保證產品質量，消費者通過直覺認知、了解、認同、接受、使用本實用新型產品，因此，本實用新型具備綜合的市場優勢和商業潛力，有利于市場的推廣和應用。
圖1是本實用新型的結構示意剖視圖。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是圖1的右視圖。
圖中1五通支撐圈，2右護蓋，3左護蓋，4加力輪，5主動齒輪，6雙聯傳動齒輪，7中心齒輪，8星輪，9摩擦片，10推力軸承，11凸鍵，12雙列軸承，13單列軸承，14單列軸承，15中軸，16環型卡簧，17螺桿，18滾珠，19潤滑套環，20雙聯齒輪軸。
具體實施方式本實用新型所述的自行車加速助力器有4個功能結構①動力輸入方式及傳動部件；②動力輸出方式及傳動部件；③加速部件；④與自行車主車架聯接部件。下面結構附圖分別說明這四個功能部件的結構和作用原理①動力輸入及傳動部件在由五通支撐圈1、右護蓋2和左護蓋3通過螺桿17固定成的殼體上，通過設在左、右護蓋上的兩個單列軸承13、14固定有一根中軸15，中軸15上設有三個均勻的凸鍵11，在伸出殼體左、右護蓋的中軸兩端，可分別固定自行車的帶腳踏板的曲柄和帶齒盤、腳踏板的曲柄，用以接受人體的動力源；在殼體內的中軸一端，通過三個凸鍵11和環型卡簧16固定有主動齒輪5，主動齒輪的軸孔上設有三個均勻的凹槽，用以配合中軸上的凸鍵；在中軸15的中部設有中心齒輪7，該中心齒的一側通過推力軸承10與主動齒輪5相連接，中心齒輪的另一側與星輪8和摩擦片9相接觸；在殼體內的中軸另一端通過環型卡簧16和雙列軸承12固定有加力輪4；在主動齒輪5上部的殼體右護蓋上通過雙聯齒輪軸20和潤油套環19固定有雙聯傳動齒輪6，雙聯齒輪6的小齒輪與主動齒輪5嚙合，實現第一級加速傳動，雙聯齒輪6的大齒輪與中心齒輪7嚙合，實現第二級加速傳動。經過兩級加速主動齒輪與中心齒輪的速比加大，使中心齒輪高速旋轉，中心齒輪輸出套端面兩個半圓對稱的斜面與摩擦片9角度相反的兩個半圓對稱斜面吻合接觸，在兩斜面的作用下，中心齒輪7輸出套端面的斜面轉動，對摩擦片9產生推力，摩擦片9與加力輪4端面產生摩擦阻力，使加力輪4隨中心齒輪高速旋轉。
②動力輸出及傳動部件當加力輪4高速旋轉時，會產生離心力，該離心力在摩擦阻力作用下帶動摩擦片9旋轉，摩擦片的星輪座外套由滾珠18滑動離合星輪8，而星輪8是固定在中心齒輪7的輸出套上，摩擦片順時針旋轉時，滾珠18向上移動，擠壓星輪8帶動其旋轉，星輪8與中心齒輪7聯體同步，中心齒輪與雙聯齒輪的大齒輪嚙合，實現第一級減速，雙聯齒輪的小齒輪5主動齒輪嚙合實現第二級減速，因主動齒輪通過凸鍵與中軸相連，因此中軸會隨主動齒輪旋轉，從而帶動固定在中軸一端的帶齒盤的曲柄旋轉，齒盤上設有鏈條，能帶動自行車后輪旋轉，實現助力的目的。
③加速的原理增加所配齒盤的直徑和齒數，擴大齒盤與飛輪的速比，即可實現加速的目的。
④與自行車主車架連接的結構因為本實用新型殼體是由五通支撐圈和左、右護蓋通過螺桿固定而成，五通支撐圈上設有五個連接管，分別對應焊接普通自行車的車架，而不改變現有自行車車架、中軸、曲柄和踏板標準位置，因此不改變人們騎行的姿勢。
權利要求1.一種自行車加速助力器，主要由能焊接自行車主車架的五通支撐圈(1)、右護蓋(2)、左護蓋(3)和螺桿(17)固定成的殼體及安裝在殼體內的變速傳動機構、雙功能摩擦式離合機構和加力機構組成，其特征是所述變速傳動結構是在殼體的左右護蓋之間通過軸承(13)和軸承(14)固定有一根中軸(15)，該中軸的兩端伸出殼體護蓋；在殼體內的中軸一端通過凸鍵(11)固定有主動齒輪(5)，在主動齒輪左側的中軸上通過推動軸承(10)固定有中心齒輪(7)，在主動齒輪和中心齒輪上部的殼體右護蓋上，通過潤滑套環(19)和齒輪軸(20)固定有一個雙聯傳動齒輪(6)，雙連傳動齒輪的小齒輪與主動齒輪嚙合，雙聯傳動齒輪的大齒輪與中心齒輪嚙合；所述雙功能摩擦式離合機構是在中心齒輪(7)輸出套上固定有星輪(8)，通過中心輪輸出套端面的兩個對稱的半圓形斜面配合有斜面方向相反的兩個半圓形斜面的摩擦片(9)；所述加力機構是在殼體內中軸(15)的另一端通過軸承(12)固定有加力輪(4)，加力輪的一側與摩擦片(9)的一側相接觸。
2.根據權利要求1所述的加速助力器，其特征是在殼體左右護蓋之間固定中軸(15)的兩個軸承(13)和(14)，均為單列軸承；在殼體內中軸(15)與左護蓋和右護蓋之間分別設有環形卡簧(16)。
3.根據權利要求1所述的加速助力器，其特征是所述加力輪與中軸(15)之間的軸承(12)為雙列軸承。
4.根據權利要求1所述的加速助力器，其特征是主動齒輪(5)與中軸連接是通過中軸上的三個均勻分布的凸鍵(11)和主動齒輪軸孔內的三個凹槽配合完成的。
專利摘要一種自行車加速助力器，屬于機械技術領域。由能焊接普通自行車主車架的五通支撐圈1及該支撐圈兩端面護蓋3、4組成的殼體，殼體內通過軸承固定有一根中軸5，中軸伸出殼體的兩端能固定普通自行車踏板曲軸和齒盤曲軸，用以接受人體動力源；殼體內中軸的一端設有主動齒輪5、雙聯齒輪6和中心齒輪7組成的變速傳動機構，殼體內中軸的另一端通過軸承固定有加力輪4，中軸的中部設有摩擦片9和星輪8組成的雙功能離合機構。本實用新型集自行車的加速和助力于一體，騎行中不需人工操作控制，能達到快速、省力、安全的要求，本實用新型不需消耗能源，只用體力騎行，且有騎行速度與人的體力消耗成反比，即快則省力，慢則費力，適合傳統的自行車上使用。
文檔編號B62M11/00GK2851095SQ20052005211
公開日2006年12月27日 申請日期2005年10月8日 優先權日2005年10月8日
發明者黃福慶, 王全球, 楊新才 申請人:常德市益源技術開發有限公司