專利名稱：自行車勢能助力器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車勢能助力器，屬于機械技術領域。
背景技術：
自行車是人們一種最經濟、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，人們對傳統自行車性能的要求也隨之提高，尤其在 當今倡導低碳經濟的時代，綠色出行、清潔消費成為時代發展的趨勢，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和制作工藝，不斷推出新技術、新材 料、新結構、新款式，以滿足消費者不同用途的需求。目前，已有以不同性質動力源設計的各 種助力自行車，比如電動助力自行車、太陽能助力自行車等。雖然這些動力源的應用都能 助力于自行車的行駛，但都存在不同的性能、技術、經濟方面的缺陷。如電動自行車，其蓄 電池的使用壽命會隨充、放電次數的增加而衰減，動力性能隨時間延長而下降，續行里程縮 短，而報廢蓄電池是嚴重的二次污染源。國家業已對電動自行車做出了行業性的科學界定， 即電動自行車屬于機動車，而不屬于自行車，將電動自行車納入機動車的管理范圍；太陽能 助力自行車，因光一電轉換裝置技術復雜，價格昂貴，還不具備性價比的市場競爭優勢。從上述行業技術狀況可知，目前有關自行車技術性能的改進還沒有解決自行車騎 行中存在的人體力能消耗總量與騎行時間、騎行距離的比率不科學、不合理、騎行效率很低 的關鍵技術。因此，提高自行車的騎行效率，改善騎行狀態，是自行車行業性的技術課題。
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、騎行效率低的缺陷，本實用新型是 根據能量守恒的科學原理而設計的將勢能轉換成動能的裝置，其目的是提供一種自行車勢 能助力器，使自行車這一傳統代步工具更加省力、輕松、快捷、舒適，明顯提高騎行效率。本實用新型的技術方案是一種自行車勢能助力器，包括由支撐圈、右護蓋、左護 蓋以及能將左、右護蓋與支撐圈固定為一體的螺絲組成的箱體和箱體內的傳動機構，其特 征在于通過設在左、右護蓋上的兩盤軸承固定有一根中軸，中軸上設有一個平鍵，在中軸 的一段，通過平鍵固定有具備離合功能的無齒飛輪，無齒飛輪的外圓上固定有主動齒輪，無 齒飛輪的軸孔上設有鍵槽，與中軸上的平鍵相配合；在中軸的中部設有中心齒輪，中心齒輪 的左側，通過聯接盤用螺絲與加力輪聯接，加力輪通過雙列軸承固定在中軸上；在主動齒輪 右側的中軸上，通過軸承固定有輸出齒輪，輸出齒輪與輸出套一體，在輸出套上由螺紋固定 有鏈輪齒盤，在右護蓋鏈輪齒盤室的上方和下方，對照鏈輪齒牙的位置，開有鏈條孔；在主 動齒輪的上部和下部的箱體支撐圈的內壁，設有帶軸孔的兩個對稱支架，在右護蓋上設有 與兩個對稱支架的軸孔平行的兩個對應軸孔，通過兩個聯體傳動齒輪組輪軸和兩個聯體傳 動齒輪組軸承分別固定有兩個聯體傳動齒輪組；兩個聯體傳動齒輪組的中間小齒輪與主動 齒輪嚙合，左側齒輪與中心齒輪嚙合，右側齒輪與輸出齒輪嚙合；在左護蓋軸承與加力輪之 間、右護蓋軸承與輸出齒輪之間以及主動齒輪輸出齒輪之間的中軸上分別設有卡簧，在右護蓋的鏈輪齒盤室設有兩個鏈條孔。本實用新型的優點是①有效的提高了自行車的騎行效率，克服了傳統自行車騎 行中人體無用功能耗偏高與有用功能耗偏低的技術難題，使人體力能的消耗量與自行車的 騎行速度、騎行時間、騎行距離之間的比率關系趨向合理，騎行狀態得到有效改善；②本實 用新型強化了自行車以人體力能為動力源這一代步工具的基本屬性，不消耗石化能源，不 借助外力，采用能量轉換方式，將勢能轉換成動能而實現助力，沒有直接污染，也不會產生 二次污染；③本實用新型有效的提高了勢能轉換成動能的比率，并且使人體輸入的動能與 勢能轉換成的動能合二為一，形成新的動能而同時輸出，輸出齒的功率隨之增大，自行車行 駛的驅動力也隨之增強，將勢能經過轉換方式而產生的動能替代部分人體力能的消耗，達 到節省人體力能的目的；④本實用新型的傳動結構簡約而高效，使各零部件均可發揮多重 功能的作用，所需零件少、成本低，具有高性價比的優勢；⑤本實用新型所配置的曲柄組件 沒有大齒盤，而是在箱體內設置一小齒盤，這種設計具有延長力臂而增加扭矩力的功效，同 時也是機構有效運行的需要，這種性能是傳統自行車所無法實現的，并且小齒盤會使自行 車的騎行更加平穩、順暢；⑥與傳統自行車相比較，裝配了勢能助力器的自行車具有速比 大、單位行程長、蹬踏負荷輕、騎行距離遠、耗用時間短、體能消耗少、騎行輕松舒適的綜合 技術優勢。
圖1為本實用新型的結構剖視圖。
具體實施方式
現結合附圖，對本實用新型的技術內容進行進一步描述。在由支撐圈1、右護蓋2、左護蓋3和能將左、右護蓋與支撐圈1固定為一體的螺絲 27組成的箱體上，通過設在左、右護蓋上的兩盤軸承22、23固定有一根中軸12，中軸12上 設有一個平鍵16，在伸出箱體左、右護蓋的中軸兩端，可分別固定不帶齒盤的兩個曲柄和腳 踏板，用以接受人體的動力源；在箱體內的中軸一段，通過平鍵16固定有具備離合功能的 無齒飛輪9，無齒飛輪9的外圓上固定有主動齒輪4，無齒飛輪9的軸孔上設有鍵槽，用以配 合中軸12上的平鍵；在中軸12的中部設有中心齒輪6，中心齒輪6的左側，通過聯接盤8用 螺絲與加力輪7聯接，加力輪7通過雙列軸承15固定在中軸12上；在主動齒輪4右側的中 軸12上，通過軸承24、25固定有輸出齒輪10，輸出齒輪10與輸出套一體，在輸出套上由螺 紋固定有鏈輪齒盤11，在右護蓋2鏈輪齒盤室的上方和下方，對照鏈輪齒牙的位置，開有鏈 條孔26 ；在主動齒輪4的上部和下部的箱體支撐圈內壁，設有帶軸孔的兩個對稱支架14，在 右護蓋2上設有與兩個對稱支架14的軸孔平行的兩個對應軸孔，通過聯體傳動齒輪組輪軸 18,20和聯體傳動齒輪組軸承19、21分別固定有聯體傳動齒輪組5、13 ；聯體傳動齒輪組5 和聯體傳動齒輪組13的中間小齒輪與主動齒輪4嚙合，左側齒輪與中心齒輪6嚙合，右側 齒輪與輸出齒輪10嚙合；在左護蓋軸承22與加力輪7之間、右護蓋軸承23與輸出齒輪10 之間以及主動齒輪4和輸出齒輪10之間的中軸12上分別設有卡簧17，在右護蓋2的鏈輪 齒盤室設有兩個鏈條孔26。本實用新型的原理是1、動力輸入在聯體傳動齒輪組5、13多功能的作用下，動力輸入的傳動路線一分為二 一是主動齒輪4與聯體傳動齒輪組的中間小齒輪嚙合，實現 第一級加速傳動，聯體傳動齒輪組左側大齒輪與中心齒輪6嚙合，實現第二級加速傳動，經 過二級加速，使中心齒輪6高速旋轉，中心齒輪6通過聯接盤8與加力輪7固定一體，加力 輪7與中心齒輪6同步高速旋轉；二是主動齒輪4與聯體傳動齒輪組的中間小齒輪嚙合，實 現動力輸入，聯體傳動齒輪組右側齒輪與輸出齒輪10嚙合，將動力傳遞到輸出齒輪10，實 現動力輸出。2、動力輸出在聯體傳動齒輪組多功能的作用下，動力輸出的傳動路線合二為一 一是人體動力源通過腳踏、曲柄、中軸12，經無齒飛輪9的離合功能，驅動主動齒輪4形成 動力輸入，主動齒輪4與聯體傳動齒輪組的中間小齒輪齒合，經聯體傳動齒輪組右側齒輪 與輸出齒輪10嚙合傳動，實現人體動力的輸出；二是當加力輪7高 速旋轉時，會產生離心 力_勢能，加力輪7通過聯接盤8與中心齒輪6固定一體，中心齒輪6隨加力輪7旋轉，將 加力輪7產生的勢能轉換成動能，中心齒輪6與聯體傳動齒輪組左側大齒輪嚙合，實現第 一級減速傳動，聯體傳動齒輪組右側齒輪與輸出齒輪10嚙合，實現第二級減速傳動。經過 二級減速傳動，完成勢能轉換動能的動力輸出，人體動力與勢能動力合二為一，形成組合動 力。輸出齒輪套上固定有鏈輪齒盤11，鏈輪齒盤11上設有鏈條，鏈條經過鏈條孔26與自行 車的飛輪聯接，帶動自行車后輪旋轉，完成自行車在勢能助力狀態下行駛的目的。3、速度設定速度設定有三種方式，(1)調整聯體傳動齒輪組5右側齒輪與輸出齒 輪10的速比，設定輸出齒輪10的轉速，輸出齒輪10的轉速，決定了鏈輪齒盤11的轉速； (2)調整鏈輪齒盤11的齒牙數，設定鏈輪齒盤11與自行車后軸飛輪的速比；(3)調整自行 車后軸飛輪的齒牙數，設定與鏈輪齒盤11的速比，不同的速比適應自行車不同用途的騎行 需要。因本實用新型箱體是由支撐圈1和左、右護蓋通過螺絲固定而成，支撐圈1上設 有三個連接部位，分別對應焊接在自行車主車架的五通部位，而不改變現有自行車車架、中 軸、曲柄和腳踏的標準位置，因此，不改變人們騎行的習慣姿勢。
權利要求自行車勢能助力器，包括由支撐圈(1)、右護蓋(2)、左護蓋(3)以及將右護蓋(2)、左護蓋(3)與支撐圈(1)固定為一體的螺絲(27)組成的箱體和箱體內的傳動機構，其特征在于通過設在左、右護蓋上的軸承(22)和軸承(23)固定有一根中軸(12)，中軸(12)上設有一個平鍵(16)，在中軸的一段，通過平鍵(16)固定有具備離合功能的無齒飛輪(9)，無齒飛輪(9)的外圓上固定有主動齒輪(4)，無齒飛輪(9)的軸孔上設有鍵槽，與中軸(12)上的平鍵16相配合；在中軸(12)的中部設有中心齒輪(6)，中心齒輪(6)的左側，通過聯接盤(8)用螺絲與加力輪(7)聯接，加力輪(7)通過雙列軸承(15)固定在中軸(12)上；在主動齒輪(4)右側的中軸(12)上，通過軸承(24)和軸承(25)固定有輸出齒輪(10)，輸出齒輪(10)與輸出套一體，在輸出套上由螺紋固定有鏈輪齒盤(11)，在右護蓋(2)鏈輪齒盤室的上方和下方，對照鏈輪齒牙的位置，開有鏈條孔(26)；在主動齒輪(4)的上部和下部的箱體支撐圈(1)的內壁，設有帶軸孔的兩個對稱支架(14)，在右護蓋(2)上設有與兩個對稱支架(14)的軸孔平行的兩個對應軸孔，通過聯體傳動齒輪組輪軸(18)和聯體傳動齒輪組輪軸(20)以及聯體傳動齒輪組軸承(19)和聯體傳動齒輪組軸承(21)分別固定有聯體傳動齒輪組(5)和聯體傳動齒輪組(13)；聯體傳動齒輪組(5)和聯體傳動齒輪組(13)的中間小齒輪與主動齒輪(4)嚙合，左側齒輪與中心齒輪(6)嚙合，右側齒輪與輸出齒輪(10)嚙合；在左護蓋軸承(22)與加力輪(7)之間以及右護蓋軸承(23)與輸出齒輪(10)之間以及主動齒輪(4)和輸出齒輪(10)之間的中軸(12)上分別設有卡簧(17)，在右護蓋(2)的鏈輪齒盤室設有兩個鏈條孔(26)。
專利摘要自行車勢能助力器，包括箱體和箱體內的傳動機構，通過設在左、右護蓋上的兩盤軸承固定有一根中軸，在中軸的一段，通過平鍵固定有無齒飛輪，無齒飛輪的外圓上固定有主動齒輪；在中軸的中部設有中心齒輪，通過聯接盤用螺絲與加力輪聯接；在中軸上，通過軸承固定有輸出齒輪，在主動齒輪的上部和下部的箱體支撐圈的內壁，設有帶軸孔的兩個對稱支架，通過兩個聯體傳動齒輪組輪軸和兩個聯體傳動齒輪組軸承分別固定有兩個聯體傳動齒輪組；兩個聯體傳動齒輪組的中間小齒輪與主動齒輪嚙合，左側齒輪與中心齒輪嚙合，右側齒輪與輸出齒輪嚙合。本實用新型的優點是使自行車這一傳統代步工具更加省力、輕松、快捷、舒適，明顯提高騎行效率。
文檔編號B62M11/06GK201756169SQ20102019478
公開日2011年3月9日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者王全球, 黃福慶 申請人:常德市益源技術開發有限公司