專利名稱：扭簧助力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于自行車、三輪車、電動(dòng)車、童車、手推車等輕便非機(jī)動(dòng)車輛的助力裝置，具體涉及采用扭簧組合構(gòu)造成的一種助力器。
背景技術(shù)：
自行車、三輪車、電動(dòng)車、童車、手推車等輕便非機(jī)動(dòng)車輛在人們?nèi)粘Ｉ钪衅毡槭褂?，為了輔助使用者騎行，達(dá)到輕便省力的目的，往往采用助力裝置，即在普通非機(jī)動(dòng)車輛上增加一個(gè)助力器，以提供動(dòng)力的方式幫助人們騎行?，F(xiàn)有技術(shù)中，助力器主要有電動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種，電動(dòng)助力器由電動(dòng)機(jī)與蓄電池組成，比如目前市場(chǎng)上的電動(dòng)自行車就是采用這種方式；機(jī)動(dòng)助力器由小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成，比如目前道路上行駛的助動(dòng)車就是采用這種方式。以上兩種助力器盡管在實(shí)踐中得到應(yīng)用，并且發(fā)揮了積極效果，但這些助力器往往由于成本原因，使得整車的價(jià)格較高，低層消費(fèi)群體往往難以承受，另外對(duì)于電動(dòng)助力器來(lái)說(shuō)電池壽命有限，一般使用一年后效果大大下降；對(duì)于機(jī)動(dòng)助力器來(lái)說(shuō)還存在著環(huán)境污染問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的提供一種適用于輕便型非機(jī)動(dòng)車使用的新型扭簧助力裝置，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本、延長(zhǎng)使用壽命，提高助力型非機(jī)動(dòng)車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種扭簧助力器，包括一箱體或支架，該箱體或支架作為支承體；一扭簧蓄能裝置，由若干單元扭簧機(jī)構(gòu)串聯(lián)構(gòu)成，其中，每個(gè)單元扭簧機(jī)構(gòu)包括一根扭簧，一根定位軸和兩個(gè)端齒輪，定位軸兩端支承在箱體或支架上，扭簧套在定位軸上，兩個(gè)端齒輪分別設(shè)在定位軸的兩端并與扭簧的兩端固定連接，各定位軸在箱體或支架的空間中平行設(shè)置，其上一級(jí)末端的端齒輪與下一級(jí)首端的端齒輪嚙合；一棘輪機(jī)構(gòu)，該棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸入端；一電動(dòng)機(jī)及減速器，該電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器與棘輪機(jī)構(gòu)連接，且電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向一致；一輸出控制器，該輸出控制器為一盤剎裝置，該裝置設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸出端。
上述技術(shù)方案中有關(guān)內(nèi)容和變化解釋如下1、上述方案中，為了限制扭簧助力器輸出的轉(zhuǎn)速，可以在扭簧蓄能裝置的輸出端設(shè)置一限速器，通過(guò)該限速器來(lái)控制扭簧助力器的輸出轉(zhuǎn)速。所述限速器包括限速盤和摩擦盤，限速盤與摩擦盤并列同軸設(shè)置，其中，摩擦盤固定，限速盤轉(zhuǎn)動(dòng)，限速盤上設(shè)有離心球體和楔塊，離心球體和楔塊分別設(shè)在一杠桿的兩端，杠桿的支點(diǎn)在限速盤上，杠桿位于離心球體一端通過(guò)彈簧連接在限速盤上，楔塊位于限速盤與摩擦盤形成的楔形空間中。
2、上述方案中，為了使該扭簧助力器能夠?qū)崿F(xiàn)人工蓄能，可以在扭簧蓄能裝置的輸入端設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，當(dāng)周圍沒(méi)有電源時(shí)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄對(duì)扭簧蓄能裝置進(jìn)行蓄能。
3、上述方案中，考慮到各定位軸在空間平行設(shè)置后，兩端的端齒輪在形成串聯(lián)嚙合中，不嚙合端的端齒輪由于外徑原故出現(xiàn)干擾，因此可以在扭簧蓄能裝置中單元扭簧機(jī)構(gòu)上一級(jí)末端的端齒輪與下一級(jí)首端的端齒輪通過(guò)一個(gè)中間自由輪嚙合。這里需要注意的是如果不設(shè)中間自由輪，假設(shè)上一級(jí)扭簧為正方向扭轉(zhuǎn)，則下一級(jí)扭簧為反方向扭轉(zhuǎn)；如果設(shè)置中間自由輪后，上一極扭簧的扭轉(zhuǎn)方向與下一級(jí)一致，即上一極為正方向扭轉(zhuǎn)，下一極也為正方向扭轉(zhuǎn)，反之亦然。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低，壽命長(zhǎng)，也不存在機(jī)動(dòng)助力器帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，是一種輕便型非機(jī)動(dòng)車使用的新型助力器，適合于低收入消費(fèi)群體。


附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型輸出端實(shí)施例放大圖；附圖3為本實(shí)用新型輸入端棘輪機(jī)構(gòu)原理圖；附圖4為本實(shí)用新型限速器示意圖；附圖5為本實(shí)用新型限速器中限速盤結(jié)構(gòu)圖。
以上附圖中1、箱體；2、扭簧；3、定位軸；4、端齒輪；5、端齒輪；6、電動(dòng)機(jī)；7、減速器；8、限速盤；9、摩擦盤；10、離心球體；11、楔塊；12、杠桿；13、彈簧；14、固定板； 15、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄；16、棘輪；17、棘爪；18、剎盤；19、制動(dòng)器；20、傘齒輪；21、輸出軸；22、齒輪；23、軸體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見(jiàn)附圖1所示，一種扭簧助力器，由箱體1、扭簧蓄能裝置、棘輪機(jī)構(gòu)、限速器、輸出控制器、電動(dòng)機(jī)6和減速器7組成。
箱體1作為支承體和殼體，內(nèi)設(shè)容納空間。
扭簧蓄能裝置由六個(gè)單元扭簧機(jī)構(gòu)串聯(lián)構(gòu)成(也可以是其它數(shù)量)，其中，每個(gè)單元扭簧機(jī)構(gòu)包括一根扭簧2，一根定位軸3和兩個(gè)端齒輪4、5，定位軸3兩端支承在箱體1兩端的側(cè)壁上，扭簧2套在定位軸3上，兩個(gè)端齒輪4、5分別設(shè)在定位軸3的兩端并與扭簧2的兩端固定連接，各定位軸3在箱體1的空間中平行設(shè)置，其上一級(jí)末端的端齒輪4與下一級(jí)首端的端齒輪5嚙合。
為了防止扭簧蓄能裝置在蓄能后回轉(zhuǎn)，專門在扭簧蓄能裝置的輸入端設(shè)置了棘輪機(jī)構(gòu)，見(jiàn)圖3所示，該棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪16和棘爪17，使輸入端只能朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)蓄能，當(dāng)蓄能停止后由于棘輪機(jī)構(gòu)的作用不能回轉(zhuǎn)。
參見(jiàn)圖1所示，電動(dòng)機(jī)6作為電動(dòng)蓄能裝置位于扭簧蓄能鏈的最前端并設(shè)在箱體1內(nèi)，電動(dòng)機(jī)6經(jīng)減速器7與棘輪機(jī)構(gòu)(圖中未畫出)連接，且電動(dòng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)方向與棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向一致。為了實(shí)現(xiàn)人工蓄能，在扭簧蓄能裝置的輸入端還設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)手柄15，當(dāng)周圍沒(méi)有電源時(shí)，可以通過(guò)該轉(zhuǎn)動(dòng)手柄15對(duì)扭簧蓄能裝置進(jìn)行蓄能。
輸出控制器作為扭簧助力器的輸出控制開(kāi)關(guān)，設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸出端，見(jiàn)圖2所示，該輸出控制器為一盤剎裝置，由剎盤18和制動(dòng)器19構(gòu)成，當(dāng)制動(dòng)器19壓緊剎盤18時(shí)為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)制動(dòng)器19放松后為開(kāi)啟狀態(tài)。
限速器作為輸出限速裝置設(shè)在扭簧蓄能裝置輸出端處，見(jiàn)圖2、圖4和圖5所示，該限速器包括限速盤8、摩擦盤9和固定板14，固定板14與箱體1支承軸體23，限速盤8與摩擦盤9并列同軸設(shè)置，其中，摩擦盤9固定，限速盤8轉(zhuǎn)動(dòng)，限速盤8上設(shè)有離心球體10和楔塊11，離心球體10和楔塊11分別設(shè)在一杠桿12的兩端，杠桿12的支點(diǎn)在限速盤8上，杠桿12位于離心球體10一端通過(guò)彈簧13連接在限速盤8上，楔塊11位于限速盤8與摩擦盤9形成的楔形空間中。
本實(shí)施例通過(guò)一對(duì)傘齒輪20和輸出軸21輸出。扭簧蓄能裝置中單元扭簧機(jī)構(gòu)上一級(jí)末端的端齒輪4與下一級(jí)首端的端齒輪5可以通過(guò)一個(gè)中間自由輪嚙合(圖中未畫出)。
本實(shí)施例工作原理蓄能時(shí)，將輸出控制器轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)6接上電源，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)6，此時(shí)電動(dòng)機(jī)6經(jīng)過(guò)減速器7、棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)第一級(jí)單元扭簧機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)蓄能，第一級(jí)單元扭簧機(jī)構(gòu)通過(guò)端齒輪5與第二級(jí)的端齒輪4嚙合傳遞，以此類推。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄15可以作為備用在周圍沒(méi)有電源時(shí)，對(duì)扭簧蓄能裝置進(jìn)行蓄能。使用時(shí)，通過(guò)制動(dòng)器19來(lái)控制扭簧助力器的輸出，當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)器19時(shí)，輸出軸21轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)壓緊剎盤18時(shí)輸出軸21停轉(zhuǎn)。限速器是輸出的限速裝置，在限速盤8隨軸體23轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定速度后，離心球體10由于離心力的作用，向外張開(kāi)，杠桿12迫使楔塊11向內(nèi)擠壓，并與摩擦盤9發(fā)生摩擦，輸出轉(zhuǎn)速越快，該摩擦力越大，最終使轉(zhuǎn)速下降；當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到一定速度后，在彈簧13的作用下杠桿12將楔塊11從楔形空間中拔出，此時(shí)楔塊11與摩擦盤9的摩擦力減小，這樣的作用結(jié)果最終將輸出軸21的轉(zhuǎn)速限制在一定范圍內(nèi)，因此可以通過(guò)調(diào)整彈簧13的拉力來(lái)控制輸出速度。
上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種扭簧助力器，其特征在于包括一箱體[1]或支架，該箱體[1]或支架作為支承體；一扭簧蓄能裝置，由若干單元扭簧機(jī)構(gòu)串聯(lián)構(gòu)成，其中，每個(gè)單元扭簧機(jī)構(gòu)包括一根扭簧[2]，一根定位軸[3]和兩個(gè)端齒輪[4、5]，定位軸[3]兩端支承在箱體[1]或支架上，扭簧[2]套在定位軸[3]上，兩個(gè)端齒輪[4、5]分別設(shè)在定位軸[3]的兩端并與扭簧[2]的兩端固定連接，各定位軸[3]在箱體[1]或支架的空間中平行設(shè)置，其上一級(jí)末端的端齒輪[4]與下一級(jí)首端的端齒輪[5]嚙合；一棘輪機(jī)構(gòu)，該棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸入端；一電動(dòng)機(jī)[6]及減速器[7]，該電動(dòng)機(jī)[6]經(jīng)減速器[7]與棘輪機(jī)構(gòu)連接，且電動(dòng)機(jī)[6]的旋轉(zhuǎn)方向與棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向一致；一輸出控制器，該輸出控制器為一盤剎裝置，該裝置設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭簧助力器，其特征在于所述扭簧蓄能裝置的輸出端還設(shè)有一限速器，該限速器包括限速盤[8]和摩擦盤[9]，限速盤[8]與摩擦盤[9]并列同軸設(shè)置，其中，摩擦盤[9]固定，限速盤[8]轉(zhuǎn)動(dòng)，限速盤[8]上設(shè)有離心球體[10]和楔塊[11]，離心球體[10]和楔塊[11]分別設(shè)在一杠桿[12]的兩端，杠桿[12]的支點(diǎn)在限速盤[8]上，杠桿[12]位于離心球體[10]一端通過(guò)彈簧[13]連接在限速盤[8]上，楔塊[11]位于限速盤[8]與摩擦盤[9]形成的楔形空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭簧助力器，其特征在于所述扭簧蓄能裝置的輸入端還設(shè)有一轉(zhuǎn)動(dòng)手柄[15]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭簧助力器，其特征在于所述扭簧蓄能裝置中單元扭簧機(jī)構(gòu)上一級(jí)末端的端齒輪[4]與下一級(jí)首端的端齒輪[5]通過(guò)一個(gè)中間自由輪嚙合。
專利摘要一種扭簧助力器，其特征在于包括一箱體[1]或支架，一扭簧蓄能裝置，一棘輪機(jī)構(gòu)，一電動(dòng)機(jī)[6]及減速器[7]，一輸出控制器；扭簧蓄能裝置由若干單元扭簧機(jī)構(gòu)在空間通過(guò)端齒輪[4、5]嚙合串聯(lián)構(gòu)成；棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸入端；電動(dòng)機(jī)[6]經(jīng)減速器[7]與棘輪機(jī)構(gòu)連接；輸出控制器為一盤剎裝置，該裝置設(shè)在扭簧蓄能裝置的輸出端。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低，壽命長(zhǎng)，也不存在機(jī)動(dòng)助力器帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，是一種輕便型非機(jī)動(dòng)車使用的新型扭簧蓄能助力器。
文檔編號(hào)B62M1/10GK2680569SQ200420024340
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者趙永軍 申請(qǐng)人:趙永軍