專利名稱：自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種兩輪以上非機(jī)動(dòng)車鞍座振動(dòng)能量利用和中軸加力裝置。
目前廣泛使用的自行車，是以人體運(yùn)動(dòng)作為動(dòng)力，通過曲拐傳遞給鏈輪，從而驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。一般情況下，自行車行駛路面是不平的，由于人體及自行車的自重和自行車行駛沖力對(duì)行駛路面凸凹處的沖擊，自行車會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，人施予自行車的能量除克服各種摩擦力使車前進(jìn)做功外，還有相當(dāng)部分的能量卻以振動(dòng)能量的形式被白白消耗掉，既造成了浪費(fèi)，又增加了騎車人的不適，為了改善人體因自行車振動(dòng)而引起的不適，在鞍座下設(shè)置了減振彈簧，不斷伸縮，消極地吸收和浪費(fèi)了振動(dòng)的能量。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，它能使人在騎車行駛時(shí)，將在鞍座上產(chǎn)生的振動(dòng)能量?jī)?chǔ)存和放出，轉(zhuǎn)換成自動(dòng)車行駛的動(dòng)力，大大減少人們?cè)隍T自行車特別是爬長(zhǎng)坡時(shí)消耗的體力，從而使改進(jìn)后的自行車成為無需能源、無環(huán)境污染的省力的交通工具。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將鞍座升降桿插套在套管內(nèi)，套管固連在齒條上，該齒條中下部與一個(gè)單向超越離合器的齒輪嚙合，該齒輪內(nèi)圓面與安裝在傳動(dòng)軸上的星輪之間安裝著滾柱，同軸上相鄰?fù)Y(jié)構(gòu)的另一個(gè)單向超越離合器的齒輪分度圓直徑較小，它不與齒條直接嚙合，而是與相鄰軸上齒輪嚙合，該齒輪與齒條中上部嚙合。齒條下部頂在可調(diào)節(jié)的彈簧上，齒條由振動(dòng)能量作上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別驅(qū)動(dòng)上述兩個(gè)單向離合器帶動(dòng)傳動(dòng)軸同方向轉(zhuǎn)動(dòng)(反向不能轉(zhuǎn)動(dòng))，套裝在傳動(dòng)軸上的兩個(gè)軸套隨傳動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸擰緊一端固連在軸套上，另一端固連在與發(fā)條盒成一體的齒輪上的發(fā)條彈簧，被擰緊的發(fā)條彈簧產(chǎn)生的螺旋張力驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該齒輪通過幾對(duì)嚙合的齒輪逐級(jí)向中軸傳遞動(dòng)力，與中軸相鄰的軸的兩端固連著調(diào)整適當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)加力臂，它們?cè)趶椈衫Φ淖饔孟?，在傳遞動(dòng)力的同時(shí)，使固連在中軸上的鏈輪獲得更大的傳動(dòng)力。因本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸、軸套、發(fā)條盒齒輪三者均是同方向，同圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，如果發(fā)條彈簧對(duì)中軸不再輸送正向力矩；此時(shí)中軸對(duì)發(fā)條彈簧即將產(chǎn)生反向作用力；由于發(fā)條彈簧自身強(qiáng)度，從而帶動(dòng)軸套，壓縮傳動(dòng)軸槽內(nèi)舌栓，圍繞該軸空轉(zhuǎn)，從而防止了發(fā)條彈簧的折斷，此即發(fā)條保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型的控制機(jī)原理是傳動(dòng)軸和中軸之間的一根軸上安裝著圓錐摩擦離合器及其相應(yīng)的控制裝置。該裝置設(shè)置了“使用”和“關(guān)閉”兩擋，當(dāng)拔叉被拔至“使用”擋時(shí)，套在此軸上的圓錐摩擦輪的外圓錐面與其同軸上鄰近的齒輪內(nèi)圓錐面緊貼在一起，該齒輪通過嚙合的其他齒輪將動(dòng)力向中軸逐漸級(jí)傳遞。若將拔叉搬至“關(guān)閉”擋，則圓錐摩擦輪立即脫離與齒輪的接觸，動(dòng)力傳遞到此中斷，其另一個(gè)外圓錐面與相鄰的尖齒輪的內(nèi)圓錐面緊貼在一起，因尖齒輪外圓面上的尖齒被頂爪的爪尖頂住，故不能轉(zhuǎn)動(dòng)，若發(fā)條彈簧被卷緊而釋放能量時(shí)，頂爪在尖齒輪推動(dòng)克服彈簧力沿尖齒面滑出，使緊卷的發(fā)條彈簧及時(shí)放松，起到過載保護(hù)作用。
自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置包括振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)、動(dòng)力傳遞和控制系統(tǒng)，加力系統(tǒng)，由于采用了能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)，從而可使改進(jìn)后的自行車將行駛時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)能量的一部分轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存起來，以供需要時(shí)傳遞給中軸增加行駛動(dòng)力，使自行車騎行者更舒適輕快；由于采用了動(dòng)力傳遞和控制系統(tǒng)，從而可使改進(jìn)后的自行車能根據(jù)人們的需要方便選擇采用振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)；由于采用了加力系統(tǒng)，從而使騎車的人更覺舒適省力。另外，人們可在騎車前(上坡前)，利用傳動(dòng)軸上露出車身管外的多面體，套上搬手上滿發(fā)條，即可獲得一段長(zhǎng)距離的行駛動(dòng)力。


圖1是本實(shí)用新型的正視圖，圖2是本實(shí)用新型
圖1中沿A－A線的展開俯視剖面圖；圖3是
圖1中沿B－B線的剖面圖；圖4是圖2中沿C－C線的剖面圖；圖5是圖2中沿D－D線的剖面圖；圖6是圖5中的A向視圖；圖7是圖5中沿E－E線的剖面圖。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)附圖加以說明參看
圖1、圖2、圖5、圖6、圖7鞍座升降桿(2)插固在套管(1)內(nèi)，套管(1)下部由螺栓(49)套固在齒條(50)上部；斷面為矩形的車身管(51)的上部沿四個(gè)矩形面分別由螺釘(5)固定著4個(gè)滾柱座(4)，該滾柱座(4)與車身管(51)之間安放著滾柱(3)，蓋(52)套固在車身管(51)的端面上，鞍座升降桿(2)、套管(1)穿過蓋上的圓孔伸出一頭。齒條(50)下中部加工出一個(gè)長(zhǎng)圓孔，軸銷(41)上套著套滾(42)穿進(jìn)該長(zhǎng)圓孔中，固定在車身管(51)上，在與軸銷(41)相鄰的位置上，滾柱座(43)由螺釘(45)固定在車身管(51)上，兩個(gè)滾柱(44)分別安放在滾柱座(43)與齒條(50)兩側(cè)面之間。齒條(50)下端部加工成圓柱體，彈簧(40)的一頭套進(jìn)此圓柱體，另一頭插進(jìn)安裝在調(diào)節(jié)螺絲(38)上的簧套(39)內(nèi)?；ㄦI軸(10)的伸出車身管(51)外的一頭圓柱面上加工成套搬手的四方體，與其鄰近軸階面上加工成圓弧錐面，兩個(gè)軸承碗(22)分別壓嵌在車身管(51)相對(duì)的管壁圓孔中，花鍵軸(10)的圓弧錐面與一個(gè)軸承碗(22)之間安放著數(shù)個(gè)鋼珠(62)，頂絲螺母(66)旋在該軸另一頭的螺紋上，其圓弧錐面將數(shù)個(gè)鋼珠成滑動(dòng)配合地支承在另一個(gè)軸承碗內(nèi)，螺母(25)將它壓緊。星輪(85)的一個(gè)端面緊靠著這個(gè)螺母向外的端面，由平鍵(64)固連在花鍵軸(10)上，擋圈(86)緊靠星輪(85)的外端面；彈性卡圈(65)卡在軸頭的環(huán)槽內(nèi)軸向擋住擋圈(86)。外殼(53)固定在車身管(51)上，在此外殼的內(nèi)圓面與星輪(85)的平面之間安放著數(shù)個(gè)滾柱(84)?；ㄦI軸(10)的中段套裝著兩個(gè)齒輪(11)、兩個(gè)軸套(87)、兩個(gè)星輪(9)、一個(gè)墊圈(82)，從花鍵軸(10)鄰近圓弧錐面的軸肩起，它們安裝的順序是齒輪(11)、軸套(87)、星輪(9)、墊圈(82)、星輪(9)、軸套(87)、齒輪(11)，彈性卡圈(65)卡在軸的環(huán)槽內(nèi)將它們軸向定位，它們之間的接觸面均為滑動(dòng)配合。兩個(gè)星輪(9)及夾在它們中間的墊圈(82)的內(nèi)圓面分別加工成內(nèi)花鍵面套裝在花鍵軸(10)的外花鍵面上；齒輪(12)、齒輪(47)分別與一個(gè)星輪之間安裝著數(shù)個(gè)滾柱(89)，擋圈(81)、彈性卡圈(65)分別將它們軸向定位在星輪上。齒輪(12)與齒條(52)嚙合，齒輪(47)的分度圓小于齒輪(12)分度圓，不與齒條(50)接觸。齒輪(11)與軸套(87)的內(nèi)圓面套裝在花鍵軸(10)的外花鍵面的頂圓面上，在與兩個(gè)軸套(87)內(nèi)圓面相對(duì)應(yīng)的位置上，花鍵軸(10)分別加工出兩個(gè)垂直深槽，矩形舌栓(93)頂部加工成適當(dāng)角度的圓弧面，底部沿軸線鉆一圓孔，彈簧(92)一頭頂在這個(gè)孔中，另一頭頂住花鍵軸深槽底部，將其舌尖部頂在軸套(87)內(nèi)圓面加工出的尖角弧形槽中。發(fā)條盒(54)套固在齒輪(11)的輪殼上，發(fā)條彈簧(88)一端固連在軸套(87)的外圓面上，另一端穿過齒輪(11)輪殼與發(fā)條盒(54)上的通孔，由螺釘(83)固連在齒輪(11)的輪殼上。與花鍵軸(10)相鄰且平行的軸(6)上套裝著平鍵(7)徑向定位、彈性卡圈(65)軸向定位的齒輪(8)，該齒輪(8)分別與花鍵軸(10)上的齒輪(47)和齒條(50)嚙合。軸(6)在車身管(51)上的安裝方式與花鍵軸(10)相同。以上即振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)。
參看
圖1、圖2、圖4軸(14)、軸(15)、軸(21)、軸(24)、中軸(26)依次排列在花鍵軸(10)之下，它們與花鍵軸(10)平行，且在車身管(51)上的安裝方式與之相同。軸(14)一頭安裝著雙聯(lián)齒輪(55)，另一頭安裝著齒輪(71)，它們都由平鍵、彈性卡圈作徑向、軸向定位，齒輪(71)和雙聯(lián)齒輪(55)的一個(gè)齒輪分度圓同徑，它們分別和花鍵軸(10)上的兩個(gè)齒輪(11)嚙合。雙聯(lián)齒輪(55)的另一個(gè)齒輪與軸(15)上的齒輪(56)嚙合，該齒輪(56)的內(nèi)圓花鍵面套裝在軸(15)的外圓花鍵面上。在軸(15)的外圓花鍵的頂圓面上，左邊靠著齒輪(56)，右邊靠著軸肩端面，套裝著兩個(gè)向心球軸承(79)、三個(gè)彈性卡圈(65)卡在軸的環(huán)槽中，將這兩個(gè)向心球軸承(79)軸向定位。圓錐摩擦輪(58)的內(nèi)圓花鍵面套裝在兩個(gè)軸承之間的外圓花鍵面上，齒輪(69)和尖齒輪(57)分別套裝在向心球軸承的外圈上，其內(nèi)圓軸肩端面與軸承外圈一個(gè)端面接觸，法蘭蓋(78)分別由平構(gòu)螺釘(94)固定在齒輪(69)、尖齒輪(57)的端面上，其伸出的孔沿部分蓋住軸承外圓的另一個(gè)端面；齒輪(69)、尖齒輪(57)分別加工出適當(dāng)角度的內(nèi)圓錐面，與圓錐摩擦輪的兩個(gè)外圓錐面對(duì)應(yīng)，它們的頂圓面上分別加工成正圓柱齒形和尖齒形。兩個(gè)平機(jī)螺釘分別穿過支架(77)和蓋板(13)上的小圓孔，旋進(jìn)支承架(74)的螺孔中，軸銷(80)穿進(jìn)拔叉(70)中部的小圓孔，其兩頭固定在支承架(74)上的圓孔中。拔叉(70)下部的兩個(gè)叉頭插放在圓錐摩擦輪(58)的環(huán)槽中。支架(77)的螺孔中旋進(jìn)鋼絲套(76)，螺母(75)將其緊壓在支架的端面上；鋼絲(73)穿過鋼絲套(76)中心的通孔，其頭部圓環(huán)套在固連在拔叉(70)頭部的軸銷(72)上；彈簧(19)一頭套在該軸銷上，另一頭鉤住由螺釘(17)固連在蓋板(13)上的支架(18)的孔沿。管座(16)被螺釘(20)固連在車身管(51)上，擺成適當(dāng)角度斜對(duì)著尖齒輪(57)，頂爪(36)穿過管座前端孔頂住尖齒輪(57)的尖齒；調(diào)節(jié)螺絲(34)旋在管座尾部的螺孔中，彈簧(35)安放在頂爪(36)與調(diào)節(jié)螺絲(34)之間。齒輪(59)、齒輪(67)、齒輪(63)分別套裝在軸(21)、軸(24)、中軸(26)上，它們與各自軸的聯(lián)接方式均為平鍵(64)徑向定位、彈性卡圈(65)軸向定位。齒輪(59)上與齒輪(69)嚙合，下與齒輪(67)嚙合，而齒輪(67)又與中軸上的齒輪(63)嚙合。兩個(gè)曲柄(60)、鏈輪(61)分別在中軸(26)兩頭相應(yīng)的位置上與之套連。以上即動(dòng)力傳遞和控制系統(tǒng)。
參照
圖1、圖2、圖3軸(24)的兩頭部外圓面上加工成尖齒形，兩個(gè)加力臂(23)的內(nèi)圓孔加工成內(nèi)圓尖齒，它們分別套在軸(24)的兩頭外尖齒上，擋圈(27)將其擋住，平機(jī)螺釘(28)穿過擋圈(27)上的圓孔將加力臂(23)緊壓旋緊在軸(24)兩頭螺紋上的螺母的端面上，兩個(gè)固定軸銷分別一頭緊旋在兩個(gè)加力臂的螺孔中，其軸肩的另一頭圓柱面上分別套裝著向心球軸承(68)，彈性卡圈(33)將它們的軸向定位；支架(32)的頂面與車身管(51)的底面固連，兩個(gè)固定軸銷(29)的螺栓部分穿過支架(32)兩側(cè)面的同心孔，分別被螺母緊壓其上；該軸銷的軸肩外圓面上套著擋圈(90)，向心球軸承(68)套裝在軸上靠住軸肩的一個(gè)端面；彈性卡圈(33)將其軸向定位；四個(gè)軸承套(30)分別套在兩兩相對(duì)的向心球軸承(68)的外圈上，兩根彈簧(31)的兩頭分別掛住該軸承套上的小圓孔沿。此即加力系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，其特征是該裝置設(shè)置有振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)，此系統(tǒng)采用下述方式將鞍座升降桿插套在套管內(nèi)，套管下部固連有一齒條，齒條下部頂在可調(diào)節(jié)的彈簧上，該齒條中下部與一個(gè)單向超越離合器的齒輪嚙合，該齒輪內(nèi)圓面與安裝在傳動(dòng)軸上的星輪間安裝有滾柱，同軸上相鄰?fù)Y(jié)構(gòu)的另一單向超越離合器的齒輪分度圓直徑較小，它不與齒條直接嚙合，而是與相鄰軸上的一齒輪嚙合，該齒輪與齒條中上部嚙合，在傳動(dòng)軸上套裝有兩個(gè)軸套，傳動(dòng)軸與軸套之間安裝有一彈性舌栓，軸套上固連有發(fā)條彈簧，發(fā)條彈簧的另一端固連在與發(fā)條盒成一體的齒輪上，該齒輪與中軸上安裝的齒輪間通過一對(duì)以上齒輪組相互嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，其特征是該裝置設(shè)置有動(dòng)力傳遞控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以下述方式實(shí)現(xiàn)在傳動(dòng)軸與中軸之間的一根軸上安裝有一雙聯(lián)齒輪及另一與雙聯(lián)齒輪之一齒輪分度圓同徑的齒輪，它們分別與傳動(dòng)軸上發(fā)條盒齒輪嚙合，雙聯(lián)齒輪中另一齒輪與另一軸上齒輪嚙合，后者所在的軸上還安裝有一圓錐摩擦離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，其特征是圓錐摩擦離合器由齒輪(56)、尖齒輪(57)、圓錐摩擦輪(58)、齒輪(69)、法蘭蓋(78)、向心球軸承(79)組成，圓錐摩擦離合器控制裝置由撥叉(70)、軸銷(72)、鋼絲(73)、支承架(74)、螺母(75)、鋼絲套(76)、支架(77)、蓋板(13)、支架(18)、彈簧(19)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，其特征是該裝置設(shè)置了自行車中軸加力系統(tǒng)，該系統(tǒng)以下述方式構(gòu)成在傳動(dòng)軸(10)與中軸(26)之間的一根軸(24)的兩頭部外圓面上加工成尖齒形，兩個(gè)加力臂(23)的內(nèi)圓孔加工成內(nèi)圓尖齒，它們分別套在軸(24)的兩端外尖齒上，兩個(gè)固定軸銷(29)分別一頭緊旋在兩個(gè)加力臂(23)的螺孔中，其軸肩另一頭圓柱面上分別套裝著向心球軸承(68)，在車身管(51)的底面固連一支架(32)，兩個(gè)固定軸銷(29)的螺栓部分穿過支架(32)兩個(gè)側(cè)面的同心孔，分別被螺母緊壓其上，固定軸銷(29)的軸肩外圓面上套著擋圈(90)，向心球軸承(68)套裝在軸上靠住軸肩的一個(gè)端面，四個(gè)軸承套(30)分別套在相對(duì)的向心球軸承(68)的外圈上，兩根彈簧(31)的兩頭分別掛住該軸承套(30)上的小圓孔沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，其特征是傳動(dòng)軸(10)和軸(15)均為花鍵軸，且傳動(dòng)軸(10)露出車身管(51)外的部分加工成多面體。
專利摘要一種自行車振動(dòng)能量利用和加力裝置，該裝置包括振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存系統(tǒng)、動(dòng)力傳遞和控制系統(tǒng)、加力系統(tǒng)，此三系統(tǒng)可以全部或部分采用以改進(jìn)現(xiàn)行自行車，改進(jìn)后的自行車能將行駛時(shí)產(chǎn)生的部分振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換儲(chǔ)存起來，并可根據(jù)騎行者的需要方便地將儲(chǔ)存能量傳遞到中軸以增加自行車行駛動(dòng)力，另又采用了中軸加力系統(tǒng)，從而使騎行者騎車更覺舒適輕快，使改進(jìn)后的自行車成為一種無需能源、無環(huán)境污染的省力的交通工具。
文檔編號(hào)B62M1/00GK2044954SQ8920205
公開日1989年9月27日 申請(qǐng)日期1989年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月23日
發(fā)明者杜良民 申請(qǐng)人:杜良民