专利名称：蜗卷弹簧蓄能助力自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车，尤其涉及一种用蜗卷弹簧进行蓄能的助力自行车。
目前，市场上推出的有汽油助力车和电动助力车，虽然能够起到一定的助力作用，但都消耗能源，使用成本较高。另外，均不同程度地对环境有一定的污染，对环境保护有一定的负面影响。中国实用新型专利公报公告了一种专利号为“ZL99242990．0”、名称为“助力自行车”的实用新型专利，该专利技术是在自行车中轴附近的主车架上装配有一蜗卷终蓄能装置，该装置的输入输出轴上装配有一链轮，该链轮通过传动链与中轴上装配的一棘轮机构相连，以达到倒蹬时，对蓄能装置蓄能和贮存，正蹬时既可象普通自行车一样人力前行，也可控制放出蓄能进行“人力+弹簧力”的助力前行。这种助力自行车可在平时滑行或下坡滑行时倒蹬进行蓄能前贮存起来，待上坡或需要助力时释能，有比较明显的助力效果。但其缺点有二第一，助力时，脚蹬必需同时随弹簧释能而转动，不太适合人们平时的习惯；第二，不能把滑行中或下坡时多余的动能贮存起来，设计上不甚合理。
本实用新型的目的在于提供一种蜗卷弹簧蓄能助力自行车，以达到随时蓄能，随意释放，并可以利用多余能量进行贮能。
为达到上述目的，本实用新型采用了一种蜗卷弹簧蓄能助力自行车，这种自行车的蜗卷弹簧蓄能装置安装于自行车的中轴位置，该装置的中心转轴为一轴套，该轴套套装于中轴上，轴套的中心线与中轴的中心轴线重合，中轴通过轴承安装在轴套内，在轴套右端头和同侧的脚拐内端部各安装有一套棘轮机构，两套棘轮机构的外轮套固定连接在一起，自行车中轴大链盘固定安装在两棘轮机构的外套上，在自行车后轮轮毂的左端设置有一倒向及离合飞轮机构，倒向及离合飞轮机构的飞轮输出通过传动链条与蜗卷弹簧蓄能装置中心轴套左端头固定安装的输入链轮盘传动连接。
所述的倒向及离合飞轮机构包括倒向飞轮及倒向飞轮左右两侧的转动支撑圆板，倒向飞轮的外周有径向的轮齿，在倒向飞轮的内环面上设置有轴向轮齿，所述轮齿上啮合有一离合齿轮，离合齿轮左右滑动装配在一离合滑轴上，离合滑轴固定在右支撑圆板上，在离合齿轮的右端面与右支撑圆板之间的离合滑轴上穿装有一复位弹簧，在离合齿轮左侧的离合滑轴上套装有一离合压套，离合压套滑动串装在左支撑圆板上的对应圆孔内，在离合压套左端设置有一拨动装置，在后轮轮毂的左端固定安装有一在离合齿轮滑动到最右端蓄能挂档时与离合齿轮啮合的中心齿轮。
所述的输入链轮盘穿套装配并被压紧装置轴向压紧在一个截面为L形的环状套体上，压紧装置为螺旋紧固在环状套体左端的压紧板和压紧板与输入链轮盘之间夹放的摩擦片，压紧板上有圆周方向均布的三个螺孔，每个螺孔内旋有一个调节输入链轮盘压紧程度的调节螺钉。
由于本实用新型把蜗卷弹簧蓄能装置安装在主车架上中轴的位置，比现有的蜗卷弹簧助力自行车重心更低，布局更合理，更节省空间，骑用起来更舒适自如。自行车中轴大链盘通过双棘轮机构与蜗卷弹簧的输出中心轴套和自行车右脚蹬传动连接，使无论出自自行车脚蹬还是出自蜗卷弹簧蓄能装置的动力均可通过中轴大链盘驱动自行车后轮转动，既可各自独立驱动，又可合力驱动，却不相互干扰。后轮轮毂左侧的倒向及离合飞轮的设置，在离合齿轮脱档时，自行车可以由人力或弹簧助力或两者合力驱动行驶，当自行车滑行或下坡有多余动能时，可搬动车把上的控制手柄拉动一根闸线使拨动装置动作，离合齿轮和倒向飞轮及后轮轮毂左端的中心齿轮同时啮合，倒向及离合飞轮即可把后轮正向的转动变换成倒向飞轮倒向的转动，从而带动对应的链条，向蜗卷弹簧蓄能装置内的蜗卷弹簧蓄能，使多余的动能转换成势能贮存起来，待上坡时或需放能时释放出来，这样，就能更充分有效地节约人的体能。另外，输入链轮盘的压紧装置对整套传动机构及弹簧蓄能装置有一定的保护作用，当弹簧贮满能之后，若由于疏忽没有及时放开离合齿轮，输入链轮盘即可自动打滑，以避免造成损坏。可见，本实用新型结构简单，布局合理，可以随时蓄能，随意释能助力，是一种很有市场潜力的新型助力自行车。
以下结合附图对本实用新型做进一步的解释和说明
图1为本实用新型的蜗卷弹簧蓄能机构的安装位置示意图；图2为
图1的A-A剖视图；图3为蜗卷弹簧的左视图；图4为本实用新型的自行车左侧的输入链轮盘通过传动链与倒向及离合飞轮装置的连接安装示意图；图5为图4的B-B剖面图；图6为倒向及离合飞轮装置的组装示意图；图7为输入链轮盘的安全压紧装置的组装示意图。
从
图1中可以看出，本助力自行车的蜗卷弹簧蓄能装置通过装置外壳1装配在主车架上中轴的位置。
从图2可以看出，蜗卷弹簧蓄能装置的中心转动为一轴套16，轴套16穿套装配于中轴9上。中轴9与轴套16的中心轴线相互重合。两者之间通过两个轴承8转动配合，在轴套16的右端头和同侧的脚拐内端部各安装有一棘轮机构。两棘轮机构的内套6、7分别螺旋固定装配在轴套16和脚拐2的对应位置，两棘轮机构的外套4和36通过圆周方向均布的三个销钉5固定在一起。自行车的中轴大链盘3固定安装在棘轮外套16上。这种装配使得无论脚拐2或轴套16正向转动时均可单独带动中轴大链盘3正向转动而互不影响各自的状态。即，脚拐2在正转带动中轴大链盘3正转时，轴套16可以正转释能与脚拐2合力驱动，也可以静止不转，还可以倒转进行蓄能；相应地，轴套16正转带动中轴大链盘3正转时，而脚拐2则可以正转合力驱动，也可以静止不动，还可以随意倒转。
蜗卷弹簧10在壳体1内的缠绕方式如图3所示。蜗卷弹簧的外端头通过销轴37固定在壳体1上，其内端头通过螺钉17固定在轴套16上，。
为了使贮存在蜗卷弹簧10中的势能在需要时释放出来，在蜗卷弹簧蓄能装置上设置有一释能控制装置，如图2所示，该装置由螺旋固定装配在蜗卷弹簧蓄能装置左侧外轴套16的棘轮14、通过固定在壳体1左护板上的销轴12转动装配的止退头13及销轴12上穿装的使止退头13复位的扭转弹簧20组成，止退头13与棘轮14止退配合。在止退头13的尾部可以连接一闸线，通过闸线控制止退头从而控制放能。
本实用新型的蓄能是在后轮正转时利用一套倒向及离合飞轮装置在需要蓄能时挂档，由该装置中的倒向飞轮输出反转扭矩，由倒向飞轮带动倒向传动链38再带动输入链轮盘11向蜗卷弹簧蓄能装置中输入能量(如图4所示)。
本实用新型的倒向及离合飞轮装置如图5所示。图5中，该装置包括倒向飞轮21和倒向飞轮21左右两侧的左支撑圆板22和右支撑圆板35，两支撑圆板和倒向飞轮21之间通过滚珠转动配合。倒向飞轮21的外周均匀设置有径向的链齿，倒向齿轮21的内环面上均匀设置有轴向的长轮齿，在倒向飞轮21的内环面长轮齿上啮合有一离合齿轮29。离合齿轮29的齿牙可以沿倒向齿轮21内环面上的长轮齿左右滑动，离合齿轮29可左右滑动地装配到固定在右支撑圆板35上的离合滑轴30上。在离合齿轮29的右端面与右支撑圆板35之间的离合滑轴30上穿装有一复位弹簧31，在离合齿轮29左侧的离合滑轴30上套装有一离合压套28，离合压套28滑动串装在左支撑圆板22上的对应圆孔内，在离合压套左端设置有一拨动装置，该装置可以推压离合齿轮29在需要的时候左右滑动进行蓄能的挂档或脱档。拨动装置由拐臂25、拐臂25上固定轴套26及轴套26内串装的转轴27组成，转轴27固定在后车架上适当位置，用一根闸线39拉动拐臂25的一端即可按动离合压套28驱动离合齿轮29动作。在自行车后轮轮毂24的左端头拧固有一中心齿轮23，当离合齿轮29挂档，同时与倒向飞轮21和中心齿轮23啮合时，自行车后轮的正向旋转即可转换成倒向飞轮21的反向旋转，带动倒向传动链38向蜗卷弹簧10内输入能量。
图5中，后轮轮毂上有左辐条固定板32和右辐条固定板33，最右端是后轮飞轮34。
为了防止由于疏忽的过度贮能，在蜗卷弹簧蓄能装置上还设置有一套保护装置，该保护装置的结构是把输入链轮盘11穿套装配并被压紧装置轴向压紧在一个截面为L形的环形套体15上，压紧装置为螺旋紧固在环形套体左端的压紧板19和压紧板19与输入链轮盘11之间夹放的摩擦片18。压紧板19上有圆周方向均布的三个螺孔，每个螺孔内旋有一个调节输入链轮盘压紧程度的调节螺钉40。当蜗卷弹簧蓄满能后，再过量蓄能，输入链轮盘便会打滑，以避免传动及蓄能装置损坏。
权利要求1.一种蜗卷弹簧蓄能助力自行车，其特征在于这种自行车的蜗卷弹簧蓄能装置安装于自行车的中轴位置，该装置的中心转轴为一轴套，该轴套套装于中轴上，轴套的中心线与中轴的中心轴线重合，中轴通过轴承安装在轴套内，在轴套右端头和同侧的脚拐内端部各安装有一套棘轮机构，两套棘轮机构的外轮套固定连接在一起，自行车中轴大链盘固定安装在两棘轮机构的外套上，在自行车后轮轮毂的左端设置有一倒向及离合飞轮机构，倒向及离合飞轮机构的飞轮输出通过传动链条与蜗卷弹簧蓄能装置中心轴套左端头固定安装的输入链轮盘传动连接。
2.根据权利要求1所述的助力自行车，其特征在于所述的倒向及离合飞轮机构包括倒向飞轮及倒向飞轮左右两侧的转动支撑圆板，倒向飞轮的外周有径向的轮齿，在倒向飞轮的内环面上设置有轴向轮齿，所述轮齿上啮合有一离合齿轮，离合齿轮左右滑动装配在一离合滑轴上，离合滑轴固定在右支撑圆板上，在离合齿轮的右端面与右支撑圆板之间的离合滑轴上穿装有一复位弹簧，在离合齿轮左侧的离合滑轴上套装有一离合压套，离合压套滑动串装在左支撑圆板上的对应圆孔内，在离合压套左端设置有一拨动装置，在后轮轮毂的左端固定安装有一在离合齿轮滑动到最右端蓄能挂档时与离合齿轮啮合的中心齿轮。
3.根据权利要求2所述的助力自行车，其特征在于所述的输入链轮盘穿套装配并被压紧装置轴向压紧在一个截面为L形的环状套体上，压紧装置为螺旋紧固在环状套体左端的压紧板和压紧板与输入链轮盘之间夹放的摩擦片，压紧板上有圆周方向均布的三个螺孔，每个螺孔内旋有一个调节输入链轮盘压紧程度的调节螺钉。
专利摘要本实用新型涉及一种蜗卷弹簧蓄能助力自行车。自行车的蜗卷弹簧蓄能装置安装于自行车的中轴位置,该装置的中心转轴为一轴套,该轴套套装于中轴上,在轴套右端头和同侧的脚拐内端部各安装有一套棘轮机构,两套棘轮机构的外轮套固安连接在一起,自行车中轴大链盘固定安装在两棘轮机构的外套上,在自行车后轮轮毂的左端设置有一倒向及离合飞轮机构,该机构的飞轮输出与蜗卷弹簧蓄能装置的输入链轮盘传动连接。
文档编号B62M1/10GK2414987SQ0020853
公开日2001年1月17日 申请日期2000年4月18日 优先权日2000年4月18日
发明者姜文国 申请人:姜文国