具有刹车动能回收再利用功能的自行车的制作方法

本发明涉及一种自行车，特别涉及一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车。

背景技术：

传统的自行车都是链条传动，是属于硬性传动，没有缓冲，没有蓄能的作用，还要配备专用刹车，专用刹车其实就是将自行车运行的能量转换成摩擦力消耗掉，以达到止动的目的，因此，在现有技术中，刹车时产生的动能都白白浪费了，不能为骑手在起步或上坡时减少一点点能量消耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车，将刹车时车轮的动能转化为弹性势能，并根据需要将弹性势能释放出来转化为车轮的动能，为骑手在起步或上坡时减少能量消耗。

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车，包括自行车后轮，还包括刹车动能回收再利用装置，所述刹车动能回收再利用装置与自行车后轮传动连接，所述刹车动能回收再利用装置还包括刹车传动组件、单向驱动组件和弹性储能装置，所述刹车传动组件、所述单向驱动组件、所述弹性储能装置传动连接，自行车刹车时，所述弹性储能装置储蓄弹性势能；自行车刹车解除后，根据骑手的需要，所述单向驱动组件解除锁闭并单向传动，所述弹性储能装置释放弹性势能。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述刹车传动组件包括第一刹车盘、第二刹车盘和第三刹车盘，所述第一刹车盘与自行车的刹车线活动连接，所述第二刹车盘与所述自行车后轮同轴固定连接，所述第一刹车盘、第二刹车盘和第三刹车盘通过一刹车带传动连接，所述第三刹车盘与所述弹性储能装置传动连接。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述单向驱动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动，所述第一齿轮内部设置第一棘爪，所述第二齿轮内部设置第二棘爪，所述第一棘爪与所述自行车后轮同轴固定连接，所述第二棘爪分别与所述第三刹车盘和所述弹性储能装置传动连接。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，还包括一壳体，所述壳体固定在自行车车架上，所述刹车动能回收再利用装置设置在所述壳体内，所述壳体内活动设置一滑行轴，所述第一刹车盘活动设置在所述滑行轴上。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述壳体内活动设置一旋转轴，所述旋转轴与所述第三刹车盘固定连接，所述旋转轴与所述弹性储能装置传动连接，所述旋转轴与所述第二棘爪传动连接。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述弹性储能装置为涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端固定连接在所述旋转轴上，另一端固定连接在所述壳体内。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述单向驱动组件还包括止动装置，所述止动装置固定连接在所述壳体内，自行车行驶时，所述止动装置与所述第一齿轮接触，所述第一齿轮不转动；需要释放弹性势能时，所述止动装置与所述第一齿轮分离。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述止动装置为止动爪，所述止动爪上设置有与所述第一齿轮的轮齿相对应的若干凹槽，自行车行驶时，所述第一齿轮的部分轮齿可卡进所述凹槽内。

依照本申请较佳实施例所述的具有刹车动能回收再利用功能的自行车，所述刹车传动组件、所述单向驱动组件和所述弹性储能装置逐层设置在所述自行车后轮的同侧。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明提供一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车，将刹车时车轮的动能转化为弹性势能，并根据需要释放出来转化为车轮的动能，例如起步或上坡时，减少骑手的能量消耗。本发明还具有以下优点：

1、结构紧凑，占用空间小；

2、纯机械结构，齿轮、涡卷弹簧、止动爪均为成熟的机械结构，可靠性高，寿命长；

3、防抱死，起到类似汽车ABS的效果。

附图说明

图1为本发明的后车轮的主视图；

图2为本发明的后车轮的侧视图；

图3为本发明的后车轮的剖视图A-A；

图4为本发明的后车轮的剖视图B-B；

图5为本发明的第二刹车盘的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车，包括刹车动能回收再利用装置，刹车动能回收再利用装置设置在自行车后轮上，与飞轮相对。在本实施例中，刹车动能回收再利用装置设置在一壳体内，此壳体固定设置在自行车的车架上，此壳体的位置对应着自行车后轮轴处。但本发明并不对壳体做限制，可以使用壳体，也可以不用，或将刹车动能回收再利用装置直接与自行车的车架连接也是可以的，因此，本发明不能因为壳体的设置而缩小保护范围。刹车动能回收再利用装置与自行车后轮传动连接，刹车动能回收再利用装置还包括刹车传动组件、单向驱动组件和弹性储能装置，刹车传动组件、单向驱动组件、弹性储能装置传动连接，自行车刹车时，单向驱动组件不动，刹车传动组件带动弹性储能装置储蓄弹性势能；自行车刹车解除后，根据骑手的需要，单向驱动组件解除锁闭并单向传动，刹车传动组件带动弹性储能装置释放弹性势能。本发明对刹车传动组件、单向驱动组件、弹性储能装置的设置位置不做限制，根据具体使用时可做位置调整。在本发明中，只要涉及到通过弹性储能装置来回收刹车动能的结构都属于本发明的保护范围。以下结合附图，以刹车传动组件、单向驱动组件和弹性储能装置逐层设置在自行车后轮的同侧(即在自行车后轮的一侧，靠近后轮的第一层为刹车传动组件，第二层为单向驱动组件，第三层为弹性储能装置)为例加以详细说明。

一种具有刹车动能回收再利用功能的自行车，包括刹车动能回收再利用装置，刹车动能回收再利用装置设置在一壳体内，此壳体固定设置在自行车的车架上，此壳体的位置对应着自行车后轮轴处。请参考图1和图2，在自行车的后轮1的一侧，分别逐层设置有刹车传动组件2、单向驱动组件3和弹性储能装置4。请参考图3，刹车传动组件2包括第一刹车盘21、第二刹车盘22和第三刹车盘23，第一刹车盘21、第二刹车盘22和第三刹车盘23通过一刹车带24传动连接，此三个刹车盘均为圆环形，第二刹车盘22与自行车后轮1固定连接，在本实施例中，第二刹车盘22只是与自行车后轮1同轴固定连接，即第二刹车盘22只是与自行车后轮1同圆心固定连接，并不是与自行车的后轮轴固定连接，因为自行车的后轮轴是固定死的，无法转动，不能达到传动目的。壳体内设置滑行槽，此滑行槽上活动连接一滑行轴5，此滑行轴5可在滑行槽内左右滑动，第一刹车盘21与滑行轴5轴转连接。在本实施例中，第一刹车盘21与自行车的刹车线连接，第一刹车盘21随着刹车线的移动而移动，自行车正常行驶时，刹车带24为松弛状态；刹车时，第一刹车盘21远离第二刹车盘22和第三刹车盘23，刹车带24为张紧状态。壳体内还活动设置一旋转轴6，旋转轴6与第三刹车盘23固定连接。

请看考图4，单向驱动组件3包括第一齿轮31和第二齿轮33，第一齿轮31和第二齿轮33啮合传动，第一齿轮31内部设置第一棘爪32，第二齿轮33内部设置第二棘爪34，设置第一棘爪32和第二棘爪34的目的是实现齿轮啮合的单方向传动。在本实施例中，请参考图5，第二刹车盘22向外凸设一半轴221，第一棘爪33安装在此半轴221上，第二棘爪34与旋转轴6轴转连接，第二棘爪34位于第三刹车盘23和弹性储能装置4之间，第二棘爪34、第三刹车盘23和弹性储能装置4均设置在旋转轴6上，第一棘爪32与第二刹车盘22固定连接，第二刹车盘22与自行车后轮固定连接，第二棘爪34与旋转轴6固定连接。本发明对弹性储能装置4不做限制，在本实施例中，优选涡卷弹簧，涡卷弹簧的一端固定连接在旋转轴6上，另一端固定连接在壳体内。单向驱动组件3还包括止动装置7，止动装置7固定连接在壳体内，并对应于第一齿轮31。自行车正常行驶时，刹车带24为松弛状态，止动装置7与第一齿轮31接触，防止第一齿轮31转动；刹车时，刹车带24张紧，第一刹车盘21、第二刹车盘22和第三刹车盘23联动，均沿图示逆时针方向转动，第三刹车盘23与旋转轴6同步转动(因为第三刹车盘23与旋转轴6固定连接)，旋转轴6带动涡卷弹簧逆时针旋转蓄能，此时第二齿轮33不会转动(因为内部的棘爪结构只能单方向转动)。止动装置7除了被拉起时与第一齿轮31分离，其余时间一直与第一齿轮31啮合。本发明对止动装置7的结构和被拉起的具体操作不做限制，可由其他装置来代替，只要有同等作用均可，具体哪种方案更优，可根据实际工程应用来选择。在本实施例中，止动装置7为一止动爪，止动爪上设置有与第一齿轮31的轮齿相对应的若干凹槽，自行车行驶时，第一齿轮31的部分轮齿可卡进凹槽内啮合。需要释放涡卷弹簧的弹性势能时(如自行车起步或上坡等情况时需要释放涡卷弹簧的弹性势能)，拉起止动装置7(如人为拉起止动装置)，止动装置7与第一齿轮31分离，单向驱动组件3被激活，涡卷弹簧释放弹性势能并带动旋转轴6顺时针转动，旋转轴6带动第二齿轮33顺时针转动，第二齿轮33与第一齿轮31啮合，此时第一齿轮31逆时针转动，第一齿轮31通过第一棘爪32带动自行车后轮1逆时针转动，即自行车前进，从而使自行车的前进速度变快，起到减少骑手的能量消耗的目的。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。