一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车的制作方法
【专利摘要】一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，在自行车的中轴位置上设置空气动力装置，利用滑板式空气压缩技术产生高压气体，再经过三次升压增气，然后输送到前后两车轮轴的风动马达上，结合链条与链轮和飞轮传动驱动，实现自行车双轮三驱动向前行驶。本发明的有益效果是，不燃油不用电，不需外来能源，绿色环保，节能健身，结构简约，轻型便捷，多功能，无限行程，双轮驱动力量更大，速度更快，正反方向登车旋转都能助力加速，助力行驶将成为人们一种省力健身，轻松惬意的享受。
【专利说明】一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车
[0001]【技术领域】:本发明涉及助力自行车、滑板式空气压缩技术、风动马达等。
[0002]【背景技术】:目前使用的助力自行车大都是后轮的驱动，普遍存在要么燃烧油，或者使用电瓶等能源，不环保，要么结构复杂，要么行程较短，要么车体过重，要么骑乘者蹬车太费劲，要么达不到理想的时速等的不足。
[0003]
【发明内容】
:为了克服以上不足，本发明提供一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，利用滑板式空气压缩技术产生高压气体，再经过三次升压增气，然后输送到前后两车轮轴的风动马达上，结合链条与链轮和飞轮传动驱动，实现自行车双轮三驱动向前行驶。
[0004]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
[0005]一、链条传动动力源
[0006]骑乘者脚蹬脚踏板旋转中轴，将蹬车的力量通过链条与链轮和飞轮的传动，传递给后轮中轴，驱动自行车启动向前行驶。
[0007]二、主助力动力源
[0008]在自行车的中轴上，同轴平行设置多组滑板式旋转气缸组合，与车架结构连接。设置各组滑板式旋转气缸组的定子规格相同，相互连接，每个定子为一个气缸。在滑板式旋转气缸组内，与中轴同圆心设置规格相同的转子；每组气缸组的转子在中轴上的轴向设置视图是重合的，每组转子与中轴结构连接，同步旋转。在每组气缸组的转子上，轴向滑槽内设置数量相等，规格相同的滑板。每组气缸组的转子上设置的滑板，每相邻两片滑板间所构成的夹角度数都相等，等分圆周。在各组气缸组的转子上设置的每片滑板，轴向视图不是重合的，每相邻两片滑板间所构成的夹角度数都是相等的，是圆周的等分之一，即每组气缸的每一个压缩腔压缩做功的终点都不在同一时间点上进行。在每组定子上，距离中轴心最远点的切点连线的两侧，各设置进气孔。在每组定子上，在距离近地面的底部各设置进油孔。设置每组气缸组压缩做功后的出气孔的连线，在一条直线上。设置滑板式旋转气缸组的转子旋转方向为正反双向旋转。每组气缸内各有多个气缸腔，中轴每旋转一周，有多个压缩做功冲程，每一个气缸腔压缩做功的终点都不在同一时间点上进行，较目前的滑板式空气压缩机震动更小。由于自行车的中轴比较短，且距离地面的距离不能长，从而决定了本装置的体积不能大，每一个气缸压缩腔内的容积也很小，加之每组气缸的每一个气缸压缩腔压缩做功的终点都不在同一时间点上进行，即进入贮气包的高压气体是单股依次顺序进入，不是多股同时拥入；再之，用力方向发生了的改变(机械能一空气能一机械能；旋转一直线一旋转运动)，所以，骑乘者蹬车用力非常小。
[0009]本发明用在自行车上的是一种“贫气”的小型空气压缩机，是靠润滑油来进行密封的，要想产气量多，压力大，只有靠骑乘者加快蹬车频率来实现。滑板设置的数量越多，蹬车的频率越大，空气压缩机的震动就越小，骑乘者蹬车用力就越省劲，自行车体的抖动就越小，行车的速度就越快。
[0010]在滑板式旋转气缸组合的出气孔外侧设置高压贮气包，通过单向阀分别与滑板式旋转气缸组合和高压贮气包结构连接。设置每组单向阀的压力相同，连接同一个高压贮气包。设置高压贮气包由一组单向阀对外高压输气。
[0011 ] 在自行车后轮的花鼓上，远离飞轮的辐条的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器，与花鼓结构连接；在前轮花鼓的一端，辐条的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器，与花鼓结构连接。在圆盘式动力驱动器的边缘一面，与切线20°左右夹角设置斜凹槽。在圆盘式动力驱动器的边缘一周，连同高气压喷嘴口的外围设置封闭罩。一是消音，另一个是油气混合物不致外泄，再通过下端近地面处的回油孔送到滑板式旋转气缸组内使用。自行车中轴的旋转是超低速的，这就决定了用在本发明上的滑板式空气压缩机是贫气的，气量少，就必须集中、精准给气。用气必须要严格节制，在高压输气管道中设置输气节制器，来限制高压气体的排放量，需要助力就打开，不需要时就关掉。再者，自行车行驶所需的驱动力也是有限的，能起到助力作用本发明的目的就达到了。
[0012]三、副助力动力源
[0013]1.从滑片式旋转气缸组合经过压缩的高压气体汇集于贮气包内作第2次升压，当气压达到预设高压值时，出气孔的预设值单向阀打开，升压输出至升压器。
[0014]2.为了更进一步提高驱动力，在贮气包与再高压贮气包之间设置升压器，它包括主轴、定子、转子和滑片，通过单向阀分别与贮气包和再高压贮气包结构连接。在升压器内，并联设置两组滑片式旋转气缸组，各组滑片式旋转气缸组的定子规格相同，相互连接，每个定子为一个气缸。在滑片式旋转气缸组内，主轴偏心设置；与主轴同圆心设置规格相同的转子；每组气缸组的转子在主轴上的轴向设置视图是重合的，每组转子与主轴结构连接，在定子内同步旋转。在每组气缸组的转子上，轴向滑槽内设置数量相等，规格相同的滑片。每组气缸组的转子上设置的滑片，每相邻两片滑片间所构成的夹角度数都相等，等分圆周。转子在旋转期间，靠离心力将滑片从滑槽中甩出，形成一个个单独的压缩腔，旋转使压缩腔的体积不断减小，空气压力不断增大。在各组气缸组的转子上设置的每片滑片，在滑槽内通过润滑油润滑，轴向视图不是重合的，每相邻两片滑板间所构成的夹角度数都是相等的，是圆周的等分之一，即每组气缸的每一个压缩腔压缩做功的终点都不在同一时间点上进行。在压缩做功过程后，出气孔至滑片甩出最长距离的位置之间，设置多个常压进气孔，让压缩腔内充分进气，达到最大容积。转子在旋转中，滑片甩出的最长距离并开始空气压缩的时空位置的前方，设置与切线20-30°夹角的高压气体喷射孔。一是当滑片还没有旋转到高压气体喷射孔时，高压气体在压缩腔内迅速膨胀，增大压缩腔内的空气压力和密度，完成第3次空气能升压；二是当滑片旋转过高压气体喷射孔后，从高压气体喷射孔喷入的高压气体会给滑片一个推动力，加速转子的旋转和压缩做功的助力。设置转子顺时针单方向旋转。在自行车中轴上设置的空气压缩装置是双向旋转的，便于启动和加速；本装置因设置了与切线20-30°夹角的高压气体喷射孔，决定了转子只能顺时针单方向旋转。设置主轴不负载轴向扭力。因本装置的旋转动力是来自高压气体喷射孔喷出的高压气体，带动转子和主轴的旋转，主轴在本装置中只是起到转向和固定的作用，而不是主轴带动转子的旋转。在升压器的出气孔外设置再高压贮气包，升压器的高压压缩气体经单向阀进入再高压贮气包集聚作第4次升压，升压至压力预设值时经单向阀升压输出。设置升压器每组单向出气阀的压力相同，连接同一个再高压贮气包。
[0015]四、动力传输
[0016]1.链条动力传输:通过链条的传动，将骑乘者的蹬车力量直接传递到自行车的后轮上。
[0017]2.贮气包的动力传输:贮气包从滑板式旋转气缸接收来的压缩气体，集聚在贮气包内进行第2次升压，然后通过单向阀升压输出。
[0018]3.高压输气管的动力传输:高压输气管将贮气包升压后的压缩气体稳压传输至高压气体喷射孔。
[0019]4.升压器的动力传输:经过2次升压的气体，通过高压气体喷射孔进入升压器内，进行第3次空气压缩升压输出。
[0020]5.升压器后的再高压贮气包集聚升压动力传输:再高压贮气包从升压器接收来的压缩气体，集聚在贮气包内进行第4次升压，然后通过单向阀升压输出。
[0021]6.圆盘式动力驱动器动力传输:经第4次升压的高压空气能通过高气压喷嘴集束、精准地射入圆盘式动力驱动器的斜凹槽内，经济、高效地将空气能动力近距离、直接传输到圆盘式动力驱动器上，驱动自行车轮行驶。
[0022]在再高压贮气包的出气单向阀外，设置输气节制器与再高压贮气包的出气单向阀结构连接，来限制高压气体的排放量，需要助力就打开，不需要时就关掉。再者，自行车行驶所需的驱动力也是有限的，能起到助力作用本发明的目的就达到了。
[0023]在贮气包和再高压贮气包上设置限压阀，用以防止贮气包和再高压贮气包上的出气单向阀失灵而带来的安全隐患。
[0024]本发明工作的全过程是:骑乘者脚蹬脚踏板旋转自行车中轴，通过链条传动驱动自行车启动向前行驶；然后反方向快速旋转自行车中轴，滑板式旋转气缸组产生高压气体进入贮气包进行第2次升压；再通过高压输气管传输至升压器，经过第3次升压和增加空气能量；然后再经过再高压贮气包集聚第4次升压；最后由高气压喷嘴集束、精准地喷射入设置在前后轮的圆盘式动力驱动器的斜凹槽内，产生高压气体推动力，驱动自行车轮转动，实现双轮三驱动行驶。
[0025]自行车在行驶中遇到轮胎缺气，是令骑乘者非常尴尬的一件事，本发明设置自行车充气嘴与高压贮气包通过备用输气管相连接，反方向旋转自行车中轴，完成对静态自行车轮胎的充气。
[0026]本发明的有益效果是，不燃油不用电，不需外来能源，绿色环保，节能健身，结构简约，轻型便捷，多功能，无限行程，双轮驱动力量更大，速度更快，正反方向登车旋转都能助力加速，助力行驶将成为人们一种省力健身，轻松惬意的享受。
[0027]【专利附图】
【附图说明】:下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0028]图1图2图3图5图6图7图8图9图10图11图12图13是本发明的结构示意图。
[0029]图4是本发明的整体结构示意图。
[0030]图1图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11图12图13中，1.定子、2.转子、3.滑板、4.主轴、5.中轴、6.滑槽、7.气缸压缩腔、8.出气孔、9.进气孔、10.进油孔、
11.定子a滑槽滑板、12.定子b滑槽滑板、13.定子c滑槽滑板、14.单向阀、15.贮气包、16.定子a、17.定子b、18.定子c、19.前轮、20.车架、21.高压喷嘴、22.花鼓、23.动力驱动装置、24.节制器、25.再高压贮气包、26.升压器、27.脚踏板、28.滑板式旋转气缸组合、29.链条、30.输气管、31.车轮轴、32.后轮、33.飞轮、34.辐条、35.斜凹槽、36.封闭罩、37.回油孔、38.高压气体喷射孔。
[0031]【具体实施方式】:在自行车的中轴(5)上，同轴平行设置多组滑板式旋转气缸组合
(28)，与车架(20)结构连接。设置各组滑板式旋转气缸组(28)的定子(I)规格相同，相互连接，每个定子(I)为一个气缸。在滑板式旋转气缸组(28)内，与中轴(5)同圆心设置规格相同的转子(2);每组气缸组的转子(2)在中轴(5)上的轴向设置视图是重合的，每组转子⑵与中轴(5)结构连接，同步旋转。在每组气缸组的转子(2)上，轴向滑槽(6)内设置数量相等，规格相同的滑板(3)。每组气缸组的转子(2)上设置的滑板(3)，每相邻两片滑板(3)间所构成的夹角度数都相等，等分圆周。在各组气缸组的转子(2)上设置的每片滑板(3)，轴向视图不是重合的，每相邻两片滑板(3)间所构成的夹角度数都是相等的，是圆周的等分之一，即每组气缸的每一个气缸压缩腔(7)压缩做功的终点都不在同一时间点上进行。在每组定子⑴上，距离中轴(5)心最远点的切点连线的两侧，各设置进气孔(9)。在每组定子(I)上，在距离近地面的底部各设置进油孔(10)。设置每组气缸组压缩做功后的出气孔(8)的连线，在一条直线上。设置滑板式旋转气缸组(28)的转子(2)旋转方向为正反双向旋转。
[0032]在滑板式旋转气缸组合(28)的出气孔(8)外侧设置高压贮气包(15)，通过单向阀分别与之结构连接。设置每组单向阀(14)的压力相同，连接同一个高压贮气包(15)。设置高压贮气包(15)由一组单向阀(14)对外高压输气。
[0033]在自行车后轮(32)的花鼓(22)上，远离飞轮(33)的辐条(34)的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器(23)，与花鼓(22)结构连接；在前轮(19)花鼓(22)的一端，辐条(34)的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器(23)，与花鼓(22)结构连接。在圆盘式动力驱动器
(23)的边缘一面，与切线20°左右夹角设置斜凹槽(35)。
[0034]在高压贮气包(15)与再高压贮气包(25)之间设置升压器(26)，它包括主轴(4)、定子(I)、转子(2)和滑片(3)，通过单向阀(14)分别与高压贮气包(15)和再高压贮气包
(25)结构连接。在升压器(26)内，并联设置两组滑片式旋转气缸组(28)，各组滑片式旋转气缸组(28)的定子(I)规格相同，相互连接，每个定子(I)为一个气缸。在滑片式旋转气缸组(28)内，主轴(4)偏心设置；与主轴(4)同圆心设置规格相同的转子(2);每组气缸组的转子(2)在主轴(4)上的轴向设置视图是重合的，每组转子(2)与主轴(4)结构连接，在定子⑴内同步旋转。在每组气缸组的转子⑵上，轴向滑槽(6)内设置数量相等，规格相同的滑片(3)。每组气缸组的转子(2)上设置的滑片(3)，每相邻两片滑片(3)间所构成的夹角度数都相等，等分圆周。转子(2)在旋转期间，靠离心力将滑片(3)从滑槽(6)中甩出，形成一个个单独的气缸压缩腔(7)，旋转使气缸压缩腔(7)的体积不断减小，空气压力不断增大。在各组气缸组的转子(2)上设置的每片滑片(3)，在滑槽(6)内通过润滑油润滑，轴向视图不是重合的，每相邻两片滑片(3)间所构成的夹角度数都是相等的，是圆周的等分之一，即每组气缸的每一个气缸压缩腔(7)压缩做功的终点都不在同一时间点上进行。在压缩做功过程后，出气孔(8)至滑片(3)甩出最长距离的位置之间，设置多个常压进气孔(9)，让压缩腔内充分进气，达到最大容积。转子(2)在旋转中，滑片(3)甩出的最长距离并开始空气压缩的时空位置的前方，设置与切线20-30°夹角的高压气体喷射孔(38)。设置转子
(2)顺时针单方向旋转。设置主轴(4)不负载轴向扭力。
[0035]在再高压贮气包(25)的出气单向阀(14)外，设置输气节制器(24)与再高压贮气包(25)的出气单向阀(14)结构连接，来限制高压气体的排放量。
[0036]在高压贮气包(15)和再高压贮气包(25)上设置限压阀。
[0037]设置自行车充气嘴与高压贮气包(15)通过备用输气管(30)相连接，反方向旋转自行车中轴(5)，完成对静态自行车轮胎的充气。
【权利要求】
1.一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在自行车后轮的花鼓上，远离飞轮的辐条的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器，与花鼓结构连接；在前轮花鼓一端，辐条的外侧，设置一组圆盘式动力驱动器，与花鼓结构连接；设置旋转链条分别与链轮和飞轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在自行车的中轴位置上设置多组滑板式旋转气缸组合，与车架结构连接；滑板式旋转气缸组合内的转子旋转方向为正反双向旋转，作第1次空气压缩升压。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在滑板式旋转气缸组合的出气孔外侧设置高压贮气包，通过单向阀分别与之结构连接；设置高压贮气包由一组单向阀对外高压输气，作第2次集聚空气升压。
4.根据权利要求1或3所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:设置每组单向阀的压力相同，连接同一个高压贮气包。
5.根据权利要求1或3所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在高压贮气包的出气单向阀外设置升压器，与高压贮气包的出气单向阀结构连接，作第3次空气压缩升压。
6.根据权利要求1或5所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在升压器的出气单向阀外设置再高压贮气包，与升压器的出气单向阀结构连接，作第4次集聚空气升压。
7.根据权利要求1所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:在再高压贮气包的出气单向阀外，设置输气节制器与再高压贮气包的出气单向阀结构连接。
8.根据权利要求1或2所述的一种新型双轮三驱动空气能助力多功能链条自行车，其特征是:设置自行车充气嘴与高压贮气包通过备用输气管相连接，反方向旋转自行车中轴，完成对静态自行车轮胎的充气。
【文档编号】F04C18/344GK104477313SQ201410840233
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月21日 优先权日:2014年12月21日
【发明者】王梦桐 申请人:天津春凌科技有限公司