专利名称：液压传动车的制作方法
技术领域：
本发明是一种液压传动车，亦可用于其他传动机构中。
现有的车轮驱动装置大都是机械式的，对于两轮车更是如此。特别是自行车助力器，如美国2586，702号专利说明书所提供的方案;又如中国CN85101503A号专利说明书所提供的方案;以及目前市场上自行车助力器全是机械传动的。它们共同存在的主要问题是机械效率低，使用寿命短。一般都采用齿轮和行星轮传动减速，但和高速转动的内燃机联接全都采用离心式摩擦离合器。这样造成机械效率低。还有采用摩擦轮驱动车轮的方式，其机械效率更低。这些机械功率的损失造成机件发热影响其使用寿命。
低速性能差、耗油量大。目前机械传动的自行车助力器都没有变速机构，这是受自行车的特定条件限制。所以要想减速只能控制内燃机，而内燃机在低速时，扭矩变小、耗油量大。内燃机的转速N与扭矩Me、功率Ne及耗油量ge之间的关系见
图1。所以此种机械式自行车助力器的爬坡能力低。
外挂式的自行车助力器除重心偏移外并易发生碰撞、行驶不安全。
本发明以解决上述问题为目的。在机械效率不低于机械式的前题下，发明了避免机械发热、提高寿命、易于变速，低速性能好，爬坡能力强，降低油耗、重心可以控制在对称面内，避免外挂式的意外碰撞的新型液压传动两轮车。
本发明采用高效闭式回路、高效油泵和油马达。图2是用于轻便车的液压系统基本图。
现以自行车助力器为例谈本发明的实施其基本组成系统如图2，是由发动机、油泵、油马达、阀门和油路组成。图2中的油箱只是为了防泄漏而进行补油，可以做得很小。溢流阀是为了防止冲击和过压保护起着安全作用。节流阀是用手控来调速和内燃机的启动或停机后的泄压。溢流阀和节流阀可以制成一体。图2中油马达采用图3所示的油马达。此马达是通轴式轴配流轴向球柱塞双向油马达，并带有超越离合器，使车辆可以滑行;可代替车轮毂。油泵可采用图4所示的泵，该泵是通轴式轴配流径向内曲线球柱塞泵，是人机两用泵。也可选用合适的成品泵，如是变量泵可根据情况取消节流阀。发动机是二冲程内燃机。油路可利用自行车车架的钢管，则可使机构简化，减轻重量。对于自行车这种特定的工况应力求简便易行，价格低廉。本发明用于自行车助力器的实施可采取有链式和无链式两种型式。
有链式即用现成的自行车稍加改装，将图3所示的油马达装入后轮轴处取代原轴和轴皮。发动机的启动可用车轮、或链轮、或链条来实现，如图5所示。用摩擦轮6启动时如图5所示与车轮3处于接触状态，启动后要脱离接触。摩擦轮6所处位置除如图5外，还可按排在车轮周边其他合适的位置上。用大链轮5启动时如图5所示，与销轮4处于啮合状态。销轮4上代有超越离合器，向前蹬转大链轮5时，销轮4处于空转;使大链轮5反向转动时销轮4处于实转通过轮轴输出扭矩使发动机启动。在图5上也示出链条启动型式。链条2与小链轮7啮合。小链轮7如同自行车后轴上的小链轮，只不过其超越离合器是反向的。其启动过程如同销轮4。与销轮4或小链轮7联接的发动机的后动轮也应带超越离合器。在发动机启动后，启动系统处于不工作状态，使人和机对自行车的驱动分离开。摩擦轮6、销轮4和小链轮7的输出轴可用硬轴，也可用软轴。究竟选用那种启动轮和输出轴要根据所选用的车型和发动机及油泵具体酌情确定。整机的工作情况是自行车在行进中需要助力时，启动发动机带动油泵，通过高压油驱动马达经超越离和器带动车轮转动。
无链式是一种把现有的自行车的链条和大小链轮取掉，把大链轮改成大齿轮，和有链式相同把图3所示的油马达装入后轮。可用图4所示的油泵直接装入自行车中轴，中轴需改造;中轴不改造可由大齿轮驱动油泵转动，这时油泵也可用图4示的油泵，也可选用成品泵。这样用脚蹬转油泵，或经大齿轮转动油泵，驱动油马达使自行车行驶。这实际是一种无链自行车。若要用内燃机助行时，可由车轮、或大齿轮、或油泵上的齿轮启动内燃机。用车轮、或大齿轮的启动方式与有链式相同。用油泵齿轮启动方式如图6所示。油泵齿轮4与内燃机齿轮3的啮合，可由齿轮2的倒转或手控来实现换挡挂轮。内燃机启动之后、驱动油马达，实现助行。此种型式将进一步减轻重量，是一种新型自行车助力器。
与机械式自行车助力器相比，液压传动式有如下优点1、液压式由于采用高效的闭式回路、高效的柱塞泵和马达，其机械效率要高于机械式。
2、机械式由于自行车的特定条件限制都不能变速，而液压式则很容易通过溢流阀或减压阀来实现变速。
3、如图1所示和前面所述，机械式的低速性能差和爬坡能力低。而液压式在内燃机正常工作后，当爬坡时车速由高速变为低速，内燃机和油泵的转速稍有变化，但可由溢流阀控制在最大扭矩转速和最大功率转速之间，即额定转速附近，是低耗油转速区。由于车速减低，马达必然也相同的降低，但油路中的压力则最大，多余的流量通过溢流阀溢出。所以扭矩最大。油马达的转速与扭矩关系见图7。油马达的转速由高变低时，其输出扭矩即由小到大，在其低速区达到最大。所以液压式比机械式爬坡能力强。
4、如前所述爬坡时，机械式在高耗油区工作、液压式在低耗油区工作。即使在平路行驶减速时，机械式要熄火、点火来实现，耗油量也大。而液压式只需控制节流阀即可。内燃机即始终在低耗油区工作。所以液压式比机械式节省油耗。
5、液压系统内部机构都在油中工作，能自行润滑，可经久耐用。不会出现机械式产生摩擦高热。
6、由于液压系统是由油路传递能量，机构布置与机械式相比要灵活，可以实现重心在对称面内，避免了外挂式的麻烦。
图1是内燃机的外特性示意图。它表达了转速N与扭矩Me、功率Ne以及耗油率ge之间的关系。
图2是本发明实施的理论图。
图3是为本发明实施设计的油马达。
图4是为本发明实施设计的人机两用油泵。
图5是本发明有链式三种启动发动机的示意图。图中1是自行车架，2是链条，3是车轮，4是销轮，5是大链轮，6是摩擦轮，7是小链轮。
图6是本发明无链式的一种启动发动机的示意图。图中1是车架子，2是大齿轮，3是连发动机曲轴上的齿轮，4是油泵上一个与3啮合的齿轮，5是油泵上与2啮合的齿轮，4和5同轴。
图7是油马达转速N与输出扭矩M的关系示意图。
权利要求
1.一种可以代替车轮毂的油马达。其主要特征是该油马达自身即是车轮毂，并带有超越离合器，装有它的车辆可以滑行。
2.人力和发动机两用泵，主要用于轻便车辆。其主要特征是轴配流的通轴径向内曲线球柱塞泵。
3.一种由人力驱动油泵带动按权力要求1型式油马达的轻便车。如用在自行车可取消链轮和链条。
4.一种由源动机驱动油泵带动按权力要求1的型式油马达的车辆。如自行车助力器等。
5.按权力要求1所述的油马达和按权力要求2所述的油泵用在各种传动机构上。
全文摘要
以内设超越离合器的油马达直接代替车轮毂，用以驱动车辆行驶，并能滑行。适用于自行车、机动脚踏车、摩托车及各种单轮驱动车辆。基本系统是由人力或机动驱动的油泵、油马达、管路和阀门组成的。用于自行车助力器可以实现无级变速，低速扭矩大、爬坡能力强，没有机械摩擦的过热现象、寿命长，节省能耗。
文档编号B60K17/28GK1066625SQ9111152
公开日1992年12月2日 申请日期1991年12月14日 优先权日1991年12月14日
发明者焦正刚 申请人:焦正刚