专利名称：液压传动自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压传动自行车。
背景技术：
现有自行车种类繁多，常见的自行车有普通车、重载车、轻便车、赛车、健身车、走轨车、水上车、串列车、杂技车、残疾车，这些自行车都通过骑车者脚踩或手摇曲柄，使曲柄一端的链轮转动，并由链条传动，带动装在轮毂的链轮而驱动自行车。自行车的这种链轮、链条传动系统安装比较麻烦，抵御外部环境的能力差，其链条、链轮、钢球、钢碗的使用寿命普遍比较短，需要经常加油保养维护清洁。消除自行车链轮链条传动的缺陷成为人们长期探索的问题。目前，液压技术在工业中的应用日益广泛，壳转式液压马达、内啮合齿轮泵、外齿轮泵、螺杆泵都具有装置轻小、结构紧凑、使用管理方便、自动化能力强、有安全可靠的过载保护、能胜任比较恶劣的工作环境的主要特点，但是尚未应用于自行车。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是使自行车可摈弃传统的链轮链条传动方式，提供一种液压传动的自行车。
本实用新型的技术方案包括脚踩或手摇的双出轴液压泵、壳转式液压马达，其特征是液压泵在车架上固定，液压马达的配流轴两端在车轮架的叉口固定，液压马达外壳的径向外沿连有花盘，花盘周沿安装车轮轮辐或实心腹板，使液压马达保持在自行车驱动轮的中心；液压马达的进油管接和出油管接配装油管分别连接液压泵的出油管接与回油管接。
本实用新型由于采用液压泵及液压马达组成的液压传动系统取代链条链轮传动的机械系统，使自行车的传动面貌发生了根本的改变，液压传动结构紧凑、体积小、容易实现无级调速、自动跟踪的自控调速，具有提升自行车品质的技术效果。
图1表示本实用新型的液压系统原理图；图2表示径向球塞液压马达结构图；图3表示轴向球塞液压马达结构图；图4表示转子泵的结构图；图5表示外齿轮泵的结构图；图6表示内啮合齿轮泵的结构图；图7表示螺杆泵的结构图；图8表示手控液压伺服变量泵的结构图；图9表示压力补偿(恒功率)变量泵的结构图。
具体实施方式
以下结合附图说明实施本实用新型的具体方式图1是本实用新型的液压系统原理图；图中所示的液压马达可采用的径向球塞马达，参见图2，径向球塞马达的凸轮转子25与连接套23、28、花盘22、29一起构成可自由旋转的马达外壳；花盘沿周制有安装轮辐钢丝的装配孔；滾动体、球托27与油缸24联合组成定子；配流轴21支持整个液压马达，是装在车架的轮架叉口的轮轴；来自油泵的液压油自配流轴21的高压油孔进入，通过配油套26顺次推动部分球托滾动体推动马达外壳旋转，液压油通过配流套、配流轴出油口回流至油泵。
轴向球塞马达径向尺寸比径向球塞马达小，更适合自行车的安装条件，参见图3，轴向球塞马达壳体35、左右盖板32与转子34一同旋转，配流轴36是液压马达装在车轮叉架上的固定轴；配流轴36两端有进出油环31配装油管连接油泵，马达壳体35径向设花盘安装轮辐钢丝。
固定速比自行车的液压泵可采用定量泵，如齿轮泵、柱塞泵、叶片泵数种泵型可供采用；参见图4摆线转子泵，摆线转子泵是一种内啮合齿轮泵，主要由泵体41、泵盖42、内转子46、外转子45、主轴43、滚针轴承44组成，摆线转子泵泵体内设限压阀和止回阀，在前后泵盖上对应于吸油区和压油区分别设配流窗口与液压马达的进出油口的位置相对应，以避免管路过多折反。摆线转子泵结构简单、尺寸紧凑、噪声小、运转平稳，在相同排量下外廓尺寸较小，整车的安装简洁，比较适于自行车使用。
外齿轮泵，参见图5，外齿轮泵主要由泵体52、泵盖51、53、主轴齿轮54、从动轴齿轮56组成，结构简单，泵盖与泵体以铝合金制造，进出油孔直接设在泵体上并且朝同一方向，泵体内有限压阀和止回阀，可简化管路安装。
内啮合齿轮泵，参见图6，内啮合齿轮泵主要由主轴61、进油泵体62、带有月牙板的排油泵体63、外齿轮64、内齿轮66组成。进排油口在同一方向，可避免管路折反，泵体内设有限压阀和止回阀，可简化和净化管路，是适合自行车的一种泵型。
单螺杆泵，参见图7，单螺杆泵主要由带有转子的主轴71、对称的左右泵盖72、74和筒体定子73构成，本实用新型采用的单螺杆泵设计排量30ml/rev，压力10MPa，筒体尺寸131×130，重量约2.7kg，在相同排量下，其外廓尺寸、重量和体积均为最小。
手动液压伺服变量泵与定量液压马达组成的传动系统可通过手动控制改变油泵排量使自行车具有变速功能；参见图8，该泵由通轴型轴向柱塞泵与控制油泵的手动阀组成。当骑车人通过曲柄转动主轴81时，油缸85随之转动，油缸每旋转一周，柱塞往返一次，油缸不停地旋转，液压油源源不断地送至液压马达。由于倾斜盘82能在伺服阀83的动作下改变倾斜角度，即手拉动伺服阀，依靠主阀芯84推动倾斜盘，油缸中的柱塞86在倾斜盘82的作用下，使液压油的输出量随倾斜盘角度的大小而改变，倾斜盘的角度越大，排量越大，反之亦然，倾斜角为零时，排量为零，因此可通过手拉杆拉动伺服阀，使自行车达到变速。
液压传动自行车要达到自控变速可采用液压伺服变量机构液压泵与定量液压马达组成的传动系统。液压伺服变量机构液压泵见图9，该泵由通轴型轴向柱塞泵和控制油泵的液压伺服阀组成。液压伺服阀的伺服滑阀93在弹簧力与液压力的相对作用下自动产生位移，从而带动倾斜盘改变倾角，改变油泵排量，使自行车按照行驶条件的变化如上下坡、顶顺风、负载重量大小时达到自动变速。
上述双出轴液压泵、壳转式液压马达均可供本实用新型选用，液压泵在车身上固定的最佳位置是将液压泵主轴轴线置于自行车原安装中轴的中心，壳转式液压马达外壳的径向外沿制成连接轮辐或实心腹板的花盘，车轮轮辐或实心腹板安装在花盘的周边，使壳转式液压马达保持在车轮的中心，液压马达配油轴的两端在车架的轮架叉口固定；液压马达的进油管接和出油管接配装油管分别连接液压泵出油管接与回油管接。
权利要求液压传动自行车包括脚踩或手摇的双出轴液压泵、壳转式液压马达，其特征是液压泵在车架上固定，曲柄装在液压泵的主轴端；液压马达的配流轴两端在车轮架的叉口固定，液压马达外壳的径向外沿连有花盘，花盘周沿安装车轮轮辐，液压马达装在自行车驱动轮中心；液压马达的进油管接和出油管接配装油管分别连接液压泵的出油管接与回油管接。
专利摘要液压传动自行车，本实用新型涉及自行车，需要解决的技术问题是提供一种液压传动自行车。本实用新型包括脚踩或手摇的曲柄、液压泵、壳转式液压马达，其特征是液压泵在车架上固定，曲柄装在液压泵的主轴端；液压马达的配流轴两端在车轮架的叉口固定，液压马达外壳的径向外沿连有花盘，花盘周沿安装车轮轮辐，使液压马达保持在自行车驱动轮的中心；液压马达的进油管接和出油管接配装油管分别连接液压泵的边油管接与回油管接。本实用新型适用于普通自行车、健身车、轻、重载车、山地车、水上车等各种自行车。
文档编号B62M19/00GK2679025SQ200420020070
公开日2005年2月16日 申请日期2004年2月11日 优先权日2004年2月11日
发明者徐联奎, 胡霁野, 程蓉芳 申请人:徐联奎, 胡霁野, 程蓉芳