变速、发电电动型两用自行车的制作方法

专利名称：变速、发电电动型两用自行车的制作方法
技术领域：
变速、发电电动型两用自行车，属于交通工具领域。
背景技术：
目前，市面上变速自行车是在中轴、后轮毂安装链轮组合齿，通过调整齿数比，实 现变速，在中轴上安装的链轮组合齿，只能是左、右排列，转速比限制在较小的范围。电动车 使用技术，天津自行车行业生产力促进中心专家库成员编著，人民邮电出版社，2008年5月 第 1 版，电子函件 315iPtPress. com. cn,网址 http //www. ptpress. com. cnl70 页-172 页， 第11章，中轴驱动装置日本的电动自行车以YAMAHA和松下公司为代表，开发了电动自行 车的中轴驱动装置方式，经过了多次大的改进，目前已经进入到技术上比较完善的程度。而 我国，对于中轴驱动装置还比较陌生，这是由于轮毂驱动长期占领了市场。发展中轴驱动装 置，除了技术上尤其配套上有一些难度外，制造商的短期行为也是一种心理障碍。甚至还有 人错误地认为，轮毂驱动是电动自行车中最先进和效率最高的驱动形式。远在2000年或更早些，国内就已经开始研究电动自行车的中轴驱动装置，那时制 造了几种样机，技术上各有特色，如正交轴中轴驱动装置，同轴谐波(传动)中轴驱动装置， 两级减速平行轴中轴驱动装置，链传动减速中轴驱动装置等。这些中轴驱动器在设计上仍 然有些缺陷，最主要的是设计时没有把驱动器当成一个整体来考虑，协调传感器、电动机和 减速机构的功能，还有的性价比(性能价格比)不高或批量生产有困难(如谐波传动)。但 是这些中轴驱动装置的电动自行车已经具备了中轴驱动装置的某些优异的基本性能。显露 出中轴驱动装置的强大生命力。电动自行车的中轴驱动装置属于高速驱动，是具有高性价比和非常有前途的一种 驱动方式。由于带减速的轮毂电动机在结构上受到径向和轴向尺寸的限制，设计方案都免 不了有这样那样的不足，甚至缺陷。中轴驱动装置的减速机构、电动机和传感器3部分尽管 有非常密切的关系，并且形成一体，但是还是相对独立，结构上没有相互制约，这就使驱动 器的设计有最大限度的灵活性，从而使3部分各自都获得最佳的工作状态。中轴驱动装置相对其他形式的驱动装置，尤其是轮毂式驱动装置，有以下优点。(1)中轴驱动装置是系统工程设计概念，结构紧凑、简洁、轻巧、重心低、外形美观、 骑行舒适、安全，具有自行车的基本外观特征。(2)中轴驱动装置设计灵活，电动机、减速机和传感器是一个协调的整体，驱动器 整体高效率，高可靠性，小尺寸、低噪声、大加速度，有极优的动态性能。(3)驱动器(包括电动机)的密封性能好，有合理的工艺性。防尘、防水、防锈设 计，保证长期良好的润滑。电动机可以采用内转子的直流电动机或无刷直流电动机方案，即 使采用直流电动机，电动机的寿命也极长。驱动器维修极便利。(4)中轴驱动装置可以在后轴安装内(或外)变速器，爬坡性能优良。带转矩传感 器的中轴驱动器，配合后轴变速机构可以获得不同骑行状态下转矩助力性能的极佳匹配组
I=I O
(5)助力骑行，轻松自如，节约能源，蓄电池得到充分利用，续程加倍。无电骑行时 没有任何电动机磁阻的影响，感觉和普通自行车一样，起到运动和健身的多重功能。11. 2中轴驱动装置的结构形式中轴驱动装置一般有3种形式。(1)同心轴驱动。电力、人力驱动由一个公共的大 轮盘输出，大轮盘与中轴同心，中轴通过单向机构(飞轮、单向联轴器或单向轴承)与轮盘 联接。电动机与中轴可以通过平行轴齿轮机构传动也可以与中轴同轴，但前者设计灵活，后 者局限性大；(2)小轮盘驱动。电力、人力驱动由一个公共的小轮盘输出。小轮盘输出与中 轴分开(不同心)，人力驱动(中轴)通过变速结构和单向机构与小轮盘轴连接；(3)双轮 盘驱动。电力、人力驱动分别由两个轮盘一根链条输出，电力驱动由小轮盘输出，人力驱动 (中轴)通过单向机构与转矩传感器和大轮盘轴连接。上述3种驱动形式各有其特点(见 表11-1)。由此可以看出，同心轴驱动外观整体性好，但是内部变速机构比较复杂，传动级数 较多，制造精度高，成本较高，电动机的输出经过减速，又升速，从传动来看，不太合理。小轮 盘驱动内部变速机构比较复杂，传动级数较多，成本较高。双轮盘驱动方式，人力驱动与电 力驱动分开，互相没有制约，可以独立调整速比，内部变速机构比较简单，成本较低，便于维 修。中轴驱动装置不宜采用低速电动机直接驱动，因为电动机的转速要与中轴转速基 本一致，即40-70r/min，如此低转速的电动机尺寸会非常大，而且性能非常差，这就完全失 去了中轴驱动装置的意义。11. 3转矩助力驱动及传感器高性能的中轴驱动器应当具有转矩控制功能，转矩传感器与中轴驱动器一体化设 计。过去国内的设计，大多以搞机械的工程师先设计减速器为主，然后配套一个标准电动 机，最后再考虑传感器，甚至根本就不考虑转矩传感器。这样的设计就很勉强，难以考虑全 面和合理，无须谈什么先进性。优秀的中轴驱动装置电动自行车的设计综合了电动机、蓄电 池、微型计算机控制、传感器、工程力学和材料力学、工业造型等诸方面的先进技术，即先考 虑好一个整体方案，反复协调转矩传感器、电动机、减速器的设计，使之比较合理。这是一个 复杂和需要多次反复的过程。传感器和电动机的设计，关系到中轴驱动装置的性能，要予以 首先考虑和特别的重视。我的专利200820016340. 8申请日2008年1月17日自行车中轴增 速装置，存在内齿轮附属件多，制造、安装困难，没有变速机构，没有电动、发电机发电功能。

发明内容
本发明的目的是1设计一种结构简单、成本低、轻便快捷、省力的变速、发电电动 型两用自行车、具有高速档、低速档双链变速自行车、单链变速自行车，中轴飞轮蜗轮式电 动、发电型自行车，及电动、发电控制型两用自行车，拨链式变速自行车。本发明技术方案是变速、发电电动型两用自行车，自行车中轴增速装置由中心 轮、行星轮、内齿轮、中轴、转臂、输出座、边盖、壳体等组成，其特征在于转臂固定在中心轮 转臂左边中轴上，中轴左边装在左边壳体边盖轴承上，并向外伸出，中轴右边装在右边壳体 边盖轴承上并向外伸出，中轴上装有轴承分别安装在中轴转臂内、中心轮转臂内，转臂外径 轴承装在支撑体内支撑体固定在壳体上，中轴转臂轴上行星轮、中心轮转臂轴上行星轮，分 别与固定在壳体上内齿轮、中心轮啮合，转臂左边中轴上装有飞轮蜗轮与壳体轴承内的蜗杆啮合，中心轮圆管、输出座上安装的单链变速装置、双链变速装置及链轮组合齿旁，增加 的大皮带轮与发电机皮带轮联接，其余的齿与相对应的齿联接，及双链变速装置中大皮带 轮、小皮带轮分别通过皮带传动与发电机、电动机联接，就组成了上述四种变速、发电电动 型两用自行车，单链变速装置方钢圆圈锁球、开口槽装在输出座及锁球槽、“千斤”齿上面， “千斤”齿向右伸出圆片，在左侧面，输出座上档杆、下档杆在方钢圆圈侧面上开口槽、下开 口槽内，左飞轮齿圈右飞轮齿圈装在右边中轴轴承上，左飞轮齿圈与左边输出座飞轮圆盘 “千斤”齿啮合，右飞轮齿圈与右边中轴圆盘“千斤”齿啮合，飞轮“千斤”齿向前，后轮“千 斤”向后，中心轮圆管链轮通过链条与后轮飞轮联接，在方钢圆圈上方，装有换挡片，双链变 速装置方钢圆圈内径及锁球、开口槽，装在输出座及锁球槽、“千斤”齿上面，“千斤”齿向 左伸出圆片，在右侧面输出座上档杆、下档杆在方钢圆圈侧面上开口槽、下开口槽内，飞轮 齿圈座装在左边轴承上，飞轮齿圈与右边输出座“千斤”齿啮合，飞轮“千斤”齿向前，后轮飞 轮“千斤”齿向后，中心轮圆管上链轮、输出座链轮分别通过链条与后轮毂圆管上左边飞轮、 右边飞轮联接，在方钢圆圈上方，装有换挡片，或者双链变速装置中大皮带轮通过皮带传动 与发电机联接，中轴链轮通过链条与后轮飞轮联接，输出座上档杆、下档杆在输出座侧面外径向上、向下凸出固定联接，从侧面外径向 内有上方锁球槽、“千斤”齿，下方锁球槽、“千斤”齿，左方锁球槽，右方锁球槽。方钢圆圈侧面上开口槽、下开口槽是在圆圈内径与外径之间，从侧面向输出座轴 承方向开口，开口长度在向后90。内，侧而内径有上方锁球、开口槽，下方锁球、开口槽。双链变速装置也可以安装在后轮毂圆管、车架上。内齿轮圆齿夹在两个向外翻边片中，用链条轴固定联接。圆片外翻边装在壳体两边圆管里，左边盖、右边盖分别装在翻边的圆片上。电动机蜗杆安装在壳体内前、后轴承座轴承上，蜗杆后端是凹形，电动机轴前端是 凸形带键，插在蜗杆后端凹形槽内，壳体上设有通气口。在蜗杆电动机、发电机上装有组合开关中心轮为圆管状左端设有圆齿，内齿轮为链条式圆齿。本发明的有益效果是单链变速自行车，双链变速自行车，拨链式变速自行车，是 在增速器输出座高转速基础上，进行等速、减速输出动力。目前市面上变速自行车是在中轴 链轮组合齿与后轮链轮组合齿，齿数差之间进行减速、增速，其构造同自行车中轴增速装置 相比，在本质上不同。中轴飞轮蜗轮式电动车，飞轮蜗轮安装在增速器左边盖内中轴上，与 上方电动机蜗杆啮合，经减速后在中轴转速为40r/min左右。发电机链轮通过链条与输出 座链轮联接，发电机转速在1600转以上，小型永磁发电机能够发电，其结构合理、简单、成 本低。链轮组合齿式电动车链轮组合齿固定在增速器中心轮圆管、输出座上，即在中心轮 圆管、输出座上有两个链轮，一个链轮直径小连接电动机，一个链轮直径大联接发电机，电 动机转速lOOOr/min是低速电动机，通过速比3减速，在输出座转速为330r/min，符合电动 车转速，发电机链轮通过增速速比5转速在1600r/min，永磁发电机能够发电，其结构合理、 简单、成本低。上述两种电动车，其输出转速同国外中轴式电动车输出转速相同，同国外电 动车相比较，具有结构简单，成本低、重量轻，发电机能够发电，轻便快捷、省力，人力驱动与 电力驱动分开，也可以同时驱动，节约能源，没有高附加技术零部件及投资，生产条件简单、零部件简单，节省钢材，机械加工件极少，甚至没有，效益高，在某种方面比国外中轴式电动 车功能先进，该蜗轮电动机在电动车中是唯一使用蜗轮减速电动机，发电机转速是唯一在 1600r/min以上，电动机是唯一以速比3减速使输出座转速在330r/min，中轴飞轮蜗轮电动 机，输出座连接电动机，两电动机同时安装在增速器上，其输出动力更强，安装在三轮车上 效果较好，其转速也能提高，永磁发电机具有体积小，重量轻，低速发电量大，不用预激磁特 点，特别适合安装在电动车上，可以使电瓶数量减少，也能对环境起保护作用。天津市松美无刷电机技术有限公司生产直流永磁电动机，型号是ZYT63/01，电压 36V,电流8A，功率240W，转速lOOOr/min，该电机是低速电动机，是电动车专用电机，其转速 很适合本电动车，下面给出一些数据，证明该车功能1、该车人力驱动时输出座转速320r/min =中轴40r/minX增速器速比82、中轴飞轮蜗轮电动机在中轴减速后转速为40r/min = lOOOr/min+飞轮蜗轮24 齿3、输出座飞轮通过链条与电动机连接输出座转速在330r/min = 1000r/min + 3 倍，(输出座飞轮24齿电动机链轮8齿=3倍)4、发电机转速1600r/min =输出座转速330r/minX 5 (输出座链轮组合齿大链轮 40齿发电机链轮8齿=5)5、单链单速自行车中轴40r/minX增速器速比8 +1. 5 X 60分钟=25公里/小 时(输出座链轮20齿后轮飞轮30齿=1. 5)6、单链变速自行车高转速中轴40r/minX8X 1米轮胎周长X60分钟=19公里/小时低转速中轴40r/minX 1米X60分钟=2400米/小时7、双链变速自行车高转速中轴40r/minX增速器速比8X 2米轮胎周长X60分钟=36公里/小 时低转速中轴40r/minX8 + 2. 5 = 18公里/小时(输出座链轮20齿大链轮50 齿=2. 5)8、普通自行车中轴40r/minX2. 5X2米X60分钟=12公里/小时(中轴链轮48齿后轮飞轮 18 齿=2. 5)


图1变速、发电电动型两用自行车主视图(1)(双链变速)蜗轮式图2变速、发电电动型两用自行车主视图(2)(单链变速)蜗轮式图3变速、发电电动型两用自行车主视图(3)(拨链式)蜗轮式图4变速、发电电动型两用自行车主视图(4)(双链变速)双皮带电动、发电式图5电动、发电控制型两用自行车主视图(输出较高转速)图6电动、发电型两用自行车主视图(双级增速发电)图7电动、发电型两用自行车主视图(控制发电、电动型)图8电动、发电型自行车主视图(双皮带式输出较高转速)
图9单链单速自行车主视10单链变速自行车主视11拨链式变速自行车主视12双链变速式自行车主视图方钢圆圈1内径开口槽2 “千斤”齿3上方锁球4锁球槽5上档杆6侧面 开口槽7圆片8左飞轮齿圈9右飞轮齿圈10右边中轴轴承11中轴圆盘“千斤”齿12 方钢圆圈横片13挡片板14中轴15中心轮圆管链轮16中心轮圆管17飞轮齿圈18 输出座“千斤“齿19输出座链轮20内径开口槽21输出座22上方，锁球槽23轮齿 圈座24左边中心轮轴承25右边上档杆26侧面开口槽27链轮组合齿28后轮链轮 组合齿29发电机皮带轮30蜗轮电动机31蜗杆32轮蜗轮33飞轮蜗轮“千斤”齿34 输出座大带轮35飞轮组合齿36输出座链轮37输出座小皮带轮38 电动机皮带轮39 中轴链轮40输出座皮带轮41中心轮圆管外轴承42 中心轮圆管内轴承43支撑体44 中心轮转臂45 中心轮46实施方案图1变速、发电电动型两用自行车主视图(1)(双链变速)蜗轮式图2变速、发电电动型两用自行车主视图⑵(单链变速)蜗轮式图3变速、发电电动型两用自行车主视图(3)(拨链式)蜗轮式图4变速、发电电动型两用自行车主视图(4)(双链变速)双皮带电动、发电式图5电动、发电控制型两用自行车主视图(输出较高转速)图6电动、发电型两用自行车主视图(双级增速发电)图7电动、发电型两用自行车主视图(控制发电、电动型)图8电动、发电型自行车主视图(双皮带式输出较高转速)图9单链单速自行车主视10单链变速自行车主视11拨链式变速自行车主视12双链变速式自行车主视图方钢圆圈1内径开口槽2 “千斤”齿3上方锁球4锁球槽5上档杆6侧 面开口槽7 圆片8左飞轮齿圈9右飞轮齿圈10右边中轴轴承11中轴圆盘“千斤” 齿12方钢圆圈横片13挡片板14中轴15中心轮圆管链轮16中心轮圆管17飞轮 齿圈18输出座“千斤“齿19输出座链轮20内径开口槽21输出座22上方，锁球槽 23 飞轮齿圈座24左边中心轮轴承25右边上档杆26侧面开口槽27链轮组合齿28 后轮链轮组合齿29发电机皮带轮30蜗轮电动机31蜗杆32飞轮蜗轮33飞轮蜗轮 “千斤”齿34输出座大带轮35飞轮组合齿36输出座链轮37输出座小皮带轮38 电 动机皮带轮39中轴链轮40输出座皮带轮41中心轮圆管外轴承42中心轮圆管内轴承 43 支撑体44 中心轮转臂45 中心轮46中轴转臂47图1是变速、发电电动型两用自行车，该车是在双链变速基础上，在输出座链轮20 旁，固定安装大直径皮带轮35，通过皮带传动与发电机小皮带轮30联接，组成二级增速装 置，大皮带轮35同输出座链轮20是在一个档，在运行中，该输出座链轮20同后轮右边小飞 轮通过链条联接，传动比可以设计1 1，属于高转速，只有将变速档处在高转速档时，即输出座链轮20工作时，发电机30才能发电，如果中心轮圆管链轮16工作，则发电机皮带轮 30、输出座大皮带轮35、输出座链轮20处于静止状态，同双链变速自行车变速相同，蜗轮电 动机31在通电时，才能带动中轴转动，电动机31不通电时，蜗轮33因为通过轴承装在中轴 上，而“千斤”齿装在中轴上，中轴转动时，带动斜活动“千斤”齿在飞轮圆圈内斜齿内滑动 上、下转动，人力驱动没有受到影响，此时若电动机不转动，人力骑行能正常骑行，并没有沉 重感，人力驱动与电力驱动能够单独进行，互相没有制约，发电机在双链变速中，车速处于 高速时，发电机才能工作，在低速档时，发电机停止工作，电动机可以随时启动，启动时人力 骑行仍然能够进行，因此该装置具有变速、发电电动型两用自行车，该车在飞轮蜗轮电动、 发电型两用自行车输出座22上安装大带轮35通过皮带与发电机皮带轮30联接，中心轮圆 管链轮与后轮毂圆管左边大飞轮连接，速比选择在3比较好，属于低速档，即中心轮圆管链 轮16，18齿后轮毂飞轮48齿=2.5(增速器速比=3)其变速、发电电动型两用自行车 (1)(双链变速)是电动飞轮蜗轮减速机，输出座大皮带轮与发电机皮带轮联接，双链变速 装置安装在输出座、中心轮圆管上，该车具有电动骑行、人力骑行可单独进行，是在双链变 速自行车基础上，是电动发电、与双链变速双功能，可同时进行，增速器内可设置双级增速， 可提高发电效果，其中心轮齿轮通过链条与车后轮飞轮联接，可用减速方式来进行，因为输 出座，输出转速较高，由于车轮轮径很小，车速高可以同小轮径配合，其转速能降低至合理 约20公里/小时，图2是变速、发电电动型两用自行车(2)(单链变速)是在单链变速自行 车基础上，安装飞轮蜗轮及发电机，发电机皮带轮与输出座大皮带轮联接，可输出高速、低 速转速，高低、转速时发电机能发电，电动机可随时启动，人力骑行、电力骑行能单独使用， 图3是变速、发电电动型两用自行车(3)(拨链式)是在输出座安装链轮组合齿及输出座大 皮带轮与发电机皮带轮联接，链轮组合齿通过拨动器，是目前市面上变速自行车，拨动后轮 链轮组合齿，来达到调整车速，本车一般使用多级减速为宜，通过电动机、发电机配合，能使 骑行省力，同时可以单独使用人力骑行，图4为变速、发电电动型两用自行车(4)是在双链 变速基础上，在输出座上安装大皮带轮、小皮带轮，分别同发电机、电动机联接，其具有双链 变速功能，能具有电动、发电功能输出高转速、低转速，人力骑行可单独进行，如果配用永磁 发电机效果较好，永磁发电机是小型，低速发电量大，不需要配用电池预充磁，使用寿命长。 图5电动、发电控制型两用自行车(输出高转速)是在飞轮蜗轮电动车输出座22上安装双 链变速装置，中心轮圆管链轮16与后轮毂左飞轮连接，其转速速比设计在8 1.5 = 5较 好，(增速器速比8，减速速比1.5即中心轮链轮18，20齿后轮飞轮30齿=1.5)输出座 大皮带轮35通过皮带传动与发电机皮带轮30联接，蜗轮电机31停转时，由于中轴与飞轮 蜗轮“千斤”齿34固定连接，中轴15转动时，带动“千斤”齿34在飞轮蜗轮33内转动，飞轮 蜗轮33不动，因为“千斤”齿后方有钢丝支撑，“千斤”齿能上、下移动，此时人力驱动中轴输 出的是单链单速自行车车速，如果电动机31通电，蜗杆32带动飞轮蜗轮33转动，飞轮蜗轮 33带动“千斤”齿34、中轴15转动，当需要发电时，通过变速装置，将输出座链轮20与“千 斤”齿19啮合，发电机链轮30转动，发电机能发电，在蜗轮中心安装飞轮，中轴、蜗轮能实现 同方向，不同速度，分别转动或同时转动。电动机蜗杆安装在壳体圆圈前、后轴承座内轴承 上，蜗杆后端是凹形套装在圆管里，电动机轴前端是凸形插在壳体圆圈外的圆管蜗杆凹槽 内，由于电动机蜗杆轴较长，将轴分成两段，这样在壳体圆圈上组装蜗杆较容易，同时电动 机安装、拆卸修理也较简单。
图6是电动、发电型两用自行车，采用增速器二级增速后，由中心轮圆管链轮通过 链条与发电机链轮连接，形成三级增速，其总增速比较大，能够达到发电机发电转速，同时 装有电动机、发电机组合开关，目的是当不需要电动机运行时，或不需要发电时，关闭开关， 这样在骑行时，是单独的自行车骑行，中轴上链轮40通过链条与后轮飞轮连接，在骑行时， 动力通过链条传到后轮，带动后轮转动，上述电动车中也设有电动机、发电机组合开关，其 功能都相同，该电动车上若安装永磁发电机较好，因为永磁发电机不用电瓶电流预激磁，同 时体积小、低速时发电量大，不用电瓶，这样能使整车重量减轻，同时骑行较省力。图7是电动、发电控制型两用自行车，其电动机、发电机功能同上述一样，控制系 统主要在机械控制，发电机运转时具有磁阻，运转时需要一定动力，若在不需要电动运转 时，通过开关将输出座转速空转，动力不通过发电机，采用的控制系统是双链变速装置，只 是将输出的动力通向发电机，该增速装置可以安装两级增速器，以便获得较大转速。图8电动、发电型自行车主视图(双皮带式输出较高转速)，是在电动、发电型自行 车双链变速输出座大皮带轮旁边，输出座小皮带轮38通过皮带传动与电动机皮带轮联接， 以速比3转速带动输出座皮带轮转动，人力驱动是中心轮链轮16与后轮毂圆管上左边大飞 轮联接输出动力，电力驱动是通过变速开关，接通电源，电动机皮带轮39带动输出座小皮 带轮38转动，输出座大带轮35通过皮带传动，带动发电机皮带轮30转动发电，同时输出 座飞轮链轮带动后轮输出较高转速，在输出座22上方，有电动机、发电机30，电动机皮带轮 通过皮带传动与输出座小皮带轮38联接，在高速档运转时电源开关通电，电动机皮带轮39 带动输出座小皮带轮38转动，在输出座22转速为330r/min左右(1000r/min + 3 = 330r/ min)，同时输出座大链轮35，40齿带动发电机链轮30，8齿，速比5通过运转，转速在1600r/ min以上，永磁发电机能够发电，左边中心轮圆管链轮16，18齿通过链条与后轮毂圆管上左 边大飞轮48齿，由于是单链单速，速比选择在3 (增速器速比8 2.5 = 3)，左边中心轮圆 管链轮16输出是高转速= 330r/min，由于是小轮径自行车，轮胎周长为1米，速比1 1， 330r/minXl米轮胎周长X60分钟=20公里/小时，人力驱动时能达到20公里/小时，电 力驱动时也能达到20公里小时，该车中心轮圆管链轮16输出转速是人力驱动转速，也可以 是电动机链轮lOOOr/min带动飞轮带轮20转动，330r/min电力驱动转速，该车电动机链轮 8齿，输出座大带轮35，24齿，速比3，由于速比3是属于较小速比，所以在运行中比较平稳。图9是单链单速自行车是在输出座小带轮38上通过链条与车后轮飞轮联接，速 比设计以减速为宜，如输出座小链轮38，18齿后轮飞轮30齿=1.5，因为是单链单速，输 出座输出是高转速，通过适当减速，使速度能适应上坡低速需要，又要适应一定高速，也可 以根据轮径大小选择适当速比。图10是单链变速自行车，方钢圆圈1内径及左边，上方锁球4、开口槽2，下方锁 球、开口槽装在输出座左边上方锁球槽5、“千斤”齿3，下方锁球槽、“千斤”齿，左方锁 球槽，右方锁球槽上面，输出座左边上档杆6、下档杆，在方钢圆圈左边侧面上开口槽7、 下开口槽槽内，“千斤”齿3向右伸出圆片8，左飞轮齿圈9、右飞轮齿圈10、安装在右边中轴 轴承11上，左飞轮齿圈9套装在输出座飞轮圆盘“千斤”齿3、圆片8上，右飞轮齿圈10套 装在中轴飞轮圆盘“千斤”齿12、圆片8上，飞轮“千斤”齿向前，后轮飞轮“千斤”齿向后， 并通过链条连接，中轴最低转速一般在1圈最合适，因此后轮飞轮与输出座飞轮速比选用 1 1，由于输出座飞轮齿与后轮飞轮齿齿数相同，链条在运行中容易掉链，为了防止掉链，可在后轮处安装变速自行车后轮涨紧轮或者在链条上安装小链轮顶在链条上，在方钢圆圈 横片13上方，有换挡片14上的杆伸在与壳体圆圈、车架连接的圆管、弹簧里，当自行车需要 换档时，换挡片14在手把处钢丝绳控制下下移，中轴15向前转动，方钢圆圈横片13被挡片 板14挡住，中轴15继续向前转动90°，输出座左边上档杆6、下档杆被方钢圆圈左边侧 面上开口槽7、下开口槽前方挡住，锁球4顶在输出座锁球槽5内，方钢圆圈1内径开口槽 2，在输出座“千斤”齿3上方，“千斤”齿3通过方钢圆圈开口槽2上方空隙，在圆片8右边 与左飞轮齿圈9啮合，输出座“千斤”齿3带动左飞轮齿圈9转动，由于左飞轮齿圈9与右飞 轮齿圈10是一体，右飞轮齿圈10在中轴圆盘“千斤”齿12上高速转动，中轴“千斤”齿12 转速相对较慢，中轴“千斤”齿12空转，只有“千斤”齿带动飞轮齿圈转动，才能输出动力，飞 轮齿圈在“千斤”齿圈上高速转动，该低速档失去功能，输出座“千斤”齿带动飞轮齿圈转动， 输出高转速，需要低速时挡片板14下移，中轴15向后转动，方钢圆圈横片13被换挡片14挡 住，中轴15继续向后转动90。，输出座左边上档杆6、下档杆被方钢圆圈左边侧面上开口 槽7、下开口槽后方挡住，锁球4下移顶在输出座锁球槽5槽内，输出座“千斤”齿3向后移 动，退出开口槽2，“千斤”齿3被压在方钢圆圈1内径内，“千斤”齿3是活动的，一端装在轴 上，“千斤”齿后端由钢丝支撑，贴在内斜齿上，当“千斤”齿在圆圈内斜齿转动时，“千斤”齿 能上、下移动，左飞轮齿圈9在输出座飞轮圆盘“千斤”齿3上空转，输出座“千斤”齿，无法 将动力输出，高速档失去功能，低速档，中轴圆盘“千斤”齿带动飞轮齿圈转动，输出中轴低 转速。在壳体圆圈两边将圈口向内翻边，与边盖，用螺栓安装在一起，这样重量轻，或者将壳 体圆圈圈口内翻边、蜗杆轴承座及内齿轮齿圈做成一体，这样只需要将链条圆齿、蜗杆组合 安装在壳体圆圈上，在中轴轴承、中心轮圆管轴承上安装方钢圆圈，能将轴承牢固的安装在 圆圈里，圆圈上安装黄油嘴与轴承外径上口相通，润滑油进入轴承，对轴承能起保护作用。图11拨链式变速自行车，链轮组合齿28装在中心轮圆管17或输出组座22上，链 轮组合齿29装在后轮毂上及拨链变速装置组成，链轮组合齿28外径是从左往右直径逐渐 减小，链轮组合齿29链轮外径尺寸是从左往右直径逐渐增大，其前、后链轮总直径和总齿 数与相邻的右边前、后链轮总直径或总齿数相同，这样的目的是链条总长度不变，上述链轮 组合齿的速比从左向右是逐渐变大，呈现的是逐渐减速，因为增速器速比8行驶时是高速 度，只有具有较低行驶速度才能适应上坡等路面情况，拨链变速装置同目前变速自行车拨 链变速装置相同。图12所示的双链变速自行车，链轮16固定在中心轮圆管17上，飞轮齿圈18与输 出座“千斤”齿19啮合，链轮16与飞轮齿圈20直径相同，转速也相同，后轮毂左边大飞轮 是低速飞轮，“千斤”与飞轮齿圈始终在接合状态，没有变速机构，方钢圆圈1内径及上方锁 球4、开口槽21、下方锁球、开口槽套装在输出座22及右边上方锁球槽23、“千斤”齿19， 下方锁球槽、“千斤”齿，左方锁球槽，右方锁球槽上面，飞轮齿圈座24装在左边中心轮 轴承25上，飞轮齿圈18套装在输出座飞轮圆盘“千斤”齿19、圆片8上，输出座右边上档 杆26、下档杆在方钢圆圈右边侧面上开口槽27下开口槽槽内，飞轮齿圈“千斤”齿19向 前，后轮飞轮“千斤”齿向后，并通过链条连接，在方钢圆圈横片13上方，有换挡片14在手 把处钢丝绳控制下，能向下移动，当换挡片14在下方位置时，中轴15向前方转动，方钢圆圈 横片13被挡住，中轴再继续向前转动90°，在右侧面输出座上档杆26、下档杆卡在方钢圆 圈侧面上开口槽27、下开口槽槽内前方，锁球4下移，顶在输出座锁球槽5内，方钢圆圈内径开口槽21在输出座“千斤”齿19上面，“千斤”齿19通过方钢圆圈1上方开口槽21空隙， 在圆片8左边与飞轮齿圈18啮合，输出座“千斤”齿19带动飞轮链轮20转动，通过链条带 动后轮右飞轮齿圈转动，由于后轮左飞轮“千斤”齿、右飞轮“千斤”齿都固定在后轮毂圆管 上，右飞轮链轮20带动后轮“千斤”齿高速转动，后轮左边“千斤”齿在大飞轮齿圈内高速转 动，由于后轮飞轮转动是由飞轮齿圈带动“千斤”齿转动，通过后轮毂带动后轮转动，飞轮齿 圈转速高，才能带动“千斤”齿转动，如果“千斤”齿转速比飞轮齿圈转速快，因为“千斤”齿 是活动的，“千斤”齿后方有一根钢丝滑动的支撑在“千斤”齿后方，所以“千斤”齿能在飞轮 齿圈上高速转动，左边大飞轮齿圈空转，低速档失去功能，输出座飞轮链轮20，飞轮齿圈带 动“千斤”齿转动，输出输出座高转速，需低速时换挡片14下移，中轴15向后转动，方钢圆 圈横片13被挡住不动，中轴15继续向后转动90°，输出座右边上档杆26、下档杆卡在方钢 圆圈右侧面上开口槽27、下开口槽内后方，锁球4顶在输出座锁球槽5内，输出座“千斤” 齿19向后退出开口槽21，“千斤”齿被压在方钢圆圈1内径上，“千斤”齿19与飞轮齿圈18 分离，“千斤”齿19在飞轮齿圈18内空转，由于“千斤”齿19与飞轮齿圈18分离，飞轮齿圈 18无法将动力输出，“千斤”齿19在飞轮齿圈18内空转，输出座飞轮链轮20失去高转速， 中心轮圆管链轮16带动后轮飞轮旋转，输出大飞轮低转速。由于双链变速装置在中轴上占 有一定面积，容易造成中轴轴向过长，对骑行有影响，鉴于这种情况可以将双链变速装置安 装在后轮毂圆管上，通过链条与中心轮圆管输出座上链轮联接。所谓方钢圆圈是用方钢圈 成圆圈，组成方钢圆圈。
权利要求
变速、发电电动型两用自行车，自行车中轴增速装置由中心轮、行星轮、内齿轮、中轴、转臂、输出座、边盖、壳体等组成，其特征在于转臂固定在中心轮转臂左边中轴上，中轴左边装在左边壳体边盖轴承上，并向外伸出，中轴右边装在右边壳体边盖轴承上并向外伸出，中轴上装有轴承分别安装在中轴转臂内、中心轮转臂内，转臂外径轴承装在支撑体内支撑体固定在壳体上，中轴转臂轴上行星轮、中心轮转臂轴上行星轮，分别与固定在壳体上内齿轮、中心轮啮合，转臂左边中轴上装有飞轮蜗轮与壳体轴承内的蜗杆啮合，中心轮圆管、输出座上安装的单链变速装置、双链变速装置及链轮组合齿旁，增加的大皮带轮与发电机皮带轮联接，其余的齿与相对应的齿联接，及双链变速装置中大皮带轮、小皮带轮分别通过皮带传动与发电机、电动机联接，就组成了上述四种变速、发电电动型两用自行车，单链变速装置方钢圆圈内径及锁球、开口槽装在输出座及锁球槽、“千斤”齿上面，“千斤”齿向右伸出圆片，在左侧面输出座上档杆、下档杆在方钢圆圈侧面上开口槽、下开口槽内，左飞轮齿圈、右飞轮齿圈装在右边中轴轴承上，左飞轮齿圈与左边输出座飞轮圆盘“千斤”齿啮合，右飞轮齿圈与右边中轴圆盘“千斤”齿啮合，飞轮“千斤”齿向前、后轮千斤齿向后，中心轮圆管上链轮通过链条与后轮飞轮联接，在方钢圆圈上方，装有换挡片，双链变速装置方钢圆圈内径及锁球、开口槽，装在输出座及锁球槽、“千斤”齿上面，“千斤”齿向左伸出圆片，在右侧面输出座上档杆、下档杆在方钢圆圈侧面上开口槽、下开口槽内，飞轮齿圈座装在左边轴承上，飞轮齿圈与右边输出座“千斤”齿啮合，飞轮“千斤”齿向前，后轮飞轮“千斤”向后中心轮圆管上链轮、输出座上链轮分别通过链条与后轮毂圆管上左边飞轮、右边飞轮联接，在方钢圆圈上方，装有换挡片，或者双链变速装置中大皮带轮通过皮带传动与发电机联接，中轴链轮通过链条与后轮飞轮联接，
2.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车其特征在于内齿轮圆齿夹在 两个向外翻边片中，用链条轴固定联接。
3.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车其特征在于输出座上档杆、下 档杆在输出座侧面外径向上、向下凸出固定联接，从侧面外径向内有上方，锁球槽、“千斤” 齿，下方，锁球槽、“千斤”齿，左方锁球槽，右方锁球槽。
4.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车其特征在于方钢圆圈侧面上 开口槽、下开口槽是在圆圈内径与外径之间，从侧面向输出座轴承方向开口，开口长度在向 后90°内，方钢圆圈内径有上方，锁球、开口槽，下方，锁球、开口槽。
5.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车其特征在于双链变速装置也 可以安装在后轮毂圆管、车架上。
6.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车，其特征在于将圆片外翻边分 别装在壳体两边圆管里，左边盖、右边盖分别装在翻边的圆片上。
7.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车，其特征在于电动机蜗杆安装 在壳体内前、后轴承座轴承上，蜗杆后端是凹形，电动机轴前端是凸形带键，插在蜗杆后端 凹形槽内，壳体上设有通气口。
8.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车其特征在于在中轴轴承上安 装方钢圆圈或在中心轮圆管轴承上安装方钢圆圈，在方钢圆圈上，安装黄油嘴，通向轴承外 径开口。
9.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车，其特征在于在电动机、发电机上装有组合开关
10.根据权利要求1所述的变速、发电电动型两用自行车，其特征在于中心轮为圆管 状左端设有圆齿，内齿轮为链条式圆齿，行星轮是链轮。
全文摘要
变速、发电电动型两用自行车，属于交通工具领域，具体是在自行车中轴部位，在自行车中轴增速装置基础上，在增速器左边中轴上安装飞轮蜗轮减速机，在右边中心轮圆管、输出座上安装双链变速装置，将双链变速输出座大皮带轮通过皮带传动与发电机联接，在运行时，电动机通过增速器使转速能达到2000-3000转，发电机能发电，人力驱动与电力驱动能单独进行，双链变速装置可以变速，另外还有系列产品单链变速、双链变速、电动、发电型自行车、电动、发电控制型两用自行车、单链单速自行车、拨链式自行车，该车结构简单、成本低。
文档编号B62M11/14GK101985307SQ201010183028
公开日2011年3月16日 申请日期2010年12月12日 优先权日2010年12月12日
发明者朱永章 申请人:朱永章