一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的制作方法

文档序号:23317593发布日期:2020-12-15 13:23阅读:444来源:国知局
一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的制作方法

本发明属于电动车机械传动技术领域,特别涉及电动自行车的混合高效助力增程及反转离合分离、能量回收机构。



背景技术:

电动车因操作简单,绿色环保,使用成本低廉,特别是小巧轻便能坐电梯的电动自行车,更是被广大消费者普遍接受和喜欢,为了强化道路安全,国家也制定相关的法规积极引导,要求电动自行车总质量不超过55公斤,必须安装脚踏系统进行助力增程等必要安全措施。这规定很好,但目前电动车各方面的技术还没有做到很完善,还因脚踏反转伤人而有所嫌弃,部分厂家为追求美观等原因,把脚踏大链盘尺寸大大缩小,导致了脚踏系统呈“踏空”状态而成为摆设,没有电时踏行龟速还不如推行来得畅快,用电骑行时脚踏使不上劲,整个系统有一种力无所向,隔靴挠痒的无用感与脑恨感,所以很大部分用户将脚踏御掉,这就违背了国家法令希望广大人民安全安康生活的美好初衷了。

还有一种电子助力增程系统,采用链轮位置传感支持触发电机转动,但用起来省电增程微乎其微,顿挫强烈,体验不好并没有大面积推广。

能量回收利用方面,大部分的产品、方法效果很好,但因其结构繁杂或者诸如成本考虑等原因,并没有很好的与厂家、消费者互动。



技术实现要素:

本发明的目的为克服电动车自助增程的脚踏机构的死板和车轮倒行脚踏反转甚至伤人的不足和尽量降低电动车“里程焦虑”而提供的一种电动车混合增程器机构,不仅可以解决脚踏机构仅为一个摆设问题,而且将人们不喜欢的脚踏机构赋予全新功能,并发扬光大,因增程器分配轮能自动高低速切换,不用电脚踏骑行方便轻松,用电跑得很快时脚踏也能轻松的使劲而大幅高效的增程节能,兼具“远行”与锻炼身体的基本功能,还设有能量回收机构,将刹车和震动产生的能量收集并自动释放用来增程。本发明综合已有的单向棘轮的优点并有机的关联起来,依据现有电动自行车链轮位置狭小空间开发,具有结构简单,性能可靠,维修更换便捷,并可以几乎无改动的情况下替换电动自行车现有技术功能单一的链轮,由于其兼具刹车、震动能量回收,安装在无脚踏的电动车和低速的轻便摩托车同样可以获取回收能量用于增大里程。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的技术方案是,包括安装在车轮花鼓上的支承筒,从里向外(车轮毂为里向),同轴架套在支承筒上能自由转动的能量回收机构、能自由转动的棘轮传动分配机构、以及由套固在支承筒外端不动的太阳轮支撑的行星轮系增速机构;所述棘轮传动分配机构起动力传输中转作用,包括链轮,分配轮以及输入输出的四组棘轮组合机构;所述链轮,两边通过滚珠轴承搭架套在能量回收机构的能量释放棘牙轮外圆筒上和行星轮系内齿圈外圆筒上,能自由转动,内齿圈用螺母通过中心孔固定在车轮轴上不动;所述分配轮的第一棘爪与链轮的棘牙组成单向超越第一离合器,分配轮的第二棘爪与能量回收机构主体筒的能量释放棘牙组成单向超越第二离合器,分配轮的第一棘牙与支承筒上的棘轮内圈的棘爪组成单向超越第三离合器,分配轮的第二棘牙与行星轮架圆环上的棘爪组成单向超越第四离合器,第一第二第三离合器的棘爪由钢丝弹竿支撑,常态下处于结合状态(棘轮单向超越离合器为已有成熟技术),第四离合器棘爪从顶部向根部开设一段通沟槽,由环套在行星轮架圆环沟槽中的钢丝弹簧圈圈压,常态下处于分离状态,当行星轮架转速高于设定值时,棘爪在离心力的作用下克服钢丝弹竿簧圈圈压甩出与分配轮的第二棘牙结合;第一第二离合器输入的动力可以单独也可以同时通过第三离合器低速传给支承筒带动车轮前行,当车轮转速提高到设定值时,第四离合器结合,第三离合器空转,第一第二离合器输入的动力可以单独也可以同时通过第四离合器输出带动行星轮架圆环带动行星轮系增速机构传给支承筒带动车轮高速前行。进一步地,所述的支承筒,里部内筒构造为内花键同轴套装在中心用螺纹紧固在车轮花鼓上的外花键筒上,支持快捷安装拆卸。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构,所述的反转离合分离机构,其技术方案是,第三离合器的棘轮内圈中心孔以矩形内花键的形式同轴套装在支承筒上的矩形外花键上,内花键的齿宽大于外花键的齿宽,棘轮内圈与支承筒可以相互转动5度角度;棘轮内圈花键孔里部靠近支承筒侧壁圆盘面都开设一安装定位弹簧圈的沉孔,定位弹簧圈套在支承筒外圆筒上,弹簧圈两头分别插固于支承筒侧壁上的小孔内和沉孔底壁的小孔内,在定位弹簧圈的张力作用下,设定支承筒与棘轮内圈抵靠在一起的位置为常态位置,棘轮内圈克服定位弹簧圈的张力向前转过5度角度才能抵住支承筒向前同步转动。在常态位置,支承筒侧壁圆盘面对应棘轮内圈棘爪室位置向里面凹进的活动室,其侧壁上一小孔插固一根呈“z”字形的钢丝弹竿,其中段部分弯曲弧形延伸到达对应棘爪位置时,转折垂直指向棘爪、止于棘轮内圈外圆盘面,并落在棘爪中下部背上,相互接触但不产生作用力,钢丝弹竿的强度高于棘爪的支撑钢丝竿,常态下,钢丝弹竿位于第三离合器结合时充分张开的棘爪中下部背上,两者无相互作用力;动力前行时,分配轮的棘牙勾住支承筒上的棘轮内圈的棘爪克服定位弹簧圈的张力向前转动,强行将钢丝弹竿向右下推动,钢丝弹竿中段弧形直径变大弦长伸长屈服,直到棘轮内圈抵住支承筒向前同步转动,带动车轮前行;滑行时,棘轮内圈转速高于分配轮转速,棘爪与棘牙分离,第三离合器空转;倒转车轮时,车轮带动支承筒先于棘轮内圈向后转动,支承筒侧壁上的钢丝弹竿立刻将棘轮内圈的棘爪向左下按压,棘爪与棘牙分离,第三离合器分离。

进一步地,第三离合器设计为特殊形状,棘轮内圈上的棘爪顶面设为一段以棘爪底部转轴轴线为轴线的一段凸形圆弧体面,相应的棘牙顶推面也设计为以棘爪转轴轴线为轴线半径稍大的一段凹形圆弧体面,使得钢丝弹竿在向左下按压棘爪时容易从棘牙的顶推面滑落。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构,所述的能量回收机构,包括能量回收主体筒简称主体筒,能量回收接口轮简称接口轮,能量回收源机构简称源机构,支架,和能量释放自动控制机构简称控制机构;所述支架,其基础支架头部贴接在行星轮内齿圈外圆筒上,右后部有安装孔用于将本装置固定于车辆横叉杆上,中部向里延伸的弧弓形筒壁为支架颈,中间安装有控制机构的u形槽框开口对称的贴接在支架颈右方水平中心线上下两侧,u形槽框外部贴接在基础支架上,支架颈有孔及u形槽框右后部有孔供控制机构的顶推锥杆来回活动,拨叉推杆通过两个铰链安装在u形槽框外框上,两铰链同轴,并上下对称;所述源机构,包括安装在车轮轮毂上的摩擦盘和安装在减震器另一头车架上、本机构上方的震动吸收装置,所述震动吸收装置的长锯齿条形棘杆用铰链连接在车架上,用弹簧杆支撑、通过导管导向限摆板限定指向接口轮的外圆筒棘牙上,棘牙与长锯齿条形棘爪杆的下部啮合;接口轮与摩擦盘组成第五离合器,第五离合器通过架设在支架上的拨叉推杆推动接口轮,使其中心的内花键沿主体筒中心的长条外花键向里滑动,克服安装接口轮圆盘上的沉孔环和对应摩擦盘上的沉孔环内的复位弹簧圈的张力,挤压并随摩擦盘转动获得刹车能量;接口轮外圆筒的棘牙与长锯齿条形棘爪杆啮合组成第六离合器,第六离合器通过车辆行走颠簸,安装在车架上的长锯齿条形棘爪杆在限摆板、导管和弹簧杆的联合引导下与接口轮外圆筒的棘牙产生相对位移运动推动接口轮向前转动获得震动能量;第五第六离合器收集的能量带动接口轮向前转动,通过其中心内花键带动圈套在主体筒中心圆筒上能转动的长筒外花键转动,带动固套在其上的卷芯筒转动,带动涡卷簧片由松散圈卷在主体筒大圆筒内壁插接头处向中心卷芯筒逐渐卷紧聚积能量;接口轮内圆筒上的棘爪与主体筒外圆筒上的长棘牙组成第七单向离合器常态下止退、阻止接口轮倒转,支架上的控制机构上的顶推锥杆顶住主体筒上的长条棘牙组成第八离合器常态下阻止主体筒向前转动,常态下第七第八离合器共同作用将能量储存在涡卷簧片里;储存的能量足够大时,主体筒的棘牙克服控制机构顶推锥杆的复位弹簧的张力,将顶推锥杆向右推开,主体筒向前转动,同时,头部用铰链安装在支架颈上,底部由行程开关弹簧伸缩杆支撑的小棘爪杆在从棘牙谷滑动到棘牙顶的行程中间位置时闭合行程开关将信号传给电路板传给电磁线圈得电吸住顶推锥杆,小棘爪杆从中间位置滑动到棘牙顶继续滑动到另一背面中间位置时,持续闭合行程开关传递电力信号,电磁线圈持续吸住顶推锥杆并为延时电路充电,主体筒持续向前转动释放能量;能量释放到主体筒停止转动,小棘爪杆回到棘牙谷底,行程开关行程回位断电,电磁线圈失电,弹簧复位,顶推锥杆复位,重新卡住主体筒进入下次循环。进一步地,所述拨叉推杆头部开孔铰接并联电动车刹车拉线并优先于原刹车,这样既可以起到刹车能量回收效果还能加强刹车性能,起到一定的防抱死效果。进一步地,所述拨叉推杆拉臂自其旋转铰链处向里旋进10度角度,这样是优化空间安装位置,也使刹车拉线效能更省力;所述拨叉推杆分叉两瓣的活动间隙处设有一以其架设铰链圆心为圆心、到u形槽框尾部长度加1毫米为半径、从拨叉推杆里面边缘位置到顶推锥杆最近边缘位置距离为弦宽度弧面再折到顶推锥杆后滑到位后球顶的圆弧组成的圆割块体,在刹车时圆割块体随拨叉推杆旋转过来堵住所述顶推锥杆向右滑出,或者将己经滑出的顶推锥杆顶回卡住主体筒,这样防止在刹车时主体筒进行能量释放,保证刹车安全。进一步地,所述拨叉推杆末端两端推压接口轮的接触滑环盖处安装有小孔安装滚珠轴承用于减轻摩擦磨损,优化活动性能。进一步地,所述顶推锥杆尾端锥球顶旁边下面设有一小圆环,连在小圆环的拉线在需要的时候,架起电动车,拉动拉环将存储的能量释放以减少意外,也便于检查维修保养。本发明的有益效果以下方面:1.综合利用了己有非常成熟、应用广泛的单向棘轮技术优点,并将它们有机的关联起来,实现多通道传输动力和多途径增程,高效节能。2.当车速达到一定程度后,踏动踏板的动力加在原速比的棘轮上,此时棘轮内圈转速高于外圈转速,离合分离而空转,就使不上劲,而本发明的第四离合器棘轮升级为离心式棘爪并联接行星轮系增速机构尽可能的将脚踏动力匹配参与做功,降低电机功率消耗,实现顺势轻松大幅度增程,只要你愿意,增程可达数倍级,并轻轻松松。3.第三离合器棘轮的优化组合,使得在倒推电动自行车时,脚踏不会跟随强行反转,避免了不小心受到无须有的伤害。4.第三第四离合器的联合优化,使得脚踏系统更加实用,重新发扬光大,既能轻松自助骑行锻炼,又能减少里程焦虑,高效增程,积极顺应国家号召,安装脚踏,为节能减排做贡献。5.刹车能量回收机构与原车刹车系统并联起来,在回收釆集能量、涡卷簧片卷收的过程中还起到一种防抱死的效果,增加了安全性。6.震动能量回收过程中,车身的颠簸使得长锯齿条形棘爪杆上下起伏位移,推动能量回收接口轮转动时,有效的吸收了部分震动能量,提高了骑行的舒适性。附图说明图1是一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的外形示意图;图2是一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的另一角度外形示意图;图3是一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的外形正面示意图;图4是图3过顶推锥杆顶点与尾球顶点的剖视图;图5是一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的左向示意图;图6是图5过轴心剖视图;图7是图5的半剖及结构示意图;图8是图7的a—a向截面示意图;

图9是图7的b一b向截面示意图;

图10是图7的c一c向截面示意图;

图11是图7的d一d向截面示意图;

图12是图7的e一e向截面示意图;

图13是图7的f一f向截面示意图;图14是图3的后向示意图;图15是图3的隐去摩擦盘的后向示意图;图16是图3的隐去摩擦盘和接口轮的后向示意图;图17是图3的隐去摩擦盘和接口轮以及主体筒盖板盘的后向示意图;图18是行星轮架圆环兼第四棘轮单向超越离合器内圈及连接的行星轮在所述一种多路增程器机构中所处位置示意图;图19是图18行星轮机构的正向示意图;图20是图18行星轮机构的左向示意图;图21是第四离合器棘爪结构示意图,图a是棘爪水平放置正视图,图b是棘爪水平放置俯视图,图c是图b的中心a—a剖视图;图22是第四离合器棘爪在常态位置时被弹簧圈圈压的结构示意图;图23是第四离合器棘爪在离心力作用下甩出与棘牙结合的结构示意图;图24是第三离合器棘轮内圈结构示意图;图25图a是支承筒侧壁截断中心筒的形状结构示意图,图b是图a加入定位弹簧圈和钢丝弹竿的结构示意图;图26是第三离合器三维结构分解示意图,图a是图24的三维形状结构图示意图,图b是图25的三维形状结构示意图;图27图a是的钢丝弹竿三维形状示意图,图b是棘轮内圈沉孔环面三维形状示意图,图c是定位弹簧圈的三维形状示意图;图28是第三离合器套在支承筒上的三维形状结构示意图;图29是图28的分解图;

图30是原始常态位置,a是定位弹簧圈及钢丝弹竿的位置结构示意图,b是第三离合器棘牙与棘爪位置结构示意图;图31是前行时,a是定位弹簧圈及钢丝弹竿在棘牙勾住棘爪向前转过5度角度位置结构示意图,b是第三离合棘牙勾住棘爪向前转过5度角度时的棘牙棘爪及钢丝弹竿的位置结构示意图;图32是倒转车轮时,a是定位弹簧圈及钢丝弹竿在支承筒向后转过5度角度时的位置结构示意图,b是第三离合器支承筒向后转动5度角度时棘牙棘爪及钢丝弹竿的位置结构示意图;图33是支架总成的三维西南等测图;图34是支架总成的三维东北等测图;图35图a是支架拨叉推杆的俯视示意图,图b是图a的a—a剖视图;图36是支架总成过顶推锥杆头上顶点和尾球顶点的剖视图;图37是支架总成俯视图;图38是支架总成不带拨叉推杆的正视图;图39是支架颈面的左向示意图;图40是图38的a—a剖视图;

图41是主体筒收集能量时,顶推锥杆、复位弹簧、小棘爪杆、行程开关的位置状况;

图42是主体筒释放能量小棘爪杆滑动到主体筒棘牙顶点时,顶推锥杆、复位弹簧、小棘爪杆、行程开关的位置状况;

图43是主体筒释放能量小棘爪杆滑动到主体筒棘牙另一背面中点时,顶推锥杆、复位弹簧、小棘爪杆、行程开关的位置状况;

图44是震动能量回收机构原始位置结构示意图;图45是震动能量回收机构车轮相对向上位移上止点时的结构示意图;图46是震动能量回收机构车轮相对向下位移下止点时的结构示意图。图中:1-支承筒;10-快捷外花键筒,11-第三离合器棘爪;12-第三离合器棘轮内圈;13-内花键;14-外花键;15-沉孔环;16-定位弹簧圈;17钢丝弹竿;18-螺丝挡板;19-螺丝挡板;101-快捷内花键;102-支承筒侧壁小孔;103-沉孔底壁小孔;104-活动室;105-活动室小孔;106-滚珠轴承;2-传动分配轮;21-第一离合器棘爪;22-第二离合器棘爪;23第三离合器棘牙;24-第四离合器棘牙;3-链轮;31-第一离合器棘牙;32-链牙;305-滚珠轴承;4-行星轮系统;40行星架圆环兼第四离合器棘轮内圈;41-第四离合器棘爪;42-棘爪沟槽;43-圆环沟槽;44钢丝弹簧圈;45-内齿圈;46-内齿圈中心孔;47-行星轮;48-太阳轮;5-能量回收主体筒;51-主体筒内能量释放棘牙;52-主体筒外长棘牙;53-涡卷簧片;54涡卷簧片插片插口;55-卷芯筒;56-长外花键筒;57-涡卷簧片挡板盘;58-螺钉;59-螺孔;6-能量回收接口轮;60-沉孔;61-中心内花键;62-止退棘爪;63震动吸收棘牙;64-滑环盖;607-大回位弹簧圈;7-能量回收源机构;70-摩擦盘;71-沉孔;72分离轴承;75-长锯齿条形棘爪杆;76-铰链;77-弹簧杆;78-导管;79-限摆板;8-支架;80-拨叉推杆;81-基础支架;82-支架颈;83-u形槽框;84-铰链;85-安装孔;86-支架颈孔;87-u形槽框后孔;88-滚珠轴承;89-圆割块体;801-刹车拉线铰链孔;802-拨叉推杆铰链孔;830-滑道缺口;9-控制机构;91-顶推锥杆;92-复位弹簧;93-小棘爪杆;94-行程开关;95-弹簧伸缩杆;96-控制电路板;97-电磁线圈;98-锥顶球;99-拉线环。具体实施方式下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构的具体实施例,如图1、2、5、6、7所示,通俗的讲就是一种多路输入混合集成的增程器及其包括的车轮反转相应的离合器分离的机构和同机包括的能量回收机构,由里向外,能量回收机构、棘轮传动分配机构、由太阳轮支撑的行星轮系增速机构分别与支承筒(1)同轴套装,并能无干涉的自由转动;链轮(3)接受链条传入的动力,其两端由滚珠轴承搭架在主体筒(5)的能量释放棘爪(51)的外圆筒和内齿圈(45)的外圆筒上以减少摩擦磨损并增加灵活性,如图6、7所示;棘轮传动分配机构起承上启下的动力传输中转作用,分配轮(2)设计为复合离合器也就是混合增程器的名义由来部分,集两组输入,两组输出的离合器于一体,既减少占用空间又减少了零部件数量,使得结构简单便于制造又减少了成本。分配轮(2)的第一棘爪(21)与链轮(3)的棘牙(31)组成单向超越第一离合器,如图6、7、12所示;分配轮(2)的第二棘爪(22)与主体筒的能量释放棘牙(51)组成单向超越第二离合器,如图6、7、11所示;分配轮(2)的第一棘牙(23)与同轴套在支承筒(1)上的棘轮内圈(12)的棘爪(11)组成单向超越第三离合器,如图6、7、11所示;分配轮(2)上的第二棘牙与行星轮架(40)圆环上的棘爪(41)组成单向超越第四离合器,如图6、7、12所示;第一第二第三是普通离合器,它们的棘爪由钢丝弹竿支撑,常态处于结合状态(棘轮单向超越离合器属于己有成熟应用广泛技术),第四离合器棘爪(41)从顶部向根部开设一通沟槽(42),由环套在行星轮架(40)圆环沟槽(43)的钢丝弹簧圈(44)圈压,常态下处于分离状态,当行星轮架(40)转速高于设定值时,棘爪(41)在离心力作用下克服钢丝弹簧圈(44)的圈压,甩出与分配轮(2)的第二棘牙(24)结合,如图12、18、19、20、21、22、23所示。第一第二离合器呈并联状态,第三第四离合器也呈并联状态,第一第二离合器输入的动力可以单独或同时通过第三离合器低速传给支承筒(1)带动车轮前行;当车轮转速提高到设定值后,第四离合器结合,第三离合器由于棘轮内圈转速高于外圈转速离合器分离而空转,第一第二离合器输入的动力可以单独也可以同时通过第四离合器输出带动行星轮架(40)圆环带动行星轮系增速机构增速传给支承筒(1)带动车轮高速前行。这里可以看出第三第四离合器虽然殊途同归,但是效果大不一样,第四离合器采用离心式棘轮超越离合器再连接行星轮增速系统,这样分配轮(2)输出有了两速变速器功能,并通过离心作用力自动变速,使得工作工况大大改善,起步慢速行驶时扭矩大,轻松省力,行驶速度变大时自动转换为低扭矩的节能状态,这使得本发明装置的最大优势得以体现,在车速比较高时,脚踏踏板、回收的动力都能够通过第四离合器传输给行星轮增速系统高效的参与做功,此消彼长,使用电动车时(绝大多数的控制器都有定速功能,将此功能的两个插头直接插上就有定速巡航效果,使用起来节能增程效果更直观,更顺畅),越高兴踩踏、回收的能量越多参与做功,电机参与做功的力度越小就越节省电力,使得行驶里程数倍升级得以可能。为了在安装使用过程中尽力体现方便快捷,并尽量去适应各种各样的车型和装备,如图6、7所示,在支承筒(1)接车轮花鼓还安排了一个过渡花键匹配,使得在匹配车型时只需改动外花键筒(10),或者快速更换依车型准备好的花键筒,在后续的安装维修中拆卸方便,省工省时。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构,所述的反转离合分离机构,顾名思义,就是反转车轮,脚踏板不会跟着倒转,例如倒推电动车,或者维修时把车轮反向转动时,第三离合器是分离的;而普通的链轮就跟着强行的反转并通过链条带动踏板反转,不停止时还真“不可抗拒”坑人,甚至伤人的情况发生。那么,本装置是如何做到车轮反转离合分离的呢,其实解决方法是将棘轮内圈一分为二,让两者互相错位一定角度(本机构设定为5度,其他角度经过匹配也可行),第一部分转过5度角度才能抵住第二部分同步转动将动力输出,而倒转车轮时,第二部分先倒转,先倒转的部分其上面的特殊钢丝弹竿将第一部分的棘轮上的棘爪向下按压,从而棘爪与棘牙分离,离合也就分离了。具体的,如图6、7、26、28、29所示,第三离合器的棘轮内圈(12)中心孔以矩形内花键(13)的形式同轴套装在支承筒(1)的矩形外花键(14)上,内花键(13)齿宽大于外花键(14)齿宽,棘轮内圈(12)与支承筒(1)可以相互转动5度角度。棘轮内圈(12)花键孔里部靠近支承筒(1)侧壁的圆盘面都开设一个安装定位弹簧圈(16)的沉孔(15),定位弹簧圈(16)套在支承筒外圆筒上,两头分别插固于支承筒(1)侧壁小孔(102)内和沉孔(15)底壁上的小孔(103)内,在定位弹簧圈(16)的张力作用下,设定支承筒(1)与棘轮内圈(12)抵靠在一起的位置为常态位置,棘轮内圈(12)克服定位弹簧圈(16)张力向前转过5度角度才能抵住支承筒(1)同步转动。这个沉孔(15)的直径设计完全容得下弹簧圈(16)向前和向后转动扭转5度的变形量;弹簧圈(16)根据其空间位置设计为四分之三圆环,使其扭转5度不碰头,并且能够张大直径通过外花键(14),便于安装到位,如图6、7、24、25、26、27所示。在常态位置,支承筒(1)侧壁圆盘面对应棘轮内圈(12)的棘爪室位置向里凹进去的活动室(104),其侧壁上一小孔(105)插固一根呈“z”字形的钢丝弹竿(17),其中段部分弧形、弯曲延伸到达对应棘爪(11)位置时,转折垂直指向棘爪(11)止于棘轮内圈(12)外圆盘面,并落在棘爪(11)中下部背上,如图6、7、25、26、27、28所示,相互接触但不产生作用力,钢丝弹竿(17)的强度高于棘爪(11)的支撑钢丝弹竿,常态下,钢丝弹竿(17)位于第三离合器结合时充分张开的棘爪(11)中下部背上,两者无作用力;活动室(104)起的作用是使里面安装的部件与无关的部件不发生干涉;小孔(105)不是标准圆孔,它可以是正多边形孔,矩形孔或者椭圆孔,相应钢丝弹竿(17)的插头也是相应的形状,目的是插接牢靠;钢丝弹竿(17)设计为“z”字形中部弧形弯曲,就是为了“能屈能伸”,目的是在棘轮内圈一分为二的两部分做相对转动时,钢丝弹竿(17)受到影响,两头的直线距离就会变化,当然如果空间允许,“z”形中部绕上一圈效果更好。如图25、26、27、30、31、32所示。在动力前行时,分配轮(2)棘牙(23)勾住棘爪(11)克服定位弹簧圈(16)的张力向前转动,强行将钢丝弹竿(17)向右下推动,钢丝弹竿(17)中段弧形直径变大,弦长变长,钢丝弹竿(17)伸长屈服,直到棘轮内圈(12)抵住支承筒(1)向前同步转动带动车轮前行,如图30所示。这里钢丝弹竿(17)两头的直线距离变大,但是棘轮内圈(12)抵住支承筒(1)向前同步转动后不再变化,仍然保持在它的弹性限度内。滑行时,棘轮内圈(12)转速高于分配轮(2)转速,棘爪(11)与棘牙(23)分离,第三离合器空转。倒转车轮时,车轮带动支承筒(1)先于棘轮内圈(12)向后转动,钢丝弹竿(17)将棘爪(11)向左下按压,棘爪(11)与棘牙(23)分离,第三离合器分离,如图32所示。

特别的,第三离合器设计成特殊形状,就是棘轮内圈(12)的棘爪(11)的顶面设计为一段以棘爪(11)底部转轴轴线为轴线的一段凸形圆弧体面,相应的棘牙(23)也设计成以棘爪底部转轴轴线为轴线半径稍大一点的一段凹形圆弧体面,这样棘爪(11)顶头的转动轨迹与顶尾一样,棘爪(11)在从棘牙(23)的顶推面上向左下滑动时不会被尾部卡住,这样,钢丝弹竿(17)在向左下按压棘爪(11)时容易从棘牙(23)的顶推面滑落。如图11、30b、31b、32b所示。

本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离,能量回收机构,所述的离合分离机构的功能不仅是表面的避免了脚踏伤人这个现象,在本发明中充当了能量释放机构在车轮反转时各部件不相互干涉的关键角色,相信它还会在一些其他领域做出有效的帮助。本发明的一种电动车混合增程器及反转离合分离、能量回收机构,所述的能量回收机构的能量回收来源有刹车能量回收和震动能量回收,包括能量回收主体筒(5)、接口轮(6)、源机构(7)、支架(8)、控制机构(9),如图1、2、5所示。为了不干涉电动车其他部件运行,支架放置在连接链轮的上下两链条之间,支架(8)的头部用一厚实的圆环体切割块作基础支架(81)贴接在用螺母固定在车轮轴上的内齿圈(45)外圆筒上,后部向里延伸的弧弓形筒壁为支架颈(82),基础支架从支架颈向右延伸时里面部分界线不变、外面部分逐渐收小到安装u形槽框(83)的尾部为原宽度一半再向右延伸一定长度,这样收小目的是优化空间适应安装,支架尾部开孔(85)用紧固件加固于电动车后横梁上,使得支架(8)安装牢固可靠。如图2、33、37、38、40所示;u形槽框(83)开口对称的贴接在支架颈(82)的右方水平中心线两侧,外部贴接在基础支架(81)上,中部空间用于安装控制机构(9)(代号90以上都属于控制机构部件),如图37、38、40所示;支架颈(82)有孔(86)及u形槽框(83)右后部有孔(87)供顶推锥杆(91)来回活动,如图36、39所示;拨叉推杆(80)通过两个铰链(84)安装在u形槽框(83)外框上,两铰接柱同轴,上下对称;为了便于安装拨叉推杆(80)两铰接柱可以设置定位点,套上拨叉推杆(80)再焊接安装,或者设置滑行卡槽,套上拨叉推杆(80)再焊接或者用其他的紧固件紧固牢靠,如图2、3、4、33、34、36、37、38所示。所述的源机构(7),包括安装在车轮轮毂上的摩擦盘(70)和安装在减震器另一头车架、本机构上方的震动能量吸收装置,所述的震动能量吸收装置的长锯齿条形棘爪杆(75)用铰链(76)连接在车架上,用伸缩弹簧杆(77)支撑、通过导管(78)导向指向,再通过限摆板(79)限定搭架在接口轮(6)外圆筒的棘牙(63)上,棘牙(63)与长锯齿条形棘爪杆(75)的下部啮合,如图44、45、46所示。这样的组合,相当于x,y,z轴都限定了长锯齿条形棘爪杆(75)的所属位置与活动范围,而本发明装置固定不动,现在的机械加工工艺条件很容易保证这种震动吸收功能切实可行,就是在极端情况下,接口轮(6)受阻时因为有伸缩弹簧杆(77)的能屈能伸,长锯齿条形棘爪杆(75)在棘牙(63)上滑动,也不会造成破坏;当然在以后的实际应用中会借用车身衬裙作为保护挡板,避免伤人或者其他意外发生。接口轮(6)与摩擦盘(70)组成单向第五离合器,第五离合器通过架设在支架(8)上的拨叉推杆(80)推动接口轮(6),使其中心内花键(61)沿主体筒(5)中心的长条外花键筒(56)向里滑动,克服安装在接口轮(6)圆盘上的沉孔(60)和对应摩擦盘(70)上的沉孔环(71)的复位弹簧(607)的张力,挤压并随摩擦盘(70)的转动获得刹车能量如图1、2、3、4、5、6、8所示。这个操作里,拨叉推杆(80)把接口轮(6)向摩擦盘(70)推,接口轮(6)内圆筒上的止退棘爪(62)容易随之向里面滑动,那么当收集到的刹车能量很大后止退棘爪(62)受压很大,向外面滑动摩擦力很大不会卡滞吗,这个问题将放到下面能量释放步骤里陈述。接口轮(6)外圆筒的棘牙(63)与长锯齿条形棘爪杆(75)啮合组成第六单向离合器,第六离合器通过车辆行走颠簸,安装在车架上的长锯齿条形棘爪杆(75)在导管(78)和弹簧杆(77)的引导和限摆板(79)的限定下与接口轮(6)外圆筒棘牙(63)产生相对的位移运动推动接口轮(6)向前转动获得震动能量,如图44、45、46所示。第五第六离合器收集的能量由接口轮(6)向前转动,通过其中心内花键(61)带动与圈套在主体筒(5)中心圆筒上能转动的长筒外花键(56)转动,带动与固套在其上的卷芯筒(55)转动,带动涡卷簧片(53)由松散圈卷在主体筒(5)内筒壁接头(54)处向中心卷芯筒(55)逐渐卷紧聚积能量,如图4、6、7、9、10、15、17所示接口轮(6)内圆筒上的棘爪(62)与主体筒(5)外圆筒上的长条棘牙(52)组成单向第七离合器常态下止退阻止接口轮(6)倒转;支架(8)上的控制机构(9)的顶推锥杆(91)顶住主体筒(5)外圆筒上的长条棘牙(52)组成第八离合器常态下阻止主体筒(5)向前转动;第七第八离合器共同作用常态下将能量存储在涡卷簧片里,如图4、6、9、10、15、17、41、42、43所示。当然,摩擦盘(70)、接口轮(6)、主体筒(5)、涡卷簧片(53)尺寸根据实际需要做大点效果更好。储存的能量足够大时,主体筒(5)棘牙(52)克服控制机构(9)顶推锥杆(91)的复位弹簧(92)的张力,将顶推锥杆(91)向右推开,主体筒(5)向前转动,同时,头部用铰链安装在支架颈(82)上,底部由行程开关(94)的弹簧伸缩杆(95)的支撑小棘爪杆(93)在从棘牙谷滑动到棘牙顶的行程中间位置时,行程开关(94)闭合将信号传给电路板(96)传给电磁线圈(97)得电吸住顶推锥杆(91);小棘爪杆(93)从中间位置滑动到棘牙顶继续滑动到另一背面的中间位置时,持续闭合开关传递电力信号,电磁线圈(97)持续吸住顶推锥杆(91)并为延时电路充电,主体筒(5)持续向前转动释放能量,如图4、17、42、43所示。这里,顶推锥杆(91)设计成横向水平摆置,主体筒(5)棘牙(52)在被顶推锥杆(91)顶住时,棘牙(52)给顶推锥杆(91)横向右的水平分力就小了,根据作用力与反作用力定律,这就极大的缓解了复位弹簧(92)的压力,相应它的材料尺寸要求就减小了,同理,电磁线圈的功率也可以很小,控制电路电流也小,损耗就小,电子元件的功率小,尺寸也小,顶推锥杆(91)也就起到四两拨千斤的作用,所述电路板(96)要求也就大大简化了,可以是rc延时电路带动微型继电器去控制电磁线圈(97),也可以是rc延时电路带动大功率三极管去执行控制电磁线圈(97),还可以是rc延时电路带动可控硅电路去执行控制电磁线圈(97),这比从其他位置去顶卡好很多。这里“还多此一举”设置一个小棘爪杆(93)而不直接用行程开关(94)的弹簧伸缩杆(95)去感受棘牙(52)的起伏波动,是因为小棘爪杆(93)可以顺着棘牙(52)作很小摩擦的灵活滑动,同时将它做的摆动转化为弹簧伸缩杆(95)的直线反复运动,这样在零件的选配余地就很大,反而减少成本,并优化各部件的工作环境增加使用寿命。能量释放到主体筒(5)停止转动,小棘爪杆(93)回到棘牙谷底,行程开关(94)行程回位,电路断开,电磁线圈(97)失电,弹簧(92)复位,顶推锥杆(91)复位,重新卡住主体筒(5)进入下次循环,如图17、41所示。所述的行程开关(94),可以选择普通单纯的行程触点开关,当小棘爪杆(93)滑转到设定位置时,行程开关弹簧伸缩杆(95)上动触点接触到静触点闭合行程开关;也可以选用光电式行程开关,行程开关弹簧伸缩杆(95)移动到遮住光敏元件射过的光线时,伺服电路启动闭合行程开关;还可以选择霍尔感应开关,就是弹簧伸缩杆(95)带有磁性标记位置到达霍尔感应器位置时,伺服电路启动闭合行程开关。这三种方法都简单易行。

这里解释上面步骤里提到的拨叉推杆(80)推将接口轮(6)挤压摩擦盘(70)收集刹车能量非常大的情况下,接口轮(6)回位受止退棘爪(62)卡滞的问题,主体筒(5)里面的涡卷簧片(53)作为核心聚能部件,它的弹力强度非常大,当然要强过顶推锥杆(91)的复位弹簧(92),这里设计成涡卷簧片(53)聚能聚到足够让止退棘爪(62)卡住棘牙(52)临界点时,也就是接口轮(6)的回位弹簧(607)克服不了棘爪(62)卡住棘牙(52)产生的摩擦力不能向外滑动时,主体筒(5)的棘牙(52)克服复位弹簧(92)的张力将顶推锥杆(91)向右推动释放能量,此时涡卷簧片(53)聚集能量开始释放,棘爪(62)卡住棘牙(52)的摩擦力将减弱,接口轮(6)在回位弹簧(607)的推动下得以离开摩擦盘(70);后退一步讲,即使在车停止不动时,由于棘轮离合器的内外圈的本身在结合时有一定的转动间隙,所以只要主体筒(5)稍微转动,棘爪(62)卡住棘牙(52)的摩擦力就会在涡卷簧片弹力减小的情况下减弱,回位弹簧(607)就会将接口轮(6)从摩擦盘(70)上松开。

所述拨叉推杆(80)头部开有孔洞(801)铰接并联电动车刹车拉线,并优先于原刹车装置,这样不仅起到一箭双雕的作用,还因为涡卷簧片(53)在卷紧的过程中产生防抱死的效果,增大了安全性。如图1、2、3、4、14、15、16、17、33、34、35、36、37所示。所述拨叉推杆(80),其拉臂自其旋转铰链(84)处向里旋进10度角度,这样是优化安装空间,也使刹车拉线拉动起来更为省力,如图2、34、35、37所示;其分叉两瓣的活动间隙处设有一以其架设铰链(84)为圆心,到u形槽框(83)尾部长度为半径,从拨叉推杆(80)里面边缘位置到顶推锥杆(91)最近边缘位置距离为弦宽度弧面再折到顶推锥杆(91)右滑到位后球顶的圆弧组成的圆割块体(89),在刹车时,圆割块体(89)随拨叉推杆(80)旋转过来堵住顶推锥杆(91)向右滑出,或者将正在释放能量已经向右推出的顶推锥杆(91)顶回卡住棘牙(52),阻止主体筒向前转动,这样,让本发明在不需要释放能量的情况下不拖泥带水。如图4、17、34、35、36、37所示。所述的拨叉推杆(80)末端两对对称推压接口轮(6)接触处安装滑环盖(64)处设有小孔安装滚珠轴承(88)减轻磨损,如图5、6、7、16、17、18、34、35、36、37所示。所述的顶推锥杆(91)尾端锥球顶(98)下边设有小圆环(99),连在圆环(99)的拉线头可以安装在电动车龙头横杆上不挡事位置,在需要的时候,架起电动车,拉动拉线将存储的能量释放,这种增加极端情况应急处理的功能,任何情况下物为我用都得贯彻。如图4、36、41、42、43所示。

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