CN102120478B - 具有辅助动力的自行车 - Google Patents

Abstract

一种具有辅助动力的自行车，主要是在一般的自行车上安装一辅助动力装置。该辅助动力装置具有一储能器以及一单向传动器。当骑士正踩自行车的脚踏板时，动力会由自行车的传动机构传递至后车轮，以驱动自行车前进。当骑士反踩自行车的脚踏板时，动力会经由单向传动器传递至储能器，储存起来。当需要额外动力时，例如起步或是上坡时，骑士可释放储能器中所储存的动力，经由该单向传动器传递至后轮，以驱动自行车前进。

Description

具有辅助动力的自行车

技术领域

本发明与自行车有关，特别是关于一种具有辅助动力的自行车。

背景技术

自行车为一种便捷的交通工具，广泛的使用于学生上学时所使用的交通工具。在能源短缺的今天，也有愈来愈多的上班族，使用自行车作为上班的交通工具。

作为上班或上学的交通工具，自行车必须兼具省力且快速的要件，让学生或上班则可以轻松且快速地到达目的地。为达到此目的，一般的自行车均装配有变速装置，让行驶于上坡或始起步时使用低速档，达到省力的目的；而在下坡或是一般平路时使用高速文件，以提高速度。然而，变速系统并不能同时达成省力与速度二功能。

市面上有一种电动自行车出现，此种自行车配置有电池与马达，当需要时，可由马达驱动自行车；而一般状态时，亦可由骑士踩踏前进。由于配置有电池与马达，此种电动自行车的体积与重量均比一般脚踏车大的多。此造成当电池耗尽后，骑士需要提供更大的力量才能驱动电动自行车前进。

发明内容

本发明的主要发明目的在于提供一种具有辅助动力的自行车，其可在适当的时机提供辅助动力协助自行车前进。

为达成前述的发明目的，本发明所提供的一种具有辅助动力的自行车，主要是将一辅助动力装置安装于一自行车上，其中该自行车包含有：一车架、一前轮与一后轮，装设于该车架上、二曲柄，其上各装设有一脚踏板，以及一主传动机构，其具有一曲柄轴，连接二曲柄、一前齿轮，连接于该曲柄轴、一后齿轮，装设于后轮轴以及一链条连接前齿轮与后齿轮，以及一后轮轴，其上装设有该后齿轮，而该辅助动力装置包含有：一基座，固定于该车架上、一储能器，固定于该基座上，以及一单向传动装置，连接该主传动机构与该储能器；当该二曲柄正转时，动力会通过该主传动机构传递至该后轮，当该二曲柄反转时，动力会通过该单向传动器传递至该储能器储存起来；该储能器释放所储存的动力时，动力会经由该单向传动装置传递置主传动装置，以驱动该后轮转动。

本发明具有辅助动力的自行车主要是在一般的自行车上安装一辅助动力装置。该辅助动力装置具有一储能器以及一单向传动器。当骑士正踩自行车的脚踏板时，动力会由自行车的传动机构传递置后车轮，以驱动自行车前进。当骑士反踩自行车的脚踏板时，动力会经由单向传动器传递至储能器，储存起来。当需要额外动力时，骑士可释放储能器中所储存的动力，经由该单向传动器传递至后轮，以驱动自行车前进。

附图说明

为进一步说明本发明的其它的目的及优点，以下结合附图及实施例详细说明如后，其中：

图1为本发明第一较佳实施例的正视图；

图2为本发明第一较佳实施例的辅助动力装置的分解图；

图3为本发明第一较佳实施例的辅助动力装置的立体图；

图4为本发明第一较佳实施例的辅助动力装置的正视图；

图5为本发明第一较佳实施例的辅助动力装置的剖视图；

图6显示当前齿轮正转时，棘爪不会带动齿盘转动；

图7显示当前齿轮反转时，棘爪会带动齿盘转动；

图8显示当齿盘正转时，棘爪会带动前齿轮转动；

图9为本发明第二较佳实施例的正视图；以及

图10为本发明第二较佳实施例的辅助动力装置的立体图；

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明所提供的具有辅助动力的自行车主要是在一般自行车上安装一辅助动力装置。自行车的主要结构有：一车架10、一前轮12与一后轮14，装设于该车架10上、二曲柄16，其上各装设有一脚踏板18，以及一主传动机构。该主传动机构包含有一曲柄轴20，连接二曲柄16、一前齿轮22，连接于该曲柄轴20、一后轮轴26，连接后轮14、后齿轮24，装设于后轮轴26以及一链条28连接前齿轮22以及后齿轮24。本发明的自行车可装设一变速机构(未显示)，用来变换链条28所连接的前齿轮22与后齿轮24。以上所述的元件与一般自行车所使用的元件相同，在此容不详述其结构。

在本发明第一较佳实施例中，辅助动力装置是装设于该曲柄轴20上，位于该前齿轮22的内侧。请参阅图2至图5所示，该辅助动力装置包含有一基座30、一齿盘32、一储能器34、一棘爪36以及释放器38。该基座30为一盘体，固定于车架10上，其中央具有一孔，供该曲柄轴20穿过。在该曲柄轴20与该基座30的孔之间设置有一轴承40，本实施例中该轴承40为干式轴承或是含油轴承，由此，曲柄轴20的转动不会影响基座30。标号41的元件为曲柄轴20与车架10之间所使用的轴承。该基座30的内侧中心具有凸柱42，其上具有一轴向的缝隙44。该基座30上具有若干孔46，供安装者选择，以将基座30固定于不同形式的车架10上。该齿盘32为一环，中央具有一孔，其直径概与该基座30相同，且其孔壁上具有一缝隙47。该齿盘32的外端具有齿48。该齿盘32的一侧上设置有若干滚轮50。每一个滚轮50的两端各具有一挡板，其直径大于滚轮50，让滚轮50周面与二檔板52之间形成一环形凹穴。该二檔板52之间的距离略大于该基座30的厚度。每一滚轮50的凹穴与该基座30的端缘结合，此时基座30的端缘形成轨道，让该齿盘32连接于该基座30，位于该基座30与该前齿轮22之间，并可相对于该基座30旋转。该储能器34为一发条弹簧，其内端嵌接于该基座30的缝隙44，而外端则嵌接于该齿盘32的缝隙47中。该棘爪36设置于该前齿轮22上，具有一弹簧54驱动该棘爪36使其常态下为与该齿盘32的齿48为啮合的状态。该棘爪36为该前齿轮22与该齿盘32之间的单向传动器。请参阅图6所示，当该前齿轮22正转(图标中的逆时针旋转，也就是指可带动自行车前进的旋转方向)时，不会带动该齿盘32旋转；而，请参阅图7所示，该前齿轮22反转(图标中的逆时针旋转)时，会带动该齿盘32旋转。请参阅图8所示，如为该齿盘32正转(图标中的逆时针旋转)时，会带动该前齿轮22旋转。该释放器38具有一支架56固定于该基座30上、一掣爪58枢设于该支架56上，以及一弹簧60驱动该掣爪58使其常态下为与该齿盘32的齿48为啮合的状态。该释放器38还具有一钢索62，一端连接至该掣爪58，另一端连接至设置于握把上的控制器(未显示)。使用者操作控制器可通过钢索62拉动该掣爪58，使该掣爪58离开该齿盘32。当该掣爪58与该齿盘32的齿48啮合时，该齿盘32仅可反转，无法正转。在此要说明的是，该棘爪36与该掣爪58的厚度约为该齿盘32的一半，也就是该棘爪36与该掣爪58与该齿盘32一半的齿48啮合，使二者不会相互干涉。

当一骑士骑乘本发明的自行车时，如他/她正踩脚踏板18时，本发明的自行车便如一般自行车，通过主传动机构，驱动后轮14前进；此时，棘爪36并不会带动该齿盘32转动。当骑士反踩脚踏板18时，前齿轮22会通过该棘爪36驱动该齿盘32反转，造成该发条弹簧34扭转。当骑士反踩脚踏板18数圈后，会到达该发条弹簧34的极限，此时将无法继续反踩脚踏板18。在此之后，无论骑士正踩脚踏板18，或是不动，由于该释放器38的掣爪与该齿盘32的齿48啮合的因素，该齿盘32会保持不动，该发条弹簧34无发释放所储存的动力。而当骑士操作该控制器，使该掣爪58离开该齿盘32后，该发条弹簧34会驱动该齿盘32正转，经由该棘爪36，驱动该前齿轮22正转，以提供额外的动力驱动本发明的自行车前进。当该发条弹簧34所储存的能量释放完毕后，本发明的自行车又如同一般自行车一样，骑士可正常踩踏脚踏板18驱动自行车前进，或是反踩脚踏板18，让发条弹簧34储能，等待需要的时机释放弹簧所储存的能量，以辅助自行车前进。

在骑乘自行车时，有许多时间骑士是无须出力或是仅需要出少许的力量即可让自行车前进的，例如下坡或是自行车在高速巡弋时；但是有部分时间骑士需要十分出力踩踏脚踏板分可让自行车前进，例如起步或是上坡。在骑乘本发明的自行车时，骑士可倒踩脚踏板，预先将能量储存于储能器中，然后在适当的时机，例如起步或是上坡等需要提供较大的力量方能驱动自行车前进的状况，操作该控制器，将所储存的能量释放出来，辅助自行车前进。本发明所提供的辅助动力装置，主要是在特定时期，例如起步或是上坡，提供一个辅助动力，让骑士能够更轻松的骑乘自行车。本发明可安装在任何形式的自行车上，实务上指要将原本的曲柄轴拆下，安装上本发明的辅助动力装置即可产生相同的功能。

图9与图10显示本发明第二较佳实施例，本发明的辅助动力装置亦可安装于后轮轴26上。装设于后轮轴26的辅助动力装置的结构与前述相同，基座70固定于车架10的后叉，位于后齿轮24的内侧，齿盘72利用数个滚轮74使其连接于该基座70，并可相对于基座70旋转，发条弹簧76的两端分别连接于基座70与齿盘。棘爪78设置于后齿轮24的内侧，常态下是与齿盘72啮合。释放器80则是装设在基座70上，常态下是与齿盘72啮合。

装设于后轮轴26的辅助动力装置的作用与前述相同，当骑士正踩脚踏板18时，会经由曲柄轴20、前齿轮22、链条28与后齿轮24，驱动后轮14转动，但此时，由于该棘爪78与释放器80，该齿盘72并不会被带动。当骑士倒踩脚踏板18时，会造成后齿轮24倒转，此时会通过该棘爪78而驱动齿盘72转动，以扭转发条弹簧76。当控制该释放器80的掣爪离开该齿盘72时，发条弹簧76会驱动该齿盘72正转，并通过棘爪78驱动该后齿轮24正转，以提供后轮14前进的辅助动力。

Claims (3)

1.一种具有辅助动力的自行车，主要是将一辅助动力装置安装于一自行车上，其中该自行车包含有：一车架；一前轮与一后轮，装设于该车架上；二曲柄，其上各装设有一脚踏板，以及一主传动机构，其具有一曲柄轴，连接二曲柄；一前齿轮，连接于该曲柄轴；一后齿轮，装设于后轮轴以及一链条连接前齿轮与后齿轮，以及一后轮轴，其上装设有该后齿轮，而该辅助动力装置包含有：一基座，固定于该车架上；一储能器，固定于该基座上，以及一单向传动器，连接该主传动机构与该储能器；当该二曲柄正转时，动力会通过该主传动机构传递至该后轮，当该二曲柄反转时，动力会通过该单向传动器传递至该储能器储存起来；该储能器释放所储存的动力时，动力会经由该单向传动器传递至主传动机构，以驱动该后轮转动；该辅助动力装置还包含有一齿盘，连接于该基座，并能够相对于该基座旋转；该齿盘的外端圆具有齿，该单向传动器具有一棘爪，连接于该前齿轮，以及一弹簧，作用于该棘爪，使其常态下与该齿盘的齿啮合；该储能器与该齿盘结合；该齿盘中央具有一孔，该储能器为一发条弹簧，容置于该孔中，且一端连接于该基座，另一端连接于该齿盘；该齿盘上具有缝隙；该基座具有一凸柱，其上具有缝隙；该发条弹簧的两端分别嵌接于该齿盘与该基座上的缝隙；该齿盘上具有若干滚轮，每一个滚轮的两端各具有一挡板，其直径大于所述滚轮，让所述滚轮周面与二档板之间形成一环形凹穴；该基座具有一环形轨道，让所述滚轮的环形凹穴嵌接于基座的环形轨道；该辅助动力装置还具有一释放器，供控制该储能器中所储存的能量的释放；该释放器具有一支架，连接于该基座、一掣爪、一弹簧，作用于该掣爪，使其常态下与该齿盘的齿啮合，以及一钢索，连接至该掣爪，供控制将该掣爪移离开该齿盘的齿。

2.依据权利要求1所述的具有辅助动力的自行车，其中该基座具有一孔，装设于该曲柄轴上，且其间设置有一轴承。

3.依据权利要求1所述的具有辅助动力的自行车，其中该基座具有一孔，装设于该后轮轴上，且其间设置有一轴承。

Images