CN102267520B

CN102267520B - 电动自行车

Info

Publication number: CN102267520B
Application number: CN 201110114712
Authority: CN
Inventors: 陈际军
Original assignee: Ningbo Zhenhai Ximen Patent Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: CN102267520A

Abstract

电动自行车，在车架上设杠杆，杠杆的动力点设置车座下，杠杆的支点设置车架的前方，在支点的前方安装弹簧驱动的发电装置，发电装置的棘轮与杠杆前端的棘爪啮合作为阻力点，车辆的后轮轴设置在扁心位置，行驶中后轮能产生有规律的振动波，振动波通过车座架弓形钢板的弹性传递给车座，使车座形起上下波动，在骑车人体的重量和重力加速度下，会产生一个较大的向下冲击力，这个力通过杠杆放大后撬动弹簧驱动的发电装置的棘轮，带动发电机发电，来给蓄电池充电，解决了电动自行车在起动后不能及时充电的缺陷，不仅能提高蓄电池的使用寿命。而且能使蓄电池能得到更多的电量，使电动自行车行驶更长的路程。

Description

电动自行车

技术领域

本发明涉及一种自行车，具体地说是一种利用骑车人的身体重力来驱动发电机对蓄电池进行补充电的电动自行车。

背景技术

电动自行车，不象汽车起动后能自动充电，而电动自行车不可能充电，经常超60％的深度放电，深度放电时，硫酸铅的深度增加，硫化就会更加严重，使电瓶快速报废。放电后不能及时充电，作为交通工具，电动自行车的充电和放电被完全分离开来，放电后很难有条件及时充电，而放电后形成的大量硫酸铅如果超过半小时不及时充电使其还原，就会结成晶体而使电池硫化，不但加速电池老化，而且行程也会越来越短。

发明内容：

为了克服电动自行车起动后不能及时充电的不足，本发明提供电动自行车，该电动自行车利用骑车人的身体重量，加上车辆的振动，通过杠杆撬动弹簧驱动的发电装置来发电，对蓄电池进行补充电，不仅能对电池及时充电，减缓电池老化，而且能使电池得到更多的电量，使电动自动车行驶更长的路程。

本发明解决其技术问题所采取的技术措施是，把手通过把手套分叉后与前轮轴连接，车架由两根平行的直杆组成，前端合并后弯曲向上与把手套焊接，两根直杆的后端分别与后轮电动机轴两端用螺帽固定，电动机与后轮偏心安装，车架的前端固定立柱，立柱上端拐弯后向前与把手套上部焊接，立柱的拐弯点作为杠杆的支点，在立柱的前方车架上安装弹簧驱动的发电装置，杠杆的前端设置棘爪，与弹簧驱动的发电装置中的棘轮啮合，作为阻力点。杠杆的动力臂向后弯曲向上延伸至车座下面与设置在车座下的滑块接触作为动力点，为了使杠杆能跟随车座在振动中同步上下，在车座与杠杆之间设置拉簧。车座底面与弹性座架连接，弹性座架用弹簧钢板制成弓形，上端连接车座，下端连接钢管与后轮上电动机轴用螺帽固定。在后轮前方的车架上安装倾斜向后的电池盒，蓄电池安装在该盒中。钢管的上端与电池盒的上端连接，在电池盒前方的车架上安装充电装置。车辆行驶时由于后轮偏心安装，会产生上下振动波，这个振动波加上人体的重力，迫使车座在行驶中上下回弹，在回弹中压迫杠杆的动力点向下，这个人体重量加速度的力被杠杆放大后，迫使杠杆的阻力点撬动弹簧驱动的发电装置的棘轮实现发电。所述弹簧驱动的发电装置是由壳体、棘轮、动力轴、动力臂、螺杆、弹簧、轴承、动力齿轮、传动齿轮、发电机以及支架组成，壳体制成圆桶形一端封闭，端面圆心开轴承孔，端面靠近边缘开螺杆孔，壳体内壁设置限位块，棘轮外圆设棘齿，其圆心开轴承孔，棘轮制成圆盘形其直径大于壳体的直径，靠近棘轮外缘相对于壳体螺杆孔的位置开沉头螺丝孔，动力轴中间段的直径大于两端直径，在中间段开垂直于轴心线的螺孔。动力臂一端铰螺纹拧入动力轴的螺孔中固定或者将动力臂与动力轴用焊接方法固定。棘轮和壳体的轴承孔中分别装上轴承安装在动力轴的两端轴上；螺杆的一端制成沉头螺帽状，螺杆另一端铰外螺纹，该螺纹段的直径小于杆身直径，安装时螺杆穿过棘轮螺丝孔，螺杆的螺帽沉入沉头螺孔中，杆身位于壳体内，螺纹段穿过壳体的螺孔用螺帽拧紧。弹簧的一头钩在螺杆上，另一头与动力臂的上端连接，弹簧的另一种安装方法是压迫式，将弹簧设置在限位块和动力臂之间，前一种安装是利用弹簧的拉伸力，后一种安装是利用弹簧的张力来推动动力臂作功。所述支架是在底板两侧固定三角形的支板，支板的上端设置轴承孔，动力轴的一端伸出壳体，安装轴承后装入支架的轴承孔中，动力轴的另一端伸出棘轮的轴承孔，安装轴承后与支架的轴承孔配合，再穿过支架轴孔安装动力齿轮，动力齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮通过同轴安装的二级齿轮增速后与发电机齿轮相啮合。所述支架的底板和发电机的座脚组成弹簧驱动的发电装置的底座。所述棘轮的棘齿与设置在杠杆阻力点上的棘爪相啮合。在车辆行驶中，后车轮轴能产生有规律的上下往复波动，固定在后轴上的座架同步进行上下运动，通过弹簧钢板的援释，使车轮产生的硬性振动援释成软性的涌动，这样骑车人舒服，当这个涌动的力向下时，随着人体的重量和重力加速度，作用在座位下杠杆的动力点上，这个力通过杠杆放大后朝逆时针方向撬动棘轮，棘轮带着壳体一起转动，钩在壳体螺杆上的弹簧被拉长，弹簧必定产生一个回拉的力，这个力作用在在动力轴上的动力臂上端，通过动力臂的杠杆作用进一步将力放大，放大后的力作用在动力轴上，使动力轴也朝逆时针方向旋转，由于动力轴是通过增速齿轮带动发电机，因此存在阻力，所以动力轴的旋转速度小于棘轮的旋转速度。在行驶中可能出现振动频率较高，导致壳体旋转过快，弹簧可能被拉至极限，甚至超过极限，造成拉断或损坏，因此在壳体内设置限位块，当动力臂转到限位块时，动力臂紧靠限位块，该限位块能阻止动力臂继续拉伸弹簧，杠杆如果继续撬动棘轮，就是通过限位块直接把力传递给动力轴，这样暨保护弹簧不会被过渡拉伸，而且杠杆所产生的力可直接传递给发电机，但是杠杆直接传递的力呈现脉冲曲线，对发电机不利，而这时弹簧始终在工作可及时填补上述脉冲力的空隙。因此，对动力轴而言，其转速基本趋于稳定，可满足限定在发电机所需输入转速的范围内。这样的电动自行车，无论行驶在高低不平或者是相当平坦的道路上，由于电动机扁心设置，在后轮中都会产生振动波，只要有振动波就可以通过杠杆、棘轮和弹簧驱动的发电装置进行发电。从而达到电动自行车的蓄电池在行驶中能够得到补充电，使电动自行车充一次电来行驶更长里程的目的。

本发明的有益效果是，电动自行车在行驶中能够得到充电，使便放电后形成的大量硫酸铅能及时还原，防止其结成晶体而使电池硫化，不但延长电池的使用寿命，而且能及时补充电量，结构简单。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是电动自行车的结构示意图；

图2是弹簧驱动的发电装置的结构示意图；

图3是棘轮弹簧动力臂的结合示意图；

图4是弹簧另一种安装形式的示意图。

图中，1、把手，2、把手套，3、前轮，4、车架，5、立柱，6、弹簧驱动的发电装置，7、支点，8、杠杆，9、后轮，10、电动机，11、轴，12、弹性座架，13、动力点，14、滑块，15、车座，16、弹簧，17、充电装置，18、电池盒，19、仪表盘，20、壳体，21、轴孔，22、限位块，23、螺孔，24、动力轴，25、动力臂，26、弹簧，27、棘轮，28、沉头螺孔，29、轴孔，30、螺杆，31、动力齿轮，32、支架，33、传动齿轮，34、二级齿轮，35、电动机齿轮，36、发电机，37、刺齿，38、棘爪。

具体实施方式

在图1中把手1通过把手套2分叉后与前轮3的轴连接，车架4由两根平行的直杆组成，前端合并后弯曲向上与把手套焊接，两根直杆的后端分别与后轮9中电动机的轴11用螺帽固定，电动机10与后轮实行偏心安装。车架的前端固定立柱5，立柱上端弯曲向前与把手套上部焊接，立柱的拐弯处作为杠杆8的支点7，在立柱前方的车架上安装弹簧驱动的发电装置6，杠杆的阻力臂前端设置棘抓与弹簧驱动的发电装置中的棘轮接触作为阻力点，杠杆的动力臂向后弯曲向上延伸至车座15下面与车座下的滑块14接触作为动力点13；弹簧16上头钩在车座下，下头钩在杠杆上，使杠杆能与车座同步波动；弹性座架12用弹簧钢板制成弓形，上端安装车座，下端连接钢管与后轮上电动机轴用螺帽固定；在后轮前方的车架上安装倾斜向后的电池盒18，电池盒的上端与弹性座架下端的钢管固定，蓄电池安装放置在电池盒中，在电池盒的前方车架上设置充电装置17；在把手1上设置仪表盘19。

在图2中弹簧驱动的发电装置的壳体20制成圆桶形，一端封闭，端面圆心开轴孔21，在轴孔中安装轴承，端面靠近边缘开螺孔23，壳体内壁设置条形的限位块22；动力轴24中间段的直径大于两端直径，在中间段开垂直于轴心线的螺孔，动力臂25一端铰螺纹拧入动力轴的螺孔中或者将动力臂与动力轴用焊接方法固定，弹簧26一头钩在动力臂的上端。棘轮27制成圆盘形，圆设置棘齿，其圆心开轴承孔29，在轴承孔中安装轴承，棘轮的直径大于壳体外圆直径，靠近外缘对应壳体螺孔的位置开沉头螺丝孔28。棘轮和壳体分别通过轴承安装在动力轴的两端；螺杆30的一端制成沉头螺帽状，另一端设置螺纹，螺纹段的直径小于杆身直径，安装时螺杆穿过棘轮螺孔28，螺杆的螺帽沉入沉头螺孔中，杆身位于壳体内，螺纹段穿过壳体的螺孔23，用螺帽拧紧，将动力轴围在棘轮与壳体内。

在图3中，棘轮的外圆设棘齿37，杠杆的阻力点设棘爪38，棘爪与棘齿相啮合，弹簧26一头钩在螺杆30上，另一头与动力臂25固定，限位块设置在动力臂旋转方向的相反位置，也是弹簧拉伸最长尺度的位置。

在图4中弹簧26也可以设置成压缩式，其安装位置在限位块和动力臂之间，形成压迫式蓄能弹簧。

Claims

1.电动自行车，把手通过把手套分叉后与前轮轴连接，车架由两根平行的直杆组成，前端合并后弯曲向上与把手套焊接，两根直杆的后端分别与后轮电动机轴两端用螺帽固定，其特征是：电动机与后轮偏心安装，在车架的前端固定立柱，立柱上端拐弯后向前与把手套上部焊接，立柱的拐弯点作为杠杆的支点，在立柱的前方车架上安装弹簧驱动的发电装置，杠杆的前端设置棘爪与弹簧驱动的发电装置中的棘轮上的棘齿啮合，作为阻力点，杠杆的动力臂向后弯曲向上延伸至车座下面与设置在车座下面的滑块接触作为动力点，车座与杠杆之间设拉簧，底座底面与弹性座架连接，在后轮前方的车架上安装倾斜向后的蓄电池盒，蓄电池安装在该盒中，在所述蓄电池盒的前方车架上安置充电装置。

2.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征是：所述弹性座架用弹簧钢板制成弓形，上端安装车座，下端连接钢管与后轮上电动机轴用螺帽固定，钢管的上端与电池盒的上端连接。

3.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征是：所述弹簧驱动的发电装置由壳体、棘轮、动力轴、动力臂、弹簧、螺杆、轴承、动力齿轮、传动齿轮、发电机以及支架组成，所述壳体制成圆桶形一端封闭，端面圆心开轴承孔，端面靠近边缘开螺杆孔，壳体内壁设置限位块；所述棘轮外圆设置棘齿，其圆心开轴承孔，棘轮制成圆盘形其直径大于壳体直径，靠近棘轮外缘相对应壳体螺杆孔的位置开沉头螺丝孔，所述动力轴中间段的直径大于两端的直径，在中间段开垂直于轴心线的螺孔，所述动力臂一端铰螺纹，拧入动力轴的螺孔中或者将动力臂与动力轴用焊接方法固定，所述棘轮和壳体的轴承孔中分别装入轴承安装在动力轴两端的轴上，所述螺杆的一端制成沉头螺帽状，另一端铰外螺纹，该螺纹段的直径小于杆身直径，安装时螺杆穿过棘轮沉头螺丝孔，螺杆的螺帽沉入沉头螺丝孔中，杆身位于壳体内，螺纹段穿过壳体的螺孔用螺帽上紧；所述弹簧的一头钩在螺杆上，另一头与动力臂的上端连接或者将弹簧设置在动力臂上端和限位块之间；所述支架是在底板的两侧固定三角形的支板，支板的上端设置轴承孔，动力轴的一端伸出壳体安装轴承装入支架的轴承孔中，动力轴的另一端伸出棘轮的轴孔安装轴承后与支架轴承孔配合，再伸出支架轴承孔安装动力齿轮，动力齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮通过同轴安装的二级齿轮与发电机的齿轮相啮合，所述支架的底板和发电机的座脚组成弹簧驱动的发电装置的底座。