CN104176189A - 新型弹簧飞轮双储能平衡自行车 - Google Patents

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Abstract

一种新型弹簧飞轮双储能平衡自行车。它取消了传统自行车的中轴设计，采用储能弹簧、储能飞轮两个储能部件组成的新的自行车驱动系统，利用储能弹簧的势能(人脚无法企及的速度)，推动储能飞轮高速旋转，高速旋转的储能飞轮会产生《飞轮效应》使车保持平衡，同时作为驱动系统的储能飞轮提供强大动能，驱动车向前行进。新型弹簧飞轮双储能平衡自行车具有：结构简单、实用、省力、安全、快捷、高效的特点。我国是自行车大国，但并不算自行车强国，世界高端自行车品牌前十名，没有中国的，是我们没有自己的核心技术，所以我们必须拥有我们自己的核心技术，这样我们才能在世界高端自行车市场占有一席之地。同时，更重要的是为了我们及我们的后代，请为他们留下一点过冬的煤油。支持绿色出行。

Description

新型弹簧飞轮双储能平衡自行车
技术领域
本发明涉及新型弹簧飞轮双储能平衡自行车，按国际专利分类表(IPC)划分，属于B62M；乘骑者驱动的轮式车辆或雪橇；动力驱动的滑撬或自行车；专门适用这些交通工具的传动装置。 
背景技术
目前，现有和曾有的自行车的围绕着，省力、安全、快捷、高效做过很有成效的努力，也曾设计过许多优秀的方案，如：加装了飞轮作为助力装置的自行车，在骑行时，将部分能量储存起来，在费力时作为动力补偿，有效的解决了自行车骑行费力的问题。但仍然存在不足，在上陡坡时，必须提前加速靠冲力骑上陡坡。遇到下雨路滑或急转弯，容易摔倒。传统自行车通过脚蹬脚踏做360度的旋转，链盘(周长约560mm)通过链条带动后轮，使车子前进，一只脚的做功行程为180度(280mm)，一只脚在做功，另一只脚属于从动状态，效率低。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型弹簧飞轮双储能平衡自行车，以解决现有自行车，省力、安全、快捷、高效，的技术问题。 
在性状、结构及其结合上，本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车与最接近的现有技术不同的技术特征是：取消了传统自行车的中轴设计，采用储能弹簧、储能飞轮两个储能部件组成的新的自行车驱动系统，储能飞轮设置在车架内，储能飞轮一侧的棘轮，由传动链条与车架上的传动链轮连接，传动链轮两侧各有一组由同轴的棘轮、传动链条和从动链轮组成的传动装置，左右脚蹬与导轨设置在车架的两侧，导轨一端设置在前车架上，另一端设置在车架的中部，向前倾斜，脚蹬上设置有固定带，传动链条的任意一点固定在滑套连接柱上，与滑套连接柱的整个行程保持平行，弹簧滑套与储能弹簧相接，套在导向管外，设置在脚蹬的U形槽下，与导轨平行，弹簧滑套与脚蹬挂扣相扣，导轨前端设置有限位触发装置，储能飞轮的另一侧由离合器和棘轮组成的传动装置，由两级减速链、轮与后轮的传动链轮连接。启动前，先将支架撑起，左右脚将脚蹬用力向前推，脚蹬触发限位触发装置，弹簧滑套与脚蹬挂扣分离，储能弹簧推动固定在滑套连接柱上的传动链条，传动链条利用棘轮的单向结合功能，带动传动链轮上的传动链条对储能飞轮做功，脚利用脚蹬上的固定带，拉回脚蹬，脚蹬挂扣与弹簧滑套相扣，左右脚反复蹬踏，利用储能弹簧的势能(人脚无法企及的速度)，不断的对储能飞轮做功，推动储能飞轮高速旋转，根据《飞轮效应》为了使静止的飞轮转动起来，一开始你必须使用很大的力气，一圈一圈的反复的推，每一圈都很费力，但每一圈的努力都不会白费，飞轮越转越快，达到某临界点后，飞轮的重力和冲力会变成推力的一部分，这时你无 须花费很大的力气，飞轮也会飞快的旋转，而且不停的转动。快速旋转的飞轮也会产生《陀螺效应》陀螺有两个特点：等轴性和进动性：当高速旋转的陀螺遇到外力时，它的轴向不会随外力的方向而改变，而是围绕一个定点进动。这时，收起支架，车保持平衡状态，不会摔倒，合上离合器，高速旋转的储能飞轮通过棘轮，减速链、轮带动后轮的传动链轮，驱动车子向前行进。这样就实现了本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的解决：省力、安全、快捷、高效，的技术问题的目的。 
发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的有益效果是： 
第一.由于本发明弹簧飞轮双储能平衡自行车的设计方案中取消了传统自行车的中轴设计，采用储能弹簧、储能飞轮两个储能部件组成的新的自行车驱动系统，利用储能弹簧的势能(人脚无法企及的速度)，推动储能飞轮高速旋转，高速旋转的储能飞轮储存巨大的动能，由离合器控制带动减速链、轮给后轮提供强大的动力。即使半坡起步也轻松自如，比现有的自行车更省力，快捷。适用于长途骑行，或越野 
第二.由于本发明弹簧飞轮双储能平衡自行车的设计方案中设计了储能飞轮，储能飞轮在高速旋转时会产生《陀螺效应》，所以车能在任何路况保持平衡，起到安全保护作用。 
第三.由于本发明弹簧飞轮双储能平衡自行车的设计方案中取消了传统自行车的中轴设计，设计了导轨，脚蹬沿着导轨做直线运动，一只脚整个行程(长约500mm)都在做功，比普通自行车一只脚做功行程(约280mm)更长，效率提高将近一半。如果两只脚同时做功，那么效率会更高。 
第四.由于本发明弹簧飞轮双储能平衡自行车的设计方案中取消了传统自行车的中轴设计，设计了导轨，是现有传统自行车的重大改进，它具有：结构简单、实用、省力、安全、快捷、高效的特点，也可以作为三轮车、四轮车的驱动系统。中国是自行车大国，但不是自行车强国，世界高端自行车市场，没有中国的自行车，因为我们缺少自己的核心技术，希望以技术为核心，让中国的自行车能在世界高端自行车市场占有一席之地。 
附图说明
附图给出本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的结构示意图： 
图1：是本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的侧视结构示意图： 
图2：是本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的驱动系统结构示意图： 
图3：是本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的传动系统结构示意图： 
图4：是本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的脚蹬结构示意图： 
示意图中零部件的标号说明： 
1.储能弹簧、2.储能飞轮、3.传动链条、4.弹簧滑套、5.导向管、6.棘轮、7.棘轮、8.脚蹬、9.从动链轮、10.导轨、11.限位触发装置、12.固定带、13滑套连接柱、14.脚蹬挂扣、15.传动链条、16.一级减速链、17.二级减速链、18.传动链轮、19.后轮、20.前轮、21.从动链轮、22.棘轮、23.离合器、24.棘轮、25.传动链轮、26.棘轮、27.车架、28.高强度防护外壳、29.减震器、30.靠背、31.鞍座、32.支架。 
具体实施方式
图1、图3中，取消了传统自行车的中轴设计，采用储能弹簧(1)、储能飞轮(2)两个储能部件组成的新的自行车驱动系统，储能飞轮(2)设置在车架(27)内，储能飞轮(2)一侧的棘轮(7)，由传动链条(15)与车架(27)上的传动链轮(9)连接，传动链轮(9)的两边各有一组由同轴的棘轮(6)(22)、传动链条(3)和从动链轮(21)组成的传动装置，左右脚蹬(8)与导轨(10)设置在车架(27)的两侧，导轨(10)一端设置在前车架(27)上，另一端设置在车架(27)的中部，向前倾斜，脚蹬(8)上设置有固定带(12)，传动链条(3)的任意一点固定在滑套连接柱(13)上，与滑套连接柱(13)的整个行程保持平行，弹簧滑套(4)与储能弹簧(1)相接，套在导向管(5)外，设置在脚蹬(8)的U形槽下，与导轨(10)平行，弹簧滑套(4)与脚蹬挂扣(14)相扣，导轨(10)前端设置有限位触发装置(11)，储能飞轮(2)的另一侧由离合器(23)和棘轮(24)组成的传动装置，由两级减速链(16)(17)、轮(25)(26)与后轮(19)的传动链轮(18)连接。储能弹簧的直径约25mm，长度约500mm储能弹簧的劲度系数以人长时间蹬踏不累为优选，也可以根据个人的体质来选择，导向管的外径比储能弹簧的内径略小，导向管与弹簧滑套的接触面，较为精密，确保储能弹簧做功的质量，储能飞轮是由机械厂定制的，直径为350mm，厚20mm.使储能飞轮能储存更多的动能，更有利于平衡，储能飞轮用的轴承为高速轴承。 
在图4中，传动链条(3)的任意一点固定在滑套连接柱(13)上，与滑套连接柱(13)的整个行程保持平行，弹簧滑套(4)与储能弹簧(1)相接，套在导向管(5)外，设置在脚蹬(8)的U形槽下，与导轨(10)平行，弹簧滑套(4)与脚蹬挂扣(14)相扣，导轨(10)前端设置有限位触发装置(11)。(注：常态下，弹簧滑套与脚蹬挂扣是相扣的，图中为了更直观其结构，所以是分开的)如图所示，当将脚蹬(8)推至限位触发装置(11)时，利用杠杆原理，弹簧滑套(4)与脚蹬挂扣(14)分离，推动连接在滑套连接柱(13)上的传动链条(3)。 
下面通过使用方法，更进一步阐述本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的动态关系：首先撑起支架(32)，分开离合器(23)，左右脚将脚蹬(8)用力向前推，脚蹬(8)触发限位触发装置(11)，弹簧滑套(4)与脚蹬挂扣(14)分离，储能弹簧(1)推动固定在滑套连接柱(13)上的传动链条(3)，传动链条(3)利用棘轮(6)(22)的单向结合功能，带动传动链轮(9)上的传动链条(15)对储能飞轮(2)做功，脚利用脚蹬(8)上的固定带(12)，拉回脚蹬(8)，脚蹬挂扣(14)与弹簧滑套(4)相扣，左右脚反复蹬踏(8)，利用储能弹簧(1)的势能(人脚无法企及的速度)，不断的对储能飞轮(2)做功，推动储能飞轮(2)高速旋转，根据《飞轮效应》为了使静止的飞轮转动起来，一开始你必须使用很大的力气，一圈一圈反复地推，每一圈都很费力，但每一圈的努力都不会白费，飞轮越转越快，达到某临界点后，飞轮的重力和冲力会变成推力的一部分，这时你无须花费很大的力气，飞轮也会飞快的旋转，而且不停的转动。同时，快速旋转的飞轮也会产生《陀螺效应》陀螺有两个特点：等轴性和进动性：当高速旋转的陀螺遇到外力时，它的轴向不会随外力的方向而改变，而是围绕一个定点进动。这时，收起支架，车保持平衡状态，不会摔倒，会上离合器(23)，高速旋转的储能飞轮(2)通过棘轮(24)减速链(16)(17)、轮(25)(26)带动后轮(19)的传动链轮(18)，驱动车向前行进。这样就实现了本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的解决：省力、安全、快捷、高效的技术问题目的。 
实现本发明的最佳方案是，利用自行车厂的基本设备，按社会各阶层的需求，设计为高、中、低三个档次，高档主要以碳纤维和钛合金为材料，减轻车身重量，提高安全性能，以出口为主，中低档为高强度钢结构，成本低，适合广大群众，采取大批量生产，以供应需求，让更多的人绿色出行，减少废气排放，让我们呼吸的空气更清新，让我们的视野更广阔，让我们的地球更美丽，让我们的身体更健康，更重要的是为了我们的后代留下过冬取暖的煤油，这是我们的责任，这样就能更好的实现本发明的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车的实用价值和经济价值。 

Claims (2)

1.新型弹簧飞轮双储能平衡自行车，包括，车架，前轮，后轮，其特征是：取消了传统自行车的中轴设计，采用储能弹簧(1)、储能飞轮(2)两个储能部件组成的新的自行车驱动系统，储能飞轮(2)设置在车架(27)内，储能飞轮(2)一侧的棘轮(7)，由传动链条(15)与车架(27)上的传动链轮(9)连接，传动链轮(9)的两边各有一组由同轴的棘轮(6)(22)、传动链条(3)和从动链轮(21)组成的传动装置，左右脚蹬(8)与导轨(10)设置在车架(27)的两侧，导轨(10)一端设置在前车架(27)上，另一端设置在车架(27)的中部，向前倾斜，脚蹬(8)上设置有固定带(12)，传动链条(3)的任意一点固定在滑套连接柱(13)上，与滑套连接柱(13)的整个行程保持平行，弹簧滑套(4)与储能弹簧(1)相接，套在导向管(5)外，设置在脚蹬(8)的U形槽下，与导轨(10)平行，弹簧滑套(4)与脚蹬挂扣(14)相扣，导轨(10)前端设置有限位触发装置(11)。
2.根据权利要求1所述的新型弹簧飞轮双储能平衡自行车，其特征是：储能飞轮(2)的另一侧由离合器(23)和棘轮(24)组成的传动装置，由两级减速链(16)(17)轮(25)(26)与后轮(19)的传动链轮(18)连接。
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