CN105564577A - 一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，包括芯轴(1)，所述芯轴(1)上装有键翘(2)、第一滑管(3)和第二滑管(5)以及花键组(6)；所述第一滑管(3)和第二滑管(5)之间还设有小齿轮(4)，所述第一滑管(3)、第二滑管(5)与小齿轮(4)上还设置有第一圆筒(11)；所述第一圆筒(11)上套有涡卷弹簧(10)，所述涡卷弹簧(10)外部设有滚筒(14)。本发明可自由拆卸安装于自行车上。下坡时，通过拨动安装在车把上的调节档位，使该装置中的弹簧收缩储能，并且能够有效地减缓下坡时的速度；而在上坡时，拨动调节档位，使该装置内的弹簧释放，带动后轮芯轴转动。用起来十分简单，安全可靠。

Description

一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置
技术领域
本发明属于机械设计领域，具体涉及一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置。
背景技术
生活中我们经常会遇到这样的情况，当期这自行车上坡时，由于坡度较大，或者坡面较长，常常会花费很大力气才能骑上坡顶，有时甚至不得不下车推行爬坡；而下坡时，由于重力势能较大的缘故，为了防止自行车下坡过快而难以控制，我们又不得不捏紧车闸，放慢下坡速度，这其间必然会白白浪费大量重力势能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对以上问题，本发明的目的是设计了一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其能够有效地将下坡时的部分重力势能转化为弹性势能储存起来，在上坡时通过开关将其释放。
本发明采用的技术方案是：一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，包括芯轴，所述芯轴上装有键翘、第一滑管和第二滑管以及花键组；所述键翘与所述第一滑管为一体结构，该结构套在所述芯轴上，且相对所述芯轴可滑动但不能转动；所述第一滑管和第二滑管之间还设有小齿轮，所述第一滑管和所述第一滑管与所述小齿轮相连处均设有齿槽，所述小齿轮通过该齿槽连接所述第一滑管和所述第二滑管；所述第一滑管、第二滑管与小齿轮上还设置有第一圆筒，所述第一圆筒与所述芯轴为单向轴承连接；所述第一圆筒上套有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧外部设有滚筒；所述花键组为一体结构，包括第一花键、第二花键和第二圆筒；所述第二圆筒内部还设有第一键，所述第一键用于控制第三花键，所述第三花键与所述第一圆筒为一体结构。
优选地，所述滚筒侧面设有孔，贮能开始时所述键翘部分插入所述孔中；所述滚筒内侧设有第二键。
优选地，所述第二花键与自行车后轮转动轴相连并卡死，该自行车后轮转动轴带动所述第二花键转动，相应花键组也一起转动。
优选地，所述涡卷弹簧两端分别与所述第一圆管和所述滚筒相连。
优选地，该储能助力装置安装在自行车后轮上，该储能助力装置外部还设有弹簧储能装置保护壳。
本发明的优点和有益效果在于：本发明的一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其能够有效地将下坡时的部分重力势能转化为弹性势能储存起来，在上坡时通过开关将其释放；本发明设计精巧，灵活方便，可自由拆卸安装于自行车上。在遇到下坡时，通过拨动安装在车把上的调节档位，使弹簧储能装置中的弹簧收缩储能，并且能够有效地减缓下坡时的速度；而在上坡时，拨动调节档位，使弹簧储能装置内的弹簧释放，带动后轮芯轴转动。其使用起来十分简单，安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的结构示意图；以及
图2为本发明应用在自行车上的示意图；以及
图中：1-芯轴、2-键翘、3-第一滑管、4-小齿轮、5-第二滑管、6-花键组、7-第一花键、8-第三花键、9-第一键、10-涡卷弹簧、11-第一圆筒、12-孔、13-第二键、14-滚筒、15-第二花键、16-第二圆筒、17-调节档位、18-闸线、19-弹簧储能装置保护壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，为本发明一种实施例的结构示意图，一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，包括芯轴1，所述芯轴1上装有键翘2、第一滑管3和第二滑管5以及花键组6；所述键翘2与所述第一滑管3为一体结构，该结构套在所述芯轴1上，且相对所述芯轴1可滑动但不能转动；所述第一滑管3和第二滑管5之间还设有小齿轮4，所述第一滑管3和所述第二滑管5与所述小齿轮4相连处均设有齿槽，所述小齿轮4通过该齿槽连接所述第一滑管3和所述第二滑管5；所述第一滑管3、第二滑管5与小齿轮4上还设置有第一圆筒11，所述第一圆筒11与所述芯轴1之间采用单向轴承连接；所述第一圆筒11上套有涡卷弹簧10，所述涡卷弹簧10外部设有滚筒14；所述花键组6为一体结构，包括第一花键7、第二花键15和第二圆筒16；所述第二圆筒16内部还设有第一键9，所述第一键9用于控制第三花键8，所述第三花键8与所述第一圆筒11为一体结构。
所述滚筒14侧面设有孔12，贮能开始时所述键翘2部分插入所述孔12中；所述滚筒14内侧设有第二键13。
所述第二花键15与自行车后轮转动轴相连并卡死，该自行车后轮转动轴带动所述第二花键15转动，由于花键组6是一个整体，所以第二花键15带动整个花键组6转动一起转动。
所述涡卷弹簧10两端分别与所述第一滑管3和所述滚筒14相连。
如图2所示，为本发明应用在自行车上的示意图，该储能助力装置安装在自行车后轮上，该储能助力装置外部还设有弹簧储能装置保护壳19。
当需要储能时，拨动控制开关上的调节档位17至1档，带动拴在小齿轮4上的闸线18收紧，使小齿轮4顺时针转动，从而带动第一滑管3和第二滑管5向外滑动。第一滑管3上的键翘2完全插入滚筒14的孔12中；第二滑管5带动第一花键7向外移动，由于第一花键7与第二圆筒16为一整体结构，第二圆筒16随之也向外移动，从而第二圆筒16上的第一键9卡住第三花键8，而花键组6伴随着转轴转动，同时带动第三花键8转动。第三花键8与第一圆筒11为一整体，因而第一圆筒11转动，从而带动涡卷弹簧10收紧储能。
当弹簧收紧时，将调节档位调至2档，闸线18松开，带动小齿轮4逆时针转动，第一滑管3和第二滑管5向内滑动，从而带动第二圆筒16上的第一键9与第三花键8分离，使第一圆筒11不再转动，从而涡卷弹簧10停止储能。由于第一圆筒11与芯轴1之间用单向轴承相连，所以第一圆筒11无法反转，故涡卷弹簧10一直处于收紧状态。
当需要释放能量时，拨动调节档位至3档，闸线18完全松开，带动小齿轮4逆时针转动，第一滑管3与第二滑管5进一步向内滑动，第一滑管3带动键翘2与滚筒14上的孔12完全分离；第二滑管5带动第一花键7向内滑动，被滚筒14内的第二键13卡住，此时涡卷弹簧10释放，带动滚筒14转动，而滚筒14又带动花键组6转动，从而花键组6带动转动轴转动。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其特征在于，包括芯轴(1)，所述芯轴(1)上装有键翘(2)、第一滑管(3)和第二滑管(5)以及花键组(6)；所述键翘(2)与所述第一滑管(3)为一体结构，该结构套在所述芯轴(1)上，且相对所述芯轴(1)可滑动但不能转动；所述第一滑管(3)和第二滑管(5)之间还设有小齿轮(4)，所述第一滑管(3)和所述第一滑管(5)与所述小齿轮(4)相连处均设有齿槽，所述小齿轮(4)通过该齿槽连接所述第一滑管(3)和所述第二滑管(5)；所述第一滑管(3)、第二滑管(5)与小齿轮(4)上还设置有第一圆筒(11)，所述第一圆筒(11)与所述芯轴(1)为单向轴承连接；所述第一圆筒(11)上套有涡卷弹簧(10)，所述涡卷弹簧(10)外部设有滚筒(14)；所述花键组(6)为一体结构，包括第一花键(7)、第二花键(15)和第二圆筒(16)；所述第二圆筒(16)内部还设有第一键(9)，所述第一键(9)用于控制第三花键(8)，所述第三花键(8)与所述第一圆筒(11)为一体结构。
2.根据权利要求1所述的基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其特征在于：所述滚筒(14)侧面设有孔(12)，贮能开始时所述键翘(2)部分插入所述孔(12)中；所述滚筒(14)内侧设有第二键(13)。
3.根据权利要求1所述的基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其特征在于：所述第二花键(15)与自行车后轮转动轴相连并卡死，该自行车后轮转动轴带动所述第二花键(15)转动，相应花键组(6)也一起转动。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其特征在于：所述涡卷弹簧(4)两端分别与所述第一圆管(11)和所述滚筒(14)相连。
5.根据权利要求4所述的基于涡卷弹簧收缩与释放的储能助力装置，其特征在于：该储能助力装置安装在自行车后轮上，该储能助力装置外部还设有弹簧储能装置保护壳(19)。
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