CN113581358A

CN113581358A - 星轮加速装置及星轮车

Info

Publication number: CN113581358A
Application number: CN202111016827.8A
Authority: CN
Inventors: 赵幼仪
Original assignee: Beijing Yuwei Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Yuwei Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2021-11-02

Abstract

一种星轮加速装置及星轮车，其星轮加速装置由内齿圈轮盘、五通星轮架以及同轴驱动轮构成，其中五通星轮架的中心是五通，在五通上焊接三个互成120度角的悬臂，在旋臂的顶端焊接相同的星通，将三个相同的星轮安装在星通上，并在其中一个星通的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮；将内齿圈轮盘安装在中轴上，令内齿圈和星轮对位啮合，则星轮加速装置具有超大加速比；将星轮加速装置安装在自行车、脚踏发电车以及各种人力机械上，就形成加速比超大的星轮车，不但可以大大提高微型折叠自行车的骑行速度，而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的一大缺陷，具有明显的技术进步和广泛的应用价值。

Description

星轮加速装置及星轮车

所属技术领域

本发明涉及一种全新的超大加速比加速装置，特别是能够克服电动自行车脚踏骑行困难的星轮加速装置，以及具有星轮加速装置的各种自行车。

背景技术

新国标要求电动自行车必须具有脚踏骑行功能，但常用的14″电动自行车局限于技术条件，轮盘22牙，标准飞轮16牙，传动比仅有1：1.375 ，费尽力气一个小时也就骑行7、8公里，还没有步行快。脚踏骑行功能的缺失是电动自行车一大技术缺陷，它使脚踏装置成了摆设。然而要想克服这一大技术缺陷并非易事。按标准节距12.7的飞轮配置，14″电动自行车的轮盘至少要有80牙直径33cm，还不能达到24″自行车的速度，这是无法实现的梦想。微型折叠自行车的轮径更小，以10″微型折叠车为例，按标准节距12.7的飞轮配置，10″电动自行车的轮盘至少要有112牙直径46cm，还不能达到24″自行车的速度，46cm的轮盘直径已经和大梁一样长了，这更是无法实现的梦想。实际上，世界上自行车最大的轮盘才只有52牙。行星减速装置是机械系统的灵魂之一，广泛用于汽车和动力领域，一百年前，英国凤头推出的内三速加快轴，首先将行星减速器的原理移植到自行车上。不过，加快轴明显的缺点是结构过于庞杂，在花鼓不大的空间内，三套太阳轮、行星轮、内齿圈零件就有二十来个，成本大、价格高、维修难，现在几乎没人在使用了，而且关键在于加快轴没有超大加速比，完全不能解决电动自行车脚踏功能缺失的缺陷。

发明内容

本发明的目的，就是要提供一种结构精简紧凑、传动比超大、高效节能的全新星轮加速装置，它可以广泛应用在动力机械的传动领域，特别是各种自行车、电动自行车、微型折叠车上，不但使微型折叠车速度飞快，而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的技术缺陷，令电动自行车脚踏骑行变得轻松快捷。

为实现上述技术目标，本发明所采取的技术方案是：一种星轮加速装置及星轮车，其星轮加速装置由一个内齿圈轮盘、一副五通星轮架以及一个节距12.7的16牙同轴驱动轮构成，其中内齿圈轮盘具有两种结构方式，其一是整体式，其二是分体式；五通星轮架的中心是五通，在五通上焊接三个互成120度角的悬臂，在三个旋臂的顶端焊接三个相同的星通，每个星通和五通一样设有轴承座，三个轴承座的轴心同在以五通轴承座为圆心的同一个圆周上；将三个相同的星轮安装在星通上，并在其中一个星通的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮；将内齿圈轮盘安装在中轴上，令内齿圈和星轮对位啮合，要求内齿圈和星轮模数相同，且星轮轴心和五通轴心的距离等于内齿圈和星轮的中心距；内齿圈轮盘的曲柄和内齿圈同步转动，设定内齿圈的齿数是星轮的齿数的N倍，则星轮加速装置的加速传动比就是N倍。所述星轮加速装置中重要部件内齿圈轮盘的两种结构方式，整体式即轮盘自带内齿圈，分体式则是制成独立的内齿圈，在内齿圈和分体式内齿圈轮盘上各自设置对应的螺孔、安装孔，使用螺栓将内齿圈和分体式内齿圈轮盘拧紧固定成一个整体；整体式或分体式内齿圈轮盘在星轮加速装置中的作用是完全相同的。所述三个互成120度角的悬臂，有一种简化结构是仅设一个悬臂；仅设一个悬臂的五通星轮架不影响星轮加速装置的结构完整性。所述星轮加速装置安装在各种自行车、三轮车、电动自行车、微型折叠车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上，在同轴驱动轮和后轴飞轮之间使用标准08A链条链接，就形成星轮车：在14″星轮电动自行车上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数，选择星轮加速装置的传动比为N=5倍，在同轴驱动轮的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下，此时14″星轮电动自行车骑行速度就接近24″自行车的骑行速度了；在10″星轮微型折叠电动自行车上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数，选择星轮加速装置的传动比为N=8倍，在同轴驱动轮的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下，此时10″星轮微型折叠电动自行车骑行速度已经超过26″自行车的骑行速度了。所述安装星轮加速装置的10″星轮微型折叠电动自行车，在大梁上具有摆杆折叠机构，摆杆折叠机构的摆杆具有一个定位孔，使用定位快拆穿过定位孔将摆杆限位在前梁上，摆杆另具有一个长腰孔，使用导向快拆穿过长腰孔将摆杆链接在后梁上，推拉后梁通过长腰孔的调节作用，使前梁在后梁内实现伸缩折叠。所述同轴驱动轮的牙数大于后轴飞轮的牙数时，具有星轮加速装置的星轮自行车将获得的更加超大的加速比，在后轴飞轮为8牙时，同轴驱动轮的齿数是飞轮齿数的2倍，则星轮自行车的加速比将增大至2N倍。

本发明设计的星轮加速装置仅有内齿圈轮盘、五通星轮架和同轴驱动轮三个零部件，就构成一个加速比超大、轻型高效加速装置，将星轮加速装置安装在各种自行车、三轮车、电动自行车、微型折叠自行车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上，就形成一类星轮车，其中星轮自行车不但可以大大提高微型折叠自行车的骑行速度，而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的一大缺陷，具有明显的技术进步和广泛的应用价值。

附图说明

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步说明。

图1是本发明公开的一种分体式内齿圈结构示意图。

图2是本发明公开的一种仅设一个悬臂的五通星轮架结构示意图。

图3是本发明公开的内齿圈与星轮对位啮合情况示意图。

图4是本发明公开的分体式轮盘结构示意图。

图5是本发明公开的星轮加速装置组装结构示意图。

图6是本发明公开的星轮加速装置与后轴飞轮传动结构示意图。

图7是本发明公开的14″星轮电动自行车结构示意图。

图8是本发明公开的10″星轮微型折叠电动自行车结构示意图。

图9是本发明公开的摆杆折叠机构示意图。

图中， 1A是内齿，1B是螺孔，1是内齿圈，2A是五通，2是五通星轮架，2B是星通，2C是悬臂，2B1 是星通轴承座，2A1是五通轴承座，3是星轮，5是中轴，4是分体式内齿圈轮盘，4A是安装孔，4A1是轮辐，6是曲柄，7是同轴驱动轮，P是内齿圈轮盘，4B是螺栓，T是星轮加速装置，8是08A链条，9是后轴飞轮，M是轮毂电机，10是14″星轮电动自行车，E是电机减速箱，Q1是导向快拆轴，K1是导向快拆，K2是定位快拆，Q2是第定位快拆轴，L是摆杆，20是10″星轮微型折叠电动自行车，20B是后梁，L0是长腰孔，20A是前梁。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，星轮加速装置T由一个内齿圈轮盘P、一副五通星轮架2以及一个节距12.7的16牙同轴驱动轮7构成，其中内齿圈轮盘P具有两种结构方式，其一是整体式，其二是分体式；五通星轮架2的中心是五通2A，在五通2A上焊接三个互成120度角的悬臂2C，在三个旋臂2C的顶端焊接三个相同的星通2B，每个星通2B和五通2A一样设有轴承座2B1，三个轴承座2B1的轴心同在以五通轴承座2A1为圆心的同一个圆周上；将三个相同的星轮3安装在星通2B上，并在其中一个星通2B的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮7；将内齿圈轮盘P安装在中轴5上，令内齿圈1和星轮3对位啮合，要求内齿圈1和星轮3模数相同，且星轮轴心和五通轴心的距离等于内齿圈1和星轮3的中心距；内齿圈轮盘P的曲柄6和内齿圈1同步转动，设定内齿圈1的齿数是星轮3的齿数的N倍，则星轮加速装置T的加速传动比就是N倍。内齿圈轮盘P的两种结构方式，整体式即轮盘自带内齿圈1，分体式则是制成独立的内齿圈1，在内齿圈1和分体式内齿圈轮盘4上各自设置对应的螺孔1B、安装孔4A，使用螺栓4B将内齿圈1和分体式内齿圈轮盘4拧紧固定成一个整体；整体式或分体式内齿圈轮盘P在星轮加速装置T中的作用是完全相同的。三个互成120度角的悬臂2C，有一种简化结构是仅设一个悬臂2C；仅设一个悬臂2C的五通星轮架2不影响星轮加速装置T的结构完整。实际上，使用坚固的材料制造五通星轮架2，即便是只设一个悬臂2C，也具有足够的刚性保持结构的稳定性使运转正常。

如图6、图7、图8、图9所示，星轮加速装置T安装在各种自行车、电动自行车、微型折叠车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上，在同轴驱动轮7和后轴飞轮9之间使用标准链条08A链接，就形成一类星轮车，其中星轮自行车影响更大。这里的同轴驱动轮7是节距12.7的16牙链轮，后轴飞轮9为标准规格16牙，所以，同轴驱动轮7和后轴飞轮9之间的传动比是1：1。在14″星轮电动自行车10上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈1和星轮3适合的模数与齿数，选择星轮加速装置T的传动比为N=5倍，在同轴驱动轮7的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下，此时14″星轮电动自行车10骑行速度就接近24″自行车的骑行速度了，这大大突破了电动自行车脚踏骑行功能技术缺失造成的障碍，使电动自行车脚踏骑行能力得到彻底解放，因此星轮加速装置T是电动自行车高效节能的新发明，极大提高了电动自行车脚踏骑行的效率。在10″星轮微型折叠电动自行车20上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数，选择星轮加速装置的传动比为N=8倍，在同轴驱动轮7的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下，此时10″星轮微型折叠电动自行车20骑行速度已经超过26″自行车的骑行速度了。这同样是一个很大的技术突破，轮经太小的自行车，不可能安装和车梁一样长的巨大轮盘获得正常骑行速度。现有英国著名的微型自行车A-bike，勉强使用节距6.35的非标准链轮，和04C控制气门开关的正时链条，才使骑行速度接近20″自行车车速。自行车国标链条08A的拉伸载荷是14.1，而正时链条04C的拉伸载荷仅有3.5，强度差了400%，天壤之别，在我国禁止上路骑行。而10″星轮微型折叠电动自行车20使用国标08A链条，强度符合国家标准，特别是尺寸相当于22牙级别的小型内齿圈轮盘P，大大超过112牙巨大轮盘的骑行速度，实际上就是一个奇迹。安装星轮加速装置T的10″星轮微型折叠电动自行车20，具有一项不同于普通折叠自行车的特殊结构：在大梁上具有摆杆折叠机构，摆杆折叠机构的摆杆L具有一个定位孔，使用定位快拆K2的定位快拆轴Q2穿过定位孔将摆杆L限位在前梁20A上，摆杆L另具有一个长腰孔L0，使用导向快拆K1的导向快拆轴Q1穿过长腰孔L0，将摆杆L链接在后梁20B上，推拉后梁20B，通过长腰孔L0的调节作用，使前梁20A在后梁20B内实现伸缩折叠。同轴驱动轮7的牙数大于后轴飞轮9的牙数时，安装星轮加速装置T的星轮加速的各种自行车10、20将获得更加超大的加速比，在后轴飞轮9为8牙时，同轴驱动轮7的齿数是后轮飞轮9齿数的2倍，则星轮自行车的加速比将增大至2N倍。以N=8计算，2N即16倍，16倍的加速已经是极其超大了，在自行车上安装轻型两翼可以滑翔起飞。因此，星轮加速装置超大加速比，在其他脚踏动力领域中，有着更广泛的开发前景。

Claims

1.一种星轮加速装置及星轮车，其特征在于：星轮加速装置（T）由一个内齿圈轮盘（P）、一副五通星轮架（2）以及一个节距12.7的16牙同轴驱动轮（7）构成，其中内齿圈轮盘（P）具有两种结构方式，其一是整体式，其二是分体式；五通星轮架（2）的中心是五通（2A），在五通（2A）上焊接三个互成120度角的悬臂（2C），在三个旋臂（2C）的顶端焊接三个相同的星通（2B），每个星通（2B）和五通（2A）一样设有轴承座（2B1），三个轴承座（2B1）的轴心同在以五通轴承座（2A1）为圆心的同一个圆周上；将三个相同的星轮（3）安装在星通（2B）上，并在其中一个星通（2B）的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮（7）；将内齿圈轮盘（P）安装在中轴（5）上，令内齿圈（1）和星轮（3）对位啮合，要求内齿圈（1）和星轮（3）模数相同，且星轮轴心和五通轴心的距离等于内齿圈（1）和星轮（3）的中心距；内齿圈轮盘（P）的曲柄（6）和内齿圈（1）同步转动，设定内齿圈（1）的齿数是星轮（3）的齿数的N倍，则星轮加速装置（T）的加速传动比就是N倍。

2.如权利要求1所述的星轮加速装置及星轮车，其特征在于：星轮加速装置（T）中的重要部件内齿圈轮盘（P）的两种结构方式，整体式即轮盘自带内齿圈（1），分体式则是制成独立的内齿圈（1），在内齿圈（1）和分体式内齿圈轮盘（4）上各自设置对应的螺孔（1B）、安装孔（4A），使用螺栓（4B）将内齿圈（1）和分体式内齿圈轮盘（4）拧紧固定成一个整体；整体式或分体式内齿圈轮盘（P）在星轮加速装置（T）中的作用是完全相同的。

3.如权利要求1所述的星轮加速装置及星轮车，其特征在于：三个互成120度角的悬臂（2C），有一种简化结构是仅设一个悬臂（2C）；仅设一个悬臂（2C）的五通星轮架（2）不影响星轮加速装置（T）的结构完整性。

4.如权利要求1所述的星轮加速装置及星轮车，其特征在于：星轮加速装置（T）安装在各种自行车、电动自行车、微型折叠车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上，在同轴驱动轮（7）和后轴飞轮（9）之间使用标准08A链条（8）链接，就形成一类星轮车，其中星轮自行车影响更大：在14″星轮电动自行车（10）上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈（1）和星轮（3）适合的模数与齿数，选择星轮加速装置（T）的传动比为N=5倍，在同轴驱动轮（7）的牙数和后轴上标准飞轮（9）同为16牙的情况下，此时14″星轮电动自行车（10）骑行速度就接近24″自行车的骑行速度；在10″星轮微型折叠电动自行车（20）上，按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小，计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数，选择星轮加速装置的传动比为N=8倍，在同轴驱动轮（7）的牙数和后轴上标准飞轮（9）同为16牙的情况下，此时10″星轮微型折叠电动自行车（20）骑行速度已经超过26″自行车的骑行速度。

5.如权利要求4所述的星轮加速装置及星轮车，其特征在于：安装星轮加速装置（T）的10″星轮微型折叠电动自行车（20），在大梁上具有摆杆折叠机构，摆杆折叠机构的摆杆（L）具有一个定位孔，使用定位快拆（K2）的快拆定位轴（Q2）穿过定位孔将摆杆（L）限位在前梁（20A）上，摆杆（L）另具有一个长腰孔（L0），使用导向快拆（K1）的导向快拆轴（Q1）穿过长腰孔（L0）将摆杆（L）链接在后梁（20B）上，推拉后梁（20B）通过长腰孔（L0）的调节作用，使前梁（20A）在后梁（20B）内实现伸缩折叠。

6.如权利要求1、或2、或3、或4、或5所述的星轮加速装置及星轮车，其特征在于：同轴驱动轮（7）的牙数大于后轴飞轮（9）的牙数时，具有星轮加速装置（T）的星轮自行车（10）、（20）及各种星轮车将获得的更加超大的加速比，在后轴飞轮（9）为8牙时，同轴驱动轮（7）的齿数是后轴飞轮（9）齿数的2倍，则星轮自行车（10）、（20）及各种星轮车的加速比将增大至更加超大的2N倍。