CN2138618Y - 自行车后轮助力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型自行车后助力装置，适宜于普通自行 车使用。该装置主要包括固装在自行车车架平叉上 的轮轴、轮毂、传动箱体等部件。轮毂由轮毂套和特 征的凹形盘构成；传动箱体内设有三轴定轴式二级齿 轮传动机构、钢球嵌入式离合器、棘爪式超越离合器 和甩块式摩擦离合器。传动箱体部分藏于轮毂的凹 形盘空间内，缩小了助力装置的重心偏移，骑行时平 稳、安全。该装置结构紧凑，容易加工制造，且易于密 封，维护方便。

Description

本实用新型涉及一种自行车后轮机动助力装置，适用于普通自行车上使用。

现有不少可用于自行车车轮的发动机驱动装置，譬如中国专利CN85200689U和CN1003990B所述的“车轮的直接驱动”装置，图1为该装置的传动系统示意图，其传动装置分设在两个箱体内，加工安装不方便，其中一个箱体代替后轮轮毂，并且随轮子一起转动，维修拆装不便；传动齿轮机构的齿轮大部分均安装在空心轴上，虽然结构紧凑，但加工精度要求高，较难制造和装配，而且润滑与密封比较困难，容易漏油，成本也偏高；另外，后轮上的发动机大部分偏出后车架，存在一定的重量偏置，骑行时不够稳定。

本实用新型的设计任务是针对上述现有技术存在的不足，研制一种新型的自行车后轮助力装置，使助力装置（包括汽油机）大部分藏于轮毂上的凹形盘的空间里；并采用三轴定轴式二级齿轮传动减速机构和整体式传动箱，使传动箱不随车轮转动。

本实用新型自行车后轮助力装置主要由固装在自行车车架平叉上的汽油机和传动箱体，固装在平叉上的后轮轴，支承在后轮轴轴承上的轮毂，并且轮辋用钢丝辐条固定在轮毂上，以及还有起动、离合、刹车等装置构成，其特点是传动箱为整体式的，汽油机动力输出轴带动箱体内的三轴定轴式二级齿轮传动减速机构，末级大齿轮靠常啮合的钢球嵌入式离合器与传动套结合，带动轮毂回转；轮毂由轮毂套与凹形盘固联组成，钢丝辐条的一端可分别装在轮毂套边缘和凹形盘边缘上，钢丝辐条的另一端装在轮辋（钢圈）上；轮毂套上有可被蹄式制动器刹车片接触的内壁。

本设计的技术内容还包括：凹形盘有用钢板或铝合金板冲压制成的圆盘形结构。凹形盘上有辐射状的加强筋，有减轻重量的圆形或扇形孔洞。

本实用新型具有以下积极效果：

由于该装置的轮毂采用轮毂套和特殊形状的凹形盘结构，使传动箱体大部分藏于凹形盘轮毂的空间内，从而缩小整个助力装置（包括汽油机）的重心对自行车纵向中心线的横向偏移，使乘坐者骑行或机动行驶时更加稳定和安全，并且助力装置安装在自行车车架后平叉上，使外形更加美观；同时，传动箱体是与轮毂分置的，也给维修传动机构和汽油机带来方便。

这种装置的传动箱体是整体式的，采用三轴定轴式二级齿轮传动减速机构，结构紧凑，容易加工制造，而且易于密封，可降低生产成本。

下面借助于附图，对本实用新型的实施例进行详细介绍。

图2是本实用新型实施例的外形示意图。

图3是本实用新型实施例的传动系统展开示意图。

图4是本实用新型实施例的轮毂结构示意图。

图5是本实用新型实施例的钢球嵌入式离合器结合时的示意图。

图6是钢球嵌入式离合器分离时的示意图。

依据附图，该助力装置包括：

固定于自行车车架平叉7上的轮轴6；

固定于自行车车架平叉7上的传动箱体20；

与传动箱体20结为一体的小型汽油机31；

绕轮轴6转动的轮毂，轮毂由轮毂套5和具有特殊形状的凹形盘3通过铆接或焊接固联构成，钢丝辐条2的一端分别装在轮毂套5的边缘和凹形盘3的边缘上，其另一端装在轮辋（钢圈）上。轮毂左端通过弹性联轴器10与传动箱体20内的传动套21连结，右端安装有驱动轮毂的链轮8。轮毂套5内壁可与设置在其中的车轮制动器4的制动蹄块接触。

前述传动箱体20是整体式的。传动箱体20内有三轴定轴式二级齿轮传动机构，此机构由轮轴6、齿轮轴19、动力输出轴17、大齿轮29、齿轮34、二级齿轮18和空套齿轮16等零、部件组成。其中，动力输出轴17尾端有由棘爪座14、棘爪13与棘轮12组成的超越离合器和由摩擦离合器芯体（与刺轮12同体）、离心甩块11及摩擦盘15组成的甩块式摩擦离合器；有由大齿轮29轴孔凹槽与钢球28和离合凸轮22构成的钢球嵌入式离合器。

该装置汽油机起动过程如下：开始以人力驱动使车轮向前滚动或转动，或者在脚踏骑行过程中，车轮轮毂套5也随之转动，并且通过弹性联轴器10带动套装在轮轴6上的传动套21一起转动。然后将设置于手把上的手柄1按钮A按下，这时，安装在轮轴6上的可轴向移动的离合凸轮22在轮轴6上的弹簧30的作用力推动下向左移动，使离合凸轮22凹槽中的钢球28沿离合凸轮22的斜面向上移动至离合凸轮22的外圆上，并同时置于套装在传动套21上的大齿轮29的轴孔的凹槽和传动套21的孔中（见图5）。这样，使得传动套21与大齿轮29通过钢球28连成一体。由于车轮带动传动套21转动，于是大齿轮29也随同传动套21一起转动。从而又带动与大齿轮29啮合的齿轮34和固装在齿轮轴19上的二级齿轮18转动。二级齿轮18又带动与其啮合的空套齿轮16转动。因为空套齿轮16的内孔与汽油机31的动力输出轴17是间隙配合的，所以转动的空套齿轮16在动力输出轴17上空转而带动与其固联的超越离合器的棘爪座14和固装在棘爪座14上的棘爪13一起转动，从而带动棘轮12（同时又是甩块式摩擦离合器芯体）一起转动。离合器芯体是采用圆锥和键固装在汽油机动输出轴17上的，因此离合器芯体的转动也就带动汽油机动力输出轴17一同回转。此时通电供油，使汽油机31起动。

汽油机工作时，输出的动力传递过程如下：汽油机31起动后，加大油门，使汽油机动力输出轴17的转速提高，通过与动力输出轴17固联的甩块式摩擦离合器的离合器芯体（棘轮12），使其外圆上的离心甩块11在离心力作用下甩开，此时，离心甩块11靠摩擦力与摩擦盘15牢固结合。由于摩擦盘15与棘爪座14是采用焊接或铆接为一体的，棘爪座14在汽油机动力输出轴17上空转，所以输出动力靠离心甩块11与摩擦盘15之间的摩擦力，经过棘爪座14再传递到空套齿轮16上，空套齿轮16的转动又通过啮合的二级齿轮付传递到大齿轮29，使其一起转动。由于大齿轮29和传动套21通过钢球28嵌合联结在一起，于是传动套21和轮毂套5也随大齿轮29转动，从而带动车轮向前滚动或转动。

上述动力传递过程中，由于汽油机动力输出轴17末端采用的棘轮棘爪式超越离合器的作用，使得本装置在机动和踏行同时进行时，不会相互干扰。特别在机动过程中，当出现路面阻力或坡度太大等情况时，还可以通过脚踏板、链条与链轮8给车轮附加上人力驱动，以增加汽油机的临时超载能力。

当只需要踏行而不需要机动时，将设置于车把手柄1上的板手B向右拨动到位，通过连接的钢丝绳27拉动杠杆26，使杠杆26的另一端与顶杆25左端接触，从而推动顶杆25右移。顶杆25的右端与挡销23接触，由于挡销23与套装在轮轴6上的挡圈24连成一体，而挡圈24又与离合凸轮22的左端接触，所以顶杆25右移，使离合凸轮22克服其右端弹簧30的推力也右移，从而使大齿轮29凹槽和传动套21孔中的钢球28依靠自身的重力作用，沿着离合凸轮22的斜面，落入离合凸轮22的凹槽中，形成分离状态（见图6），使大齿轮29在传动套21上空转。此时，人力驱动车轮向前滚动或转动的扭矩不能通过齿轮传动机构传递到汽油机动力输出轴17，汽油机31不起动，自行车只能踏行。

为使凹形盘3减轻重量并具有足够刚性，可在凹形盘3上设置若干辐射状加强筋32，并在适当位置处开设若干圆形或扇形孔洞33。

Claims (3)

1、一种自行车后轮助力装置，主要由固装在自行车车架平叉上的汽油机和传动箱体，固装在平叉上的后轮轴，支承在后轮轴轴承上的轮毂，并且轮辋(钢圈)用钢丝辐条固定在轮毂上，以及起动、离合、刹车装置等构成，其特征在于：

a.传动箱体20是整体式的，汽油机动力输出轴17先带动箱体内的甩块式摩擦离合器，然后带动三轴定轴式二级齿轮传动减速机构，有靠常啮合的钢球嵌入式离合器与传动套21结合的末级大齿轮29，传动套21通过弹性联轴器10与轮毂结合；

b.轮毂由轮毂套5与凹形盘3固联组成，钢丝辐条2的一端分别装在轮毂套5边缘和凹形盘3边缘上，钢丝辐条2的另一端装在轮辋(钢圈)上；

c.箱体20内的动力输出轴17上有空套齿轮16，空套齿轮16上有棘爪座14及装有棘爪13，棘轮12(同时又是甩块式摩擦离合器芯体)与动力输出轴17固联，甩块式摩擦离合器芯体上装有甩块11，摩擦盘15与棘爪座14固联；

d.轮毂套5上有可被蹄式制动器4刹车片接触的内壁。

2、按权利要求1所述的助力装置，其特征在于凹形盘3采用钢板或铝合金板经过冲压成形的圆盘形结构。

3、按权利要求1或2所述的助力装置，其特征在于凹形盘3上有辐射状的加强筋32和减轻重量的圆形或扇形孔洞33。

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