CN2160608Y - 一种自行车、机动摩托车减速储能助动装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车、机动摩托车减速储能助动装置，特 征是在车轮花鼓内装有一个涡卷弹簧，在涡卷弹簧的 左右两边分别装有由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组 成传递车轮动能转矩的储能行星齿轮机构和释放传 递涡卷弹簧弹性势能转矩的行星齿轮机构。本实用 新型不仅具有行车减速储能、起步、上坡、加速助动、 省力、省功之功效，而且还具有整体性能好、结构紧 凑，封闭外形美观、操作方便、灵活等特点。

Description

本实用新型涉及一种安装在自行车、机动摩托车等车轮上的减速储能助动装置。

现有技术公开的实用新型CN2114621U“自行车制动储力装置”虽然能解决自行车在行进中制动储能方面的问题，并能起到助动省力的功效。但是，储能和释放储能的过程是随储随放，在实际应用中没有实用意义。另外，减速储能的传动齿轮副是外露型，一方面不安全、不美观，另一方面机械零件润滑易污染，易磨损。

本实用新型的目的是公开一种封闭式的自行车、摩托车减速储能助动装置，这种装置能解决现有技术存在的问题。本装置是安装于自行车、摩托车车轮上，在车辆行进中减速时能将机械动能储存起来，在任意情况下如：起步、上坡、加速时释放出储能。实现助动、省力、省油之功效。

本实用新型目的实现的方案是：将涡卷弹簧安装于自行车、摩托车前后轮中轴上的车轮花鼓内，在涡卷弹簧左边装有一套由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组成传递车轮动能转矩的储能行星齿轮机构，在涡卷弹簧的右边装有一套由太阳齿轮、行星齿轮和内齿圈组成的释放传递涡卷弹簧弹性势能转矩的行星齿轮机构。

在实现上述方案中，两车轮花鼓两端用支承轴承固定于车轮轴上，储能和释放储能两套行星齿轮机构的太阳齿轮分别与车轮花鼓中轴皮用花键连接，同步转动。两太阳齿轮分别与两套行星齿轮啮合，每套行星齿轮各有三个或四个分别按120°或90°角分布安装在卷簧两边的行星轮架上的行星轮轴上，行星齿轮可绕其轴转动，两行星轮架与车轮花鼓用滚珠支承转动。两组行星齿轮不仅分别与两太阳齿轮啮合，而且同时分别与两内齿圈啮合。储能传动行星齿轮机构中的内齿圈与涡卷弹簧内端通过卷簧盒紧固连接，释放储能传动行星齿轮机构中的内齿圈与涡卷弹簧外端紧固连接。两套行星齿轮机构中的内齿圈和行星轮架分别受两组制动带交替夹紧、放松控制，两组制动带是以活动铰链形式固定于托架一轴上，托架上两组凸轮机构分别控制两组制动带的交替夹紧、放松动作，两组凸轮机构的操控装置是安装在车头上的左、右刹车把和转动手把。

本实用新型减速储能助动装置的操作控制习惯按普通自行车的操作习惯，左手车把控制后车轮，右手车把控制前车轮。

本实用新型减速储能部分传递车轮转矩的行星齿轮副是以减速传动比0.5－0.7输入给涡卷弹簧，释放储能的行星齿轮副按增速传动比3－5输出传递转矩给车轮花鼓。两车轮内涡卷弹簧卷缩满载时，释放转矩，其速度比普通自行车高0.4－2.4倍，行车助动行程可达100－250米。

本实用新型在采用上方案后，自行车可获得省功、省力、行驶速度增快，起步加速快等效果，机动摩托车可以获得节省燃油，起步快的效果，同时，本实用新型采用封闭型，其整体性能好、结构紧凑、外形美观、操作方便、灵活。

以下结合实施例和附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型装在两轮自行车上实施例的传动示意图；

图2是图1前车轮结构示意图；

图3是图1后车轮结构示意图；

图中：1储能内齿圈制动带控制凸轮、2储能行星轮架制动带控制凸轮、3后车轮释放储能凸轮控制杆、4后轮储能凸轮控制杆、5储能行星轮架制动带、6储能内齿圈制动带、7后车轮储能控制钢丝软绳、8左手转动车把、9左手刹车把、10后车轮释放储能控制钢丝软绳、11前轮储能凸轮控制杆、12前轮释放储能凸轮控制杆、13前轮释放储能控制钢丝绳软绳、14前轮储能控制钢丝软绳、15托架固定件、16储能行星齿轮架、17涡卷弹簧盒、18托架、19储能太阳齿轮、20储能行星齿轮、21储能内齿圈、22制动带固定架、23前车轮花鼓、24释放储能行星齿轮、25涡卷弹簧、26释放储能行星轮架、27释放储能太阳齿轮、28前车轮轴、29前轮车叉、30释放储能内齿圈、31释放储能内齿圈制动带、32释放储能行星轮架制动带、33释放储能内齿圈制动带控制凸轮、34释放储能行星轮架制动带控制凸轮、35右手刹车把、36右手转动车把、37车头、38车架、39飞轮、40行星轮架滚珠，41后车轮轴、42车轮支承滚动轴承、43卷簧盒滚珠、44后车轮花鼓。

图中前后车轮花鼓23、44被车轮支承滚动轴承42固定在前后车轮28、41之上，前后车轴28、41分别固定于前车叉29和车架38上，储能太阳齿轮19和释放储能太阳齿轮27用花键与车轮花鼓23、44轴皮连接，储能太阳齿轮19和释放储能太阳齿轮27分别与储能行星齿轮20和释放储能齿轮24啮合，储能行星齿轮20和释放储能行星齿轮24分别与储能内齿圈21和释放储能内齿圈30啮合，储能行星齿轮20和释放储能行星齿轮24各以三个相同的齿轮按120°角分布安装于储能行星轮架16、26上，储能和释放储能行星齿轮20、24可绕其轴转动，储能内齿圈21与涡卷簧盒17用铆钉紧固连接，涡卷弹簧25内端与涡卷簧盒17紧固连接。自行车正常行驶时，左、右刹车把9和35不动，前后车轮储能凸轮控制杆11和4不动，储能行星轮架16的控制凸轮2打开其制动带5，储能行星齿轮20、行星轮架16转动，储能内齿圈21被其制动带6的控制凸轮1锁紧不转动，涡卷弹簧25不作卷缩储能；涡卷弹簧25外端紧固连接释放储能内齿圈30，也由于前后车轮释放储能控制转动车把36和8不转动，前后车轮释放储能凸轮控制杆12和3也不动，释放储能行星轮架26的控制凸轮34打开其制动带32，释放储能行星齿轮24、行星轮架26转动，释放储能内齿圈30被其制动带31的控制凸轮33锁紧不转动，涡卷弹簧25不作释放储能。储能和释放储能制动带5、6、31、32的一端是以活动铰链形式固定于前后车轮的托架18制动带固定架22上，储能和释放储能控制凸轮1、2、33、34分别以转动铰链形式固定于前后轮的托架18之上，托架18用固定件15与车前叉29和车架38连接。

当自行车在行进中减速储能时，只要抓紧两轮刹车把9和35，前、后车轮储能控制钢丝绳14和7拉动前后车轮储能控制杆11和4，使其凸轮1和2转动，储能行星轮架16被其制动带5夹紧，储能内齿圈21的制动带6被打开，自行车车轮转矩通过储能太阳齿轮19、储能行星齿轮20、储能内齿圈21、涡卷簧盒17传递给涡卷弹簧25内端卷缩储存转矩动能，同时两车轮受卷缩弹簧25的扭矩反力作用减速制动。如遇紧急制动，自行车原配制动装置便起作用，自行车便可安全迅速制动。当释放储能时，只需旋转左、右转动车把8和36，通过钢丝软绳10和13拉转前后车轮释放储能凸轮控制杆12和3，与涡卷弹簧25外端紧固连接的释放储能内齿圈30的制动带31被打开，涡卷弹簧25外端紧固连接的释放储能内齿圈30的制动带31被打开，涡卷弹簧25外端转动释放弹性势能转矩，通过释放储能行星齿轮24传递给其太阳齿轮27，从而驱动前、后车轮转动。

Claims (5)

1、一种自行车、机动摩托车减速储能助动装置，是由装在车上的涡卷弹簧储存行车动能，同时使车辆实现减速制动，随时释放涡卷弹簧弹性势能转矩驱动车轮转动，其特征是将涡卷弹簧(25)装在车前、后轮中轴(28)、(41)上的车轮花鼓(23)、(44)内，在涡卷弹簧(25)左边装有一套由太阳齿轮(19)、行星齿轮(20)和内齿圈(21)组成传递车轮动能转矩的储能行星齿轮机构，在涡卷弹簧(25)的右边装有一套由太阳齿轮(27)、行星齿轮(24)和内齿圈(30)组成的释放传递涡卷弹簧弹性势能转矩的行星齿轮机构。

2、按照权利要求1所述的减速储能助动装置，其特征在于储存能量的行星齿轮机构和释放储能的行星齿轮机构的太阳齿轮（19）和（27）是用花键形式与车轮花鼓（23）、（44）中轴皮连接，两套行星齿轮（20）、（24）分别同时与太阳齿轮（19）和（27）、内齿圈（21）和（30）啮合，两套行星齿轮（20）、（24）是各以三个或四个一组按120°或90°分布安装于行星齿轮架（16）和（26）的行星轮轴上。

3、按照权利要求1、2所述的减速储能助动装置，其特征在于两套行星齿轮（20）、（24）可绕其轴转动，两行星轮架（16）、（26）与车轮花鼓（23）、（44）中轴皮用滚珠（40）支承转动。

4、按照权利要求1所述的减速储能助动装置，其特征在于涡卷弹簧（25）的内端头与内齿圈（21）通过卷簧盒（17）紧固连接，卷簧盒（17）与车轮花鼓（23）、（44）中轴皮用滚珠（43）支承转动，涡卷弹簧（25）的外端与内齿圈（30）紧固连接。

5、按照权利要求1所述的减速储能助动装置，其特征在于储能传递车轮转矩的行星齿轮副是以减速传动比0.5－0.7输入给涡卷弹簧（25），释放储能的行星齿轮副按增速传动比3－5输出传递转矩给车轮花鼓（23）、（44）。

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