CN2200580Y - 液压传动自行车 - Google Patents

Abstract

一种液压传动自行车，包括车架、前后轮及液压 传动装置，液压传动装置包括一径向活塞泵，由推进 泵、蓄能器组成重力驱动装置，以及安装在后轮上的 多作用内曲线壳转马达，利用人体自重及脚踩径向油 泵驱动马达，带动自行车，具有省力、安全可靠、结构 简单、操作方便等特点。

Description

本实用新型涉及一种自行车，特别是一种带重力驱动装置的液压传动自行车。

自行车是一种用人力驱动，并易于驾驶的交通工具。自十八世纪以来，人们经过不断探讨研究出各种各样的自行车，但 其驱动方法和驱动装置几乎没有什么变化。近年来，陆续有人提出用液压传动装置来驱动。但是由于其结构设计不合理或制造难度大而难于批量生产。

中国第88203311.5号实用新型专利申请公开了一种液压马达 式自行车，在该申请中虽然采用了液压泵－－马达的液压传动装置作为自行车的驱动装置，但其液压泵和和马达结构都比较复杂。中国第92230121.2号实用新型专利申请所公开的带重力驱动装置的自行车，其中采用了一杆压力杠杆，将压力杠杆的一端铰接在车架前部，另一端通过销轴与车座下的弹簧复位机构结合在一起，活塞泵的活 塞杆上端与压力杠杆铰接在一起，这样利用骑车人 的重力通过杠杆驱动液压泵，液压泵推动推齿机构，推齿机构推动安装在后轮毂上的刺轮，这样使自行车转动。

上述这种自行车的缺点是，重力回收率低，并且没有完全脱离有刺轮传动的模式。

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足提供一种利用人体自重来驱动的，结构简单、布局合理的液压传自行车。

本实用新型所提供一种液压传动自行车，包括自行车架、前车轮、后车轮、车把、车座、脚踏及液压传动装置，所述的液压传动装置包括安装在自行车中轴上由脚踏驱动的径向活塞泵和由推进泵、后轮活动梁、后减震器、蓄能器组成的重力驱动装置，以及安装在后轮上的多作用内曲线壳转马达，后轮活动梁的一端铰接在车架下方位置，另一端通过联接装置安装在后轮的多作用内曲线壳转马达的芯轴上，推进泵包括固定安装在后轮活动梁上的泵体和固定安装在后轮活动梁上方位置的车架上的泵轴、以及由泵轴通过传动装置驱动使其作往复运动的活塞，后轮的车辐条安装在多作用内曲线壳转马达的转壳上。

本实用新型所提供的自行车，不燃油、不耗电、经济便利，行驶速度在10－30KM／H，可任意调速寿命在4万公里，液压元件一季度冲洗一次，一年检修一次；造型优美，重力回收率高，对现有自行车的结构外型不须作大的变动。

下面参照附图对本实用新型的最佳实施例进行详述。

图1是液压传动自行车主视图。

图2是自行车车架的主视图，图中示出了后减震器和推进泵的位置。

图3是推进泵的横截面图。

图4是推进泵泵轴齿条与两个正齿轮啮合的结构示意图。

图5是径向活塞泵的横截面图。

图6是图5A－A的剖示图。

图7是图6的局部放大图。

图8、9分别是径向活塞泵配流盘主视图和侧剖视图。

图10是多作用双曲线液压马达的主视图。

图11是图10B－B剖视图。

图12a、12b是作用内曲线液压马达配油原理图。

图13是蓄能器主视图。

图14和15分别是安装在蓄能器上的手动滑阀与溢流阀的主视图和侧视图。

图16是自行车液压油路原理图。

参见图1和2，对自行车车体结构图进行详述。从图1可以看出，液压传动自行车包括车架6、前车轮1、后轮轮7、车把14、车座12、脚踏17、该车利用重力由液压传动装置驱动。液压传动装置包括安装在自行车中轴410上的径向偏心轴驱动的活塞泵4，以及由90°角推进泵5、后轮活动梁610、后减震器606、蓄能器13组成的重力驱动装置，液压传动装置还包括安装在后轮7的多作用内曲线壳转液压马达8。

从图2可清楚地看出，车架6包括前管601、上弯梁603、后立梁604、后叉斜管605、这些元件如现有技术依次固定连接在一起，在上弯梁603下方的下斜梁613的一端固定连接到前管601上，另一端通过联接装置如螺母等安装在中轴410的轴皮611上，后轮活动梁610的一端铰接在下斜梁613下方位置的某一处，另一端在后叉嘴609的位置处用联接装置如螺母等安装在马达8（也即后车轮轴）芯轴87上。

从图2还可以看出，有一根后横梁614的两端分别与后立梁604和后叉斜管605固定连接，直角推进泵5安装在后横梁上靠近中轴的一端，后减震器606安装在后横梁上靠近后车轮轴的一端。

从图3、4可以看出，直角推进泵5包括泵轴501，泵轴501竖直安装在泵体502之内，该轴有一段横截面为方形的轴段509，在水平柱塞腔511内安装有由泵轴501通过齿轮传动装置驱动使其在该腔内作往复运动的活塞508，流体进、出口506和507设置在活塞腔511端头的泵体上。

齿轮传动装置包括设置在方形轴段509的齿条，在本实施例中有两条，正齿轮510和512分别与两齿条啮合，这样在泵体内可设两个活塞腔511（图中仅示出其中一个），每个正齿轮（510、512）与一外圆周面上开有螺旋槽的螺杆504形成一个整体，也可分开制造，然后固定安装在一起，在本实施例中，螺旋槽为二头，可根据实际需要多设几头。从图3可清楚地看出，活塞腔511的内圆周面上边开有相应的螺旋槽，当活塞508套装在螺旋杆上之后，两个元件上的螺旋槽配合形成能够使若干个钢球513在螺旋槽中滚动，钢球513一方面可减少两个元件之间的摩擦力，另一方面又可将螺旋杆的旋转运动转换成活塞（508）往复运动、为了防止活塞随螺旋杆旋转，在活塞508的外周面和活塞腔511的内圆周面的一部分上开有相对应的槽512，在该槽512中也装有若干钢球513，这样，螺旋杆504由正齿轮带动其旋转时，活塞508不会随螺旋杆旋转。

在泵轴501的下方装有弹簧座514，弹簧座下方装有弹簧装置，在本实施例中，装有内、外两个螺旋弹簧515。

将泵体502采用焊接等方式固定安装在车架6上的后轮活动梁610上，泵轴501上端有螺纹，可采用螺母等联接装置将泵轴501固定安装在后轮活动梁上方位置的车架，最好是直接固定在后横梁614上。

下面参见图5、6及7，叙述径向活塞泵4的结构，该泵包括缸体401、位于缸体401内可作往复运动的 活塞403、位于缸体一侧的配油盘409和位于配流盘外侧的盖板413，活塞403是由偏心轴410与脚踏17带动其旋转的。

在活塞403和偏心轴410的接触面上设有钢球412，以减少摩擦，在缸体内装有弹簧402，用于使活塞403复位。在盖板413上设有进油口408和排油口407，在进、排油口处分别设有进、排油单向阀，在偏心轴上装有轴承装置414。

配流盘409的结构可参见图8和9，它与偏心轴411通过联接装置例如键411固定连接在一起，可随同心轴410一起旋转，其上设有3个上配油窗孔52，在盘体51表面上沿圆周方向设有配油槽55。

径向活塞泵缸体401上方装有丝堵404，弹簧405和阀体406。

多作用内曲线马达8可采用现有的这类马达，它包括有转壳81、钢球82、支撑板83、活塞84、缸体89、定环85、配油环86

供油轴（双马达芯轴）87，该马达采用中心轴孔供油，其配油原理如图12a、12b所示，这也是采用已有技术。

在马达8的转壳81上，安装有后轮7的辐条。

参照图1、13、14和15，蓄能器13固定安装在自行车车架6上，图1是安装在后立梁604上。蓄能器包括手动滑阀131安全溢流阀132，壳体133，活动阀131，经管路与径向活塞泵4和排油口407相连的进油口135、压缩弹簧136，经管路与推进泵排油口相连的进油口137。

手动滑阀和安全溢流阀的结构如图14和15。图中将两个阀组合在一起，以便使体积更小。

这两个阀包括：丝堵31、阀杆32、通过管路与马达8进油口相连的出油口33、阀体34、油封压螺母35、开关线孔36、溢流口37、复位弹簧38、钢球39、弹簧40、压弹簧螺杆41、手柄42、泄油孔43。

开关线孔36上可装上开关接线，开关可安装在车把14适当位置。在车把14上装有里程表15和压力表16，油箱10固定安装在货架下方。

从图14可以看出，拉动开关拉线可使手动滑阀的阀杆和右移动，弹簧38使该阀杆复位，这样阀杆32可打开去马达的排油口33或使其关闭。

当蓄能器的压力超过额定压力时，溢流阀的钢球39克服弹簧力向左移动，使压力油从钢球39所处的阀腔溢油到油箱中。手柄可调整溢流阀的开启压力，蓄能器的最大压力在给定之后，可通过压力表16读出其值，通过手柄调整。

下面参照图1－16叙述自行车液压传动装置的驱动过程。

人体通过车架6将重力作用到后车轮7上、车轮上、下振动带动后轮活动梁610绕该活动梁610的定轴612摆动，当后轮活动梁610相对于定轴612向上摆动时，带动直角推进泵泵体502相对于泵轴501向上运动，弹簧装置515的获复力又将泵体502向下压，这样，泵体502带动正齿轮510和512沿齿条上下运动，使螺旋杆504旋转，从而带动活塞508在活塞腔511内往复运动，从该泵排出的压力油经管路进入蓄能器的13内。

操纵手动滑131，使从蓄能器排出的压力油驱动多作用内曲线马达8，马达8的外壳转动带动后车轮前进。此时自行车行速可达14－16（KM／H）。

当需起动或加速时，脚踏驱动径向活塞泵，由于径向活塞泵的压力油也排进蓄能器，再通过手动滑阀调速，压力油进一步冲进多作用内曲线马达8中，实现了加速，此时车速可达21－22（KM／H）。

本实用新型车架6的上弯梁603是弧形，下斜梁613也是弧形的，并可在两段内、外圆弧段连接而成，在上弯梁中部与前管601之间还装有一根抗冲管602。车架6可采用26型自行车尺寸，要做女车时，将上弯梁603的弧度做大一些，向下更弯曲一些即可。

在行驶过程中，可通过车把上的里表75的数字来控制车速，其过程如上述原理。

本实用新型各个元件的参数见下附表1和表2。

以上所列各种液压元件仅是为了叙述的方便，并不构成对本实用新型的限制，本专业的技术人员可在不超出本实用新型保护范围的前提下做出各种改变或变更，例如可用其它壳转液压马达代替多作用内曲线马达。径向活塞泵也可选用其它已知的径向活塞泵，也可用叶片泵、齿轮泵等代替.

Claims (14)

1、一种液压传动自行车包括车架(6)、前车轮(1)、后轮轮(7)、车把(14)、车座(12)、脚踏(17)及液压传动装置，其特征是，液压传动装置包括安装在自行车中轴(410)上由脚踏驱动的径向偏心轴驱动的活塞泵(4)由推进泵(5)、后轮活动梁(610)、后减震器(606)、蓄能器(13)组成的重力驱动装置，以及安装在后轮(7)上的多作用内曲线壳转液压马达(8)，后轮活动梁(610)的一端铰接在车架(6)的下方位置，另一端通过联接装置安装在后轮(7)的多作用内曲线壳转马达(8)的芯轴(410)上，推进泵(5)包括固定安装在后轮活动梁(610)上的泵体(502)，固定安装在后轮活动梁(610)上方位置的车架上的泵轴(501)、以及泵轴(501)通过传动装置驱动使其作往复运动的活塞(508)，后轮(7)的车辐条安装在多作用内曲线壳转马达(8)的转壳(81)上。

2、根据权利要求1所述的自行车，其特征是，所述的车架（6）包括前管（601），上弯梁（603）及位于上弯梁下方的下斜梁（613），下斜梁（613）的一端固定联接到前管（601）上，另一端通过连接装置安装在中轴皮上，后轮活动梁（610）铰接在车架（6）下方的下斜梁上。

3、根据权利要求1或2所述的自行车，其特征是，所述的车架（6）还包括后立梁（604）及后叉斜管（605），有一根后横梁（614）两端分别固定连接在后立梁（604）和后叉斜管（605）上，所述推进泵的泵员（601）通过连接装置固定联接在后横梁（614）上。

4、根据权利要求3所述的自行车，其特征是，后减震器（606）位于后横梁（614）靠近后轮的一端，推进泵位于后横梁远离后轮的一端。

5、根据权利要求4所述的自行车，其特征是，所述的上弯梁（603）和下斜梁（613）是弧行的，在上弯梁中部与前管（601）之间还装有一根抗冲管（602）。

6、根据权利要求1所述的自行车，其特征是，所述的传动装置是齿轮传动装置，泵轴（501）竖直安装在泵体（502）之内，活塞（508）由齿传动装置驱动使其在泵体（502）的活塞腔（511）内沿水平方向往复运动，在泵体（502）上还设有流体进口（506）和流体出口（507）。

7、根据权利要求6所述的自行车，其特征是，所述的齿轮传动装置包括设置在泵轴（501）上的齿条，与齿条啮合的正齿轮，正齿轮固定安装在螺旋杆（504）上，螺旋杆外园上刻有螺旋槽（510），活塞（508）内圆面上刻有与螺旋杆的螺旋槽（510）相对应的螺旋槽，在螺旋槽内装有钢球（505），在活塞（508）的外园周面和活塞腔（511）的内园周面的部分圆周面上开有槽，在该槽中装有钢球（513），以防止活塞绕螺旋杆转动。

8、根据权利要求7所述的自行车，其特征是，所述的泵轴（501）下方装有弹簧装置（515）。

9、根据权利要求1所述的自行车，其特征是，所述的径向活塞泵（4）包括缸体（401），位于缸体（401）内可作往复运动的活塞（403），位于缸体一侧的配油盘（409）和位于配油盘外侧的盖板（413），盖板上设有进油口（408）和出油口9407），所述活塞（403）是由偏心轴（410）偏心旋转带动其往复运动的。

10、根据权利要求9所述的自行车，其特征是，在活塞（403）与偏心轴（410）接触面上设有钢球（412），配油盘固定安装在偏心轴（410）上并随之一起转动，配流盘上设有若干配油窗孔。

11、根据权利要求9或10所述的自行车，其特征是，偏心轴（410）是自行车的中轴。

12、根据权利要求1所述的自行车，其特征是，所述蓄能器（13）固定安装在自行车架（6）上，蓄能器出口上装有手动开关滑阀和溢流阀，并通过管路与多作用内曲线壳转马达（8）的进油口相连，在蓄能器两侧设有与推进泵（5）和径向活塞泵（4）分别相连接的进油口。

13、根据权利要求1所述的自行车，其特征是，在车把（14）上装有里程表（15）和压力表（16）。

14、根据权利要求1所述自行车，其特征是，在货架下方固定安装有储油用的油箱。

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