CN2302193Y - 助力自行车动力装置 - Google Patents

Abstract

一种助力自行车动力装置,由汽油机、变速箱、输出系统三位一体构成,其特征是变速箱的第一级传动为大螺旋角斜齿传动,驱动齿轮(10)与中间齿轮(14)之间为减震减噪的斜齿啮合,中间齿轮(14)设计有减震结构;磁电机转子(6)外圆柱上有扇叶(32),把风扇与磁电机转子(6)融为一体。本实用新型结构简单适用,可靠性好,传动效率高,故障率低,成本低,传动平稳,噪声低,汽油机强制风冷系统横向尺寸小,冷却效果好,是一种很有市场前景的新型助力车动力装置。

Description

助力自行车动力装置

本实用新型属于一种带辅助发动机的自行车动力装置，该装置给机动、脚踏两用自行车提供辅助动力。

助力自行车的动力装置，一般由汽油机、变速箱和输出系统三位一体构成。目前，助力自行车的变速箱多采用齿轮——链轮传动方式，这种传动方式适应性强，传动效率高，因而在助力自行车上应用较广。这类链传动方式的变速箱多采用三级传动，虽然具有适应性强，传动效率高的优点，但也存在一些不足之处，如变速箱结构复杂，重量较重，制造成本高，且现有助力自行车的传动齿轮均为直齿，变速箱的传动齿轮未见有减震结构，因而传动平稳性差，噪声大。助力车汽油机的冷却，通常都是借助于行驶中迎面风冷却，这种靠迎面风自然冷却的方式，冷却效果差，尤其在低速行驶和爬陡坡工况下工作或怠速时冷却效果更差。目前，尚未发现对助力车汽油机采用强制风冷的报道，但在摩托车上发现有发动机强制风冷装置的专利申请，如ZL93247769.0号中国实用新型专利，其风扇是单独设计成一个零(部)件，用螺钉固接在磁电机转子外侧，使整个冷却装置的体积加大，尤其是横向尺寸加大很多。这种发动机冷却装置在摩托车上可以应用，但应用在助力自行车上则不行，因为横向尺寸加大之后，助力自行车的踏板臂无法通过，将无法人力骑行，若要使踏板臂能够通过，则势必加长后轴尺寸，这就导致后轴过长，不适合人体功能正常发挥，脚踏驱动时很蹩扭，费力，而且，过长的后轴降低了助力车的通过性，并增加了成本。

本实用新型的目的，旨在提供一种结构简单适用，传动平稳可靠，噪声小，汽油机冷却效果好，使用寿命长，成本低，维修方便的新型助力自行车动力装置。

本实用新型将助力车动力装置的变速箱设计为大减速比的两缓传动结构，其第一级(高速级)采用大螺旋角斜齿传动，驱动齿轮(第一级主动齿轮)与中间齿轮(第一级被动齿轮)之间为减震减噪的斜齿啮合，其啮合系数大，中间齿轮设计有减震结构，从而实现了变速传动系统结构紧凑，传动平稳，噪声低的发明目的。本实用新型设计了助力车汽油机强制风冷结构，摒弃了有的摩托车上把风扇单独设计成一个零(部)件的做法，它就在磁电机转子的外园柱上设计了扇叶，将风扇与磁电机转子融为一体，大大减小了强制风冷装置的横向尺寸，并实现了发动机强制风冷的良好效果。

下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型助力自行车动力装置的结构剖视示意图。

图2是本实用新型中间齿轮结构剖面图。

图3是本实用新型磁电机转子上的扇叶示意图。

请参阅图1所示。本实用新型助力车动力装置由单缸两冲程汽油发动机、变速箱、输出系统三位一体构成。所述变速箱由驱动齿轮10、超越离合器11、离心式离合器12、离合器套13、中间齿轮14、中间齿轮轴15、末级齿轮16和变速箱外壳等构成。为了实现两级传动，采用了大减速比传动，把通常采用的三级传动变速改为两级传动变速，实现了质的飞跃，把变速箱结构简化到最低限度，重量减轻，有利于楼层住户上下楼搬动。本实用新型变速箱的超越离合器11和离心式离合器12用键联接在左由柄4上，随曲柄旋转。驱动齿轮10与离合器套13以其端部凸台联为一体，并空套在左曲柄4上。由于超越离合器11的作用，驱动齿轮10与左曲柄4之间只能作单方向相对转动。中间齿轮14与中间齿轮轴15固接为一体，末级齿轮16则空套在传动副轴22上。为了使传动平稳，噪声低，第一级传动(高速级)采用大螺旋角斜齿传动，并将第一级传动的中间齿轮14设计为特殊的减震结构。因此，驱动齿轮10与中间齿轮14之间为减震减噪的斜齿啮合。中间齿轮14的特殊减震结构如图2所示，它由齿圈17、胶圈18、连接盘19、压板20、小柱21构成，胶圈18置于齿圈17预设的园孔中，连接盘19、压板20分别置于齿圈17的左右两侧压位胶圈18，小柱21穿过连接盘19、胶圈18、压板20上预设的小园孔将三者固接为一体。发动机的动力带动曲柄，扭矩由驱动齿轮10传给齿圈17，通过胶垫18传递给连接盘19，从而将动力传递给第二级主动齿轮即中间齿轮轴15，由于胶圈18有柔韧性，使中间齿轮14在传递动力的过程中具有柔性性质。因此，由于对第一级传动(高速级)采用大螺旋角斜齿传动和中间齿轮柔性传递新结构，变速箱传动平稳了，发动机噪声也降低到72分贝以下，符合国家标准。

本实用新型助力自行车的汽油发动机主要由缸体1、活塞2、连杆3、左曲柄4、右曲柄5、磁电机转子6、点火线圈7、导风罩8、消声器9等组成。现有助力车汽油机利用迎面风自然冷却。汽油机运转时产生高温，特别是高速行驶和爬坡时，温度更高，缸体1、活塞2在长时间高温的作用下产生热膨胀，容易出现“卡缸”问题，致使汽油机停止运转，无法动力驱动。为了克服现有助力车汽油机靠迎面风自然冷却的缺陷，本实用新型在助力车动力装置中设计了强制风冷结构，摒弃了有的摩托车把风扇单独设计成一个零(部)件的做法，将风扇与磁电机转子融为一体，就在磁电机转子的外园柱上设计了有一螺旋角的扇叶32(参见图3)。考虑到风量大小和加工工艺因素，这个螺旋角取值为0°～30°。汽油机运转时，固定装接在右曲柄5上的磁电机转子6随右曲柄5而转动，在导风罩8的引导下，扇叶32产生一股旋风气流，吹向缸体1，风流经过缸体1上的散热片时，将热量带走，从而降低缸体1的温度，缸体1得以冷却，解决了汽油机高温时容易出现的“卡缸”问题。

输出系统由主动轮24、传动副轴22、驱动盘25、飞轮26、后轴27、拨叉23、链轮31以及缓冲垫30、轴承、脚蹬等构成。主动轮24以花键套在传动副轴22上，在拨叉23的拨动下可作轴向移动。主动轮24上有园柱插销28，当其插入末级齿轮16的园孔中时，则末级齿轮16与传动副轴22联为一体，反之，则分离。驱动盘25以花链与传动副轴联为一体。飞轮26中有棘轮机构，它与后轴27之间只能作单向传动。飞轮26与链轮31固接为一体。驱动盘25通过传动销29、缓冲垫30与链轮31固定联接起来。由于缓冲垫30有柔韧性，故这种联接为柔性联接，当发动机骤然加速或减速而产生的冲击力施加到链轮31上时，将会被缓冲垫30缓冲，从而保护变速箱和发动机不受损坏。

现将本实用新型在人力驱动和动力驱动时的工作原理分述如下：

脚踏骑行状态的工作原理。通过操纵装置(图中未表示)使拨叉23转动，拨动主动轮24，使主动轮24的园柱插销28脱离末级齿轮16的园孔，则末级齿轮16空套在传动副轴22上，当踏动脚蹬(图中未表示)驱动后轴27旋转时，通过飞轮26中的棘轮机构带动飞轮26旋转，因此，链轮31也随之旋转，通过链条带动后轮转动，完成脚踏骑行。此时驱动盘25及传动副轴22虽也转动，但来级齿轮16却处于空套状态，故动力传动系统处于静止状态。

机动动力驱动状态的工作原理。当汽油发动机启动后，从怠速状态加大油门，提高转速时，离心式离合器12在离心力的作用下，与离合器套13结合成一体，此时左曲柄4的旋转运动通过离心式离合器12、离合器套13传递给驱动齿轮10，通过传动系统传至末级齿轮16，再通过主动轮24传至链轮31，从而带动助力自行车后轮转动，使助力自行车处于动力驱动状态。此时飞轮26中的棘轮机构处于逆向工作状态，飞轮26与后轴27处于分离状态，后轴27不作转动，脚蹬也不转动。

本实用新型助力自行车动力装置与现有技术相比具有以下优点：变速箱以两级传动结构取代通常采用的三级传动结构，结构简化，提高了传动效率及可靠性，故障率降低，成本降低，重量轻了；变速箱的第一级(高速级)齿轮传动采用了大螺旋角斜齿传动设计，中间齿轮设计了减震结构，实现了传动平稳，噪声大大降低；将风扇扇叶设计在磁电机转子的外园柱上，与磁电机转子融为一体，借助于导风罩实现了助力自行车汽油机的强制风冷，冷却效果好，解决了汽油发动机高温时容易出现的“卡缸”问题。

Claims (3)

1.一种助力自行车动力装置，由发动机、变速箱、输出系统三位一体构成，所述发动机为单缸二冲程汽油机，磁电机转子(6)装在右曲柄(5)上，所述变速输出系统为齿轮——链轮传动方式的大减速比两级传动结构，本实用新型的特征在于，变速箱的第一级传动为大螺旋角斜齿传动，其中间齿轮(14)为减震齿轮；磁电机转子(6)外园柱上有扇叶(32)，把汽油机强制风冷装置的风扇与磁电机转子(6)融为一体。

2.根据权利要求1所述的助力自行车动力装置，其特征在于，所述具有减震结构的中间齿轮(14)由齿圈(17)、胶圈(18)、连接盘(19)、压板(20)及小柱(21)构成，胶圈(18)置于齿圈(17)预设的园孔中，连接盘(19)、压板(20)分别置于齿圈(17)的左右两侧压位胶圈(18)，小柱(21)穿过连接盘(19)、胶圈(18)、压板(20)上预设的小园孔将三者固接为一体。

3.根据权利要求1所述的助力自行车动力装置，其特征在于，所述与磁电机转子(6)融为一体的强制风冷装置的风扇，其扇叶具有0°～30°的螺旋角。

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