CN2334667Y - 减震助速自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减震助速自行车,自行车中三角架(47)与弹性前叉(49)旋转相连,角架(47)下部固接原脚踏链盘(51),前叉(49)上方与角架(47)后斜杠上方之间连接一扁状弹簧(48),其后斜杠上有两定位杆(43)、(44)插入空心支架(53)的滑槽(54)中,滑槽顶底置有弹簧(45)弹簧(46),空心支架(53)的后立柱上一对前伸的单支架(56)支撑一发条式减震助速器,该装置中发条盒(16)、(17)分别通过键(19)、(20)与轴(11)连接,发条(15)的一端固定在发条盘(14)上,另一端固定在与轴(11)活动套合的轴套(10),轨套(10)与安装方向相同的飞轮(1)、飞轮(2)、飞轮(3)螺纹连接,飞轮(3)的外沿为渐开线外齿,它与外套空间位置被固定的离合器(8)可啮合与非啮合,啮合方向与发条的盘紧方向一致的飞轮(1)、飞轮(2)的外齿分别与一端加接有与杠杆(42)、杠杆(40)连接的钢丝(31)、钢丝(32),另一端分别连接有与底杠(55)相连接的两复位弹簧(27)、(28)的链条(29)、(30)相啮合。助速器将震动冲力分别转换成轴(11)的单方向持续转动力,此力通过轴端(12)用销(35)固接的链盘(18)啮接的链条(34)与后轮轴套固接的左飞轮(52)啮接传动,此转动力叠加在后车轮上,驱驶自行车的加速运行。

Description

减震助速自行车

本实用新型涉及一种减震助速车辆制造领域。

自行车在行驶过程中，通常通过在座凳下设置弹簧以抵销、降低路面颠簸带来的震动，上述技术手段均未考虑到对震动冲击的再降低对其冲击力实施有效的利用，即均未涉及把有害无益的震动冲力转化为有利有用的自行车行驶驱动力。此外，人力驱车前行中，由于身体的不平衡，必然会产生一定的摆动力，这种潜在的作用力对于现行自行车的单一传动结构是不会引发出来的。

本实用新型的任务在于提供一种设置发条式减震助速器的新型减震助速自行车，它在具有有效减震作用的同时，将把自行车行驶中的震动冲力及人体摆动力最大程度地利用起来，转换成为自行车行驶的辅助驱动力。

本实用新型的任务通过以下技术方案实现：一种发条式减震助速器，由发条盘和发条盘盖组成的两个发条盒分别通过键与轴连接，置于发条盒内的发条的一端固定在发条盘上，另一端与活动套合在上述轴上的轴套固定连接；该轴套与按相同方向并排安装的三个飞轮左螺纹连接，其中两外侧啮合方向与上述发条的盘紧方向一致的两个飞轮的外套外齿，分别与一端连接有复位弹簧的两根链条相套接啮合。另一个飞轮的外套上为渐开线外齿，它与相邻接的间隔套并列于上述两外侧的两飞轮之间。该渐开线外齿飞轮的外齿与离合器中滑动齿轮的内齿能够啮合或非啮合，滑动齿轮的外沿为直键槽，它与离合器中外套空间位置被夹条固定的键槽套的内键槽相滑套啮合，滑动齿轮经拨叉的左右拨动，它可以滑动于键槽套两端之间。上述助速器为自行车底杠上设置的空心支架的一对前伸单支架所承受，支撑，助速器中两飞轮分别啮接的两根链条的一端连接的两复位弹簧与底杠固连，链条的另一端分别通过加接钢丝与底杠上及前叉上分别设置的两杠杆相连接，前叉上段旋转连接一活动三角架，角架后斜杠上方与前叉上方之间连接一扁状弹簧，后斜杠后面设置有两定位杆插入其空心支架前面一对平行立柱之间。两杠杆上背分别固接有长方形框架，它将后斜杠上的下定位杆及前叉外套管上的小滚轮分别套入其内。活动三角架底部安置原脚踏链盘，助速器中轴端设置一链盘，通过该链盘啮接的链条与后轮轴套左边设置的左飞轮啮接。

上述技术方案实施后，自行车的负戴活动车架将处于一种上下完全弹性的相对平衡中，不论极小的震动冲力或人体自然偏摆的摆动力及人为地驱体坐立，曲伸的弹压力都会灵敏地引发三角架及前叉上下也只能是上下移动，上述作用力均按以下称震动冲力代表表示说明：由于角架及前叉外套管的两滚轮与两杠杆固接的框架相套配滚动，随着角架及前叉因受到震动冲力作用而上下移动的两滚轮将分别带动两杠杆旋转并牵引其上的连接纲丝，链条分别带动被链条啮接的两个飞轮转动。被转动的飞轮内的千斤与外套内齿啮合，分别导致轴套的转动，最终形成一端固定在轴套上的发条的盘紧，也即是将震动冲击力转换为发条盘紧的势能(能量守恒定律)另一个渐开线外齿飞轮在此力方向上处于非啮合状态，轴套的转动不会对该飞轮外套施加任何作用力，震动冲力消退后，链条由于复位弹簧的复位拉力而具有反向复位的趋势，由于飞轮的单向啮合作用，链条在复位过程中，上述两外侧飞轮的千斤与外套内齿处于非啮合状态，因此，不会对轴套和盘紧的发条产生任何作用力，与此同时，盘紧的发条要释放出能量而向旋松方向产生一个作用力，另一个渐开线外齿飞轮在此作用力的方向上正好处于其千斤与外套内齿的啮合位置，当其该飞轮外套外齿与离合器中滑动齿轮的内齿啮合时，由于滑动齿轮的外键槽与外套空间位置被固定的键槽套的键槽相套啮合。即滑动齿轮的旋转空间位置被固定，也即是滑动齿轮与之啮合的渐开线外齿飞轮外套的转动空间位置被固定，也即飞轮固接的轴套不能转动，该作用力无法通过发条的内端固接的轴套转动而旋松方式释放，它只得通过与发条的另一端固定连接的发条盘的反方向转动而得以释放(发条不动、发条盘转动相当于发条盘不动，发条相对转动)，由于发条盘与轴形成键连接，因而，发条盘的转动也即是轴的转动，轴端通过固接链盘及链盘啮合的链条带动被链条啮合的后车轮轴套固接的左飞轮转动，该飞轮的转动也即是后车轮的转动。综上所述，在震动冲力产生消退再产生再消退的周期性反复循环过程中，震动冲力通过本实用新型转换成车轮的单方向持续转动，这就实现了将有害无益的震动冲力转化为有利有用的自行车车轮单方向持续转动力，使其作为行驶辅助驱动力加以利用成为现实。同时，由于发条对震动冲力的吸收、蓄积而形成一缓冲作用，因而使本实用新型自行车具备了有效的减震作用。

图1是飞轮的立体图

图2是飞轮的立体图

图3是渐开线外齿飞轮的立体图

图4是滑动齿轮及其装配拨叉过程的立体图

图5是拨叉的立体图

图6是键槽套的立体图

图7是离合器的立体图

图8是间隔套的立体图

图9是轴套的部份剖面图

图10是轴的主视图

图11是发条盘盖的立体图

图12是发条盘的立体图

图13是减震助速器实施的示意立体图

图14是减震助速器的装配图

图15是本实用新型实施的示意立体图

下面结合附图对本实用新型作详细说明

图1和图2及图3分别示出飞轮1和飞轮2及渐开线外齿飞轮3，以上飞轮均采用普通单级飞轮，飞轮的外套内齿和千斤类似于棘轮和棘爪，属于单向啮合结构。飞轮3仅仅是外套外齿为渐开线外齿区别于飞轮1飞轮2而已，图4示出滑动齿轮4，它的内沿为渐开线内齿，内齿可与图3中飞轮3的外齿相啮合，齿轮4的外沿为直线键槽及环形槽结构，环形槽为安放图5中拨叉36用。图5示出拨叉36，拨叉手把与拨叉以螺纹连接，用螺帽紧固，结合图4至图7可见，装配时，可松动拨叉螺帽，旋下手把，将拨叉卡入齿轮4环槽中，随同齿轮4套合并进入键槽套5后，将通入套5腰形槽6的拨叉手把再与拨叉连接紧固，并以拨叉手把上小园孔与槽6耳朵处旋转连接。在拨叉手把两侧可分别连接拉簧及钢拉绳，钢绳与车前控制装置相连接，通过钢绳与拉簧相对的拉动拨叉手把，可控制拨叉左右拨动齿轮4。图6示出键槽套5该套内沿为直键槽，它与图4中齿轮4的外键槽相滑套啮合，套5上设置轴向腰形槽6与套内外相通。图7示出(结合图3至图6)由飞轮3、齿轮4、拨叉36、套5组成的离合器8，以离合器中拨叉36(也可以在套5上下各开一轴向腰形槽，从外向里插入拨叉，也可以在套5上开一小园孔插入手把旋转凸轮方式)拨动齿轮4，结合图14可见被拨动的齿轮4可沿套5滑动于实线或虚线两部位间，该两部位即是齿轮4对飞轮3的啮合或非啮合位置，离合器8中套5上焊接有夹条7，使用中将夹条7用螺栓固定在(结合图13、图15可见)空心支架53的一对前伸单支架56横梁上，应保证当飞轮3的外套内齿与千斤啮合方向上受力的同时，外套外齿且与离合器8啮合时，该飞轮3的外套转动空间位置也因此离合器8的外套空间位置被固定而固定，不能随之转动。图8示出间隔套9结合图14可见，当齿轮4与飞轮3处于非啮合状态时是以间隔套9宽度的外部与套5内部的空间来满足齿轮4被拨到空档处所占有的空间位置。这里要特别说明的是当离合器8与飞轮3脱离啮合时，本实用新型系统对自行车不再产生作用，自行车的倒退推车也就可以保证。图9和图10分别示出轴套10和轴11，轴套10上设置有供各飞轮连接时的左螺纹。

图11和图12分别示出发条盘盖13和发条盘14。发条盘14中设置有发条15，发条15的一端固定在发条盘14上，结合图14可见，发条15的另一端固定在轴套10上。对照图14，图9至图12显示一定的装配关系。应加以注意的是，图12中，发条15的盘紧方向是逆时针方向(从图12中箭头方向观看)。则相应地，图1、图2中飞轮1、飞轮2的单向啮合方向也取定为逆时针方向(从图1中箭头方向观看)。

图13和图14示出(结合图1至图12)，由发条盘盖13和发条盘14组成的发条盒16和发条盒17分别通过键19和键20与轴11连接，发条盘14的底部应考虑采用一定厚度的钢板制作，以满足键连接的强度要求。发条盒16、17中的发条15均采用逆时针方向(从图14中箭头方向观看)为盘紧方向设置，图14中示出发条15与轴套10的固定连接端33。轴套10有间隙地活动套合在轴11上，为减少转动摩擦力，以滚动配合方式设置有滚动轴承25、滚动轴承26。本实施例中，轴承压盖23与轴11采用反螺纹连接，轴承压盖24与轴11采用正螺纹连接。飞轮1和飞轮2及飞轮3按相同安装方向以左螺纹连接方式固定在轴套10上，应满足飞轮1、飞轮2的啮合方向与发条15的盘紧方向一致。螺母21、22分别作为紧固发条盒16、17用，本实施例中轴端12上以销35连接方式固定一链轮18、链条34与链轮18啮接，结合图15可见，被啮接的链条34与后车轮轴套左边的左飞轮52啮接传动。啮接在飞轮1、飞轮2的外套外齿上的链条29，链条30的一端分别连接复位弹簧27、复位弹簧28，链条29链条30的另一端通过加接一段钢线31、钢线32分别连接在杠杆42、杠杆40上，复位弹簧27、复位弹簧28可固定在车底杠55横杆上。空心支架53后面的一对立柱上分别焊接有(结合图13至图15可见)一对前伸的单支架56，两单支架56前端部位与助速器中轴套10及轴11以滚动轴承62、滚动轴承63相安装连接，支撑其助速器。

从图15可见自行车三角架47前端旋转连接在前叉49的50处上，角架可绕该旋转锁连处50上下旋转，角架47后斜杠后侧设有两定位杆43，定位杆44，置于在车底杠55上设置的空心支架53前面的平行滑槽54之中，滑槽顶底距离与两定位杆之间距离加上定位杆移动距离相适应，该槽顶底处分别安置有限位弹簧45、限位弹簧46两弹簧可缓冲震动和限位定位杆的移动距离。滑槽的宽度与定位杆的外径相适应，并保证滑槽宽度能使其间的两定位杆自由滑动且受到滑槽两平行立柱的偏摆限制，定位杆43尾端安置一小滚轮41，其滚轮槽与车底杠55上支撑架旋转连接的杠杆42横梁背相套配滚动。前叉49是由内外两层相滑套套管及外套管内放置的弹簧组成的弹性可移动前叉。前叉的外套管底部安置一小滚轮39，其滚轮槽与前叉内套管底部支架上端旋转连接的杠杆40横梁背相套配滚动。两杠杆42杠杆40上背分别固接有平行于横梁，且与横梁间距约大于滚轮槽底经长度为滚轮沿横梁背滚动长度的长方形框架57，框架59，以此保证被其套入的滚轮41滚轮39分别沿框架57框架59的上下能够左右滚动。并带动两杠杆42杠杆40上下转动。通过钢丝31钢线58及钢丝32钢线60分别与两杠杆42及杠杆40支点两边横梁设置的不同位置小孔的连接，可调节杠杆对各钢丝牵引力的大小和牵引距离，为使图形简明清楚，避免文字繁锁，本实用新型中类同飞轮2链条30复位弹簧28、钢丝32以及钢丝32绕过的滑轮37、滑轮38等成套传动装置，仅以钢丝32代表表示说明：对于同一个前车轮所产生的双向性(这里指上下)冲击力，可以通过在助速器中轴套10上增设至类同于飞轮2、链条30、复位弹簧28、连接钢丝32、滑轮37、滑轮38的双套传动装置，双套装置中的钢丝32及钢丝60分别连接在杠杆40支点两边的力臂上，对其震动的上下冲力作上下牵引或选择二者最佳效果的任一单向牵引也可以。对于后车轮产生震动的双向性冲击力的牵引，以及传动结构也同样采取上述办法，在杠杆42支点两边力臂上连接助速器中双套传动装置中的两根钢丝31钢丝58对其震动冲力作双向或任一最佳效果的单向牵引。活动三角架47的后斜杠上方与前叉49上方之间连接一扁壮弹簧48，该弹簧可使连接三角架47富有起伏弹性，起到缓冲震动，传递冲击力的作用。原脚踏链盘51随链盘轴固定安装在活动三角架47底部，随角架的旋转而上下移动，它与原附有拨链器(拨链器可保证链条的延伸)的链条啮接传动，保留了用脚蹬对自行车施力的传动方式。后车轮轴套左侧设置一左飞轮52，通过其啮接的链条34与链盘18啮接。对照图13和图14，使用过程中，来自自行车弹性三角架47及弹性前叉49的震动冲力通过其上定位杆43的滚轮41及前叉49外套管上的滚轮39分别对杠杆42杠杆40施力，受力转动的杠杆42及杠杆40分别牵引其上的连接钢丝31、钢丝58及钢丝32、钢丝60，通过各钢丝连接的链条啮合并带动的各飞轮向逆时针方向转动(从图13中箭头方向观看)，转动中的飞轮通过固接的轴套10带动发条盒16、17中的连接发条15的内端作同样的逆时针方向转动并盘紧。震动冲力消退过程中，飞轮1、飞轮2上的链条29、链条30靠复位拉力而复位，由于飞轮1、飞轮2在顺时针方向为非啮合状态，因此，链条29、链条30复位时仅仅带动飞轮1、飞轮2的外套外齿转动而不会对轴套10施加任何作用力。与此同时，发条15具有沿顺时针方向旋松复原的趋势，由于飞轮3在此力方向上正好处于啮合状况，结合图7图14可见，当离合器8中，齿轮4经拨叉36的拨动与飞轮3外套外齿相啮合的同时，由于套5的内键槽与齿轮4的外键槽相套啮合，所以，套5的外套被夹条7空间位置的固定，即是套5相套啮合的齿轮4的转动空间位置被固定，也即是被齿轮4啮合的飞轮3的转动空间位置被固定，飞轮3不能带动轴套10转动，因此，发条15不能通过与轴套10固接的内端旋松复原释放蓄积的势能，只能通过发条15的外端固接的发条盘14的逆时针方向(从图13图14箭头方向观看)转动得以实现，所以，发条盘14的逆时针转动即是轴11的逆时针转动。在震动冲力的发生消退的周期性过程中，由此形成轴11的持续性逆时针方向转动。通过轴端12销35固接的链盘18啮接的链条34与后车轮轴套左侧的左飞轮52的啮接传动。从而震动冲力作为辅助驱动力叠加在车轮上使自行车行驶助速得以实现。此外，从图13中可见止动刹61用钢绳与车前控制装置连接可控制活动三角架的上下止动它作为辅助装置，可去舍或保留。另外前车轮应采取轮心刹车安置。

由于本实用新型具有发条15的一端固定在与轴11形成键连接的发条盘14上，另一端固定在轴套10上，在自行车行驶过程中，由于震动冲力通过链条29、链条30、飞轮1、飞轮2作用在发条15上，发条15将震动冲力吸收、蓄积，对震动冲力形成一缓冲作用，因此，使本新型自行车具备了有效的减震作用。

Claims (6)

1、一种减震助速自行车，其特征在于弹性前叉(49)与三角架(47)旋转相连，角架(47)下部安置原脚踏链盘(51)、角架(47)后斜杠与前叉(49)之间连接一扁状弹簧(48)，其后斜杠有两定位杆(43)、(44)插入底杠(55)上空心支架(53)的滑槽(54)中，滑槽顶底各有弹簧(45)、(46)，底杠(55)支撑架与定位杆(43)之间以及前叉(49)内外套管之间分别设置有多孔横梁杠杆(42)、(40)，两杠杆上背固接有框架(57)、框架(59)，框架内分别套入定位杆(43)上的滚轮(41)，前叉(49)外套管上的滚轮(39)。空心支架(53)后立柱一对前伸的单支架(56)支撑发条式减震助速器，该助速器中发条盘(14)和发条盘盖(13)组成的发条盒(16)，发条盒(17)分别通过键(19)、键(20)与轴(11)固接，发条盒(16)、(17)中的发条(15)的一端固定在各自的发条盘(14)上，发条(15)的另一端与滚动套合在轴(11)上的轴套(10)固定连接，轴套(10)与安装方向相同的飞轮(1)飞轮(2)飞轮(3)螺纹连接。啮合方向与发条旋松方向一致的飞轮(3)，其外套外齿与离合器(8)中的齿轮(4)的内齿可啮合。齿轮(4)外键槽与外套空间位置被固定的套(5)内键槽相滑套啮合，齿轮(4)的外环形槽经卡入拨叉(36)的拨动，该齿轮(4)可沿键槽套(5)滑动于飞轮(3)的啮合或非啮合位置之间。啮合方向与发条(15)的盘紧方向一致的飞轮(1)、飞轮(2)的外套外齿分别与一端连接有与底杠(55)横杆相连接的复位弹簧(27)、复位弹簧(28)的链条(29)、链条(30)相套接啮合。两链条(29)、(30)的另一端通过加接钢丝(31)、钢丝(32)分别与两杠杆(42)、(40)相连接。轴(11)的轴端(12)用销(35)固定链轮(18)，链轮(18)啮接的链条(34)与后轮轴套左侧的飞轮(52)啮接。

2、根据权利要求1所述的减震助速自行车，其特征在于飞轮(3)为与离合器(8)啮合或非啮合的飞轮，而离合器(8)外套焊接有空间位置被固定的夹条(7)，夹条(7)用螺栓固定在空心支架(53)的横梁上，轴套(10)以两滚动轴承(25)、(26)与轴(11)装配。

3、根据权利要求1或2所述的减震助速自行车，其特征在于离合器中拨叉(36)进入套(5)腰形槽(6)对齿轮(4)的拨动。也可以通过套(5)上下各开一轴向槽插入拨叉；也可以在套(5)上开一小圆孔插入手把旋转凸轮方式拨动齿轮(4)，以上拨叉手把均可连接钢拉绳与车前控制相连接控制拨动。

4、根据权利要求1或2及3所述的减震助速自行车，其特征在于同一个车轮上产生的双向震动冲力可以在助速器中轴套(10)上增设至类同于飞轮(2)、链条(30)、复位弹簧(28)，钢丝(32)，滑轮(37)，滑轮(38)的双套传动装置，通过其两杠杆(40)及(42)支点两边力臂分别连接的双套装置中的钢丝(32)、钢丝(60)及钢丝(31)、钢丝(58)对双向冲力作双向牵引或选择二者最佳效果的单向牵引。

5、根据权利要求1或2及3或4所述的减震助速自行车，其特征在于可以在上述结构中不设置轴套(10)和两发条盒(16)、(17)，或不设置两杠杆(42)、(40)，牵引钢丝可以直连定位杆(43)及前叉(49)内套管，轴套(10)上的离合器(8)及各飞轮可直接固定在轴(11)上传动。此传动只能是冲击，断续的传动。

6、根据权利要求1或5所述的减震助速自行车，其特征在于可安置对定位杆(43)、定位杆(44)的止动刹(61)，止动刹(61)可用钢丝与车前控制连接，作为辅助装置可去舍可保留。

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