用于自行車的動力裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種適用于無鏈條自行車的動力裝置。動力裝置包括：驅(qū)動單元，其系由凸輪、推桿、汽缸、活塞和彈簧所構(gòu)成，其中汽缸內(nèi)存在著工作流體，推桿的一端固定有活塞，活塞通過該推桿往復(fù)移動于汽缸內(nèi)，推桿的另一端固設(shè)有弧片，并通過設(shè)在汽缸外的彈簧使弧片抵靠住凸輪。自行車于后輪軸設(shè)有一渦輪，并與汽缸通過一壓力缸加以相通，壓力缸與汽缸及渦輪間各別設(shè)有單向閥，以使得工作流體自汽缸經(jīng)由壓力缸流至渦輪推動后軸，渦輪與汽缸間設(shè)有回流管，用以將工作流體由渦輪再循環(huán)回到汽缸。
【專利說明】用于自行車的動力裝置 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種動力裝置，特別是關(guān)于一種適用于無鏈條自行車的動力裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 傳統(tǒng)自行車是通過鏈條，將施加于踏板上的力矩轉(zhuǎn)換成驅(qū)動后輪的力。但是，鏈條 在使用時有其功能上的限制和安全上的顧慮。例如，由于鏈條是由多個鏈節(jié)串聯(lián)在一起，所 以力在傳動期間不可避免地?fù)p失。此外，由于鏈條曝露在車架之外，不但有騎乘者衣物被卷 入的風(fēng)險，同時鏈條也容易因為受到氣候與灰塵的侵襲而生銹。
[0003] 因此，發(fā)明人于2008年提出臺灣專利申請第97133604號的儲能式自行車，其能克 服傳統(tǒng)鏈條式自行行鏈條容易損壞、甚至發(fā)生危險的缺點，同時，提供可以不必連續(xù)一直踩 自行車的情形下，仍可以使自行車行進(jìn)，提供騎乘自行車的另一樂趣。但，該傳送機構(gòu)乃有 著能量容易損失，及踩踏時活塞碰撞旋臂的不適感，同時，組裝上必須更精準(zhǔn)的缺點。因此， 申請人:認(rèn)為該案仍有進(jìn)一步改良的必要。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于無鏈條的自行車并可使自行車儲存能量的動 力裝置。
[0005] 本發(fā)明的用于自行車的動力裝置包含：驅(qū)動單元，其系由凸輪、推桿、汽缸、活塞和 彈簧所構(gòu)成，其中汽缸內(nèi)有工作流體，推桿的一端固定有活塞，活塞通過該推桿往復(fù)移動于 汽缸內(nèi)，推桿的另一端固設(shè)有弧片，并通過設(shè)在汽缸外的彈簧使弧片抵靠住凸輪。
[0006] 自行車于后輪軸設(shè)有一渦輪，并與汽缸通過一壓力缸相通，壓力缸與汽缸及渦輪 間各別設(shè)有單向閥，以使得工作流體自汽缸經(jīng)由壓力缸流至渦輪推動后軸，渦輪與汽缸間 設(shè)有回流管，用以將工作流體由渦輪再循環(huán)回到汽缸。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0007] 圖1為顯示安裝本發(fā)明的動力裝置的自行車的側(cè)視圖；
[0008] 圖2為圖1所示的自行車的仰視圖；
[0009] 圖3為圖2所示的動力裝置的部份剖面示意圖；
[0010] 圖4為圖1所示的動力裝置的另一剖面示意圖；以及
[0011] 圖5a_5e分別顯示處于一循環(huán)中的各階段的動力裝置的示意圖。
[0012] 【符號說明】
[0013] 1:自行車
[0014] 11 :車架
[0015] I2 :前輪
[0016] I3 :前叉
[0017] 14:后輪
[0018] 16:步進(jìn)總成
[0019] 161:曲柄
[0020] 163 :踏板
[0021] 165:軸桿
[0022] 17 :把手
[0023] 2 :動力裝置
[0024] 3 :驅(qū)動單元
[0025] 31:凸輪
[0026] 32 :推桿
[0027] 33 :汽缸
[0028] 331:輸出口
[0029] 335 :可拆卸蓋
[0030] 335a :螺紋
[0031] 34:弧片
[0032] 35 :活塞
[0033] 37 :彈簧
[0034] 4 :渦輪
[0035] 40:入口
[0036] 41 :葉片
[0037] 42 :出口
[0038] 5 :壓力缸
[0039] 6:單向閥
[0040] 7:回流管
[0041] CV:流量控制閥
[0042] W:引線 【【具體實施方式】】
[0043] 圖1顯示一液壓動力自行車1，具有至少具有車架11、前叉13、前輪12、后輪14、步 進(jìn)總成16和把手17。其中步進(jìn)總成16進(jìn)一步包含一對曲柄161、一對連接于該對曲柄的 踏板163和一連接該對曲柄的軸桿165。
[0044] 如圖1、2所示，動力裝置2安裝于步進(jìn)總成16和后輪14之間以提供動力給自行 車1。
[0045] 如圖3、4所示，動力裝置2包括：兩組驅(qū)動單元3、潤輪4、壓力缸5。
[0046] 參照圖3,各組驅(qū)動單元3皆包含凸輪31、推桿32、汽缸33、活塞35和彈簧37,其 中汽缸33內(nèi)儲存有工作流體(例如液壓油、油品、氣體)，推桿32的一端固定有活塞35設(shè)于 汽缸33內(nèi)，另一端則通過弧片34與凸輪31平順接觸，其中彈簧37系穿設(shè)于推桿32并設(shè) 于汽缸33外，以其彈力推動將弧片34抵靠著凸輪31。
[0047] 每一凸輪31皆固接于步進(jìn)總成16,如圖3、4所示。當(dāng)騎乘者踏著踏板163時，凸 輪31隨著踏板163做同步旋轉(zhuǎn)。同時，各個凸輪31大致呈橢圓形狀，使得凸輪31旋轉(zhuǎn)時， 弧片34可以連續(xù)平順抵靠于凸輪31上，而沒有任何中斷，更不會有碰撞感。
[0048] 如圖3所示，各個汽缸33設(shè)有一供流體流出的輸出口 331。輸出口 331下游設(shè)有 一單向閥6,使流體只能由該汽缸輸出口 331流出。另外，各個汽缸33具有可拆卸蓋335， 并于內(nèi)側(cè)設(shè)有配合汽缸33上的螺紋的螺紋335a，使汽缸33成密封狀態(tài)。而推桿32則穿過 可拆卸蓋335,藉此活塞35以可拆卸方式安裝于汽缸33內(nèi)。
[0049] 壓力缸5是用來儲存來自汽缸33的受壓流體，當(dāng)儲存于壓力缸5的流體達(dá)一預(yù)定 壓力時，設(shè)于壓力缸5輸出的流量控制閥CV將通過如圖1所示的引線W的調(diào)節(jié)開啟，而使 壓力缸5內(nèi)的已加壓的流體受到驅(qū)使而流至渦輪4。當(dāng)流量控制閥CV突然整個放開，則自 行車可以以全速沖出，而當(dāng)流量控制閥CV關(guān)小時，則自行車車速則對應(yīng)變慢，如此，增加自 行車騎乘樂趣。
[0050] 如圖1、4所示，渦輪4系樞接于自行車的后輪軸上以用以驅(qū)動后輪。如圖4所示， 渦輪4具有入口 40、出口 42和多個設(shè)于其圓周上的葉片41。使得每二個相鄰葉片41界定 出一空腔，空腔的體積以l〇c. c.為佳。當(dāng)由壓力缸5輸出的已加壓的流體流至渦輪4的空 腔時，流體沖擊渦輪4的葉片41而使得渦輪4驅(qū)動自行車的后輪，藉此將動能由踏板163 傳遞至后輪。
[0051] 如圖3所示，單向閥6分別連接至壓力缸5。如圖4所示，回流管7分別連接渦輪 4的出口 42和各個驅(qū)動單元3,并在回流管7的兩端分別設(shè)有單向閥71、72,使得工作流體 只能由渦輪4的出口 42往汽缸33流。
[0052] 如圖3所示，當(dāng)騎乘者踏著步進(jìn)總成16的踏板163旋轉(zhuǎn)時，汽缸33內(nèi)的流體被擠 壓進(jìn)入壓力缸5。如圖4所示，當(dāng)壓力缸5內(nèi)的壓力到達(dá)一預(yù)定壓力時，壓力缸5可以通過 引線W (圖1)來控制閥CV的流量，而將加壓的流體經(jīng)由入口 40傳遞至渦輪4以沖擊葉片 41，藉此驅(qū)動后輪14 (圖1)，并如圖4所示，經(jīng)由出口 42將工作流體沿著回流管7循環(huán)回 到汽缸33。
[0053] 如圖5a所示，當(dāng)?shù)谝或?qū)動單元（由騎乘者觀之，連接右踏板的驅(qū)動單元）的橢圓凸 輪31的長軸呈垂直狀，第一彈簧37處于伸張狀態(tài)。再者，當(dāng)右踏板再旋轉(zhuǎn)90°如圖5b所 示時，則橢圓凸輪31的長軸呈水平狀，第一驅(qū)動單元的凸輪31第一次壓縮彈簧37。此時， 凸輪31通過推桿32推動活塞35,迫使活塞35沿著汽缸33內(nèi)壁向右移動，藉此汽缸33內(nèi) 的流體被擠壓流進(jìn)壓力缸5。
[0054] 如圖5c所示，當(dāng)右踏板再旋轉(zhuǎn)90° (共180° )后，則橢圓凸輪31的長軸再次呈 垂直狀，汽缸33內(nèi)的活塞35會由于彈簧37的作用而在汽缸33內(nèi)向左移動。進(jìn)而將流體 由渦輪4經(jīng)由回流管7吸回到汽缸33內(nèi)。然后，當(dāng)右踏板再旋轉(zhuǎn)90° (共270° )如圖5d 所示，凸輪31的長軸再次呈水平狀，通過推桿32的連動推動活塞35向右，使得汽缸33內(nèi) 的流體受擠壓流向壓力缸5。最后，當(dāng)如圖5e所示，右踏板再旋轉(zhuǎn)90° (共360° )后，橢 圓凸輪31的長軸再次呈垂直狀，則汽缸33內(nèi)的活塞35會由于彈簧37的作用，而在汽缸33 內(nèi)向左移動。進(jìn)而將流體由渦輪4再次經(jīng)由回流管7吸回到汽缸33內(nèi)。
[0055] 因此，右踏板旋轉(zhuǎn)360°，驅(qū)動單元3的凸輪31通過推桿32推擠活塞35兩次。同 樣地，左踏板旋轉(zhuǎn)360°，另一驅(qū)動單元3的凸輪31同樣地推擠活塞35兩次。因此，在本實 施例中當(dāng)使用者腳踏曲柄一圈時，總共有四次對工作流體的擠壓入壓力缸5,使得自行車可 藉上述循環(huán)繼續(xù)前進(jìn)，或當(dāng)儲存于壓力缸5內(nèi)的已加壓的流體到達(dá)一預(yù)定壓力后，受到引 線的控制而釋放，沖擊渦輪的葉片。達(dá)到突然加速自行車的功效。
[0056] 由于，本案中的凸輪系汽缸外，因此，相較于先前的凸輪在汽缸內(nèi)的系統(tǒng)，明顯有 更高的效率，能量損耗相對較低。再者，由于本案的橢圓凸輪所以腳踏板的受力狀態(tài)為連續(xù) 的，踩踏時平順不會有斷續(xù)或沖擊感，增加騎乘舒適性。另外，由于本案的汽缸為可拆式，因 此，可易于更換零件或補換工作流體或機油。
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于儲能式自行車的動力裝置，包括： 驅(qū)動單元，包含凸輪、推桿、汽缸、活塞和彈簧，其中該推桿的一端固設(shè)有活塞，推桿的 另一端則穿過有設(shè)于汽缸外的彈簧抵靠住凸輪； 渦輪，安裝于自行車的輪軸上并具有入口和出口； 壓力缸，通過單向閥連接至驅(qū)動單元的汽缸以接收來自汽缸的工作流體并將受壓流體 通過流體控制閥連接至渦輪；以及 回流管，通過單向閥將渦輪連接至汽缸，以將工作流體由渦輪送回汽缸。
2. 如權(quán)利要求1所述的動力裝置，其特征在于，渦輪內(nèi)設(shè)有多個葉片。
3. 如權(quán)利要求2所述的動力裝置，其特征在于，更包含一引線，用以當(dāng)壓力缸內(nèi)的壓力 到達(dá)一預(yù)定壓力時，控制流體控制閥的流出量，使得自行車的車速可以對應(yīng)于該流體控制 閥的流出量作變化。
4. 如權(quán)利要求1所述的動力裝置，其特征在于，該凸輪為橢圓形。
5. 如權(quán)利要求4所述的動力裝置，其特征在于，該驅(qū)動單元包含一個以上的凸輪。
6. 如權(quán)利要求1所述的動力裝置，其特征在于，該推桿與凸輪之間設(shè)有一弧片。
7. 如權(quán)利要求1所述的動力裝置，其特征在于，每一汽缸具有可拆卸構(gòu)件，且可拆卸構(gòu) 件的內(nèi)側(cè)設(shè)有螺紋，藉此活塞以可拆卸方式安裝于汽缸。
【文檔編號】B62M19/00GK104097740SQ201310111898
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】黃慶源 申請人:黃慶源