專利名稱：助力自行車用車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，所謂車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置是裝在自行車后輪輪軸上的一種小型發(fā)動(dòng)機(jī)，由產(chǎn)生動(dòng)力部件、離合器、減速機(jī)構(gòu)、電器部件等構(gòu)成，使自行車既能機(jī)力驅(qū)動(dòng)又能腳踏騎行。
已有兩種直接驅(qū)動(dòng)后輪裝置，一種為中國(guó)專利CN85101503 CN86102809(均為1987年12月公告)是用一個(gè)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂來(lái)代替后軸部件，特征是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的大部分或全部設(shè)置在輪轂內(nèi)；另一種為德國(guó)SACHS，即我國(guó)無(wú)錫市自行車廠仿制的太湖公主助力自行車，特征是后輪網(wǎng)為整體壓鑄，后輪軸為一頭大一頭小的特型另件，裝在軸上的發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸蓋、氣缸體與曲軸箱制成為一個(gè)整體，叫前殼體；活塞上只有一個(gè)活塞環(huán)；況且只有一對(duì)減速齒輪，其中小齒輪只有二個(gè)齒，大齒輪由后殼體蓋住；自動(dòng)離合器在曲軸箱內(nèi)，構(gòu)成為曲軸的一部分；並有手拉起動(dòng)機(jī)構(gòu)。
上述現(xiàn)有技術(shù)，前一種把輪轂設(shè)計(jì)得很復(fù)雜，重心在車子左邊，車子站不穩(wěn)；后一種整體輪網(wǎng)加工難度大。由于我國(guó)道路條件差，壓鑄鋁輪網(wǎng)易變形，幅條易折斷；另外我國(guó)市場(chǎng)汽油標(biāo)號(hào)低，氣缸及活塞易積炭，這種結(jié)構(gòu)清理積炭困難；此外用一個(gè)活塞環(huán)易磨損，功率不易保持；兩個(gè)齒的齒輪加工難度大，所以整機(jī)工藝復(fù)雜，制造成本高。
本實(shí)用新型是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，在基本保持現(xiàn)有自行車后軸部件結(jié)構(gòu)的情況下，設(shè)計(jì)一種軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，與其配套的輪網(wǎng)則采用組合式結(jié)構(gòu)。
本車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力部分是裝在自行車后軸之下，氣缸蓋和氣缸體及曲軸箱是單個(gè)另件構(gòu)成，而帶有離合器的最終傳動(dòng)齒輪是套裝在后軸花盤上，具體結(jié)構(gòu)是由產(chǎn)生動(dòng)力的部件帶動(dòng)連桿、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸一端裝有磁電機(jī)，另一端裝有一個(gè)主動(dòng)齒輪，從主動(dòng)齒輪起經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)，使套裝在后軸花盤上的最終傳動(dòng)齒輪得到額定的轉(zhuǎn)速；在最終傳動(dòng)齒輪的兩側(cè)面有摩擦片及有主動(dòng)盤和壓板，壓板的外側(cè)有可調(diào)節(jié)壓緊力的彈簧機(jī)構(gòu)，還有使彈簧向壓板施加壓力和消除壓力的操縱機(jī)構(gòu)；壓板的外側(cè)還有一圈滾珠，最終傳動(dòng)齒輪的內(nèi)圈里也有一圈滾珠，這就構(gòu)成為一個(gè)離合器；上述機(jī)構(gòu)是通過離合器的主動(dòng)盤用左旋螺紋與后花盤相連接的，(也可用鍵或其他方式連接)而左右花盤又與輪網(wǎng)組合成一個(gè)整體，其中右花盤上安裝了普通自行車上的飛輪。本設(shè)計(jì)為使傳動(dòng)平穩(wěn)和降低噪聲，圖2采用了三級(jí)減速，前兩級(jí)為斜齒輪，而且第二級(jí)的大齒輪與最終傳動(dòng)級(jí)的小齒輪與主動(dòng)齒輪安裝在同心的軸上；同時(shí)在轉(zhuǎn)速較高的軸上采用了良好的軸承，例如滾針軸承，保證了結(jié)構(gòu)具有高的可靠性；圖3采用行星齒輪作減速機(jī)構(gòu)，行星輪可以采用耐磨損，強(qiáng)度高的非金屬材料制造、以降低噪聲后軸部件安裝形式及后軸與軸檔、軸碗、左右花盤的安裝方式，與普通自行車相似，左軸檔是特制的比較長(zhǎng)，在左端曲軸箱的一個(gè)懸掛點(diǎn)就套在其上；曲軸箱另外兩個(gè)懸掛點(diǎn)，一個(gè)在右花盤上，一個(gè)在左平叉上。
本設(shè)計(jì)輪網(wǎng)采用組合式，幅條不是直接從輪圈與左右花盤相連接，而是增加了一個(gè)特制的金屬(或非金屬)的盤形另件，在這個(gè)盤形另件的外圈上有兩圈安裝幅條的孔，從此孔幅條與輪圈相連，這個(gè)金屬盤形另件具有足夠的強(qiáng)度，它與左右花盤可用鉚接或螺接的方式進(jìn)行，也可用花鍵連接。同時(shí)左右花盤中的一件或兩件，也可與金屬盤形另件制作在一起，通過機(jī)械加工來(lái)保持精度。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)十分緊湊且極為簡(jiǎn)單，不要特制的輪轂，也不用整體壓制的輪網(wǎng)，只要將帶有離合器的最終傳動(dòng)齒輪裝在后輪軸的花盤上，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)力驅(qū)動(dòng)或腳踏騎行；由于氣缸蓋和氣缸體及曲軸箱都是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)；采用組合輪網(wǎng)不但價(jià)格低，而且使用維護(hù)方便。


圖1是符合設(shè)計(jì)意圖的外形圖圖2是結(jié)構(gòu)示意圖即實(shí)施例之一圖3為實(shí)施例之二圖4為實(shí)施例之三圖5是組合式輪網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖現(xiàn)參照
圖1至圖5對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)閘述。
圖1是符合設(shè)計(jì)意圖的外形圖，圖中看出整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)順前后輪中心線安裝在后輪軸上，(1)為平叉、(2)氣缸蓋、(3)發(fā)動(dòng)機(jī)在左平叉管上的懸掛點(diǎn)、(4)氣缸體、(5)曲軸箱部分、(6)消聲器、(7)組合式輪網(wǎng)。
圖2是結(jié)構(gòu)示意圖，是
圖1的A－O－A剖視圖，圖中(11)為磁電機(jī)，(12)左曲軸箱、(13)曲軸、(14)發(fā)動(dòng)機(jī)在后軸左側(cè)的一個(gè)懸掛點(diǎn)、(15)調(diào)整螺帽、(16)壓緊力可調(diào)節(jié)的彈簧機(jī)構(gòu)、(17)操縱機(jī)構(gòu)、(18)滾珠、(19)最終傳動(dòng)齒輪、(20)壓板、(21)摩擦片、(22)主動(dòng)盤、(23)曲軸箱蓋、(24)滾珠、(25)組合式輪網(wǎng)、(26)左花盤、(27)右花盤、(28)左軸檔、(29)后輪軸及軸碗鋼珠、(30)飛輪、(31)主動(dòng)齒輪、(32)軸承、(33)軸承、(34)電器元件、(35)減速機(jī)構(gòu)齒輪、(36)右曲軸箱。在圖中可清楚看出，在后輪軸(29)上套裝了最終傳動(dòng)齒輪(19)，在這個(gè)齒輪內(nèi)孔中有滾珠(24)，兩側(cè)面有摩擦片(21)及有主動(dòng)盤(22)和壓板(20)，壓板的外側(cè)有可調(diào)節(jié)壓緊力的彈簧機(jī)構(gòu)(16)和操縱機(jī)構(gòu)(17)，為了使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)大部分藏在平叉之內(nèi)，將左花盤(26)和右花盤(27)的相對(duì)位置朝飛輪方向移近了，並使其兩者緊緊夾住了組合輪網(wǎng)(25)；由于右花盤上裝了飛輪(30)，當(dāng)腳踏騎行時(shí)，操縱機(jī)構(gòu)使彈簧機(jī)構(gòu)對(duì)壓板不產(chǎn)生壓緊力，此時(shí)左花盤帶動(dòng)主動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，因壓板與主動(dòng)盤對(duì) 齒輪不具有夾緊力，摩擦片打滑，最終傳動(dòng)齒輪在滾珠的支持下，在主動(dòng)盤上相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而無(wú)力帶動(dòng)其他另件；如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)力驅(qū)動(dòng)，則將操縱機(jī)構(gòu)松開，使彈簧機(jī)構(gòu)通過滾珠(18)對(duì)壓板產(chǎn)生壓力，壓板與主動(dòng)盤在外力作用下緊緊夾住摩擦片，使最終傳動(dòng)齒輪與主動(dòng)盤及壓板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，並帶動(dòng)小齒輪。通過幾對(duì)齒輪帶動(dòng)了主動(dòng)齒輪(31)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)曲軸隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，使曲軸另一端的磁電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁力線，火花塞點(diǎn)火工作，接著調(diào)節(jié)油門，即實(shí)現(xiàn)機(jī)力驅(qū)動(dòng)，並調(diào)節(jié)行駛速度。
本圖為實(shí)施例之一，由于齒輪可用普通方法加工，又加了兩組滾針軸承，提高了可靠性，是最佳實(shí)施例。
圖3為實(shí)施例之二，其結(jié)構(gòu)大部分與實(shí)施例之一相同，傳動(dòng)原理一致；所不同的是采用行星齒輪減速，圖中(41)行星齒輪、(42)主動(dòng)齒輪、(43)行星輪架、(44)內(nèi)齒輪，為降低噪聲，行星輪可采用非金屬制作，由于采用行星減速機(jī)構(gòu)，右曲軸箱體積可以縮??；此外，離合器中壓板及主動(dòng)盤與最終傳動(dòng)齒輪上的摩擦片的結(jié)合方式可用錐度，單面使用或兩面使用均可。
圖4為實(shí)施例之三，(圖中只表示出后軸部分，減速機(jī)構(gòu)等未示出)本實(shí)施例是將左、右花盤的距離拉開，與普通自行車的位置一樣，輪網(wǎng)也與普通自行車一樣，則整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)掛在左花盤上，也就是在具有幅條的普通自行車輪網(wǎng)的外側(cè)，它的重心離前后輪中心線較遠(yuǎn)，優(yōu)點(diǎn)是可安裝在各型自行車上，而不需特制的組合輪網(wǎng)；其他結(jié)構(gòu)和操縱原理與實(shí)施例之一、之二相同。
圖5為組合式輪網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中(51)為特制的金屬(或非金屬)盤形另件，(52)幅條、(53)普通自行車輪圈，盤形另件(51)的外圈上有兩圈安裝幅條的孔，幅條(52)從這些孔中與輪圈(53)相連接；圖5A適用于單個(gè)花盤另件相連接；圖5B中，左右花盤與盤形另件制作在一起(或其中一個(gè)也可以)，花盤中滾珠改為軸承則更好。
以上對(duì)本實(shí)用新型作了全面介紹，按本設(shè)計(jì)制作的產(chǎn)品，在自行車王國(guó)里有著廣闊的前景，特別對(duì)中老年和婦女，使用裝有直接驅(qū)動(dòng)后輪的助力自行車，對(duì)加快工作和生活節(jié)湊有著很大實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，由動(dòng)力部分和傳動(dòng)部分組成，氣缸蓋、氣缸體和曲軸箱是單個(gè)另件構(gòu)成的，通過減速機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)后輪，其特征是帶有離合器的最終傳動(dòng)齒輪是套裝在后軸花盤上的，在最終傳動(dòng)的兩側(cè)面有摩擦片及有主動(dòng)盤和壓板，壓板的外側(cè)有可調(diào)節(jié)壓緊力的彈簧機(jī)構(gòu)，還有使彈簧向壓板施加壓力和消除壓力的操縱機(jī)構(gòu)，壓板外側(cè)有一圈滾珠，最終傳動(dòng)齒輪的內(nèi)圈里也有一圈滾珠，上述部分構(gòu)成為一個(gè)離合器，可使驅(qū)動(dòng)裝置與自行車本體實(shí)現(xiàn)結(jié)合或者分離。
2.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是減速機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)齒輪與最終傳動(dòng)級(jí)的小齒輪是安裝在同心的軸上。
3.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是離合器的主動(dòng)盤用左旋螺紋與左花盤相連接，而花盤又與輪網(wǎng)組合成為一個(gè)整體。
4.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是后軸部件中的后輪軸、軸檔、軸碗、左右花盤的裝配形式與普通自行車相似。
5.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是在減速機(jī)構(gòu)中前兩級(jí)采用了斜齒輪和滾針軸承。
6.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是當(dāng)采用行星輪減速機(jī)構(gòu)時(shí)，行星輪可采用耐磨損、強(qiáng)度高的非金屬材料制成。
7.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是輪網(wǎng)為組合式，幅條不是直接從輪圈與左右花盤相連接，而是增加了一個(gè)特制的金屬(或非金屬)的盤形另件，在盤形另件的外圈上有兩圈安裝幅條的孔，從此孔幅條與輪圈相連，而金屬盤形件是與左右花盤相連接的。
8.按權(quán)利要求1所述的一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是離合器中壓板及主動(dòng)盤與最終傳動(dòng)齒輪上的摩擦片的結(jié)合方式可用錐度，單面使用或兩面使用均可。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車輪直接驅(qū)動(dòng)裝置，動(dòng)力部分是裝在自行車后軸之下，氣缸體、氣缸蓋和曲軸箱是單個(gè)零件構(gòu)成的，從曲軸上輸出的動(dòng)力，通過減速機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)后輪，特征是帶有離合器的最終傳動(dòng)齒輪是套裝在后軸花盤上的，后軸部件中的后輪軸、軸擋、軸碗、左右花盤與普通自行車相似，并采用組合式輪網(wǎng)，因此軸向尺寸小，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，維護(hù)方便的后輪驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)B62M7/00GK2120759SQ9122698
公開日1992年11月4日 申請(qǐng)日期1991年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月16日
發(fā)明者劉運(yùn)柳 申請(qǐng)人:劉運(yùn)柳