專利名稱：助力自行車動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種帶輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的自行車動(dòng)力裝置，該裝置給機(jī)動(dòng)、腳踏兩用自行車提供輔助動(dòng)力。
助力自行車的動(dòng)力裝置，一般由汽油機(jī)、變速箱和輸出系統(tǒng)三位一體構(gòu)成。目前，助力自行車的變速箱多采用齒輪——鏈輪傳動(dòng)方式，這種傳動(dòng)方式適應(yīng)性強(qiáng)，傳動(dòng)效率高，因而在助力自行車上應(yīng)用較廣。這類鏈傳動(dòng)方式的變速箱多采用三級(jí)傳動(dòng)，雖然具有適應(yīng)性強(qiáng)，傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足之處，如變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量較重，制造成本高，且現(xiàn)有助力自行車的傳動(dòng)齒輪均為直齒，變速箱的傳動(dòng)齒輪未見有減震結(jié)構(gòu)，因而傳動(dòng)平穩(wěn)性差，噪聲大。助力車汽油機(jī)的冷卻，通常都是借助于行駛中迎面風(fēng)冷卻，這種靠迎面風(fēng)自然冷卻的方式，冷卻效果差，尤其在低速行駛和爬陡坡工況下工作或怠速時(shí)冷卻效果更差。目前，尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)助力車汽油機(jī)采用強(qiáng)制風(fēng)冷的報(bào)道，但在摩托車上發(fā)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷裝置的專利申請(qǐng)，如ZL93247769.0號(hào)中國實(shí)用新型專利，其風(fēng)扇是單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)零(部)件，用螺釘固接在磁電機(jī)轉(zhuǎn)子外側(cè)，使整個(gè)冷卻裝置的體積加大，尤其是橫向尺寸加大很多。這種發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置在摩托車上可以應(yīng)用，但應(yīng)用在助力自行車上則不行，因?yàn)闄M向尺寸加大之后，助力自行車的踏板臂無法通過，將無法人力騎行，若要使踏板臂能夠通過，則勢(shì)必加長后軸尺寸，這就導(dǎo)致后軸過長，不適合人體功能正常發(fā)揮，腳踏驅(qū)動(dòng)時(shí)很蹩扭，費(fèi)力，而且，過長的后軸降低了助力車的通過性，并增加了成本。
本實(shí)用新型的目的，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單適用，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，噪聲小，汽油機(jī)冷卻效果好，使用壽命長，成本低，維修方便的新型助力自行車動(dòng)力裝置。
本實(shí)用新型將助力車動(dòng)力裝置的變速箱設(shè)計(jì)為大減速比的兩緩傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其第一級(jí)(高速級(jí))采用大螺旋角斜齒傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪(第一級(jí)主動(dòng)齒輪)與中間齒輪(第一級(jí)被動(dòng)齒輪)之間為減震減噪的斜齒嚙合，其嚙合系數(shù)大，中間齒輪設(shè)計(jì)有減震結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了變速傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低的發(fā)明目的。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了助力車汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，摒棄了有的摩托車上把風(fēng)扇單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)零(部)件的做法，它就在磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的外園柱上設(shè)計(jì)了扇葉，將風(fēng)扇與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子融為一體，大大減小了強(qiáng)制風(fēng)冷裝置的橫向尺寸，并實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷的良好效果。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型助力自行車動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中間齒輪結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型磁電機(jī)轉(zhuǎn)子上的扇葉示意圖。
請(qǐng)參閱
圖1所示。本實(shí)用新型助力車動(dòng)力裝置由單缸兩沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、輸出系統(tǒng)三位一體構(gòu)成。所述變速箱由驅(qū)動(dòng)齒輪10、超越離合器11、離心式離合器12、離合器套13、中間齒輪14、中間齒輪軸15、末級(jí)齒輪16和變速箱外殼等構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)兩級(jí)傳動(dòng)，采用了大減速比傳動(dòng)，把通常采用的三級(jí)傳動(dòng)變速改為兩級(jí)傳動(dòng)變速，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，把變速箱結(jié)構(gòu)簡化到最低限度，重量減輕，有利于樓層住戶上下樓搬動(dòng)。本實(shí)用新型變速箱的超越離合器11和離心式離合器12用鍵聯(lián)接在左由柄4上，隨曲柄旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)齒輪10與離合器套13以其端部凸臺(tái)聯(lián)為一體，并空套在左曲柄4上。由于超越離合器11的作用，驅(qū)動(dòng)齒輪10與左曲柄4之間只能作單方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。中間齒輪14與中間齒輪軸15固接為一體，末級(jí)齒輪16則空套在傳動(dòng)副軸22上。為了使傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，第一級(jí)傳動(dòng)(高速級(jí))采用大螺旋角斜齒傳動(dòng)，并將第一級(jí)傳動(dòng)的中間齒輪14設(shè)計(jì)為特殊的減震結(jié)構(gòu)。因此，驅(qū)動(dòng)齒輪10與中間齒輪14之間為減震減噪的斜齒嚙合。中間齒輪14的特殊減震結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由齒圈17、膠圈18、連接盤19、壓板20、小柱21構(gòu)成，膠圈18置于齒圈17預(yù)設(shè)的園孔中，連接盤19、壓板20分別置于齒圈17的左右兩側(cè)壓位膠圈18，小柱21穿過連接盤19、膠圈18、壓板20上預(yù)設(shè)的小園孔將三者固接為一體。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力帶動(dòng)曲柄，扭矩由驅(qū)動(dòng)齒輪10傳給齒圈17，通過膠墊18傳遞給連接盤19，從而將動(dòng)力傳遞給第二級(jí)主動(dòng)齒輪即中間齒輪軸15，由于膠圈18有柔韌性，使中間齒輪14在傳遞動(dòng)力的過程中具有柔性性質(zhì)。因此，由于對(duì)第一級(jí)傳動(dòng)(高速級(jí))采用大螺旋角斜齒傳動(dòng)和中間齒輪柔性傳遞新結(jié)構(gòu)，變速箱傳動(dòng)平穩(wěn)了，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲也降低到72分貝以下，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型助力自行車的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要由缸體1、活塞2、連桿3、左曲柄4、右曲柄5、磁電機(jī)轉(zhuǎn)子6、點(diǎn)火線圈7、導(dǎo)風(fēng)罩8、消聲器9等組成。現(xiàn)有助力車汽油機(jī)利用迎面風(fēng)自然冷卻。汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高溫，特別是高速行駛和爬坡時(shí)，溫度更高，缸體1、活塞2在長時(shí)間高溫的作用下產(chǎn)生熱膨脹，容易出現(xiàn)“卡缸”問題，致使汽油機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，無法動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。為了克服現(xiàn)有助力車汽油機(jī)靠迎面風(fēng)自然冷卻的缺陷，本實(shí)用新型在助力車動(dòng)力裝置中設(shè)計(jì)了強(qiáng)制風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，摒棄了有的摩托車把風(fēng)扇單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)零(部)件的做法，將風(fēng)扇與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子融為一體，就在磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的外園柱上設(shè)計(jì)了有一螺旋角的扇葉32(參見圖3)?？紤]到風(fēng)量大小和加工工藝因素，這個(gè)螺旋角取值為0°～30°。汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，固定裝接在右曲柄5上的磁電機(jī)轉(zhuǎn)子6隨右曲柄5而轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)風(fēng)罩8的引導(dǎo)下，扇葉32產(chǎn)生一股旋風(fēng)氣流，吹向缸體1，風(fēng)流經(jīng)過缸體1上的散熱片時(shí)，將熱量帶走，從而降低缸體1的溫度，缸體1得以冷卻，解決了汽油機(jī)高溫時(shí)容易出現(xiàn)的“卡缸”問題。
輸出系統(tǒng)由主動(dòng)輪24、傳動(dòng)副軸22、驅(qū)動(dòng)盤25、飛輪26、后軸27、撥叉23、鏈輪31以及緩沖墊30、軸承、腳蹬等構(gòu)成。主動(dòng)輪24以花鍵套在傳動(dòng)副軸22上，在撥叉23的撥動(dòng)下可作軸向移動(dòng)。主動(dòng)輪24上有園柱插銷28，當(dāng)其插入末級(jí)齒輪16的園孔中時(shí)，則末級(jí)齒輪16與傳動(dòng)副軸22聯(lián)為一體，反之，則分離。驅(qū)動(dòng)盤25以花鏈與傳動(dòng)副軸聯(lián)為一體。飛輪26中有棘輪機(jī)構(gòu)，它與后軸27之間只能作單向傳動(dòng)。飛輪26與鏈輪31固接為一體。驅(qū)動(dòng)盤25通過傳動(dòng)銷29、緩沖墊30與鏈輪31固定聯(lián)接起來。由于緩沖墊30有柔韌性，故這種聯(lián)接為柔性聯(lián)接，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驟然加速或減速而產(chǎn)生的沖擊力施加到鏈輪31上時(shí)，將會(huì)被緩沖墊30緩沖，從而保護(hù)變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)不受損壞。
現(xiàn)將本實(shí)用新型在人力驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)的工作原理分述如下腳踏騎行狀態(tài)的工作原理。通過操縱裝置(圖中未表示)使撥叉23轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)主動(dòng)輪24，使主動(dòng)輪24的園柱插銷28脫離末級(jí)齒輪16的園孔，則末級(jí)齒輪16空套在傳動(dòng)副軸22上，當(dāng)踏動(dòng)腳蹬(圖中未表示)驅(qū)動(dòng)后軸27旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過飛輪26中的棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)飛輪26旋轉(zhuǎn)，因此，鏈輪31也隨之旋轉(zhuǎn)，通過鏈條帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成腳踏騎行。此時(shí)驅(qū)動(dòng)盤25及傳動(dòng)副軸22雖也轉(zhuǎn)動(dòng)，但來級(jí)齒輪16卻處于空套狀態(tài)，故動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。
機(jī)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的工作原理。當(dāng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，從怠速狀態(tài)加大油門，提高轉(zhuǎn)速時(shí)，離心式離合器12在離心力的作用下，與離合器套13結(jié)合成一體，此時(shí)左曲柄4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過離心式離合器12、離合器套13傳遞給驅(qū)動(dòng)齒輪10，通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳至末級(jí)齒輪16，再通過主動(dòng)輪24傳至鏈輪31，從而帶動(dòng)助力自行車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使助力自行車處于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)飛輪26中的棘輪機(jī)構(gòu)處于逆向工作狀態(tài)，飛輪26與后軸27處于分離狀態(tài)，后軸27不作轉(zhuǎn)動(dòng)，腳蹬也不轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型助力自行車動(dòng)力裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)變速箱以兩級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)取代通常采用的三級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡化，提高了傳動(dòng)效率及可靠性，故障率降低，成本降低，重量輕了；變速箱的第一級(jí)(高速級(jí))齒輪傳動(dòng)采用了大螺旋角斜齒傳動(dòng)設(shè)計(jì)，中間齒輪設(shè)計(jì)了減震結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲大大降低；將風(fēng)扇扇葉設(shè)計(jì)在磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的外園柱上，與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子融為一體，借助于導(dǎo)風(fēng)罩實(shí)現(xiàn)了助力自行車汽油機(jī)的強(qiáng)制風(fēng)冷，冷卻效果好，解決了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高溫時(shí)容易出現(xiàn)的“卡缸”問題。
權(quán)利要求1.一種助力自行車動(dòng)力裝置，由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、輸出系統(tǒng)三位一體構(gòu)成，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為單缸二沖程汽油機(jī)，磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)裝在右曲柄(5)上，所述變速輸出系統(tǒng)為齒輪——鏈輪傳動(dòng)方式的大減速比兩級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的特征在于，變速箱的第一級(jí)傳動(dòng)為大螺旋角斜齒傳動(dòng)，其中間齒輪(14)為減震齒輪；磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)外園柱上有扇葉(32)，把汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷裝置的風(fēng)扇與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)融為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力自行車動(dòng)力裝置，其特征在于，所述具有減震結(jié)構(gòu)的中間齒輪(14)由齒圈(17)、膠圈(18)、連接盤(19)、壓板(20)及小柱(21)構(gòu)成，膠圈(18)置于齒圈(17)預(yù)設(shè)的園孔中，連接盤(19)、壓板(20)分別置于齒圈(17)的左右兩側(cè)壓位膠圈(18)，小柱(21)穿過連接盤(19)、膠圈(18)、壓板(20)上預(yù)設(shè)的小園孔將三者固接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力自行車動(dòng)力裝置，其特征在于，所述與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)融為一體的強(qiáng)制風(fēng)冷裝置的風(fēng)扇，其扇葉具有0°～30°的螺旋角。
專利摘要一種助力自行車動(dòng)力裝置,由汽油機(jī)、變速箱、輸出系統(tǒng)三位一體構(gòu)成,其特征是變速箱的第一級(jí)傳動(dòng)為大螺旋角斜齒傳動(dòng),驅(qū)動(dòng)齒輪(10)與中間齒輪(14)之間為減震減噪的斜齒嚙合,中間齒輪(14)設(shè)計(jì)有減震結(jié)構(gòu);磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)外圓柱上有扇葉(32),把風(fēng)扇與磁電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)融為一體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單適用,可靠性好,傳動(dòng)效率高,故障率低,成本低,傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲低,汽油機(jī)強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)橫向尺寸小,冷卻效果好,是一種很有市場(chǎng)前景的新型助力車動(dòng)力裝置。
文檔編號(hào)B62M23/02GK2302193SQ9721963
公開日1998年12月30日 申請(qǐng)日期1997年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月25日
發(fā)明者吳子楷, 陳火林 申請(qǐng)人:重慶原田動(dòng)力機(jī)械有限責(zé)任公司