CN201816712U - 一种自行车助力组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自行车助力组件。它包括一个连杆机构和一个储能机构，连杆机构固定在自行车车座下面，其下端有活动杆与储能机构的输入振动势能的摆杆铰连；储能机构固定在自行车立叉或立管上，它有一个输出储存能量的链轮，经链条传动自行车后轮轴上的链轮。本实用新型无需人为额外的加力，只需对原有的自行车做一些小小的该进，也无需改变人们的骑行习惯，便可起到助力作用，该机构零件符合传统自行车的设计制造方法，适于推广应用。

Description

一种自行车助力组件

技术领域

本实用新型涉及自行车的机械结构，特别是一种应用在传统人力自行车上的自行车助力组件。

背景技术

自行车作为一种环保的交通工具，越来越受到人们的青睐，传统的自行车在骑行的过程中，难免会遇到颠簸，震动。这种颠簸、震动，从物理学意义上来讲，它是一种弹性势能。这种弹性势能在骑行过程中是白白消耗掉的，如果能将这部分能量转化为一种推动自行车前进的动力，将会大大提高自行车的能量利用率，对于骑行者来说，无疑将减少骑行过程中的体力支出。

针对自行车的这些骑行特性，一些技术人员开发了一些助力自行车以及一些助力装置，如：中国专利CN2185231(申请日为1994.2.5；专利号为94225809.6)公开了“一种自动助力自行车”，它在中轴上安装有传动套，只能单向转动棘轮，传动套上安装有发条弹簧，通过脚蹬或刹车使发条弹簧储存能量，从而带动自行车。又如中国专利CN2936892Y一种助力自行车(申请日2006.2；专利号为200620120660.4)公开了“一种助力自行车”利用发条弹簧作为储能元件，将自行车脚蹬后转的机械能转化为发条的势能储存起来，在自行车需要助力的时候释放一缓解自行车前进中所需要的动力。上述专利都利用了反向蹬脚蹬来储存能量，从而带动自行车前进。这种方法具有一定的创新性，但是站在人体工程学的角度上来说，这种方法违背了人们传统的骑行习惯，不适合推广应用。

本实用新型也是利用发条弹簧能存储能量的物理特性，将自行车在在骑行过程中座位上下颠簸产生的能量通过连杆机构传递到一组装有发条弹簧的机构中。该机构再将发条弹簧储存的能量转化为推动自行车前进的动力，以此达到助力作用。本实用新型无需人为额外的加力，只需对原有的自行车做一些小小的改进，也无需改变人们的骑行习惯，便可起到助力作用，相对于上述专利技术，更适合于推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于利用自行车骑行过程中浪费掉的弹性势能，提供一种自行车助力组件，能有效的将座位上下颠簸的弹性势能转化为推动自行车前进的动力，这种机构无需对自行车做较大的改动，也无需违背人们的骑行习惯即可达到助力的作用，该机构零件符合传统自行车的制造方法，适于推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型的构思是：

本实用新型通过一组连接在座椅上的连杆机构，将自行车在上下颠簸过程中产生的弹性势能传递到发条弹簧中，当发条弹簧储存的能量足够大(足以推动自行车前进)时，整个省力机构便开始释放能量，省力机构通过链轮链条机构将能量传递到自行车后轴上，以此达到推动自行车前进，使骑行者省力的目的。

根据上述构思，本实用新型采用以下技术方案：

一种自行车助力组件，包括一个连杆机构和一个储能机构，其特征在于：

1)所述连杆机构固定安装在自行车车座下面，能接受车座上下颠簸产生的振动势能；

2)该连杆机构下端有一根安装在自行车立管内的活动杆，该活动杆下端与所述储能机构的一个输入振动势能的摆杆铰连；

3)所述储能机构通过一个悬板固定在自行车立叉或立管上，该储能机构有一个输出储能的链轮，经一条链条传动一个固定安装在自行车后轮轴上的链轮。

所述连杆机构的结构是：

一根“T”形固定杆借用所述车座上固定弹簧的螺钉固定连接在车座下面，所述活动杆的上端通过销轴和开口销与固定杆的下端铰连。

所述储能机构是一种发条弹簧储能机构，其结构是：

1)一根轴通过螺母连接在所述悬架上；

2)所述轴上套有一个轴管，轴和轴管共中心线；所述轴左端有轴挡、支撑碗、左管碗和5毫米钢珠；而右端有轴挡、发条弹簧盒、轴碗、右管碗和5毫米钢珠起支撑所述轴管的作用，保证轴管空套于轴上，使轴管和轴能相对转动；其中，轴管左端和支撑碗过盈连接，左管碗和支撑管过盈连接，右管碗外端和内端分别和发条弹簧盒、轴管过盈连接；

3)一个止动挡板和所述轴挡过盈配合连接，相对于轴挡静止；

4)所述摆杆空套在轴管上，该两零件共中心线，有3毫米钢珠保持摆杆相对轴管转动；

5)一个棘爪和摆杆之间通过铆钉一和挡圈实现连接，棘爪绕铆钉一转动；一个止动弹簧一端联接摆杆，另一端和棘爪上的沟槽贴合，保证所述棘爪始终和一个棘轮的齿端咬合；

6)所述摆杆和所述棘轮通过3毫米钢珠产生相对转动；

7)所述棘轮空套在所述轴管上，该两零件共中心线，所述右管碗、3毫米钢珠保证棘轮和轴管相对转动；

8)一根发条弹簧内端和所述棘轮固连，而外端和发条弹簧盒固连；

9)所述发条弹簧盒右端外有螺纹，所述链轮有内螺纹与发条弹簧盒右端外螺纹旋接；

10)一个左防尘盖开有90度槽口，方便摆杆伸出，该左防尘盖和一个右防尘盖套于所述轴挡上，两者之间通过铆钉二铆接，起防尘作用。

本实用新型与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1)本实用新型的结构简单。所有的零部件都是按照自行车的零部件的结构特点来设计，拆装方便，仅需对原有的自行车做一些简单改进便可达到助力的作用。

2)本实用新型是符合人体工程学的设计。所有机构的设计都基于不违背骑行者原有的骑行习惯，更适合于推广应用。

3)本实用新型是一种环保的设计。整个机构为纯机械结构，没有采用电动装置，无污染，无炭消耗。

附图说明

图1为本实用新型的一个整体结构示意图。

图2为图1中标示的Ⅰ处的局部放大图。

图3为为图2的剖视图。

图4为图1中Ⅱ处的局部放大图。

图5为储能机构的正视图。

图6为图5的后视图。

图7为图5的左视图。

图8为图5的剖视图。

图9为图5的三维***图。

图10为图1中标示Ⅲ处的局部放大图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：参见图1、图4和图8，自行车助力组件，包括连杆机构Ⅰ和一个储能机构Ⅱ，其特点是：

1)所述连杆机构Ⅰ固定安装在自行车车座1下面，能接受车座1上下颠簸产生的振动势能；

2)该连杆机构Ⅰ下端有一根安装在自行车立管内的活动杆3，该活动杆3下端与所述储能机构(Ⅱ)的一个输入振动势能的摆杆14铰连；

3)所述储能机构Ⅱ通过一个悬板6固定在自行车立叉或立管上，该储能机构Ⅱ有一个输出储能的链轮23，经一条链条7传动一个固定安装在自行车后轮轴上的链轮。

实施例二：本实施例和实施例一基本相同，其特别之处如下：参见图3，所述连杆机构Ⅰ包括：车座1、固定杆2、活动杆3、销轴4、开口销5。其特点是：固定杆2借用车座1上固定弹簧的螺钉连接在车座1上，活动杆3通过销轴4和开口销5和固定杆2产生相对转动；当骑行过程中产生颠簸时，车座1带动固定杆2上下移动，固定杆2带动活动杆3围绕销轴4转动。

参见图4、图8，所述储能机构Ⅱ包括：悬架6、链条7、轴8、轴挡9、左防尘盖10、支撑碗11、止动挡板12、左管碗13、摆杆14、铆钉一15、铆钉二16、挡圈17、棘爪18、止动弹簧19、右防尘盖20、发条弹簧21、发条弹簧盒22、链轮23、棘轮24、右管碗25、轴碗26、5毫米钢珠27、3毫米钢珠28、轴管29。其特点是：

1)轴8通过螺母联接在悬架6上，悬架6固联在自行车的立叉后方或者立管前方。整个机构固定于车架上；

2)轴8上套有一轴管29，轴8和轴管29共中心线。轴8左端的轴挡9、支撑碗11、左管碗13、5毫米钢珠27以及右端的轴挡9、发条弹簧盒22、轴碗26、右管碗25、5毫米钢珠27起支撑轴管29的作用，保证轴管29空套于轴8上，以便轴管29和轴8能相对转动。其中，轴管29左端和支撑碗11过盈连接，左管碗13和支撑管11过盈连接，右管碗25外端和内端分别和和发条弹簧盒22、轴管29过盈连接；

3)止动挡板12和轴挡9过盈配合连接，相对于轴9静止；

4)摆杆14空套在轴管29上，两零件共中心线，3毫米钢珠28保证摆杆14相对轴管29转动；

5)棘爪18和摆杆14之间通过铆钉一15、挡圈17连接，棘爪18绕铆钉一15转动，止动弹簧19一端联接摆杆，另一端和棘爪18上的沟槽贴合，保证棘爪18始终和棘轮24的齿端咬合；

6)摆杆14和棘轮24通过3毫米钢珠28产生相对转动；

7)棘轮24空套在轴管29上，两零件共中心线，右管碗25、3毫米钢珠28保证棘轮24和轴管29相对转动；

8)发条弹簧21内端和棘轮24固联，外端和发条弹簧盒22固联；

9)发条弹簧盒22右端攻有螺纹，链轮23通过螺纹连接于发条弹簧盒22右端；

10)左防尘盖10开有90度槽口，方便摆杆14伸出，左防尘盖10和右防尘盖20套于轴挡9上，两防尘盖之间通过铆钉二16铆接，起防尘作用。

参见图4、图8、图9、图10，工作原理如下：

(1)活动杆摆动使得摆杆14绕轴8旋转，摆杆14转动带动棘轮24转动，棘轮24的转矩传递到发条弹簧21上，致使发条弹簧21收紧，完成储能作用。

(2)为了防止发条弹簧21的能量反作用于棘轮24，止动挡板12上下两端各连接有一套棘爪18、铆钉一15和止动弹簧19，由于止动挡板12相对于轴8静止，所以能有效阻止棘轮24反转。

(3)当发条弹簧21储存的能量足够大，发条弹簧21外端带动发条弹簧盒22转动，从而带动链轮23转动。

(4)链轮23通过链条7带动后轴链轮转动，完成助力功能。

Claims (3)

1.一种自行车助力组件，包括连杆机构(I)和一个储能机构(II)，其特征在于：

1)所述连杆机构(I)固定安装在自行车车座(1)下面，能接受车座(1)上下颠簸产生的振动势能；

2)该连杆机构(I)下端有一根安装在自行车立管内的活动杆(3)，该活动杆(3)下端与所述储能机构(II)的一个输入振动势能的摆杆(14)铰连；

3)所述储能机构(II)通过一个悬板(6)固定在自行车立叉或立管上，该储能机构(II)有一个输出储能的链轮(23)，经一条链条(7)传动一个固定安装在自行车后轮轴上的链轮。

2.根据权利要求1所述的自行车助力组件，其特征在于所述连杆机构(I)的结构是：一根“T”形固定杆(2)借用所述车座(1)上固定弹簧的螺钉固定连接在车座(1)下面，所述活动杆(3)的上端通过销轴(4)和开口销(5)与固定杆(2)的下端铰连。

3.根据权利要求1所述的自行车助力组件，其特征在于所述储能机构(II)是一种发条弹簧储能机构，其结构是：

1)一根轴(8)通过螺母连接在所述悬架(6)上；

2)所述轴(8)上套有一个轴管(29)，轴(8)和轴管(29)共中心线；所述轴8左端有轴挡(9)、支撑碗(11)、左管碗(13)和5毫米钢珠(27)；而右端有轴挡(9)、发条弹簧盒(22)、轴碗(26)、右管碗(25)和5毫米钢珠(27)起支撑所述轴管(29)的作用，保证轴管(29)空套于轴(8)上，使轴管(29)和轴(8)能相对转动；其中，轴管(29)左端和支撑碗(11)过盈连接，左管碗(13)和支撑管(11)过盈连接，右管碗(25)外端和内端分别和发条弹簧盒(22)、轴管(29)过盈连接；

3)一个止动挡板(12)和所述轴挡(9)过盈配合连接，相对于轴挡(9)静止；

4)所述摆杆(14)空套在轴管(29)上，该两零件共中心线，有3毫米钢珠(28)保持摆杆(14)相对轴管(29)转动；

5)一个棘爪(18)和摆杆(14)之间通过铆钉一(15)和挡圈(17)实现连接，棘爪(18)绕铆钉一(15)转动；一个止动弹簧(19)一端联接摆杆(14)，另一端和棘爪(18)上的沟槽贴合，保证所述棘爪(18)始终和一个棘轮(24)的齿端咬合；

6)所述摆杆(14)和所述棘轮(24)通过3毫米钢珠(28)产生相对转动；

7)所述棘轮(24)空套在所述轴管(29)上，该两零件共中心线，所述右管碗(25)、3毫米钢珠(28)保证棘轮(24)和轴管(29)相对转动；

8)一根发条弹簧(21)内端和所述棘轮(24)固连，而外端和发条弹簧盒(22)固连； 

9)所述发条弹簧盒(22)右端外有螺纹，所述链轮(23)有内螺纹与发条弹簧盒(22)右端外螺纹旋接；

10)一个左防尘盖(10)开有90度槽口，方便摆杆(14)伸出，该左防尘盖(10)和一个右防尘盖(20)套于所述轴挡(9)上，两者之间通过铆钉二(16)铆接，起防尘作用。 

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