液壓傳動自行車的製作方法
2023-05-14 12:53:36 2
專利名稱：液壓傳動自行車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓傳動自行車。
背景技術：
現有自行車種類繁多，常見的自行車有普通車、重載車、輕便車、賽車、健身車、走軌車、水上車、串列車、雜技車、殘疾車，這些自行車都通過騎車者腳踩或手搖曲柄，使曲柄一端的鏈輪轉動，並由鏈條傳動，帶動裝在輪轂的鏈輪而驅動自行車。自行車的這種鏈輪、鏈條傳動系統安裝比較麻煩，抵禦外部環境的能力差，其鏈條、鏈輪、鋼球、鋼碗的使用壽命普遍比較短，需要經常加油保養維護清潔。消除自行車鏈輪鏈條傳動的缺陷成為人們長期探索的問題。目前，液壓技術在工業中的應用日益廣泛，殼轉式液壓馬達、內嚙合齒輪泵、外齒輪泵、螺杆泵都具有裝置輕小、結構緊湊、使用管理方便、自動化能力強、有安全可靠的過載保護、能勝任比較惡劣的工作環境的主要特點，但是尚未應用於自行車。
實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是使自行車可擯棄傳統的鏈輪鏈條傳動方式，提供一種液壓傳動的自行車。
本實用新型的技術方案包括腳踩或手搖的雙出軸液壓泵、殼轉式液壓馬達，其特徵是液壓泵在車架上固定，液壓馬達的配流軸兩端在車輪架的叉口固定，液壓馬達外殼的徑向外沿連有花盤，花盤周沿安裝車輪輪輻或實心腹板，使液壓馬達保持在自行車驅動輪的中心；液壓馬達的進油管接和出油管接配裝油管分別連接液壓泵的出油管接與回油管接。
本實用新型由於採用液壓泵及液壓馬達組成的液壓傳動系統取代鏈條鏈輪傳動的機械系統，使自行車的傳動面貌發生了根本的改變，液壓傳動結構緊湊、體積小、容易實現無級調速、自動跟蹤的自控調速，具有提升自行車品質的技術效果。
圖1表示本實用新型的液壓系統原理圖；圖2表示徑向球塞液壓馬達結構圖；圖3表示軸向球塞液壓馬達結構圖；圖4表示轉子泵的結構圖；圖5表示外齒輪泵的結構圖；圖6表示內嚙合齒輪泵的結構圖；圖7表示螺杆泵的結構圖；圖8表示手控液壓伺服變量泵的結構圖；圖9表示壓力補償(恆功率)變量泵的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明實施本實用新型的具體方式圖1是本實用新型的液壓系統原理圖；圖中所示的液壓馬達可採用的徑向球塞馬達，參見圖2，徑向球塞馬達的凸輪轉子25與連接套23、28、花盤22、29一起構成可自由旋轉的馬達外殼；花盤沿周制有安裝輪輻鋼絲的裝配孔；滾動體、球託27與油缸24聯合組成定子；配流軸21支持整個液壓馬達，是裝在車架的輪架叉口的輪軸；來自油泵的液壓油自配流軸21的高壓油孔進入，通過配油套26順次推動部分球託滾動體推動馬達外殼旋轉，液壓油通過配流套、配流軸出油口回流至油泵。
軸向球塞馬達徑向尺寸比徑向球塞馬達小，更適合自行車的安裝條件，參見圖3，軸向球塞馬達殼體35、左右蓋板32與轉子34一同旋轉，配流軸36是液壓馬達裝在車輪叉架上的固定軸；配流軸36兩端有進出油環31配裝油管連接油泵，馬達殼體35徑向設花盤安裝輪輻鋼絲。
固定速比自行車的液壓泵可採用定量泵，如齒輪泵、柱塞泵、葉片泵數種泵型可供採用；參見圖4擺線轉子泵，擺線轉子泵是一種內嚙合齒輪泵，主要由泵體41、泵蓋42、內轉子46、外轉子45、主軸43、滾針軸承44組成，擺線轉子泵泵體內設限壓閥和止回閥，在前後泵蓋上對應於吸油區和壓油區分別設配流窗口與液壓馬達的進出油口的位置相對應，以避免管路過多折反。擺線轉子泵結構簡單、尺寸緊湊、噪聲小、運轉平穩，在相同排量下外廓尺寸較小，整車的安裝簡潔，比較適於自行車使用。
外齒輪泵，參見圖5，外齒輪泵主要由泵體52、泵蓋51、53、主軸齒輪54、從動軸齒輪56組成，結構簡單，泵蓋與泵體以鋁合金製造，進出油孔直接設在泵體上並且朝同一方向，泵體內有限壓閥和止回閥，可簡化管路安裝。
內嚙合齒輪泵，參見圖6，內嚙合齒輪泵主要由主軸61、進油泵體62、帶有月牙板的排油泵體63、外齒輪64、內齒輪66組成。進排油口在同一方向，可避免管路折反，泵體內設有限壓閥和止回閥，可簡化和淨化管路，是適合自行車的一種泵型。
單螺杆泵，參見圖7，單螺杆泵主要由帶有轉子的主軸71、對稱的左右泵蓋72、74和筒體定子73構成，本實用新型採用的單螺杆泵設計排量30ml/rev，壓力10MPa，筒體尺寸131×130，重量約2.7kg，在相同排量下，其外廓尺寸、重量和體積均為最小。
手動液壓伺服變量泵與定量液壓馬達組成的傳動系統可通過手動控制改變油泵排量使自行車具有變速功能；參見圖8，該泵由通軸型軸向柱塞泵與控制油泵的手動閥組成。當騎車人通過曲柄轉動主軸81時，油缸85隨之轉動，油缸每旋轉一周，柱塞往返一次，油缸不停地旋轉，液壓油源源不斷地送至液壓馬達。由於傾斜盤82能在伺服閥83的動作下改變傾斜角度，即手拉動伺服閥，依靠主閥芯84推動傾斜盤，油缸中的柱塞86在傾斜盤82的作用下，使液壓油的輸出量隨傾斜盤角度的大小而改變，傾斜盤的角度越大，排量越大，反之亦然，傾斜角為零時，排量為零，因此可通過手拉杆拉動伺服閥，使自行車達到變速。
液壓傳動自行車要達到自控變速可採用液壓伺服變量機構液壓泵與定量液壓馬達組成的傳動系統。液壓伺服變量機構液壓泵見圖9，該泵由通軸型軸向柱塞泵和控制油泵的液壓伺服閥組成。液壓伺服閥的伺服滑閥93在彈簧力與液壓力的相對作用下自動產生位移，從而帶動傾斜盤改變傾角，改變油泵排量，使自行車按照行駛條件的變化如上下坡、頂順風、負載重量大小時達到自動變速。
上述雙出軸液壓泵、殼轉式液壓馬達均可供本實用新型選用，液壓泵在車身上固定的最佳位置是將液壓泵主軸軸線置於自行車原安裝中軸的中心，殼轉式液壓馬達外殼的徑向外沿製成連接輪輻或實心腹板的花盤，車輪輪輻或實心腹板安裝在花盤的周邊，使殼轉式液壓馬達保持在車輪的中心，液壓馬達配油軸的兩端在車架的輪架叉口固定；液壓馬達的進油管接和出油管接配裝油管分別連接液壓泵出油管接與回油管接。
權利要求液壓傳動自行車包括腳踩或手搖的雙出軸液壓泵、殼轉式液壓馬達，其特徵是液壓泵在車架上固定，曲柄裝在液壓泵的主軸端；液壓馬達的配流軸兩端在車輪架的叉口固定，液壓馬達外殼的徑向外沿連有花盤，花盤周沿安裝車輪輪輻，液壓馬達裝在自行車驅動輪中心；液壓馬達的進油管接和出油管接配裝油管分別連接液壓泵的出油管接與回油管接。
專利摘要液壓傳動自行車，本實用新型涉及自行車，需要解決的技術問題是提供一種液壓傳動自行車。本實用新型包括腳踩或手搖的曲柄、液壓泵、殼轉式液壓馬達，其特徵是液壓泵在車架上固定，曲柄裝在液壓泵的主軸端；液壓馬達的配流軸兩端在車輪架的叉口固定，液壓馬達外殼的徑向外沿連有花盤，花盤周沿安裝車輪輪輻，使液壓馬達保持在自行車驅動輪的中心；液壓馬達的進油管接和出油管接配裝油管分別連接液壓泵的邊油管接與回油管接。本實用新型適用於普通自行車、健身車、輕、重載車、山地車、水上車等各種自行車。
文檔編號B62M19/00GK2679025SQ200420020070
公開日2005年2月16日 申請日期2004年2月11日 優先權日2004年2月11日
發明者徐聯奎, 胡霽野, 程蓉芳 申請人:徐聯奎, 胡霽野, 程蓉芳