2人騎自行車組合式增速器的製作方法

2023-05-24 21:12:41 1

專利名稱：2人騎自行車組合式增速器的製作方法
技術領域：
自行車是人們得心應手的代步工具，我國有自行車幾億輛，自行車實用技術是交通領域應用技術的一部分。隨著交通現代化的進程和節能減排的時代要求，自行車技術必將迅速發展，給人類提供方便快捷、安全可靠的綠色通行。
背景技術：
在現代交通運輸工具大提速地發展態勢影響下，幾乎所有交通工具竭力用高新技術手段裝備起來，出現了日新月異地提速發展局面。在科學技術高度發展的現實中，做為代步工具的自行車提速的課題也自然突顯出來。在新技術、新材料、新工藝、及自行車齒輪傳動技術普遍應用的技術背景推動下，使2人騎自行車組合式增速課題的實現成為可能。
發明內容2人騎自行車組合式增速器是由I、II型兩個增速器串聯組合而成的組合式增速器，簡稱增速器。欲安裝增速器的2人騎自行車稱原型車。I型安裝在原型車的後中軸處位置，II型安裝在後車輪軸皮處位置。原型車安裝上增速器後就成為增速車。人是自行車的「發動機」，單人騎的功率稱1個功率單位，用Ntl來表示。2人騎時則為2個功率單位，用N來表示，N = 2隊。單人騎的自行車後貨架上帶一個人和2人騎自行車的承載狀況基本一致，因此兩種自行車此時的驅動力也基本相同，用F來表示。根據功能理論，功率等於力乘以力方向上的速度，對於單人騎後貨架上帶人的自行車則有Ntl = F -U1,
式中仏是單人騎車帶人時的速度，Ul==|』對於2人騎的自行車，N = F*U，式中U是2
F
人騎自行車的速度，U= I,將N = 2N0代入得U = 2U1;這說明2人騎自行車是大功率自
■「 F
行車，它的速度能達到單人騎後面帶人的自行車速度的2倍，增速器便是實現這2倍速度的
轉換裝置。原型車的增速比為、，I、II型增速器的增速比分別為h、i2，則增速器(增速車) 的增速比為i = io · I1 · i2。根據使用上的要求增速車必須要保留原型車的一切優良的使用性能，因此增速車必須有一個增速比為原型車的增速比，即i = i0,因此要求I、II型必須各有一個增速比等於1的直接擋，即I1 = i2 = 1，這是設計時的第一個必須滿足的要求；增速車又必須有增速的性能，這是設計時第二個必須滿足的要求，這就要求I、II型各有一個增速比大於1的增速擋，即I1 > 1、i2 > 1，樣機選擇這兩個增速比均為1. 5，即I1 = i2 = 1. 5，這樣一來增速器就只有三個擋位，如表1所示表中2擋位時有兩種組合形式，這是I、 II型的增速擋的增速比皆為1.5，即I1 = i2 = 1.5的原因，如果選擇I1 Φ i2時，則增速器應具備4個擋位。表1 增速車各擋位增速比
權利要求1.2人騎自行車組合式增速器是由I、II型兩個增速器串聯組合成的複合式增速器，簡稱增速器，欲安裝增速器的2人騎自行車稱原型車；增速器往原型車上的安裝位置、安裝方法，原型車安裝上增速器後就成為增速車；增速器同時接受2個功率單位的輸入；I、II型串聯連接方式；I型由四個部件組成；四個部件又構成三個組合構件；實現直接擋、增速擋傳動過程；II型由三個部件組成；三個部件又構成三個組合構件；實現直接擋、增速擋傳動過程。
2.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是原型車安裝增速器、必須對原型車做適當的必要的改造後，才能實現正常的安裝；I型安裝在原型車的後中軸皮處位，用機械加工方法將原型車的後中軸皮去掉並徑向擴大尺寸，使擴大後的徑向尺寸與I型的軸皮廂體的徑向尺寸相一致，將I型的軸皮廂體焊在車架上，這樣I型就通過軸皮廂體固定在原型車架上；II型取代原型車的後軸皮用輻條安裝在車圈上構成後車圈總成，後車圈總成用後車軸固定在車架上。
3.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是人是自行車的發動機，單價騎自行車的功率為1個功率位，2人同時騎時為2個功率單位，2人騎的自行車是大功率自行車，它的速度能達到單人騎後面帶人的自行車速度的2倍，增速器便是實現2倍速度的轉換裝置。
4.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是I、II型串聯連接方式，I型的輸出鏈輪通過鏈條帶動II型的驅動鏈輪做為II型的輸入，實現了 I型的尾接II型頭的串聯連接方式。
5.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是1型由四個部件組成，一是外單向自動離合器，主動部分固定在I型的中軸驅動鏈輪及接盤上，被動部分固定在I型的驅動中軸上，主動部分帶有內棘齒，被動部分上有卡鐵和卡鐵彈簧，卡鐵在卡鐵彈簧作用下經常性地壓向主動部分的內棘齒方向，在前後2個騎車人的配合下，使外單向自動離合器經常處於結合狀態，實現2個功率單位的輸入；二是內單向自動離合器，安裝有卡鐵和卡鐵彈簧的主動部分固定在驅動中軸上，被動部分與齒環座相固定，卡鐵在卡鐵彈簧的作用下，經常性地壓向被動部分的棘齒方向，當主動部分的轉數等於被動部分的轉數時，內單向自動離合器便自動結合，反之則自動超越分離；三是行星輪系，由太陽齒輪、齒環、行星架組件、行星齒輪組成；四是單向制動器，其固定部分由固定在軸皮廂體左側面上的制動棘爪、棘爪軸、制動杆、制動杆軸、制動杆回位彈簧、制動拉線、止動柱組成，被制動部分為制動棘輪；要實現非制動狀態，就通過控制搬把拉緊制動拉線，使制動杆反時針方向轉動，從而迫使制動棘爪順時針方向轉動而離開制動棘輪的棘齒，於是單向制動器就處於非制動狀態，為了不使棘爪轉動過大，用止動柱限制它的轉動角度；欲實現制動狀態時，就通過搬把放鬆制動拉線、 制動杆在回位彈簧的作用下順時針方向轉動離開制動棘爪、制動棘爪在自身偏心重力作用下，反時針方向轉動落下，卡在制動棘輪的棘齒內，於是單向制動器處於制動狀態。
6.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是1型中四個部件構成三個組合構件， 一是腳蹬拐行星架組件組合構件，簡稱主動輸入組合構件，由外單向自動離合器的被動部分、腳蹬拐、驅動中軸、內單向自動離合器的主動部分、包括行星齒輪在內的行星架組件相固定組成，主動輸入組合構件完全具有行星架組件的功能；二是太陽齒輪組合構件，簡稱被制動的組合構件，由太陽齒輪與單向制動器的制動棘輪相固定組成，被制動的組合構件完全具有太陽齒輪的功能；三是齒環組合構件，簡稱被動輸出組合構件，由齒環、齒環座、內單向自動離合器的被動部分、輸出鏈輪相固定組成，被動輸出組合構件完全具有齒環的功能。
7.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是1型增速器實現直接擋、增速擋傳動過程一是實現直接擋的傳動過程，主動輸入組合構件中的行星齒輪與被動輸出組合構件中的齒環處於常嚙合狀態，這是主動輸入組合構件驅動被動輸出組合構件的第一條路線， 當單向制動器處於非制動狀態時，內單向自動離合器便自動處於結合狀態，此時就又形成了主動輸入組合構件通過內單向自動離合器驅動被動輸出組合構件的第二條傳動路線，這樣被動輸出組合構件就同時接受兩個運動或動力的輸入，根據輪系傳動自鎖理論，整個輪系便被鎖死就成為一個剛體，這個被鎖死的剛體只能在I型中的兩個軸承的內座圈上隨主動輸入組合構件同向等速轉動，實現了直接擋傳動；二是實現增速擋的傳動過程，當單向制動器處於制動狀態時，就形成了太陽齒輪被制動、行星架組件為主動輸入構件、齒環為被動輸出構件的傳動方式，實現了增速傳動過程，由於是增速傳動，內單向自動離合器自動超越分離。
8.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是11型由三個部件組成，一是單向自動離合器，主動部分與驅動中軸相固定，被動部分與齒環軸皮廂體和廂體右蓋相固定，在主動部分上安裝有卡鐵與卡鐵彈簧，當主動部分的轉數等於被動部分的轉數時，卡鐵在卡鐵彈簧作用下卡在被動部分的棘齒內，單向自動離合器便自動結合，當被動部分的轉數高於主動部分的轉數時，則自動超越分離；二是行星輪系，由太陽齒輪、齒環軸皮廂體、包括行星齒輪在內的行星架組件組成；三是單向制動器，固定部分的制動器底板與車架相固定，底板上有制動棘爪、制動棘爪軸、制動杆、制動杆回位彈簧、制動拉線和止動柱組成，被制動部分是制動棘輪；要實現非制動狀態時，就搬動安裝在車把上的控制搬把拉動制動拉線，使制動杆反時針方向傳動，迫使制動棘爪順時針方向轉動與制動棘輪的棘齒分開，單向制動器便處於非制動狀態，為了不使棘爪轉角過大，用止動柱來限定它的轉動角度，欲使單向制動器處於制動狀態時，就反方向搬動控制搬把放鬆制動拉線，制動杆在回位彈簧的作用下順時針方向轉動離開制動棘爪、制動棘爪在自身偏重力的作用下反時針方向轉動落下，卡在制動棘輪的棘齒內，於是單向制動器便處於制動狀態。
9.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是11型中三個部件又構成三個組合構件，一是驅動鏈輪行星架組件組合構件簡稱主動輸入組合構件，由驅動鏈輪、驅動軸、單向自動離合器的主動部分、包括行星齒輪在內的行星架組件相固定組成，這個組合構件完全具有行星架組件的作用；二是太陽齒輪組合構件，簡稱被制動的組合構件，由太陽齒輪與單向制動器的制動棘輪相固定組成，這個組合構件完全具有太陽齒輪的作用；三是齒環被動輸出組合構件，簡稱被動輸出組合構件，由齒環軸皮廂體、軸皮廂體右蓋、單向自動離合器的被動部分相固定組成，這個組合構件完全具有齒環的作用。
10.根據權利要求書1中所述的增速器，其特徵是11型增速器實現直接擋、增速擋傳動過程，一是實現直接擋的傳動過程，主動輸入組合構件中行星齒輪與被動輸出組合構件中的齒環軸皮廂體處於常嚙合狀態，這是主動輸入組合構件驅動被動輸出組合構件的第一條線路，當單向制動器處於非制動狀態時，單向自動離合器便自動處於結合狀態，此時就形成了主動輸入組合構件又通過單向自動離合器驅動被動輸出組合構件的第二條傳動線路， 這樣被動輸出組合構件就同時接受兩個運動或動力的輸入，根據輪系傳動自鎖理論，整個輪系便被鎖死成為一個剛體，這個剛體只能在後軸碗軸承上隨主動輸入組合構件繞自行車後軸同向等速轉動，於是實現了直接擋傳動過程；二是實現增速擋的傳動過程，單向制動器處於制動狀態時，就形成了太陽齒輪被制動、行星架組件為主動輸入構件、齒環為被動輸出構件的傳動方式，於是實現了增速擋傳動過程，由於是增速傳動，單向自動離合器便自動超越分離。
專利摘要一個人給自行車提供的能量有限，限制住了自行車服務半徑的擴大；為了不使自行車失去零能源消耗、零汙染的絕佳性能，唯一的辦法是2個以上的人同騎一輛自行車，達到用增加輸入能量來增加速度的目的，2人騎自行車組合式增速器簡稱增速器就是一例增速器由I型和II型兩個增速器組合而成；欲安裝增速器的2人騎自行車稱原型車，I型安裝在原型車的後中軸皮處位置，II型安裝在後車輪軸皮處位置，I、II型的控制搬把分別固定在車把的兩側，用拉線與I、II型連接；樣機的車速是原型車的2.25倍。
文檔編號B62M11/18GK202243940SQ20112029668
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者李中時, 李愛光 申請人:李中時, 李愛光