[發明專利]助力自行車及助力方法

有效

• 申請號: 201410173714.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103935450B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 張春宜;夏家春;郝彰鵬;李亮;曹博達;王彬;張旭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B62M1/10
• 分類號: B62M1/10
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種助力自行車。

背景技術：

雖然現如今汽車工業水平已經相對成熟，但是自行車仍然不失為一種便捷的短途出行工具，擁有穩定的銷售市場。在許多大城市，糟糕的道路交通情況使自行車出行顯得更加方便。另外，不斷上漲的油價和國家一系列的節能減排政策都是選擇自行車出行的理由。但是，對于多坡路的國家和地區，例如重慶等，由于要經常上下坡，騎自行車往往不是很方便，對剎車機構損耗嚴重。對此，一些地區采用了自行車“電梯”，但是由于成本較高，不易于推廣。

自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中，其基本部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點，大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統。現在自行車的外形和組成都大致相同。對自行車的改進大都在驅動系統，以電動自行車為例，其通過蓄電池進行儲能，電機進行能量輸出，騎行比較方便，但是由于蓄電池重量、體積較大，需要長時間充電，制約了電力儲能自行車的應用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種助力自行車。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

?一種助力自行車，其組成包括：車架、車輪，所述的車輪輪轂上設有能量儲存系統，所述的車輪輪轂左端連接能量釋放系統，所述的車輪輪轂右端裝有能量輸入系統，所述的能量儲存系統包括卷簧，所述的卷簧安裝在輪轂內，所述的卷簧由彈簧盒蓋蓋住，所述的輪轂中的內軸上安裝有棘輪，所述的棘輪與棘輪撥爪連接，所述的內軸上安裝有中心齒輪，所述的中心齒輪經惰輪與內嚙合齒輪傳動連接，所述的能量輸入系統、能量釋放系統均有安裝在車把上的手閘完成。

所述的助力自行車，所述的能量釋放系統輪轂左半內軸上安裝有角接觸球軸承，所述的角接觸球軸承上安裝有輸出中軸，所述的內軸上安裝有單向軸承，所述的惰輪通過軸承安裝在惰輪軸上，所述的惰輪與內嚙合齒輪連接，所述的嚙合齒輪由內齒輪罩罩住，所述的惰輪軸一端與保持架連接。

所述的助力自行車，所述的能量輸入系統輪轂右半內軸上安裝有角接觸球軸承，所述的角接觸球軸承上安裝有輸入中軸，所述的輸出中軸上連接有離合器，所述的離合器的離合內圈，所述的離合內圈外端套有離合外圈，所述的離合外圈連接有儲能撥爪，所述的輪轂右半內軸上套有套筒，所述的套筒上安裝有滾針軸承，所述的滾針軸承上連接有離合撥爪，所述的離合撥爪上安裝有碟剎盤，所述的碟剎盤上設有控制扎絲，所述的離合撥爪連接鏈輪軸，所述的鏈輪軸上安裝有鏈輪。

所述的助力自行車的助力方法，該方法包括如下步驟：

（1）當正常騎行時離合器控制盤處于抱緊狀態,與之相連的離合器撥爪受到控制力作用但不剎死，同時隨車輪一起旋轉；此時超越離合器處于脫開狀態，將彈簧盒中軸和輪轂分開，左邊的輪轂不會受到儲能機構的影響；同時在右邊由于離合撥爪將滾柱壓向離合內圈的大楔角一側，此時離合外圈和離合內圈完全分離，即離合外圈正、反轉都不能帶動內圈轉動，所以右邊輪轂也不受儲能機構影響，自行車可以正常騎行；

（2）當助力自行車儲能時，離合器控制盤處于自由狀態，由于離合器外圈的速度大于內圈，在離合器外圈摩擦力的作用下滾柱朝楔角小的位置運動，使得超越離合器內外圈單向相連，此時輪轂的轉速大于彈簧盒的轉速故輪轂的運動經過離合器外殼、儲能撥爪、安全離合滾柱、離合器外圈、離合器內圈、彈簧盒右中軸傳至彈簧盒外圈，帶動彈簧盒轉動儲能；與此同時棘輪撥爪處于閉合狀態，棘輪始得彈簧盒只能單向轉動，以便讓能量得以儲存；

（3）當需要釋放能量時用閘絲控制棘輪撥爪松開，彈簧此時已儲滿能量將會快速回復，帶動彈簧盒左中軸快速轉動，此時彈簧盒左中軸的速度將會大于中心齒輪的轉速，在單向軸承的作用下帶動中心齒輪轉動；彈簧盒的運動經中心齒輪、惰輪、內嚙合齒輪、內齒輪罩、傳至左輪轂，完成卷簧能量的釋放；此時右邊的超越離合器處于脫開狀態，不會影響能量的釋放，從而帶動自行車前進。