[發明專利]一種電動車混合增程器及反轉離合分離、能量回收機構

在審

• 申請號: 202011153980.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112078712A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 周大海;周曉青;唐小花
• 申請（專利權）人: 周大海
• 主分類號: B62M1/10
• 分類號: B62M1/10;B60L7/10;B62M23/00;F16D41/30;F16D41/26;F16D67/02;F16D61/00
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本發明一種電動車混合增程器及反轉離合分離、能量回收機構，其增程器特征是，第一離合器接受腳踏輸入動力，第二離合器可單獨可同時接受剎車、震動回收的動力，第一第二離合器輸入的動力可單獨可同時通過第三離合器輸出帶動車輪低速前行，當車速達到設定值后，第一第二離合器輸入的動力可單獨可同時通過第四離合器輸出帶動行星輪系增速機構帶動車輪高速前行；其反轉離合分離特征是，當倒轉車輪時，車輪帶動支承筒先于第三離合器棘輪內圈向后轉動，鋼絲彈竿即時將棘爪向下按壓，棘爪與棘牙分離，第三離合器分離；其能量回收機構特征是，由棘輪止退接口輪倒轉和頂推錐桿卡住主體筒向前轉動將回收的能量聚集在渦卷簧片里，并自動釋放增程。

技術領域

本發明屬于電動車機械傳動技術領域，特別涉及電動自行車的混合高效助力增程及反轉離合分離、能量回收機構。

背景技術

電動車因操作簡單，綠色環保，使用成本低廉，特別是小巧輕便能坐電梯的電動自行車，更是被廣大消費者普遍接受和喜歡，為了強化道路安全，國家也制定相關的法規積極引導，要求電動自行車總質量不超過55公斤，必須安裝腳踏系統進行助力增程等必要安全措施。這規定很好，但目前電動車各方面的技術還沒有做到很完善，還因腳踏反轉傷人而有所嫌棄，部分廠家為追求美觀等原因，把腳踏大鏈盤尺寸大大縮小，導致了腳踏系統呈“踏空”狀態而成為擺設，沒有電時踏行龜速還不如推行來得暢快，用電騎行時腳踏使不上勁，整個系統有一種力無所向，隔靴撓癢的無用感與腦恨感，所以很大部分用戶將腳踏御掉，這就違背了國家法令希望廣大人民安全安康生活的美好初衷了。

還有一種電子助力增程系統，采用鏈輪位置傳感支持觸發電機轉動，但用起來省電增程微乎其微，頓挫強烈，體驗不好并沒有大面積推廣。

能量回收利用方面，大部分的產品、方法效果很好，但因其結構繁雜或者諸如成本考慮等原因，并沒有很好的與廠家、消費者互動。

發明內容

本發明的目的為克服電動車自助增程的腳踏機構的死板和車輪倒行腳踏反轉甚至傷人的不足和盡量降低電動車“里程焦慮”而提供的一種電動車混合增程器機構，不僅可以解決腳踏機構僅為一個擺設問題，而且將人們不喜歡的腳踏機構賦予全新功能，并發揚光大，因增程器分配輪能自動高低速切換，不用電腳踏騎行方便輕松，用電跑得很快時腳踏也能輕松的使勁而大幅高效的增程節能，兼具“遠行”與鍛煉身體的基本功能，還設有能量回收機構，將剎車和震動產生的能量收集并自動釋放用來增程。本發明綜合已有的單向棘輪的優點并有機的關聯起來，依據現有電動自行車鏈輪位置狹小空間開發，具有結構簡單，性能可靠，維修更換便捷，并可以幾乎無改動的情況下替換電動自行車現有技術功能單一的鏈輪，由于其兼具剎車、震動能量回收，安裝在無腳踏的電動車和低速的輕便摩托車同樣可以獲取回收能量用于增大里程。 本發明的一種電動車混合增程器及反轉離合分離、能量回收機構的技術方案是，包括安裝在車輪花鼓上的支承筒，從里向外（車輪轂為里向），同軸架套在支承筒上能自由轉動的能量回收機構、能自由轉動的棘輪傳動分配機構、以及由套固在支承筒外端不動的太陽輪支撐的行星輪系增速機構； 所述棘輪傳動分配機構起動力傳輸中轉作用，包括鏈輪，分配輪以及輸入輸出的四組棘輪組合機構； 所述鏈輪，兩邊通過滾珠軸承搭架套在能量回收機構的能量釋放棘牙輪外圓筒上和行星輪系內齒圈外圓筒上，能自由轉動，內齒圈用螺母通過中心孔固定在車輪軸上不動； 所述分配輪的第一棘爪與鏈輪的棘牙組成單向超越第一離合器，分配輪的第二棘爪與能量回收機構主體筒的能量釋放棘牙組成單向超越第二離合器，分配輪的第一棘牙與支承筒上的棘輪內圈的棘爪組成單向超越第三離合器，分配輪的第二棘牙與行星輪架圓環上的棘爪組成單向超越第四離合器，第一第二第三離合器的棘爪由鋼絲彈竿支撐，常態下處于結合狀態（棘輪單向超越離合器為已有成熟技術），第四離合器棘爪從頂部向根部開設一段通溝槽，由環套在行星輪架圓環溝槽中的鋼絲彈簧圈圈壓，常態下處于分離狀態，當行星輪架轉速高于設定值時，棘爪在離心力的作用下克服鋼絲彈竿簧圈圈壓甩出與分配輪的第二棘牙結合； 第一第二離合器輸入的動力可以單獨也可以同時通過第三離合器低速傳給支承筒帶動車輪前行，當車輪轉速提高到設定值時，第四離合器結合，第三離合器空轉，第一第二離合器輸入的動力可以單獨也可以同時通過第四離合器輸出帶動行星輪架圓環帶動行星輪系增速機構傳給支承筒帶動車輪高速前行。 進一步地，所述的支承筒，里部內筒構造為內花鍵同軸套裝在中心用螺紋緊固在車輪花鼓上的外花鍵筒上，支持快捷安裝拆卸。 本發明的一種電動車混合增程器及反轉離合分離、能量回收機構，所述的反轉離合分離機構，其技術方案是，第三離合器的棘輪內圈中心孔以矩形內花鍵的形式同軸套裝在支承筒上的矩形外花鍵上，內花鍵的齒寬大于外花鍵的齒寬，棘輪內圈與支承筒可以相互轉動5度角度； 棘輪內圈花鍵孔里部靠近支承筒側壁圓盤面都開設一安裝定位彈簧圈的沉孔，定位彈簧圈套在支承筒外圓筒上，彈簧圈兩頭分別插固于支承筒側壁上的小孔內和沉孔底壁的小孔內，在定位彈簧圈的張力作用下，設定支承筒與棘輪內圈抵靠在一起的位置為常態位置，棘輪內圈克服定位彈簧圈的張力向前轉過5度角度才能抵住支承筒向前同步轉動。 在常態位置，支承筒側壁圓盤面對應棘輪內圈棘爪室位置向里面凹進的活動室，其側壁上一小孔插固一根呈“Z”字形的鋼絲彈竿，其中段部分彎曲弧形延伸到達對應棘爪位置時，轉折垂直指向棘爪、止于棘輪內圈外圓盤面，并落在棘爪中下部背上，相互接觸但不產生作用力，鋼絲彈竿的強度高于棘爪的支撐鋼絲竿，常態下，鋼絲彈竿位于第三離合器結合時充分張開的棘爪中下部背上，兩者無相互作用力； 動力前行時，分配輪的棘牙勾住支承筒上的棘輪內圈的棘爪克服定位彈簧圈的張力向前轉動，強行將鋼絲彈竿向右下推動，鋼絲彈竿中段弧形直徑變大弦長伸長屈服，直到棘輪內圈抵住支承筒向前同步轉動，帶動車輪前行； 滑行時，棘輪內圈轉速高于分配輪轉速，棘爪與棘牙分離，第三離合器空轉； 倒轉車輪時，車輪帶動支承筒先于棘輪內圈向后轉動，支承筒側壁上的鋼絲彈竿立刻將棘輪內圈的棘爪向左下按壓，棘爪與棘牙分離，第三離合器分離。