[发明专利]一种用于助力自行车的气动马达动力系统及其方法

说明书

本发明公开了一种用于助力自行车的气动马达动力系统，包括气动马达单元，气动马达单元包括相互连通的曲轴腔和轴孔，所述轴孔内嵌套有衬套，所述衬套内同轴心转动穿设有马达主轴；所述衬套的套壁分布有若干个通气孔；所述马达主轴的轴壁设置有第一配气槽和第二配气槽，所述第一配气槽与第二配气槽分别随马达主轴依次旋转至导通各所述通气孔；采用本方案的气动马达为自行车提供的动力强劲，瞬间扭矩更大，没有传统电动自行车急停后电机容易发生短路等情况，安全性高，采用三缸式驱动活塞，动力系统传动更加平稳；而且气动马达与锂电池作为输出动力相比是更为绿色的清洁动力，更为环保，能有效缓解大量废弃淘汰锂电池难以处理和降解的环境污染难题。

技术领域

本发明属于助力自行车领域，尤其涉及一种用于助力自行车的气动马达动力系统及其方法。

背景技术

随着科技的更新迭代，以及我国人口密集型社会的特点，方便居民日常出行的重要交通工具之一的自行车的助力方式已经从人力逐渐过渡到了电动，现有市场上的助力自行车主要是依靠蓄电锂电池作为输出动力实现对自行车的助推和前进。锂电池的应用尽管与之前的小排量烧油发动机相比，避免了对人体危害严重的尾气排放，并在环保方面取得了较大的进步，但是随着大规模锂电池的生产、应用以及淘汰，每年产生的大批量淘汰废弃的锂电池的处理和降解逐渐成为了一个新的难以解决的能源和环境难题。

另外，现有锂电池作为输出动力的助力自行车本身结构也具有缺陷，影响电能转换和使用效率。现有的助力自行车普片直接采用的是电机为动力源，而用在自行车上的电动机普遍具有扭矩恒定乏力，瞬间扭矩不高的弊端，同时电动机为动力的自行车在急停时，电机容易产生短路，发生烧坏的现象。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中单纯以电力为动力输出导致产生大量难以有效处理并降解的锂电池，以及锂电池的电能转换和使用效率低等缺陷，本发明提供一种气动作为输出动力，气动马达和锂电池相协作配合，动能转换效率高，动力强劲，传动平稳的一种用于助力自行车的气动马达动力系统及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于助力自行车的气动马达动力系统，包括气动马达单元，所述气动马达单元包括相互连通的曲轴腔和轴孔，所述轴孔内嵌套有衬套，所述衬套内同轴心转动穿设有马达主轴；

所述衬套的套壁分布有若干个通气孔；所述马达主轴的轴壁设置有第一配气槽和第二配气槽，所述第一配气槽与第二配气槽分别随马达主轴依次旋转至导通各所述通气孔。

进一步的，所述马达主轴的一端为动力输出端，所述气动马达单元的动力输出端通过变速箱单元与自行车本体的动力输入端驱动连接。

进一步的，所述曲轴腔中包括偏心轴，所述马达主轴的另一端连接所述偏心轴，所述偏心轴连接有若干根活塞连杆，若干所述活塞连杆沿所述偏心轴轴线呈圆周阵列分布；各所述活塞连杆远离所述偏心轴的一端均连接有活塞；每个所述活塞均对应一个固定安装的活塞缸套；所述活塞与所对应的活塞缸套之间形成气室腔，每个所述活塞缸套上均设置有一个连通对应气室腔的漏气孔；

所述衬套的内壁还同轴心间距设置有第一导气环槽和第二导气环槽，且若干所述通气孔位于第一导气环槽和第二导气环槽之间；所述第一导气环槽和第二导气环槽上分别设置有第一导气孔和第二导气孔；

所述马达主轴的轴壁还设置有第一导气槽和第二导气槽，所述第一导气槽和第二导气槽的一端分别对应连通第一导气环槽和第二导气环槽，所述第一导气槽和第二导气槽的另一端分别导通第一配气槽和第二配气槽；若干所述活塞缸套上的漏气孔分别与若干个通气孔连通。

进一步的，所述衬套与轴孔过盈配合；所述轴孔的内壁设置有第一气孔和第二气孔；所述第一气孔和第二气孔分别连通所述第一导气孔和第二导气孔；所述第一气孔和第二气孔的外端分别连通连接两个导气管。

进一步的，还包括机壳，所述曲轴腔和轴孔位于所述机壳中；