[实用新型]磁助力自行车

说明书

一种磁助力自行车，属于交通运输工具领域，特别是属于无轨陆用非机动车辆领域。

目前，为提高普通人力脚踏驱动自行车的车速或为省力，人们采用了很多助力方法，这些方法不外乎以下两类，即或通过燃油提供动力或通过电瓶提供电力进行辅助驱动。以上方法或是存在效率低、耗能大、对环境有污染等缺点，或是存在成本高、使用寿命短等不足，从而大大限制了其广泛应用。

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种能量转化效率高、寿命长、对环境无污染、骑行起来快速、省力且方便、舒适的磁助力自行车。

为达到上述目的，本实用新型除包括有车架，前链轮，人力链条，前轮，后轮等常规部件外，它还包括有由顺序相连的磁性动力机构及储能机构构成的磁性助力装置，所述的磁性动力机构主要包括设置在车架上的定磁铁，可相对定磁铁进行旋转并沿竖直方向作往复运动的动磁铁，可与动磁铁一起沿竖直方向移动的动力推杆，设在动力推杆与储能机构间的动力传递组件，及为保证动磁铁及动力推杆的可靠运动而设置的启动、换向装置；所述的储能机构主要由一内设有输入、输出、储能及制动元件的储能组件构成，储能组件的输入端与动力传递组件的输出端相连，储能组件的输出端通过一辅助飞轮与后轮相连，储能组件的输出状态由制动元件控制。采用上述结构后，本实用新型既可按常规骑行方式工作，又可在必要时启动辅助驱动装置进行驱动，其工作过程如下：通常情况下，本实用新型按常规方式工作，即通过人力脚踏脚蹬子进行驱动前进，在此过程或停骑过程中，便可启动其上的磁性助力装置，通过磁性动力机构产生动能，并由储能机构储存起来，具体过程如下：磁性动力机构在工作时，定磁铁固定不动，动磁铁则可在在启动、换向装置的控制下，相对定磁铁进行旋转以改变它与定磁铁间的相对极性，并在不断改变方向的动、定磁铁间磁力的作用下，按…下行、换向、上行、换向、下行…的循环过程带动与之相连的动力推杆一起沿竖直方向往复运动，将磁铁的磁能转化为动能，并通过动力传递组件将此动能传递给设在其后的储能组件，完成辅助动力的产生及储存任务。在上述常规方式工作情况下，储能组件由一制动装置控制处于关闭状态，由人力驱动；当需要磁性助力装置进行驱动时，便打开制动装置，通过设在储能组件与后轮间的辅助棘轮机构将此辅助动力释放出去，进行辅助驱动，骑行起来快速、省力。

本实用新型所述的磁性动力机构可由以下结构构成，它包括有一组呈上下对置、沿车架两侧对称分布的定磁铁，及对应于定磁铁而成对设置的一组动磁铁，每对动磁铁之间通过一固定于旋转轴上的旋转杆固定相连，旋转轴还通过轴承连接与成对设置的动力推杆相连，动力推杆的下端通过推杆接头与动力传递组件相连，动力传递组件由位于车架上的上条轴，分别设在上条轴上的飞轮和上条链轮，及分别与飞轮、上条链轮相配合传动的输入链条、输出链条构成，所述的启动、换向装置分别包括由与动力推杆保持接触相连并可水平移动的靠背式车座，与车座底端固定相连的拨叉，设在动力推杆之间的固定轴上并与拨叉相接触的左扇形齿，设在旋转轴上并与左扇形齿相啮合的左齿轮共同构成的上死点换向机构，及由安装在固定轴上的右扇形齿，与旋转轴固定相连并与右扇形齿相啮合的右齿轮及与右扇形齿相连的回位弹簧共同构成的下死点换向机构，另外，车架上还设有可对前链轮位置进行前后调节的前链轮调节架，左齿轮与旋转轴之间及旋转轴的右侧端部，还分别设有一可控制棘爪开关状态的棘轮棘爪机构，它们分别包括顺序装配起来的棘轮、棘爪、棘爪架、外缘上设有凸形齿的棘爪转芯及与棘爪转芯相配合的拨动棘爪转芯盘，棘爪转芯与拨动棘爪转芯盘上分别设有相配合使用的凸起及限位凸台。所述的闭锁装置分别由成对设在左右两侧旋转杆上的锁体、锁舌及设在动力推杆上的锁门构成。采用上述机构后，本实用新型通过一旋转轴机构控制动磁铁的旋转运动，并利用一处于悬浮状态的、可移动的车座兼作启动部件，可很方便地控制整个辅助动力的产生过程：骑行过程中，在用力蹬踏脚蹬子的同时，借助踏动脚蹬子的反作用力，推动车座做水平移动，同时拨动拨叉，启动换向装置，在上、下死点换向装置及闭锁装置配合下，实现动磁铁的旋转往复运动及辅助动力的产生过程；停止蹬踏脚蹬子，自行车在滑行当中，前后轮胎上下颠簸，也可获取部分能量并通过动力传递组件输入储能机构储存起来，同时由于自行车在滑行当中，车座及人体处于悬浮状态，从而大大增加了骑行的舒适性。另外，由于在旋转轴上还设置了一对可控制棘爪开关状态的棘轮棘爪机构，这样，通过对棘爪开关状态进行合理控制，在一对棘轮棘爪机构的相互配合下，不仅可顺利实现旋转轴正、反两方向的转动，完成换向动作，而且可保证换向过程中的可靠逆止等作用，以适应换向过程中可能出现的不同情况的需要。本实用新型所述的储能机构中可采用一由发条为主要部件的发条式储能组件，它主要包括设于车架上的条合轮轴，依次套装在条合轮轴上的动力输入链轮、动力输出链轮、塔飞轮、发条内钩轮轴、发条盒及位于发条盒内的发条，动力输入链轮通过链条与前述动力传递组件中的上条链轮相连，动力输出链轮的输出端通过辅助传动链条与设在后轮上的辅助飞轮相连，条合轮轴右侧端部设有一止动棘轮，发条盒外侧设有制动布摩擦片。