亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

一種增力自行車中的扭矩限位裝置制造方法

文檔序號:4074867閱讀:290來源:國知局
一種增力自行車中的扭矩限位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種增力自行車中的扭矩限位裝置,包括用于安裝前輪的前車架,以及用于安裝后輪的后車架,還包括內(nèi)含力矩轉(zhuǎn)換裝置的增力盤,前車架與增力盤固定連接,還設(shè)有鉸接在前車架與后車架之間的彈簧裝置,力矩轉(zhuǎn)換裝置包括轉(zhuǎn)動連接在增力盤中的齒弧架,所述后車架和齒弧架的固定軸連接;所述齒弧架上具有在齒弧架在轉(zhuǎn)動過程中,能夠與增力盤內(nèi)壁產(chǎn)生干涉的配合部。本實用新型的扭矩限位裝置,使得如果擺動幅度過大,齒弧架側(cè)壁會碰到增力盤的內(nèi)壁,即產(chǎn)生了干涉,也就是說,阻止了齒弧架在增力盤中的繼續(xù)按照此方向擺動,從而限定了前車架和后車架之間的變化幅度;與彈簧裝置配合在一起可以更好地限定前車架和后車架之間的變化幅度。
【專利說明】一種增力自行車中的扭矩限位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種自行車,更準(zhǔn)確地說,涉及一種增力自行車中的扭矩限位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,自行車以其經(jīng)濟、環(huán)保、便捷等優(yōu)點,已成為世界上應(yīng)用最廣泛的交通工具,技術(shù)人員也在不斷對其進(jìn)行改進(jìn)?,F(xiàn)有改進(jìn)方案中,一個重要方向就是將騎行過程中由于騎行人的姿勢變化或者道路的顛簸產(chǎn)生的重力變化轉(zhuǎn)化為力矩,并通過復(fù)雜的增力裝置,將力矩提供給自行車中軸,為自行車提供助力。
[0003]但重力變化是往復(fù)的,因而力矩方向也是往復(fù)的?,F(xiàn)有技術(shù)條件下,一般是利用棘輪等裝置,只能將一個方向的力矩作用于自行車,另一方向的力矩不起作用,因而只能間斷性地為自行車提供助力。而且,力矩轉(zhuǎn)換裝置作為附加在自行車上的裝置,需要盡量緊湊、輕巧,否則其自重將減弱甚至抵消助力效果。
[0004]在專利CN101683881B中,公開了一種力矩轉(zhuǎn)換器,能夠?qū)蓚€方向的力矩轉(zhuǎn)換為一個方向上的連續(xù)力矩輸出,但該裝置在力矩轉(zhuǎn)換過程中,內(nèi)、外齒弧均固定在齒弧架上,往復(fù)力矩只靠一個齒弧架傳遞,容易產(chǎn)生疲勞斷裂。并且為使外齒弧傳遞力矩穩(wěn)定,外齒弧與齒弧架之間必須具有較大的固定區(qū)域,使得齒弧架的長度較長,不利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊。
[0005]另一方面,現(xiàn)有技術(shù)中增力自行車的車架,其在實際的騎行過程中,會產(chǎn)生較大的顛簸幅度(上下擺動幅度),雖然會提升自行車的增力效果,但是會使騎行者感到明顯的不適;同時,該種結(jié)構(gòu)車架的連接強度也難于保證。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種增力自行車中的扭矩限位裝置,在保證自行車在騎行過程中的增力效果的同時,可降低其顛簸的幅度。
[0007]為了實現(xiàn)上述的目的,本實用新型的技術(shù)方案是:一種增力自行車中的扭矩限位裝置,包括用于安裝前輪的前車架,以及用于安裝后輪的后車架,還包括內(nèi)含力矩轉(zhuǎn)換裝置的增力盤,前車架與增力盤固定連接,還設(shè)有鉸接在前車架與后車架之間的彈簧裝置,所述力矩轉(zhuǎn)換裝置包括轉(zhuǎn)動連接在增力盤中的齒弧架,所述后車架和齒弧架的固定軸連接;所述齒弧架上具有在齒弧架在轉(zhuǎn)動過程中,能夠與增力盤內(nèi)壁產(chǎn)生干涉的配合部。
[0008]優(yōu)選的是,所述配合部為齒弧架側(cè)壁向外延伸出來的凸緣。
[0009]優(yōu)選的是,所述齒弧架呈一頭大、一頭小的扇形結(jié)構(gòu),配合部為齒弧架大頭端兩側(cè)的拐角。
[0010]優(yōu)選的是,所述彈簧裝置為螺旋形彈簧,兩端并緊磨平,制造材料為60Si2Mn或55Si2Mn,彈簧絲直徑為8mm_12.5mm,彈簧中徑為46mm,彈簧自由高度為100—180mm。
[0011]優(yōu)選的是,所述彈簧的有效圈數(shù)為3-6圈。
[0012]本實用新型的扭矩限位裝置,使得如果擺動幅度過大,齒弧架側(cè)壁會碰到增力盤的內(nèi)壁,即產(chǎn)生了干涉,也就是說,阻止了齒弧架在增力盤中的繼續(xù)按照此方向擺動,從而限定了前車架和后車架之間的變化幅度;與彈簧裝置配合在一起可以更好地限定前車架和后車架之間的變化幅度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1示出了本實用新型中車架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2示出了圖1中振幅控制桿及連接桿的連接示意圖。
[0015]圖3示出了圖1中后叉的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4示出了圖3中扭矩傳遞接頭的俯視圖。
[0017]圖5示出了圖4中B-B處的剖視圖。
[0018]圖6示出了扭矩傳遞接頭的另一種實施方式的示意圖。
[0019]圖7示出了圖1中部分部件的連接示意圖。
[0020]圖8示出了彈簧裝置的剖面圖。
[0021]圖9示出了車架的工作示意圖。
[0022]圖10示出了增力盤的主視圖。
[0023]圖11示出了圖10中A-A處的剖視圖。
[0024]圖12示出了圖11中I處的局部放大圖。
[0025]圖13示出了增力盤的另一種實施結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖14示出了傳遞軸組件和輸入軸組件的配合示意圖。
[0027]圖15示出了齒弧架、外齒弧、內(nèi)齒弧的配合示意圖。
[0028]圖16示出了中軸組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖17示出了本實用新型實施例中彈簧的示意圖。
[0030]圖18示出了齒弧架與增力盤的配合示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案、取得的技術(shù)效果易于理解,下面結(jié)合具體的附圖,對本實用新型的【具體實施方式】做進(jìn)一步說明。
[0032]參考圖1,本實用新型提供的一種增力自行車,包括和前輪、增力盤8具有連接關(guān)系的前車架,以及和后輪、增力盤8具有連接關(guān)系的后車架,還包括連接前車架、后車架的
彈簧裝置。
[0033]本實用新型增力自行車的增力裝置主要安裝在增力盤8中,參考圖10、圖11,增力盤8安裝在自行車車架上,替代傳統(tǒng)的五通。
[0034]圖10是增力盤的主視圖,其由前殼體811和后殼體820組成。前殼體811上具有兩個螺栓孔812,相應(yīng)地,后殼體820具有相對的兩個螺栓孔,增力裝置裝入前殼體811或者后殼體820后,將螺栓孔812內(nèi)插入螺栓,將兩個殼體連接組裝在一起形成增力盤8。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,前殼體811和后殼體820上可以根據(jù)實際需要設(shè)有多于兩個的螺栓孔12,使連接更為穩(wěn)固。前殼體811上具有軸孔813、814、815,用于圖11中示出的中軸組件822、傳遞軸組件823、輸入軸組件824的安裝。相應(yīng)地,后殼體820上具有相對的軸孔。為了配合各個軸的安裝,各軸孔813、814、815中均可安裝軸承座819。[0035]中軸組件822需要從增力盤8的兩端穿出,以便安裝自行車的鏈輪和腳蹬,同時,輸入軸組件824的一端或兩端也需要從增力盤8中穿出,以連接外部的力矩,故,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,前殼體811和后殼體820上應(yīng)當(dāng)至少具有軸孔815、813。而傳遞軸組件823的主要起到力矩轉(zhuǎn)換和傳遞作用,其可以采用本領(lǐng)域所熟知的結(jié)構(gòu)安裝在增力盤8中,例如可通過固定在增力盤側(cè)壁沉槽中的軸承安裝在增力盤8的內(nèi)腔中。
[0036]前殼體811的上端具有一車架連接部816,該車架連接部816上開有螺栓孔817,用于將增力盤8安裝到自行車的前車架上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解,車架連接部816可直接通過焊接等方式與車架固定在一起。采用螺栓的方式可以使得增力盤8的安裝和拆卸更為方便,亦便于其中所容納的增力裝置的維護,因此設(shè)置螺栓孔17顯然更具優(yōu)勢。車架連接部816上還可以設(shè)置定位孔818,其中能夠插入定位銷,使得前殼體811、后殼體820與增力裝置的組裝更為便捷。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,車架連接部816既能夠位于前殼體811上,也能夠位于后殼體820上,或者前殼體811和后殼體820上均具有車架連接部816。當(dāng)前殼體811和后殼體820上均具車架連接部816時,前殼體811和后殼體820的結(jié)構(gòu)大致對稱。該車架連接部816可以是增力盤8在此處區(qū)域的沉槽。
[0037]圖11是圖10中A-A處的剖視圖,圖中示出了所容納的增力裝置。前殼體811和后殼體820連接到一起后形成了一容納腔821,輸入軸組件824、傳遞軸組件823及自行車的中軸組件822,以及它們之間的各元件均被容納在其中。
[0038]圖12是圖11中示出的位置I處的局部放大圖。由圖可見,前殼體811與后殼體820之間的連接部分為相互交錯的凸緣,兩者連接后,凸緣互相吻合,良好地封閉了容納腔821,保護了其中的增力裝置。
[0039]圖13示意出了增力盤進(jìn)一步優(yōu)化的結(jié)構(gòu),至少在增力盤8的底部設(shè)有多個沿箱體厚度方向延伸的輪齒827。在增力盤8的底部增加齒形結(jié)構(gòu),使得當(dāng)其突然與地面(障礙物)碰撞后,只有當(dāng)輪齒827斷裂后才能有效接觸增力盤本體,從而能夠有效緩沖地面或障礙物對增力盤本體的沖擊力。
[0040]該增力盤8優(yōu)選為扁平的圓柱形,當(dāng)其與前車架連接后,基于一般自行車的結(jié)構(gòu),該增力盤8較為靠近后輪,離前輪的位置較遠(yuǎn),故以時鐘方向作為參考,所述增力盤8側(cè)壁上設(shè)置輪齒827的終點至少位于增力盤8本體上七點鐘位置,進(jìn)一步的,起點至多位于增力盤8本體上五點鐘的位置。
[0041]為了進(jìn)一步提高增力盤8的強度,所述增力盤8的端面上沿其圓周方向脹形有多個加強凸起828,該加強凸起828能夠有效增強增力盤的整體強度。
[0042]下面對本實用新型中的增力裝置進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0043]參考圖14、圖15,位于增力盤8中的輸入軸組件824和傳遞軸組件823的配合結(jié)構(gòu)如下:外齒弧8243和齒弧架8244固定在軸套8242上,軸套8242再通過焊接、過盈配合或者鍵槽連接等方式固定在力矩輸入軸8241上。
[0044]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解,將外齒弧8243和齒弧架8244固定在軸套8242上的目的是為了裝配方便,外齒弧8243和齒弧架8244還能夠直接固定至力矩輸入軸8241,而不需要軸套8242。齒弧架8244距離力矩輸入軸8241較遠(yuǎn)的一端固定有內(nèi)齒弧8235。
[0045]在本實施例中,內(nèi)齒弧8235是通過螺栓固定在齒弧架8244上的,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,內(nèi)齒弧8235同樣能夠通過焊接等方式固定在齒弧架8244上,或者與齒弧架8244通過鑄造一體成型。超越離合器8237、8239通過各自的內(nèi)環(huán)同向固定在傳遞軸8236上,超越離合器8237的外環(huán)固定有外環(huán)齒輪8238,超越離合器8239的外環(huán)固定有外環(huán)齒輪82310。在本實施例中,外環(huán)齒輪8238、82310是單獨加工的齒輪,固定裝配在超越離合器8237、8239上,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,外環(huán)齒輪8238、82310還能夠是具有外齒的超越離合器外環(huán)本身。在本文中,超越離合器同向的意思是,兩個超越離合器朝相同的方向傳遞力矩,例如,當(dāng)超越離合器8237的外環(huán)沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn)時,其內(nèi)環(huán)隨之同步旋轉(zhuǎn),反之則為空轉(zhuǎn),超越離合器8239亦然。超越離合器8237通過其外環(huán)齒輪8238與固定在齒弧架8244上的內(nèi)齒弧8235嚙合,超越離合器8239通過其外環(huán)齒輪82310與外齒弧8243嚙合。傳遞軸8236的力矩輸出端固定安裝有輸出齒輪82311,用于向外部輸出力矩,在本實施例中,向中軸組件822輸出力矩。優(yōu)選傳遞軸8236的力矩輸出端通過花鍵與中軸組件822配合,不僅裝配方便,而且傳遞力矩效果更好。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,傳遞軸8236的力矩輸出端還可以通過摩擦輪、或者線圈等電磁裝置向外輸出力矩。
[0046]在本實用新型的另一個實施例中,外齒弧8243可以固定在齒弧架8244上,齒弧架8244為一個扇形齒盤,其具有一個安裝孔。內(nèi)齒弧和外齒弧均固定在安裝孔的側(cè)壁上。內(nèi)齒弧8235位于安裝孔中遠(yuǎn)離力矩輸入軸8241的一端,外齒弧8243位于安裝孔中靠近力矩輸入軸8241的一端,內(nèi)齒弧8235和外齒弧8243所在的圓的圓心為同一個,即力矩輸入軸8241的中心,因此當(dāng)扇形齒盤隨著力矩輸入軸8241擺動旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)齒弧8235和外齒弧8243能夠連續(xù)工作。內(nèi)齒弧8235位于扇形齒盤的上半部,其嚙合超越離合器的外環(huán)齒輪。外齒弧8243位于扇形齒盤的下半部,其嚙合另一個超越離合器的外環(huán)齒輪。內(nèi)齒弧8235和外齒弧處于不同的平面內(nèi)(此處的平面指的是齒弧架在轉(zhuǎn)動時所掃過的平面),即可以看成內(nèi)齒弧和外齒弧相互錯開。超越離合器同向安裝,即它們向同一方向傳遞運動。
[0047]下面結(jié)合圖14和15,以超越離合器8237、8239的外環(huán)僅僅沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn)時,其內(nèi)環(huán)才會隨之同步旋轉(zhuǎn)為例,描述本實用新型的增力裝置的工作原理。
[0048]當(dāng)力矩輸入軸8241受到圖14中示出的力矩M1作用時,力矩輸入軸8241沿A。至A1的方向旋轉(zhuǎn),外齒弧8243和齒弧架8244隨之沿Atl至A1的方向旋轉(zhuǎn)。從圖14中可見,此時外齒弧8243帶動超越離合器8239的外環(huán)沿B1至B的方向旋轉(zhuǎn),此時,超越離合器8239的內(nèi)環(huán)不會隨之轉(zhuǎn)動,即不傳遞力矩,而此時固定在齒弧架8244上的內(nèi)齒弧8235帶動超越離合器8237的外環(huán)沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn),此時,超越離合器8237的內(nèi)環(huán)隨之旋轉(zhuǎn),從而驅(qū)動傳遞軸8236沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn)。
[0049]當(dāng)力矩輸入軸8241受到圖14中示出的力矩M2作用時,力矩輸入軸8241沿A1至A0的方向旋轉(zhuǎn),外齒弧8243和齒弧架8244隨之沿A1至Atl的方向旋轉(zhuǎn)。從圖14中可見,此時外齒弧8243帶動超越離合器8239的外環(huán)沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn),此時,超越離合器8239的內(nèi)環(huán)隨之旋轉(zhuǎn),從而驅(qū)動傳遞軸8236沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn)。從圖14、圖15中可見,此時內(nèi)齒弧8235帶動超越離合器8237的外環(huán)沿B1至B的方向旋轉(zhuǎn),此時,超越離合器8237的內(nèi)環(huán)不會隨之轉(zhuǎn)動,即不傳遞力矩。
[0050]因此,在力矩轉(zhuǎn)換過程中,外齒弧8243僅傳遞力矩M2,內(nèi)齒弧8235僅傳遞力矩M1,使得傳力更可靠。雖然力矩輸入軸8241受到的是乂12兩個不同方向的力矩,但傳遞軸8236最終均沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn),即輸出相同方向的力矩。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,當(dāng)需要傳遞軸8236始終沿B1至B方向旋轉(zhuǎn)時,只需要將超越離合器8237、8239同時換個方向安裝即可。為了更加清晰,圖14中示出的軸承、軸承座(未標(biāo)注)等非主要部件,在圖15中均被省略。
[0051 ] 圖16示出了中軸組件822的剖視圖,位于增力盤8中的中軸組件822,中軸8221插入長套筒8222內(nèi),與長套筒8222形成動配合。按照圖16中由左到右的順序,長套筒8222上按次序安裝有:軸承座8226、軸承8228、增力齒輪8223、軸擋圈8225。軸承座8226和軸承8228的主要作用是使中軸組件822轉(zhuǎn)動連接在增力盤8中。長套筒8222穿出增力盤的位置具有一連接盤82210結(jié)構(gòu),可用來安裝自行車的鏈輪8227。
[0052]鏈輪8227內(nèi)已安裝有棘輪或超越離合器(未示出),中軸8221的端頭的外螺紋和長套筒8222端頭連接盤82210的內(nèi)螺紋連接并固定。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,軸承座8226和/或軸承8228同樣能夠預(yù)先安裝在類似于自行車五通,或者其它容納中軸組件的裝置中,但預(yù)裝在中軸組件上,更有便于中軸組件的整體安裝,因此更具優(yōu)勢。同樣,鏈輪8227還能夠通過螺栓連接、鉚接、焊接等其它方式安裝在長套筒8222的連接盤上,但出于安裝、維修方便的目的,采用螺紋連接的方式顯然更具優(yōu)勢。在本實施例中,增力齒輪8223是通過平鍵8224安裝在長套筒8222上的,優(yōu)選平鍵8224為圓頭平鍵,使得增力齒輪8223的裝配更為方便。但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,增力齒輪還能夠通過焊接、花鍵等方式安裝到長套筒8222上。優(yōu)選軸擋圈8225具有內(nèi)螺紋,長套筒8222的右側(cè)具有外螺紋,使軸擋圈8225被擰至與增力齒輪8223緊貼的位置,對增力齒輪8223進(jìn)行軸向定位。當(dāng)然,軸擋圈8225同樣能夠被焊接在長套筒8222上。
[0053]在本實用新型的一個具體的實施方式中,參考圖11、圖14、圖16,傳遞軸組件823中的輸出齒輪82311與中軸組件822中的增力齒輪8223嚙合在一起。當(dāng)傳遞軸組件823的輸出齒輪82311驅(qū)動增力齒輪8223轉(zhuǎn)動時,即可通過帶動長套筒8222轉(zhuǎn)動,進(jìn)而帶動裝在長套筒8222連接盤上的鏈輪8227轉(zhuǎn)動,為自行車提供了 一個向前運動的力矩,從而驅(qū)動自行車前行,實現(xiàn)了增力的效果。即,不管力矩輸入軸8241受到的是乂方向還是M2方向的力矩,但傳遞軸8236最終均沿B至B1的方向旋轉(zhuǎn),即輸出相同方向的力矩,從而驅(qū)動鏈輪在同一個方向上的轉(zhuǎn)動。
[0054]當(dāng)人力騎行時,由于鏈輪8227內(nèi)已安裝有棘輪,從而限制了長套筒8222轉(zhuǎn)動方向,不會阻礙正常騎行。這種帶有棘輪結(jié)構(gòu)的鏈輪屬于現(xiàn)有的技術(shù),在此去其詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再贅述。
[0055]參考圖1、圖7、圖9,本實用新型中的車架包括前車架和后車架,所述前車架包括頭管1、前管2、立管3、橫梁7,后車架包括后叉6。
[0056]頭管I用于安裝自行車前叉,前叉穿過頭管1,下面安裝前輪,上面安裝車把等部件。頭管I固定連接在前管2的一端,立管3的上端用于安裝自行車座等部件,后叉6的后叉口用于安裝自行車后輪。前管2和立管3的自由端固定連接到了連接配合部80上,一般是采取焊接的方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,該連接配合部80可以是由前管2或者立管3彎曲形成,此時前管2和立管3直接固定連接,或者,連接配合部80也能夠是單獨的構(gòu)件,例如單獨的板型構(gòu)件或者管形構(gòu)件,前管2或者立管3分別焊接到連接配合部80上,但采用板型構(gòu)件作為連接段,更有利于圖自行車增力盤8的安裝,因此更具優(yōu)勢。雖然圖7中示出的連接配合部80為扇形,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,其可以是長方形或者其它合適的形狀。在實用新型的一個具體的實施方式中,增力盤8上的車架連接部816做成類似扇形的沉槽,連接配合部80可以是具有一個橫截面為U形槽并與車架連接部816相應(yīng)配合在一起的結(jié)構(gòu)。配合的時候,將增力盤上的車架連接部816卡入連接配合部80的U形槽口中,通過螺栓進(jìn)行固定,二者之間的形狀、尺寸相配。[0057]應(yīng)當(dāng)注意到,后叉6與連接配合部80之間并無連接關(guān)系,這使得后叉6的前端擁有更高的自由度。后叉6上具有一個凸耳,凸耳上開有通孔,用于活塞套筒組件40的鉸接,相應(yīng)地,立管3上也具有類似的用于鉸接活塞套筒組件另一端的凸耳41。當(dāng)然,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,在立管3或者后叉6上直接開通孔,同樣能夠鉸接活塞套筒組件40。在活塞套筒組件40上,安裝有本實用新型的彈簧4。彈簧4和活塞套筒組件40構(gòu)成了本實用新型中的彈簧裝置。
[0058]圖8示出了本實用新型的實施例中所采用的彈簧連接件,即圖7中的活塞套筒組件40,其上已經(jīng)安裝了彈簧4。套筒4051的內(nèi)部有深孔、外表有部分螺紋及與螺紋段連接的一個大螺母50511,套筒4051的下端具有一扁平的連接頭,活動連接在后叉6的凸耳上;活塞桿4052上伸入套筒5051深孔中的位置設(shè)有數(shù)個間隔的活塞,活塞桿4052的另一端鉸接在立管3的凸耳41上,而該數(shù)個活塞與套筒4051的深孔滑動配合?;钊麠U4052上還可設(shè)置一止擋盤40521。傳力彈簧4設(shè)置在套筒4051的大螺母50511和活塞桿4052的止擋盤40521之間,可旋轉(zhuǎn)大螺母50511在套筒4051上的位置來調(diào)節(jié)彈簧4的彈力,使彈簧4的彈力既可達(dá)到充分傳遞重力變化的作用,又可適應(yīng)不同體重的騎行人?;钊淄步M件40起到了連接、固定、導(dǎo)向和調(diào)整并限制最大壓縮行程的作用。雖然在本實施例中,彈簧連接件是以活塞套筒組件40為例示出的,但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象,彈簧連接件還能夠具有與一般減震自行車中減震器所采用的類似的構(gòu)造,或者其它合適的構(gòu)造。同時,彈簧4與彈簧連接件所組成的機構(gòu),同樣能夠像自行車減震器一樣,預(yù)先組合,并且根據(jù)騎行場地、騎行人的體重,選取不同彈簧圈數(shù)、不同預(yù)調(diào)彈力的組合進(jìn)行快速組裝,這在比賽時顯得尤為重要。
[0059]圖17示出了彈簧4的構(gòu)造和幾個主要參數(shù)。H為彈簧自由高度,d為彈簧絲直徑,D為彈簧中徑。圖中示出的彈簧4為典型的螺旋形狀,兩端并緊磨平,支撐圈數(shù)采用一般的1.5圈、2圈、2.5圈均可。一般,成年騎行人的體重應(yīng)當(dāng)在50kg至IOOkg之間,重力變化造成的傳力彈簧的工作行程應(yīng)當(dāng)在5-15mm之間。工作行程過大,說明彈簧過軟;工作行程過小,說明彈簧過硬,所產(chǎn)生的不利效果前文已經(jīng)進(jìn)行了描述。因此,本實用新型在進(jìn)行傳力彈簧設(shè)計時,是以上述體重、工作行程兩個參數(shù)為基礎(chǔ)的,綜合考慮顛簸時的加速度、安全系數(shù)等因素,要求彈簧的實際最大剛度范圍為42— 398N/mm。彈簧的制造材料一般為彈簧鋼,優(yōu)選采用60Si2Mn或55Si2Mn,經(jīng)過熱處理后能夠達(dá)到許用切應(yīng)力628Mpa左右、彎曲應(yīng)力785Mpa左右、切變模量78.5Mpa左右、彈性模量196Gpa左右的要求。雖然也能夠采用其它合金彈簧鋼,通過其它處理方式達(dá)到設(shè)計要求,但顯然采用60Si2Mn或55Si2Mn更具經(jīng)濟優(yōu)勢。而選擇彈簧絲直徑d為8mm-12.5mm、彈簧中徑D為46mm、彈簧自由高度H為IOO--1SOmm時,能很好地滿足設(shè)計要求。優(yōu)選彈簧有效圈數(shù)為3_6圈。彈簧4經(jīng)表面磷化處理后,防銹、防腐的性能更好。
[0060]參考圖1、圖7、圖9,后叉6的前端為扭矩傳遞接頭62,中間為縱梁部分61,后端為后叉口 63。扭矩傳遞接頭62用于與圖9中示出的增力盤8配合,傳遞扭矩。后叉口 63用于安裝自行車后輪。彈簧將重力變化傳遞至擺桿式后叉6上,并因此在擺桿式后叉6上產(chǎn)生扭矩,擺桿式后叉6通過扭矩傳遞接頭62將扭矩傳遞給增力盤的4中的力矩輸入軸8241。
[0061]圖4示出了扭矩傳遞接頭62的具體結(jié)構(gòu)。從圖中可見,整個結(jié)構(gòu)大致關(guān)于軸線A-A對稱,包括扭矩傳遞接頭本體6232。兩個限位段6231從扭矩傳遞接頭本體6232的一側(cè)伸出,兩個限位段6231及扭矩傳遞接頭本體6232形成了 U形叉口,每個限位段6231的末端具有開口朝下的U形槽62311,用于咬合力矩輸入軸8241。扭矩傳遞接頭本體6232上具有凸耳62321,如圖5所示,凸耳62321開有螺栓孔62323,用于和彈簧裝置鉸接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠想象,凸耳62321同樣能夠位于縱梁部分61,不影響傳力效果,但從維修的方便性考慮,凸耳62321位于扭矩傳遞接頭62上顯然更具優(yōu)勢。扭矩傳遞接頭本體6232上還具有多個通孔62322,作為減重孔,進(jìn)一步節(jié)省了材料,減輕了重量。連接部分6233為從扭矩傳遞接頭本體6232的另一側(cè)伸出,通過焊接、螺栓連接、鉚接等方式連接到縱梁部分61上,優(yōu)選通過焊接方式連接。限位段6231、扭矩傳遞接頭本體6232和連接部分6233形成“工”字形狀,優(yōu)選由鋁合金材料,例如YZAlSil2Cu2,壓鑄成型,以具備一定強度,能夠承受往復(fù)扭矩。為了提高扭矩傳遞接頭62的結(jié)構(gòu)強度,在限位段6231與扭矩傳遞接頭本體6232上還設(shè)計了加強肋62324。
[0062]圖5是圖4中B-B處的剖視圖。限位段6231上U形槽62311的兩側(cè)向下延伸形成凸緣,凸緣上具有通孔62312,兩個限位段6231形成的U形槽62311咬合住力矩輸入軸8241后,在通孔62312中安裝螺栓,將力矩輸入軸8241鎖死在U形槽62311中。
[0063]圖6示出了本實用新型扭矩傳遞接頭的另一種實施方式。在此實施例中,U形槽62311中嵌入了叉口嵌入件625。由于U形槽62311咬合力矩輸入軸8241以向其傳遞扭矩,因此其咬合面經(jīng)常受力,需要更高的硬度,以降低U形槽62311變形、磨損風(fēng)險。叉口嵌入件625由鋼質(zhì)材料制造,優(yōu)選由Q235鋼制造,經(jīng)過表面磷化處理后,能夠進(jìn)一步提高其硬度。優(yōu)選叉口嵌入件625的外部具有多個齒,以提高其與U形槽62311嵌合的穩(wěn)固性。
[0064]本實用新型中的力矩輸入軸8241上與U形槽62311鎖合的位置可以做成矩形體,以便和U形槽62311配合,防止力矩輸入軸8241在扭矩傳遞接頭62的U形槽62311中打滑。
[0065]圖9是本實用新型的實施例的自行車架的工作示意圖,其中以虛線示意性示出了自行車后輪11,同時增力盤8被安裝在連接配合部80上。在路面顛簸或者騎行人姿勢變化的情況下,彈簧4上拉或者下壓,并對后叉6施力,后輪11的軸距離地面的高度基本保持不變,因此后叉6能夠以后輪11的軸為樞軸上下擺動,將垂直方向上產(chǎn)生的重力變化轉(zhuǎn)化為扭轉(zhuǎn)力,通過其扭矩傳遞接頭62,傳遞給增力盤中的力矩輸入軸8241,經(jīng)過中間軸組件822傳遞給中軸組件822中的鏈輪8227,從而推動后輪前行。于是,就將路面顛簸或者騎行人姿勢的變化轉(zhuǎn)化為自行車前進(jìn)的輔助動力。本實用新型中的彈簧裝置不但起到復(fù)位的作用。其和自行車架傳遞的彈力能夠達(dá)到騎行人體重的兩倍以上。
[0066]本實用新型中的車架,安裝有前輪的前車架和增力盤本體固定連接,后車架安裝后輪后和增力盤8中的力矩輸入軸8241固定,在騎行時,由于路面顛簸或騎行姿勢的變化,后車架與前車架之間會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動的力矩,通過彈簧裝置不但可以緩沖該變化,還可以起到復(fù)位的作用。這樣結(jié)構(gòu)的車架,使得連接的強度較低,特別是在自行車轉(zhuǎn)彎的時候,會造成增力盤與后車架連接處的損壞,而且通過彈簧裝置較難控制后車架與前車架之間的變化幅度(也可以看成是振動幅度)。
[0067]于是,在本實用新型的另一個較佳的實施例中,增加了振幅控制桿5,參考圖1、圖2,立管3上鉸接一連接桿9,具體地將,立管3的側(cè)壁上固定一安裝支架9,也可以看成一是安裝凸耳,連接桿9鉸接在該安裝支架9或安裝凸耳上,振幅控制桿5的一端鉸接在后叉6上,另一端鉸接在連接桿9的自由端頭。當(dāng)后車架與前車架的相對位置發(fā)生變化時(即產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動力矩時),振幅控制桿5與連接桿9之間的安裝角度,允許振幅控制桿5推動連接桿9發(fā)生轉(zhuǎn)動,此時,轉(zhuǎn)動點有三個,分別為振幅控制桿5與后叉6的連接處、振幅控制桿5與連接桿9的連接處、連接桿9與立管3的連接處。通過這三個連接處的轉(zhuǎn)動,使得振幅控制桿5可以控制后車架與前車架之間的變化幅度,提升了騎行者的舒適度,同時也加強了后車架與前車架之間的連接強度。
[0068]上述的振幅控制桿5也可以鉸接的后輪的軸上,安裝支架9也可以固定在前管2或橫梁7上。本實用新型中的車架,立管3和前管2的下端共同固定在增力盤8上,后叉6與增力盤8中的力矩輸入軸8241咬合,振幅控制桿5的一端鉸接在后叉上,另一端鉸接在前車架上,立管3、前管2、后叉6、振幅控制桿5形成車架的四桿結(jié)構(gòu),與增力盤一起,保證了該自行車良好增力效果的同時,使得該車架具有較高的連接強度,同時也控制了制造的成本。
[0069]本實用新型還提供了另外一種控制前車架和后車架之間變化幅度的結(jié)構(gòu),在一個具體的實施中,提供了一種扭矩限位裝置,參考圖10和圖15,增力盤為一扁平的圓柱形結(jié)構(gòu),而齒弧架8244呈扇形結(jié)構(gòu),其安裝內(nèi)齒弧8235的一側(cè)為該扇形結(jié)構(gòu)的弧。將其安裝在增力盤8中后,力矩輸入軸8241帶動齒弧架8244在增力盤8中上下擺動,參考圖18,如果擺動幅度過大,齒弧架8244端頭的兩側(cè)會碰到增力盤8的內(nèi)壁,即在圖18中所示意處的C處區(qū)域發(fā)生干涉,也就是說,阻止了齒弧架8244在增力盤8中的繼續(xù)按照此方向擺動,從而限定了前車架和后車架之間的變化幅度。
[0070]該扭矩限位裝置可以和彈簧裝置配合使用,共同限定車架之間的變化幅度,也可以和振幅控制桿一起配合使用。
[0071]在本實用新型的另一個實施方式中,可以在齒弧架8244的側(cè)壁設(shè)置伸出的凸緣,當(dāng)轉(zhuǎn)動齒弧架8244至一定角度時,該凸緣與增力盤的側(cè)壁發(fā)生干涉,從而阻止齒弧架8244的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,同樣實現(xiàn)了扭矩的限位作用。
[0072]本實用新型已通過優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了詳盡的說明。然而,通過對前文的研讀,對各實施方式的變化和增加也是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所顯而易見的。 申請人:的意圖是所有這些變化和增加都落在了本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍中。
[0073]相似的編號通篇指代相似的元件。為清晰起見,在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特征放大的情況。
[0074]本文中使用的術(shù)語僅為對具體的實施例加以說明,其并非意在對本實用新型進(jìn)行限制。除非另有定義,本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)均與本實用新型所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的理解相同。
【權(quán)利要求】
1.一種增力自行車中的扭矩限位裝置,包括用于安裝前輪的前車架,以及用于安裝后輪的后車架,還包括內(nèi)含力矩轉(zhuǎn)換裝置的增力盤,前車架與增力盤固定連接,還設(shè)有鉸接在前車架與后車架之間的彈簧裝置,其特征在于:所述力矩轉(zhuǎn)換裝置包括轉(zhuǎn)動連接在增力盤中的齒弧架,所述后車架和齒弧架的固定軸連接;所述齒弧架上具有在齒弧架在轉(zhuǎn)動過程中,能夠與增力盤內(nèi)壁產(chǎn)生干涉的配合部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩限位裝置,其特征在于:所述配合部為齒弧架側(cè)壁向外延伸出來的凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩限位裝置,其特征在于:所述齒弧架呈一頭大、一頭小的扇形結(jié)構(gòu),配合部為齒弧架大頭端兩側(cè)的拐角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩限位裝置,其特征在于:所述彈簧裝置為螺旋形彈簧,兩端并緊磨平,制造材料為60Si2Mn或55Si2Mn,彈簧絲直徑為8mm_12.5mm,彈簧中徑為46mm,彈簧自由高度為100—180mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩限位裝置,其特征在于:所述彈簧的有效圈數(shù)為3-6圈。
【文檔編號】B62M1/10GK203473166SQ201320491175
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】栗運嶺, 趙勝樂 申請人:栗運嶺
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1