專利名稱：具有輔助發(fā)動機的自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有輔助發(fā)動機的自行車，它包括一個通過軸承和車架連接的踏板曲軸，以及一個連接在車架上的行走驅(qū)動發(fā)動機，根據(jù)作用在踏板曲軸上的踏板力的不同，調(diào)節(jié)用于發(fā)動機汽化器的節(jié)流閥的開度。
上面所述具有輔助發(fā)動機的自行車的普通結(jié)構(gòu)將在下面描述。
前輪和后輪通過軸承支撐自行車的車架。踏板曲軸通過軸承和車架轉(zhuǎn)動連接，踏板曲軸的兩個軸端分別具有伸出的曲柄臂。曲柄臂沿踏板曲軸的徑向向外伸出，并且兩個曲柄臂的方向相反。曲柄臂的伸出端通過軸承支撐踏板。根據(jù)作用到踏板或踏板曲軸上的踏板力，踏板曲軸轉(zhuǎn)動。發(fā)動機支撐在車架上用于驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。汽化器用于向發(fā)動機提供混合物。
踏板力和發(fā)動機的動力相結(jié)合，并且傳遞到后輪，這樣一來，可以使騎自行車的人減輕體力的耗費。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，手緊握自行車的把手，通過對把手的扭轉(zhuǎn)操作，改變節(jié)流閥的開度，從而對發(fā)動機的動力進行調(diào)節(jié)。但是，對一般騎自行車的人不需要這種操作，而且這種操作非常麻煩對那些沒有騎摩托車經(jīng)驗的人更是如此。
因此，需要采用一種連接裝置，把踏板曲軸和汽化器的節(jié)流閥連在一起，這樣一來，節(jié)流閥的開度隨著踏板力的增減而增大或減小，這就是說，不用操作自行車的把手，隨著踏板力的增大或減小，發(fā)動機的動力可以增大或減小。
但是，這種結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致下面困難。
首先，在踏板轉(zhuǎn)動的上死點和下死點中部，轉(zhuǎn)動中心的前面，踏板力變?yōu)樽畲?，在踏板從下死點向上死點轉(zhuǎn)動時，踏板力幾乎為零。這就是說，踏板曲軸每轉(zhuǎn)半圈，踏板力就循環(huán)增加和減小一次。其結(jié)果是，踏板曲軸每轉(zhuǎn)半圈，節(jié)流閥的開度就循環(huán)增大和減小一次，在踏板曲軸轉(zhuǎn)半圈過程中，發(fā)動機的動力是變化的。這樣，自行車的運轉(zhuǎn)是不平穩(wěn)地，而且騎乘自行車的人感覺不舒服。
其次，通過對制動裝置的人工操作，當(dāng)自行車停住并且和車輪一起被制動時，有可能出現(xiàn)一種情況，即一只腳踩在踏板上，而且踏板力不知不覺地作用在踏板上。如果上面所述的結(jié)構(gòu)發(fā)生這種情況，踏板力導(dǎo)致節(jié)流閥打開，使發(fā)動機產(chǎn)生不需要和不希望得到的動力。
針對上面所描述的情況，本發(fā)明的一個目的是使發(fā)動機輔助的自行車的運轉(zhuǎn)操作更為方便。
本發(fā)明的另一個目的是使騎乘自行車的人感覺舒服，而且當(dāng)自行車停住時，自行車的運轉(zhuǎn)操作更為方便時，不會由發(fā)動機產(chǎn)生不需要的動力。
達到上面所述目的的發(fā)動機輔助的自行車將在下面進行描述。
權(quán)利要求1所述的發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)，它包括通過軸承支撐在車架(2)上的一個前輪(4)和一個后輪(7)；通過軸承和車架(2)轉(zhuǎn)動連接的踏板曲軸(24)，根據(jù)作用在踏板曲軸(24)上的踏板力(A)，踏板曲軸(24)可以轉(zhuǎn)動；支撐在車架(2)上的用于驅(qū)動車輪(4，7)的一個發(fā)動機(12)；能夠向發(fā)動機(12)提供混合物(38)的一個汽化器(31)；連接裝置(53)，它把汽化器(31)上的節(jié)流閥(36)和踏板曲軸(24)相連，根據(jù)踏板力(A)的增加/減小，使節(jié)流閥的開度增大/減?。婚_度減小限制裝置(63)，它用于限制由踏板力(A)的減小而引起的節(jié)流閥(36)開度的減小。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)，除了權(quán)利要求1的裝置，它還包括加力裝置(37)，它用于阻止節(jié)流閥(36)，從而使節(jié)流閥(36)的開度減??；制動裝置(16)，用于制動車輪(4，7)；制動檢測裝置(76)，用于檢測制動裝置(16)的操作；以及連接取消裝置(78)，它根據(jù)來自制動檢測裝置(76)的檢測信號，取消由連接裝置(53)對節(jié)流閥(36)和踏板曲軸(24)的連接。
下面參照附圖將對本發(fā)明的具體實施例進行描述。
圖2顯示了一種具有輔助發(fā)動機的自行車(1)，該自行車沿箭頭(Fr)所指方向運動。
可操縱前叉(3)通過軸承支撐在自行車(1)的車架(2)的前端。前輪(4)通過軸承和前叉(3)的底端轉(zhuǎn)動連接。把手(5)固定在前叉(3)的頂端。后輪(7)通過軸承和車架(2)的后端轉(zhuǎn)動連接。一個車座(8)固定在車架(2)縱向的中間部分以便騎車人乘坐。
驅(qū)動裝置可以使自行車(1)沿路面(9)運動。驅(qū)動裝置具有一個由騎車人的體力來操縱的人力裝置(11)，一個由車架(2)支撐的(內(nèi)燃機)發(fā)動機(12)，以及一個合成力裝置(13)，該裝置(13)把人力裝置(11)的動力和發(fā)動機(12)的動力結(jié)合起來，并且輸出合力。通過主傳遞裝置或動力傳遞裝置(14)，合成力裝置(13)輸出的合力傳遞到后輪(7)，使之在路面(9)上轉(zhuǎn)動，并且使自行車(1)沿路面(9)運動。
一個手操作制動裝置(16)用于制動前輪(4)和后輪(7)。制動裝置(16)具有下述結(jié)構(gòu)在兩個把手(5)上各有一個操作桿(17)，在前輪(4)和后輪(7)附近分別具有卡鉗式制動器或制動總成(18，19)，以及傳動索(20)，該傳動索(20)用于將制動總成(18，19)和操作桿(17)分別相連。當(dāng)通過手操作縱操作桿(17)進行制動時，人力傳遞給制動后輪(4，7)的制動總成(18，19)。
參見

圖1至圖3，人力裝置(11)具有一個支撐在車架(2)上的鑄造腔(23)。腔(23)通過軸承支撐踏板曲軸(24)。踏板曲軸(24)通過軸承被支撐可以沿相對于腔(23)橫向伸出的軸(25)自由轉(zhuǎn)動。
踏板曲軸(24)的兩端分別固定在曲軸臂(27)上，曲柄臂(27)沿踏板曲軸(24)的徑向向外伸出，并且兩個曲柄臂(27)的方向相反。兩個踏板(28)通過軸承分別連接在曲柄臂(27)的伸出端。
通常，當(dāng)在軸(25)的前方，踏板(28)由上死點轉(zhuǎn)至下死點時，坐在車座(8)上的騎車人向踏板(28)施加一個踏板力(A)。踏板力(A)在運動的中間部分達到一個最大值(如圖2虛線所示)。在軸(25)的后方，當(dāng)踏板(28)由下死點轉(zhuǎn)至上死點時，踏板力(A)幾乎為零。
當(dāng)踏板力(A)交替地重復(fù)作用在左右踏板上時(28)，踏板(28)繞軸(25)沿正向(B)轉(zhuǎn)動。隨著踏板(28)的轉(zhuǎn)動，踏板曲軸(24)通過曲柄臂(27)繞軸(25)沿正向(B)轉(zhuǎn)動。
發(fā)動機(12)是一個風(fēng)冷卻、預(yù)壓型的兩缸發(fā)動機，其進氣口和汽化器(31)連接，汽化器(31)和空氣凈化器(32)相連。一個排氣消聲器(33)和出氣口相連接。汽化器(31)具有一個燃料箱(34)，用于向汽化器(31)提供燃料。
汽化器(31)具有節(jié)流閥(36)，用于打開和關(guān)閉汽化器(31)的進氣通路(35)。一個彈簧或驅(qū)動裝置(37)利用彈性迫使節(jié)流閥(36)關(guān)閉進氣通路(35)。當(dāng)節(jié)流閥(36)沒有工作時，加力裝置(37)使節(jié)流閥(36)把進氣通路(35)幾乎完全關(guān)閉，如圖1實線所示。
當(dāng)節(jié)流閥(36)克服加力裝置(37)的彈力，使進氣通路(35)的開度增大時，進入發(fā)動機(12)的空氣和燃料的混合物的總量增加，并且由發(fā)動機(12)輸出的經(jīng)過曲軸(39)的動力增加。
參見圖3，合成力裝置(13)具有位于腔(23)內(nèi)的一個行星齒輪裝置(42)或速度增加裝置。行星齒輪裝置包括一個太陽輪(43)和一個內(nèi)齒輪(44)，它們支撐在曲軸(24)上，繞曲軸(24)的軸(25)作行星運動，一個支架(46)通過一個單向離合器(45)支撐在曲軸(24)上，以及許多小齒輪(47)，小齒輪(47)支撐在支架(46)上，和太陽輪(43)以及內(nèi)齒輪(44)嚙合。小齒輪(47)繞它們各自的軸轉(zhuǎn)動。
合成力軸(48)由腔(23)支撐，以便能繞軸(25)轉(zhuǎn)動。內(nèi)齒輪(44)和合成力軸(48)相連并且作為一個整體轉(zhuǎn)動。通過動力傳遞裝置(14)，合成力軸(48)和后輪(7)相連。
只有當(dāng)單向離合器(45)繞正向(B)轉(zhuǎn)動時，單向離合器(45)才把曲軸(24)的動力傳遞給支架(46)。這樣一來，帶有小齒輪(47)的支架(46)繞軸(25)沿正向(B)轉(zhuǎn)動。另一方面，單向離合器(45)可以阻止動力由發(fā)動機(12)傳至踏板曲軸(24)。
發(fā)動機(12)的曲軸(39)具有把內(nèi)齒輪(44)和合成力軸(48)連接在一起的動力傳遞裝置(49)。動力傳遞裝置(49)包括錐齒輪(49a)，它和內(nèi)齒輪(44)以及合成力軸(48)鉚接在一起，并和這些元件一起轉(zhuǎn)動；由腔(23)支撐，并且和錐齒輪(49a)相嚙合的一錐齒輪(49b)；一個位于曲軸(39)和錐齒輪(49b)之間的離心式離合器(49c)；一個屬速度減小類型的行星齒輪裝置(49d)以及另一個單向離合器(49e)。
當(dāng)發(fā)動機(12)工作，并且曲軸(39)的轉(zhuǎn)速超出一個規(guī)定值(怠速)時，處于脫離狀態(tài)的離心式離合器(49c)自動連接，通過離心式離合器(49c)，行星齒輪裝置(49d)，單向離合器(49e)，錐齒輪(49b)以及錐齒輪(49a)把發(fā)動機的動力傳遞給內(nèi)齒輪(44)和合成力軸(48)，這樣一來，內(nèi)齒輪(44)和合成力軸(48)繞軸(25)沿正向(B)轉(zhuǎn)動。在發(fā)動機(12)發(fā)生故障時，單向離合器(49e)阻止力由踏板曲軸(24)傳遞給發(fā)動機(12)。
轉(zhuǎn)動限制裝置(50)用于限制太陽輪(43)繞軸(25)沿正向(B)自由轉(zhuǎn)動。
通過蹬人力裝置(11)的踏板(28)，當(dāng)踏板力(A)依次重復(fù)地作用到踏板曲軸(24)上，并且發(fā)動機(12)工作時，從人力裝置(11)上的踏板曲軸(24)傳至內(nèi)齒輪(44)的動力和從發(fā)動機(12)傳至錐齒輪(49a)的動力在合成力軸(48)上合并成″合力″，該合力通過動力傳遞裝置(14)傳遞給后輪(7)，從而使得自行車(1)在路面(9)上行駛。
如圖1至圖3所示，連接裝置(53)用于把踏板曲軸(24)和汽化器(31)的節(jié)流閥(36)連接在一起。
連接裝置(53)包括轉(zhuǎn)動限制裝置(50)，該轉(zhuǎn)動限制裝置(50)在車架(2)側(cè)面，具有一個擺臂(55)，該擺臂(55)通過支承軸(54)支撐在腔(23)上。為了限制太陽輪(43)沿正常方向(B)轉(zhuǎn)動，擺臂(55)的一端通過加力裝置(57)或一個彈簧和太陽輪(43)的一部分壓力接觸。
擺臂(55)的另一端(58)通過一條鋼索(59)和節(jié)流閥(36)連接在一起。鋼索(59)通過一包皮(60)沿其縱向可相對于包皮(60)滑動。包皮(60)的一端和腔(23)連接，其另一端和汽化器(31)相連。
當(dāng)自行車在行駛，而且踏板(28)達到上下死點時，如圖2所示，踏板力(A)幾乎為零。因此，太陽輪(43)沿正轉(zhuǎn)動方向(B)的反向通過擺臂(55)的另一端，太陽輪(43)反向轉(zhuǎn)動并且回到初始位置。在這里，擺臂(55)的另一端沒有克服驅(qū)動裝置(37)拉動鋼索(59)。因此擺臂55處于一種″自由拉伸狀態(tài)″，如圖1實線所示。
當(dāng)擺臂55處于″自由拉伸狀態(tài)″時，擺臂(55)的另一端不能通過鋼索(55)拉動節(jié)流閥(36)，節(jié)流閥(36)的開度隨加力裝置(37)的驅(qū)動力的減小而減小，如圖1實線以及圖5點(C)所示。
隨著踏板(28)從上死點向下轉(zhuǎn)至中間部分時，作用到踏板(28)的踏板力(A)逐漸增大，太陽輪(43)如圖1虛線所示，沿正向(B)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動量和克服兩個加力裝置(37，57)的阻力的踏板力(A)的大小成正比。其結(jié)果是，太陽輪(43)推動擺臂(55)擺動。這里，擺臂(55)的另一端(58)如圖1虛線所示處于″拉伸狀態(tài)″。
當(dāng)擺臂(55)處于″拉伸狀態(tài)″時，擺臂(55)的另一端(58)通過鋼索(59)拉動節(jié)流閥(36)，從而增加節(jié)流閥的開度，其開度量和踏板力(A)成正比，如圖1虛線以及圖5實線部分所示。
在從踏板行程的中間部分到下死點之間，當(dāng)騎車人不停的蹬踏板(28)時，踏板力逐漸減小，擺臂(55)接近″自由拉伸狀態(tài)″，而且隨著加力裝置(37)的作用力對節(jié)流閥(36)的阻止，節(jié)流閥的開度減小，并返回最初的位置，如圖5點(C)所示。
這就是說，節(jié)流閥(36)的開度幾乎自動調(diào)節(jié)從而增大或減小，其開度的增減和踏板力(A)的增加或減小成正比，從而使騎自行車的人所耗費的體力減小。同時，根據(jù)踏板曲軸(24)的運作，發(fā)動機(12)自動調(diào)節(jié)其工作。
如圖1至圖4所示，一種開度減小限制裝置(63)用于限制和在踏板(28)上的踏板力(A)的減小相關(guān)的節(jié)流閥(36)開度的減小。
如圖4所示的開度減小限制裝置(63)有一個固定到腔(23)上的氣缸(64)，該氣缸(64)位于車架(2)的一側(cè)。一個可沿軸向滑動的活塞(65)插入氣缸(64)。活塞桿(66)和由氣缸(64)內(nèi)伸出的活塞(65)相連接。由氣缸(64)內(nèi)的活塞(65)確定的兩個室(67，68)內(nèi)充滿油。
活塞(65)具有一個較大直徑的孔(70)和一個較小直徑的孔(71)，這兩個孔用于連通兩個室(67，68)內(nèi)的液體。在室(67)一側(cè)具有一個簧片閥(72)，該閥(72)用于打開和關(guān)閉較大直徑孔(70)。一個彈簧作用到活塞(65)上，其彈力使活塞桿(66)從氣缸(64)內(nèi)伸出。
通過彈簧(73)的作用力，活塞桿(66)的突出端和太陽輪(43)相接觸，從而沿正向(B)推動太陽輪(43)。
如圖1和圖4的實線所示，當(dāng)踏板(28)上的踏板力(A)為零，而且由于上述加力裝置(57)的作用力，太陽輪(43)反向轉(zhuǎn)動而位于初始位置時，活塞桿(66)緊壓氣缸(64)內(nèi)的彈簧(73)而進入氣缸(64)內(nèi)，這使得室(67)的容積變小。在這里，隨著活塞(65)和氣缸(64)內(nèi)的擋塊(74)相接觸，太陽輪(43)被阻止反向運動，以防超出實線所示的初始位置。
當(dāng)踏板(28)上的踏板力(A)由上述狀態(tài)開始增加時，太陽輪(43)沿圖1和圖4虛線所示，繞正向(B)轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動程度和踏板力(A)成正比。隨著這種轉(zhuǎn)動，在彈簧(73)的推力作用下，活塞桿(66)由氣缸(64)伸出。這種狀態(tài)對應(yīng)于圖5所示曲線的D部分。
當(dāng)活塞桿(66)伸出時，活塞(65)在氣缸(64)內(nèi)滑移，從而使得室(67)的容積增大。在這里，由于一個室(67)和另一個室(68)具有不同的壓力，簧片閥會自動打開較大直徑的孔(70)。這將導(dǎo)致室(68)內(nèi)的油液通過較大直徑的孔(70)平緩地流入室(67)。因此，活塞(65)平滑地移動。這就是說，活塞(65)和活塞桿(66)迅速地隨太陽輪(43)沿正向(B)轉(zhuǎn)動。
當(dāng)作用在踏板(28)上的踏板力(A)隨上面所述狀態(tài)減小時，加力裝置(57)使太陽輪(43)反向轉(zhuǎn)動，如圖1和圖4實線所示，而且太陽輪(43)把活塞桿(66)推進氣缸(64)。
此時，活塞(65)在氣缸(64)內(nèi)滑動，從而使室(67)的容積減小。兩室(67，68)壓力的不同將自動關(guān)閉較大直徑的孔(70)，而且室(67)內(nèi)的油只能通過較小直徑的孔(71)流入室(68)。
由于較小直徑孔(71)的直徑很小，因此流過較小直徑孔(71)的油液的流動阻力很大。從而限制活塞(65)的滑動。因此，太陽輪(43)的反向轉(zhuǎn)動受到限制。即太陽輪(43)反向轉(zhuǎn)動的速度比正向(B)轉(zhuǎn)動的速度低。所以，通過擺臂(55)和鋼索(59)，把節(jié)流閥(36)開度的減小和太陽輪(43)的轉(zhuǎn)動相連也受到限制。這就是說，由作用到踏板(28)上的踏板力(A)的減小而導(dǎo)致的節(jié)流閥(36)開度的減小受到限制。因此，如圖5虛線所示，節(jié)流閥(36)開度減小的速度比其開度增加的速度低。
參見圖6，當(dāng)自行車(1)行駛時，騎車人不停地蹬左右踏板(28)，以向踏板(28)施加踏板力(A)。擺臂(55)的搖擺程度和踏板力(A)的大小成正比，從而改變節(jié)流閥(36)的開度，以及由發(fā)動機(12)輸出的動力。
當(dāng)騎車人依次蹬左右踏板(28)時，傳至踏板曲軸(24)的踏板力(A)重復(fù)增加或減小，當(dāng)踏板力減小時，開度減小限制裝置(63)使節(jié)流閥(36)開度的減小受限制，而且當(dāng)踏板力(A)減小時，發(fā)動機(12)動力的減小受到限制。另一方面，″合力″的減小也受到限制，如圖6點劃線所示。
在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)踏板力(A)變小時，節(jié)流閥(36)的開度也相應(yīng)減小。因此，當(dāng)發(fā)動機(12)的動力突然減小時，″合力″也立即減小。然而在本實施例中，自行車(1)的突然運動被阻止，從而使騎乘人在自行車(1)上感覺舒服。
參見圖1、2以及圖7至圖9，自行車(1)具有一個動力源或一組電池(75)。制動檢測裝置(76)用于檢測制動裝置(16)的工作。當(dāng)至少一個操作桿(17)被操縱時，制動檢測裝置(76)打開，并輸出一個檢測信號。
連接取消裝置(78)用于取消由連接裝置(53)對節(jié)流閥(36)的連接。
下面將描述連接取消裝置(78)。
參見圖7的第一個圖，鋼索(59)和包皮(60)在它們的中部被隔開，連接取消裝置(78)位于隔開端(59a)和(60a)之間。連接取消裝置(78)包括一個缸體(80)，其兩軸端分別和包皮(60)的兩個隔開端(60a)相連接。
一個可移動裝置(82)位于連接取消裝置(78)內(nèi)，這可沿軸向滑動?？梢蒲b置(82)包括一個可動缸體(83)，一個可由缸體(83)一端伸出或縮回的桿狀伸出件(84)，一個支撐在可動缸體(83)上的電機(85)，該電機(85)可沿正向和反向轉(zhuǎn)動，以及一個螺桿千斤頂(86)，它將伸出件(84)和電機(85)的輸出軸連在一起。鋼索(59)隔開端(59a，59a)的一端(59a)和可動缸體(83)的另一端相連，其另一端(59a)和伸出件(84)的伸出端屬可脫地限位連接。
當(dāng)電機(85)正向(E)轉(zhuǎn)動時，螺桿千斤頂(86)驅(qū)動伸出件(84)向可動缸體(83)內(nèi)移動，如圖7第一個圖的實線所示，而且鋼索(59)的隔開端(59a)和伸出件(84)的伸出端限位連接。即伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″。當(dāng)伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″時，連接裝置(53)把踏板曲軸(24)和節(jié)流閥(36)連在一起，從而調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，這一狀態(tài)和上述擺臂(55)的″拉伸狀態(tài)″相對應(yīng)。
當(dāng)電機(85)反向(F)轉(zhuǎn)動時，螺桿千斤頂(86)使伸出件(84)從可動缸體(83)內(nèi)伸出，如圖7第一個圖的虛線所示，同時鋼索(59)的隔開端(59a)和伸出件(84)的伸出端的連接解除。即伸出件(84)處于″脫開″狀態(tài)。當(dāng)伸出件(84)處于″脫開″狀態(tài)時，不論擺臂(55)處于″拉伸狀態(tài)″或″自由拉伸狀態(tài)″，節(jié)流閥(36)和踏板曲軸(24)都解除連接，而且節(jié)流閥(36)幾乎關(guān)閉，并且受加力裝置(37)的作用力的制約。
連接取消裝置(78)具有第一開關(guān)(88)和第二開關(guān)(89)。當(dāng)伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″時，第一開關(guān)(88)開閉，當(dāng)伸出件(84)處于″脫開狀態(tài)″時，第一開關(guān)(88)打開。反之，當(dāng)伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″時，第二開關(guān)(89)打開，當(dāng)伸出件(84)處于″脫開狀態(tài)″時，第二開關(guān)(89)關(guān)閉。在這里，缸體(80)上有一個槽(87)，當(dāng)可動體(83)相對缺體(80)移動時，第一開關(guān)(88)和第二開關(guān)(89)可隨可動體(83)一起移動，而不與缸體(80)相接觸。
如圖8和圖9所示，電池組(75)，制動檢測裝置(76)，電機(85)，第一開關(guān)(88)，第二開關(guān)(89)以及一個繼電器(90)彼此電連接。
在圖7第一個圖和圖8實線所示狀態(tài)時，當(dāng)自行車(1)不動時，它處于一種未驅(qū)動狀態(tài)，踏板力(A)很小，即自行車(1)是空程的。在這種狀態(tài)，擺臂(55)處于″自由拉伸狀態(tài)″，節(jié)流閥(36)幾乎關(guān)閉，而且伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″。此時，第一開關(guān)(88)關(guān)閉，第二開關(guān)(89)開啟，制動裝置(16)不工作，同時制動檢測裝置(76)也關(guān)閉。制動檢測裝置(75)的關(guān)閉狀態(tài)導(dǎo)致繼電器(96)停止從電池組(75)向電機(85)提供動力，而且電機(85)處于制動狀態(tài)。
在自行車(1)處于未驅(qū)動狀態(tài)時，如果制動裝置(16)工作，制動檢測裝置(76)打開，如圖8虛線所示。這就使繼電器(90)向電機(85)提供動力，以致電機(85)反向(F)轉(zhuǎn)動。
在電機(85)反向(F)轉(zhuǎn)動時，伸出件(84)進一步伸出，從而開啟第一開關(guān)(88)，關(guān)閉第二開關(guān)(89)。其結(jié)果是伸出件(84)如圖7第一個圖中虛線所示，處于″脫開狀態(tài)″，連接裝置(78)的電路如圖9實線所示的狀態(tài)，電機(85)停止轉(zhuǎn)動。
在上面所述的狀態(tài)中，伸出件(84)處于″脫開狀態(tài)″，即使作用在踏板(28)上的踏板力(A)增加，擺臂(55)處于″拉伸狀態(tài)″，節(jié)流閥也幾完全關(guān)閉。其結(jié)果是阻止發(fā)動機(12)的動力突然增加。
在自行車(1)處于未驅(qū)動狀態(tài)時，如果制動裝置(16)的工作停止，制動檢測裝置(76)則關(guān)閉，如圖9虛線所示。這就導(dǎo)致和上面所述相反的情況，即繼電器(90)從電池組(75)向電機(85)提供動力，而且電機(85)正向(E)轉(zhuǎn)動，如圖9虛線所示。
當(dāng)電機(85)正向(E)轉(zhuǎn)動時，伸出件(84)進一步退回可動缸體(83)，從而打開第二開關(guān)(89)，關(guān)閉第一開關(guān)(88)。這就使得伸出件(84)回到″限位連接狀態(tài)″，如圖7第一個圖的實線所示，連接取消裝置(78)的電路回到圖8實線所示的狀態(tài)，電機(85)停止轉(zhuǎn)動。
當(dāng)騎自行車的人打算由圖7第一個圖實線和圖8中實線所示狀態(tài)開始，增加踏板(28)上的踏板力(A)從而驅(qū)自行車(1)時，擺臂(55)處于″拉伸狀態(tài)″，如圖7第二個圖所示，可動缸體(83)向右移動。由于連接取消裝置(78)的伸出件(84)處于″限位連接狀態(tài)″，連接取消裝置(78)和連接裝置(53)的鋼索(59)使節(jié)流閥(36)的開度增大，發(fā)動機(12)的動力增大，自行車(1)處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。連接取消裝置(78)的電路見圖8實線所示的狀態(tài)。
在自行車正常運轉(zhuǎn)時，踏板力(A)作用到踏板(28)上，同時當(dāng)自行車作U形運動時，如果制動裝置(16)工作，擺臂(55)維持″拉伸狀態(tài)″，制動檢測裝置(76)開啟，如圖8虛線所示。因此，如圖7第三個圖所示，電機(85)反向(F)轉(zhuǎn)動，伸出件(84)處于″脫開狀態(tài)″，連接取消裝置(78)的電路見圖9實線所示的狀態(tài)，節(jié)流閥(36)的開度幾乎為零，而且發(fā)動機(12)的動力減小。
當(dāng)自行車作U形或類似運動時，發(fā)動機(12)的動力是多余的，通過減小節(jié)流閥(36)的開度可以避免不必要動力的損耗。
在自行車完成U形成類似的運動之后，如果制動裝置(16)的工作停止，制動檢測裝置(76)則關(guān)閉，如圖9虛線所示。這就導(dǎo)致繼電器(90)從電池組(75)向電機(85)提供電力，從而使電機(85)正向(E)轉(zhuǎn)動，如圖9虛線所示。
電機(85)的正向(E)轉(zhuǎn)動使得伸出件(84)又回到″限位連接裝置″，如圖7第二個圖所示，連接取消裝置(78)的電路和圖8實線所示狀態(tài)一樣，節(jié)流閥(36)的開度增大，發(fā)動機正常轉(zhuǎn)動。
另一方面，根據(jù)上面所述的連接取消裝置(78)，只要制動裝置(16)進行制動，節(jié)流閥(36)的開度就幾乎為零，和踏板力(A)，無關(guān)的加力裝置(37)使發(fā)動機(12)處于怠速狀態(tài)。此時，如前面所述，由于離心式離合器(49c)脫開，從而阻止發(fā)動機(12)的動力傳至踏板曲軸(24)。
本發(fā)明具有下述效果。
按照權(quán)利要求1的發(fā)明，一種具有輔助發(fā)動機的自行車，包括通過軸承支撐在自行車的車架上的一個前輪和一個后輪；通過軸承和車架轉(zhuǎn)動連接的一個踏板曲軸，作用在踏板曲軸上的踏板力使踏板曲軸轉(zhuǎn)動；支撐在車架上用于驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的發(fā)動機；向發(fā)動機提供混合物的汽化器。
自行車上裝有連接裝置，它將汽化器的節(jié)流閥和踏板曲軸連在一起，根據(jù)踏板力的增加/減小，使汽化器的節(jié)流閥的開度增大/減小，以及開度減小限制裝置，它用于限制由踏板力的減小而引起的節(jié)流閥開度的減小。
因此，節(jié)流閥的開度自動調(diào)節(jié)以增大或減小，其調(diào)節(jié)量幾乎和作用到踏板曲軸上的踏板力的增加或減小成正比，從而引起發(fā)動機動力的增大或減小，以減小騎車人體力的耗費。根據(jù)踏板曲軸的工作，發(fā)動機自動調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)動。
這樣一來，轉(zhuǎn)動自行車把手的操作是多余的，而且騎自行車也變得很容易。
此外，本發(fā)明提供了一種開度減小限制裝置，該裝置隨著踏板力的減小而限制節(jié)流閥開度的減小。
隨著騎車人依次蹬左右踏板，作用到踏板曲軸上的踏板力重復(fù)增大和減小。但是，由于前面所述開度減小限制裝置的作用，當(dāng)踏板力減小時，節(jié)流閥開度的減小以及發(fā)動機動力的減小都受到限制，即″合力″的減小受到限制。
在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)踏板力變小時，節(jié)流閥的開度也相應(yīng)減小。因此，當(dāng)發(fā)動機動力突然減小時，合力也立即減小。然而在本實施例中，自行車平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，從而提高了騎乘者的舒服程度。
按照權(quán)利要求2的發(fā)明，一種具有輔助發(fā)動機的自行車還包括用于向節(jié)流閥加力，使其開度減小的加力裝置；制動車輪的制動裝置；檢測制動裝置工作的制動檢測裝置；以及連接取消裝置，根據(jù)制動檢測裝置的檢測信號，取消由連接裝置建立起來的節(jié)流閥和踏板曲軸之間的連接。
因此，只要制動裝置進行制動，連接取消裝置就開始工作，同時節(jié)流閥幾乎完全關(guān)閉，和踏板力(A)無關(guān)的加力裝置(37)使發(fā)動機處于怠速狀態(tài)。
由于制動裝置工作以及自行車被停下或制動，而使發(fā)動機的動力多余時，發(fā)動機被阻止向外輸出不必要的動力。
圖1是圖2局部放大剖視圖；圖2是一個自行車的部分側(cè)視圖3是圖1所示部分的局部剖視平面圖；圖4是圖1局部放大剖視圖；圖5是顯示踏板力和節(jié)流閥開度關(guān)系的圖；圖6是顯示踏板力和發(fā)動機動力關(guān)系的圖；圖7是表示連接取消裝置功能的剖視圖；圖8是連接取消裝置的一種電路圖；圖9是連接取消裝置的一種電路圖。1.自行車2.車架4.前輪7.后輪11.人力裝置12.發(fā)動機13.合成力裝置14.動力傳遞裝置16.控制裝置23.腔24.踏板曲軸25.軸27.曲軸臂28.踏板31.汽化器35.進氣通路36.節(jié)流閥37.加力裝置38.混合物39.曲軸42.行星齒輪裝置43.太陽輪50.轉(zhuǎn)動限制裝置53.連接裝置63.開度減小限制裝置76.制動檢測裝置78.連接取消裝置A.踏板力B.正向轉(zhuǎn)動
權(quán)利要求
1.一種具有輔助發(fā)動機的自行車，該自行車包括通過軸承支撐在車架上的一個前輪和一個后輪；通過軸承和車架轉(zhuǎn)動連接的一個踏板曲軸，根據(jù)作用到該踏板曲軸的踏板力，踏板曲軸可以轉(zhuǎn)動；支撐在車架上用于驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的一個發(fā)動機；向該發(fā)動機提供混合物的一個汽化器；該自行車裝備有連接裝置，它將汽化器的節(jié)流閥和踏板曲軸連在一起，根據(jù)踏板力的增加/減小，引起汽化器的節(jié)流閥的開度增加/減??；開度減小限制裝置，它限制由踏板力的減小而引起的節(jié)流閥開度的減小。
2.如權(quán)利要求1所述的具有輔助發(fā)動機的自行車，它包括向節(jié)流閥加力，使其開度減小的加力裝置；制動車輪的制動裝置；檢測制動裝置工作的制動檢測裝置；連接取消裝置，根據(jù)制動檢測裝置的檢測信號，取消由連接裝置建立起來的節(jié)流閥和踏板曲軸之間的連接。
全文摘要
目的使具有發(fā)動機的自行車的操作簡便。當(dāng)自行車的驅(qū)動操作很容易時，使騎車人感覺舒服，在自行車靜止?fàn)顟B(tài)或類似狀態(tài)時，避免不必要動力的輸出。結(jié)構(gòu)連接裝置(53)用于連接汽化器(31)的節(jié)流閥(36)和踏板曲軸(24)。隨著作用到踏板曲軸(24)的踏板力(A)的增加或減小，連接裝置(53)使節(jié)流閥(36)的開度增大或減小。開度減小限制裝置用于限制由踏板力(A)的減小而引起的節(jié)流閥(36)開度的減小。
文檔編號F02D29/02GK1152522SQ9611322
公開日1997年6月25日 申請日期1996年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月8日
發(fā)明者橫山義治 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社