星轮加速装置及星轮车

文档序号:181141 发布日期:2021-11-02 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 星轮加速装置及星轮车 (Star wheel accelerating device and star wheel vehicle ) 是由 赵幼仪 于 2021-09-01 设计创作,主要内容包括:一种星轮加速装置及星轮车,其星轮加速装置由内齿圈轮盘、五通星轮架以及同轴驱动轮构成,其中五通星轮架的中心是五通,在五通上焊接三个互成120度角的悬臂,在旋臂的顶端焊接相同的星通,将三个相同的星轮安装在星通上,并在其中一个星通的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮;将内齿圈轮盘安装在中轴上,令内齿圈和星轮对位啮合,则星轮加速装置具有超大加速比;将星轮加速装置安装在自行车、脚踏发电车以及各种人力机械上,就形成加速比超大的星轮车,不但可以大大提高微型折叠自行车的骑行速度,而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的一大缺陷,具有明显的技术进步和广泛的应用价值。(A star wheel accelerating device and a star wheel vehicle are disclosed, wherein the star wheel accelerating device is composed of an inner gear ring wheel disc, a five-way star wheel frame and a coaxial driving wheel, wherein the center of the five-way star wheel frame is provided with a five-way, three cantilevers which form an angle of 120 degrees with each other are welded on the five-way, the same star wheel is welded at the top end of a rotating arm, the three same star wheels are arranged on the star wheel frames, and the coaxial driving wheel is arranged on a star wheel shaft extending out of the other end of one of the star wheel frames; the inner gear ring wheel disc is arranged on the middle shaft, the inner gear ring is meshed with the star wheel in a contraposition mode, and the star wheel accelerating device has an ultra-large accelerating ratio; the star wheel accelerating device is arranged on a bicycle, a pedal generator car and various human-powered machines, so that a star wheel vehicle with an accelerating ratio being overlarge is formed, the riding speed of the miniature folding bicycle can be greatly improved, the defect that the pedal riding function of the electric bicycle is lacked is overcome at one stroke, and the star wheel accelerating device has obvious technical progress and wide application value.)

星轮加速装置及星轮车

所属

技术领域

本发明涉及一种全新的超大加速比加速装置,特别是能够克服电动自行车脚踏骑行困难的星轮加速装置,以及具有星轮加速装置的各种自行车。

背景技术

新国标要求电动自行车必须具有脚踏骑行功能,但常用的14″电动自行车局限于技术条件,轮盘22牙,标准飞轮16牙,传动比仅有1:1.375 ,费尽力气一个小时也就骑行7、8公里,还没有步行快。脚踏骑行功能的缺失是电动自行车一大技术缺陷,它使脚踏装置成了摆设。然而要想克服这一大技术缺陷并非易事。按标准节距12.7的飞轮配置,14″电动自行车的轮盘至少要有80牙直径33cm,还不能达到24″自行车的速度,这是无法实现的梦想。微型折叠自行车的轮径更小,以10″微型折叠车为例,按标准节距12.7的飞轮配置,10″电动自行车的轮盘至少要有112牙直径46cm,还不能达到24″自行车的速度,46cm的轮盘直径已经和大梁一样长了,这更是无法实现的梦想。实际上,世界上自行车最大的轮盘才只有52牙。行星减速装置是机械系统的灵魂之一,广泛用于汽车和动力领域,一百年前,英国凤头推出的内三速加快轴,首先将行星减速器的原理移植到自行车上。不过,加快轴明显的缺点是结构过于庞杂,在花鼓不大的空间内,三套太阳轮、行星轮、内齿圈零件就有二十来个,成本大、价格高、维修难,现在几乎没人在使用了,而且关键在于加快轴没有超大加速比,完全不能解决电动自行车脚踏功能缺失的缺陷。

发明内容

本发明的目的,就是要提供一种结构精简紧凑、传动比超大、高效节能的全新星轮加速装置,它可以广泛应用在动力机械的传动领域,特别是各种自行车、电动自行车、微型折叠车上,不但使微型折叠车速度飞快,而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的技术缺陷,令电动自行车脚踏骑行变得轻松快捷。

为实现上述技术目标,本发明所采取的技术方案是:一种星轮加速装置及星轮车,其星轮加速装置由一个内齿圈轮盘、一副五通星轮架以及一个节距12.7的16牙同轴驱动轮构成,其中内齿圈轮盘具有两种结构方式,其一是整体式,其二是分体式;五通星轮架的中心是五通,在五通上焊接三个互成120度角的悬臂,在三个旋臂的顶端焊接三个相同的星通,每个星通和五通一样设有轴承座,三个轴承座的轴心同在以五通轴承座为圆心的同一个圆周上;将三个相同的星轮安装在星通上,并在其中一个星通的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮;将内齿圈轮盘安装在中轴上,令内齿圈和星轮对位啮合,要求内齿圈和星轮模数相同,且星轮轴心和五通轴心的距离等于内齿圈和星轮的中心距;内齿圈轮盘的曲柄和内齿圈同步转动,设定内齿圈的齿数是星轮的齿数的N倍,则星轮加速装置的加速传动比就是N倍。所述星轮加速装置中重要部件内齿圈轮盘的两种结构方式,整体式即轮盘自带内齿圈,分体式则是制成独立的内齿圈,在内齿圈和分体式内齿圈轮盘上各自设置对应的螺孔、安装孔,使用螺栓将内齿圈和分体式内齿圈轮盘拧紧固定成一个整体;整体式或分体式内齿圈轮盘在星轮加速装置中的作用是完全相同的。所述三个互成120度角的悬臂,有一种简化结构是仅设一个悬臂;仅设一个悬臂的五通星轮架不影响星轮加速装置的结构完整性。所述星轮加速装置安装在各种自行车、三轮车、电动自行车、微型折叠车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上,在同轴驱动轮和后轴飞轮之间使用标准08A链条链接,就形成星轮车:在14″星轮电动自行车上,按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小,计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数,选择星轮加速装置的传动比为N=5倍,在同轴驱动轮的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下,此时14″星轮电动自行车骑行速度就接近24″自行车的骑行速度了;在10″星轮微型折叠电动自行车上,按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小,计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数,选择星轮加速装置的传动比为N=8倍,在同轴驱动轮的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下,此时10″星轮微型折叠电动自行车骑行速度已经超过26″自行车的骑行速度了。所述安装星轮加速装置的10″星轮微型折叠电动自行车,在大梁上具有摆杆折叠机构,摆杆折叠机构的摆杆具有一个定位孔,使用定位快拆穿过定位孔将摆杆限位在前梁上,摆杆另具有一个长腰孔,使用导向快拆穿过长腰孔将摆杆链接在后梁上,推拉后梁通过长腰孔的调节作用,使前梁在后梁内实现伸缩折叠。所述同轴驱动轮的牙数大于后轴飞轮的牙数时,具有星轮加速装置的星轮自行车将获得的更加超大的加速比,在后轴飞轮为8牙时,同轴驱动轮的齿数是飞轮齿数的2倍,则星轮自行车的加速比将增大至2N倍。

本发明设计的星轮加速装置仅有内齿圈轮盘、五通星轮架和同轴驱动轮三个零部件,就构成一个加速比超大、轻型高效加速装置,将星轮加速装置安装在各种自行车、三轮车、电动自行车、微型折叠自行车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上,就形成一类星轮车,其中星轮自行车不但可以大大提高微型折叠自行车的骑行速度,而且一举克服了电动自行车脚踏骑行功能缺失的一大缺陷,具有明显的技术进步和广泛的应用价值。

附图说明

下面结合附图及实施例,对本发明作进一步说明。

图1是本发明公开的一种分体式内齿圈结构示意图。

图2是本发明公开的一种仅设一个悬臂的五通星轮架结构示意图。

图3是本发明公开的内齿圈与星轮对位啮合情况示意图。

图4是本发明公开的分体式轮盘结构示意图。

图5是本发明公开的星轮加速装置组装结构示意图。

图6是本发明公开的星轮加速装置与后轴飞轮传动结构示意图。

图7是本发明公开的14″星轮电动自行车结构示意图。

图8是本发明公开的10″星轮微型折叠电动自行车结构示意图。

图9是本发明公开的摆杆折叠机构示意图。

图中, 1A是内齿,1B是螺孔,1是内齿圈,2A是五通,2是五通星轮架,2B是星通,2C是悬臂,2B1 是星通轴承座,2A1是五通轴承座,3是星轮,5是中轴,4是分体式内齿圈轮盘,4A是安装孔,4A1是轮辐,6是曲柄,7是同轴驱动轮,P是内齿圈轮盘,4B是螺栓,T是星轮加速装置,8是08A链条,9是后轴飞轮,M是轮毂电机,10是14″星轮电动自行车,E是电机减速箱,Q1是导向快拆轴,K1是导向快拆,K2是定位快拆,Q2是第定位快拆轴,L是摆杆,20是10″星轮微型折叠电动自行车,20B是后梁,L0是长腰孔,20A是前梁。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示,星轮加速装置T由一个内齿圈轮盘P、一副五通星轮架2以及一个节距12.7的16牙同轴驱动轮7构成,其中内齿圈轮盘P具有两种结构方式,其一是整体式,其二是分体式;五通星轮架2的中心是五通2A,在五通2A上焊接三个互成120度角的悬臂2C,在三个旋臂2C的顶端焊接三个相同的星通2B,每个星通2B和五通2A一样设有轴承座2B1,三个轴承座2B1的轴心同在以五通轴承座2A1为圆心的同一个圆周上;将三个相同的星轮3安装在星通2B上,并在其中一个星通2B的另一端伸出的星轮轴上安装同轴驱动轮7;将内齿圈轮盘P安装在中轴5上,令内齿圈1和星轮3对位啮合,要求内齿圈1和星轮3模数相同,且星轮轴心和五通轴心的距离等于内齿圈1和星轮3的中心距;内齿圈轮盘P的曲柄6和内齿圈1同步转动,设定内齿圈1的齿数是星轮3的齿数的N倍,则星轮加速装置T的加速传动比就是N倍。内齿圈轮盘P的两种结构方式,整体式即轮盘自带内齿圈1,分体式则是制成独立的内齿圈1,在内齿圈1和分体式内齿圈轮盘4上各自设置对应的螺孔1B、安装孔4A,使用螺栓4B将内齿圈1和分体式内齿圈轮盘4拧紧固定成一个整体;整体式或分体式内齿圈轮盘P在星轮加速装置T中的作用是完全相同的。三个互成120度角的悬臂2C,有一种简化结构是仅设一个悬臂2C;仅设一个悬臂2C的五通星轮架2不影响星轮加速装置T的结构完整。实际上,使用坚固的材料制造五通星轮架2,即便是只设一个悬臂2C,也具有足够的刚性保持结构的稳定性使运转正常。

如图6、图7、图8、图9所示,星轮加速装置T安装在各种自行车、电动自行车、微型折叠车、健身车、脚踏发电车、人力汽车、滑翔机上,在同轴驱动轮7和后轴飞轮9之间使用标准链条08A链接,就形成一类星轮车,其中星轮自行车影响更大。这里的同轴驱动轮7是节距12.7的16牙链轮,后轴飞轮9为标准规格16牙,所以,同轴驱动轮7和后轴飞轮9之间的传动比是1:1。在14″星轮电动自行车10上,按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小,计算内齿圈1和星轮3适合的模数与齿数,选择星轮加速装置T的传动比为N=5倍,在同轴驱动轮7的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下,此时14″星轮电动自行车10骑行速度就接近24″自行车的骑行速度了,这大大突破了电动自行车脚踏骑行功能技术缺失造成的障碍,使电动自行车脚踏骑行能力得到彻底解放,因此星轮加速装置T是电动自行车高效节能的新发明,极大提高了电动自行车脚踏骑行的效率。在10″星轮微型折叠电动自行车20上,按照14″电动自行车通常22牙轮盘的空间大小,计算内齿圈和星轮适合的模数与齿数,选择星轮加速装置的传动比为N=8倍,在同轴驱动轮7的牙数和后轴上标准飞轮同为16牙的情况下,此时10″星轮微型折叠电动自行车20骑行速度已经超过26″自行车的骑行速度了。这同样是一个很大的技术突破,轮经太小的自行车,不可能安装和车梁一样长的巨大轮盘获得正常骑行速度。现有英国著名的微型自行车A-bike,勉强使用节距6.35的非标准链轮,和04C控制气门开关的正时链条,才使骑行速度接近20″自行车车速。自行车国标链条08A的拉伸载荷是14.1,而正时链条04C的拉伸载荷仅有3.5,强度差了400%,天壤之别,在我国禁止上路骑行。而10″星轮微型折叠电动自行车20使用国标08A链条,强度符合国家标准,特别是尺寸相当于22牙级别的小型内齿圈轮盘P,大大超过112牙巨大轮盘的骑行速度,实际上就是一个奇迹。安装星轮加速装置T的10″星轮微型折叠电动自行车20,具有一项不同于普通折叠自行车的特殊结构:在大梁上具有摆杆折叠机构,摆杆折叠机构的摆杆L具有一个定位孔,使用定位快拆K2的定位快拆轴Q2穿过定位孔将摆杆L限位在前梁20A上,摆杆L另具有一个长腰孔L0,使用导向快拆K1的导向快拆轴Q1穿过长腰孔L0,将摆杆L链接在后梁20B上,推拉后梁20B,通过长腰孔L0的调节作用,使前梁20A在后梁20B内实现伸缩折叠。同轴驱动轮7的牙数大于后轴飞轮9的牙数时,安装星轮加速装置T的星轮加速的各种自行车10、20将获得更加超大的加速比,在后轴飞轮9为8牙时,同轴驱动轮7的齿数是后轮飞轮9齿数的2倍,则星轮自行车的加速比将增大至2N倍。以N=8计算,2N即16倍,16倍的加速已经是极其超大了,在自行车上安装轻型两翼可以滑翔起飞。因此,星轮加速装置超大加速比,在其他脚踏动力领域中,有着更广泛的开发前景。

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