磁力助力自行车制造技术

本发明专利技术公开了一种磁力助力自行车，包括自行车的车架本体和后轮，还包括储能转动轴、释能转动轴和储能装置，储能转动轴位于后轮的一侧，释能转动轴位于后轮的另一侧，储能转动轴与释能转动轴之间设置有传动齿轮，传动齿轮连接于绕线轴的一端，绕线轴的另一端与万向节连接，万向节固定于自行车的车架本体上，绕线轴上设置有线绳，线绳的一端接头固定于绕线轴的轴体上，另一端接头与绕线盘连接，绕线盘设置于储能装置内，万向节通过钢丝绳与换向装置连接，换向装置设置在自行车的车把上。本发明专利技术利用环形磁铁之间的间距变化所产生的磁力驱动自行车，可满足长时间骑行的动力要求、充电方便、不存在电池回收再利用的问题，制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自行车，特别是一种磁力助力自行车。
技术介绍
现有常见的助力自行车为电动助力自行车，采用一半电力驱动一半人力驱动的助力方式，该种助力自行车在长时间的骑行中存在动力不足、充电不方便、电池回收再利用等问题，且电动自行车价格较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种磁力助力自行车。该磁力助力自行车利用各环形磁铁之间的间距变化所产生的磁力驱动自行车，解决了电动助力自行车长时间骑行中动力不足、充电不便、电池需回收再利用的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种磁力助力自行车，包括自行车的车架本体和后轮，还包括储能转动轴、释能转动轴和储能装置，储能转动轴位于后轮的一侧，释能转动轴位于后轮的另一侧，储能转动轴与释能转动轴之间设置有传动齿轮，传动齿轮连接于绕线轴的一端，绕线轴的另一端与万向节连接，万向节固定于自行车的车架本体上，绕线轴上设置有线绳，线绳的一端接头固定于绕线轴上，另一端接头与绕线盘连接。线绳通过储能装置内的大定滑轮进入最靠近入口的空心轴中，从位于空心轴最顶端环形磁铁上的动滑轮穿过设置在空心轴内的三角挡片，然后绕过空心轴底端的小定滑轮，然后以同样的方式依次与其余的空心轴连接，最后线绳缠绕于绕线盘上。绕线盘设置于储能装置内，绕线轴通过钢丝绳与换向装置连接，换向装置设置在自行车的车把上。钢丝绳从万向轴的两端引出，与设置在车把上的换向装置连接，从而控制连接轴，进而控制储能箱内环形磁铁的间距，以达到储能或者释能的目的。换向装置用于切换磁力助力自行车的储能和释能状态。当换向装置切换为储能状态时，绕线轴端部的传动齿轮与储能转动轴轴端处的A锥齿轮啮合，此时储能转动轴端部的A摩擦轮靠紧自行车的后轮，A摩擦轮则通过自行车行进时与后轮之间摩擦力的作用而转动，同时带动储能转动轴，储能转动轴带动A锥齿轮，A锥齿轮带动绕线轴转动，从而实现线绳的收紧，当线绳的收紧后，会使设置在同一空心轴上的环形磁铁彼此靠近，产生磁力，达到储能的目的。当换向装置切换为释能状态时，绕线轴端部的传动齿轮与释能转动轴端部的B锥齿轮啮合，同时线绳会释放，线绳的释放带动了与之连接的绕线轴的转动，绕线轴的转动带动释能转动轴的转动，释能转动轴轴端的B摩擦轮靠紧自行车的后轮，B摩擦轮通过与后轮之间的摩擦力，使自行车的后轮转动，达到释能的目的。前述的一种磁力助力自行车中，所述储能转动轴的一端设置有A摩擦轮，储能转动轴的另一端设置有A锥齿轮，A摩擦轮贴附在后轮上。A摩擦轮与自行车后轮紧靠接触，通过A摩擦轮与自行车后轮之间的摩擦力进行转动。A摩擦轮为带有花纹的橡胶滚轮，A摩擦轮上的花纹可增大与自行车后轮的摩擦力。前述的一种磁力助力自行车中，所述释能转动轴的一端设置有B摩擦轮，释能转动轴的另一端设置有B锥齿轮，B摩擦轮贴附在后轮上。B摩擦轮与自行车后轮紧靠接触，通过B摩擦轮与自行车后轮之间的摩擦力进行转动。B摩擦轮为带有花纹的橡胶滚轮，B摩擦轮上的花纹可增大与自行车后轮的摩擦力。前述的一种磁力助力自行车中，所述储能装置内设有至少两个平行排列的空心轴，每个空心轴上套设有至少两个环形磁铁和设置于空心轴上的三角挡片，每个空心轴顶部的环形磁铁上设有动滑轮，每个空心轴底部的环形磁铁的下方设有小定滑轮，储能装置的入口处设有大定滑轮。设置于空心轴上的三角挡片位于底部磁铁与之相邻的磁铁之间，不同空心轴上的三角挡片通过线绳连接起来。前述的一种磁力助力自行车中，所述储能转动轴设置于第一固定管内，释能转动轴设置于第二固定管内，第一固定管与第二固定管均装设在车架本体上。前述的一种磁力助力自行车中，所述第一固定管与第二固定管内均设有轴承，储能转动轴设置于第一固定管的轴承上，释能转动轴设置于第二固定管的轴承上。轴承与第一固定管、第二固定管之间均为间隙配合，轴承与储能转动轴、释能转动轴之间均为过盈配合。前述的一种磁力助力自行车中，所述第一固定管和第二固定管均与弹簧连接，弹簧与车架本体连接。前述的一种磁力助力自行车中的环形磁铁个数的计算方法，包括下述步骤：S100：确定相邻两个环形磁铁释放的能量；S200：确定自行车骑行时的功率；S300：根据相邻两个环形磁铁释放的能量及自行车骑行时的功率计算环形磁铁的个数。前述的环形磁铁个数的计算方法中，依据公式F＝(Bg/4965)^2*Ag，计算出相邻两个环形磁铁所产生的磁力F，其中Bg为相邻两个环形磁铁之间所产生的磁感应强度，Ag为磁极面积；依据公式计算出相邻两个环形磁铁之间所产生的磁感应强度Bg，其中d为环形磁铁的厚度，h为相邻两个环形磁铁之间的距离，r为将环形磁铁的等效半径，根据公式r＝0.25*(D1-D2)，计算环形磁铁的等效半径r，其中D1为环形磁铁的外环直径，D2为环形磁铁的内环直径；依据公式f＝f1+Gsina，计算磁力助力自行车上坡时所受的力f，其中a为自行车行驶路段的坡度，f1为骑行时的阻力，f1＝G*0.02，其中G＝g1+g2，g1为骑行者体重，g2为自行车自重。前述的环形磁铁个数的计算方法中，根据相邻两个环形磁铁所产生的磁力F与磁感应强度Bg，确定相邻两个环形磁铁所产生的磁力F与间距h的关系，再根据相邻两个环形磁铁所产生的磁力F与间距的关系计算相邻两个环形磁铁释放的能量。与现有技术相比，本专利技术利用环形磁铁之间的间距变化所产生的磁力驱动自行车，并通过绕线轴与换向装置的结构组合，实现了储能与释能的转换，本专利技术可满足长时间骑行的动力要求、充电方便、不存在电池回收再利用的问题，且制造成本低。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术储能装置的结构示意图；图3是本专利技术绕线轴的的结构示意图；图4是本专利技术B摩擦轮的结构示意图；图5是相邻两个环形磁铁间的磁力与间距的关系图。附图标记：1-车架本体，2-后轮，3-储能转动轴，4-释能转动轴，5-储能装置，6-传动齿轮，7-绕线轴，8-万向节，9-线绳，10-A摩擦轮，11-A锥齿轮，12-B摩擦轮，13-B锥齿轮，14-空心轴，15-环形磁铁，16-动滑轮，17-小定滑轮，18-大定滑轮，19-第一固定管，20-第二固定管，21-轴承，22-入口，23-换向装置，24-车把，25-弹簧，26-钢丝绳，27-绕线盘，28-三角挡片。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。具体实施方式本专利技术的实施例1：一种磁力助力自行车，包括自行车的车架本体1、后轮2、储能转动轴3、释能转动轴4和储能装置5，储能转动轴3位于后轮2的一侧，释能转动轴4位于后轮2的另一侧，储能转动轴3与释能转动轴4之间设置有传动齿轮6，传动齿轮6连接于绕线轴7的一端，绕线轴7的另一端与万向节8连接，万向节8固定于自行车的车架本体1上，绕线轴7上设置有线绳9，线绳9的一端接头固定于绕线轴7的轴体上，另一端接头与绕线盘27连接，绕线盘27设置于储能装置5内。万向节8通过钢丝绳26与换向装置23连接，换向装置23设置在自行车的车把24上。储能转动轴3的一端设置有A摩擦轮10，储能转动轴3的另一端设置有A锥齿轮11，A摩擦轮10贴附在后轮2上。释能转动轴4的一端设置有B摩擦轮12，释能转动轴4的另一端设置有B锥齿轮13，B摩擦轮12贴附在后轮2上。本专利技术的实施例2：一种磁力助力自行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁力助力自行车，包括自行车的车架本体(1)和后轮(2)，其特征在于，还包括储能转动轴(3)、释能转动轴(4)和储能装置(5)，所述储能转动轴(3)位于后轮(2)的一侧，释能转动轴(4)位于后轮(2)的另一侧，储能转动轴(3)与释能转动轴(4)之间设置有传动齿轮(6)，所述传动齿轮(6)连接于绕线轴(7)的一端，绕线轴(7)的另一端与万向节(8)连接，所述万向节(8)固定于自行车的车架本体(1)上，绕线轴(7)上设置有线绳(9)，线绳(9)的一端接头固定于绕线轴(7)的轴体上，另一端接头与绕线盘(27)连接，所述绕线盘(27)设置于储能装置(5)内，所述万向节(8)通过钢丝绳(26)与换向装置(23)连接，换向装置(23)设置在自行车的车把(24)上。

【技术特征摘要】
1.一种磁力助力自行车，包括自行车的车架本体(1)和后轮(2)，其特征在于，还包括储能转动轴(3)、释能转动轴(4)和储能装置(5)，所述储能转动轴(3)位于后轮(2)的一侧，释能转动轴(4)位于后轮(2)的另一侧，储能转动轴(3)与释能转动轴(4)之间设置有传动齿轮(6)，所述传动齿轮(6)连接于绕线轴(7)的一端，绕线轴(7)的另一端与万向节(8)连接，所述万向节(8)固定于自行车的车架本体(1)上，绕线轴(7)上设置有线绳(9)，线绳(9)的一端接头固定于绕线轴(7)的轴体上，另一端接头与绕线盘(27)连接，所述绕线盘(27)设置于储能装置(5)内，所述万向节(8)通过钢丝绳(26)与换向装置(23)连接，换向装置(23)设置在自行车的车把(24)上。2.根据权利要求1所述的一种磁力助力自行车，其特征在于，所述储能转动轴(3)的一端设置有A摩擦轮(10)，储能转动轴(3)的另一端设置有A锥齿轮(11)，所述A摩擦轮(10)贴附在后轮(2)上。3.根据权利要求2所述的一种磁力助力自行车，其特征在于，所述释能转动轴(4)的一端设置有B摩擦轮(12)，释能转动轴(4)的另一端设置有B锥齿轮(13)，所述B摩擦轮(12)贴附在后轮(2)上。4.根据权利要求1或3所述的一种磁力助力自行车，其特征在于，所述储能装置(5)内设有至少两个平行排列的空心轴(14)和设置于空心轴(14)上的三角挡片(28)，每个空心轴(14)上套设有至少两个环形磁铁(15)，每个空心轴(14)顶部的环形磁铁(15)上设有动滑轮(16)，每个空心轴(14)底部的环形磁铁(15)的下方设有小定滑轮(17)，储能装置(5)的入口(22)处设有大定滑轮(18)。5.根据权利要求4所述的一种磁力助力自行车，其特征在于，所述储能转动轴(3)设置于第一固定管(19)内，释能转动轴(4)设置于第二固定管(20)内，第一固定管(19)与第二固定管(20)均装设在车架本体(1)上。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娟霞，郝梦艺，白宗耀，李晨辉，孟庆航，郭献章，马文成，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：河北;13