本实用新型专利技术涉及一种自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车，其包括传力机构和用于设置在自行车的固定车架上的外壳，该传力机构的一端与自行车的可上下摆动的摆动车架传动连接，传力机构的另一端与转动配合于外壳内壁上的摆臂传动连接、并适于使摆臂往复摆动，摆臂下端的弧形面齿与下方转动配合于固定轴上的输入齿轮传动连接，输入齿轮利用棘轮机构与后侧的发条的内端传动连接，发条的外端利用外侧面设有齿轮齿的单向离合器与轴承配合于转动轴上的从动齿轮传动连接，从动齿轮适于与转动轴进行传动连接，转动轴上伸出外壳的端部适于固定连接有用于驱动自行车主动轮的链轮；能够对振动能量进行积蓄后再输出至车轮上，驱动自行车前进。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车，能够将路面对自行车的振动转化为行驶能量，节省体力。
技术介绍
中国专利文献号为CN2488805Y的蓄力自行车，利用自行车行驶过程中受到地面振动引起的前、后轮之间轮距的变化，来实现后轮每次上跳及下落过程中能量的回收并将其转化为自行车前进的动力，然而每次振动产生的动力较小，在未经蓄能的情况下直接输出至车轮上，对自行车产生的驱动力有限，由于在振动能量转化成动力过程中还附带有能量损耗，实际产生的驱动力更小。
技术实现思路
本技术首要解决的技术问题是提供一种自行车振动能量转化机构，能够对振动能量进行积蓄后再输出至车轮上，提高了经振动转化而成的驱动力。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种自行车振动能量转化机构，其包括：传力机构和用于设置在自行车的固定车架上的外壳，该传力机构的动力输入端用于与自行车的可上下摆动的摆动车架传动连接，传力机构的动力输出端与转动配合于外壳内壁上的摆臂传动连接，传力机构动作时适于使摆臂摆动；在外壳内，摆臂与转动配合于一固定轴上的输入齿轮传动连接，输入齿轮利用第一棘轮机构与后侧的发条的内端传动连接、并在摆臂驱动输入齿轮动作时使发条上紧；发条的外端通过单向离合器与一转动轴传动连接、并使发条的外端单向驱动转动轴转动，转动轴上伸出外壳的端部用于设置用于驱动自行车主动轮的链轮。发条的内端通过第二棘轮机构与外壳相连接、并适于阻止发条的内端反转而松开发条；发条的外端通过单向离合器与一轴承配合于所述转动轴上的从动齿轮传动连接、并适于使发条的外端通过单向离合器单向驱动从动齿轮转动；从动齿轮与其前侧相邻的接合套通过花键相接合，以使从动齿轮与转动轴传动连接，接合套通过花键滑动套设于转动轴上；接合套的外侧面设有环形槽，拨杆的自由端嵌入该环形槽内，拨杆的中部转动配合于外壳内壁上，拨杆的驱动端伸出外壳外并与一连接杆的端部铰接。所述接合套的前侧设有固定于转动轴上的链齿轮，链齿轮与接合套之间设有用于防止接合套与从动齿轮自行分离的压缩弹簧，链齿轮与一配合于一中间轴上的第三棘轮机构的棘齿轮啮合传动，第三棘轮机构的第三棘爪座与固定于踏板轴上的踏板齿轮传动连接。所述第一、第二和第三棘轮机构包括棘爪座，棘爪座上中心对称设有多个小轴，棘爪分别利用小轴转动配合于各棘爪座上，各棘爪与棘爪座之间通过压缩弹簧弹性连接，棘爪座上套设有内圈带齿面的、与各棘爪配合的棘轮；所述单向离合器包括：与发条的外端相连的内轮和与所述从动齿轮啮合的外轮。所述发条的内端与轴承配合于固定轴上的台阶轴连接，台阶轴的一端通过第一棘轮机构与输入齿轮传动连接，台阶轴的另一端通过第二棘轮机构与外壳相连接；摆臂包括顶端与拉杆相连接的上摆臂，支撑轴固定设于外壳内，该上摆臂的下端套设于支撑轴上，上摆臂的一侧固定连接有下摆臂，下摆臂轴承配合于支撑轴上，该下摆臂的下端设有弧形面齿。本技术还提供一种自行车振动能量转化机构的工作方法包括：当自行车行驶过程中主动轮由于地面高低不平而上下跳动，进而使摆动车架上下摆动，使传力机构驱动摆臂摆动，摆臂驱动输入齿轮转动，输入齿轮通过一侧的第一棘轮机构驱动发条上紧，同时发条通过单向离合器驱动转动轴，进而驱动链轮，链轮驱动主动轮前进。当自行车骑车人正向驱动踏板轴时，第三棘爪座逆时针驱动棘齿轮转动，驱动力传导至链齿轮上并驱动链轮正向转动；当链齿轮正向转动的转速过快时，棘齿轮相对于第三棘爪座逆时针滑转，切断链齿轮与踏板轴的动力传递；当骑车人反向驱动踏板轴时，第三棘爪座相对于棘齿轮顺时针滑转，切断踏板轴与链齿轮的动力传递。当骑车人正向快速驱动踏板轴且由踏板轴传递至外轮的转速超过内轮的转速时，外轮相对于内轮逆时针滑转，外轮与内轮之间的动力传递切断。当自行车需要倒车前，克服压缩弹簧的弹力用手拉动连接杆，连接杆驱动接合套与从动齿轮脱离，从而切断从动齿轮与链轮之间的动力，倒车结束后驱动连接杆复位，使接合套与从动齿轮接合。本技术还提供一种自行车，其采用上述自行车振动能量转化机构。相对于现有技术，本技术具有的技术效果是：1）本技术的自行车振动能量转化机构，利用传力机构、传动臂及摆臂将摆动车架的摆动转化为输入齿轮的转动，输入齿轮利用第一棘轮机构将其往复转动转化为发条的单向上紧，从而将摆动车架的振动能量积聚于发条内，发条利用单向离合器将发条内积聚的势能单向转化为从动齿轮正向转动的动能并驱动链轮正向转动，从而将自行车的振动能量经过积蓄后再转化为自行车前进的动能，提高了转化后的驱动力，充分利用了路面的振动能量并节省了骑车人的体力，同时通过该振动能量的转化，减少了传导至自行车座椅的地面振动幅度，提高自行车的行驶舒适性；第二棘轮机构用于防止已上紧的发条的内端在处于发条上紧间歇时反向转动，从而使发条松开。2）当自行车需要倒车时，拉动连接杆并使接合套与从动齿轮分离，防止倒车时链轮反向转动时、通过单向离合器驱动发条的外端反向转动，从而使发条被上紧至极限而损坏，当倒车过程结束后驱动连接杆回位，接合套与从动齿轮重新接合并连接从动齿轮与转动轴。3）第三棘轮机构用于保证踏板轴单向驱动链轮转动，当踏板轴反向转动时，切断踏板轴与链轮之间的动力传递，另外当自行车下坡等工况下链轮的转速过快时，切断链轮与踏板轴之间的动力传递；链齿轮与接合套之间设有的压缩弹簧将接合套压紧于从动齿轮上，防止两者在振动作用下自行脱离。4）所述各棘轮机构与单向离合器都起到单向驱动或单向分离的作用，相比棘轮机构、单向离合器采用滚珠结构，工作时更安静。5) 台阶轴与发条的内端相连接，适于在发条的内端与其它传动部件之间传递动力，其结构紧凑，占用空间小，通过轴承配合于固定轴上，工作更平稳、安静；摆臂由上摆臂与下摆臂两段结构组成，相比采用单一结构，减小了臂形结构及弧形面齿的加工难度，同时提高摆臂在外壳内的安装精度，提高了弧形面齿与输入齿轮的啮合精度。6）自行车振动能量转化机构的工作方法中，当骑车人正常骑车时，踏板轴驱动链轮正向转动，同时摆动车架的振动能量被传递至车轮上驱动自行车前行；当链齿轮正向转动的转速过快或骑车人反向驱动踏板轴时，切断链齿轮与踏板轴的动力传递；当骑行速度较快时，单向离合器切断发条外端与链轮之间的动力传递，防止发条的外端正向转动速度过快而使发条松驰；倒车前分离接合套与从动齿轮，切断链轮与发条外端之间的动力传递，防止发条的外端反转而使发条上紧至极限状态而锁死。7）采用上述自行车振动能量转化机构减少了地面传导至座椅的振动，舒适性更佳，同时在减少了骑行过程中人的驱动力，节省了体力，增加骑行的距离。附图说明为了清楚说明本技术的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：图1为本技术实施例1中的自行车的结构示意图；图2 为本技术实施例1中的自行车振动能量转化机构的结构示意图；图3为图2的纵向剖切右视图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自行车振动能量转化机构，其特征在于包括：传力机构（100）和用于设置在自行车的固定车架上的外壳（6），该传力机构（100）的动力输入端用于与自行车的可上下摆动的摆动车架（3）传动连接，传力机构（100）的动力输出端与转动配合于外壳（6）内壁上的摆臂（11）传动连接，传力机构（100）动作时适于使摆臂（11）摆动；在外壳（6）内，摆臂（11）与转动配合于一固定轴（15）上的输入齿轮（14）传动连接，输入齿轮（14）利用第一棘轮机构（1‑0）与后侧的发条（24）的内端传动连接、并在摆臂（11）驱动输入齿轮（14）动作时使发条（24）上紧；发条（24）的外端通过单向离合器（200）与一转动轴（32）传动连接、并使发条（24）的外端单向驱动转动轴（32）转动，转动轴（32）上伸出外壳（6）的端部用于设置用于驱动自行车主动轮的链轮（36）。
【技术特征摘要】
1.一种自行车振动能量转化机构，其特征在于包括：传力机构（100）和用于设置在自行车的固定车架上的外壳（6），该传力机构（100）的动力输入端用于与自行车的可上下摆动的摆动车架（3）传动连接，传力机构（100）的动力输出端与转动配合于外壳（6）内壁上的摆臂（11）传动连接，传力机构（100）动作时适于使摆臂（11）摆动；
在外壳（6）内，摆臂（11）与转动配合于一固定轴（15）上的输入齿轮（14）传动连接，输入齿轮（14）利用第一棘轮机构（1-0）与后侧的发条（24）的内端传动连接、并在摆臂（11）驱动输入齿轮（14）动作时使发条（24）上紧；发条（24）的外端通过单向离合器（200）与一转动轴（32）传动连接、并使发条（24）的外端单向驱动转动轴（32）转动，转动轴（32）上伸出外壳（6）的端部用于设置用于驱动自行车主动轮的链轮（36）。
2.根据权利要求1所述的自行车振动能量转化机构，其特征在于：发条（24）的内端通过第二棘轮机构（2-0）与外壳（6）相连接、并适于阻止发条（24）的内端反转而松开发条（24）。
3.根据权利要求1或2所述的自行车振动能量转化机构，其特征在于：发条（24）的外端通过单向离合器（200）与一轴承配合于所述转动轴（32）上的从动齿轮（33）传动连接、并适于使发条（24）的外端通过单向离合器（200）单向驱动从动齿轮（33）转动。
4.根据权利要求1或2所述的自行车振动能量转化机构，其特征在于：从动齿轮（33）与其前侧相邻的接合套（34）通过花键相接合，以使从动齿轮（33）与转动轴（32）传动连接，接合套（34）通过花键滑动套设于转动轴（32）上；接合套（34）的外侧面设有环形槽（341），拨杆（43）的自由端（430）嵌入该环形槽（341）内，拨杆（43）的中部转动配合于外壳（6）内壁上，拨杆（43）的驱动端伸出外壳（6）外...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国芳，龚天波，陈俊，
申请(专利权)人：陈国芳，龚天波，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。