发明领域
[0001] 几年来，市场上，
电动机助力的自行车数量不断增加。这些自行车实际上设计成，
骑车人与其助力设备配合，电动机不能单独推进自行车，如同
现有技术中的
实施例那样。骑车人用力蹬踏可略微延长续驶里程，而助力设备使使用者具有处于极其良好的状态的感觉。
[0002] 这些车辆在其效率方面很不相同，它们的不同之处在于其
发动机、其动力学原理、助力设备的操纵、
蓄电池和安装有助力设备的自行车。
[0003] 这类车辆的发动机几乎具有约200瓦的额定功率，即相当于骑车人偶尔最大限度地使用的力量。相反，它们的不同之处在于其转速、其力矩曲线、其效率曲线、其冷却、其噪音、其重量及其价格。
[0004] 但是，就所涉及的而言，它们相当接近，都具有助力设备进行这种工作所必要的性能。它们单独起动，提供低转速和止动用的大力矩，往往低速转动(某些甚至是直接作用)，相当静音，振动不大，且具有相当好的效率，只要使之转速不太低。
[0005] 所有这些性能会使热力发动机大受影响。
[0006] 助力发动机的动力学原理是这些自行车之间的关键不同点。
[0007] 在许多这些助力设备上，发动机具有单一的
齿轮传动比，这表明它仅能以单一的速度(往往是25公里/小时)输送其额定功率。这种布置的后果在于，助力功率随速度而降低，从而在上坡时由于显著的迎面
风而受影响。这个问题由于效率降低(续驶里程减少)和发动机快速加热而突出，因此，即使骑车人的动力学原理提供多种传动比，这些自行车也不适合起伏不平的地形。
[0008] 在另一种更为先进的助力设备上，发动机有利于骑车人变换速比，因此，骑车人和发动机可在自行车的整个速比变化范围，继续其良好的配合。
[0009] 助力设备的操纵也极其重要。为了符合某些法规，如果骑车人不蹬踏，则发动机不应工作，这也是助力设备的定义。其实，某些自行车并不遵循这个规则，但是，低装机功率很少限制不蹬踏使用自行车的情况。
[0010] 人们力图希望，基于对踩蹬机构施加的力矩的测量的具有发动机比例响应特性的助力设备是最适当的系统。较灵敏的方法示出，骑车人对其踩蹬机构施加的力矩成正弦曲线，除特定的布置以外，发动机的响应特性也在
踏板运行一周上成正弦曲线。这种情况使这些自行车丧失助力设备可提供的极大优越性。实际上，如果在平地上自行车的惯性使这些力矩变化不太敏感，则在上坡时不一样。自行车在踩蹬机构的每个死点(point mort)放慢速度，然后进行
加速。因此，蹬踏的平均速度上坡时减小，在坡道上与蹬踏相等的力量比在平地上更令人不舒服。这种力矩变化也非常不利于
附着力，这是在这方面能力非常有限的越野自行车上特别敏感的问题。
[0011] 大致上，助力设备的良好操纵使踏板盘上具有不变的力矩。这具有不变的力矩底限，易于进入踩蹬机构的死点，这在上坡或开始蹬踏时大大“缓和”猛蹬踏。作用力完全超过增加的力量，因为可使骑车人在坡道上获得的蹬踏效率接近在平地的蹬踏效率。
[0012] 尽管近来在这个领域和基本研究方面有进展，一直希望蓄电量大于200瓦小时/千克，但是，
蓄电池仍是这些车辆的极大弱点。现实中，要求离此差距很大，因为蓄能取决于大量参数：
温度，要求的功率，蓄电池的寿命，已经进行的充电次数，蓄电时间，以及充电方式。现实中，较好的蓄电池在两年的使用中提供平均约100瓦小时/千克。
[0013] 如果与
液体燃料进行类比，即使考虑到电动机和热力发动机之间的效率差别，那么，一千克蓄电池至多相当于一个50立方厘米的
能量储存器，其应至少在4小时期间注满液滴，每次全负荷时减小，不使用时漏泄，一般3年之后衰减，其燃料的发热量及其电平降低，且其用不可循环使用的非常贵重的金属制成。
[0014] 这种类比似乎过于夸张，但提出这些自行车必须克服的挑战。
[0015] 应当指出，一千克锂离子蓄电池约值200欧元(2007年)，其在使用寿命期间至多贮存500×100瓦小时，即50千瓦小时，即约5欧元的能量。因此，贮存价格是贮存能量价格的40倍。
[0016] 当使用者必须更换蓄电池时(一般在两三个季度后)，这种情况必然发生，调查研究表明，自行车的使用寿命往往由此结束。
[0017] 因此，这些自行车的车载能量微乎其微，约一小时的额定功率。在某些国家，法规规定这些自行车的最大速度(25至32公里/小时)，其实，大部分的这些助力设备在18公里/小时起就被断开，以节省能量，因而仅涉及助力起动。这可根据制造厂的测试记录得知，续驶里程有时超过80公里。确实，不使用助力设备或使用非常小的助力设备，这个距离大多数能实现。上坡时，对于有能力的自行车来说，续驶里程一般保持在10公里之下。
[0018] 这实在可惜，因为这些车辆中某些实在出色，其易操作性是这样的，可以忽略是坐在动力车辆上，而仅想到的是坐在炫目的形体内。在城市，它们可在大热天骑行十公里不出汗，
制动灵活，起动容易，这完全有利于安全。对于其中较好的自行车来说，它们在一小时期间性能很好。这说明使用非常有限，不适合任何旅游，大大限制其普及。
[0019] 矿物
液体燃料或
植物液体燃料助力的自行车的构思解决所有蓄能问题，相反，目前的热力发动机不具有电动机所固有的任何特性。
[0020] 它们不单独起动，具有最小
油门(gaz)工作状态，具有微不足道的转速非常低的力矩，该力矩在发动机循环上非常可变，根据载重和工作状态，它们的使用范围有限，效率相当低且可变，它们变得很热，产生振动，噪音大，且可能非常污染环境。然而，它们是单独的，其工艺方法完全是公知的，其实施起来容易且经济。下面说明某些布置方案，其可弥补或减小这些
缺陷中的大部分缺陷。这些布置方案使特别舒适的车子的设计具有出人意外的总效率和出色的可支配性。
[0021] 要使用热助力设备接近具有电助力设备的自行车的集体性，不是容易达到的目的。每个构件必须符合多种限制条件(尤其是功能、重量、安装、符合人体特点的设计、效率、噪音、振动、与自行车传动装置的一致性、价格)，这些限制条件如果比某些构件重要的话，后面将通过这些方面的每个方面予以多次说明。
背景技术
[0022] 数千份
专利涉及装有一热力发动机的自行车，但是在大多数情况下，发动机用于取代蹬踏。配合使用是不可能的，或者仅仅在非常特殊的情况下，例如在速度非常慢的上坡时或起动时，可以配合使用。
[0023] 许多情况需要骑车人及其助力设备之间的持久配合，如果希望这种配合有效、协调和效率高，则更是如此。
[0024] 首先，骑车人和助力设备各自的
齿轮传动比在整个车速范围一致。这首要条件使相关专利的数量限制到数十个专利。这里，很难概述这些专利的范围。因此，下面在作一般说明时，对于似乎相关的专利，在我们所了解的范围力图加以引用。
[0025] 不考虑限定蹬踏生理效率的相当复杂的细节问题，可以说，一个骑车人偶尔达到的最大效率(达不到0.2)约为60至70踏板转数每分钟，其连续的最大功率约为80至90转/分钟。
[0026] 自行车的新式传动装置提供大量速比以及可超过6个速比的大变化范围，这表明其可使骑车人保持其最大效率，速度例如达到7至42公里/小时。我们认为，对于大部分遇到的情况来说，它们是相当理想的。因此，自行车将予以配备。
[0027] 普通热力发动机的最大效率相当容易地超过0.25，因此大于人的效率，但是仍然相当低，这导致大量放热，其应当正确处理。
[0028] 该效率仅在全负荷时在相当狭窄的工作状态范围最大，除这些情况之外，其快速骤降。应当指出，最大效率转速始终接近最大力矩转速。
[0029] 全负荷条件相当容易解决，只需几乎从来没有剩余功率，因此，装机功率非常低。这种情况要沿着正确的方向，因为使用大功率，骑车人的踩动很快会变得无关紧要和多余。
[0030] 保持在最大效率转速范围的条件比较难以处理，它完全排除单一齿轮传动比的运动。尤其是，使用低功率，车子的速度极易受遇到的
风力或坡道的影响而变化。(这个条件大大减少相关专利的数量)
[0031] 解决这个问题的第一种可行的解决方案是离心式或操纵变换器，这个可行的解决方案在应用于助力自行车时存在棘手的技术问题。
[0032] 另一种相当简便的解决方案是将骑车人的变速用于发动机，这在增加的功率低时是可行的。在这种情况下，发动机的转速与蹬踏的转速成比例关系。
[0033] 因此，只需选择适当的减速比，就足以使骑车人的蹬踏的最大效率转速大略相当于发动机的最大效率转速。
[0034] 应当立即认识到，最大功率转速彼此相当也是十分有益的。这是可行的，如果发动机确定成与骑车人具有相同的最大效率转速与最大功率转速之比，即约65/85＝0.76，这是完全可能的。
[0035] 因此，骑车人要始终控制其速度，按较好的布置方式布置发动机以便其进行工作。实质上，作为人，在能量控制方面特别节省，当人提供能量时，这导致不使用助力设备的控制系统，特别是在
发动机转速方面使之处于最佳状态，这是使用热力发动机的关键。这种布置与确保发动机的大负载的低装机功率配合，获得一种在大多数时间以其最佳效率使用的设备。
[0036] 为了说明，装有很少充气的大轮胎的舒适的自行车(非常合理的
位置)，使用400瓦功率，不管怎样都能骑行35公里/小时以上(使用相同的功率，赛车达到50公里/小时)。这400瓦可按照骑车人100瓦(非常低)和助力设备300瓦进行分配。为了向自行车提供300瓦，假设发动机必须提供360瓦(半
马力)，以补偿传动装置的损耗。
[0037] 好的热力发动机可达到180克燃料每马力·每小时的效率。因为希望配置一个不一直严格地处于其最大效率的简单发动机，所以对于360瓦的发动机来说，应当考虑使用平均220克·马力·小时的发动机，即110克燃料每小时的发动机。
[0038] 自行车行驶100公里约需3小时，因此，其燃料消耗为330克燃料，如果是
汽油，则为0.5升不到一点，即12克二
氧化
碳/公里的惊人数值。(在该领域，较好的带发动机的自行车不低于60克二氧化碳/公里)
[0039] 应当指出，尽管作出始终非常不利的假设，这个数值不在
电动自行车的范围，除非电是核源或可再生源。
[0040] 这个构思完全不是新的，因为在下列专利上找到踪迹，在本世纪之初有法国专利No.535184，后来有法国专利No.915817，再后来尤其有专利US3280932，GB637014，US4397369，US5076386，US5361863，US5941332，EP0822136A2。然而，很少使用这种理论上非常诱人的技术。
发明内容
[0041] 第一个发明涉及
权利要求1限定的蹬踏助力设备。它涉及轻型车特别是自行车的蹬踏助力设备，即涉及用于安装在轻型车上的助力设备，以帮助使用者提供可驱动轻型车的作用力。所述轻便车配有踩踏板和一改变传动比的传动装置，该助力设备具有一热力发动机，所述热力发动机配有一减速器，所述减速器与一个接收所述轻便车的使用者踩蹬的肌力的部件进行机械连接。减速器与轻型车使用者蹬踏的肌力的接纳构件之间的所述机械连接在所述改变传动比的传动装置的上游进行。所述助力设备的特征在于，所述热力发动机的减速器具有一第一传动带减速档(étage)。
[0042] 根据第一个发明的助力设备的不同实施方式由
从属权利要求2至65加以限定。
[0043] 第一个发明也涉及权利要求66所限定的轻型车。
[0044] 第二个发明涉及权利要求67所限定的蹬踏助力设备。换句话说，它涉及带有热力发动机的蹬踏助力设备，其用于配有一个多速传动装置的自行车，在所述多速传动装置之前具有一个连接两个功率源的接头，助力设备的特征在于，它具有一力矩限制器，其按照发动机的动力学原理布置在发动机和两功率源的接头之间。
[0045] 根据第二个发明的助力设备的不同实施方式由从属权利要求68至76加以限定。
[0046] 第二个发明也涉及权利要求77所限定的轻型车。
[0047] 第三个发明涉及权利要求78所限定的蹬踏助力设备。
[0048] 根据第三个发明的助力设备的不同实施方式由从属权利要求79至88加以限定。
[0049] 第三个发明也涉及权利要求89所限定的轻型车。
[0050] 第四个发明涉及权利要求90所限定的蹬踏助力设备。
[0051] 根据第四个发明的助力设备的不同实施方式由从属权利要求91至114加以限定。
[0052] 第四个发明也涉及权利要求115所限定的轻型车。
[0053] 显然，四个发明可彼此结合，以确定特别有利的蹬踏助力设备。为此，除非技术不兼容，否则，一个发明的设备的不论那一个实施方式可与另一个发明的设备的不论那一个实施方式相结合。结合不同发明的一实施方式下面参照
附图加以说明。
[0054] 减少对传动链条的限制条件的布置方案：
[0055] 使用一辅助功率供给装置，可合理解决自行车传动装置的使用寿命问题。
[0056] 高
质量自行车的传动装置可承受全速疾驶的功率，其可达到1000瓦，即瞬时功率接近2000瓦。是瞬时功率的变化最能检验传动装置。按第一种实施方式，在相等的功率下，瞬时功率在助力自行车上比在普通自行车上恒定得多。如果助力设备的基本耐力不变，那么，应当使传动装置具有相当长的使用寿命。
[0057] 现实中完全不是这样，某些现象甚至引起传动装置断裂，因为这种技术具有严重弊端。
[0058] 首先在于，
活塞式发动机在其循环上产生可变力矩，其对传动装置的考验完全超过传动功率。
[0059] 如果在其发生在自行车传动装置上之前不检查这些力矩变化，那么，自行车传动装置的使用寿命将大为缩短。
[0060] 第二个弊端涉及改变传动比。新式自行车传动装置的大进展之一在于，现在可负载改变传动比，从而大大简化传动装置的操作。
[0061] 不管变速是用变速装置进行还是用外摆线
轮毂进行，都能很好地从一齿轮传动比向一较小的齿轮传动比变换。
[0062] 但是，当从一齿轮传动比向一较大的齿轮传动比转换时，完全不同。在这种情况下，发动机及其传动装置要经受其转速的瞬时降低，
动能变化在整个传动中转换，直至后轮。从感觉的
角度来看，这表现为冲击，在
小齿轮传动比上更加猛烈。
[0063] 就传动而言，冲击在所有齿轮传动比上是相同的，其尤其取决于改变传动比的变化率和发动机及其传动装置的惯性。进行这种改变传动比时，是多倍额定功率能在传动中转换。
[0064] 这里，应当指出，不作特殊配置，增加发动机
飞轮以调节驱动力矩，对传动装置具有很反常的作用。
[0065] 对于整个传动链条来说，即使能够达到这些瞬时功率，直至自行车传动装置，所述现象也是破坏性的，因此，在最好的情况下，是自行车传动装置的使用寿命大为缩短。但是，往往由于齿轮损坏、
啮合传动断裂、变速
棘轮机构、链条、飞轮、
辐条断裂、轮胎有时在其
轮辋上转动而与气门分离，需要连接。
[0066] 使用外摆线式轮毂传动装置，会遇见最坏的情况。其啮合传动减振非常不够，此外，这些传动装置一般提供很少的速比及各速比之间的大变化率。在这种
车轮上，轮毂一般是大直径的，这使
轮辐具有更大的
刚度。这个特征通常是所要求的，进一步增大防冲击的能力，因为非常刚性的车轮减振完全不够。所有这些往往导致非常快速的断裂。
[0067] 使用变速装置式传动装置情况较好，冲击不太猛烈，但是，链条较窄，因而不太坚固，大齿轮传动比采用小齿轮获得，其中，某些啮合的齿会因这种情况而受到极大损坏。
[0068] 相反，大量速比可减小两个齿轮传动比之间的差距，这样，使用小齿轮是特别有利的，其最好隔开一个齿。
[0069] 该瞬时功率的数值也取决于减速器的刚度，最有害的解决方案是以不减振的啮合传动为
基础。减速的灵活性可略微改善这种情况，但是，难以在足够的时间分散过量的动能。另外，非常大的灵活性导致发动机工况在每次变换速比时，甚至在每次猛踩踏板时出现令人不舒服的颤动，这些颤动也在越野遇到石头或凹凸不平之处时发生，这是非常不利的，会在整个传动链条上产生很大的力矩变化。在美国专利No.5941332中提出的设备上，这种情况非常可能遇到。
[0070] 在本发明的设备上，一力矩限制器可正确分散过量的动能。
[0071] 应当指出，配有助力设备的离心式
离合器在最坏的情况下必须符合约50转/分钟的蹬踏转速，这是比一较长齿轮传动比大得多的转速。因此，离合器这时被牢牢
锁紧，不能正常地起力矩限制器的作用。
[0072] 从机械角度来看，一液力变扭器具有相当理想的轻便性，但是，重量、成本和效率的浪费使其难以应用。
[0073] 有利地，一摩擦式机械力矩限制器按助力设备的动力学原理布置在发动机和两个功率源的接头之间。该力矩限制器因为靠近发动机而更加轻便，其效率由于其靠近接头而较好，因为其吸收整个减速器的动能。然而，大部分动能来自发动机，布置在其上的一限制器已经得到极好的成效。一个良好的折衷方案可以是将其布置在第一减速档的输出端，此处力矩不是非常大，且易于安装。
[0074] 该力矩限制器的校准使之尽量合理地传递发动机的最大力矩。
[0075] 摩擦式限制器的解锁力矩始终大于其锁止力矩，略具柔性的传动装置进一步提高舒适性和解决方案的效率。
[0076] 应当指出，可实施以皮革或等同物例如
摩擦片为基料的限制器。这种材料使限制器具有介于粘滞连接和干摩擦之间的中间特性。因此，限制器常常具有永久性轻便滑移性能，但是，其提供很大的减振平稳性。
[0077] 如此配备，自行车的传动装置不仅安全可靠，而且使用寿命类似于普通自行车的使用寿命。这是由于在相等的功率下，在踩踏板运行一周上的功率变化比普通自行车上小得多，其中，瞬时功率可达到持续功率的两倍。
[0078] 下面说明传动装置的一液力实施例，其中，热力发动机驱动一
泵，所述泵向液力发动机缓慢供给液力。该解决方案不在车上配置一力矩限制器，如前所述，其可以是机械式的。显然，液力发动机速度低，可能不需要减速，从而采用一能力强的力矩限制器。但是，这种限制器也可以是一减压
阀。
[0079] 振动噪音：
[0080] 如此配备，自行车在任何类型的地面上都具有异乎寻常的效率，但是，在使用者的
耳边会产生约90分贝的噪音，欧洲机器
脚踏车被承认合格，其在7.5米和30公里/小时，发出79分贝。该噪声电平是机器脚踏车可接受的，但会使对蹬踏要求非常高的使用者快速疲劳。
[0081] 实际上，对于大部分人来说，蹬踏的作用与自行车相关，自行车要不产生噪音。
[0082] 实际上，完全在自行车上以30公里/小时的速度骑行，噪音在耳边约为60分贝，但是，这种噪音随速度而快速减弱，因为噪音基本上源自于空
气动力。
[0083] 在本发明的助力自行车上，在30公里/小时的速度时，可在耳边产生60分贝的噪音甚至更低。但是，这需要对自行车的大部分噪音源进行大量的工作。
[0084] 应当指出，在100公里/小时的速度时，豪华小轿车的内部噪音最多为65分贝，根据车辆通常的认可测试记录，在耳边的60分贝相应于约50分贝。
[0085] 自然希望助力自行车也尽可能轻便，以使之性能良好、容易操纵且易于运输。这是要进一步更精心达到的非常低的声响的要求，因为轻便性不产生很大的噪音。
[0086] 发出声音的噪声源的最低条件不超过所要求的数值，该最低条件一般是不够的。应当指出，使用者的耳朵听到的噪音对使用者具有重要性。
[0087] 最容易处理的噪声源是车的排气管。验收方法是公知的，只要使消音器具有适当的长度和容积，使用所要求的低功率，就会比较容易获得所需的结果。唯有安装不能肯定，因为问题不在于破坏自行车的符合人体特点的设计，也不在于在日常使用时发生烧损的危险性。然而，理想的是，将
声波引向不太影响耳朵的方向。下面给出与理想的容积一致的安装方法。
[0088] 严重的进气噪音可能已经大为减小。大容积和大刚性是需要的，这在自行车上并非必然容易达到，如果希望自行车不太重，且希望其美观，则尤其如此。在某些情况下，车架某些部分的容积可以利用。下面，在一特殊的实施方式中，该空气箱可由发动机的一个或多个减速器箱构成。
[0089] 当涉及非常低的噪声电平时，发动机及其减速器产生的振动和噪音存在比较棘手的问题。
[0090] 对于发动机来说，振动基本上来自完全不同的两个来源。
[0091] 第一个来源是
热力循环上驱动力矩的变化，即两个冲程一转，四个冲程两转。其涉及的振动趋于使发动机围绕其轴以周期性的爆燃运动进行振动，其称为循环振动。
[0092] 第二个来源是在发动机转动时某些运动件的惯量的
不平衡性，其称为机械振动。
[0093] 这些振动不仅产生噪音，而且对于骑车人产生机械影响。因此，它们不利于耳朵，而且不利于骑车人与自行车的所有
接触部位。这些部位按其敏感度，是手、脚和臀部。
[0094] 因此，理想的是，这些振动也尽可能小，其强度从车座向踩蹬机构然后向车把逐渐减小。
[0095] 有利的是，在踩蹬机构上操作两个功率源的连接。因此，人们力图设计一种包括踩蹬机构在内的发动机-减速器组，如法国专利No.915817、US6213236、EP0822136A2中所述。
[0096] 但是，该解决方案要在踩蹬机构上产生最大振动，从而已经不是非常有利的。为了避免这些振动传递到自行车的整个车架，发动机-减速器组应该弹性地安装在车架上，如EP0822136中所述，并且车架比发动机-减速器组重，这是难以实现的情况。如果不是这种情况，则是骑车人全部承受，这是要合理地避免的。另外，这种灵活性必须与相当大的蹬踏的作用力一致，这也是非常不利的。最后，踩蹬机构的任何弹性表现为蹬踏效率的损失，这是很可惜的。因此，这种配置特别不利于达到我们的目的。
[0097] 为了大大减小循环振动，发动机应当配有大量汽缸，如果可能，配设4个以上的4冲程汽缸，或2个以上的2冲程汽缸，这在经济上比困难还要困难。
[0098] 然而，应当指出，在机械平衡方面，某些双
气缸发动机的解决方案具有许多优越性，循环振动的数值约减小一半，但是，毫无疑问，价格过高。
[0099] 这种振动设计成发动机的减速器箱对于运动部件的作用与反作用。振动一般在
怠速运转时最大，因为在这种工况下，发动机在每次压缩时完全接近关停。如果在非常低的转速下需要大负载，则振动非常大，此时称为发动机
爆震。
[0100] 当发动机接合离合器时，它按两种方式传递振动，发动机减速器箱将其振动传递到自行车车架，而
曲轴通过整个传动装置将其力矩变化传递至
驱动轮。
[0101] 因此，单缸热力发动机要求传动装置比电动机坚固得多。
[0102] 在这种情况下，这不限于过重和成本过高，而且也产生噪音和自行车传动装置的磨损。
[0103] 因此，特别有利的是分散这些振动。这样，发动机的固定和连接的优越性在于使发动机围绕其轴略微转动。同样，传动装置具有能限制这些周期性力矩变化的灵活性。
[0104] 鉴于成本，车子的发动机可以是一个非常基本的单缸发动机，除了其曲轴，不配有任何平衡机构，因此，重要的是其产生机械振动。
[0105] 为了限制这些振动，应最大限度地减少产生振动的部件的总量，这一般是尽可能加重固定部件的总量。但是，这个领域的实施可能性极其有限，重量的任何增加非常有损于车子的动力性能。
[0106] 因此，要特别注意滤除这些振动。
[0107] 但是，为了有效地滤除这些振动，支承发动机的弹性构件应该固定在大部件上。
[0108] 因为希望最低限度的振动传至骑车人，所以在自行车的质量比方面，我们必须要处理好的是振动质量。
[0109] 比较精密的自行车振动分析表明，不能将自行车视为一个孤立体，必须视同一个彼此进行弹性连接的部件的总和体。从所要处理的振动方面来看，这致使大部分这些部件具有非常小的惯性作用。
[0110] 因此，机动范围很小。配置一个非常有效的工作面，它由一连接件或一主功率传动装置组成，允许进行发动机减震所需要的运动。这样可将减速器刚性地固定在车架上，明显地改进自行车的振动部件的质量比。将发动机的某些构件朝自行车移位，也可加强这种质量比，例如排气系统、
汽化器、点火线圈、机油箱、燃油箱、可能配置的
隔音罩。
[0111] 发动机的这种减轻重量导致其较大幅度的振动，但是，如果固定质量比、振动体十分有利，那么，通过提高弹性固定件的效率，这种现象可得到充分补偿。除非使用特别重的发动机和特别轻便的车架(有的车架低于1千克)，否则就会是这种情况。
[0112] 这种技术的重要性在于，在相等的质量下，它可减轻振动。
[0113] 有大量的连接方法能使发动机具有减震所要求的
自由度。但是，这些方法具有不可忽略的质量，有时导致效率降低，且其体积常常存在有关安装章节所涉及的严重的安装问题。
[0114] 准确地说，美国专利No.5941332中提出的解决安装问题的方法是我们要找的方法之一。在该专利中，发动机纵向布置在车座的后面，通过一柔性抗扭
电缆连接件将其功率传递到减速器。
[0115] 这样绝不破坏自行车的符合人体特点的设计。但是，很可惜，该解决方案没有配以发动机的弹性固定件。也应当指出，没有任何附件转移到车架上。
[0116] 这种纵向布置大大简化安装问题，GB381310、EP0822136A2中也述及到，但是，它采用一角传动装置。
[0117] 在US5941332中，该角传动装置是一
蜗杆，这个方法特别消声。可惜，它配以其它啮合传动，似乎不考虑噪音和振动问题。相反，该方法具有令人遗憾的效率，在这种情况下，由于不良的柔性联接器的效率而更为严重。在这种确定的情况下，电动机输出功率的一半以上在到达后轮之前要用于热起动。另外，该传动装置不可逆转，向后运转时会锁住后轮。最后，这种柔性联接器非常重，如果希望其耐受前述改变传动比的功率尖峰，则尤其如此，其太小的抗扭刚度毫无疑问会产生前述振动现象。
[0118] 纵向轴线布置的发动机的解决方案大大简化安装问题，且可安装各种联接器，但是，它采用一个角传动装置，如果其由角啮合传动组成，则很难消音，另外，该解决方案笨重，成本高。这会丧失许多优越性。
[0119] 应当指出，如果角传动装置不可避免，那么，合理的是不在第一减速档上采用，第一减速档速度最快，因而噪音最大。
[0120] 下面提出传动带角传动装置，其略微经济一些，且消音，但是，这种解决方案对所述传动带是很大的考验。
[0121] 在这种情况下，一个相当特殊的解决方案具有相当大量的优越性，第一减速档速度最快，因而最难隔音，另外，力矩小。以传动带为基础实施之是十分有益的，如果该传动带为齿形，则效率特别好。但是，这种安装方法非常不好地具有
轴距，其随发动机的振动而变化。
[0122] 应当指出，这种传动装置具有小的轴平行性缺陷。
[0123] 因此，其构思是，在
副轴和发动机轴之间，尽可能靠近带轮地插入一种抗扭弹性
连杆。
[0124] 这样，轴距几乎保持不变，发动机可围绕其轴振荡，沿各个方向振动，使其轴在一种锥度上进行运动。
[0125] 除允许的自由度之外，所述系统通过提供发动机的回转惯性得到加强。
[0126] 另外，值得关注的是，将发动机刚性地固定在连杆上，仅仅使连杆具有围绕副轴转动的自由度。这样，发动机的惯性矩加大，而不增大其质量，这完全有利于循环振动。
[0127] 最后，沿着发动机振动最小的方向之一的轴线布置所述连杆，具有优越性。
[0128] 由于第一档噪音最大，因此，该连杆可形成一隔音箱，其设计成具有小扭转刚度。
[0129] 该解决方案适用于发动机踩蹬机构总成的实施例，条件是紧凑地布置发动机，以不破坏自行车的符合人体特点的设计。但是，在传递到踏板的残余振动方面，以及在发出声响方面，该解决方案是不利的，因为骑车人的身体不能屏蔽噪音。
[0130] 从振动
和声响的角度来看，十分有益的是，将减速器因而间接地将发动机固定在车架的接纳车
座管的部分上，特别是在该管和后轮之间。
[0131] 该解决方案可使
振荡器远离车把和踏板这样的关键部位。另外，车座及其管构成极好的
减振器。在这方面，
硅胶车座提供一流的好处。
[0132] 这种布置可将发动机配置在车座的后面，在这种情况下，骑车人的身体提供高质量的声屏蔽，在成本和重量上完全有利。这种布置的其它优越性在于，不对骑车人放热，如果自行车配有悬挂部件，则通过增大车架的惯性矩，提高悬挂部件的作用。
[0133] 这个解决方案要求离发动机相当远地将运动引向踩蹬机构或后轮，见US3280932。
[0134] 在运动传递到踩蹬机构的情况下，减速器难以具有少于三档。(US5076386的解决方案除外)
[0135] 汇集有减振、灵活、效率高、成本低、轻便、消音、易于保养的目的的、用于引导运动远离发动机的较好的解决方案之一，是使用齿形传动带。
[0136] 可惜，鉴于体积，这对于最后一档来说相当困难，除非发动机真正是功率非常低的。对于低速转动的这最后一档来说，链条是一良好的折衷方案，如果链条布置在箱下，则尤其如此。
[0137] 相反，齿形传动带对于第二档具有所有优越性，如果减速器具有四档，那么，对于第二档和第三档，齿形传动带具有所有优越性，如果发动机速度非常快，这可能是所需的。
[0138] 尽管所述中间档比第一档速度慢和噪音小，其布置在箱下是十分有益的。
[0139] 适当的布置可使该箱起多种作用，因此，该箱可用作发动机托架，传动装置的隔音，
挡泥板，行李架，排气消音器的
支架，尤其是用于减少发动机进气噪声的空气箱。显然，该箱具有布置最大量附件的优越性，以易于发动机的弹性固定件发挥作用。显然，这些多重作用完全有利于自行车的总质量。
[0140] 除发动机的运动之外，发动机机箱本身是一声发生器，如不配置隔音罩，则非常难以充分减小噪音。
[0141] 特别是，液体冷却发动机的双层
箱体已经是一非常有效的隔音层，很值得推荐应用。这种布置还可将发动机完全装入箱体，这是极好的办法。但是，这个解决方案在经济上是不可行的。在这种情况下，油循环冷却可能是一个有利的可供选择的办法。
[0142] 但是，可能冷却只是空气冷却。在这种情况下，罩必须接受空气通过的挑战，尽可能消音。
[0143] 本发明的车子按其设计可以非常低的速度满功率行驶，由于车子的速度，气流冷却并不合理，加工成所需尺寸的液体冷却的情况除外。
[0144] 在最简单的实施例中，冷却是直接由发动机驱动的一
涡轮机获取的空气的冷却。在任何情况下，这影响发动机的效率，优选地，这种获取是有效的。为此，重要的是，在冷空气入口和热空气出口之间存在尽可能少的再循环。另外，优选地，这些孔朝向车的后部，以便不向使用者发出太大的噪音。在一优选的解决方案中，热空气出口可穿过一行李架梁，行李架梁本身由发动机托架构成。这种布置可很好地使该紊流区域中的气流与自行车分开。
[0145] 如果发动机托架不用于该气流的导向，那么，有利地，使该热空气出口通过数厘米长的一管路，以便分层引导热气流远离新鲜空气吸气口。朝车的后部转动新鲜空气入口，看来非常有损于空气流量，实际上，空气对自行车常用速度的动压力很小。不管怎样，最大限度地将声波引向自行车的后部，是十分有益的。
[0146] 将
通风机的冷却空气引向发动机的发热部分的箱体已经处理为一噪音
衰减器，但是，不将该箱体固定在发动机上是有困难的，这会因而产生振动和噪音。
[0147] 因此，优选地，防噪音罩不固定在发动机上，而离发动机远得足以在其运动时使之不接触。在这种情况下，其质量在滤除振动中增加自行车的质量。
[0148] 发动机的很大一部分声波可由该罩的空气入口孔和出口孔排出，这可能是自行车的主要噪音源。在这些孔中布置一细长的蜂窝结构，可以小压力损失减小这种噪音。就很低的成本和重量而言，蜂窝结构具有极佳的效果。蜂窝结构的截面形状具有不太大的重要性，通道甚至可用间隙小的平行板加以限定。相反，通过截面的表面和长度极其重要。在压力损失和消音之间将找到一个折衷方案。
[0149] 这种结构可以是一个一流的
散热器，如果发动机配有液体冷却
散热器，则所述结构可由发动机的液体冷却散热器构成。如果是液体冷却，那么，这构成发动机全封壳的一实施例。
[0150] 应当指出，不管是什么冷却方式，该罩中充满一定的热量。这种热量对于发动机的再次起动具有有益的作用，其常常在设计上不予考虑。相反，其可影响某些附件的工况，因为起动线圈，尤其是汽化器，有汽化燃料的危险，这对于起动是很有害的。由此，第二个优越性是，如果可能，将这些附件布置在发动机托架上。
[0151] 有利地，该罩在内部配以消音材料。应当指出，对于使用这些小发动机一般所遇到的
频率来说，毛毡具有出人意外的效率。罩的某一部分可具有液体储存器的作用。液体的质量将增大罩的惯性。双层箱体的作用特别隔音。
[0152] 减速器：
[0153] 减速在该设计中是一个大问题，为了有利于自行车的变速，应连接以大不相同的工况工作的两种功率源。其可在踩蹬机构和后轮之间的某个部分进行，这方面在现有技术中已进行过相当好的深入研究。
[0154] 某些布置可具有稍微小一点的减速比，参见US3280932、US2596391、EP0822136A2、FR535184、US2331976。
[0155] 如果希望进行踩蹬机构上的连接，则需要最大减速比，在重量和成本方面，这并不是很有利的。相反，这种布置为制造厂在选择
变速器的类型上留下很大的自由度，例如可以在轮毂上是外摆线式变速器，可以是比较普通的变速装置式变速器，或可以是混合式变速器。一般来说，这种结构与大部分变速系统兼容，从而可使用同一种助力设备形成一自行车大类。
[0156] 此外，这种选择为悬挂部件的设计留下很大的自由度，从而不必强制性地采用其它解决方案。
[0157] 这种减速器必须具有高效率，消音，如果可能，则可换向(从而可后退)，轻便，经济，能减小循环振动。此外，其安装在自行车上，不得破坏符合人体特点的设计。应当指出，输出时，其力矩可超过10千米。
[0158] 使用一低速发动机，其设计比较简单，但是，设计自行车所需的多种折衷方案可能导致最大功率转速为6000至10000转/分钟。这要采用大减速比。
[0159] 如果效率除外，则最坏的解决方案是啮合传动，其笨重、成本高、有噪音、不减震，除非增加一消音器，但这要进一步加重解决方案的负担。
[0160] 这种设计的很大的困难在于带有热力发动机的两个车轮具有新的噪音电平。齿轮传动，甚至正齿轮传动，通常非常适合于带发动机的自行车。这里，其使用毫无疑问是可行的，但是，并不强制性地考虑实施例的性能。
[0161] 对于第一档，噪音最小的解决方案是万能V型
块平传动带，但是，它不大经得起变速引起的的瞬时功率变化，且必须严格加工成所需的尺寸。这些传动带可在一定限度内起力矩限制器的作用，具有适当的拉力，但是，空转(patinage)产生难以处理的噪音，且大大限制传动带的使用寿命。另外，效率不如齿形传动带的效率，如果增加一张紧装置，则尤其如此，这难以避免。某些小截面的梯形传动带也可卷绕在小直径的带轮上，可以使用，实际上，它们非常接近万能V型块平传动带，其也是角面接触传动带。
[0162] US5361863述及齿形传动带，用于向一离心式离合器传递发动机不减速的运动，以使离合器从发动机移向减速器，从而可能节省数厘米的宽度。为了一种难以解释的原因(可能是为了保持相同的速度)，其提出减速来自其它档。因此，该传动装置似乎不是第一减速档，而是一连接件。
[0163] 齿形传动带对于减速器具有非常多的优越性，噪音低于齿轮传动，成本低，轻便，无需维护保养，耐磨损，消音，效率高。然而，其噪音在高速时可以忽略不计，对于第一档尤其难以处理。因此，如果力求达到非常小的噪音电平，则某些布置是绝对必要的。
[0164] 齿形传动带的噪音基本上取决于其直线速度和齿的体积。因此，有利地，主动带轮也尽可能小，这在相等的减速比时也减轻重量。有利地，齿距小于或等于5.08毫米，传动带的质量也尽可能良好，同样使传动功率尽可能小。某些消声型传动带是很适当的。
[0165] 尽管如此，除了速度非常低的发动机以外，第一档成为自行车的主要噪音源之一。
[0166] 第一个办法是将该档布置在箱体之下，该箱体可具有在关于振动的章节中述及的作用。该箱体还可处于发动机隔音罩之下。
[0167] 在大多数情况下，尤其是如果力矩限制器有效，那么，可使用小于或等于3的齿距，这具有很大的效率。也可在带轮上深挖每个齿的底部，形成一排气槽。同样，不触及分度圆直径，可在大带轮上缩减一定的齿数比，因为其具有大量的啮合齿。另一种布置是并列布置两条窄传动带，或在齿轮的周边上开一个比齿稍微深一些的中央槽。所有这些措施会降低传动带的齿所排出和吸入的空气的速度。
[0168] 应当指出，主传动装置的大带轮是为力矩限制器选择的配置。另外，该配置可使限制器接纳由于第一传动带档的柔性而已经略微磨光的齿轮副。
[0169] 也应当指出，该主传动装置是相对于自行车的中线平面最偏心的构件之一，重要的是，它在其运动中不影响骑车人。在有关安装的章节看到，其可布置在影响不大的部分，或者发动机可侧面偏置，以使传动装置较少地超出中线平面。
[0170] 最后，该主传动装置可以是一传动带式角传动装置。
[0171] 工艺方法在于合理布置的导轮，其可使传动带缠绕和形成一直角。这种布置会使传动带疲劳，但是，可纵向布置发动机，这大大简化发动机的安装，发动机在其轴上具有许多附件，因此难以紧凑。
[0172] 这种解决方案与前述防振布置兼容。
[0173] 第二档速度更慢，存在较少的噪音问题。尽管力矩较大，但是齿形传动带始终具有进行这种工作的大量性能。在优选的布置中，它们还可具有大轴距，从而便于向踩蹬机构传送运动，其离发动机相当远。5或5.08的齿距对于这种工作特别消音。这种传动带可在户外工作，但是，其噪音稍微大一些，且在越野时，易受
水溅、淤泥或树枝的损害，从而不利于骑行。应当指出，十分有益的是，将该档布置在一封闭箱体之下，使该箱体用于许多其它作用，例如发动机的空气箱。在这种情况下，有利的是布置两个空气
过滤器，一粗滤器布置在箱体的进气口处，另一个布置在发动机和所述箱体之间。
[0174] 有时，需要使用一个4档减速器，在这种情况下，有利地，第三档的功进入相同的车架。
[0175] 应当指出，如果是一个发动机-减速器-踩蹬机构总成，那么，用于中间档的齿形传动带的解决方案具有较少的优越性，该解决方案的大轴距和大宽度会增大体积。但是，平稳性、消音、低成本、轻便性和无需维护保养使之成为一个非常好的解决方案。当发动机在这些传动带的箱体中吸气时，该解决方案依然是较好的，其完全构成一个非常好的消音器。
[0176] 现在再回到有关安装的章节的主题，说明一特殊的实施方式。
[0177] 对于最后一档，如果将功率传递到踩蹬机构上，则运动非常缓慢，在最大转速时约为100转/分钟，因此，力矩非常大。
[0178] 如果速度慢，链条在侧面体积、重量、成本、强度、可行的减速比、效率、乃至消音方面，具有许多优越性。相反，链条需要一个调整其拉紧状态的系统，其耐磨损性、耐受恶劣天气的能力相当差，且必须进行润滑。在所述速度慢时，链条可非常静音。
[0179] 链条的较大的优越性之一在于，它可在任何小尺寸齿轮上工作，在某些情况下，可减至7齿。如果使该特征与小齿距和自行车的盘的工作面的齿圈相结合，则最后一档可提供相当大的减速比，其至少可超过10。这在设计上可非常有效，实施经济型自行车尤为如此。在这种情况下，该特征具有其局限性，因为10的比率表明，小齿轮的转动约为1000转/分钟，在该转速时，其噪音不可忽略。
[0180] 此外，小齿轮具有随齿数减少而非常快速增大的多角效应。这种多角效应破坏链条的通常良好的效率，每个
链环的柔性导致链条的快速磨损。这种多角效应也在传动装置中产生谐波分量，其不利于自行车的传动装置，且产生噪音。因此，一种折衷方案是必要的，如果可能，则最好具有一个9齿以上的小齿轮。在附图所示的所有情况下，分散这些振动是十分有益的。这可使用一塑料齿圈和适当的凹槽相当简单地实现。小齿轮的使用寿命由于软索上的一张紧装置而可延长，其增加啮合的齿数。软索在该设计上从不工作，该张紧装置由于弹性压力而可以是自动的。
[0181] 双链或三链的选择可减小链条的
节距，这可利用齿的优越性进行齿轮的相等变换，这完全有利于效率、使用寿命和消音。
[0182] 应当指出，小型赛车比赛专用的单链特别适用于这里采用7.6毫米节距的情况，这种链条可具有很大的减速比，由于其很大的宽度，对于非常小的重量，可提供极好的强度。
[0183] 这种链条的另一优越性在于，其也有更为耐磨损的永远润滑的密封型。这些性能使效率略有下降，成本过高。
[0184] 就使用寿命和安全性而言，有利的是，将这些链条置于一防护罩的下面，如果可能，所述防护罩是密封的，且可含有机油。
[0185] 因此，从体积、成本和减速比的角度来看，这些链条是有利的，但是，它们并非没有缺陷。以齿轮为基础的解决方案也不是没有缺陷。
[0186] 在某些情况下，当安装和功率允许时，齿形传动带也可具有总减速比。如果是低转速，它们特别消音，相反，其抗断裂和抗齿跳变的低强度要求大宽度的传动带和大量的啮合齿。因此，减速比相当低，这将减速问题转移到其它档上，毫无疑问，所述档数量为3。如果是低转速，齿形传动带在传输的功率甚至相当重。但是，这种解决方案是适合的，无需维护保养，相当经济，非常消音，具有柔性，对于使用者具有较小的危险性。因此，其使用不是没有优越性。
[0187] 当力矩和安装允许时，在优选的实施例中，这个解决方案也可代替链条。
[0188] 下面来说明完全以齿形传动带为基础的发动机-减速器-踩蹬机构总成的实施例。
[0189] 如果力求使一发动机-减速器-踩蹬机构总成的结构很紧凑，那么，对于速度最低的最后速比来说，可使用最好具有倾斜工作面的齿轮。如果减速器具有4档，那么，相当快速的第二档可使用一大塑料齿轮，以减小噪音。
[0190] 另一种解决方案是使第一传动带档具有大减速比，以降低齿轮档的速度，因此，齿轮档的数量可为2。如果第一档所需的大带轮与踩蹬机构的轴线同心，且安装在与自行车的传动装置相对的一侧，则这个解决方案可使结构很紧凑。该大带轮通过围绕踩蹬机构的轴线转动的一隔套将其在减速器箱中的运动传递到齿轮。
[0191] 不管其第一传动带档怎样，这两个解决方案都提供较小的循环振动减震，从而有损于自行车传动装置的优越性。一辅助柔性件在传动链条中的安装将予以说明。
[0192] 如果用外摆线式轮毂改变传动比，那么，链条也可代之以一齿形传动带。
[0193] US3280932涉及的一解决方案中，功率的连接在后轮的外摆线式轮毂上进行。这种连接的优越性在于，它需要较低的减速比，仅实施成两档。显然，这种解决方案的合理性可通过前述的任何布置得到充分改进。在实施后悬架的情况下，有利的是沿摆动臂的铰接轴线布置减速器副轴，以便可将电动机固定于车架，从而减轻悬挂质量。
[0194] 减速器也可以是液力的，在这种情况下，发动机驱动一泵，根据US3280932，一低速液力发动机将运动传递到踩蹬机构或车轮。为使液力发动机稍微轻一点，可选地，可通过一机械减速档传递运动。力矩限制器可以是一安全活门。这种使安装非常简化的吸引人的解决方案可能成本相当高，效率相当低，不一定非常消音。
[0195] 安装：
[0196] 我们的目的不是制造一种在需要时可以蹬踏的机动自行车，而是制造一种具有助力蹬踏的有效的自行车，不受欢迎的是某些机械部件损害自行车的符合人体特点的设计。
[0197] 主要困难来自骑车人的脚和腿在蹬踏时扫过的区域，其相当大，称之为蹬踏区域。该蹬踏区域几乎包括传统的水平管状车架的整个表面，只有支架后面的小表面除外。万一是大尺码，脚跟几乎要触及拉撑件。可限定骑车人的脚和腿在蹬踏时所扫过的范围，其称为蹬踏范围。没有任何部件处于该范围。实际上，蹬踏区域是蹬踏范围在自行车的一垂直和纵向平面上的投影。
[0198] 为了很好地符合人体特点，腿部基本上在两个平行的平面上骑行。因为不容易放宽使用者的骨盆(bassin)，所以这使
曲柄相对于车架的中线平面具有间距，其数值应包含在一很窄的叉形件中，除非接纳一受损的无效的蹬踏。
[0199] 要像某些职业运动员那样将该数值调节到蹬踏区的宽度再骑行，曲柄的外表面和中线平面之间的数值100毫米视为普通人体所能忍受的极限。
[0200] 此外，许多国家要求踏板处于低位时自行车具有最低的离地间隙角度，以避免
脚踏板在转弯时与地面接触。不言而喻，踩踏板的大间距要求踩蹬机构和车座布置得更高一些，这导致在停车时不能快速地使脚踩到地面。这种情况对于城市用自行车无不具有重要性。
[0201] 为符合人体特点起见，新式曲柄不再是直的(垂直于踩蹬机构的轴线)，而是倾斜的。这种倾斜的目的是避免踝骨与所述曲柄的外表面摩擦。如果考虑到踏板固定在踩蹬机构的轴线上的这种倾斜和最小厚度，那么，离中线平面最多具有65毫米的距离，这样，就很少有地方安装一机械装置。该低数值导致100毫米的偏移率，从符合人体特点的角度来看已经是不利的，其仅适用于左侧。
[0202] 在传动装置一侧，由于链线而问题更大。如果自行车装有标准车轮，若为一种9啮合传动式车轮，则中心齿
轮距中线平面45毫米，该距离是一个三圆盘的中盘安装所必需的距离。该距离称为链线，其目的是力图限制链在齿轮和对置的圆盘上的倾斜。显然，一个双盘或一个单盘也必须定中心在该链线上。
[0203] 这导致在小盘上的链条和中线平面之间存在约35毫米的距离，该距离还必须减去数毫米，以便更换圆盘。
[0204] 此外，特别可惜的是，在链条具有提供的辅助作用的设计中不考虑链线。
[0205] 这些限制条件使安装极其困难，此外还有其它限制条件。我们已经指出，用于布置一发动机-踩蹬机构总成的地方更要考虑到。
[0206] 从这个角度来看GB637014和US2596391的巧妙设计，由于配置一精巧的踩蹬机构减速器和这儿是直的曲柄，其可含有数值合理的踩踏板偏移率。但是，这些实施例不包括离心式离合器，也不包括强制性冷却，多圆盘是不可能的，噪音也不予考虑。
[0207] 在外摆线式轮毂式传动装置的情况下，链线稍微有利。但是，可惜的是设计一种助力机构，其仅可以这种变速装置工作。
[0208] 只要在车轮方面放弃目前的标准，即可在链线上节省数毫米，车轮至轮毂大于目前的135毫米。这种节省受到前述符合人体特点的设计的限度的限制，然而，在这种情况下，还是具有很大的优越性。不管怎样，150或160毫米的宽度应当是可以的。
[0209] 在蹬踏区域的其它部位，地方也较小，因为必须与X形膝、粗腿肚、凸起的踝关节、粗大腿部、小骨盆等形态特征配合。
[0210] 唯有两种
定位较为容易，发动机可很容易地安装在支架和膝的通过处之间，或者车座的后面。
[0211] 第一种定位在本世纪初和战后处于其辉煌时期。是这种定位提供发动机或其减速器的最容易的安装，运动朝踩蹬机构或后轮传递。
[0212] 相反，对于向使用者传播噪音、传布车把上的振动、散布热量和气味来说，发动机处于重要地位，安装的方便性造成很大的使用烦恼。
[0213] 第二种解决方案无不具有缺陷，行李架缩减一定的空间，当骑车人的臀部后移超过车座时，在很陡的下坡道上采用的一定的极端姿势中，发动机可能受影响，最后，使用婴儿座椅也成问题。
[0214] 机动方法会使人担心过分增大
重心。实际上，这使车架很不稳的车子具有一定的稳固性。
[0215] 如果发动机的安装在车座的后面相当容易，那么，运动朝踩蹬机构的传动就不是简单运动，因为其必须经空间较有限的部位在蹬踏区域展开。此外，拉撑件的可能配置大大增加运动传送的困难。
[0216] 唯有US5941332由于使用一软索和一沿纵向轴线布置的发动机而似乎克服了这些困难，但是，仍具有所述的缺陷。
[0217] 相反，这种后部布置可布置一个尺寸相当大的发动机，而在日常使用时没有特殊的影响。其远离车把和踩踏板的振动发生装置，消除所有热危害。其也可沿一横向轴线布置发动机，其优越性已经述及。
[0218] 但是，按照相同的技术，布置在车座后面的发动机相对于其它解决噪音问题的方案具有很大的优越性。
[0219] 这种解决方案可在构形方面适合非常传统的自行车的车架，这不是以具有踩蹬机构的发动机-减速器为基础的实施例的情况。
[0220] 为了说明要克服的困难，现在来说明发动机功率传输到踩蹬机构的情况。
[0221] 力图使该功率传输到自行车的传动装置一侧。此外，其前身在US4397369、US5076386、US5361863中是公知的。
[0222] 该解决方案很棘手，首先，链线朝车架留下很少的备用地方，当考虑配置自行车的底架时，留得更少。一般规定，底架承受传动装置一侧底架的
变形，以使大盘定位而不触及所述底架。如果希望考虑链线，且布置从助力自行车自动变换到普通自行车所需的两个飞轮，同时允许容易地向后蹬踏，那么，这为传动留下很少的地方。
[0223] 由与自行车传动装置相对的一侧输入功率，要求在踩蹬机构箱体内配置一个转动隔套，该转动隔套难以定位在一个英国标准箱体中，但是，可定位在稍微大一点的美国标准箱体中。例如，当希望向后踩踏时，踩蹬机构的轴可在该转动隔套内转动，但是，其借助于一飞轮通过向前踩蹬驱动隔套。另外，在此实现两个功率源之间的连接。
[0224] 这种布置允许安装一个直径与大盘相同的齿圈而无任何缺陷，如果降低离地间隙，则直径甚至可更大。一飞轮安装在该齿圈和转动隔套之间，以使蹬踏动作可起停止发动机的作用，而无需驱动减速器。此外，在某些情况下，踩踏板和底架之间的备用地方可安装一齿形传动带传动装置。该解决方案使自行车传动装置一侧原封不动，这样，尤其是可使用复式圆盘。
[0225] 对于最好是齿形传动带的下一速比来说，两个解决方案都是可行的，运动可在车座支承管的前面或后面或者该管一侧转换到自行车的轴上，且充分错开，以便不触及轮胎。
[0226] 将该速比布置在车座管的后面要求延长底架，以便为减速器档在车座管和车轮之间保留足够的地方。但是，这种布置在具有完全令人惊奇的越障能力的这种车子上几乎是必要的。不加长轮距，很难使骑车人将前轮保持在地面上。该第二档的上端可安装成，可从蹬踏区域供给第一档，如果发动机很大，这是十分有益的。采用这种解决方案，如果自行车配有拉撑件，则运动一般在拉撑件之间传递，除非其布置得特别低。
[0227] 也可将第二档布置在车座管的前面，但是，这要求在蹬踏区域供给第一档的功率。该解决方案常常要求发动机偏离轴线，以使主传动装置贴近车座管和可能的拉撑件。特别是，倒置Y形拉撑件布置成传递运动而不使主传动装置过分脱离中线平面。
[0228] 第二种解决方案是第二档布置在车座管一侧，具有较为标准的轮距，但是，其在可能的传动带的宽度上受限制。如果还必须避开可能比车座管更宽的后轮胎，则所述情况也较为关键。
[0229] 一般来说，主传动装置是最偏离中线平面的部件之一，向踩蹬机构因而朝蹬踏区域的方向传递运动。如果不布置一个可安装在蹬踏区域的特别窄小的发动机，那么，一个偏离中心的发动机可在主传动装置的输出端进入蹬踏区域。这种布置可在蹬踏区域的边缘布置发动机，这样，可在安装方面，尤其是在使结构较为紧凑方面的具有某些优越性。
[0230] 为了限制主传动装置超出中线平面，当离心式离合器处于发动机上时，可将离合器移动到主传动装置的小带轮的外部。在这种布置中，离合器外罩套的固定座由带轮本身构成。这种安装方法可在偏离距(déport axial)上节省20毫米以上，这样，如果传动装置必须进入蹬踏区域，则可具有很大帮助。
[0231] 下面阐述两个具体实施方式，其为发动机-踩蹬机构总成的实施方式。
[0232] 在附图所示的所有情况下，安装一个或一个以上的排气消音器很成问题，除非忍受非常大的噪音电平。
[0233] 在无后悬架的自行车上，所述一个或多个排气消音器可沿拉撑件布置在有利的地方。这种定位使之布置在蹬踏区域之外，将噪音和热量引向车子的后部。
[0234] 在具有后悬架的自行车上，问题也较难解决，除非将发动机布置在后部位置。在这种情况下，所述一个或多个排气消音器在车座后面在后轮上面布置在发动
机架上，它们甚至可构成行李架，只要罩以一热防护装置。
[0235] 这种在车座管后面的布置对于使用一发动机-踩蹬机构总成是有利的，但是，排气消音器直接固定在车座管的支承管上，其大体上处于与优选实施例中的发动机架相同的位置，采用一适当的隔离装置，可具有挡泥板的作用，甚至具有行李架的作用。
[0236] 助力机构的控制：
[0237] 在最简单的实施例中，使用者用一油门控制装置控制驱动力矩，从而控制所需的助力数值。该数值往往不和机器脚踏车所要求的功率一样进行变化，采用具有慢速自动回程的转动把手进行操纵，并不非常合适。显然操纵杆操纵比较好，操纵杆布置成可手握车把进行操纵，稳定在所要求的位置上。这种控制不是自动的，需要在希望停车时断开油门。但是，低装机功率允许紧急制动而不断开油门。如果满油门时关闭发动机，如果停车后忘记使油门置于怠速位置而再次起动，那么，会突然发生最不利的使用错误。在这种情况下，自行车前进，而这不是所希望的。如果处于小齿轮传动比，则所述问题并不完全不利，在小齿轮传动比上，自行车的驱动力可难以抵消。
[0238] 如果接触接头仅可在油门分开时被操纵，或者如果接触接头通过油门操纵杆强制性移动超过怠速位置进行操纵，那么，这种使用不当可以是不可能的。
[0239] 同样，油门操纵杆可连接于制动装置，作用于一个或两个制动器，即可返回到怠速位置上。如果制动设备和油门操纵杆进行机械连接或液压连接，则这是可以非常容易进行的。
[0240] 如此配置，自行车实际上并不助力，因为可使之使用在单一的发动机上。但是，实际上，停止蹬踏几乎始终要求后退一个或多个速比(rapports)，使用和不使用蹬踏的性能差别在于自行车完全很少使用在单一的发动机上。
[0241] 根据比较复杂的方式，助力机构配有一油门控制装置、一伺服马达和一踩踏板转动检测器。使用者始终控制限定助力力矩的油门控制装置，但是，如果踩踏板转动检测器向伺服马达发出指令使油门控制装置工作，那么，这种控制才是有效的。转动检测器可使两个旋转方向之间具有区别，向后的转动视同停止蹬踏。辅助接触或机械布置可变换成手动方式，在某些使用情况下，例如越野时，手动方式更为有效。应当指出，伺服马达随时运转以实现其作用，例如，可作用于油门电缆护套，使油门控制装置工作。其也可是油门操纵杆的一部分。
[0242] 根据也比较复杂的一控制方式，自行车在踩踏板上配有一力矩控制设备、一转动检测器、一控制油门的伺服马达和一信息控制部件。许多设备可测定踩踏板上的力矩，但是，可以比较简单地控制踩蹬机构箱施加在车架上的作用力的变化。
[0243] 停止时，力矩的测定可在把手的任意角位置上进行，但是，加速指令仅在记录有有效的转动时向伺服马达发出。随后，力矩测定在两个精确的角位置上踩踏板每运行一周进行两次，当把手转动时，助力机构在两次测定之间不变。如果踩踏板停止运转或颠倒转动方向，则油门立即断开。对于也比较灵敏的控制，测定始终在两个精确的角位置上进行，但是，要进行踩踏板的整周运动上的测定并予以记录，踩踏板的下一周运动，如果数值之一相对于前一周运动变化很大，则可改变驱动力矩。显然，新的存储要取代旧的存储。控制总阀也可接收其它信息，例如制动装置、不同助力形式的选择
开关、发动机转速、发动机温度、变速指示
信号、加速计和测斜仪的信息。
[0244] 输出时，总阀可以：
[0245] 通知驾车人发动机是否转动，在某些情况下，这是很有效的(在城市，环境噪音掩盖怠速运转发动机的噪音，甚至在下坡时更是如此)。
[0246] 在制动情况下，即使检测到力矩和转动，也断开助力机构。
[0247] 给出变换速比指示，甚至操纵变换速比。
[0248] 当检测到向一更大的齿轮传动比改变传动比时，减小油门。
[0249] 指示骑车人提供的瞬时功率或
平均功率。
[0251] 通知发动机工作小时数，以便于维护保养。
[0252] 通知骑车人蹬踏的平均速度。
[0253] 限制最大速度。
[0254] 估计脱链时，关停发动机。
[0255] 总阀可灵敏地诊断使用者蹬踏的速度，以使减速器的减速比适合特殊的踩蹬机构类型的个别需要(非常快速或非常低速)。
[0256] 发动机：
[0257] 本章节开始假设是
外燃机，其为
蒸汽机或
斯特林发动机，这些发动机对于这里的应用具有许多优越性。某些发动机是自动起动的，具有很大的
起动转矩。其效率可非常良好，斯特林发动机尤为如此，它们是多燃料的，其连续燃烧非常清洁，它们往往低速转动，某些型号非常消音，震动很小(rombonique斯特林发动机、90°V型斯特林发动机、低速蒸汽机)。某些蒸汽
锅炉几乎为瞬时加热的。可惜，其技术并未很好掌握，以致其难以应用，毫无疑问，这是很大的损失。
[0258]
内燃机不能单独起动，因此，不适于在自行车每次停车时关停内燃机。另外，它们不能在小油门状态提供有效的功率。一离心式离合器或一变扭器(低效率)使之达到足以提供适当功率的转速。同样，合乎要求的是，在离合器或粘液
耦合器空转期间，发动机可承受满负荷。
[0259] 使用者可希望连续缓慢蹬踏。根据这一假定，速度可为50转/分钟。相反，离心式离合器难以持久地空转(patine)。因此，这种离合器应在最后接合，向45转/分钟的蹬踏接近。相当普遍地，助力机构应能使骑车人达到至少90转/分钟。
[0260] 这意味着，发动机必须具有至少达到其最大转速的50％的使用范围，这对于一单缸发动机是相当大的。
[0261] 在这个限制条件上应当增加另一个比较难以获得的限制条件，在蹬踏的整个范围具有逐渐减小的力矩。这意味着，当离合器接近时，发动机的力矩应当最大，显然，该力矩不应过快骤降，以使骑车人达到较高的蹬踏转速。
[0262] 没有这个条件，助力机构和骑车人之间的配合就不协调。
[0263] 举例来说，在坡道上，为了达到助力机构具有理想数值的蹬踏速度，必须提供加速作用力，其特别令人不舒服。同样，当遇到斜坡时，助力随速度骤降，这使人感到难以应付的坡度变化。这往往要求后退多档，然后，重新获得力矩工况，可能要过量助力。这会相当快地导致不稳定工况，相当快地令人难以忍受。在这种情况下，涉及到反向蹬踏助力的机动化优越性。
[0264] 采用随踩蹬机构工况递减的助力特性曲线，当蹬踏的转速下降时，助力机构加强，从而排除这些困难，减少所需的变换速比次数，便于驾车。
[0265] 实际上，骑车人作用于极其灵敏的电源接点组，感觉到较小的力矩变化。
[0266] 对于这种转换，如果忽略噪音，那么，发动机例如在8000转/分钟时最大功率为400瓦，最大转速为9000转/分钟，最大力矩为4500转/分钟，最大效率为6000转/分钟，怠速为3000转/分钟，如果连接于一个约100/1的减速器和一个接近4500转/分钟的离合器，这是相当理想的。
[0267] 应当指出，这种发动机可具有一个小于10立方厘米的气缸，因此，特别轻便，结构紧凑，但是，其隔音效果和减速器的隔音效果在高转速时特别难以达到所要求的水平。
[0268] 发动机的最大功率为4000转/分钟，最大转速为4500转/分钟，最大力矩为2250转/分钟，最大效率为3000转/分钟，怠速为1500转/分钟，也是相当理想的，使用一个50/1的减速器，更易于消音。
[0269] 相反，要使用更大马力、更重和体积更大的发动机。但是，怠速安全可靠，转速低，在希望轻便的发动机上难以获得。同样，在很低的最大力矩转速时很难避免爆震，除非配置一个尺寸很大的飞轮，这会使解决方案复杂化。
[0270] 因此，发动机可能要具有约6000转/分钟的最大功率，其需要约75/1的减速比，这是相当大的，也是所有技术解决方案力所不能及的范围。
[0271] 显然，在离合器接合之后可允许增大百分之几的力矩，但是，这会增加使用麻烦，变化越大麻烦越大。
[0272] 也可利用这种特征支持蹬踏的平均转速，这将完全有利于安全性，且完全是产品的风格。
[0273] 没有成本高的技术，两冲程发动机不大具有这些条件，另外，没有其它技术，其污染环境的排放物质及其效率不可能良好。这些发动机需要非常强制性地混合机油和汽油，或者需要一个成本也很高的油泵。即使没有任何条例规定使发动机消除污染，两冲程发动机会冒烟，如果成群结队行驶，这是非常不利的。另外，
空气动力紊流总是使烟
雾气味弥漫在衣服上，衣服充满烟雾气味，这也是一大麻烦。因此，其使用很困难，或不大合适。
[0274] 这是很大的损失，因为这些发动机结构紧凑，非常轻便，循环振动较小，机械噪音小于
四冲程发动机。
[0275] 使用一个四冲程发动机，所希望的特征相当容易获得，如果不希望大的比功率，则尤为如此，这是事实。
[0276] 根据这种特殊用途，噪音和振动是首要缺陷。另外，除非具有一纵向轴线，否则，发动机的宽度是安装的大问题。许多附件必须由发动机驱动。在最坏的情况下，发动机必须驱动一惯性飞轮、一点火设备、一通风机、其阀动装置、一油泵、一水泵、一力矩限制器、一离心式离合器、一功率
输出轴、一起动装置、一发
电机，如果所有这些附件安装在
驱动轴上，则很难实施一窄小的发动机。因此，这些附件分布在其它轴上，是十分有益的。如前所述，力矩限制器可如同离合器一样，安装在一减速器轴上，但是，具有某些缺陷。显然，如果发动机是一四冲程发动机，那么，
凸轮轴尤其可用于水泵。运转已经降低，该轴用作功率输出轴非常吸引人。FR535184中已经述及这种技术。实际上，这种可行的解决方案存在有待解决的问题，其选择并不明显。
[0277] 在这种情况下，增加一个或多个由发动机驱动的轴，对于附件的驱动可以有很大帮助。
[0278] 另外，振动处理对于车子具有特殊重要性，因此，发动机配置平衡轴，是十分有益的，可能配置的一个或多个平衡轴可具有某些附件的驱动作用。
[0279] 从经济角度来看，难以设想这里使用单缸发动机以外的发动机。然而，应当指出，从振动和周期均匀性的角度来看，180°熄火的卧式双缸发动机或较小范围内90°V型双缸发动机的优越性显而易见。
[0280] 理想的是180°熄火的卧式双缸发动机，其两个气缸处于同一轴线上，这存在严重的曲柄
连杆机构设计问题。
[0281] 应当在该章节指出，使用非常不当始终是可能的(除非变速由
电子总阀控制)。因此，外行人可能在爬坡时使用非常大的齿轮传动比，踩踏板速度太低而离合器不能接合，这在一定时间之后导致过热以及部件损坏。其后果可通过在离合器附近安装一热接触器(thermo-contact)加以避免，在这种情况下，能够关停发动机。
附图说明
[0282] 参照作为非限制性实施例给出的附图，本发明的其它优越性和特征将得到更好的理解，附图如下：
[0283] 图1是第一实施方式中自行车的左视立体图；
[0284] 图2是第一实施方式中自行车的右视立体图；
[0285] 图3是第一实施方式中蹬踏助力设备的两个第一减速档的立体图；
[0286] 图4是力矩限制器的剖面图；
[0287] 图5是踩蹬机构箱体的剖面图；
[0288] 图6是踩蹬机构的右视立体图；
[0289] 图7是减速器箱的左视立体图；
[0290] 图8是第二实施方式中蹬踏助力设备的右视立体图；
[0291] 图9是第二实施方式中动力学原理的立体图；
[0292] 图10是第二实施方式的立体剖面图；
[0293] 图11是第二实施方式的俯视剖面图；
[0294] 图12是第三实施方式中本发明的蹬踏助力设备的动力学原理的立体图；
[0295] 图13是第三实施方式中动力学原理的俯视剖面图。
[0296] 应当指出，如图8至13所示，曲柄相对于自行车的垂直和纵向平面都是对称的，以便更好地布置安装助力设备可用的空间，而不影响曲柄的运动。显然，曲柄通常彼此成180°地进行安装。
具体实施方式
[0297] 图1示出第一具体实施方式，其中，发动机1布置在车座的后面，自行车是很普通的结构。唯有底架2略被加长，以便有足够的地方布置第二档的机箱3。这种加长还旨在避免在陡斜坡上前轮减少压载(délestages)。
[0298] 为了使长度回到十分标准的数值并减小对自行车传动链的作用力，车轮的直径为24英寸。在该附图上，助力设备布置成允许安装空隙大的一后悬架。但是，自行车完全可能是刚性的，在这种情况下，拉撑件固定在车座管4的支承管上，发动机及其托架2布置得更低。
[0299] 按照该实施方式，发动机1及其主传动装置5布置在蹬踏区域之外，因此，其偏离中线平面，对于骑车人体工程学无关紧要。因此，发动机1及其主传动装置5不需要特别窄小。这个部分可安装一个相当宽的齿形主传动带16，所述齿形主传动带16可使用3毫米的齿距，这有利于消音。另外，所述宽度可允许安装两个并列的传动带，或使用中央开槽的带轮，也是为了减小噪音。为了相同的原因，还可在大带轮上减小一定的齿数比，并保持其分度圆直径。
[0300] 然后，运动按第二齿形传动带减速档传送到自行车的轴，第二齿形传动带减速档布置在机箱3中，其越过可能的拉撑件。因此，如果自行车配有拉撑件，则运动在拉撑件之间传送。
[0301] 在该图上，主传动装置5的柔性机箱的盖体未示出，以便看到力矩限制器6，其也起第一减速档的大带轮的作用。该图也示出发动机1的弹性固定件7之一。运动由齿轮8从副机箱输出，齿轮8与链条9和齿圈10一起构成最后的第三减速档。该齿圈10这里用加固的塑料(matièreplastique armée)制成，具有空孔11，其用于使之刚性不太大，以便减弱由于齿轮8的多边形作用所造成的链条9的速度变化。链条9这里是特制小型赛车比赛用的类型，齿距为7.6毫米。该齿圈10安装在一飞轮12上，以便在不用助力设备蹬踏时，减速器不被驱动。该飞轮12安装在一转动隔套上，其将运动传递到自行车传动装置的盘形件13。
[0302] 副机箱3借助于所述构件14拥有的螺钉通过拧紧固定在车座管4上。该车座管4由于其柔性，参与滤除残余的振动。
[0303] 如图所示，两个排气消音器15a和15b安装在机箱3的后部，可在该部位寻求所需的任何地方，而对于使用者没有任何不方便。
[0304] 图2是自行车的右视立体图，其中未示出右侧消音器15a和副机箱3的盖体。如图所示，第二齿形传动带减速档安装在机箱3中。这个齿距为5毫米的第二档由小的
齿形带轮17、其传动带18和大带轮19构成。机箱3内的可用宽度相当大，可布置所述用于减小传动装置的噪音的装置。应当注意到，这种可使用相当宽的传动带的安装适应于相当大的功率。
[0305] 在该实施方式中，机箱3用作发动机进气的空气箱。因此，有利地，副机箱3配有至少一中央销20，以限制机箱
侧壁在发动机进气产生的压力波的作用下的振动。空气由一管21进入该机箱3，管21的直径和长度确定成减弱某些不利的频率。
[0306] 机箱3的后梁22用于将冷却的热空气和噪音引向车后，避免热空气可能向冷却空气的吸气口回流。如图所示，在该梁22中布置一消音器23，这里，消音器23由蜂窝结构构成，其巢房沿气流方向定向。如果发动机是液体冷却式，则该消音器23可以是一散热器。热空气管路24与发动机具有一柔性接头，可经受发动机的振动运动。
[0307] 应当注意到，对于该具体实施方式来说，该机箱3具有以下作用：第二档的隔音、发动机托架、发动机进气箱、挡泥板、行李架、排气消音器托架、冷却的热空气的排出孔，以及增大车架惯性。
[0308] 右曲柄25配有一飞轮26，所述飞轮26与一盘形件架27配合。所述飞轮可将蹬踏的功率传递到盘形件架27，也可将向后蹬踏的功率传递到盘形件架27。这些细节在图5所示的踩蹬机构的剖面图上将得到更好的显示。
[0309] 图3示出发动机和两个第一减速档。主传动装置的柔性连杆机箱5这里看得很清楚。在该实施方式所选择的安装中，发动机刚性固定在主机箱5上，因为主传动装置的轴距相当大。这样可在相等的重量下增大相对于机箱5的套筒28所体现的摆动轴的
转动惯量。该套筒28用于与副机箱3的一功率输入端头配合，以使机箱5、因而使发动机1相对于该端头在转动方面自由。该机箱3与发动机1所成的角度选择成相应于发动机的小振动方向。
[0310] 这里，发动机安装在仅两个减震器上，其中示出固定孔30。但是，这些减震器的数量和性能必须根据主机箱5的抗扭刚度和抗弯刚度为每种发动机进行调整。
[0311] 该图示出力矩限制器的调整设备29，其由拥有弹性
垫圈的
螺母构成。同样，图中示出发动机1的手动起动机构92的配置。该机构92是普通的缆索式起动器传动机构。有利地，起动
手柄借助于适当的传动机构布置在车座和车把之间。
[0312] 图4是力矩限制器6的剖面图。大主带轮31借助于自动润滑
轴承33在轴杆32上自由转动。摩擦盘34紧固地安装在轴杆32上。这两个机件可用轻
合金制成，但是，对于高质量的版本，要用
表面处理来加强摩擦面，这种处理可以是耐久的
阳极处理。摩擦
衬垫35这里用皮革制成，以获得很大的滑动轻柔性，但是，可使用其它比较普通的
摩擦材料。该摩擦衬垫35如果是皮革则具有孔，如果是刚性摩擦材料则具有径向槽，以便冷却和除尘。带轮31受到轴承36的轴向推力。在某些情况下，当推力兼容时，该轴承36可以是简单的大间隙
滚珠轴承。该轴承成为略微倾斜的接触轴承，具有很大的成本优越性。该轴承36受到一拉杆37的轴向推力，拉杆37本身由螺母38施以
应力，螺母38将弹性垫圈39压紧贴靠在轴杆32上。然后，有限的力矩运动传递到第二档的小带轮17。
[0313] 图5是踩蹬机构的箱体的剖面图。齿圈10——动力经其到达踩蹬机构——用一齿圈架41安装在一飞轮12上。该飞轮12安装在一转动隔套42上，转动隔套42布置在踩蹬机构的箱体43中。
[0314] 所提出的安装方法可使用自行车的标准飞轮。这样，就会非常经济，因为可耐受大力矩的轻便飞轮的设计是精巧的。这里，转动连接由飞轮12以旋拧连接(vissage)支靠在转动隔套42的凸肩44上加以确保。
[0315] 隔套42通过一盘形件架46将运动传递到盘形件13、45。该盘形件架46在转动方面的止动在这里由转动隔套42上的左旋
螺纹确保，所述盘形件架46止挡抵靠在右箱体轴承47上。一隔套48承受轴向夹紧力，且使轴向夹紧力传递到左轴承49，左轴承49使轴向夹紧力传递到转动隔套42的凸肩50上。旋拧在踩蹬机构的箱体43上的一螺母51将左轴承49锁定在箱体中。
[0316] 这种布置允许安装大多数简单的或多重的盘形件13、45。后轮可接纳一个外摆线式 或混合式变速比装置。
[0317] 转动隔套42具有轴承52a、52b，其用于允许踩蹬机构的轴53在转动隔套42中转动。由于踩蹬机构的轴53在转动隔套42中的相对运动是偶发性的，因此，这些轴承52可以是简单的抗磨塑料套筒，或者是具有聚四氟乙烯(PTFE)的
钢加固套筒，这样，特别经济，轻便，体积不大。
[0318] 踩蹬机构的轴53这里压力配合在右曲柄25上。这里接纳自行车用的一飞轮26，其通过旋拧止挡抵靠(vissée en butécontre)在右曲柄25的一凸肩54上。
[0319] 该飞轮26的齿圈的齿或孔与连接于盘形件架46的螺钉55的圆柱形头部配合，从而将蹬踏力矩传递到盘形件架46。这种安装方法允许在飞轮和盘形件架之间有小的同心度缺陷和找正缺陷，从而简化生产。
[0320] 踩蹬机构的轴53的另一端部是开槽的，左曲柄56也一样是开槽的，所述左曲柄56也具有一紧固设备47。左曲柄47布置成止挡抵靠在一紧固摩擦
垫片上，从而可调整踩蹬机构的侧面间隙。
[0321] 图6更精确地示出飞轮26和盘形件架46之间的配合。这里，自行车用飞轮26的齿圈59不具有齿，但具有四个孔58。盘形件架具有四个锪窝60，其用于接纳螺钉55的圆柱形头部。这些螺钉55的头部接收飞轮26的孔58所传递的力矩。所述设备也可用一齿圈59工作，所述齿圈59具有孔58，以代替齿，显然，条件是锪窝60与齿空对应。
[0322] 图7示出主传动装置5的柔性机箱在副机箱3上的铰接。这种铰接通过机箱5的套筒28在副机箱3的动力输入端头40上的自由转动的方式工作。
[0323] 为使主机箱5具有小的扭转刚度，主机箱盖体(未示出)用中央螺钉固定，中央螺钉固定在螺钉孔61中。
[0324] 图中也示出管的进气孔21，其用于让空气进入副机箱3，用于发动机进气。
[0325] 某些装置未示出，离心式离合器布置在发动机上，以尽可能轻便。它可布置在第一档的输出端上，重量比较大，要获得精确的接合状态，实施起来有比较大的困难。相反，离合器在主传动装置的输出端上，通过减轻发动机且加重发动机托架，提供很好的重量分布，从而有益于发动机的弹性固定件7的工况，同样，这减小发动机的宽度。
[0326] 未示出的汽化器固定在发动机托架3上，如果可能，固定在发动机隔音箱(未示出)之外，通过一个可承受发动机运动的柔性管路供给发动机。该管路的长度和直径调准成有利于使驱动力矩确定在所需的状态。
[0327]
空气过滤器配置在汽化器和发动机托架箱3之间，以保护发动机、次级传动装置的
纤维和
橡胶通道。另一个比较粗大的过滤器可安装在副机箱3的进气孔21上，以保护传动装置。
[0328] 有利地，发动机隔音罩(未示出)并入主机箱5，它具有一个朝自行车后部的冷却空气进气口。有利地，该进气口配有一蜂窝状消音器。如果发动机是液体冷却式，那么，这也可以是一散热器。所述隔音罩固定在发动机托架3上，它由固定在发动机托架3上的两个半箱体构成，所述两个半箱体彼此进行滑
雪鞋类型的杠杆式固定。该隔音箱用
泡沫塑料制成，具有一个用消音材料这里是毛毡制成的
内衬。
[0329] 有利地，发动机配有一个或两个动平衡轴杆。同样，优选地，冷却是液体冷却。这里，发动机连续驱动一通风机，气流进入隔音罩(未示出)并从中排出。因此，发动机没有围闭。
[0330] 气体控制装置由一稳定操纵杆构成，该稳定操纵杆能稳定在所要求的位置上，直至实施制动的位置。该作用由制动手柄的复位力确保，制动手柄施作用于一个增大所述油门操纵杆(manette de gaz)的摩擦的构件。它在车把上布置在制动手柄的上方，优选地，布置在右面。
[0331] 接触
刹车器(coupe contact)在操纵杆的怠速位置以外的强制位置上工作。
[0332] 根据未示出的第一变型，主传动装置上可用的大宽度允许使用多V型平传动带。这些传动带的优越性是可盘绕小直径带轮。可能需要张紧
滑轮进行压紧，并增大传动带在小带轮上的接触弧度。这些传动带的效率不如齿形传动带的效率，有时不能将传动装置封闭在不通气的箱中。在这种情况下，有利地，传动装置布置在发动机的隔音罩之下。另一种解决方案是使发动机在主机箱中吸气，这构成一般来说足够的通风。在这种情况下，一管路将空气从副机箱3引向主机箱5。在附图所示的这种情况下，空气过滤器移动到一适当部位，使发动机防尘。
[0333] 根据未示出的第二变型，曲柄之一接纳一个这里是塑料的圆盘。该圆盘可用于避免衣服与右传动装置或左传动装置的齿圈之一接触。但是，其主要作用是与一曲柄转动检测器配合。
[0334] 为此，圆盘的周边具有孔或齿，其由检测器检测运动和方向。
[0335] 一伺服马达完全施作用于油门控制索的保护套。一旦转动
传感器检测到曲柄沿正常方向转动，伺服马达就伸长保护套，从而进行有效的油门控制。
[0336] 根据未示出的第三变型，发动机是液体冷却式，发动机完全封闭在其隔音罩中。冷却气流不在该罩的下面通过。由车速所造成的气流的散热器确保车的正常冷却，但是，当流量不足时，一电通风机提高流量。
[0337] 散热器如果与主传动装置5对称地布置在发动机托架3上，则对于骑车人不造成任何热影响。
[0338] 在该实施例中，位于隔音罩下面的排气管部分包绕以一绝缘封套。
[0339] 根据未示出的第五变型，第三档的链条代之以一齿形传动带。该传动带的宽度由于有车架的底架而受限制，因此，该变型不能是大功率的。
[0340] 图8是第二具体实施方式的立体图，其中，助力设备由一发动机-减速器-踩蹬机构总成组成，其完全基于齿形传动带。为使附图简便起见，发动机101及其
主减速器箱105这里布置在主要机箱103的轴上。但是，显然，鉴于安装或防震的原因，减速器箱105和发动机101可采取其它定向。主要机箱103中的功率输入从链条线侧进行，这里从右侧进行。
[0341] 这种助力设备安装在非普通自行车车架上，尤其是，该车架不配有踩蹬机构箱体。主要机箱103具有未示出的固定爪，其可使之固定于车架，接纳发动机的弹性固定件，可选地，接纳一后悬架摆动臂。减速器箱105与第一实施方式中的减速器箱具有相同作用，保护自行车传动装置的力矩限制器106同样如此。
[0342] 必须指出，采用这种助力设备，所述引擎车不太十分像自行车，外观上倒像机动自行车。
[0343] 图9示出具有4档的助力设备的动力学原理(cinématique)。这里，离合器162示出处于主传动装置的小带轮的外部，如果发动机不进入曲柄的扫掠区域，则允许发动机具有再多一点的宽度。
[0344] 动力学原理如下：发动机通过小的主带轮将运动传递到离合器162，小主带轮与离合器的钟形体连在一起，且围绕驱动轴自由转动。
[0345] 然后，运动传递至大主带轮，其也起力矩限制器106的作用，将运动传递至中间轴杆163。然后，运动传递到第二档的小带轮164上，小带轮164固定在中间轴杆163上。然后，运动传递到第二档的大带轮165上，大带轮165与第三档的小带轮166连在一起，所述组件在踩蹬机构的轴上自由转动。然后，运动向第三档的大带轮167传递，大带轮167与第四档的小带轮168连在一起，所述组件在中间轴杆163上自由转动。最后，运动到达第四档的大带轮169上，大带轮169通过一飞轮将运动传递到一转动隔套，转动隔套本身将运动传递到盘形件架146。由曲柄传递到盘形件架146的运动如同在第一实施方式中那样进行。
[0346] 在该实施方式中，在最后三档上，大带轮和小带轮可具有相同的齿数和相同的齿距，唯有其宽度根据它们传递的力矩进行变化。这里，对于每个档来说，减速比接近3，选择的齿距为5毫米。
[0347] 图10是第二实施方式的立体剖面图，该图示出在整体方面，这种实施往往含有空气，该实施方式可以非常轻便。
[0348] 显然，主要机箱103用作发动机的进气箱。为此，所有滚珠轴承或
滚针轴承都是经久润滑和密封式的。
[0349] 该图示出主机箱105借助于其轴套128进行铰接的情况，轴套128可围绕减速器箱103的功率输入端头140转动。转动隔套142比第一实施方式中的短。尽管是4档，效率却相当高，因为大部分摩擦适应于小速差，
摩擦力矩这里是最后三档上的推动力。
[0350] 但是，每档可用的小宽度限制了容许功率。
[0351] 图11是剖面图，示出用于每种功能的可用的地方。为了不使附图太累赘，未划出剖面线。主要机箱103的接合面位于自行车的中线平面的轴线上。这里，附图将曲柄相对于自行车的中线平面的偏移距离限制在有关安装章节所述的小于100毫米的数值。
[0352] 如附图所示，如果发动机不进入曲柄扫掠区域，发动机可略微更宽一些。
[0353] 某些布置甚至可使之安装在蹬踏区域之外，这样，只须偏心，发动机就可更宽一些。
[0354] 图中示出，中间轴杆163和左曲柄156之间的较大地方未被利用。将看到如何按可应用于该第二实施方式中的解决方案优化在第三实施方式中的该空间。
[0355] 根据一未示出的变型，减速器箱103用隔壁隔开，最后一档是链条式。
[0356] 根据一未示出的变型，机箱用隔壁隔开，最后一档是啮合传动式，一辅助啮合传动补偿轴间差别。
[0357] 图12是第三实施方式的动力学原理的立体图，其组成为一发动机-减速器-踩蹬机构总成，结构特别紧凑，仅有3个减速档。第一档是传动带式，后续的两档是啮合传动式。
[0358] 该实施方式的主要特点在于，第一档的大带轮231与踩蹬机构轴253同心。这种安装方法可使该带轮有很大的直径，如果能接受自行车的离地间隙的减小，则该带轮的直径甚至可超过自行车传动装置的大盘213的直径。
[0359] 该带轮231将运动传递到力矩限制器206，力矩限制器206通过转动隔套282将运动传递到第二档的小齿轮281。然后，运动传递到第二档的大齿轮283上，大齿轮283与第三档的小齿轮284连在一起。因此，齿轮284将运动传递到大齿轮285，大齿轮285通过一飞轮和一第二转动隔套将运动传递到盘架227。
[0360] 第一档的大减速比可限制速度，从而减小后续的两个啮合传动档的噪音。第一传动带档使传动装置具有一定的平稳性，以减小自行车的震动。
[0361] 该第一档这里基于多V型的平传动带。可增加一张紧滑轮，以便调整张紧状态，增大传动带286在小主带轮上的盘绕弧度。
[0362] 有利地，该主传动装置布置在一柔性主机箱中，如同其它实施方式中那样。
[0363] 图13以通过三轴(踩蹬机构的轴、中间轴、发动机的轴)的一平面的剖面图示出动力学原理，这里，为描述起见，三轴排齐。大带轮231的一专门布置可使其传动带287的通道偏出左曲柄256的内表面288。这种布置为安装其它机构腾出许多地方，发动机201可以有更大的宽度。这种布置适用于第二实施方式的第二档。
[0364] 如图所示，发动机201不进入曲柄的扫掠区域，在这种情况下，离心式离合器262移动到在小带轮289的外部，也为发动机腾出宽度。
[0365] 未示出的主要机箱支承踩蹬机构轴承290a、290b以及中间轴轴承291，且装有油。因此，它不能用作发动机的空气箱。
[0366] 根据第一变型，第一档是齿形传动带式。
[0367] 根据未示出的第二变型，第二档和第三档是齿形传动带式。
[0368] 根据未示出的第三变型，非常紧凑的最好是平衡的发动机形成一个与减速器成一体的刚性总成，其中，三个档是啮合传动式，全部并入机箱中。档之一具有一自行车减震器。
