中轴驱动助力自行车.pdf

上传人:b*** 文档编号:812829 上传时间:2018-03-13 格式:PDF 页数:18 大小:1.04MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200910150348.8

申请日:

2009.06.18

公开号:

CN101638134A

公开日:

2010.02.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B62M 7/04申请公布日:20100203|||公开

IPC分类号:

B62M7/04; B62M23/02; B62M11/14

主分类号:

B62M7/04

申请人:

张宏艳

发明人:

张宏艳

地址:

116031辽宁省大连市甘井子区海燕街10号3-1-1

优先权:

专利代理机构:

代理人:

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及一种中轴驱动助力自行车,它是由自行车本体、正交轴驱动器、蓄电器、控制系统和变速系统组成,其助力自行车本体的五通管由与正交轴驱动器外形相适配的固定板代替,正交轴驱动器由螺丝或键销、卡槽固位在固定板上且马达垂直正交安装在其传动装置的外壳任意位置上由螺丝固定连接,在传动轮与脚踏曲柄和脚蹬之间设置脚踏助力变速装置,在中轴上固定有助力传感器,中轴与传动装置及脚踏助力变速装置之间设置密封件,并且马达和变速装置的内腔均为密封状态。其优点是:结构简单、轻便,人工脚踏助力、变速,启动转矩大、载荷能

权利要求书

1.  一种中轴驱动助力自行车,它包括由自行车本体、正交轴驱动器、蓄电器、控制系统和变速系统组成,其助力自行车本体中接头的五通管由与正交轴驱动器(20)外形相适配的固定板(10)代替,在固定板(10)上主要焊有立管(13)、下管(14)和后平叉(15),正交轴驱动器(20)由螺丝(19)或键销、卡槽固位在固定板(10)上,正交轴驱动器(20)上的马达(2)垂直正交安装在传动装置(28)的外壳任意位置上由螺丝(21)固定连接,其传动装置(28)两端的端盖(106、113)分别由螺丝(103、4)固位连接,脚踏中轴(1)分别由轴承支撑且套装在端盖(106、113)上,动力输出轴(110)由轴承(108、119)支撑且套装在脚踏中轴(1)上,在动力输出轴(110)的一端固定有传动齿轮(117)且与马达动力输出齿轮(201)配合使用,齿轮(201)固定在马达输出轴(200)上,其分别由键销(118、202)或卡簧(203)固定连接,在动力输出轴(110)的另一端固定有离合装置(51、52)和传动轮(5)且由螺丝(53)固定连接,在中轴(1)的两端固定有脚踏曲柄(11)和脚蹬(12),其特征在于:在传动轮(5)与脚踏曲柄和脚蹬之间设置脚踏助力变速装置(3),变速装置(3)的外壳与端盖(32)由螺丝(6)固定连接,其由轴承(34、35)支撑在中轴(1)上且通过螺丝(4)与传动装置(28)固位连接,在马达(2)与传动装置(28)之间及中轴(1)与各端盖之间设置密封件,在马达(2)的端盖与其外壳及传动装置(3)的端盖与外壳之间设置密封件,在传动装置(28)或脚踏助力变速装置(3)的外壳里面或外面设置助力传感器(102)且固定在中轴(1)上,其信号传感装置(101)固定在传动装置(28)或脚踏助力变速装置(3)的端盖或外壳上,马达(2)的电路控制装置安装在马达(2)或传动装置(28)的外壳里面或外面,在其控制导线穿出孔内设置密封装置,在传动装置(28)和脚踏助力变速装置(3)中注入润滑油或润滑脂,且在传动装置(28)和脚踏助力变速装置(3)的外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔(104、31)和放油螺丝孔(109、37),且分别由螺丝和垫片锁紧密封。

2.
  根据权利要求1所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的马达(2)是电动马达、燃油马达或气动马达,所述的马达(2)是带有变速装置(205)或无变速装置(205)的马达。

3.
  根据权利要求1所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的传动齿轮(117)与传动轮(5)之间设置变速装置(105)。

4.
  根据权利要求1、2或3所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的变速装置(105、205)或变速装置(3)是1-10级的直齿轮传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动,且各级传动形式可以同时采用相同的传动形式或不同的传动形式。

5.
  根据权利要求2所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的马达(2)是电动无刷马达或有刷马达且其转子齿轴(204)与其变速装置(205)中的主动齿轴(208)作成一体或分体由螺丝固定连接成一体,并在其转子永磁铁(206)固位处的转子齿轴(204)圆周上加工有永磁铁嵌合适配齿槽(207)。

6.
  根据权利要求1所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的离合装置(51)和离合装置(52)是分体式的,也可以作成一体且同时采用相同形式的离合装置或不同形式的离合装置或用棘轮机构代替使用。

7.
  根据权利要求1或6所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的离合装置(51)可以设置在变速装置(105)或变速装置(205)内还可以设置在齿轮(117)上且与动力输出轴(110)配合使用,所述的离合装置(52)可以设置在动力输出轴(110)上或变速装置(3)内的其它传动装置上固位连接成一体且其传动装置上至少设置1个离合装置。

8.
  根据权利要求1所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的传动轮(5)是链轮、皮带轮或齿轮,所述的传动轮(5)是链轮或皮带轮时其轮径大小与后轮轴变速机构(8)适配使用,所述的传动轮(5)是齿轮时采用传动齿轮轴杆与后轮轴变速机构(8)配合使用。

9.
  根据权利要求1所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的正交轴驱动器的传动装置(28)或脚踏助力变速装置(3)的外壳可以用放大的五通管代替使用且马达(2)由螺丝(21)直接正交固定在放大的五通管外圆周的任意位置上,在马达(2)与传动装置(28)的外壳之间设置密封件(29)。

10.
  根据权利要求1或9所述的中轴驱动助力自行车,其特征在于:所述的脚踏助力变速装置(3)与传动装置(28)的外壳是分体的或作成一体使用,且在助力自行车上可以同时设置马达驱动和人力骑行两套变速系统,并分别安装在车体的左、右两侧或同一侧。

说明书

中轴驱动助力自行车
技术领域
本发明涉及一种中轴驱动助力自行车,特别是涉及一种带脚踏助力变速装置的助力自行车。
背景技术
众所周知,市面上出售的中轴驱动助力自行车其驱动马达的轴大部分与助力自行车中轴平行或同轴安装,其中驱动马达轴与中轴平行安装时,需要两个外传动链轮或链条,且体积大、重量重,安装、维修不便;而驱动马达轴与中轴同轴安装时,其驱动马达整体长度尺寸过大,影响助力自行车的整体结构和人力骑行的舒适度及美观。
目前,有一种正交轴中轴驱动助力自行车,其主要是把正交轴中轴驱动器安装在助力自行车上,且正交轴中轴驱动器上带有中轴,这样虽然基本上解决了上述问题,但其存在链轮传动与后轮轴变速机构合理匹配的问题,如果前传动链轮牙齿数大于后轮变速机构齿轮牙数,势必造成系统传动力矩减小,助力自行车启动或爬坡耗能;反之,如果前传动链轮牙齿数小于后轮变速机构齿轮牙数能体现了驱动的优势,但又不利于人力骑行,而且其体积大,不便于装配。
发明内容
本发明的主要目的在于克服以上不足而提供一种体积小、扭矩大、带人力脚踏骑行变速装置和助力传感器的中轴驱动助力自行车。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:一种中轴驱动助力自行车,它包括由自行车本体、正交轴驱动器、蓄电器、控制系统和变速系统组成,其助力自行车本体中接头的五通管由与正交轴驱动器20外形相适配的固定板10代替,在固定板10上主要焊有立管13、下管14和后平叉15,正交轴驱动器20由螺丝19或键销、卡槽固位在固定板10上,正交轴驱动器20上的马达2垂直正交安装在传动装置28的外壳任意位置上由螺丝21固定连接,其传动装置28两端的端盖106、113分别由螺丝103、4固位连接,脚踏中轴1分别由轴承支撑且套装在端盖106、113上,动力输出轴110由轴承108、119支撑且套装在脚踏中轴1上,在动力输出轴110的一端固定有传动齿轮117且与马达动力输出齿轮201配合使用,齿轮201固定在马达输出轴200上,其分别由键销118、202或卡簧203固定连接,在动力输出轴110的另一端固定有离合装置51、52和传动轮5且由螺丝53固定连接,在中轴1的两端固定有脚踏曲柄11和脚蹬12,其特征在于:在传动轮5与脚踏曲柄和脚蹬之间设置脚踏助力变速装置3,变速装置3的外壳与端盖32由螺丝6固定连接,其由轴承34、35支撑在中轴1上且通过螺丝4与传动装置28固位连接,在马达2与传动装置28之间及中轴1与各端盖之间设置密封件,在马达2的端盖与其外壳及传动装置3的端盖与外壳之间设置密封件,在传动装置28或脚踏助力变速装置3的外壳里面或外面设置助力传感器102且固定在中轴1上,其信号传感装置101固定在传动装置28或脚踏助力变速装置3的端盖或外壳上,马达2的电路控制装置安装在马达2或传动装置28的外壳里面或外面,在其控制导线穿出孔内设置密封装置,在传动装置28和脚踏助力变速装置3中注入润滑油或润滑脂,且在传动装置28和脚踏助力变速装置3的外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔104、31和放油螺丝孔109、37,且分别由螺丝和垫片锁紧密封。本发明还可以采用如下技术措施:
所述的马达2是电动马达、燃油马达或气动马达,所述的马达2是带有变速装置205或无变速装置205的马达。
所述的传动齿轮117与传动轮5之间设置变速装置105。
所述的变速装置105、205或变速装置3是1-10级的直齿轮传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动,且各级传动形式可以同时采用相同的传动形式或不同的传动形式。
所述的马达2是电动无刷马达或有刷马达且其转子齿轴204与其变速装置205中的主动齿轴208作成一体或分体由螺丝固定连接成一体,并在其转子永磁铁206固位处的转子齿轴204圆周上加工有永磁铁嵌合适配齿槽207。
所述的离合装置51和离合装置52是分体式的,也可以作成一体且同时采用相同形式的离合装置或不同形式的离合装置或用棘轮机构代替使用。
所述的离合装置51可以设置在变速装置105或变速装置205内还可以设置在齿轮117上且与动力输出轴110配合使用,所述的离合装置52可以设置在动力输出轴110上或变速装置3内的其它传动装置上固位连接成一体且其传动装置上至少设置1个离合装置。
所述的传动轮5是链轮、皮带轮或齿轮,所述的传动轮5是链轮或皮带轮时其轮径大小与后轮轴变速机构8适配使用,所述的传动轮5是齿轮时采用传动齿轮轴杆与后轮轴变速机构8配合使用。
所述的正交轴驱动器的传动装置28或脚踏助力变速装置3的外壳可以用放大的五通管代替使用且马达2由螺丝21直接正交固定在放大的五通管外圆周的任意位置上,在马达2与传动装置28的外壳之间设置密封件29。
所述的脚踏助力变速装置3与传动装置28的外壳是分体的或作成一体使用,且在助力自行车上可以同时设置马达驱动和人力骑行两套变速系统,并分别安装在车体的左、右两侧或同一侧。
本发明具有的优点和积极效果是:结构简单、轻便,人工脚踏助力、变速,启动转矩大、载荷能力强,节能、续行里程长,应用范围广,可广泛应用于助力车自行车、助力车三轮车、混合动力助力车和水上助力器具等领域。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的整车示意图。
图2是本发明的车架固定板与正交轴驱动器的装配示意图。
图3是本发明的正交轴驱动器带有脚踏变速装置的示意性局部剖视图。
图4是本发明的五通管代替传动装置的外壳且马达与立管固定连接的示意性局部剖视图。
图5是本发明的转子齿轴与变速装置的主动齿轴作成一体的局部剖视图。
图6是现有技术的转子齿轴与永磁铁的装配结构示意图。
图7是本发明的转子齿轴与永磁铁的第一种装配结构示意图。
图8是本发明的转子齿轴与永磁铁的第二种装配结构示意图。
图9是本发明的转子齿轴与永磁铁的另一种装配结构示意图。
图1-图9中:1.中轴;2.马达;3.变速装置;4.螺丝;5.传动轮;6.螺丝;7.传动链条;8.变速机构;9.后轮轴;10.固定板;11.曲柄;12.脚蹬;13.立管;14.下管;15.后平叉;16.上管;17.衣架;18.蓄电器;19.螺丝;20.正交轴驱动器;21.螺丝;22.螺丝;23.连接管;24.螺丝;25.螺丝;26.衬管;27.套管;28.传动装置;29.密封件;31.注油螺丝孔;32.端盖;33.密封件;34.轴承;35.轴承;36.密封件;37.放油螺丝孔;51.离合装置;52.离合装置;53.螺丝;54.离合式动力轴;55.离合装置轴套芯;101.信号传感装置;102.助力传感器;103.螺丝;104.注油螺丝孔;105.变速装置;106.端盖;107.密封件;108.轴承;109.放油螺丝孔;110.动力输出轴;111.轴承;112.挡油板;113.端盖;114.卡簧;115.轴承;116.密封件;117.传动齿轮;118.卡簧;119.轴承;200.马达输出轴;201.齿轮;202.键销;203.卡簧;204.转子齿轴;205.变速装置;206.永磁铁;207.永磁铁嵌合适配齿槽;208.主动齿轴。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:请参阅图1及图9。
实施例1:以电动助力自行车为例加以说明。
如图1到图3所示:中轴驱动助力自行车由自行车本体、正交轴驱动器、蓄电器、控制系统和变速系统组成,其助力自行车本体中接头的五通管由与正交轴驱动器20外形相适配的固定板10代替,在固定板10上主要焊有立管13、下管14和后平叉15,正交轴驱动器20至少由1个螺丝19或键销、卡槽固位在固定板10上,且中轴1定位在助力自行车本体原中接头的五通管中心对应处,其固位螺丝19设置在固定板10的垂直位置或水平位置上,正交轴驱动器20上的马达2垂直正交安装在传动装置28的外壳(相当于放大的五通管)任意位置上由螺丝21固定连接,在马达2与传动装置28的外壳之间设置密封件29(或用密封垫、密封胶代替),其传动装置28两端的端盖106、113分别由螺丝103、4固位连接,且在马达2的端盖与其外壳及传动装置3的端盖与其外壳之间设置密封件(或用0形密封圈、密封胶代替),脚踏中轴1分别由轴承115、111支撑且套装在端盖106、113上,动力输出轴110由轴承108支撑套装在脚踏中轴1上,且在中轴1与端盖113及动力输出轴110与端盖106之间设置密封件116(或用O形密封圈、密封胶代替),在中轴1与动力输出轴110之间设置密封件107(或用O形密封圈代替),在动力输出轴110的一端固定有传动齿轮117由轴承119支撑和卡簧118(或轴挡)固位,齿轮117与马达动力输出齿轮201可以采用锥形齿轮且根据需要选择适当的齿数比适配使用,齿轮201固定在马达输出轴200上且分别由键销202或卡簧203(或锁紧螺母)固定连接,在动力输出轴110的另一端固定有离合装置51、52和传动轮5且由螺53固定连接,在中轴1的两端固定有脚踏曲柄11和脚蹬12,在传动轮5与脚踏曲柄和脚蹬之间设置脚踏助力变速装置3,变速装置3的外壳与端盖32之间设置密封件33、36(或用0形密封圈、密封胶代替)由螺丝6固定连接,变速装置3由轴承34、35支撑在中轴1上且通过螺丝4与传动装置28固位连接,变速装置3中的离合式动力轴54与离合装置52固位连接,在传动装置28或脚踏助力变速装置3的外壳里面或外面设置助力传感器102(电磁传感器、力矩传感器或光电传感器)且由卡簧114或轴挡固定在中轴1上,其信号传感装置101固定在传动装置28或脚踏助力变速装置3的端盖或外壳上,助力传感器102与齿轮201之间设置挡油板112,挡油板112与传动装置28的外壳作成一体或分体由O形密封圈或密封胶密封和螺丝固定,在挡油板112与中轴1之间设置密封件(或用O形密封圈代替),马达2的电路控制装置(或控制器)安装在马达2或传动装置28的外壳里面或外面成一体,还可以把电路控制装置(或控制器)与马达2或传动装置28作成分体连接使用,当脚踏中轴1助力骑行时,其助力传感器102的信号传感装置101把检测到的助力电信号传输到电路控制装置(或控制器)中控制马达2转动,从而提供助力骑行功能,节省能耗、延长续行里程和电池寿命;并且其助力传感器102的控制电路可以同电路控制装置(或控制器)作成一体,简化电路设计,从而缩小马达及助力变速装置的整体体积,便于安装与美观;还可以在电路控制装置(或控制电路板)上设置散热装置(或散热片)且与马达2或传动装置28的壳体紧密结合,有利于散热保护电器元件;在其控制导线穿出孔内设置密封装置(或用绝缘密封圈、密封胶代替),在传动装置28和脚踏助力变速装置3中注入润滑油或润滑脂,且在传动装置28和脚踏助力变速装置3的外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔104、31和放油螺丝孔109、37,且分别由螺丝和垫片锁紧密封(或采用自动密封注、放油装置)。由于在马达2、脚踏助力变速装置3与传动装置28之间及其与中轴1之间分别由密封件(或用密封圈、密封胶代替)密封,这样可以防止水、异物等进入马达和变速、传动装置内,尤其是注入润滑油时,其变速、传动装置可以得到良好的润滑和降噪,有利于提高传动效率和使用寿命,其是本实施例中的优选方式。并且所述的控制系统是电源开关、调速手柄、前闸把、后闸把、助力传感器和电路控制装置及蓄电器;所述的蓄电器18是蓄电池、超级电容蓄电器或化学能电池,并可以把蓄电器或电路控制装置(或控制器)分别安装在车架上管16上面或里面,下管14与立管13之间,立管13与后轮之间,衣架17上、下和左、右侧,传动装置28上、下或附近处;所述的变速系统是马达2、脚踏助力变速装置3、离合装置51与52、传动轮5、后轮轴变速机构8和传动链条7(或皮带或齿轮以及传动齿轮轴杆)、曲柄脚蹬等。
作为本发明的另一种实施方式,马达2由螺丝21固位在固定板10的上面,传动装置28由螺丝19或键销、卡槽固位在固定板10的下面且分别由密封件密封,马达输出轴200与齿轮201从固定板10上的装配孔穿出且与传动装置28内的齿轮117适配传,并且马达2可以设置在固定板10的任一位置上;比如,把马达2设置在立管13处,使用连接管23、衬管26和套管27(或直接使用连接管23和衬管26)把马达2与立管13由螺丝24、25(或套管27上带有锁固螺纹)和22固定连接在一起,此时的固定板10上主要焊接有下管14和后平叉15,连接管23与马达2的连接端还可以作为马达2的端盖使用;或者把放大的连接管23与立管13作成一体且连接管23的一端焊接或固位在固定板10上,然后把正交轴驱动器20上的马达2放置在固定板10上的装配孔和其对应放大的连接管23中,由螺丝19或螺丝21把正交轴驱动器20固位在固定板10或连接管23上,其是本实施例中的优选方式。
本发明所述的马达2可以采用电动马达、燃油马达或气动马达,马达2既可采用无(不带有)变速装置205的马达,也可以在马达2内设置变速装置205或在传动齿轮117与传动轮5(或马达输出轴200与齿轮117)之间设置变速装置105;当所述的马达2采用电动无刷马达或有刷马达时,其可以是内转子马达或外转子马达,还可以是盘式(单盘式转子或双盘式转子)有铁芯或无铁芯马达,其定子固定在马达2的外壳及中轴1上。如图5所示:其转子齿轴204与变速装置205的主动齿轴208作成一体(或分体由螺丝和定位卡槽固定连接成一体),这样可以提高装配精度和缩小体积。并且,如图6到图9所示:其中<图6>是现有技术的转子齿轴204(也就是转子铁芯)与永磁铁206的装配结构,主要是采用永磁铁206与转子齿轴204粘接或在永磁铁上打孔由螺丝和粘接固位,这样在离心力的作用下,使永磁铁易松动、脱落或破碎,特别是用在高速电机上其危害和危险性更大。图7到图9是本发明实施例的改进形式,在转子齿轴204的圆周上加工有永磁铁206固位的嵌合适配齿槽207;其中,图7所示采用的是纯燕尾槽结构形状的永磁铁嵌合适配齿槽207其是本实施例中的优选方式,图8所示采用的是长方形燕尾槽结构形状的永磁铁嵌合适配齿槽207,图9所示采用的是封闭式或开口式的长方形齿槽结构形状的永磁铁嵌合适配齿槽207,且其永磁铁嵌合适配齿槽207的结构形状主要是能把永磁铁206牢靠的固定住,其可以采用任何结构形状的永磁铁嵌合适配齿槽207,同时可以适当配合打胶粘接使用,这样使永磁铁206与转子齿轴204固位更加准确、牢靠,可以提高驱动马达效率和安全性;且上述的转子齿轴204既可采用整体钢质材料加工而成,也可采用相同或不同厚度的钢板冲片叠压铆合再与转子轴嵌合而成。
上述的变速装置105、205或变速装置3是1-10级的直齿轮传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动,且各级传动形式可以同时采用相同的传动形式或不同的传动形式,也就是说1-10级的齿轮传动,各级均采用直齿轮传动或行星齿轮传动或谐波齿轮传动或摆线齿轮传动,也可以把不同的传动形式用在同一个变速装置中,并且在马达2与传动装置28内可以同时或分别采用变速装置传动,使变速装置105、205或变速装置3根据需要为助力自行车减速或增速,并且同样可以在变速装置205上设置注、放油螺丝孔或采用自动密封注、放油装置。
作为本发明的另一种实施方式,所述的离合装置51或离合装置52可以同时采用相同形式的离合装置或不同形式的离合装置或用棘轮机构代替使用,且其离合装置轴套芯55与动力输出轴110可以作成一体或作成分体的由花键、键销及卡簧或锁紧螺母固位,离合装置52的离合式动力轴54与变速装置3内的动力输出齿轴成一体(还可以作成分体式的且通过螺丝或键销固定连接);当在齿轮117与传动轮5之间不设置变速装置105时,其离合装置51可以设置在齿轮117与动力输出轴110之间由连轴器固位连接,也可以把离合装置51设置在齿轮117、动力输出轴110或齿轮201上,还可以把离合装置51设置在变速装置205内;当在齿轮117与传动轮5之间设置变速装置105时,其离合装置51可以设置在变速装置105内与动力输出轴110配合输出动力并起到离合作用,此时离合装置52和传动轮5可以固定在一起或分别与动力输出轴110固定连接使用;其离合装置52还可以设置在变速装置3内的其它传动装置上固位连接成一体,并且其传动装置上至少设置1个离合装置,比如变速装置3采用行星轮变速时,如果把离合装置52设置在行星轮上,就必须每个行星轮上都要设置一个离合装置52才能实现离合作用,如果把离合装置52设置在变速装置3内的离合式动力轴54上或行星架上只需要设置一个离合装置52即可;只要能实现马达驱动和人力脚踏助力变速骑行分离自由转动功能,离合装置51和离合装置52可以设置在其传动装置相关的任一部件上。其中,把齿轮117与传动轮5之间不设置变速装置105和在马达2内设置变速装置205以及把离合装置51设置在齿轮117上且与动力输出轴110配合使用和把离合装置52设置在变速装置3内的离合式动力轴54上是本实施例中的优选方式,此时动力输出轴110和离合式动力轴54可以用连轴器连接,且传动轮5可以固定在其中的任一传动轴上。这种离合装置的设置可以简化动力输出轴110的外端与传动轮5的装配结构,缩小传动装置28与脚踏助力变速装置3的体积和长度,有利于中轴1的标准化和整体的密封性,使助力自行车骑行更加舒适和符合人体工学的需要。其中离合装置51的作用是实现人力脚踏助力骑行时与马达2驱动时的动力输出轴110进行分离,从而消除马达2及其变速装置的无功阻尼,使马达助力自行车人力脚踏助力骑行轻松自如;反之,其离合装置52的作用是实现马达2作功时与人力脚踏助力变速装置3有效的分离,使中轴1和脚踏曲柄11、脚蹬12处于自由状态。
本发明中的传动轮5即可采用链轮、皮带轮,也可以采用齿轮,且其轮径大小与后轮轴变速机构8(或用飞轮、齿盘代替)适配使用;当传动轮5采用链轮(或皮带轮)时,在其传动链条7(或皮带)安装部位的变速装置3外壳圆周上设置成半圆弧长方形或梯形开口形状,其半圆弧开口的大小及形状在保证使用强度和便于安装、传动的前提下可以任意选定,且变速装置3的变速部分是密封式的;当传动轮5采用齿轮时,去除传动链条7(或皮带)采用传动齿轮轴杆与后轮轴变速机构8配合驱动电动自行车前、后轮毂转动前进,实现无链传动助力骑行功能,且在后轮轴变速机构8的里面或外面设置刹车机构,其变速装置3的外壳与传动齿轮轴杆罩壳呈密封状态且固定连接成一体,此时传动齿轮轴杆罩壳可以代替后平叉15使用,在其传动变速机构8中注入润滑油或润滑脂。
使用时,人力脚踏中轴1两端固定的脚踏曲柄和脚蹬,变速装置3内的主动装置(或是齿轮、轴或是齿轮支架)与中轴1固定连接并一起转动,此时变速装置3内的变速机构动作带动离合式动力轴54(或同离合装置52作成一体)转动,由于离合装置51、52的单向离合作用,此时离合装置52的外套与离合式动力轴54啮合一同转动并带动离合装置51外套和传动轮5转动增速(或减速),离合装置51使人力骑行与马达2驱动分离,人力脚踏驱动电动自行车助力前进,且由于在传动装置28或变速装置3的外壳、端盖里面或外面固定有助力传感器102和其信号传感装置101,其电路控制装置(或控制器)控制马达2转动,又可以实现节能助力骑行功能,其助力传感器102可以采用电磁传感器、力矩传感器或光电传感器。当电路控制装置(或控制器)通电时,马达得电转动,此时马达输出轴200带动齿轮201和齿轮117转动,在离合装置51的作用下带动动力输出轴110和传动轮5转动,并通过传动轮5上的链条7(或皮带或齿轮轴杆)带动后轮轴9上的变速机构8(或用飞轮、齿盘代替)驱动轮毂转动,使电动自行车前进,此时由于离合装置52的离合作用使人力脚踏中轴1和曲柄、脚蹬处于自由状态。
其优点是:结构简单、轻便,人工脚踏助力、变速,启动转矩大、载荷能力强,节能、续行里程长,应用范围广,可广泛应用于助力车自行车、助力车三轮车、混合动力助力车和水上助力器具等领域。
实施例2:以电动助力自行车为例加以说明。
如图4所示:正交轴驱动器的传动装置28与脚踏助力变速装置3的外壳同时或分别用放大的五通管代替使用且马达2由螺丝21正交固定在放大的五通管外圆周上,马达输出轴200与齿轮201与五通管内的齿轮117适配传动,且马达2可以设置在放大的五通管外圆周与助力自行车的立管13之间,由连接管23、套管27(或直接使用连接管23)与立管13固定连接,在连接管23与立管13中设置衬管26由螺丝24、25和22固定连接,其中衬管26的作用是增加连接管23与立管13的固定强度,套管27是便于马达2与立管13安装调整固定使用,套管27上也可以带有螺纹锁固连接管23与立管13,从而省去固定连接螺丝24、25;上述的实施方式可以简化助力自行车的整体结构,外观美观实用,其是本实施例中的优选方式。当然,马达2不局限于这种安装方式,其可以安装在放大的五通管外圆周的任一位置上,且在马达2与五通管(即传动装置28)的外圆周之间设置密封件29(或用密封垫、密封胶代替)。其工作原理和使用方法以及优点与实施例1完全相同。
实施例3:以电动助力自行车为例加以说明。
如图1、图4所示:所述的脚踏助力变速装置3与传动装置28的外壳是分体的或作成一体使用,且在助力自行车上可以同时设置马达驱动和人力骑行两套变速系统,即马达2的动力输出轴110与其传动轮5和变速机构8安装在助力自行车的左侧(或右侧),人力脚踏助力变速装置3与其传动轮5和变速机构8安装在助力自行车的右侧(或左侧),并且可以同时采用链条(或皮带)传动,也可以一侧采用传动齿轮轴杆传动,另一侧采用链条(或皮带)传动,或把马达驱动和人力骑行两套变速系统安装在助力自行车的同一侧上使用;并在中轴1上和马达2、脚踏助力变速装置3外壳、端盖的里面或外面固定有助力传感器102(电磁传感器、力矩传感器或光电传感器)和信号传感装置101。这种采用马达驱动和人力骑行两套变速系统驱动时,还可以使用或省去离合装置51或离合装置52,而增加1套传动轮5和后轮轴变速机构8(或用飞轮、齿盘代替),并且马达驱动和人力骑行变速系统中的传动轮5和后轮轴变速机构8的结构(即可以是纯链轮或皮带轮传动,也可以是链轮或皮带轮与齿轮传动,还可以是齿轮与齿轮轴杆传动)与速比可以根据具体实施情况任意适配选定。
作为本发明的另一种实施方式,把人工脚踏助力变速装置3去除,仍采用马达驱动和人力骑行两套变速系统,由马达2、离合装置51和传动轮5配合与安装在助力自行车的左侧(或右侧)后轮轴9上的变速机构8(或用飞轮、齿盘代替)适配驱动轮毂转动,在助力自行车的右侧(或左侧)中轴1上安装有离合装置52与人力脚踏助力链轮7(或皮带轮或齿轮)且由卡簧(或锁紧螺母)固位,并通过链条7(或皮带或齿轮轴杆)与其同侧后轮轴9上的变速机构8(或用飞轮、齿盘代替)适配使用;也可以一侧采用传动齿轮轴杆传动,另一侧采用链条(或皮带)传动,或把马达驱动和人力骑行两套变速系统安装在助力自行车的同一侧上使用;还可以把离合装置51设置在变速装置105、205内或齿轮117、201上与动力输出轴110配合使用,把离合装置52设置在动力输出轴110上与中轴1配合使用,此时传动轮5直接与动力输出轴110由卡簧或锁紧螺母固定连接,其中离合装置51、52可以用飞轮机构改制代替使用;还可以省去离合装置51或离合装置52,把传动轮5直接(或同脚踏曲柄呈一体)与中轴1固位连接,中轴1与动力输出轴110通过轴承支撑相互独立转动;并在中轴1上和传动装置28及变速装置3的外壳、端盖里面或外面固定有助力传感器102及信号传感装置101(电磁传感器、力矩传感器或光电传感器),进而实现马达驱动助力骑行功能。其工作原理和使用方法以及优点与实施例1完全相同。
在以上实施例中所述的后轮轴变速机构8即可以是外变速机构,又可以是内变速机构,还可以用飞轮或齿盘代替使用;并且在需要大功率传动时,可以在传动装置28的外圆周上设置2个以上马达2或在传动装置28的里面至少设置1个马达且同时或分别驱动助力自行车前进,并且传动装置28里面的马达可以改成发电机使用,实现人工脚踏助力发电功能,在马达2与传动装置28的外圆周之间还可以采用连接件密封固定。
本发明不局限于上述具体实施方式,只要是在正交轴驱动器的传动轮与脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置或在正交轴驱动器的助力自行车上同时设置马达驱动和人力骑行两套变速系统,且带有助力传感装置甚至在助力自行车上设置人体重力和机械弹力助力装置或在马达上设置磁性助力装置的中轴驱动助力自行车均视为属于本发明的保扩范围。总之,本发明的保扩范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改形。

中轴驱动助力自行车.pdf_第1页
第1页 / 共18页
中轴驱动助力自行车.pdf_第2页
第2页 / 共18页
中轴驱动助力自行车.pdf_第3页
第3页 / 共18页
点击查看更多>>
资源描述

《中轴驱动助力自行车.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中轴驱动助力自行车.pdf(18页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

本发明涉及一种中轴驱动助力自行车,它是由自行车本体、正交轴驱动器、蓄电器、控制系统和变速系统组成,其助力自行车本体的五通管由与正交轴驱动器外形相适配的固定板代替,正交轴驱动器由螺丝或键销、卡槽固位在固定板上且马达垂直正交安装在其传动装置的外壳任意位置上由螺丝固定连接,在传动轮与脚踏曲柄和脚蹬之间设置脚踏助力变速装置,在中轴上固定有助力传感器,中轴与传动装置及脚踏助力变速装置之间设置密封件,并且马达。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 作业;运输 > 无轨陆用车辆


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1