CN201179950Y - 模块式组合动力单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动自行车的模块式组合动力单元，包括内部具有传动机构的传动模块、用于带动传动机构运作的直流永磁电机模块、由内置充电电池的封闭电池盒设于电池座中所组成的电池模块以及用于控制车速驱动的控制器模块，其中以传动模块的壳体为主体，其余模块均连接在传动模块的壳体上，置于电池模块下端的接触电桩分别与控制器和直流永磁电机的相应电桩相电连接；所述直流永磁电机输出端位于传动箱的电机底座内，并与其内部的传动机构相连接。该组合动力单元可以作为车身架构的主体连接于电动自行车车身中。本实用新型制作成本较低，并将动力组合单元的四个模块优化组合再与车体进行配合，美化车型且方便于设计多种款式和种类的车型。

Description

模块式组合动力单元

技术领域

本实用新型涉及一种动力单元，特别是涉及一种用于电动自行车的模块式组合动力单元。

背景技术

目前，在国内市场上所见到的电动自行车，大概有95％的电动自行车其动力使用了轮毂电机，如现有的轮毂电机式电动自行车，就是把自行车的其中一个车轮的轮毂改换为一个轮毂电机；还有一些使用的是轮边电机，轮边电机安装在电动自行车前轮或者后轮轮圈的侧面，由电机轴直接驱动车轮的轮圈，或者是安装在电动自行车后轮轴的侧边，电机轴线与后轮轴垂直，由电机轴通过锥型齿轮驱动后轮。上述两种动力的使用，都无需传动机构，使得电动自行车结构布置比较简单，但是，其缺点在于：因为其电机驱动是不经链条的，因而决定了轮毂电机式和轮边电机式驱动均不适合于增加，例如；能改变速比的换档变速、可以脱离传动的离合操纵、使电动机转变为发电机而增加踏板负荷的健身车等附加功能，对功能的扩展不够广泛。同时，由于上述轮毂电机的制造工艺比较复杂，相对于传统的低压直流永磁电机而言，其生产效率较低，因而造价也相对较高，从而提高了电动自行车的生产成本，使其在产量上受到了一定程度的制约。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生产成本较低、能够实现动力单元的优化组合的模块式组合动力单元。

本实用新型的另一目的在于提供使用上述模块式组合动力单元的电动自行车。

本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：一种模块式组合动力单元，其特征在于：包括四个模块，分别为内部具有传动机构的传动模块、用于带动传动机构运作的直流永磁电机模块、内置式封闭电池盒设于电池座中所组成的电池模块以及用于控制车速驱动的控制器模块，其中，电池模块的接触电桩分别与控制器模块和直流永磁电机模块上的相应电桩电连接；所述直流永磁电机模块输出轴伸入传动模块的电机底座内，并与传动模块内部的传动机构相连接。

本实用新型采用直流永磁电机，并结合传动机构，组成动力单元，将该动力单元分为四个模块，结构比较简单，并且可以通过该四个模块的优化组合及与车体的配合，实现美化车体及简化车体结构。

所述四个模块呈一体组装连接，传动模块的壳体一侧设有与传动模块的壳体成一体的箱体，控制器模块置于该箱体内，所述的电池模块前端固定连接在箱体一侧，直流永磁电机模块贴于电池模块和箱体的下方并固定连接在传动模块的壳体上，直流永磁电机模块的输出轴伸入传动模块的底座内，并与传动模块内部的传动机构相连接。

所述传动模块、直流永磁电机模块和控制器模块呈一体组装连接，传动模块的壳体一侧设有与传动模块的壳体成一体的箱体，控制器模块置于该箱体内，直流永磁电机模块贴于箱体的下方并固定连接在传动模块的壳体上，直流永磁电机模块的输出轴伸入传动模块的底座内，并与传动模块内部的传动机构相连接；内置式充电电池模块与上述一体连接三个模块分离，电池模块分别经电线电连接至控制器模块和直流永磁电机模块上的电源接口。

所述电池盒顶部设有电量显示器及充电插座，电池模块的外壳顶盖铰接在与控制器固定连接一侧的外壳上。电量显示器能够显示充电电池的电量大小，方便于骑车者对所剩电量的掌握。

所述控制器模块的箱体盖上，设有用于给充电电池充电所使用的充电插座，所述控制器模块的箱体盖上，还设有作为电源开关用的电源锁。

一种使用所述组合式动力单元的电动自行车，包括车身，在车身上设有动力组合单元，该动力组合单元作为车身架构的主体，连接于车身中。本实用新型的结构使得动力单元可以成为车身的一个部分，既节约了原材料，又简化了车体结构，避免了动力单元的体积较大所带来的问题。

所述动力组合单元呈卧式布置；所述电池模块末端固定连接车身前支撑杆，所述传动模块的壳体顶部由固紧部件固定鞍座立管的下端，所述传动模块上位于两个输出端的壳体部位分别铰接左、右后叉板；所述传动模块壳体的固紧部件与左、右后叉板之间设有避震弹簧。这样构成避震后叉，在遇颠簸路段时，能够实现更有效的减震效果，增强骑车者的舒适感。

所述动力组合单元呈竖立布置；所述电池模块末端固定连接车身鞍座立管的下端，所述传动模块外壳的下方固定车身前段，所述传动模块外壳两个输出端的壳体部位以及连接鞍座立管的固定件共同固定呈三角形的左、右后叉板。

所述动力组合单元作分离布置；所述控制器模块箱体上部固定连接车身前段，所述传动模块外壳两侧紧固螺栓固定连接左、右后叉板，所述电池模块单独固定于车身后架上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果：

1、与现有技术相比较，通过动力组合单元四个模块之间位置上的不同组合，及与车体的配合，一方面，美化了车体，另一方面，节约了生产原料，降低了生产成本。

2、动力组合单元的各组成模块的价格相对较低，且生产工艺比较简单，生产效率能够得到很大的提高，促使产量大幅度增加，满足了广大消费者的实际需求。

3、通过四个模块的不同组合及与车体相适应的各种具有互换性的对外连接端口，生产商较易设计出很多种不同尺寸大小和不同款式的车型。

4、消费者可以进行自主选择，通过对四个模块及与车体的拆装和组合，改造出符合其自身设想的车型。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型中动力组合单元的结构示意图，此时四个模块紧凑地组合成一体；

图2为图1本实用新型中动力组合单元的整体装配示意图；

图3为本实用新型动力组合单元中电池模块与控制器模块、电机模块的电连接示意图；

图4为本实用新型动力组合单元中实施电连接的接触电桩结构示意图；

图5为本实用新型实施例一的结构示意图，此时动力组合单元呈卧式布置；

图6为本实用新型实施例二的结构示意图，此时动力组合单元呈竖立布置；

图7为本实用新型实施例三的结构示意图，此时电池模块从动力组合单元中分离。

具体实施方式

实施例一

如图1至图5所示，本实用新型动力单元模块组合式电动自行车，包括车身和动力组合单元1，该动力组合单元1是作为车身架构的主体部分而连接于车身中的。动力组合单元1包括内部具有传动机构的传动箱2、用于带动传动机构运作的直流永磁电机3、由内置充电电池的封闭电池盒11设于电池座12中所组成的电池组4以及用于控制车速驱动的控制器5四个模块，而且该四个模块各自带有外壳，位于电池座12下端的接触电桩6分别引线或由触点电连接至控制器5的相应接口触点24和直流永磁电机3的电源接口，直流永磁电机3输出轴伸入传动箱2的电机底座7内，并与传动箱2内部的传动机构相连接；电池组4端部连接于控制器5的安装箱体的一侧，控制器5安装箱体的另一侧与传动箱2紧贴成为一体，在电池组4的顶部安装有电量显示器8，电量显示器8能够显示充电电池的电量大小，方便于骑车者对所剩电量的掌握，电池组4外壳顶盖10铰接在控制器5的安装箱体上，当打开该顶盖10后，可以取放电池盒11，使得电池盒11脱离电池座12和接触电桩6，电池座12上端安装有电池锁22，控制器5的箱盖上安装有电源锁23和充电插座9。直流永磁电机3贴近于电池组4和控制器5的下方，直流永磁电机3的输出轴伸入传动箱2下端的电机底座7内。

在本实施例中，动力组合单元1呈卧式布置，电池座12的末端连接车身前支撑杆13，控制器5外壳与传动箱2相连接的一侧靠上部位由固紧部件14紧固鞍座立管15的下端，在传动箱2上且位于其两个输出端16的壳体部位分别铰接左后叉板、右后叉板17，在传动箱2壳体上的固紧部件14与左后叉板、右后叉板17之间连接一避震弹簧19，构成避震后叉，在遇颠簸路段时，能够实现更有效的减震效果，增强骑车者的舒适感。

实施例二

如图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于动力组合单元1呈竖立布置，电池座12的末端与车身鞍座立管15下端相连接，控制器5外壳的下方与车身前段连接在一起，传动箱2外壳两个输出端的壳体部位以及连接鞍座立管15的固定件20与呈三角形的左、右后叉板相连接。

实施例三

如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于电池组4从动力组合单元1组合中分离出来而单独固定在车身后架21上，传动箱2、直流永磁电机3和控制器5呈一体固定在车身下部，其中控制器安装箱体上部固定连接车身前段，传动外壳两侧紧固螺栓固定连接左、右后叉板17，控制器5安装箱体的一侧与传动箱2紧贴成为一体，直流永磁电机3贴于控制器5安装箱体的后方并连接在传动箱2上，直流永磁电机3的输出轴伸入传动箱2下端的电机底座7内，并与传动箱内2内部的传动机构相连接。

由电池组4下端的接触电桩10经电线输出的电力分别接入控制器5和直流永磁电机3的电源接口，从而带动直流永磁电机3的输出轴转动，并以此带动传动箱2内的传动机构运作。

控制器的下端引线走向车把，由此实现人们对车速的控制；当然，在上述动力组合单元中也可以不要控制器，而由人工手动进行车速驱动。

上述电池座为应具有较强承载力的刚性体，动力组合单元作为车身组成的一部分以后，其受力比较大，所以电池座的材料可以选择不锈钢等金属材质。

除上述实施例中组合动力单元的各种布置方式以外，本实用新型既可以在其它不同电动自行车上根据实际情况做出变型，还可以在小型电动车辆(比如三轮及四轮电动车等)的车体上做出各种变型。

作为车架主体的动力组合单元的内部是左右对称的，以致其在车体上的布置方式，可以进行正向布置也可以是反向布置，这对于车整体来说，仍然能够保持正常状态。

动力组合单元的前端、后端或者上端，都可以设置与车体进行连接的接合部件，这些结合部件能够方便于动力组合单元配合不同款式的车头，后叉板和鞍座等等，以满足不同款式车体的安装需要，便于组合成不同款式，不同尺寸的各种车型。

动力组合单元可以进行不同速比的选择，构成不同功能的减速机构或者变速机构，以此配合不同车轮尺寸和不同用途的各种车型。比如安装在三轮或者四轮电动车上的动力组合单元，可以选择简单而不带脚踏功能的传动模块，也可以选择不带差速的传动或者选择带有差速机构的传动模块。

Claims (8)

1、一种模块式组合动力单元，其特征在于：包括四个模块，分别为内部具有传动机构的传动模块、用于带动传动机构运作的直流永磁电机模块、内置式封闭电池盒设于电池座中所组成的电池模块以及用于控制车速驱动的控制器模块，其中，电池模块的接触电桩分别与控制器模块和直流永磁电机模块上相应的电桩电连接；所述直流永磁电机模块输出轴伸入传动模块的电机座内，并与传动模块内部的传动机构相连接。

2、根据权利要求1所述的模块式组合动力单元，其特征在于：所述四个模块呈一体组装连接，传动模块壳体的一侧设有与传动模块壳体成一体的控制器箱体，控制器模块置于该箱体内，所述的电池模块一端固定连接在箱体一侧，直流永磁电机模块贴近电池模块，并固定连接在传动模块的壳体电机座上，直流永磁电机模块的输出轴伸入传动模块的电机座内，并与传动模块内部的传动机构相连接。

3、根据权利要求1所述的模块式组合动力单元，其特征在于：所述传动模块、直流永磁电机模块和控制器模块呈一体组装连接，传动模块壳体的一侧设有与传动模块壳体成一体的控制器箱体，控制器模块置于该箱体内，直流永磁电机模块固定连接在传动模块的壳体电机座上，直流永磁电机模块的输出轴伸入传动模块的电机座内，并与传动模块内部的传动机构相连接；内置式充电电池模块与上述一体连接三的个模块分离，电池模块分别经电线电连接至控制器模块和直流永磁电机模块上的电源接口。

4、根据权利要求1或2或3所述的模块式组合动力单元，其特征在于：所述电池盒顶部设有电量显示器，电池模块的外壳顶盖铰接在与控制器固定连接一侧的箱体上，所述控制器箱体盖上设有充电插座及电源锁。

5、一种使用权利要求1所述组合式动力单元的电动自行车，包括车身，其特征在于：在车身上设有动力组合单元，该动力组合单元作为车身架构的主体部分连接于车身中。

6、根据权利要求5所述的电动自行车，其特征在于：所述动力组合单元呈卧式布置；所述电池模块末端固定连接车身前支撑杆，所述传动模块的壳体顶部由固紧部件固定鞍座立管的下端，所述传动模块上位于两个输出端的壳体部位分别铰接左、右后叉板；所述传动模块壳体的固紧部件与左、右后叉板之间设有避震弹簧。

7、根据权利要求5所述的电动自行车，其特征在于：所述动力组合单元呈竖立布置；所述电池模块末端固定连接车身鞍座立管的下端，所述传动模块外壳的下方固定车身前段，所述传动模块外壳两个输出端的壳体部位以及连接鞍座立管的固定件共同固定呈三角形的左、右后叉板。

8、根据权利要求5所述的电动自行车，其特征在于：所述动力组合单元分离布置；所述控制器模块箱体上部固定连接车身前段，所述传动模块外壳两侧紧固螺栓固定连接左、右后叉板，所述电池模块单独固定于车身后架上。

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