CN212022891U - 一种电动助力自行车中置驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种电动助力自行车中置驱动机构，本实用新型涉及电动助力技术领域，电机与一级变速箱首尾相连，一级变速箱的另一端垂直连接有五通变速箱，五通变速箱中的齿盘套筒的一端连接有齿盘，齿盘套筒上利用螺旋伞齿离合器与螺旋伞齿连接，螺旋伞齿与五通变速箱内的驱动伞齿啮合，驱动伞齿通过联轴器与一级变速箱中的行星架连接，该行星架上的行星轮与电机主轴上的太阳齿啮合；五通变速箱主轴穿设在齿盘套筒内，且利用五通主轴离合器以及轴承离合旋接。在保持较小体积的情况下，对电机尺寸和功率进行单独调整，从而实现输出扭力的调整；可以在尽可能保持现有的自行车造型设计的同时，又实现电单车的助力骑行功能。

Description

一种电动助力自行车中置驱动机构

技术领域

本实用新型涉及电动助力技术领域，具体涉及一种电动助力自行车中置驱动机构。

背景技术

目前，电单车由于电机所在自行车位置不同，分为轮毂电机和中置电机，而由于性能更好，结构更优等优势，中置电机近几年发展明显优于轮毂电机。

所谓轮毂电机就是电机直接安装于自行车轮毂中间，直接驱动轮毂转动，由于结构与尺寸限制，一般为电机直驱或一级行星齿轮减速输出，其输出扭力有限。

所谓中置电机，就是将带有变速箱***的电机安置在自行车五通部位，由电机变速箱输出端驱动自行车齿盘，齿盘在通过链条驱动后轮的飞轮来驱动自行车行驶，一般带有一级或者两级减速输出，输出扭力更强。

目前市场上中置电机结构可分为同轴与异轴两种：同轴中置电机结构指电机、变速箱和动力输出轴为同心结构；异轴中置电机结构一般指电机和一级变速箱与二级变速和动力输出轴平行，两级变速箱中间通过大小齿轮或者皮带传动。

由于结构原因，以上两种中置电机尺寸都普遍偏大，同轴中置电机一般为圆柱形外形结构，直径可达140mm左右，而异轴中置电机一般为类长方形或者类梯形外形结构，长宽尺寸也会达到约170mm*90mm甚至235mm*138mm。而正常自行车五通直径只有40mm-45mm，所以现有的中置电机结构对于自行车来说都显得尺寸过大，对现有自行车结构设计带来很大不便，且造型设计上很不协调。亟待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的电动助力自行车中置驱动机构，可以使得产品尺寸小的同时又能够实现和现有类似产品同样的大扭力输出，并且可根据项目需求，在保持较小体积的情况下，对电机尺寸和功率进行单独调整，从而实现输出扭力的调整；可以在尽可能保持现有的自行车造型设计的同时，又实现电单车的助力骑行功能。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：它包含电机、一级变速箱、五通变速箱和齿盘；电机与一级变速箱首尾相连，一级变速箱的另一端垂直连接有五通变速箱，五通变速箱中的齿盘套筒的一端连接有齿盘，齿盘套筒上利用螺旋伞齿离合器与螺旋伞齿连接，螺旋伞齿与五通变速箱内的驱动伞齿啮合，驱动伞齿通过联轴器与一级变速箱中的行星架连接，该行星架上的行星轮与电机主轴上的太阳齿啮合；五通变速箱主轴穿设在齿盘套筒内，且利用五通主轴离合器以及轴承离合旋接；五通变速箱内位于五通变速箱主轴上设有传感器，传感器与控制器电控连接。

进一步地，所述的五通变速箱的直径为60-90mm。

进一步地，所述的一级变速箱的速比为1:3至1:10。

进一步地，所述的五通变速箱的速比为1:3至1:6。

采用上述结构后，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种电动助力自行车中置驱动机构，电机和一级变速箱与五通主轴为垂直纵置结构，电机通过一级变速箱（行星变速箱）的联轴器与五通变速箱连接；联轴器连接五通变速箱内的驱动伞齿，驱动伞齿驱动螺旋伞齿，螺旋伞齿通过离合器和轴承与齿盘套筒进行驱动与离合，以实现纯电力驱动齿盘；五通变速箱主轴穿设在齿盘套筒内，通过五通主轴离合器和轴承实现驱动与离合，以实现纯人力驱动齿盘；五通变速箱内位于五通变速箱主轴上设有传感器，传感器与控制器电控连接，通过传感器计算人力驱动频率和力馈数据来实现电力与人力混合驱动。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的内部结构示意图。

附图标记说明：

电机1、太阳齿1-1、一级变速箱2、行星轮2-1、行星架2-2、五通变速箱3、驱动伞齿3-1、齿盘套筒3-2、螺旋伞齿3-3、螺旋伞齿离合器3-4、五通变速箱主轴3-5、五通主轴离合器3-6、传感器3-7、齿盘4。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含电机1、一级变速箱2、五通变速箱3和齿盘4；电机1与一级变速箱2首尾相连（电机1的机壳与一级变速箱2的机壳利用螺钉铆接固定，且两者处于同一直线上），一级变速箱2为行星变速箱，且速比可根据需要调整，调整范围为1:3至1:10，一级变速箱2的另一端垂直连接有五通变速箱3（一级变速箱2的机壳与五通变速箱3的机壳利用螺钉铆接固定），五通变速箱3的直径为60-90mm，五通变速箱3中齿盘套筒3-2的一端与设于五通变速箱3外部的齿盘4套接固定，齿盘套筒3-2上利用螺旋伞齿离合器3-4与螺旋伞齿3-3连接，螺旋伞齿3-3与五通变速箱3内的驱动伞齿3-1啮合，驱动伞齿3-1通过联轴器与一级变速箱2中的行星架2-2连接，该行星架2-2上的行星轮2-1与电机1主轴上的太阳齿1-1啮合（太阳齿1-1驱动行星架2-2中的行星轮实现一级变速，速比可根据需要调整，调整范围为1:3至1:10；驱动伞齿3-1驱动螺旋伞齿3-3实现二级变速，速比可根据需要调整，调整范围为1:3至1:6）；五通变速箱主轴3-5穿设在齿盘套筒3-2内，且利用五通主轴离合器3-6以及轴承离合旋接；五通变速箱3内位于五通变速箱主轴3-5上设有传感器3-7，传感器3-7与控制器电控连接。

本具体实施方式的工作原理：将电机1和一级变速箱2置入自行车车架下管里，将五通变速箱3通过螺栓安装于自行车五通部位，电机1工作，驱动太阳齿1-1旋转，太阳齿1-1驱动行星轮2-1和行星架2-2，行星架2-2通过联轴器带动驱动伞齿3-1旋转，驱动伞齿3-1啮合螺旋伞齿3-3旋转，螺旋伞齿3-3通过螺旋伞齿离合器3-4驱动齿盘套筒3-2和齿盘4旋转，实现齿盘套筒3-2与螺旋伞齿3-3之间的驱动与离合，达到纯电力驱动的目的；人力驱动五通变速箱主轴3-5旋转，五通变速箱主轴3-5利用五通主轴离合器3-6驱动齿盘套筒3-2和齿盘4，实现齿盘套筒3-2与五通变速箱主轴3-5之间的驱动与离合，达到纯人力驱动的目的；电机1的转速由控制器协同安装于五通变速箱3内的传感器3-7（转速感应器或扭力感应器）进行控制，以实现纯电驱动或者人电混合驱动或者纯人力驱动。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果如下：

1、采用上述纵置电机与五通变速箱的连接结构，可将中置电机（电机和一级变速箱与变速箱主轴为垂直纵置结构）体积大幅度减小，传统五通直径一般为40mm，现有中置电机尺寸之间140mm左右，而此方案中置电机五通直径为78mm，并且根据需求可以在60mm-90mm内调整；

2、与现有中置电机相比，可以在保持五通变速箱体积较小的情况下，实现同样的大扭力输出，并且电机可根据项目需求，在保持较小体积的情况下，对电机尺寸和功率进行单独调整，从而实现输出扭力的调整；

3、对于现有的自行车和电单车而言，可以在尽可能保持传统自行车造型设计的同时，又实现电单车的助力骑行功能。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电动助力自行车中置驱动机构，其特征在于：它包含电机（1）、一级变速箱（2）、五通变速箱（3）和齿盘（4）；电机（1）与一级变速箱（2）首尾相连，一级变速箱（2）的另一端垂直连接有五通变速箱（3），五通变速箱（3）中的齿盘套筒（3-2）的一端连接有齿盘（4），齿盘套筒（3-2）上利用螺旋伞齿离合器（3-4）与螺旋伞齿（3-3）连接，螺旋伞齿（3-3）与五通变速箱（3）内的驱动伞齿（3-1）啮合，驱动伞齿（3-1）通过联轴器与一级变速箱（2）中的行星架（2-2）连接，该行星架（2-2）上的行星轮（2-1）与电机（1）主轴上的太阳齿（1-1）啮合；五通变速箱主轴（3-5）穿设在齿盘套筒（3-2）内，且利用五通主轴离合器（3-6）以及轴承离合旋接；五通变速箱（3）内位于五通变速箱主轴（3-5）上设有传感器（3-7），传感器（3-7）与控制器电控连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动助力自行车中置驱动机构，其特征在于：所述的五通变速箱（3）的直径为60-90mm。

3.根据权利要求1所述的一种电动助力自行车中置驱动机构，其特征在于：所述的一级变速箱（2）的速比为1:3至1:10。

4.根据权利要求1所述的一种电动助力自行车中置驱动机构，其特征在于：所述的五通变速箱（3）的速比为1:3至1:6。

Images