CN2254059Y - 无级调速电动自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无级调速电动自行车，其特点是在自行车轮子外沿上安装一台带有无级变速功能的电力动力驱动器。无级变速驱动器由钢支架、同轴电机、有齿传动柱、高能蓄电池等部件构成，且受控于安装在自行车把上的无级调速器控制，以实现电力、人力均可操纵自行车行驶的目的，同时具有动力、轻便、安全、舒适、新颖、操作方便、提高速度、无噪音、无污染、利于交通、价廉等特点集一身的优点。

Description

无级调速电动自行车

本实用新型涉及一种电动自行车，尤其是一种无级调速电动自行车。

顾名思义，所谓电动自行车亦即在自行车的车体上设置电力驱动装置可解决替代人力驱使自行车行进的问题，此方面的事例在诸多的公开出版物上屡见不鲜。比较典型的是中国专利CN2175176Y，它介绍了一种发明名称为电动自行车的实用新型专利。该专利是在研究比较同类“电动、脚踏两用自行车”、 “电动辅助驱动自行车”的基础上提出了一种新的适用于实用目的技术方案。但是，该方案的主要特点是在自行车后轮轴上加装一从动链轮，而将从动链轮与主动链轮之间用传动链条连接，电动机、减速器、蓄电池均放在自行车后架上。显然，上述技术方案主要是通过电力装置的动作带动自行车后轴与从动链轮、主动链轮、链条工作的，其发明点是落在“轮”与“链”的关系上。

还有一种中国专利CN2180581Y“带动力驱动机的脚踏自行车”，其技术方案落在将动力驱动机构安装在自行车的后端支架上，该机构主要由发动机、减速器和链传动组成，如若选择动力驱动方式骑行时，则要启动发动机，使发动机动力径联轴器、动力主动链轮、链条和带超越离合器的动力被动链轮传递到后轴上，带动后轴及其上的后轮运动，自行车向前运行。不难看出，这一技术方案的发明点仍然是落在主动链轴上。再有一种所谓“倒骑车”的韩国专利，该专利是采用的“超级齿轮传动”的技术方案，可以使骑自行车的人无论是前蹬还是后蹬踏时，自行车却总是向前运动。这项专利的发明点仍然是落在齿轮转动的问题上。

本实用新型的目的在于提供一种无级调速电动车，它是在现有电动自行车结构上的一次大的改进，尤其是通过传动机构的部件直接与自行车的后轮或前轮的轮胎面做面接触包裹式传动，从而无论是在电力驱动的情况下还是人力驱动的情况，均可达到离合自如、动力最大的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：一种无级调速电动自动车，它包括其上设有无级调速器(11)、电池容量表(15)、电池用量表(16)、人力行驶变速档(17)的自行车车把(10)，带有其内部配置高能蓄电池(12)、电路板(13)、同轴电机(3)的无级调速驱动器(5)的车轮(32)，其特征在于所述的无级调速驱动器(5)，其箱体内两侧壁之间设置一传动装置钢支架(1)，在钢支架(1)的左、右立壁上各开设一个孔径、孔位相同的栓孔(6)，所述的同轴电机(3)其左右两台电机的上端各设一固定箍(7)，且通过贯穿该固定箍(7)、栓孔(6)的电机定位轴(2)将同轴电机(3)定位在所述的钢支架(1)上；所述的传动装置钢支架(1)的左右立壁上各开设一个同心轴滑动轨道槽(8)，且同轴电机(3)的同心轴(9)贯穿一有齿单向传动柱(4)，同心轴(9)的两端插装在同心轴滑动轨道槽(8)内。当同轴电机通电时，安装在电机轴上的有齿传动柱上移且它的柱面与轮胎面做“面接触包裹式”传动、从而驱动自行车前行运动。

由于采用了上述的技术方案，尤其是无级调速驱动器内的的传动装置的设计，使得本实用新型较之传统的电动自行车有着十分显著的优点：

1)、自行车的整体结构无需改动，无级调速驱动器可自成体系，具有结构简单、安装容易、携带方便的特点：

2)、安装在同轴电机上的有齿传动铁柱仅与车轮的胎面做面接触包裹式传动，极大有效的提高了动力传动的效率；

3)、同心轴滑动轨道槽的设立，单向传动柱的采用，实现了其双离合作用，使得电力与人力驱动自行车的相互转换极为灵便，既可省力行车又可做健身强体运动。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详述；

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的电力驱动电路原理图；

图3为本实用新型的动力与传动装置结构图；

图4为本实用新型的单向有齿传动铁柱与轮胎做面接触包裹式传动的运动轨迹解析图；

图5为本实用新型的钢支架与同轴电机、有齿传动铁柱的整体结构图；

图6为本实用新型的有齿传动铁柱与轮胎离合过程示意图；

图7为本实用新型的又一实施例：豪华型整体式后轮驱动构造图；

图8为本实用新型的再一实施例：便携轻便型整体式后轮驱动构造图；

图9为图8所示自行车所配置的可自行装卸、方便携带的驱动器的外观图；

图10为本实用新型的另一实施例：轻便型分体式前轮驱动构造图；

图11为本实用新型的还一实施例：轻便型分体式后轮驱动构造图。

图中：1-传动装置钢支架；2-电机定位轴；3-同轴电机；4-单向有齿传动柱；5-无级调速驱动器；6-栓孔；7-固定箍；8-同心轴滑动轨道槽；9-电机同心轴；10-自行车把；11-无级调速器；12-高能蓄电池；13-电路板；14-导线；15-电池容量表；16-电池用量表；17-人力行驶变速档；18-中轴；19-前后连接电源线；20-防盗锁；21-前刹车；22-后刹车；23-反光镜；24-大灯开关；25-转向灯开关；26-喇叭按钮；27-大灯；28-紧急灯开关；29-喇叭；30-安全反光板；31-车况仪表盘；32-车轮；33-尾灯；a-同轴电机在工作状态；b-有齿传动铁柱在工作状态；a′-同轴电机在非工作状态；b′-有齿传动铁柱在非工作状态；p-工作状态的面接触包裹式传动。p′-非工作状态的切点；g-有齿传动铁柱移动轨迹。

由图1至11，本实用新型它包括其上设有无级调速器11、电池容量表15、电池用量表16、人力行驶变速档17的自行车车把10；带有其内部配置高能蓄电池12，电路板13、同轴电机3的无级调速驱动器5的车轮18；其特征在于所述的无级调速驱动器5，其箱体内两侧壁之间设置一传动装置钢支架，在钢支架1的左、右立壁上各开设一个孔径、孔位相同的栓孔6，所述的同轴电机3其左右两台电机的上端各设一固定箍7，且通过贯穿该固定箍7、栓孔6的电机定位轴2将同轴电机3定位在所述的钢支架1上；所述的传动装置钢支架1的左右立壁上各开设一个同心轴滑动轨道槽8，且同轴电机3的同心轴9贯穿一单向有齿传动柱4，同心轴9的两端插装在同心轴滑动轨道槽8内。上述的有齿传动铁柱4其柱面为齿纹柱面或胶皮柱面。上述的自行车把10上的无级调速器11为一电子调器或电阻调速器。上述的无级调速器11联接在所述的高能蓄电池12与同轴电机3之间。上述的无级调速驱动器5可以是分别安装在自行车后轮、前轮上的其箱底为凹型的无级调速驱动器。上述的无级调速驱动器5，其内置的传动装置钢支架1和安装在钢支架1上的同轴电机3、有齿传动铁柱4与设置在无级调速驱动器5里的高能蓄电池12、电路板13，也可分体并分别设置在自行车的前、后轮上。在本技术方案中突出的主题是：A.为了最大限度地增大动力、节省能源，使能量传递损耗最低，力量最大，本车采用了增加转动力矩的“最极端”的方法，在车轮32的最外沿用有齿传动柱4驱动，此方法在理论上可谓阻力扭矩为零。B.为了使人力，动力离合自如，在技术上采用了双离合方式，两条开设在钢支架1立壁上的两条同心轴滑动轨道槽8，节省了传统的电磁力、人力或动力的专门离合装置。C.由于外轮驱动的方式，使自行车的线速度与驱动器的线速度一致，从而可心轻易实现同一驱动器安装在任何大小的车轮上时时速不变，解决了以后在现有人力自行车上安装统一动力的基本难题。

上述为了使自行车能够实现动力与人力两用，特采用有轨活动式电机安装。在电机静止时，即人力作用时，传动柱4与轮胎表面32几乎成分离状态，此时人力作用不受任何附带影响；当电机起动时，由于惯性与摩擦作用，传动铁柱4与车轮切点必自然由p′点移向p，由于设定轨道槽8与电机固定轴2的作用，使传动铁柱4与轮胎面呈最良好的“包裹式”面接触，从而增加了传动面的摩擦力，使能量得以完全效率的传递。

以上设计效果，都大大提高了高能蓄电池的能量消耗时间，加之本身采用国际最新型的高能蓄电池，也是本车可能与其他电动自行车相比的技术革新点。

在上述实施例中所采用的高能蓄电池、同轴电机均为国际市场的市售产品。经严格的测量、计算，由本实用新型涉及的产品，其基本技术参数是：时速：0-30公里/小时；持续行程30-120公里；蓄电池充电时间：2-10小时；电池电压：24伏直流；本车重量：15-30公斤；载重：100-300公斤；爬坡能力：＞30度。

Claims (12)

1、一种无级调速电动自动车，它包括其上设有无级调速器(11)、电池容量表(15)、电池用量表(16)、人力行驶变速档(17)的自行车车把(10)，带有其内部配置高能蓄电池(12)、电路板(13)、同轴电机(3)的无级调速驱动器(5)的车轮(32)，其特征在于所述的无级调速驱动器(5)，其箱体内两侧壁之间设置一传动装置钢支架(1)，在钢支架(1)的左、右壁上各开设一个孔径、孔位相同的栓孔(6)，所述的同轴电机(3)其左右的上端各设一固定箍(7)，且通过贯穿该固定箍(7)、栓孔(6)的电机定位轴(2)将同轴电机(3)定位在所述的钢支架(1)上；所述的驱动装置钢支架(1)的左右壁上各开设一个同心轴滑动轨道槽(8)，且同轴电机(3)的同心轴(9)贯穿一有齿单向传动柱(4)，同心轴(9)的两端插在同心轴滑动轨道槽(8)内。

2、根据权利要求1所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的有齿单向传动柱(4)其柱面为塑料、金属或橡胶皮齿纹柱面，具有单向转动之功能。

3、根据权利要求1所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的自行车把(10)上的无级调速器(11)为一可变电阻器或电子调速器。

4、根据权利要求1、3所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的无级调速器(11)联接在所述的高能蓄电池(12)的与同轴电机(3)之间。

5、根据权利要求1所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的无级调速驱动器(5)可以是分别安装在自行车后轮、前轮的外上。

6、根据权利要求1、5所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的无级调速驱动器(5)，其内置的传动装置钢支架(1)和安装在钢支架(1)上的同轴电机(3)、有齿单向传动柱(4)与设置在无级调速驱动器(5)里的高能蓄电池(12)、电路板(13)，也可分体并分别设置在自行车的前、后轮上。

7、根据权利要求1、6所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的钢支架(1)和钢支架(1)上的同心滑动机道槽(8)，使得有齿单向传动柱(4)可以在断电状态下自然离开车轮(32)，实行其离合作用之一。

8、根据权利要求1、7所述的无级调速电动自行车，其特征在于上述的有齿单向传动柱(4)为一单向转动柱，即车轮(32)的线速度大于传动柱(4)的线速度时，传动柱(4)可以在同心轴(9)上空转，而对电动机(3)不产生影响，反之，传动柱(4)可以被电机(3)带动驱动车轮(32)，实行其离合作用之二。

9、根据权利要求1、7、8所述的无组调速电动自行车，其特征在于上述的人力、动力两用是通过7、8所述的双离合作用实现。

10、根据权利要求1、7、8所述的无级调速  电动自行车，其特征在于上述传动柱(4)与轮胎(32)为面接触包裹式传动(9)。

11、根据权利要求1所述的无级调速电动自行车，其特征在于采用外轮胎接触式传动，其无级调速驱动器(5)的传动柱(4)与轮胎(32)的线速度一致，从而使该驱动器(5)安装在不同大小车轮上时，自行车的时速不因轮子的大小而变。

12、根据权利要求1所述的无级调速电动自行车，其特征在于没有专门的离合装置。

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