專利名稱：電動助力自行車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種腳踏助動自行車，更具體地說，本實用新型涉及一種電動式腳踏助力自行車。
背景技術：
在通常的人力腳踏自行車上增加一套機電助動系統(tǒng)，可以增加單純人力腳踏自行車的動力、速度，適合于更多不同的人群需要。其中采用電動機助動系統(tǒng)的助力自行車通常簡單、方便、靈活、少污染、?？孔杂?，因而被中國的家庭和個人所廣泛采用。隨著人們生活的改善，主流代步工具和代步機械不斷地升級換代從自行車向公交車、從公交車向摩托車、再從摩托車向私家轎車…這種發(fā)展趨勢正方興未艾，但伴隨之而來的能源短缺、環(huán)境污染、交通擁堵等社會、自然、經濟等問題卻也正在成為制約這種發(fā)展趨勢的強大阻力。即使在整個世界范圍內，自行車也因其上述的優(yōu)點無處不在在發(fā)達國家，日益增加的人口采用自行車進行短距離的旅行、鍛煉身體，在發(fā)展中國家如東南亞或欠發(fā)達國家如非洲，自行車仍然具有加速發(fā)展的市場和流行?？梢灶A測，在未來的幾十年里，無論在中國的城市或農村，絕大部分人口還將把自行車當作最基本的代步工具，而在其中電動助力自行車將會扮演越來越重要的腳色。
現有的電動助力自行車已經品種多樣，其改進技術也不斷涌現，其中的改進技術，有申請?zhí)枮?8210261.U的中國專利文件公開了一種腳踏車的電動助力器，包括直流電機、離合器、蓄電池、充電器。而電機的定子是由四個對稱的磁瓦所構成；電機的軸上具有摩擦輪；離合器包括可動板架、底板、定觸頭、動觸頭、可動板架上固定有支架.支架與底板上的支架之間具有壓簧，底板的中間具有可調立柱，動架上由有彈簧固定的開關動柱，動架上具有與開關動柱上的動觸頭相應的定頭，動架可分別繞可動板架上的動軸、底板上的定軸轉動；可動板架上具有可固定電機的通孔，線閘鋼絲的一端穿過支架固定在支架上。據稱該裝置的主要優(yōu)點為由于用摩擦輪取代鏈傳動，因而噪音小，造價低廉且便予維修；電機的定子是采用四個磁瓦，因而提高了電機的功率，而且使電機及蓄電池的外形相應地減??；由予設計結構合理、且車體可不帶充電器，故結構緊湊、外觀美，使用方便，可用于自行車-三輪車等腳踏車上。但是顯然，采用摩擦輪與后輪(或其他驅動輪)外緣相摩擦的方式進行助動，驅動輪與摩擦輪外緣間的相互摩擦所能夠傳遞的動力非常有限，暴露在外的輪緣表面上非常容易積聚污漬、油膩等的影響，導致這種動力傳遞效率受到很大影響。
類似的技術改進見于申請?zhí)枮?8248672.3的中國專利文件，其公開了一種改進結構的腳踏車電動裝置，其裝置中的傳動機構的電動馬達的動力是經過傳動鏈輪、通過短鏈條帶動腳踏車主軸的外鏈輪而實現的，并列位于外鏈輪內側的內鏈輪則通過長鏈條來帶動腳踏車的后輪。另外，在電動馬達的殼體旁則鎖裝有一組張力輪，用于自動掣緊短鏈條的松緊度以防止脫鏈。該裝置仍然采用傳統(tǒng)的鏈輪、鏈條帶動后輪，因而為了整個傳動裝置緊湊、輕質，電機的安裝位置只能就近安裝在傳統(tǒng)的車架中軸位置附近，存在安裝位置過低的缺點，容易受到路面積水、車輪飛濺水滴的滲透，造成電路故障，安全性、穩(wěn)定性較差。而且與傳統(tǒng)的人力腳踏鏈輪、鏈條合用同一傳動系統(tǒng)，由與有效力矩小，有用功效小，會導致電機啟動牽引力小，加速性能較低，爬坡性能不佳；非電動時，人力驅動困難，阻力大； 結構阻力大，能耗大，續(xù)航力低等一系列問題，從而造成了其市場推廣受到限制。
類似的改進還見于申請?zhí)枮?1208155.8的中國專利文件，其公開了一種腳踏車的電動驅動裝置，該裝置由于仍然采用類似于傳統(tǒng)的傳動結構帶動后輪，因而仍然存在電機安裝位置過低、容易受到路面積水、車輪飛濺水滴的滲透，造成電路故障，安全性、穩(wěn)定性較差，有效力矩小、有用功效小、加速性能較低、爬坡性能不佳、非電動時人力驅動困難、結構阻力大、能耗大、續(xù)航力低等一系列問題。
類似的改進還見于申請?zhí)枮?2244329.0的中國專利文件，其公開了一種腳踏車的電動輔助傳動器，該傳動器的殼體內安裝有一軸桿、致動齒輪、連動體，并在致動齒輪旁與電動馬達所經由主動傘形桿齒、從動傘形桿齒傳導的傳動齒輪相嚙合，再由一殼蓋包覆住，其軸桿兩端凸露于傳動器之外，以組裝鏈盤、曲柄及踩踏板。而致動齒輪外周的連續(xù)環(huán)齒則與電動馬達所經由主動傘形桿齒、從動傘形桿齒傳導的傳動齒輪相嚙合。據稱該裝置可在既有的車體架構當中，最方便、容易安裝及最具經濟性，還可擁有電動助力的作用。但是，該車電機裝置具有上述裝置的共同的問題。
此類的改進見于申請?zhí)枮?9208058.4的中國專利文件，其公開了一種電動自行車同心雙軸傳動機構，以簡單地區(qū)分電動與腳踏目的、擁有雙重輔助的功能，該自行車具有電動、腳踏的可變速機構，通過一外軸設為中空，一端與大齒盤固合，內部以軸承與天心軸隔設，且于天心軸與外軸之間另設有單向離合器。該裝置具有與上述裝置同類的缺點和問題。
發(fā)明內容針對現有技術的上述缺點，本實用新型所要達到的技術目的是要提供一種電機的啟動牽引力大、加速及爬坡性好、人力/電動切換方便、且電器安裝位置較高、不易受到路面水濕滲透影響，安全性、穩(wěn)定性較好的電動助力自行車。
本實用新型所要達到的另一附帶技術目的是要提供一種包括能夠利用自行車慣性能量進行發(fā)電、抗震、防爆胎等綜合性能好的電動助力自行車。
為此，本實用新型的技術方案是一種電動助力自行車，該電動助力自行車包括車架、座椅、轉向把手、剎車機構、踏柄以及相連的腳踏板，可轉向前輪、驅動用后輪、單向飛輪、前輪及后輪上的輪軸、輪圈、輪胎，在所述輪軸與輪圈之間連接有輪輻，所述電動助力自行車上還設有蓄電池和電動機，而后輪的輪輻上固連有與所述后輪的輪圈同心的驅動齒圈，所述電動機通過鏈帶傳動機構帶動末端牙輪再經單向驅動的小飛輪帶動外齒輪與所述驅動齒圈相嚙合，所述末端牙輪、小飛輪、外齒輪均動配合在同一短軸上，所述末端牙輪或外齒輪與小飛輪之間同心地固連成為一體。為了將電機及助力傳動機械部分作的較小較輕、以及盡量減輕重量和傳動復雜性等目的，過往的電動助力自行車總是沿用傳統(tǒng)的鏈輪、鏈條系統(tǒng)，而這導致電動機及其電器必需安裝在自行車較低的中軸位置附近，而這會導致電機及電器安全穩(wěn)定性能不佳，傳動切換效率不好，而且加速性能較差。針對本實用新型的電動助力自行車的上述缺點，本實用新型首先從改革傳統(tǒng)自行車的鏈條、鏈輪傳動系統(tǒng)入手，采用與后輪的輪圈、輪輻上固連的同心驅動齒圈作為輪圈轉動的受力環(huán)節(jié)，再用電動機通過鏈帶傳動機構帶動末端牙輪再經單向驅動的小飛輪帶動外齒輪與驅動齒圈相嚙合的方式來驅動輪圈乃至整只輪子向前轉動。這樣的結構，一來因為驅動齒圈可以作到較大直徑，采用大力臂的輪圈作為電動助力的受力環(huán)節(jié)，這樣有利于簡化人、機驅動、傳動機構；把電動驅動力臂大幅增加，相當于增加了一個減速加力機構，因此可以大大降低對于驅動所需的啟動力矩，起動牽引力特別大，正常行駛后就可達超低量能耗，即使采用普通甚至更小功率的電機也能容易地啟動或轉動車輪，提高了車輛的啟動和爬坡性能；而且采用大力臂的輪圈作為電動助力的受力環(huán)節(jié)，還可使電機安裝位置提高到車架的上部，從而提高了電極和電器的防水滲漏的安全性能，再加上采用了末端牙輪、小飛輪、外齒輪均動配合在同一短軸上的緊湊結構，使得本實用新型自行車在人力/電動兩方面切換方便。還便于將電動機以及蓄電池從傳統(tǒng)的車架最低位置裝設到車架的最高位置上，增加電動機構的防水、越野能力和安全性能、使用壽命。
為進一步實現本實用新型的上述基本優(yōu)點，本實用新型采取如下較具體改進措施驅動齒圈為設在所述后輪輪圈的內環(huán)面上的內齒圈，或者所述驅動齒圈為固定在所述后輪的輪輻條上的外齒圈；蓄電池和電動機設在所述車架的上部。所述鏈帶傳動機構為鏈輪、鏈條機構，所述末端牙輪為鏈輪結構；或者，所述鏈帶傳動機構為帶齒皮帶、齒輪機構，所述末端牙輪為齒輪結構，根據情況可以選其中之一而用之。
為實現本實用新型的另一附帶技術目的，本實用新型在通常的單級單向驅動飛輪機構基礎上再增加一套彈性離合的單向驅動機構即所述末端鏈輪或所述外齒輪軸向固定在所述短軸上，而其中另一則可相對彈性滑動地裝配在所述短軸上，在所述末端鏈輪與所述外齒輪之間還設有一套彈性可離合單向棘輪機構。該彈性可離合單向棘輪機構具體如下所述末端牙輪與小飛輪之間同心地固連成為一體，所述外齒輪一端上固接有軸套；所述末端牙輪或所述外齒輪軸向固定在所述短軸上，而其中另一則可軸向滑動地裝配在所述短軸上；所述的小飛輪包括兩套單向棘輪機構，其中一套常嚙合單向棘輪機構是設在所述小飛輪輪圈的內環(huán)面與所述外齒輪的軸套外環(huán)面之間；另一套可離合單向棘輪機構是設在所述小飛輪輪圈內的末端牙輪的端面與所述外齒輪的軸套的對應端面之間，而所述小飛輪輪圈內的末端牙輪的端面與所述外齒輪的軸套的對應端面之間設有推簧及相應的反推機構；所述電動機為可發(fā)電式電動機；所述短軸裝配在所述車架上。這樣就整合成小飛輪離合器了。需要時，啟動電動機就能通過鏈條帶動小飛輪驅動自行車；當后輪需要剎車或需要利用慣性轉動的后輪發(fā)電時，只要帶動反推機構將外齒輪與小飛輪輪圈推合攏來，慣性旋轉的后輪通過驅動齒圈就能帶動外齒輪與小飛輪輪圈轉動而通過鏈條將能量傳遞給可發(fā)電電動機，將電能直接利用或存儲到蓄電池中。蓄電池中的電能又能在需要時帶動電動機驅動自行車。
作為上述結構改進的具體實現和進一步改進，本實用新型的反推機構包括活動配合在所述短軸上的反推軸套，所述反推機構與所述剎車機構相連接。在所述的電動機與蓄電池之間還連接有向蓄電池充電的充電器。在需要剎車減速時，按動剎車機構即可帶動反推機構將可離合單向棘輪機構合攏而通過獨有的鏈帶傳動機構帶動可發(fā)電電動機進行發(fā)電及儲存電能到蓄電池中。
為了能夠電動變速，本實用新型的鏈輪為幾個具有不同直徑和齒數但平形并列地固接在同一軸套上的變速鏈輪組。
為實現本實用新型的其它附帶技術目的，本實用新型的車架包括前三角架和后三角架，所述的前三角架包括前管、上管、下管、后立管，所述的后三角架包括立叉、平叉，所述前三角架的后立管的下端和/或下管的后端和后三角架的平叉的前端之間通過連接銷鉸接連接；在所述的上管后端與后立管之間為彈性連接，所述的立叉頂端與后立管上端之間也為彈性連接。這樣，剎車情況下，前輪因為慣性仍然前沖而能與后輪拉開距離，使重心降低，更易操控，形成一種更加安全、彈性強勁的應急狀態(tài)，從而提高了操作簡易性，增強了越野性、防震性。此外，本實用新型輪胎的截面自內向外依次包括輪圈、PU發(fā)泡胎和充氣膨脹外胎。這樣一旦爆胎，不致造成過大的失控，極大增加了安全性能。本實用新型實施例的轉向把手(龍頭)與前輪架間連接做成槽形(規(guī)則或異型)使轉向把手可前后上下調整，視野開闊、騎乘舒適；為進一步提高本實用新型附帶技術目的中提及的綜合性能，本實用新型的改進延及腳踏驅動裝置，即在車架的左右兩側均設有一根踏柄及其腳踏板和扇形主動嚙合輪，后輪軸左右兩邊上的單向飛輪的外圈嚙合齒分別和同側的扇形主動嚙合輪相嚙合，而腳踏板固定在所述踏柄的前端，所述扇形主動嚙合輪固定在踏柄的后端，在所述踏柄的兩端之間的柄體上開有銷孔，在車架上連接有柄銷，所述踏柄通過該銷孔和柄銷而鉸接在車架上；主動嚙合輪為內齒圈結構或內弧鏈條段結構，所述單向飛輪外圈為齒輪或鏈輪，踏柄連接在該扇形主動嚙合輪的端面或外圈面上；腳踏板一邊上設有邊鉤。本實用新型的往復蹬踏驅動機構中，內齒圈以其內圈而非外圈與外齒輪相嚙合，這樣能夠使踏柄的安裝尺寸、長度結構和力學結構更為合理，并為下述的傳動機構簡化奠定基礎。與內齒圈以其內圈而非外圈與外齒輪相嚙合完全類似，內弧鏈條段結構，是一段傳統(tǒng)的鏈條弧段焊接在扇形的框架結構上，并以鏈條弧段的內圈而非外圈與鏈輪相嚙合。本實用新型的蹬踏驅動裝置既完全取消了傳統(tǒng)圓周蹬踏式牙盤鏈輪、鏈條驅動、傳動機構，把腳踏柄大幅加長，將支承踏柄的銷孔和柄銷開設在腳踏板、扇形齒輪之間，利用腳踏板和與單向飛輪嚙合的扇形齒輪的重量相互平衡(弧形齒這一端略重)，只需借助腳踏板一邊的邊鉤，就能用腳面輕易快速地將已踩下的腳踏板往復地抬上來以備下輪蹬踏。因此，本實用新型的裝置比起傳統(tǒng)圓周蹬踏式驅動機構具有簡單實用、機構輕巧、省力、傳動高效等顯而易見的優(yōu)點，而且，本實用新型可讓座椅適當向車前部調整，使落腳舒適，騎行輕松。
為進一步強化本實用新型的上述基本優(yōu)點，本實用新型采取如下較具體改進措施銷孔及柄銷的位置處在所述踏柄、腳踏板和扇形齒輪形成的剛性體的重心或稍前部位；所述柄銷的位置處在所述車架的后下部較靠近后輪軸心。這樣腳踏柄就可以做得特別長，騎行特別省力，更有利于腳踏板輕巧地往復上下、更有利于座椅在車架上的調整。
后輪中央直接固接有單向驅動的驅動盤，該驅動盤左、右兩端上固接有輪軸套，所述輪軸套與所述后輪軸之間設有滾動軸承，所述驅動盤左、右兩端的端面上或輪軸套上分別設有單向棘齒輪；兩個所述單向飛輪的內圈分別活動配合在同側的輪軸套上，所述單向飛輪上設有單向棘爪并分別與該側的所述單向棘齒輪相嚙合。這樣創(chuàng)造整合了自動飛輪離合器，進退自動轉換，特別是倒車時，腳踏可不轉動。
總之，本實用新型的的結構改進具有如下優(yōu)點1)采取電動驅動與腳踏驅動分開為兩個互相獨立的傳動系統(tǒng)，因而電機在任何時侯都能帶動飛輪驅動后輪。
2)特大力矩驅動。由于把動齒直接做在輪圈上(內、外側)，也即把力臂大幅增加，力臂比現有車長達2～10倍(與輪圈大小有關)。相應地，電機功率不變，牽引力將增加2～10倍。
3)超低量能耗。由于驅動力矩大，動齒半徑大，而驅動齒徑小，各種阻力極小，正常行駛后就可達超低量能耗(能達能量損耗的最小極限)。
4)高通過能力、電機安全性高。由于把電機前置于后支架上，將電動機以從傳統(tǒng)的車架最低位置裝設到車架的最高位置上，增加電動機構的防水、越野能力和安全性能、使用壽命。
5)省力，人力驅動易。比驅動現有自行車能省力達四倍或以上！由于長力臂大力矩驅動并且把傳動齒整合成全自動飛輪離合器，有需要時才聯(lián)動電機，以達到減少或增加阻力的效果。故，在很多情況下都不需要帶動電機運轉。如①電池無電時；②人力驅動時；③下小斜坡時；④為節(jié)約電能另做它用時等。特別是人力驅動時，完全消除為驅動電機所用之力以及電機轉動時所產生的電磁感應力。所以，僅此項就可大幅降低各種能量損耗，比驅動現有自行車省力達四倍或以上。
6)速度快慢可調。除可控電機調速外，也可在外部調控速度及驅動力矩?？芍苯釉隍寗育X組(在馬達軸上)通過鏈條與傳動齒組進行外部調速及調整驅動力矩(與現行變速自行車原理同樣，但更簡單方便易用)。通過本實用新型裝置輸出的牽引力比現有車大若干倍，有望將現有電動車動力性能的提升達到或超過摩托車。
7)剎車儲能，物盡其用。剎車時，首先進行斷電，然后使飛輪離合器嚙合帶動電機，使電機變成發(fā)電機，經恒流源電路給電池充電，使動能轉變成電能，實現能量合理循環(huán)利用，延長電池的續(xù)航能力，實現物盡其用，一機(電機)多用。
8)高安全性、低使用成本。剎車時，首先斷電，然后使飛輪離合器嚙合(帶動電機)發(fā)電儲能，增大阻力，使車輛有效減速，減少剎車片的損耗，降低使用成本，同時提高制動效果，大幅提高安全性。
9)多用電機可用來發(fā)電照明，作應急通訊電源，等等。
本實用新型的電動助力系統(tǒng)既能用于轉動蹬踏驅動式自行車，也能用于往復蹬踏式自行車。特別適用于自行車，電動助力自行車(電動車)，含兩輪三輪或多輪車，地鐵電車，火車，混動力汽車，公交電車等。
以下，結合具體實施例和附圖對本實用新型的技術解決方案作進一步說明。
圖1為本實用新型的電動助力車整車實施例的結構示意圖。
圖2為圖1中的主要部件的立體示意圖。
圖3為本實用新型電動助力車的往復蹬踏驅動裝置的結構示意圖。
圖4為本實用新型電動助力驅動裝置中電動單向驅動器的剖視示意圖。
圖5為圖4中的電動單向驅動器的立體爆炸圖。
圖6為往復蹬踏驅動裝置中蹬踏單向驅動器的剖視示意圖。
圖7為圖6中的蹬踏單向驅動器的立體爆炸圖。
圖8為本實用新型防爆輪胎結構的剖視示意圖。
具體實施方式實施例1如圖1、2、3，所示為一種電動助力自行車，該電動助力自行車包括車架100，該車架100包括前三角架110和后三角架120，前三角架110包括前管111、上管112、下管113、后立管114，后三角架120包括立叉121、平叉122，前三角架110的后立管114的下端及下管113的后端和后三角架120的平叉122的前端之間通過連接銷130鉸接連接；在上管112后端與后立管114之間為彈性鉸鏈131連接，立叉121頂部與后立管114上端之間也為彈性鉸鏈131連接。
車架100的左右兩側分別設有往復蹬踏驅動裝置500(僅示其一)，在踏柄540的兩端之間的柄體上開有銷孔，在車架平叉122后部上設有柄銷544，踏柄540通過該銷孔和柄銷544而鉸接在車架100上；車架100上裝設有電動助力驅動裝置600，該裝置600包括后輪510的輪輻上設的與該后輪圈430同心的驅動齒圈610，驅動齒圈610為設在后輪圈430的內環(huán)面上的內齒圈；該踏步式助力自行車上還設有蓄電池620和可發(fā)電式電動機630，在電動機630與蓄電池620之間還連接有向蓄電池620充電的充電器(不詳示)；該電動機630被裝配在車架100的電動機安裝架631上并通過鏈條640、中間鏈輪650帶動末端鏈輪660相嚙合；末端鏈輪660與小飛輪670之間同心地固連成為一體并和外齒輪680均活動配合在同一短軸690上(參見圖5)，短軸690固定在車架后部上，末端鏈輪660經單向驅動的小飛輪670帶動外齒輪680與驅動齒圈610相嚙合；末端鏈輪660為幾個具有不同直徑和齒數但平形并列地固接在同一軸套上的變速鏈輪組。
電動機630被裝配在車架100的電動機安裝架631上居于車架100上部，蓄電池(此圖不詳示)也被裝配在車架100上部；末端鏈輪660、小飛輪670和外齒輪680共同裝配于其上的短軸690被裝配在后三角架120的后部的側片691上。
驅動用后輪510及輪胎400通過后輪軸520裝配在后三角架120的后端即立叉121后端與平叉122后端的交匯部。
座椅200(不詳示)被安裝在后立管114的上端，轉向把手300(不詳示)被安裝在前管111的上端；車架100還包括擱架140。
實施例2如圖4、5，所示為本實用新型實施例中的電動助力驅動裝置600中兩級串聯(lián)電動單向驅動器，相互同軸固連成為一體的末端鏈輪660與小飛輪670和外齒輪680分別通過滾動軸承675和滾動軸承676活動配合在同一短軸690上，其中外齒輪680與短軸690間為軸向緊固連接，外齒輪680一端上固接有軸套683；末端鏈輪660及小飛輪670與短軸690間為軸向滑動連接；小飛輪670相關的結構包括兩套單向棘輪機構，其中一套常嚙合單向棘輪機構是由小飛輪670內環(huán)面上的棘齒圈671與外齒輪680的軸套683環(huán)面上的彈性棘齒681裝配而成；另一套可離合單向棘輪機構672是由設在小飛輪670輪圈內的末端鏈輪660端面上的棘齒環(huán)672與外齒輪680的軸套683的對應端面上的棘齒環(huán)682之間裝配而成，且輪圈670內的末端鏈輪660的端面與外齒輪680的軸套683的對應端面之間設有推簧673及相應的反推機構674，該反推機構674為與剎車機構(不詳示)聯(lián)動的軸套結構。
實施例3如圖6、7，所示為往復蹬踏驅動裝置500的兩級串聯(lián)的蹬踏單向驅動器，其包括后輪510中央直接固接的單向驅動的驅動輥521，該驅動輥521左、右兩端上固接有輪軸套5210，輪軸套5210與后輪軸520之間設有滾動軸承522，驅動輥521一側固接有剎車碟524；驅動輥521左、右兩端的端面上分別設有單向棘齒輪5211；左、右兩個單向飛輪543包括傳統(tǒng)的單向棘齒機構包括設在單向飛輪543外環(huán)面上的棘齒環(huán)5432和設在單向飛輪543的內圈5430上的彈性棘爪5431，分別活動配合在同側的輪軸套5210上的內圈5430，此外，兩側單向飛輪543上均設有與該側的單向棘齒輪5211相嚙合的單向棘爪，該單向棘爪依序包括設置在單向飛輪543端面上的棘齒盤5434和軸向頂推該單向飛輪543的彈簧圈5433，彈簧圈5433與單向飛輪543共軸且被限定在與后輪軸520緊固連接的止推盤523內側。
止推盤523與后輪軸520之間也設有單向棘輪機構及其棘爪5230和滾動軸承5231；止推盤523與單向飛輪543之間通過螺紋導向槽5231相互活動配合。
其中，圖7中未能清楚表現出來的傳統(tǒng)設在單向飛輪543內環(huán)上的單向棘齒機構的棘齒環(huán)5432以及彈性棘爪5431與圖5中所示的棘齒圈671與彈性棘齒681結構一致，可參見圖5。
實施例4如圖8，所示為防爆輪胎400橫截面的結構，輪胎400的截面圖自外向內依次包括充氣膨脹外胎410、PU發(fā)泡胎420和輪圈430，該輪圈430是位于后輪510和前輪的最外圍的剛性圈體。
權利要求1.一種電動助力自行車，該電動助力自行車包括車架(100)、座椅(200)、轉向把手(300)、剎車機構、踏柄(540)以及相連的腳踏板(541)，可轉向前輪、驅動用后輪(510)、單向飛輪(543)、前輪及后輪上的輪軸(520)、輪圈(430)、輪胎(400)，在所述輪軸(520)與輪圈(430)之間連接有輪輻，所述電動助力自行車上還設有蓄電池(620)和電動機(630)，其特征在于所述后輪(510)的輪輻上固連有與所述后輪(510)的輪圈(430)同心的驅動齒圈(610)，所述電動機(630)通過鏈帶傳動機構(640)帶動末端牙輪(660)再經單向驅動的小飛輪(670)帶動外齒輪(680)與所述驅動齒圈(610)相嚙合，所述末端牙輪(660)、小飛輪(670)、外齒輪(680)均動配合在同一短軸(690)上，所述末端牙輪(660)或外齒輪(680)與小飛輪(670)之間同心地固連成為一體。
2.如權利要求1所述的電動助力自行車，其特征在于所述驅動齒圈(610)為設在所述后輪(510)輪圈(430)的內環(huán)面上的內齒圈，或者所述驅動齒圈(610)為固定在所述后輪(510)的輪輻條上的外齒圈；所述的蓄電池(620)和電動機(630)設在所述車架(100)的上部。
3.如權利要求1或2所述的電動助力自行車，其特征在于所述鏈帶傳動機構(640)為鏈輪、鏈條機構，所述末端牙輪(660)為鏈輪結構；或者，所述鏈帶傳動機構(640)為帶齒皮帶、齒輪機構，所述末端牙輪(660)為齒輪結構。
4.如權利要求3所述的電動助力自行車，其特征在于所述末端牙輪(660)或所述外齒輪(680)軸向固定在所述短軸(690)上，而其中另一則可相對彈性滑動地裝配在所述短軸(690)上，在所述末端牙輪(660)與所述外齒輪(680)之間還設有一套彈性可離合單向棘輪機構。
5.如權利要求4所述的電動助力自行車，其特征在于所述末端牙輪(660)與小飛輪(670)之間同心地固連成為一體，所述外齒輪(680)一端上固接有軸套(683)；所述的小飛輪(670)包括兩套單向棘輪機構，其中一套常嚙合單向棘輪機構是設在所述小飛輪(670)輪圈的內環(huán)面與所述外齒輪(680)的軸套(683)外環(huán)面之間；另一套可離合單向棘輪機構是設在所述小飛輪(670)輪圈內的末端牙輪(660)的端面與所述外齒輪(680)的軸套(683)的對應端面之間，而所述小飛輪(670)輪圈內的末端牙輪(660)的端面與所述外齒輪(680)的軸套(683)的對應端面之間設有推簧(673)及相應的反推機構；所述電動機(630)為可發(fā)電式電動機；所述短軸(690)裝配在所述車架(100)上。
6.如權利要求5所述的電動助力自行車，其特征在于所述的反推機構包括活動配合在所述短軸(690)上的反推軸套(674)，所述反推機構與所述剎車機構相連接。
7.如權利要求3所述的電動助力自行車，其特征在于在所述的電動機(630)與蓄電池(620)之間還連接有向蓄電池(620)充電的充電器；所述的末端牙輪(660)為幾個具有不同直徑和齒數但平形并列地固接在同一軸套上的變速鏈輪組。
8.如權利要求3所述的電動助力自行車，其特征在于所述的車架(100)包括前三角架(110)和后三角架(120)，所述的前三角架(110)包括前管(111)、上管(112)、下管(113)、后立管(114)，所述的后三角架(120)包括立叉(121)、平叉(122)，所述后立管(114)的下端和/或下管(113)的后端和平叉(122)的前端之間通過連接銷(130)鉸接連接；在所述的上管(112)后端與后立管(114)之間為彈性連接，所述的立叉(121)頂端與后立管(114)上端之間也為彈性連接。
9.如權利要求3所述的電動助力自行車，其特征在于所述輪胎(400)的截面自內向外依次包括輪圈(430)、PU發(fā)泡胎(420)和充氣膨脹外胎(410)。
10.如權利要求3所述的電動助力自行車，其特征在于所述車架(100)的左右兩側均設有一根踏柄(540)及其腳踏板(541)和扇形主動嚙合輪(542)，所述后輪軸(520)左右兩邊上的單向飛輪(543)的外圈嚙合齒(5435)分別和同側的扇形主動嚙合輪(542)相嚙合，所述腳踏板(541)固定在所述踏柄(540)的前端，所述扇形主動嚙合輪(542)固定在所述踏柄(540)的后端，在所述踏柄(540)的兩端之間的柄體上開有銷孔，在所述車架(100)上連接有柄銷(544)，所述踏柄(540)通過該銷孔和柄銷(544)而鉸接在所述車架上(100)；所述的主動嚙合輪(542)為內齒圈結構或內弧鏈條段結構，所述單向飛輪(543)外圈為齒輪或鏈輪，所述踏柄(540)連接在該扇形主動嚙合輪(542)的端面或外圈面上；所述腳踏板(541)一邊上設有邊鉤(545)。
專利摘要本實用新型涉及一種電動助力自行車，包括蓄電池、電動機，車架、單向飛輪、前輪及后輪上的輪軸、輪圈、輪胎，在輪軸與輪圈之間連接有輪輻，而后輪的輪輻上固連有與后輪的輪圈同心的驅動齒圈，電動機通過鏈帶傳動機構帶動末端牙輪再經單向驅動的小飛輪帶動外齒輪與所述驅動齒圈相嚙合，末端牙輪、小飛輪、外齒輪均動配合在同一短軸上，末端牙輪或外齒輪與小飛輪之間同心地固連成為一體。本實用新型提供一種電機的啟動牽引力大、加速及爬坡性好、人力/電動切換方便、電器安裝位置較高、不易受到路面水濕滲透影響、安全性、穩(wěn)定性較好、且能夠利用自行車慣性能量進行發(fā)電、抗震、防爆胎等綜合性能好的電動助力自行車。
文檔編號B62K11/00GK2737655SQ20042007121
公開日2005年11月2日 申請日期2004年7月6日 優(yōu)先權日2004年7月6日
發(fā)明者譚乾棠 申請人:譚乾棠