專利名稱：鋰電池驅(qū)動的助力式自行車的制作方法
鋰電池驅(qū)動的助力式自行車技術領域
本發(fā)明屬于自行車，尤其涉及一種鋰電池驅(qū)動助力式自行車。
技術背景
燃油助力車主要分為兩種，一是外形類似電動摩托車的二沖程踏板車，二是單缸四沖程燃油助力車，前一種車采用的原理較為簡單，體積小，但噪聲大、耗油，且行駛中因燃燒不充分會排放一種藍煙廢氣，嚴重地污染空氣。第二種采用的四沖程將發(fā)動機每次工作時杠桿往返次數(shù)增加一倍(既往返4次)，加強了汽油燃料燃燒的充分性，大大降低了污染和噪音?，F(xiàn)在行駛的助力車基本上都屬于第二種四沖程類型。
電動助力車是指以蓄電池作為輔助能源。在普通自行車的基礎上安裝了電機、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、間把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機電一體化的交通工具。目前市場上的電動車，普遍都是靠轉(zhuǎn)柄啟動騎行。采用1 1轉(zhuǎn)速及大電流的輪轂電機，配鉛酸電池； 或小推力1 10轉(zhuǎn)速、小電流，配鋰電池的輪轂電機。啟動電流為10-15安培，上坡電流為 15-30安培。為了增大推力要采用250W-600W的功率。因為啟動電流太大，助力形式會更加費電。所以必須用轉(zhuǎn)柄送電。使用鉛酸電池的輪轂電機電動車的缺陷鉛酸廢電池無法銷毀，造成嚴重的環(huán)境污染，危害很大；鉛酸電池重量很重，48V10Ah的一組電池重量要達到觀公斤以上，輪轂電機4-8公斤，車架還要加強、加重。共重不小于40公斤，非常笨重； 鉛酸電池的壽命短，正常的鉛酸電池，充放電次數(shù)只有250次左右；低速輪轂電機要做到12 級-16級才能滿足自行車200-300轉(zhuǎn)/分的需求轉(zhuǎn)速，因為傳動速比太小，僅為1 1，所以推力很小。為了滿足自行車75公斤的負載要求，只能加大功率，一般都設在250W-600W的范圍內(nèi)。因此電流很大，電流要在15-30A左右。頂風、爬坡電流要超過30A。所以普通輪轂電機對電流的需求，環(huán)保型鋰電池根本就承受不了，導致鋰電池久久不能普及、達不到環(huán)保要求；推力小，負載的能力滿足不了騎行者的需求。承載較重的物品，行駛就很困難。推力只在75公斤左右；必須使用轉(zhuǎn)柄送電啟動，若用腳踏間隙傳感啟動，不斷地啟動，耗電將會更大，要增加好幾倍，所以不能做助力使用，因此只能用轉(zhuǎn)柄啟動。為此降低了安全性，線路短路、驚車等事故常有出現(xiàn)；續(xù)行里程短，36V10Ah最多35公里/次。
目前市場為了適應消費者一味追求“快”的需求，輪轂電機功率越來越大，有的高達600W-800W。鉛酸電池也是越做越大，載重車可達到60V/30Ah。車速加到30-45公里/ 小時。導致我國近年來交通事故劇增。
(ZL03259388. 0)公開了一種電動自行車新型直接驅(qū)動裝置，包括由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成電機、行星減速機構(gòu)、棘爪式單向離合器以及一對嚙合的小錐齒和大錐齒，其特征在于 所述的定子由機殼和固定在機殼內(nèi)的釹鐵硼磁極構(gòu)成，釹鐵硼磁極的磁瓦呈兩端小、中間厚的月牙形，磁瓦內(nèi)表面弧線的軸心線與轉(zhuǎn)子的軸心線不同軸，且每對磁瓦與轉(zhuǎn)子的氣隙由其中部向兩側(cè)逐漸增加；轉(zhuǎn)子的輸出軸與行星減速機構(gòu)連接，小錐齒固連在行星減速機構(gòu)的減速軸上，大錐齒輪用緊固件固定在單向離合器的外圈上，單向離合器的內(nèi)圈通過內(nèi)螺紋連接在車軸的輪轂上；緊密結(jié)合的小錐齒輪、大錐齒輪及單向離合器都設置在傳動箱體內(nèi)，且傳動箱體的一側(cè)套在車軸上并用緊固件固定，其另一側(cè)與側(cè)擋板連接，傳動箱體的上端與電機的機殼相連。該結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置速度很高采用緊固連接驅(qū)動。單向離合器的內(nèi)圈通過內(nèi)螺紋連接在車軸的輪轂上，但是由于車軸的輪轂及單向離合器的制造精度都很低，高速運轉(zhuǎn)后噪音極大，要提高輪轂及單向超越離合器的精度，是很難實現(xiàn)的。因此無法推廣使用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種鋰電池驅(qū)動助力式自行車，使用鋰電池，采用人力加電力的純助力方式，不用轉(zhuǎn)柄送電，靠不斷踩踏曲柄啟動，即健身又省電。車速通過騎行者的蹬速，即由中軸轉(zhuǎn)速來決定，非常安全。增減速度均有緩沖，可以間隙運動，傳動速比大、推力大，將3000-5000轉(zhuǎn)的高速電機通過減速器減到200-300轉(zhuǎn)/分。 啟動電流僅2-5安培，上坡電流也小于10安培。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn)，一種鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，包括自行車車架、中軸、后輪花鼓、電機、減速器、控制器、傳感器、電池，其特征是所述后輪花鼓左側(cè)設有左旋螺紋，并螺接有飛輪，所述飛輪與驅(qū)動裝置連接，所述中軸上設有傳感器。
所述驅(qū)動裝置包括殼體、電機、行星減速機構(gòu)、一對嚙合的小錐齒輪和大錐齒輪， 所述電機輸出軸上設有太陽齒輪，所述太陽齒輪與行星減速機構(gòu)嚙合，所述行星減速機構(gòu)中心的減速軸的軸端鍵接有小錐齒輪，所述殼體中心凸臺上裝有軸承，所述大錐齒輪與軸承連接，所述大錐齒輪上均布設有若干柱銷，所述柱銷與后輪花鼓上的飛輪齒間插接。
所述驅(qū)動裝置的電機轉(zhuǎn)速為3000-5000轉(zhuǎn)/分，功率為180-220W。
所述驅(qū)動裝置的減速機構(gòu)，采用兩級減速，其速比為1 15-1 ;22。
所述傳感器設在中軸上。
有益效果與傳統(tǒng)使用鉛酸電池配輪轂電機的電動車相比，省電40%。推力提高了 50%，可達到150公斤以上?？缮闲?0-30度的坡道，其電流< 10安培。續(xù)行里程比現(xiàn)有電動車增加一倍多，使用36伏/10安培鋰電池，可達到60-70公里/次。不設轉(zhuǎn)柄開關， 送電的傳感器設在中軸上。需要人力腳踏曲柄才能運行助力，其助力大小，即，車速隨著曲柄轉(zhuǎn)動速度變化，車速與曲柄轉(zhuǎn)動變化成正比。起步平穩(wěn)，增減速度有緩沖，時速< 25公里，符合國際標準，騎行更安全。整車重量小于20公斤。適應于10時- 時等各類自行車的改進。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、車架，2、中軸，3、后輪花鼓，4、電機，5、控制器，6、電池，7、飛輪，8、殼體， 9、柱銷，10、行星減速機構(gòu)，11、小錐齒輪，12、大錐齒輪，13、太陽齒輪，14、軸承，15、減速軸， 16、傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，一種鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，包括自行車車架1、中軸2、后輪花鼓3、電機4、控制器5、傳感器7、電池6，所述后輪花鼓左側(cè)設有左旋螺紋，并螺接有飛輪7，所述飛輪與驅(qū)動裝置連接，所述中軸上設有傳感器16。所述驅(qū)動裝置包括殼體8、電機、行星減速機構(gòu)10、一對嚙合的小錐齒輪11和大錐齒輪12，所述電機輸出軸上設有太陽齒輪，所述太陽齒輪13、與行星減速機構(gòu)嚙合，所述行星減速機構(gòu)中心的減速軸15的軸端鍵接有小錐齒輪，所述殼體中心凸臺上裝有軸承14，所述大錐齒輪與軸承連接，所述大錐齒輪上均布設有若干柱銷9，所述柱銷與后輪花鼓上的飛輪齒間插接。所述驅(qū)動裝置的電機轉(zhuǎn)速為3000-5000轉(zhuǎn)/分，功率為180-220W。所述驅(qū)動裝置的減速機構(gòu)，采用兩級減速，其速比為1 15-1 22。所述傳感器設在中軸上。
驅(qū)動原理
人力加電力，腳踏啟動的助力方式，驅(qū)動裝置安裝在自行車后花鼓上，其大傘齒輪上的柱銷，插進左旋飛輪的外齒間，形成浮動連接，可以巧妙將高速運轉(zhuǎn)、高精密的電機減速機構(gòu)與制造精度較低的后輪花鼓及飛輪有機結(jié)合，避免噪音。當大錐齒輪運轉(zhuǎn)時，柱銷撥動飛輪旋轉(zhuǎn)，使花鼓轉(zhuǎn)動，自行車前行。時速小于25公里/時?？蛇M入慢車道(無轉(zhuǎn)柄電動車)。因高速電機經(jīng)過1 15-1 22減速后，可直接帶動飛輪，相繼轉(zhuǎn)動花鼓，帶動車輪前行，成為名副其實的純助力自行車。騎行方式與傳統(tǒng)自行車的騎行完全相同，車速快慢由腳踏控制。
騎行過程騎行者腳踏曲柄機構(gòu)，帶動中軸傳感器啟動后，把快慢速度信號傳給控制器再到達電機，腳踏1-2圈后電機啟動，整個騎行過程可以連續(xù)踩動，也可間歇踩踏。電機做間隙運動，達到省電、省力、健身、安全并且推力大的目的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，包括自行車車架、中軸、后輪花鼓、電機、減速器、 控制器、傳感器、電池，其特征是所述后輪花鼓左側(cè)設有左旋螺紋，并螺接有飛輪，所述飛輪與驅(qū)動裝置連接，所述中軸上設有傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，其特征是所述驅(qū)動裝置包括殼體、電機、行星減速機構(gòu)、一對嚙合的小錐齒輪和大錐齒輪，所述電機輸出軸上設有太陽齒輪，所述太陽齒輪與行星減速機構(gòu)嚙合，所述行星減速機構(gòu)中心的減速軸的軸端鍵接有小錐齒輪，所述殼體中心凸臺上裝有軸承，所述大錐齒輪與軸承連接，所述大錐齒輪上均布設有若干柱銷，所述柱銷與后輪花鼓上的飛輪齒間插接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，其特征是所述驅(qū)動裝置的電機轉(zhuǎn)速為3000-5000轉(zhuǎn)/分，功率為180-220W。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，其特征是所述驅(qū)動裝置的減速機構(gòu)，采用兩級減速，其速比為1 15-1 22。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，其特征是所述傳感器設在中軸上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池驅(qū)動的助力式自行車，包括自行車車架、中軸、后輪花鼓、電機、減速器、控制器、傳感器、電池，其特征是所述后輪花鼓左側(cè)設有左旋螺紋，并螺接有飛輪，所述飛輪與驅(qū)動裝置連接，所述中軸上設有傳感器。有益效果與傳統(tǒng)使用鉛酸電池和輪轂電機的電動車相比，省電40％。推力可達到150公斤以上，提高了50％?？缮闲?0-30度的坡道，其電流＜10安培。續(xù)行里程可達到60-70公里/次。不設轉(zhuǎn)柄開關，傳感器設在中軸上，需要人力騎行，腳踏曲柄才能啟動，運行助力。車速隨著曲柄轉(zhuǎn)動速度變化，車速與曲柄轉(zhuǎn)動變化成正比。起步平穩(wěn)，增減速度有緩沖，時速＜25公里，符合國際標準，騎行更安全。
文檔編號B62M11/14GK102501938SQ201110349958
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權日2011年11月8日
發(fā)明者李虎, 潘若望, 趙宗潭 申請人:李虎, 潘若望, 趙宗潭