專利名稱：中置驅(qū)動(dòng)助力自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，特別是涉及一種驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝在助力
自行車本體中接頭的五通管內(nèi)，并在離合裝置、傳動(dòng)輪和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè)置腳踏助力
變速裝置，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和腳踏助力變速裝置的外殼里面或外面設(shè)置助力傳感器和電路控制裝置的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車。
背景技術(shù)：
眾所周知，市面上出售的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車特別是兩輪電動(dòng)自行車，大都是后輪轂馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。其體積大、重量重，安裝、維修不便；沒有機(jī)械調(diào)速系統(tǒng)，啟動(dòng)或爬坡時(shí)力矩小，響應(yīng)速度慢，不利于城市街道頻繁起停使用。 中國(guó)專利申請(qǐng)公開說明書200610030023. 2中公開了一種諧波減速電動(dòng)自行車。該電動(dòng)自行車主要是在現(xiàn)有的電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，把諧波減速驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)馬達(dá))裝置在放大的自行車支架五通內(nèi)，在自行車中軸(馬達(dá)軸)上運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)動(dòng)力和人力在動(dòng)力合成機(jī)構(gòu)(棘輪離合裝置)合成后，通過自行車鏈條和機(jī)械變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)自行車行使。但這種動(dòng)力合成機(jī)構(gòu)的棘輪離合裝置是設(shè)置在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的外面，不能實(shí)現(xiàn)良好的密封，會(huì)使水或異物進(jìn)入影響正常騎行和使用壽命；并且其鏈輪是固定在棘輪離合裝置上，安裝維修不便；其由于采用諧波減速驅(qū)動(dòng)器，其單級(jí)減速比在50以上，在使用鏈條傳動(dòng)時(shí)，對(duì)鏈條的抗拉力要求較其它傳動(dòng)形式要高很多，甚至經(jīng)常更換不經(jīng)濟(jì)，而且其諧波減速驅(qū)動(dòng)器加工精度要求又非常嚴(yán)格，成本高，用在電動(dòng)自行車上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化難度很大。[0004] 在中國(guó)專利申請(qǐng)公開說明書200720190488.4中公開了一種中軸傳動(dòng)電動(dòng)自行車。該電動(dòng)自行車同樣是在現(xiàn)有的電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，把空心軸電機(jī)安裝在五通管內(nèi)并通過軸承套接在中軸上，并且其五通管可以作為電機(jī)外殼使用。在該電機(jī)空心軸外端安裝有一飛輪，該飛輪通過鏈條與后輪齒輪相連；并在其實(shí)施例中采用了人力與電力驅(qū)動(dòng)兩套系統(tǒng)。但這種在電機(jī)空心軸外端安裝的飛輪與后輪齒輪配合時(shí)，如果前飛輪牙齒數(shù)大于后輪齒輪牙數(shù)，勢(shì)必造成系統(tǒng)傳動(dòng)力矩減小，電動(dòng)自行車啟動(dòng)或爬坡耗能；反之，如果前飛輪牙齒數(shù)小于后輪齒輪牙數(shù)能體現(xiàn)了電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，但又不利于人力騎行，為了解決這個(gè)矛盾，該申請(qǐng)說明書實(shí)施例中又公開了一種人力與電驅(qū)動(dòng)兩套系統(tǒng)，這種勢(shì)必會(huì)造成該電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維修不便，增大量產(chǎn)化難度。 并且在上述的專利申請(qǐng)公開說明書200610030023. 2和說明書200720190488. 4中
都沒有在電動(dòng)自行車(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器)上安裝腳踏助力傳感器，且在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的端蓋與機(jī)殼之間以及各轉(zhuǎn)軸、軸承之間沒有設(shè)置密封件，易透水；而且全部為鏈條傳動(dòng)，這種電動(dòng)自行車沒有腳踏助力功能，耗能、噪聲大和外觀欠佳。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服以上不足而提供一種體積小、扭矩大、帶助力傳感器和人工腳踏騎行變速裝置的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車。[0007] 本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，它包括由自行車本體、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、蓄電器、控制系統(tǒng)和變速系統(tǒng)組成，在助力自行車本體中接頭的五通管10上主要焊有立管13、下管14和后平叉15，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2安裝在其五通管10內(nèi)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的定子軸、轉(zhuǎn)子齒軸224、變速裝置205的主動(dòng)齒軸225和動(dòng)力輸出軸210均為空心軸，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)端蓋分別由螺絲固定在其外殼上并成為一體，且分別由軸向固位的軸承支撐在通軸1和動(dòng)力輸出軸210上，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力輸出軸210和通軸1上裝有離合裝置51、52，在其離合裝置51、52上安裝動(dòng)力傳動(dòng)輪5，在助力自行車的后輪軸9上裝有變速機(jī)構(gòu)8，在通軸1的兩端固定有腳踏曲柄11和腳蹬12，其特征在于在離合裝置51、52、傳動(dòng)輪5和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè)置腳踏助力變速裝置3，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2和腳踏助力變速裝置3由螺絲4固位連接成一體，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2或腳踏助力變速裝置3的外殼里面或外面設(shè)置助力傳感器202且固定在通軸1上，其信號(hào)傳感裝置201固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或腳踏助力變速裝置的端蓋或外殼上，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電路控制裝置安裝在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的外殼里面或外面，在其控制導(dǎo)線212穿出孔內(nèi)設(shè)置密封裝置，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、腳踏助力變速裝置外殼和端蓋、軸承及通軸之間設(shè)置密封件，其外殼和端蓋分別由螺絲203、4和螺絲6固定連接，且在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和腳踏助力變速裝置外殼圓周或端蓋上分別設(shè)置有注油螺絲孔和放油螺絲孔，在其變速裝置中注入潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，且分別由螺絲和墊片鎖緊密封。[0008] 本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施 所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝在五通管內(nèi)，且至少由1個(gè)螺絲固位在五通管IO上或在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼、端蓋和五通管10內(nèi)徑、端面上至少加工有1個(gè)適配對(duì)應(yīng)的定位鍵齒槽101再由螺絲固位。 所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)、燃油馬達(dá)或氣動(dòng)馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是帶有變速裝置馬達(dá)或無變速裝置馬達(dá)。 所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)時(shí)，其轉(zhuǎn)子齒軸224與變速裝置的主動(dòng)齒軸225作成一體或分體由螺絲固定連接成一體，且在轉(zhuǎn)子齒軸224的圓周上加工有永磁鐵222固位的嵌合適配齒槽223。 所述的變速裝置205或變速裝置3是1-10級(jí)的直齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、諧波齒輪傳動(dòng)或擺線齒輪傳動(dòng)，且各級(jí)傳動(dòng)形式可以同時(shí)采用相同的傳動(dòng)形式或不同的傳動(dòng)形式。 所述的助力傳感器是電磁傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器或光電傳感器。 所述的離合裝置51和離合裝置52是分體式的，也可以作成一體且同時(shí)采用相同
形式的離合裝置或不同形式的離合裝置或用棘輪機(jī)構(gòu)代替，所述的離合裝置51可以設(shè)置
在變速裝置205內(nèi)與動(dòng)力輸出軸210配合使用，所述的離合裝置52可以設(shè)置在變速裝置3
內(nèi)的其它傳動(dòng)裝置上固位連接成一體，并且其傳動(dòng)裝置上至少設(shè)置1個(gè)離合裝置。 所述的傳動(dòng)輪5是鏈輪、皮帶輪或齒輪，所述的傳動(dòng)輪5是鏈輪或皮帶輪時(shí)其輪徑
大小與后輪軸變速機(jī)構(gòu)8適配使用，所述的傳動(dòng)輪5是齒輪時(shí)采用傳動(dòng)齒輪軸桿與后輪軸
變速機(jī)構(gòu)8配合使用。 所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2與腳踏助力變速裝置3分別是獨(dú)立式的且相互配合固定使用，其還可以分別單獨(dú)使用，且在助力自行車上可以同時(shí)設(shè)置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)，并分別安裝在車體的左、右兩側(cè)或同一側(cè)。[0017] 所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和腳踏助力變速裝置的外殼可以用五通管代替使用，且與通軸1
由端蓋和軸承連接支撐，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)軸是空心軸或?qū)嵭妮S且與通軸1同心或不同心，
所述的通軸1或是半軸式連接，并通過軸承支撐可以順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，安裝、維修便利，人工腳
踏助力、變速，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、載荷能力強(qiáng)，節(jié)能、續(xù)行里程長(zhǎng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型的整車示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的五通管外型結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)變速裝置的裝配示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的五通管內(nèi)徑上帶有與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)適配對(duì)應(yīng)的鍵齒槽示意圖。 圖4是本實(shí)用新型帶有腳踏變速裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)變速裝置示意性局部剖視圖。 圖5是本實(shí)用新型去除腳踏變速裝置的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)變速裝置示意性局部剖視圖。 圖6是本實(shí)用新型圖4中的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及變速裝置局部放大剖視圖。 圖7是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子齒軸與變速裝置的主動(dòng)齒軸作成一體的局部剖視圖。 圖8是現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子齒軸與永磁鐵的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子齒軸與永磁鐵的第一種裝配結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子齒軸與永磁鐵的第二種裝配結(jié)構(gòu)示意圖。 圖11是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子齒軸與永磁鐵的另一種裝配結(jié)構(gòu)示意圖。 圖1-圖11中1.通軸；2.驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；3.變速裝置；4.螺絲；5.傳動(dòng)輪；6.螺絲；7.傳動(dòng)鏈條；8.變速機(jī)構(gòu)；9.后輪軸；IO.五通管；ll.曲柄；12.腳蹬；13.立管；14.下管；15.后平叉；16.上管；17.衣架；18.蓄電器；31.注油螺絲孔；32.腳踏變速裝置端蓋；33.密封件；34.軸承；35.軸承；36.密封件；37.放油螺絲孔；51.離合裝置；52.離合裝置；53.螺絲；54.離合式動(dòng)力軸；55.離合裝置軸套芯；56.卡簧；101.鍵齒槽；201.信號(hào)傳感裝置；202.助力傳感器；203.螺絲；204.軸承；205.變速裝置；207.密封件；208.軸承；209.放油螺絲孔；210.動(dòng)力輸出軸；211.密封件；212.控制導(dǎo)線；213.注油螺絲孔；214.
馬達(dá)端蓋；215.卡簧；216.軸承；217.密封件；221.軸承；222.永磁鐵；223.永磁鐵嵌合適配齒槽；224.轉(zhuǎn)子齒軸；225.主動(dòng)齒軸。
具體實(shí)施方式為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合
附圖詳細(xì)說明如下請(qǐng)參閱圖1及圖11。
實(shí)施例1 :以電動(dòng)助力自行車為例加以說明。 如圖1到圖4所示中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，它是由自行車本體、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、蓄電器、控制系統(tǒng)和變速系統(tǒng)組成，在助力自行車本體中接頭的五通管10上主要焊有立管13、下管14和后平叉15，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2安裝在電動(dòng)助力自行車本體中接頭的五通管10內(nèi)，且至少由1
個(gè)螺絲固位在五通管io(外圓周或端面的連接耳)上或在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼、端蓋和五通管10
內(nèi)徑、端面上至少加工有1個(gè)適配對(duì)應(yīng)的定位銷或鍵齒槽101再由螺絲固位，還可以在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼或端蓋上至少加工有1個(gè)齒狀突起塊與五通管10內(nèi)徑或端面上所對(duì)應(yīng)的鍵齒槽101適配固位，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的定子軸、轉(zhuǎn)子齒軸、變速裝置軸和動(dòng)力輸出軸均為空心軸，且分別由軸承216、221 、208和軸承204支撐固定在通軸1 (中軸)上，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)端蓋分別由螺絲203和螺絲4固定在其外殼上并成為一體，且分別由軸向固位的軸承216和軸承204支撐在通軸1和動(dòng)力輸出軸210上，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)定子固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼上，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力輸出軸210或通軸1上裝有離合裝置51和有離合裝置52，在其動(dòng)力輸出軸或離合裝置上安裝動(dòng)力傳動(dòng)輪5，且分別由鍵銷、卡簧或螺絲53固定連接，在助力自行車的后輪軸9上裝有變速機(jī)構(gòu)8，在通軸1 (中軸)的兩端固定有腳踏曲柄11和腳蹬12，在離合裝置51、離合裝置52、傳動(dòng)輪5和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè)置腳踏助力變速裝置3，腳踏助力變速裝置3分別由軸承34、35支撐定位且與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2通過螺絲4固位連接成一體(也可以作成一體使用)，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2或腳踏助力變速裝置3的外殼里面或外面設(shè)置助力傳感器202且由卡簧215 (或鎖緊螺母、鍵銷)固定在通軸l(中軸)上，其信號(hào)傳感裝置201固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或腳踏助力變速裝置的端蓋或外殼(里面或外面)上，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電路控制裝置安裝在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的外殼里面或外面，在其控制導(dǎo)線212穿出孔內(nèi)設(shè)置密封裝置(或用密封圈及密封膠密封)，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、腳踏助力變速裝置外殼和端蓋、軸承及通軸之間分別設(shè)置密封件33、36、211、217和密封件207(或分別采用0形密封圈)，其外殼和馬達(dá)端蓋214、206及腳踏變速裝置端蓋32分別由螺絲203、4和螺絲6固定連接，且在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2和腳踏助力變速裝置3外殼圓周或端蓋上分別設(shè)置有注油螺絲孔213、31和放油螺絲孔209、37，在其變速裝置中注入潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，其分別由螺絲和墊片鎖緊密封；由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的定子、轉(zhuǎn)子內(nèi)腔與其變速裝置內(nèi)腔分別是密封隔離的，這樣可以防止水、異物等進(jìn)入驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和變速裝置內(nèi)，尤其是在變速裝置內(nèi)注入潤(rùn)滑油時(shí)，其變速裝置可以得到良好的潤(rùn)滑和降噪，有利于提高傳動(dòng)效率和使用壽命，其是本實(shí)施例中的優(yōu)選方式。并且所述的控制系統(tǒng)是電源開關(guān)、調(diào)速手柄、前閘把、后閘把、助力傳感器和電路控制裝置及蓄電器；所述的蓄電器18是蓄電池、超級(jí)電容蓄電器或化學(xué)能電池，并可以分別安裝在車架上管16上面或里面，下管14與立管13之間，立管13與后輪之間，衣架17上、下和左、右側(cè)，中軸上、下或附近處；所述的變速系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、腳踏助力變速裝置3、離合裝置51與52、傳動(dòng)輪5、后輪軸變速機(jī)構(gòu)8和傳動(dòng)鏈條、皮帶或齒輪7以及傳動(dòng)齒輪軸桿、曲柄腳蹬等。 本實(shí)用新型中所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng)馬達(dá)、燃油馬達(dá)或氣動(dòng)馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是帶有變速裝置馬達(dá)或無變速裝置馬達(dá)。并且，如圖7所示其轉(zhuǎn)子齒軸224與變速裝置的主動(dòng)齒軸225作成一體(或分體由螺絲固定連接成一體)，這樣可以提高裝配精度和減少體積。 當(dāng)所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2采用電動(dòng)馬達(dá)時(shí)，如圖8到圖11所示其中〈圖8〉是現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子齒軸224 (也就是轉(zhuǎn)子鐵芯)與永磁鐵的裝配結(jié)構(gòu)，主要是采用永磁鐵與轉(zhuǎn)子齒軸224粘接或永磁鐵上打孔由螺絲和粘接固位，這樣在離心力的作用下，使永磁鐵易松動(dòng)、脫落或破碎，特別是用在高速電機(jī)上其危害和危險(xiǎn)性更大。圖9到圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例的改進(jìn)形式，在轉(zhuǎn)子齒軸224的圓周上加工有永磁鐵222固位的嵌合適配齒槽223 ;其中，圖9所示采用的是純燕尾槽結(jié)構(gòu)形狀的永磁鐵嵌合適配齒槽223是本實(shí)用新型中的優(yōu)選方案，圖10所示采用的是長(zhǎng)方形燕尾槽結(jié)構(gòu)形狀的永磁鐵嵌合適配齒槽223，圖11所示采用的是封閉式或不封閉式的長(zhǎng)方形齒槽結(jié)構(gòu)形狀的永磁鐵嵌合適配齒槽223，且其永磁鐵嵌合適配齒槽223的結(jié)構(gòu)形狀主要是能把永磁鐵222牢靠的固定住，其可以采用任何結(jié)構(gòu)形
7狀的永磁鐵嵌合適配齒槽223，同時(shí)可以適當(dāng)配合打膠粘接使用，這樣使永磁鐵222與轉(zhuǎn)子齒軸224固位更加準(zhǔn)確、牢靠，可以提高驅(qū)動(dòng)馬達(dá)效率和安全性；且上述的轉(zhuǎn)子齒軸224既可采用整體鋼質(zhì)材料加工而成，也可采用相同或不同厚度的鋼板沖片疊壓鉚合再與轉(zhuǎn)子軸嵌合而成。 所述的變速裝置205或變速裝置3是1-10級(jí)的直齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、諧波齒輪傳動(dòng)或擺線齒輪傳動(dòng)，且各級(jí)傳動(dòng)形式可以同時(shí)采用相同的傳動(dòng)形式或不同的傳動(dòng)形式，也就是說i-io級(jí)的齒輪傳動(dòng)，各級(jí)均采用直齒輪傳動(dòng)或行星齒輪傳動(dòng)或諧波齒輪傳動(dòng)或擺線齒輪傳動(dòng)，也可以把不同的傳動(dòng)形式用在同一個(gè)變速裝置中，使變速裝置205或變速裝置3根據(jù)需要為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及助力變速裝置減速或增速。 在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通軸l(中軸)上固定有助力傳感器202，其主要形式有電磁傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器或光電傳感器可以根據(jù)需要選擇使用，當(dāng)腳踏通軸l(中軸)助力騎行時(shí)，其助力傳感器202的信號(hào)傳感裝置201把檢測(cè)到的助力電信號(hào)傳輸?shù)诫娐房刂蒲b置中，從而提供助力騎行功能，節(jié)省能耗、延長(zhǎng)續(xù)行里程和電池壽命。 并且其助力傳感器202的控制電路可以同電路控制裝置(或控制器)作成一體，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，這樣可以縮小整個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及助力變速裝置的系統(tǒng)體積，便于安裝與美觀；并在電路控制裝置(或控制電路板)上裝有散熱裝置(或散熱片)，其與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)殼體緊密結(jié)合，有利于散熱保護(hù)電器元件。 在本實(shí)用新型中的離合裝置51或離合裝置52可以同時(shí)采用相同形式的離合裝置或不同形式的離合裝置或用棘輪機(jī)構(gòu)代替使用，且其離合裝置軸套芯55與動(dòng)力輸出軸210成一體，離合裝置52的離合式動(dòng)力軸54與變速裝置3內(nèi)的動(dòng)力輸出齒軸成一體(還可以作成分體式的且通過螺絲或鍵銷固定連接)；其中離合裝置51的作用是實(shí)現(xiàn)人力腳踏助力騎行時(shí)與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)變速裝置的動(dòng)力輸出軸210進(jìn)行分離，從而消除驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和變速裝置的無功阻尼，使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)助力自行車人力腳踏助力騎行輕松自如；反之，其離合裝置52的作用是實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)作功時(shí)與人力腳踏助力變速裝置3有效的分離，使通軸1 (既起到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)支撐軸的作用，又起到腳踏中軸的作用)和腳踏曲柄11、腳蹬12處于自由狀態(tài)；并且其離合裝置51可以設(shè)置在變速裝置205內(nèi)與動(dòng)力輸出軸210配合輸出動(dòng)力并起到離合作用，此時(shí)離合裝置52和傳動(dòng)輪5可以固定在一起或分別與動(dòng)力輸出軸210固定連接使用；其離合裝置52還可以設(shè)置在變速裝置3內(nèi)的其它傳動(dòng)裝置上固位連接成一體，并且其傳動(dòng)裝置上至少設(shè)置1個(gè)離合裝置，比如變速裝置3采用行星輪變速時(shí)，如果把離合裝置52設(shè)置在行星輪上，就必須每個(gè)行星輪上都要設(shè)置一個(gè)離合裝置52才能實(shí)現(xiàn)離合作用，如果把離合裝置52設(shè)置在變速裝置3內(nèi)的離合式動(dòng)力軸54上或行星架上只需要設(shè)置一個(gè)離合裝置52即可；只要能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和人力腳踏助力變速騎行分離自由轉(zhuǎn)動(dòng)功能，離合裝置51和離合裝置52可以設(shè)置在其傳動(dòng)裝置的相關(guān)部位上。其中，把離合裝置51設(shè)置在變速裝置205內(nèi)與動(dòng)力輸出軸210配合使用和把離合裝置52設(shè)置在變速裝置3內(nèi)的離合式動(dòng)力軸54上是本實(shí)施例中的優(yōu)選方式，此時(shí)動(dòng)力輸出軸210和離合式動(dòng)力軸54可以用連軸器連接，且傳動(dòng)輪5可以固定在其中的任一傳動(dòng)軸上。這種離合裝置的設(shè)置可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力輸出軸210的外端與傳動(dòng)輪5的裝配結(jié)構(gòu)，有利于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2與腳踏助力變速裝置3的整體密封和傳動(dòng)輪5的通用性。 本實(shí)用新型中的傳動(dòng)輪5即可采用鏈輪、皮帶輪，也可以采用齒輪，且其輪徑大小與后輪軸變速機(jī)構(gòu)8(或飛輪、齒盤)適配使用；當(dāng)傳動(dòng)輪5采用鏈輪(或皮帶輪)時(shí)，在其 傳動(dòng)鏈條7(或皮帶)安裝部位的變速裝置3外殼圓周上設(shè)置成半圓弧長(zhǎng)方形或梯形開口 形狀，其半圓弧開口的大小及形狀在保證使用強(qiáng)度和便于安裝、傳動(dòng)的前提下可以任意選 定，且變速裝置3的變速部分是密封式的；當(dāng)傳動(dòng)輪5采用齒輪時(shí)，去除傳動(dòng)鏈條7(或皮 帶)采用傳動(dòng)齒輪軸桿與后輪軸變速機(jī)構(gòu)8配合驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車前、后輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)前進(jìn)，實(shí)現(xiàn) 無鏈傳動(dòng)助力騎行功能，且在后輪軸變速機(jī)構(gòu)8的里面或外面設(shè)置剎車機(jī)構(gòu)，其變速裝置3 外殼與傳動(dòng)齒輪軸桿罩殼呈密封狀態(tài)且固定連接成一體，在其傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)8中注入潤(rùn)滑 油或潤(rùn)滑脂，其傳動(dòng)齒輪軸桿罩殼可以代替后平叉15使用。 并且驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采用電動(dòng)馬達(dá)時(shí)，其可以是內(nèi)轉(zhuǎn)子馬達(dá)或外轉(zhuǎn)子馬達(dá)，也可以是盤 式(單盤式轉(zhuǎn)子或雙盤式轉(zhuǎn)子)馬達(dá)，其定子固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼上。 使用時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)定子軸、轉(zhuǎn)子軸、變速裝置軸和動(dòng)力輸出軸均為空心軸，通 軸1(或是半軸式的由卡槽、孔或鍵銷連接)通過軸承支撐可以順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)人 力踩踏通軸l(中軸)兩端固定的腳踏曲柄和腳蹬時(shí)，變速裝置3內(nèi)的主動(dòng)裝置(或是齒輪、 軸或是齒輪支架)與通軸l(中軸)固定連接并同通軸1一起轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)變速裝置3內(nèi)的變 速機(jī)構(gòu)動(dòng)作帶動(dòng)離合式動(dòng)力軸54(或同離合裝置52作成一體)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)離合裝置52的 外套與離合式動(dòng)力軸54嚙合一同轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)離合裝置51外套和傳動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)增速(或減 速)，人力腳踏驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車助力前進(jìn)，且由于在通軸l(中軸)上和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼、端蓋 214的里面或外面(也可以是在變速裝置3外殼、端蓋32的里面或外面)固定裝有助力傳 感器202和其信號(hào)傳感裝置201，又可以實(shí)現(xiàn)助力騎行功能。當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)通電作功時(shí)，其動(dòng) 力輸出軸210帶動(dòng)離合裝置51和傳動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過傳動(dòng)輪5上的鏈條(或皮帶或齒輪 軸桿)驅(qū)動(dòng)后輪軸9上的變速機(jī)構(gòu)8(或用飛輪、齒盤代替)帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)自行車 前進(jìn)，此時(shí)由于離合裝置52的離合作用使人力腳踏通軸1 (中軸)和曲柄、腳蹬處于自由狀 態(tài)。 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，安裝、維修便利，人工腳踏助力、變速，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、 載荷能力強(qiáng)，節(jié)能、續(xù)行里程長(zhǎng)。 實(shí)施例2 :以電動(dòng)助力自行車為例加以說明。 如圖1到圖3所示所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2與腳踏助力變速裝置3分別是獨(dú)立式的且 相互配合固定使用，其還可以分別單獨(dú)使用，且在助力自行車上可以同時(shí)設(shè)置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和 人力騎行兩套變速系統(tǒng)，即驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2的動(dòng)力輸出軸210與其傳動(dòng)輪5和變速機(jī)構(gòu)8安裝 在助力自行車的左側(cè)(或右側(cè))，人力腳踏助力變速裝置3與其傳動(dòng)輪5和變速機(jī)構(gòu)8安 裝在助力自行車的右側(cè)(或左側(cè))，并且可以同時(shí)采用鏈條(或皮帶)傳動(dòng)，也可以一側(cè)采 用傳動(dòng)齒輪軸桿傳動(dòng)，另一側(cè)采用鏈條(或皮帶)傳動(dòng)，或把馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速 系統(tǒng)安裝在助力自行車的同一側(cè)上使用；并在通軸1 (中軸)上和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、腳踏助力變 速裝置3外殼、端蓋的里面或外面固定有助力傳感器(電磁傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器或光電傳感 器)和信號(hào)傳感裝置。這種采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以使用或省 去離合裝置51或離合裝置52，而增加1套傳動(dòng)輪5和后輪軸變速機(jī)構(gòu)8 (或用飛輪、齒盤代 替)，并且馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行變速系統(tǒng)中的傳動(dòng)輪5和后輪軸變速機(jī)構(gòu)8的結(jié)構(gòu)(即可以 是純鏈輪或皮帶輪傳動(dòng)，也可以是鏈輪或皮帶輪與齒輪傳動(dòng)，還可以是齒輪與齒輪軸桿傳 動(dòng))與速比可以根據(jù)具體實(shí)施情況任意適配選定。[0047] 本實(shí)用新型還可以采用如下方案，如圖5所示去除人工腳踏助力變速裝置3，仍 采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)，由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2、離合裝置51、52和傳動(dòng)輪5配合與 安裝在助力自行車的左側(cè)(或右側(cè))后輪軸9上的變速機(jī)構(gòu)8(或飛輪、齒盤)適配驅(qū)動(dòng)輪 轂轉(zhuǎn)動(dòng)，在助力自行車的右側(cè)(或左側(cè))通軸1 (中軸)上安裝有人力腳踏助力鏈輪(或皮 帶輪或齒輪)，且通過鏈條(或皮帶或齒輪軸桿)與其同側(cè)后輪軸9上的變速機(jī)構(gòu)8 (或飛 輪、齒盤)適配使用，也可以一側(cè)采用傳動(dòng)齒輪軸桿傳動(dòng)，另一側(cè)采用鏈條(或皮帶)傳動(dòng)， 或把馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)安裝在助力自行車的同一側(cè)上使用；此時(shí)離合裝置 52由鍵銷連接固定在通軸l(中軸)上并一同轉(zhuǎn)動(dòng)，并由卡簧56(或鎖緊螺母)固位；還可 以把離合裝置51設(shè)置在變速裝置205內(nèi)與動(dòng)力輸出軸210配合使用，把離合裝置52設(shè)置 在動(dòng)力輸出軸210上與通軸1 (中軸)配合使用，此時(shí)傳動(dòng)輪5直接與動(dòng)力輸出軸210固位 連接，其中離合裝置51、52可以用飛輪機(jī)構(gòu)改制代替使用；并在通軸l(中軸)上和驅(qū)動(dòng)馬 達(dá)外殼、端蓋的里面或外面固定有助力傳感器202及信號(hào)傳感裝置201 (電磁傳感器、轉(zhuǎn)矩 傳感器或光電傳感器)，在通軸1的兩端直接固定有腳踏曲柄和腳蹬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)助 力騎行功能。其工作原理和使用方法以及優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。 實(shí)施例3 :以電動(dòng)助力自行車為例加以說明。 如圖1、圖2所示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2和腳踏助力變速裝置3的外殼可以用五通管10代替 使用，且與通軸l由端蓋和軸承連接支撐，其驅(qū)動(dòng)馬達(dá)定子和腳踏助力變速裝置緊固(或由 鍵銷緊固)在助力自行車本體的五通管10內(nèi)，五通管10還可以分別作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)2或腳 踏助力變速裝置3的外殼使用，其端蓋214、32或端蓋206分別由螺絲203、6或螺絲4固定 在五通管10的兩端且由軸承216、34或軸承204支撐在通軸1或動(dòng)力輸出軸210上。這種 結(jié)構(gòu)可以節(jié)省材料，并使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及變速裝置可以得到良好的散熱，有利于延長(zhǎng)使用壽命； 且可以同樣采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)。其工作原理和使用方法以及優(yōu)點(diǎn)與實(shí) 施例l及實(shí)施例2完全相同。 實(shí)施例4 :以燃油助力自行車為例加以說明。 如圖1所示驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采用燃油馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)軸是實(shí)心軸(或空心軸)且通軸1 與其不同心(或同心)，通軸1(或是半軸式的由卡槽、孔或鍵銷連接)通過軸承支撐可以順 時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)人力踩踏通軸l兩端的曲柄和腳蹬時(shí)，通軸1帶動(dòng)變速裝置3內(nèi)的主 動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)變速裝置3內(nèi)的離合式動(dòng)力軸54轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)離合裝置51、52和傳動(dòng) 輪5轉(zhuǎn)動(dòng)增速(或減速)，驅(qū)動(dòng)助力自行車前進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)助力騎行功能。其工作 原理和使用方法以及優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。 在以上實(shí)施例中所述的后輪軸變速機(jī)構(gòu)8即可以是外變速機(jī)構(gòu)，又可以是內(nèi)變速 機(jī)構(gòu)，還可以用飛輪或齒盤代替使用。 本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，只要是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或其定子安裝在助力自 行車本體中接頭的五通管內(nèi)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的定子軸、轉(zhuǎn)子齒軸、變速裝置軸和動(dòng)力輸出軸均為
空心軸，且分別由軸承支撐固定在通軸(中軸)上，并在其傳動(dòng)輪和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè) 置腳踏助力變速裝置，且?guī)в兄鞲醒b置的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車均視為屬于本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍?？傊?，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而 易見的變換或替代以及改形。
10
權(quán)利要求一種中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，它包括由自行車本體、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、蓄電器、控制系統(tǒng)和變速系統(tǒng)組成，在助力自行車本體中接頭的五通管(10)上主要焊有立管(13)、下管(14)和后平叉(15)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)安裝在其五通管(10)內(nèi)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)的定子軸、轉(zhuǎn)子齒軸(224)、變速裝置(205)的主動(dòng)齒軸(225)和動(dòng)力輸出軸(210)均為空心軸，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)端蓋分別由螺絲固定在其外殼上并成為一體，且分別由軸向固位的軸承支撐在通軸(1)和動(dòng)力輸出軸(210)上，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力輸出軸(210)和通軸(1)上裝有離合裝置(51、52)，在其離合裝置(51、52)上安裝動(dòng)力傳動(dòng)輪(5)，在助力自行車的后輪軸(9)上裝有變速機(jī)構(gòu)(8)，在通軸(1)的兩端固定有腳踏曲柄(11)和腳蹬(12)，其特征在于在離合裝置(51、52)、傳動(dòng)輪(5)和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè)置腳踏助力變速裝置(3)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)和腳踏助力變速裝置(3)由螺絲(4)固位連接成一體，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)或腳踏助力變速裝置(3)的外殼里面或外面設(shè)置助力傳感器(202)且固定在通軸(1)上，其信號(hào)傳感裝置(201)固定在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或腳踏助力變速裝置的端蓋或外殼上，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電路控制裝置安裝在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的外殼里面或外面，在其控制導(dǎo)線(212)穿出孔內(nèi)設(shè)置密封裝置，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、腳踏助力變速裝置外殼和端蓋、軸承及通軸之間設(shè)置密封件，其外殼和端蓋分別由螺絲(203、4)和螺絲(6)固定連接，且在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和腳踏助力變速裝置外殼圓周或端蓋上分別設(shè)置有注油螺絲孔和放油螺絲孔，在其變速裝置中注入潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，且分別由螺絲和墊片鎖緊密封。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝在 五通管內(nèi)，且至少由l個(gè)螺絲固位在五通管(10)上或在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)外殼、端蓋和五通管(10) 內(nèi)徑、端面上至少加工有1個(gè)適配對(duì)應(yīng)的定位鍵齒槽(101)再由螺絲固位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng) 馬達(dá)、燃油馬達(dá)或氣動(dòng)馬達(dá)，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是帶有變速裝置馬達(dá)或無變速裝置馬達(dá)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是電動(dòng) 馬達(dá)時(shí)，其轉(zhuǎn)子齒軸(224)與變速裝置的主動(dòng)齒軸(225)作成一體或分體由螺絲固定連接 成一體，且在轉(zhuǎn)子齒軸(224)的圓周上加工有永磁鐵(222)固位的嵌合適配齒槽(223)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的變速裝置(205) 或變速裝置(3)是1-10級(jí)的直齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、諧波齒輪傳動(dòng)或擺線齒輪傳動(dòng)，且 各級(jí)傳動(dòng)形式可以同時(shí)采用相同的傳動(dòng)形式或不同的傳動(dòng)形式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的助力傳感器是電 磁傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器或光電傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的離合裝置(51)和 離合裝置(52)是分體式的，也可以作成一體且同時(shí)采用相同形式的離合裝置或不同形式 的離合裝置或用棘輪機(jī)構(gòu)代替，所述的離合裝置(51)可以設(shè)置在變速裝置(205)內(nèi)與動(dòng)力 輸出軸(210)配合使用，所述的離合裝置(52)可以設(shè)置在變速裝置(3)內(nèi)的其它傳動(dòng)裝置 上固位連接成一體，并且其傳動(dòng)裝置上至少設(shè)置1個(gè)離合裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的傳動(dòng)輪(5)是鏈 輪、皮帶輪或齒輪，所述的傳動(dòng)輪(5)是鏈輪或皮帶輪時(shí)其輪徑大小與后輪軸變速機(jī)構(gòu)(8) 適配使用，所述的傳動(dòng)輪(5)是齒輪時(shí)采用傳動(dòng)齒輪軸桿與后輪軸變速機(jī)構(gòu)(8)配合使用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(2)與 腳踏助力變速裝置(3)分別是獨(dú)立式的且相互配合固定使用，其還可以分別單獨(dú)使用，且在助力自行車上可以同時(shí)設(shè)置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和人力騎行兩套變速系統(tǒng)，并分別安裝在車體的左、右兩側(cè)或同一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和腳踏助力變速裝置的外殼可以用五通管代替使用，且與通軸(1)由端蓋和軸承連接支撐，所述的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)軸是空心軸或?qū)嵭妮S且與通軸(1)同心或不同心，所述的通軸(1)或是半軸式連接，并通過軸承支撐可以順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種中置驅(qū)動(dòng)助力自行車，它是由自行車本體、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、蓄電器、控制系統(tǒng)和變速系統(tǒng)組成，在助力自行車本體的五通管上主要焊有立管、下管和后平叉，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)安裝在助力自行車的五通管內(nèi)，其定子軸、轉(zhuǎn)子軸、變速裝置軸和動(dòng)力輸出軸均為空心軸，并分別由軸承支撐在通軸上，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力輸出軸和通軸上裝有離合裝置，在其離合裝置上安裝動(dòng)力傳動(dòng)輪，在傳動(dòng)輪和腳踏曲柄、腳蹬之間設(shè)置腳踏助力變速裝置，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)或腳踏助力變速裝置的外殼里面或外面設(shè)置助力傳感器和信號(hào)傳感裝置，并且驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和變速裝置的內(nèi)腔均為密封狀態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，安裝、維修便利，人工腳踏助力、變速，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、載荷能力強(qiáng)，節(jié)能、續(xù)行里程長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02K7/116GK201484579SQ20092015924
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者張宏艷 申請(qǐng)人:張宏艷