一种人力驱动车助力装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种人力驱动车助力装置，属于电动车领域，涉及用于人力驱动车的助力装置。第一支架与车架固连，第二支架的第一端与第一支架摆动连接，第二支架的第二端与动力总成固连，动力总成驱动驱动轮旋转。不助力时，动力总成不转动，驱动轮与车轮总成不接触；助力时，动力总成开始转动，反馈力矩作用于第二支架上，使第二支架绕在第一支架上的摆动轴摆动，带动驱动轮与车轮总成侧面接触，驱动轮通过摩擦力驱动车轮总成转动，这个摩擦力的分力将驱动轮与车轮总成侧面压紧，助力装置关于车轮总成赤道面对称。本发明专利技术不需要拆卸原车部件，成本低，应用系统启动时的反馈力矩实现电机与车轮的结合与分离，解决了现有技术中的问题。

A human powered vehicle assisted device

The invention discloses a power assistant device for a manpower-driven vehicle, which belongs to the field of electric vehicles and relates to a power assistant device for a manpower-driven vehicle. The first bracket is fixed to the frame, the first end of the second bracket is swinging connected to the first bracket, the second end of the second bracket is fixed to the power assembly, and the power assembly drives the driving wheel to rotate. When the power assembly does not rotate, the driving wheel does not contact the wheel assembly; when the power assembly starts to rotate, the feedback torque acts on the second bracket, so that the second bracket swings around the swing shaft on the first bracket, driving the driving wheel to contact the wheel assembly side, and the driving wheel drives the wheel assembly through friction. Rotating, the component of the friction forces will drive the wheel and the wheel assembly side pressure, the booster on the wheel assembly equatorial symmetry. The invention does not need to disassemble the components of the original car, and has low cost. The feedback torque when the system starts realizes the combination and separation of the motor and the wheel, and solves the problems in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种人力驱动车助力装置
本专利技术公开一种人力驱动车助力装置，属于电动车领域，涉及人力驱动车，特别涉及用于自行车的助力装置。
技术介绍
人力驱动车(例如：自行车、人力三轮车和人力四轮车等)仅能依靠人自身的体力驱动，如果能在其上增加助力装置可以减少人的体力消耗，或者是在消耗体力一定的情况下延长骑行距离。随着城市化的进程以及绿色通行的倡导，使用自行车通勤、游玩的人越来越多，由于通勤和游玩的距离通常较长，在体力一定的情况下增加骑行距离成为一种需求。现有技术对如何将电机的旋转运动转换成人力驱动车运动，有以下三种解决方案：1、将现有人力驱动车的车轮替换为集成了轮毂电机的车轮，轮毂总成位于轮心处，轮毂电机外壳旋转直接带动车轮转动。但是轮毂电机需要预先装配在车轮中心，用户需要总成购买，多花了车轮的钱，而原车的车轮拆下后也没有其他用处，造成了浪费增加了用户成本。另外，当用户自主骑行不需要助力的时候，还需要克服轮毂电机空转的阻力，用户骑行费力。2、将人力驱动车的车轮内圈加装齿圈，设置电机驱动与齿轮啮合的齿圈旋转，从而驱动车轮转动，同样存在上述技术中成本高，以及在用户自主骑行时电机不能和车轮脱离接触，成为骑行的阻力。3、将电机驱动一个小轮旋转，小轮通过支架与车轮外胎面接触使用摩擦力驱动车轮旋转，缺点在于小轮和车轮接触以后就不容易分离，如果在不分离的状态下自主骑行，电机会变为骑行的阻力，用户体验差。所以这样用户在不需要助力的时候还要下车手动分离，在需要助力的时候要下车手动结合，电机和车轮分离结合操作复杂。综上，现有技术中对人力驱动车助力方案存在原车部件浪费、成本高、自主骑行阻力大以及电机和车轮不能方便的结合与分离的问题。需要设计一种不更改原车结构、充分利用原车部件、成本低、无自主骑行阻力且电机和车轮能方便的结合与分离的助力装置。
技术实现思路
本专利技术主要旨在解决现有技术中对人力驱动车助力方案存在原车部件浪费、成本高、自主骑行阻力大以及电机和车轮不能方便的结合与分离的问题，提供一种人力驱动车助力装置。为了实现上述目的，所述的方案如下：提供一种人力驱动车助力装置，与人力驱动车的车架固连，驱动车轮总成转动，其特征是，包括第一支架、第二支架、动力总成和驱动轮；第一支架·与车架固连，第二支架的第一端与第一支架摆动连接，第二支架的第二端与动力总成固连，动力总成驱动驱动轮旋转；不助力时，动力总成不转动，驱动轮与车轮总成不接触；助力时，动力总成开始转动，反馈力矩T2作用于第二支架上，使第二支架绕在第一支架上的摆动轴摆动，带动驱动轮与车轮总成侧面接触，驱动轮通过摩擦力驱动车轮总成转动，这个摩擦力的分力将驱动轮与车轮总成侧面压紧；第一支架、第二支架、动力总成和驱动轮均有两套，关于车轮总成的赤道面对称布置。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，还包括限位装置和回位装置；限位装置和回位装置将第二支架与第一支架保持在初始位置不易受到扰动，回位装置的回位力矩小于反馈力矩T2。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，助力时，车轮总成给驱动轮一个反作用力F1，F1是与车轮总成旋转切线方向平行且相反的；F1分解成沿着第二支架传递给摆动轴的力F3，以及将驱动轮压向车轮总成的力F2，F2与车轮总成轴向平行，F2和F3之间存在夹角θ；tanθ小于驱动轮与车轮总成之间的摩擦系数。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，驱动轮转动的轴线与第二支架摆动的轴线大致平行。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，驱动轮转动的轴线与第二支架摆动的轴线可以接受的范围是大于等于0°且小于90°。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，驱动轮转动的轴线较第二支架摆动的轴线更靠近车轮总成；第二支架摆动的轴线在驱动轮转动的轴线的后部。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，当驱动轮和车轮总成接触时，驱动轮的旋转轴线与车轮总成的转轴相交。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，所述的动力总成的能源是电能；动力总成可以是电动机，也可以是电动机和减速器的组合。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，所述的第二支架的第一端与第一支架摆动连接，可以是回转副，也可以是螺纹副。进一步地，所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，所述的驱动轮中心与动力总成的输出轴固连；驱动轮外周面摩擦系数较大；驱动轮的转动惯量较大。本专利技术不需要拆卸原车部件，成本低，自主骑行时不与车轮接触，应用系统启动时的反馈力矩实现电机与车轮的结合与分离，将这个过程融合在助力与解除助力中，解决了现有技术中的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1助力装置装配在车架上的示意图；图2助力装置爆炸图；图3是图1顶视图，描述驱动轮与车轮结合的原理；图4是图1顶视图，描述驱动轮驱动车轮的原理(隐藏轮胎)；图5是沿车轮轴向视图，描述几何设计要点；图6助力装置装配在车架上的示意图(隐藏轮胎)；图7描述驱动轮驱动车轮的原理(隐藏轮胎)；图8助力装置装配在车架上的示意图；图9助力装置爆炸图；图10描述驱动轮与车轮结合的原理；图11描述驱动轮驱动车轮的原理；以上，图1至5是实施例一，图6和7是实施例二，图6至11是实施例三。图中标记为：1、第一支架；11、支撑位；12、第一限位块；13、第一挂点；2、第二支架；21、第一端；22、第二端；23、第二限位块；24、第二挂点；3、动力总成；4、驱动轮；5、回位元件；6、车轮总成；7、车架。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本专利技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。如图1所示，人力驱动车指的是自行车、人力三轮车、人力四轮车等依靠人自身体力为动力的车，当然，按照本专利技术所述的方案设计出来的仅靠电力驱动的车也属于本专利技术保护范围内。构成上述人力驱动车的接地滚动部分由车轮总成6和车架7组成，其中车轮总成6可以是从动轮或驱动轮，车轮总成6的中心与车架7旋转连接，除这个旋转自由度外，车轮总成6和车架7无其他相对运动关系，车轮总成6通过车架7将承受的各种力矩和力传递给车身。车轮总成6由轮辋和轮胎组成，轮辋可以是一体铸造、注塑的结构，也可以是辐条和轮圈组合结构，以上属于对现有技术的结构描述，定义本专利技术的应用领域。实施例一：如图1和图2所示，第一支架1与车架7固连，第二支架2的第一端21与第一支架1摆动连接，第二支架2的第二端22与动力总成3固连，动力总成3驱动驱动轮4旋转，助力时，驱动轮4与车轮总成6侧面接触，通过摩擦力驱动车轮总成6转动，这个摩擦力的分力将驱动轮4与车轮总成6侧面压紧。如图3所示，不助力时，即动力总成3没有接到助力指令时，动力总成3不转动，驱动轮4与车轮总成6是不接触的。助力时，动力总成3接到助力指令开始转动时，对驱动轮4施加了驱动力矩T1，这个驱动力矩T1反作用于动力总成3旋向相反的反馈力矩T2，由于动力总成3和第二支架2固连，即反馈力矩T2作用于第二支架2上，使第二支架2绕在第一支架1上的摆动轴摆动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人力驱动车助力装置，与人力驱动车的车架(7)固连，驱动车轮总成(6)转动，其特征是，包括第一支架(1)、第二支架(2)、动力总成(3)和驱动轮(4)；第一支架(1)与车架(7)固连，第二支架(2)的第一端(21)与第一支架(1)摆动连接，第二支架(2)的第二端(22)与动力总成(3)固连，动力总成(3)驱动驱动轮(4)旋转；不助力时，动力总成(3)不转动，驱动轮(4)与车轮总成(6)不接触；助力时，动力总成(3)开始转动，反馈力矩T2作用于第二支架(2)上，使第二支架(2)绕在第一支架(1)上的摆动轴摆动，带动驱动轮(4)与车轮总成(6)侧面接触，驱动轮(4)通过摩擦力驱动车轮总成(6)转动，这个摩擦力的分力将驱动轮(4)与车轮总成(6)侧面压紧；第一支架(1)、第二支架(2)、动力总成(3)和驱动轮(4)均有两套，关于车轮总成(6)的赤道面对称布置。

【技术特征摘要】
1.一种人力驱动车助力装置，与人力驱动车的车架(7)固连，驱动车轮总成(6)转动，其特征是，包括第一支架(1)、第二支架(2)、动力总成(3)和驱动轮(4)；第一支架(1)与车架(7)固连，第二支架(2)的第一端(21)与第一支架(1)摆动连接，第二支架(2)的第二端(22)与动力总成(3)固连，动力总成(3)驱动驱动轮(4)旋转；不助力时，动力总成(3)不转动，驱动轮(4)与车轮总成(6)不接触；助力时，动力总成(3)开始转动，反馈力矩T2作用于第二支架(2)上，使第二支架(2)绕在第一支架(1)上的摆动轴摆动，带动驱动轮(4)与车轮总成(6)侧面接触，驱动轮(4)通过摩擦力驱动车轮总成(6)转动，这个摩擦力的分力将驱动轮(4)与车轮总成(6)侧面压紧；第一支架(1)、第二支架(2)、动力总成(3)和驱动轮(4)均有两套，关于车轮总成(6)的赤道面对称布置。2.根据权利要求1所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，还包括限位装置和回位装置；限位装置和回位装置将第二支架(2)与第一支架(1)保持在初始位置不易受到扰动，回位装置的回位力矩小于反馈力矩T2。3.根据权利要求1所述的一种人力驱动车助力装置，其特征是，助力时，车轮总成(6)给驱动轮(4)一个反作用力F1，F1是与车轮总成(6)旋转切线方向平行且相反的；F1分解成沿着第二支架(2)传递给摆动轴的力F3，以及将驱动轮(4)压向...

【专利技术属性】
技术研发人员：余静远，
申请(专利权)人：余静远，
类型：发明
国别省市：安徽,34