用于电动车辆的整体动力组件制造技术

一种带车架电动自行车，它具有驱动控制器以及一轮毂辐条后轮。使用了一种整体动力组件（２００），它包括电池以及带有主动链轮（２４２）的电动机（２３０）。上述动力组件包括一目标链轮（２０２）以及一安装框架（２０４），所述目标链轮包括一盘形组件，它具有一中心开口，以使能上述整体部件能设置在轮轴周围。安装框架（２０４）与目标链轮（２０２）相对齐并以可旋转的方式安装在该目标链轮上，以便为目标链轮（２０２）绕车轮轮轴的平直旋转创造条件。所述安装框架安装在整体部件（２００）上并具有一可接收一电动机的开口，以使上述主动链轮与前述目标链轮相接合，从而使上述后车轮旋转。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及到一种电动自行车，具体地说，本专利技术涉及到一种用于电动自行车或其它车辆的整体自含式直接驱动动力组件(或“整体动力组件”)。本专利技术还包括一种成套组件，它用来利用所说的整体动力组件将标准自行车转换成电动自行车。作为背景信息，参照附图，附图说明图19(a)说明了一种标准自行车100(或“自行车”)，这种自行车是一两轮车，它一般包括一前转向轮102和一后轮104，它们用快速断开装置105安装在车架上。标准自行车100包括一车架组件106，它具有前部管108，它以枢轴方式支承着前叉110，从而，自行车100的骑车人可通过操纵把手109进行转向。如图19(b)所示，通过一对后支撑装置(或“拆卸装置”)在车架106的后端处以枢轴的方式支承着后轮104。在与后轮104及车座支柱113相邻的位置处，车架106承载着车座管111，一鞍形车座115位于上述车座支柱上以容纳骑车人。在标准的自行车100中，水平定向的枢轴(或曲柄枢轴)117位于车座管111的下方，它支承着一骑车人“驱动”的传动机构120。传动机构120一般包括一曲柄123，它以枢轴的方式支承在曲柄枢轴117上，该曲柄枢轴包括一链轮129，它具有多个齿，并且，曲柄123位于上述链轮上并带有踏板125，该踏板以可旋转的方式枢轴地支承在曲柄123的各个端部。每个车轮一般均由轮胎111、轮轴118、轮毂装置(或“轮毂”)122以及辐条124构成，轮胎安装在刚性轮辋上，而辐条则将刚性轮辋116与轮毂122连接起来，从而，形成了一轮轴/轮辋组件121。轮毂122包围着轮轴118并且可通过一轴承组件126(未示出)绕轮轴118自由旋转。轮胎/轮辋组件128通过一组辐条124安装于轮毂122，该组辐条按一定的交织构型130组装起来，从而形成了轮胎/轮毂组件140。辐条的交织构型130具有很少的变化形式，大量现有自行车轮常见是使用相同或相似的三十六或四十四根辐条交织构型130。目标“链条”链轮150安装在后轮104周围并通过链条152与曲柄链轮129相连，由此，骑车人对踏板152施加的动力会驱动自行车100。变速齿轮传动机构154通常代替了单个的目标链轮150(或目标链轮)并且可具有多个链轮156、158、160、162、164及166(图9所示)，以便为起车或爬山时的骑车人的舒适性或者为骑车人的效率提供可变的齿轮传动。自行车的特点之一是能够为诸如修理漏气轮胎之类的维修而拆下车轮。如上所述，典型的自行车车轮由轮胎/轮辋组件构成，该组件通过一系列交织的辐条连接于轮毂。轮毂用轴承组件架在车轮的轮轴上。所述轮轴/轮毂组件一般具有相当余裕的制造容隙，因此为先有系统的驱动部件提供了较差的参照框架。这种情况的出现是因为自行车一般是以高速、低成本方式生产的消费品，因此，组件的容隙不象高质量装置那么高。大部分市售及在用自行车均有较低或较余裕的容隙范围。而且，在修理车轮(或轮胎)然后以脱离车架的方式加以更换时，所说的轮轴会变得相对车架略微竖起。因此，用于车轮轮轴的安装槽的容隙允许有较大的组装宽容度。轮轴及轮轴/轮毂的上述余裕的制造容隙是这种低成本装置的特征。在设计可靠的直接传动驱动系统时，车轮与自行车车架组件的较大容隙存在着明显的问题，在所说的直接传动驱动系统中，系统的各种组件安装在自行车的不同部分上(例如，安装在车架上，安装在轮轴上，等等)。如果所述驱动系统的各个组件安装在彼此有余裕容隙的自行车组件上，那么，在恶劣使用条件下，这种驱动系统会有(或将会有)上述同样的不良对齐容隙。为了避免因这种余裕容隙而导致的过度磨损、效率降低和性能下降，有效的驱动系统应以理想的方式使用这样的结构，该结构在自行车的轮轴/轮毂组件以及相对车架的变化的容隙方面方面与上述余裕的容隙无关。正是这种结构概念构成了本专利技术。过去，业已用多种方法实现了用于自行车的电驱动系统，在驱动自行车时，所说的方法用电动机动力去补充或代替上述骑车人传动的机构。例如，上述方法包括摩擦滚柱传动、传动带传动、齿轮传动以及链条传动。举例来说，摩擦传动一般包括通过一滚柱机构将电动机或“传动源”应用于车轮或“目标装置”。所述滚柱可直接或经过一离合装置安装在传动源。所述滚柱通过该滚柱与目标车轮的接触利用它们相应表面之间的摩擦来传递传动源的能量。这种传动系统具有机械松弛的缺点，所述机械松驰与滚柱机构和目标轮之间因摩擦降低而导致的动力传递损耗有关，并且，上述传动系统会受到挤压橡胶轮胎所需的能量的损害。在潮湿、雨雪和泥泞环境中的性能充其量也不过是勉强合格。作为另一个实例，具有诸如传动带、齿轮和链条传动之类的直接传动系统的电动自行车一般能比滚柱摩擦传动系统提供更高的能量耦合效率。但是，这种系统在传动组件的几何形状方面需要高度的机械完整性。例如，在传动带和链条传动系统的传动带及链条中需要有足够的拉伸力，并且，在齿轮传动系统中需要有齿轮的适当对齐或啮合。在震动和多种轮胎及车轮修理的情况下，必须严格地保持适当及精确的机械对齐，以便延长所述装置的寿命。存在有多种设计方案，它们可提供从外部安装到自行车后轮上的电动机与车轮轮轴之间的直接连接。例如，电动机可安装在车架的斜的或水平的后部部件(或“支撑装置”)上。通过电动机的转轴与轮轴一轮毂组件之间的90度斜齿轮可实现上述情况中的直接连接。在这种情况下，外部震动会导致齿轮磨损。此外，难以拆卸后轮以便进行修理。通过链条可实现上述传动，链条虽然较好但在机械上是复杂的并且有同样的问题。还难以获得一般电动机的RPM(每分钟转数)与后轮的RPM之间的适当减速比，该减速比一般在10∶1与25∶1之间。电动机可安装在后轮的上方并驱动直径几乎与车轮直径同大的很大“链轮”。这种系统业已展出但未被接受，因为，这种系统不灵活、非常沉重并且部件会相对错位。其它的直接传动装置业已减化成用安装在踏板曲柄附近的电动机来加以实现。这些传动装置可通过一带有适当离合器的齿轮传动装置与后轮相连，所述离合器则位于曲柄罩内，因此，上述传动装置可通过通常的自行车链条或通过独立的长链条与后轮上的独立链轮相连。所说的传动装置还可以通过长轴和斜齿轮与后轮相连。尽管某些这样的传动装置是可以工作且是实用的，但它们需要特殊定制的自行车结构，这种结构可能会比期望的更昂贵。就电动机从外部安装到后轮上的结构而言，专利申请书第08/803067号中说明了一种改进形式，所述申请书由Mayer等人于1997年2月20日提交，题为“用于自行车助力设备使精确直接传动机构”。在上述思想中，电动机安装在一平板上，该平板可独立地变档位至后轮的轮轴。所述电动机驱动一主动齿轮(或主动链轮)，该主动齿轮(或主动链轮)则可独立地变档位至后轮的轮轴，而后轮的轮轴则通过啮合齿轮、链条或传动带来驱动一目标齿轮(或链轮)，该目标齿轮(或链轮)通过一轴承或飞轮离合器装置也安装在所说的轮轴上。也就是说，上述带有安装框架和目标齿轮(或链轮)的电动机一传动齿轮组件可独立地离轴变挡，而目标齿轮(链轮)则实际相对轮毂变挡。因此，这些部件在良好环境下会彼此精确地对齐，所有的部件均可相对可能的并且是同心的点变挡。但是，即使就这种改进了的且更为紧凑的结构而言，我们在实践中已经发现，对大多数自行车来说，在实际恶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轮式车辆的整体动力组件，该组件包括： 一目标链轮，该目标链轮限定了一通常为盘形的部件，它具有一中心开口，以使得所述目标链轮能设置在支承在车架上的车轮轮轴周围，所述目标链轮带有一目标连接器，它可和车轮相接合，以便通过目标连接器与车轮的接合而使得所述目标链轮基本上共轴地安装在前述车轮上；以及 一安装框架，该安装框架可与车架相连且通过上述目标链轮的延伸部分与该目标链轮相对齐并可转动地安装在该目标链轮上，以使目标链轮能绕车轮轮轴对直旋转，所述安装框架设置成能接收一电动机，以便使固定在该电动机上的主动链轮能驱动所述目标链轮并使车轮旋转，所述安装框架提供了一个单一的参照点，以使得主动链轮与目标链轮相对齐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德A迈耶，布鲁斯S魏德曼，塞思A泰尔，德温S班克，马尔科姆R柯里，
申请(专利权)人：柯里技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]