一种轮毂电机传动系统及助力自行车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种轮毂电机传动系统及助力自行车，包括轮毂和穿设于轮毂的主轴，主轴的两端伸出轮毂，主轴的一端设有踩踏输入组件，轮毂内设有电机组件和传动组件，主轴为电机轴，传动组件包括谐波传动减速器，电机组件与谐波传动减速器的波发生器驱动连接且波发生器可转动的连接于主轴上，踩踏输入组件与谐波传动减速器的柔性齿轮驱动连接，谐波传动减速器的刚性齿轮安装连接于轮毂。本轮毂电机传动系统内设谐波传动减速器，其通过程序控制电机组件转速与踩踏输入组件转速比例,使变速比达到无级变速的目的,相比使用外设变速器结构更为精简，减少了体积且重量更轻，提高骑行体验，使骑行过程更舒适更智能。

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂电机传动系统及助力自行车
本技术涉及助力自行车，尤其涉及一种轮毂电机传动系统及助力自行车。
技术介绍
在生活中，自行车运动成为人们出行、健身的热门选择，但随着时代的发展和科技的进步，助力自行车也得到了迅猛的发展，助力自行车是通过在自行车中加装助力系统，以方便用户的骑行，助力自行车，具有省力、负载大、车速快等优势，很快就已成为了人们途短出行和运输的主要工具。助力自行车的轮毂电机仅能够提供动力输出，减轻骑行者的负担，但不具备智能变速功能，而助力自行车的变速方式主要通过外设变速器进行多级变速，该种变速方式在换挡变速过程中因链条切换齿盘会产生顿挫感，并且对于不熟悉换挡的使用者而言，其操作不当会造成链条脱链等问题，影响骑行体验。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点，本技术目的在于提供一种可智能无级变速、便于操控的轮毂电机传动系统及助力自行车。本技术通过以下技术措施实现的，包括轮毂和穿设于轮毂的主轴，所述主轴的两端伸出轮毂，所述主轴的一端设有踩踏输入组件，所述轮毂内设有电机组件和传动组件，所述主轴为电机轴，所述传动组件包括谐波传动减速器，所述电机组件与所述谐波传动减速器的波发生器驱动连接且所述波发生器可转动的连接于所述主轴上，所述踩踏输入组件与所述谐波传动减速器的柔性齿轮驱动连接，所述谐波传动减速器的刚性齿轮安装连接于所述轮毂。作为一种优选方式，所述电机组件包括电机和控制器，所述外置的控制器用于控制所述电机的启停和转速。作为一种优选方式，所述控制器用于控制所述电机转速与所述踩踏输入组件输入的踏速保持预设比值。作为一种优选方式，所述踩踏输入组件包括可转动连接于所述主轴上的齿盘塔基以及与所述齿盘塔基驱动连接的扭力套筒，所述扭力套筒的上部与所述齿盘塔基转动连接，所述扭力套筒的中部与所述主轴转动连接，所述柔性齿轮安装连接于所述扭力套筒的底部。作为一种优选方式，所述扭力套筒与所述轮毂之间设有第一轴承，所述扭力套筒与所述主轴之间设有第二轴承，所述齿盘塔基与所述主轴之间设有第三轴承。作为一种优选方式，所述齿盘塔基上设有棘爪，所述扭力套筒的内壁设有与所述棘爪相适配的棘轮。作为一种优选方式，还包括设于轮毂上的离合器，所述离合器与所述扭力套筒相适配。作为一种优选方式，所述电机包括转动连接于所述主轴上的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖包括盖体和设于所述盖体上的所述波发生器。作为一种优选方式，所述主轴与所述波发生器和所述第二端盖之间分别设有第四轴承。本技术提供的一种轮毂电机传动系统，本具有踩踏驱动模式以及混合驱动模式，在其混合驱动模式的工作过程中，(1)电机启动驱动谐波传动减速器的波发生器转动，并经柔性轴承驱使柔性齿轮与刚性齿轮相对转动，同时，(2)人力踩踏使踩踏输入组件带动柔性齿轮转动，(1)和(2)二者输入转速相加混合至驱动刚性齿轮转动而带动轮毂转动，控制器根据骑行者踩踏输入数值调整电机转速，通过预设程序设定不同的踩踏速度对应的电机转速，控制电机转速而经由轴承与柔性齿轮的转动减速达到预设比值，即控制车速(轮毂转速)与踩踏输入值的动态变速比，从而达到智能无级变速的目的，用户可于骑行过程中通过预设程序选择需求的变速比模式，无需进行换挡操作，操作简单，该轮毂电机传动系统内设谐波传动减速器，相比使用外设变速器结构更为精简，减少了体积且重量更轻，其通过程序控制变速比达到智能无级变速的目的，提高骑行体验，使骑行过程更舒适更智能。一种助力自行车，包括车体以及上述的轮毂电机传动系统。该助力自行车的轮毂电机传动系统内设谐波传动减速器，相比使用外设变速器结构更为精简，减少了体积且重量更轻，其通过程序控制变速比达到智能无级变速的目的，提高骑行体验，使骑行过程更舒适更智能。附图说明图1为本技术实施例的轮毂电机传动系统剖视图；图2为本技术实施例的助力自行车结构示意图；图3为不同变速方式踏速与车速的比值；图4为本技术实施例的轮毂转速与踏速比值变化。图中标号及名称：1、主轴2、轮毂2a、轮毂端盖2b、轮毂壳体3、第一端盖3a、波发生器3b、盖体4、柔性轴承5、柔性齿轮6、刚性齿轮7、传动组件8、电机组件9、扭力套筒10、离合器11、第二轴承12、棘爪12a、棘轮13、齿盘塔基14、第四轴承15、马达定子16、马达磁瓦17、转子钢圈18、第二端盖19、第一轴承20定子定位键21、第三轴承22、车体23、变速齿盘24、柔性齿轮延伸套筒25、轮毂电机传动系统具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本技术作进一步详细说明。一种轮毂电机传动系统及助力自行车，参考图1至图4，助力自行车包括车体22和轮毂电机传动系统25，该轮毂电机传动系统25包括轮毂2和穿设于轮毂2的主轴1，主轴1的两端伸出轮毂2，主轴1的一端设有踩踏输入组件，轮毂2内设有电机组件8和传动组件7，主轴1为电机轴，传动组件7包括谐波传动减速器，电机组件8与谐波传动减速器的波发生器3a驱动连接且波发生器3a可转动的连接于主轴1上，踩踏输入组件与谐波传动减速器的柔性齿轮5的柔性齿轮延伸套筒24驱动连接，谐波传动减速器的刚性齿轮6安装连接于轮毂2的内壁。具体的，主轴1用以支撑车体22及轮毂2，轮毂2包括轮毂壳体2b和轮毂端盖2a，轮毂端盖2a与主轴1之间经由轴承转动连接，柔性齿轮5与波发生器3a之间设有柔性轴承4，该谐波传动减速器的柔性齿轮5、柔性轴承4以及刚性齿轮6与现有谐波减速器的基本结构及工作原理相同，电机组件8包括具有绕线并通过定子定位键20固定于主轴1上的马达定子15以及贴合有马达磁瓦16的可转动的转子钢圈17，该电机组件8与现有电机的基本结构及工作原理相同，该电机组件8还包括外置的控制器，该控制器具有预设程序用于控制电机的启停以及转速。本轮毂电机传动系统具有踩踏驱动模式以及混合驱动模式(即电机输出与人力踩踏混合驱动)，在其混合驱动模式的工作过程中，(1)电机启动驱动谐波传动减速器的波发生器3a转动，并经柔性轴承4驱使柔性齿轮5与刚性齿轮6相对转动，同时，(2)人力踩踏使踩踏输入组件带动柔性齿轮5转动，(1)，(2)二者输入速度相加混合至驱动刚性齿轮6转动而带动轮毂2转动，控制器根据骑行者踩踏输入数值调整电机转速，通过预设程序设定不同的踩踏速度对应的电机转速，控制电机转速而经由柔性轴承4与柔性齿轮5的转动减速达到预设比值，即控制车速(轮毂转速)与踩踏输入值的动态变速比，从而达到智能无级变速的目的，用户可于骑行过程中通过预设程序选择需求的变速比模式，无需进行换挡操作，操作简单，该轮毂电机传动系统内设谐波传动减速器，相比使用外设变速器结构更为精简，减少了体积且重量更轻，其通过程序控制变速比达到智能无级变速的目的，提高骑行体验，使骑行过程更舒适更智能。如图3所示，其中X轴为踏板转速，Y轴为车速，a曲线为本轮毂电机传动系统的智能变速比曲线，b曲线为传统机械变速的变速比曲线，c曲线为初始档位速比曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮毂电机传动系统，其特征在于，包括轮毂和穿设于轮毂的主轴，所述主轴的两端伸出轮毂，所述主轴的一端设有踩踏输入组件，所述轮毂内设有电机组件和传动组件，所述主轴为电机轴，所述传动组件包括谐波传动减速器，所述电机组件与所述谐波传动减速器的波发生器驱动连接且所述波发生器可转动的连接于所述主轴上，所述踩踏输入组件与所述谐波传动减速器的柔性齿轮驱动连接，所述谐波传动减速器的刚性齿轮安装连接于所述轮毂。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮毂电机传动系统，其特征在于，包括轮毂和穿设于轮毂的主轴，所述主轴的两端伸出轮毂，所述主轴的一端设有踩踏输入组件，所述轮毂内设有电机组件和传动组件，所述主轴为电机轴，所述传动组件包括谐波传动减速器，所述电机组件与所述谐波传动减速器的波发生器驱动连接且所述波发生器可转动的连接于所述主轴上，所述踩踏输入组件与所述谐波传动减速器的柔性齿轮驱动连接，所述谐波传动减速器的刚性齿轮安装连接于所述轮毂。


2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机传动系统，其特征在于，所述电机组件包括电机和外置的控制器，所述控制器用于控制所述电机的启停和转速。


3.根据权利要求2所述的一种轮毂电机传动系统，其特征在于，所述控制器用于控制所述电机转速与所述踩踏输入组件输入的踏速保持预设比值。


4.根据权利要求1所述的一种轮毂电机传动系统，其特征在于，所述踩踏输入组件包括可转动连接于所述主轴上的齿盘塔基以及与所述齿盘塔基驱动连接的扭力套筒，所述扭力套筒的上部与所述齿盘塔基转动连接，所述扭力套筒的中部与所述主轴转动连接，所述柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：许源芳，
申请(专利权)人：许源芳，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71