用于自行车的混合驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于自行车的混合驱动系统，包括：曲柄；电动马达；后轮毂壳体；中间驱动部件；第一传动件，将曲柄连接到中间驱动部件；以及第二传动件，将电动马达连接到中间驱动部件。中间驱动部件连接到或能够连接到后轮毂壳体。该系统可以包括在中间驱动部件和后轮毂壳体之间的第一离合器，用于在第一模式下将后轮毂壳体旋转地联接到中间驱动部件，并且在第二模式下将后轮毂壳体从中间驱动部件旋转地分离。离。离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自行车的混合驱动系统


[0001]本专利技术涉及用于在自行车上换挡的换挡机构。更具体地，本专利技术涉及用于自行车的混合驱动系统，允许电力和肌肉力量两者用于驱动自行车。

技术介绍

[0002]由组合来自电动马达的电力和来自骑车者的肌肉力量驱动的自行车通常是已知的。这些自行车具有混合驱动系统，该混合驱动系统允许电力和肌肉力量两者用于驱动自行车。已知的混合自行车驱动系统通常配置为具有传递到从动轮毂的预定量的电扭矩、或具有传递到从动轮毂的电扭矩的量取决于骑车者施加的肌肉力量的量。
[0003]用于自行车的已知的混合驱动系统的缺点是功能受到限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供为使用者提供更多功能的自行车的混合驱动系统。
[0005]此外，根据方面，提供了用于自行车的混合驱动系统，该混合驱动系统包括曲柄、电动马达和后轮毂壳体。电动马达可以包括定子和转子。定子可以定位在转子的内部。电动马达可以定位在后轮毂壳体的内部。混合驱动系统还包括中间驱动部件。中间驱动部件可以定位在后轮毂壳体的内部。混合驱动系统包括将曲柄连接到中间驱动部件的第一连接件。第一连接件配置为用于将诸如扭矩的旋转从曲柄传递到中间驱动部件。第一连接件可以是直接将曲柄(例如曲柄轴)联接到中间驱动部件的直接连接件，或间接将曲柄联接到中间驱动部件的间接连接件。第一连接件可以是第一传动件，例如由链条、带和/或万向节驱动件形成。曲柄可以例如经由第一飞轮(freewheel)离合器连接到中间驱动部件。混合驱动系统包括将电动马达连接到中间驱动部件的第二连接。第二连接件配置为用于将诸如转矩的旋转从电动马达传递到中间驱动部件。第二连接件可以是直接将电动马达联接到中间驱动部件的直接连接件，或经由中间结构将马达联接到中间驱动部件的间接连接件。第二连接件可以包括第二传动件。第二传动件可以包括在电动马达的转子和中间驱动部件之间的减速齿轮。第二传动件可以定位在后轮毂壳体的内部。中间驱动部件连接到或能够连接到后轮毂壳体。因此，中间驱动部件可以连接到后轮毂壳体，例如用于允许中间驱动部件驱动后轮毂壳体旋转。中间驱动部件可以从后轮毂壳体释放，例如用于允许中间驱动部件和后轮毂壳体彼此独立地旋转或静止。
[0006]电动马达可以定位在曲柄附近。电动马达可以例如与曲柄轴壳体集成在一起。电动马达可以与曲柄轴同心。然后，中间驱动部件也可以定位在曲柄附近，诸如与曲柄轴壳体集成在一起。中间驱动部件可以例如与曲柄轴同心。如果第一连接件是直接连接件并且第二连接件是直接连接件，则中间驱动部件可以直接连接到曲柄轴和电动马达。中间驱动部件由曲柄轴形成。第一连接件和第二连接件可以是一个并且相同。然后，电动马达可以直接联接到曲柄轴，曲柄轴或电动马达经由第一连接件/第二连接件连接到中间驱动部件。然后，中间驱动部件可以间接地连接到后轮毂壳体，例如经由链条、带、万向节驱动件等。
[0007]电动马达可以定位在后轮毂壳体处。电动马达可以例如至少部分地定位在后轮毂壳体的内部。电动马达可以与后轮毂壳体同心。然后，中间驱动部件也可以定位在后轮毂壳体附近，诸如在后轮毂壳体中。中间驱动部件可以例如与后轮毂壳体同心。
[0008]混合驱动系统可以包括在所述中间驱动部件和所述后轮毂壳体之间的第一离合器，用于在第一模式下将所述后轮毂壳体旋转地联接到所述中间驱动部件，并且在第二模式下将所述后轮毂壳体与所述中间驱动部件旋转地分离。第一离合器可以定位在后轮毂壳体的内部。优选地，第一离合器配置为在第二模式中在至少一个旋转方向上，优选地在正向驱动旋转方向上，将后轮毂壳体与中间驱动部件旋转地分离。第一离合器可以配置为使得在第二模式中不存在从所述曲柄和/或所述电动马达驱动所述毂壳体的组件。
[0009]因此，曲柄和电动马达都连接到中间驱动部件以驱动中间驱动部件旋转或由中间驱动部件驱动。第一模式中的第一离合器允许后轮毂壳体由中间驱动部件驱动或驱动中间驱动部件旋转。第二模式中的离合器允许后轮毂壳保持静止或旋转而与中间驱动部件的旋转或静止无关，同时后轮毂保持附接到自行车的车架。
[0010]可选地，第一离合器是形式闭合离合器，诸如可以例如手动分离的花键连接件。第一离合器可以是主动形式闭合离合器，诸如可以由致动器分离的离合器。混合驱动系统可以包括致动器，用于将可致动的第一离合器从第一模式带到第二模式，和/或从第二模式带到第一模式。第一离合器可以是主动飞轮离合器，其可以主动脱离。第一离合器可以配置为通过电动致动器主动脱离。因此，主动飞轮离合器可以处于第一模式，从而允许后轮毂壳体由中间驱动部件驱动在正向旋转，并且由飞轮驱动在向后旋转。在第二模式中的主动飞轮离合器允许后轮毂壳体在正向的旋转方向上，例如在正向旋转方向和向后的旋转方向两者上空转。
[0011]可选地，中间驱动部件定位在后轮驱动轮毂壳体的内部。可选地，第一离合器定位在后轮驱动毂壳体的内部。因此，紧凑的设计是可能的。
[0012]可选地，电动马达配置为当第一离合器处于第二模式时用作发电机。电动马达可以配置为用作来自曲柄的功率的发电机。当第一离合器处于第二模式时，使用者蹬踏以旋转曲柄将不会导致后轮毂壳体由于蹬踏而旋转。因此，自行车可以静止地使用，例如在机械支架上，例如用于训练，诸如在户内训练。由于第一离合器处于第二模式，后轮毂壳体可以保持不动，因此不需要特殊的辊式训练装置或后轮的拆卸。该支架布置成用于将自行车保持在直立位置，并且可以包括自行车的侧向倾斜阻尼器，以适应骑车者在蹬踏期间的侧向运动。将理解，当中间驱动部件刚性地连接到或连接到后轮毂壳体，或通过飞轮离合器连接到后轮毂壳体时，允许中间驱动部件驱动后轮毂壳体在正向方向上旋转，并且在向后的方向上空转，自行车仍然可以用在辊式训练装置上。
[0013]配置为用作发电机的电动马达允许蹬踏以驱动发电机，即允许用户在蹬踏期间感觉阻力，以便提供有效的训练。在蹬踏期间经历的阻力可以通过调整连接到发电机的电气负载电阻来调整。
[0014]可选地，电动马达配置为当第一离合器处于第一模式时用作发电机。电动马达可以配置为用作来自曲柄和/或轮的功率的发电机。当第一离合器处于第一模式时，使用者蹬踏以旋转曲柄将导致后轮毂壳体由于蹬踏而旋转。因此，自行车可以用于运输和/或训练，例如户外训练。电动马达配置为用作允许蹬踏以驱动后轮毂壳体和发电机两者的发电机，
即，允许用户在蹬踏期间感觉到额外的阻力，以便提供有效的训练。通过调整连接到发电机的电气负载电阻，可以调整由于蹬踏期间经历的发电机引起的阻力。
[0015]当电动马达配置为作为发电机时，所产生的电力可以用于对自行车的电池进行充电。当第一离合器处于第二模式时，所产生的电力也可用于对家用电池充电、给电器供电或转移至电网。
[0016]可选地，电动马达配置为当第一离合器处于第一模式时用作马达。当第一离合器处于第一模式时，使用者蹬踏以旋转曲柄将导致后轮毂壳体由于蹬踏而旋转。因此，自行车可用于运输和/或训练。电动马达配置为用作马达使得自行车在电动马达的辅助下用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于自行车的混合驱动系统，包括：
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曲柄；
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电动马达；
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后轮毂壳体；
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中间驱动部件；
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第一连接件，将所述曲柄连接到所述中间驱动部件；以及
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第二连接件，将所述电动马达连接到所述中间驱动部件；其中，所述中间驱动部件连接到或能够连接到所述后轮毂壳体。2.根据权利要求1所述的混合驱动系统，包括在所述中间驱动部件和所述后轮毂壳体之间的第一离合器，用于在第一模式下将所述后轮毂壳体旋转地联接到所述中间驱动部件，并且在第二模式下在至少一个旋转方向上将所述后轮毂壳体与所述中间驱动部件旋转地分离。3.根据权利要求2所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器布置成在所述第二模式中在至少正向驱动旋转方向上将所述后轮毂壳体与所述中间驱动部件旋转地分离。4.根据权利要求2或3所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器布置成在所述第二模式中将所述后轮毂壳体与所述中间驱动部件旋转地分离，使得不存在从所述曲柄和/或所述电动马达驱动所述毂壳体的组件。5.根据权利要求2
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4中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器是形式闭合离合器。6.根据权利要求2
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5中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器是主动形式闭合离合器。7.根据权利要求2
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4中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器是配置为主动脱离的主动飞轮离合器。8.根据权利要求7所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器配置为通过电动致动器主动脱离。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达配置为当所述第一离合器处于所述第二模式时用作发电机。10.根据权利要求9所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达配置为用作来自所述曲柄的功率的发电机。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达配置为当所述第一离合器处于第一模式时用作发电机。12.根据权利要求11所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达配置为用作来自所述曲柄和/或所述轮的功率的发电机。13.根据权利要求1
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12中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达配置为当所述第一离合器处于第一模式时用作用于驱动所述轮的马达。14.根据权利要求1
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13中任一项所述的混合驱动系统，包括手动致动器或电动致动器，用于将所述第一离合器从第一模式切换到第二模式，或将所述第一离合器从第二模式切换到第一模式。15.根据权利要求1
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14中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述曲柄和所述中间驱
动部件之间的第一飞轮离合器，所述第一飞轮离合器具有输入部和输出部，并且配置为当所述输入部的速度大于所述输出部的速度时在正向运动方向上自动地接合，并且当所述输入部的速度小于所述输出部的速度时在正向方向上脱离。16.根据权利要求2或从属于权利要求2的权利要求3
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14中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述中间驱动部件和所述第一离合器之间的第一飞轮离合器，所述第一飞轮离合器具有输入部和输出部，并且配置为当所述输入部的速度高于所述输出部的速度时在正向运动方向上自动地接合，并且当所述输入部的速度低于所述输出部的速度时在正向方向上脱离。17.根据权利要求2或从属于权利要求2的权利要求3
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14中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述第一离合器和所述后轮毂壳体之间的第一飞轮离合器，所述第一飞轮离合器具有输入部和输出部，并且配置为当所述输入部的速度大于所述输出部的速度时在正向运动方向上自动地接合，并且当所述输入部的速度小于所述输出部的速度时在正向方向上脱离。18.根据权利要求1
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17中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达定位在所述曲柄附近。19.根据权利要求1
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18中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达的转子与曲柄轴同心。20.根据权利要求1
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17中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达定位在所述后轮毂壳体处。21.根据权利要求1
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17或20中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达的所述转子与所述后轮毂壳体同心。22.根据权利要求1
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21中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第一连接件是第一传动件。23.根据权利要求1
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22中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第二连接件是第二传动件。24.根据权利要求1
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23中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述中间驱动部件和所述后轮毂壳体之间的第三传动件。25.根据权利要求1
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24中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述曲柄和所述中间驱动部件之间的第四传动件。26.根据权利要求24或25所述的混合驱动系统，其中，所述第三传动件和/或所述第四传动件具有至少两个可选择的传动比。27.根据权利要求26所述的混合驱动系统，其中，所述第三传动件和/或所述第四传动件配置为在负载下在至少两个传动比之间转换。28.根据权利要求20
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27中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第一离合器是所述第三传动件的部件。29.根据权利要求1
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28中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述曲柄和所述中间驱动部件之间的扭矩传感器。30.根据权利要求15和29所述的混合驱动系统，其中，所述扭矩传感器与所述第一飞轮离合器相组合。
31.根据权利要求15和29所述的混合驱动系统，其中，所述扭矩传感器与所述第一传动件或所述第四传动件相组合。32.根据权利要求1
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31中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件包括具有至少三个旋转构件的行星齿轮组。33.根据权利要求32所述的混合驱动系统，包括第二离合器，所述第二离合器配置为用于选择性地连接所述至少三个旋转构件中的两个。34.根据权利要求33所述的混合驱动系统，包括在所述旋转构件中的一个和所述第二离合器之间的第二飞轮离合器。35.根据权利要求32
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34中任一项所述的混合驱动系统，包括在所述旋转构件中的一个和所述电动马达的定子之间的第三飞轮离合器。36.根据权利要求35所述的混合驱动系统，其中，所述第三飞轮离合器包括所述第一离合器。37.根据前述权利要求中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述第二传动件包括在所述电动马达的转子和所述中间驱动部件之间的减速齿轮。38.根据前述权利要求中任一项所述的混合驱动系统，其中，所述中间驱动部件由所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件的行星齿轮组的行星架形成，或刚性地连接到所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件的行星齿轮组的行星架。39.根据权利要求38所述的混合驱动系统，其中，所述曲柄经由所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件的所述行星齿轮组的齿圈连接到所述中间驱动部件。40.根据权利要求38或39所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达经由所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件的行星齿轮组的太阳齿轮连接到所述中间驱动部件。41.根据权利要求40所述的混合驱动系统，其中，所述电动马达的转子或定子经由离合器、优选地经由单向离合器连接到所述第二传动件和/或所述第三传动件和/或所述第四传动件的所述行星齿轮组的所述太阳齿轮。42.根据前述权利要求中任一项所述的混合驱动系统，包括控制器，所述控制器配置为控制提供给所述电动马达的电力和/或配置为控制提供给用作发电机的所述电动马达的电力负载电阻。43.根据权利要求42所述的混合驱动系统，其中，所述控制器布置成跟踪所述曲柄的预定的参考转速和/或所述电动马达的功率输出和所述骑车者的功率输出之间的预定的参考比。44.根据权利要求42或43所述的混合驱动系统，包括速度传感器，所述速度传感器配置为用于测量所述自行车的速度和/或所述自行车的轮的转速，所述控制器可操作地连...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尔，
申请(专利权)人：科勒斯菲特塞克凌有限公司，
类型：发明
国别省市：