中置驱动助力自行车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种中置驱动助力自行车，它是由自行车本体、驱动马达、蓄电器、控制系统和变速系统组成，在助力自行车本体的五通管上主要焊有立管、下管和后平叉，驱动马达安装在助力自行车的五通管内，其定子轴、转子轴、变速装置轴和动力输出轴均为空心轴，并分别由轴承支撑在通轴上，在驱动马达的动力输出轴和通轴上装有离合装置，在其离合装置上安装动力传动轮，在传动轮和脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置，在驱动马达或脚踏助力变速装置的外壳里面或外面设置助力传感器和信号传感装置，并且驱动马达和变速装置的内腔均为密封状态。其优点是：结构简单、重量轻，安装、维修便利，人工脚踏助力、变速，启动转矩大、载荷能力强，节能、续行里程长。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种中置驱动助力自行车，特别是涉及一种驱动马达安装在助力自行车本体中接头的五通管内，并在离合装置、传动轮和脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置，在驱动马达和脚踏助力变速装置的外壳里面或外面设置助力传感器和电路控制装置的中置驱动助力自行车。
技术介绍
众所周知，市面上出售的中置驱动助力自行车特别是两轮电动自行车，大都是后轮毂马达驱动。其体积大、重量重，安装、维修不便；没有机械调速系统，启动或爬坡时力矩小，响应速度慢，不利于城市街道频繁起停使用。 中国专利申请公开说明书200610030023. 2中公开了一种谐波减速电动自行车。该电动自行车主要是在现有的电动自行车结构基础上，把谐波减速驱动器(电动马达)装置在放大的自行车支架五通内，在自行车中轴(马达轴)上运转，电机动力和人力在动力合成机构(棘轮离合装置)合成后，通过自行车链条和机械变速机构驱动自行车行使。但这种动力合成机构的棘轮离合装置是设置在马达驱动器的外面，不能实现良好的密封，会使水或异物进入影响正常骑行和使用寿命；并且其链轮是固定在棘轮离合装置上，安装维修不便；其由于采用谐波减速驱动器，其单级减速比在50以上，在使用链条传动时，对链条的抗拉力要求较其它传动形式要高很多，甚至经常更换不经济，而且其谐波减速驱动器加工精度要求又非常严格，成本高，用在电动自行车上实现量产化难度很大。 在中国专利申请公开说明书200720190488.4中公开了一种中轴传动电动自行车。该电动自行车同样是在现有的电动自行车结构基础上，把空心轴电机安装在五通管内并通过轴承套接在中轴上，并且其五通管可以作为电机外壳使用。在该电机空心轴外端安装有一飞轮，该飞轮通过链条与后轮齿轮相连；并在其实施例中采用了人力与电力驱动两套系统。但这种在电机空心轴外端安装的飞轮与后轮齿轮配合时，如果前飞轮牙齿数大于后轮齿轮牙数，势必造成系统传动力矩减小，电动自行车启动或爬坡耗能；反之，如果前飞轮牙齿数小于后轮齿轮牙数能体现了电动驱动的优势，但又不利于人力骑行，为了解决这个矛盾，该申请说明书实施例中又公开了一种人力与电驱动两套系统，这种势必会造成该电动自行车结构复杂，安装维修不便，增大量产化难度。 并且在上述的专利申请公开说明书200610030023. 2和说明书200720190488. 4中都没有在电动自行车(马达驱动器)上安装脚踏助力传感器，且在马达驱动器的端盖与机壳之间以及各转轴、轴承之间没有设置密封件，易透水；而且全部为链条传动，这种电动自行车没有脚踏助力功能，耗能、噪声大和外观欠佳。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服以上不足而提供一种体积小、扭矩大、带助力传感器和人工脚踏骑行变速装置的中置驱动助力自行车。 本技术为解决其技术问题所采取的技术方案是一种中置驱动助力自行车，它包括由自行车本体、驱动马达、蓄电器、控制系统和变速系统组成，在助力自行车本体中接头的五通管10上主要焊有立管13、下管14和后平叉15，驱动马达2安装在其五通管10内，驱动马达2的定子轴、转子齿轴224、变速装置205的主动齿轴225和动力输出轴210均为空心轴，驱动马达端盖分别由螺丝固定在其外壳上并成为一体，且分别由轴向固位的轴承支撑在通轴1和动力输出轴210上，在驱动马达的动力输出轴210和通轴1上装有离合装置51、52，在其离合装置51、52上安装动力传动轮5，在助力自行车的后轮轴9上装有变速机构8，在通轴1的两端固定有脚踏曲柄11和脚蹬12，其特征在于在离合装置51、52、传动轮5和脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置3，驱动马达2和脚踏助力变速装置3由螺丝4固位连接成一体，在驱动马达2或脚踏助力变速装置3的外壳里面或外面设置助力传感器202且固定在通轴1上，其信号传感装置201固定在驱动马达或脚踏助力变速装置的端盖或外壳上，驱动马达的电路控制装置安装在驱动马达的外壳里面或外面，在其控制导线212穿出孔内设置密封装置，在驱动马达、脚踏助力变速装置外壳和端盖、轴承及通轴之间设置密封件，其外壳和端盖分别由螺丝203、4和螺丝6固定连接，且在驱动马达和脚踏助力变速装置外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔和放油螺丝孔，在其变速装置中注入润滑油或润滑脂，且分别由螺丝和垫片锁紧密封。 本技术还可以采用如下技术措施 所述的驱动马达安装在五通管内，且至少由1个螺丝固位在五通管IO上或在驱动马达外壳、端盖和五通管10内径、端面上至少加工有1个适配对应的定位键齿槽101再由螺丝固位。 所述的驱动马达是电动马达、燃油马达或气动马达，所述的驱动马达是带有变速装置马达或无变速装置马达。 所述的驱动马达是电动马达时，其转子齿轴224与变速装置的主动齿轴225作成一体或分体由螺丝固定连接成一体，且在转子齿轴224的圆周上加工有永磁铁222固位的嵌合适配齿槽223。 所述的变速装置205或变速装置3是1-10级的直齿轮传动、行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动，且各级传动形式可以同时采用相同的传动形式或不同的传动形式。 所述的助力传感器是电磁传感器、转矩传感器或光电传感器。 所述的离合装置51和离合装置52是分体式的，也可以作成一体且同时采用相同形式的离合装置或不同形式的离合装置或用棘轮机构代替，所述的离合装置51可以设置在变速装置205内与动力输出轴210配合使用，所述的离合装置52可以设置在变速装置3内的其它传动装置上固位连接成一体，并且其传动装置上至少设置1个离合装置。 所述的传动轮5是链轮、皮带轮或齿轮，所述的传动轮5是链轮或皮带轮时其轮径大小与后轮轴变速机构8适配使用，所述的传动轮5是齿轮时采用传动齿轮轴杆与后轮轴变速机构8配合使用。 所述的驱动马达2与脚踏助力变速装置3分别是独立式的且相互配合固定使用，其还可以分别单独使用，且在助力自行车上可以同时设置马达驱动和人力骑行两套变速系统，并分别安装在车体的左、右两侧或同一侧。 所述的驱动马达和脚踏助力变速装置的外壳可以用五通管代替使用，且与通轴1由端盖和轴承连接支撑，所述的驱动马达轴是空心轴或实心轴且与通轴1同心或不同心，所述的通轴1或是半轴式连接，并通过轴承支撑可以顺时针或逆时针转动。 本技术具有的优点和积极效果是结构简单、重量轻，安装、维修便利，人工脚踏助力、变速，启动转矩大、载荷能力强，节能、续行里程长。以下结合附图和实施方式对本技术作进一步详细说明。 附图说明图1是本技术的整车示意图。 图2是本技术的五通管外型结构与驱动马达变速装置的装配示意图。 图3是本技术的五通管内径上带有与驱动马达适配对应的键齿槽示意图。 图4是本技术带有脚踏变速装置的驱动马达变速装置示意性局部剖视图。 图5是本技术去除脚踏变速装置的驱动马达变速装置示意性局部剖视图。 图6是本技术图4中的驱动马达及变速装置局部放大剖视图。 图7是本技术的转子齿轴与变速装置的主动齿轴作成一体的局部剖视图。 图8是现有技术的转子齿轴与永磁铁的装配结构示意图。 图9是本技术的转子齿轴与永磁铁的第一种装配结构示意图。 图10是本技术的转子齿轴与永磁铁的第二种装配结构示意图。 图11是本技术的转子齿轴与永磁铁的另一种装配结构示意图。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中置驱动助力自行车，它包括由自行车本体、驱动马达、蓄电器、控制系统和变速系统组成，在助力自行车本体中接头的五通管（１０）上主要焊有立管（１３）、下管（１４）和后平叉（１５），驱动马达（２）安装在其五通管（１０）内，驱动马达（２）的定子轴、转子齿轴（２２４）、变速装置（２０５）的主动齿轴（２２５）和动力输出轴（２１０）均为空心轴，驱动马达端盖分别由螺丝固定在其外壳上并成为一体，且分别由轴向固位的轴承支撑在通轴（１）和动力输出轴（２１０）上，在驱动马达的动力输出轴（２１０）和通轴（１）上装有离合装置（５１、５２），在其离合装置（５１、５２）上安装动力传动轮（５），在助力自行车的后轮轴（９）上装有变速机构（８），在通轴（１）的两端固定有脚踏曲柄（１１）和脚蹬（１２），其特征在于：在离合装置（５１、５２）、传动轮（５）和脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置（３），驱动马达（２）和脚踏助力变速装置（３）由螺丝（４）固位连接成一体，在驱动马达（２）或脚踏助力变速装置（３）的外壳里面或外面设置助力传感器（２０２）且固定在通轴（１）上，其信号传感装置（２０１）固定在驱动马达或脚踏助力变速装置的端盖或外壳上，驱动马达的电路控制装置安装在驱动马达的外壳里面或外面，在其控制导线（２１２）穿出孔内设置密封装置，在驱动马达、脚踏助力变速装置外壳和端盖、轴承及通轴之间设置密封件，其外壳和端盖分别由螺丝（２０３、４）和螺丝（６）固定连接，且在驱动马达和脚踏助力变速装置外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔和放油螺丝孔，在其变速装置中注入润滑油或润滑脂，且分别由螺丝和垫片锁紧密封。...

【技术特征摘要】
一种中置驱动助力自行车，它包括由自行车本体、驱动马达、蓄电器、控制系统和变速系统组成，在助力自行车本体中接头的五通管(10)上主要焊有立管(13)、下管(14)和后平叉(15)，驱动马达(2)安装在其五通管(10)内，驱动马达(2)的定子轴、转子齿轴(224)、变速装置(205)的主动齿轴(225)和动力输出轴(210)均为空心轴，驱动马达端盖分别由螺丝固定在其外壳上并成为一体，且分别由轴向固位的轴承支撑在通轴(1)和动力输出轴(210)上，在驱动马达的动力输出轴(210)和通轴(1)上装有离合装置(51、52)，在其离合装置(51、52)上安装动力传动轮(5)，在助力自行车的后轮轴(9)上装有变速机构(8)，在通轴(1)的两端固定有脚踏曲柄(11)和脚蹬(12)，其特征在于在离合装置(51、52)、传动轮(5)和脚踏曲柄、脚蹬之间设置脚踏助力变速装置(3)，驱动马达(2)和脚踏助力变速装置(3)由螺丝(4)固位连接成一体，在驱动马达(2)或脚踏助力变速装置(3)的外壳里面或外面设置助力传感器(202)且固定在通轴(1)上，其信号传感装置(201)固定在驱动马达或脚踏助力变速装置的端盖或外壳上，驱动马达的电路控制装置安装在驱动马达的外壳里面或外面，在其控制导线(212)穿出孔内设置密封装置，在驱动马达、脚踏助力变速装置外壳和端盖、轴承及通轴之间设置密封件，其外壳和端盖分别由螺丝(203、4)和螺丝(6)固定连接，且在驱动马达和脚踏助力变速装置外壳圆周或端盖上分别设置有注油螺丝孔和放油螺丝孔，在其变速装置中注入润滑油或润滑脂，且分别由螺丝和垫片锁紧密封。2. 根据权利要求1所述的中置驱动助力自行车，其特征在于所述的驱动马达安装在 五通管内，且至少由l个螺丝固位在五通管(10)上或在驱动马达外壳、端盖和五通管(10) 内径、端面上至少加工有1个适配对应的定位键齿槽(101)再由螺丝固位。3. 根据权利要求1所述的中置驱动助力自行车，其特征在于所述的驱动马达是电动 马达、燃油马达或气动马达，所述的驱动马达是带有变速装置马达或无变速装置马达。4. 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏艳，
申请(专利权)人：张宏艳，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]