[發明專利]傳動集成式無手動調速腳踏電動助力自行車

有效

• 申請號: 201110346421.6
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102501939A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 陳戈平
• 申請（專利權）人: 陳戈平;桂林埃力克電控智能車業制造有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50;B62M11/14
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

(一)技術領域：

本發明涉及腳踏電動助力自行車，具體為一種傳動集成式無手動調速腳踏電動助力自行車。

(二)背景技術：

自行車的發展經歷了腳踏自行車-電動自行車--腳踏電動自行車-電動助力腳踏自行車的過程。作為最新成果的電動助力腳踏自行車實際上是以腳踏為主，而電機作為輔助進行助力式驅動的自行車，這種自行車在無電動助力的情況下進行10km路程騎行時，其速度、體能消耗均與普通自行車完全一樣，在電動助力狀態下，騎行時，電機僅響應腳踏應力信號予以相應的助力推動，從而降低騎行者的體能消耗。

為防止切割磁力線產生的阻力，現有的電動助力腳踏自行車所用電機，不同于傳統大輪轂式電機，而是獨立于車輪轉軸的高速助力電機，如申請號為200810030374.2的《一種電動助力自行車腳踏力矩傳感系統》的發明專利，高速助力電機于腳踏中軸后置安裝于車架上，高速助力電機與腳踏中軸之間通過同步帶傳動的腳踏力矩感應機構連接，腳踏力矩感應機構為帶有感應器的行星傳動機構，感應器感應腳踏的運轉力矩大小并將力矩大小信號傳送至微電子處理器，通過微電子處理器控制高速助力電機輸出與力矩大小相匹配的轉動功率。

所述《一種電動助力自行車腳踏力矩傳感系統》發明專利由于傳動機構的分散不集中，從而造成傳動機構的復雜性，并且車架結構必須特殊設計以適應高速助力電機的安裝位置，造成車架的通用性差，制造成本增加，整車重量大且外形不美觀。

(三)發明內容：

本發明的目的是提供一種傳動機構更簡約、車架結構形式更簡單的傳動集成式無手動調速腳踏電動助力自行車。

能夠實現上述目的的傳動集成式無手動調速腳踏電動助力自行車，包括車架、車輪、車把、驅動后車輪的腳踏傳動機構和電動傳動機構以及檢測腳踏傳動機構力矩大小進而控制電動傳動機構輸出功率大小的腳踏力矩傳感機構，腳踏力矩傳感機構的控制器設于車把上，所述腳踏傳動機構包括腳踏中軸、鏈輪軸以及連接腳踏中軸和鏈輪軸的減速器，所述電動傳動機構包括高速助力電機、鏈輪軸以及連接高速助力電機輸出軸和鏈輪軸(與腳踏傳動機構共用)的減速器，所述鏈輪軸上的鏈盤通過鏈條連接后車輪的飛輪，所不同的是所述腳踏傳動機構、電動傳動機構和腳踏力矩傳感機構為集中設置成以高速助力電機為主體的中置傳動機構，所述車架的三角架和后叉連接在高速助力電機的機殼上。

所述中置傳動機構中的高速助力電機為中空軸電機，其輸出軸為中空軸，所述鏈輪軸為軸套結構，鏈輪軸轉動置于輸出軸內，鏈輪軸與輸出軸之間的減速器為于高速助力電機一側設置的電機行星輪減速器；腳踏中軸轉動置于鏈輪軸的軸孔內，腳踏中軸與鏈輪軸之間的減速器為于高速助力電機另一側設置的中軸行星輪減速器。

所述電機行星輪減速器的一種結構包括電機太陽齒輪、電機行星齒輪、電機行星架和電機行星輪內齒環，所述電機太陽齒輪同軸設于輸出軸的輸出端，所述電機行星齒輪均布嚙合于電機太陽齒輪與電機行星輪內齒環之間，所述電機行星架通過電機超越離合器連接鏈輪軸；所述中軸行星輪減速器的一種結構包括中軸太陽齒輪、中軸行星齒輪、中軸行星架和中軸行星輪內齒環，所述中軸行星架通過中軸超越離合器連接腳踏中軸，中軸行星齒輪均布嚙合于中軸太陽齒輪與中軸行星輪內齒環之間，中軸太陽齒輪同軸與鏈輪軸固連。

所述高速助力電機的輸出軸輸出端為齒輪式，也是電機行星變速器中的電機太陽齒輪，輸出軸旋轉時，驅動電機行星輪減速器，經減速后的電機行星架以低速旋轉，電機行星架通過電機超越離合器驅動鏈輪軸，與鏈輪軸同軸緊配的鏈盤被同時驅動旋轉，旋轉的鏈輪通過鏈條驅動后車輪使車輛前行。

由于鏈輪軸與腳踏中軸之間設置有中軸超越離合器，在鏈盤旋轉時與腳踏中軸處于相互不干涉狀態，當鏈盤受到后車輪負載應力時，即通過電機超越離合器傳回鏈輪軸，鏈輪軸通過中軸行星輪減速器傳遞至中軸超越離合器，中軸超越離合器與腳踏中軸是單向離合聯動的，只要腳踏中軸接受到的外加應力能克服鏈盤受到后車輪產生的阻力，車輛就往前行駛。

所述腳踏力矩感應機構的一種結構包括傳感轉動盤、擺動臂、傳感器和控制器，帶復位彈簧的傳感轉動盤與中軸行星輪內齒環同軸設置，經設置使中軸行星輪內齒環的圓周具有小于15度的轉動量，且其外環圓周上均布開設有局部傳動齒，擺動臂圍繞傳感轉動盤均布設置，各局部傳動齒與各擺動臂的擺軸軸齒對應且嚙合，各擺動臂的扇形齒與傳感轉動盤的齒盤嚙合，控制器連接感應傳感轉動盤轉動量的傳感器與高速助力電機。