專利名稱：電動自行車動力傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動自行車(也稱助力車、助動車，以下稱電動自行 車)驅動裝置，特別涉及一種電動自行車動力傳動裝置，具體是由電動傳動 裝置、人力傳動裝置構成的中置動力傳動裝置。
技術背景我國是自行車大國，自行車是非常普遍的大眾型交通工具，但自行車必須 靠人踏腳踏板帶動鏈條來驅動后輪實現(xiàn)向前行走，所以在長時間的騎行時， 人會感覺到很疲勞，于是作為自行車的改進產(chǎn)品一一電動自行車逐漸進入了 人們的視線，因其價格較低，構造簡單，且兼有人力驅動和電驅動兩種功能， 越來越為廣大群眾所喜愛，此外相對汽車而言，它是一種污染低，噪音小的 新型綠色便捷的交通工具，無論是對社會經(jīng)濟還是生態(tài)環(huán)境以及能源利用都 具有深遠的意義?，F(xiàn)有的電動自行車主要有兩類， 一種是將驅動電機裝在前輪(前置式)或 后輪(后置式)，電機直接驅動車軸來帶動車體前進，此種配置方式主要有以下缺點首先，動力裝置安裝位置難以解決，且成本高，修理困難，前后兩 個車輪承重不均勻，重心較高，在顛簸的路況下容易發(fā)生事故，并且整車外 觀方面也無法做到美觀大方；其次，因為驅動電機需要在車軸端直接驅動， 其啟動電流大，而且耗電量大，導致電動車的電池壽命縮短；此外，在人力 驅動時電機也會跟轉，由于裝在輪子上的直流電動機在不通電時，線圏仍在 切割由永磁體產(chǎn)生的磁力線而產(chǎn)生一個與車體前進方向相反的力，從而導致 人在騎行過程中比騎普通的自行車費力，在電機驅動時腳踏板也會跟轉同樣 會產(chǎn)生一系列的不便。另一種是雙鏈條結構并聯(lián)的驅動系統(tǒng)，此設計是釆用 雙后輪的結構，將電機通過鏈條與一個后輪連接組成電機驅動裝置，腳踏輪 通過鏈條與另一后輪連接組成人力驅動裝置，但此結構占用體積較大，結構 不夠緊湊且成本較高，不符合現(xiàn)在人們追求時尚、新潮的觀念。本實用新型 從改進現(xiàn)有技術的角度出發(fā)，提供一種新型電動自行車動力傳動裝置來克服 現(xiàn)有技術的不足。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種可以解決電機驅動時腳踏板跟轉、人力驅動時電機跟 轉而導致的騎行費力以及雙鏈條結構的不緊湊、成本高等問題的新型電動自行車動力驅動裝置。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是 一種電動自行車動力傳 動裝置，包括小鏈輪、大鏈輪、驅動電機、變速箱以及鏈條，小鏈輪設在后 輪軸上，大鏈輪設在腳踏天芯軸上，小鏈輪與大鏈輪之間通過鏈條連接構成 鏈傳動機構，人力腳踏驅動的大鏈輪與腳踏天芯軸之間通過第一單向超越離 合器連接；驅動電機與變速箱的輸入軸相連接，變速箱的輸出軸上裝有第二 單向超越離合器，輸出軸通過第二單向超越離合器與減速齒輪或輸出鏈輪連 接，該輸出鏈輪與鏈條嚙合；第一單向超越離合器和第二單向超越離合器的 超越方向與鏈傳動機構的驅動方向一致，以此構成人力通過大鏈輪和電動通 過輸出鏈輪串聯(lián)組合的驅動鏈。上述技術方案中的有關內(nèi)容解釋如下1、 上述方案中，所述"減速齒輪"是指變速箱中的減速大齒輪。所述"第 二單向超越離合器，，可以設置在輸出軸與變速箱中的減速大齒輪之間，也可 以設置在輸出軸與輸出鏈輪之間。所述第一和第二單向超越離合器可以使用 公知的現(xiàn)有單向超越離合器結構。2、 上述方案中，所述的電動自行車動力傳動裝置還包括一個張緊輪，該 張緊輪與鏈條自由嚙合并設在張緊位置上。3、 上述方案中，所述輸出鏈輪和張緊輪設在大鏈輪與小鏈輪之間，其中， 輸出鏈輪和張緊輪兩者， 一個從閉環(huán)鏈條的外側與鏈條嚙合，另一個從閉環(huán) 鏈條的內(nèi)側與鏈條嚙合。4、 上述方案中，所述的張緊輪起張緊鏈條和保證鏈條可靠傳動的作用。 本實用新型工作原理是電動自行車騎行過程中分三種狀態(tài)(1)、電力驅動狀態(tài)電動機開啟，通過鏈條帶動小鏈輪、大鏈輪轉動，從而驅動車體 前進，由于大鏈輪與腳踏天芯軸之間裝有單向超越式離合器，所以腳踏桿不 會跟著大鏈輪轉動。(2)、人力驅動狀態(tài)當人力踏動腳踏板時，根據(jù)傳動原 理，大鏈輪通過鏈條帶動小鏈輪轉動來驅動車體前進，由于輸出軸上裝有單 向超越式離合器，所以電機軸不會轉動。(3)、電力與人力共同驅動狀態(tài)此 原理為以上兩個原理的綜合，人力驅動與電力驅動互不影響。由于上述技術方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型通過第一單向超越式離合器和第二單向超越式離合器動機構中，因而降低了傳動阻力，在人力驅動時沒有以往的電動自行車騎行阻力大、感覺累的缺點，騎行時與普通自行車并無異樣感覺，可以獲得良好 的騎車感受。式離合器的結2，所以:電力驅動時，腳踏桿能保持靜止，4免了不:、要的麻煩；當人力驅動時，電機軸能保持靜止，從而避免了線圏切割磁力線帶來 的阻力問題，可使人騎行更輕松；在上坡或逆風行駛時，電力(人力)驅動 不足以驅動車體或難以獲得良好的騎車速度時，可輔以人力(電力)驅動作 為輔助動力源而不會帶來阻力等問題。3、 由于本實用新型的傳動裝置集電機、傳動、變速、人工驅動與一體， 結構緊湊而精致、統(tǒng)一而協(xié)調(diào)，且中置于電動自行車的腳踏天芯軸區(qū)域，超 越了現(xiàn)在所采用的后(前)輪輪轂式電動自行車的設計理念，填補了國內(nèi)電 動自行車行業(yè)中置電動/人力變速箱鏈輪傳動的空白，為打造休閑、折疊電動自行車提供了技術基礎。4、 由于本實用新型摒棄了一般狀態(tài)下經(jīng)常使用的電磁離合器，采用了單向超越式離合器，降低了電能的消耗，延長了電動自行車的續(xù)航能力，同時 操作簡單、實用。5、 本設計方案最適合應用于鋰電池電動自行車。
附圖1為實施例一的驅動電機及變速箱內(nèi)部的部分裝配圖；-的大鏈輪部分裝配圖； -的整體裝配圖； -的電機驅動工作原理圖； -的人力驅動工作原理圖； .的驅動電機及變速箱內(nèi)部的部分裝配圖； -的電機驅動工作原理圖； -的人力驅動工作原理圖； .的整體裝配圖。以上附圖中1、大鏈輪；2、第一皿離合器；3、鏈條；4、腳踏天芯軸； 5、小鏈輪；6、張緊輪；7、輸出鏈輪；8、第二單向皿離合器；9、大齒輪(變速齒輪)；10、小齒輪；11、電機軸；12、電機；13、輸出軸；14、變速然 相。
具體實施方式
附圖2為實施例-附圖 3為實施例-附圖 4為實施例-附圖5為實施例-附圖 6為實施例-附圖7為實施例. 附圖8為實施例. 附圖9為實施例.
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖1， 2所示，電機的小齒輪(主動輪)IO與大齒輪(從 動輪)9相嚙合組成齒輪變速機構，二者共同裝在變速箱14中，在輸出軸13 上裝有第二單向超越式離合器8，輸出鏈輪7套在第二單向皿式離合器8上。 在腳踏天芯軸4上裝有第一單向超越離合器2、腳踏桿，大鏈輪l套接在第一 單向超越離合器2上。圖3為整體裝配圖，其中需指出的是輸出鏈輪7套在第二單向超越式離 合器8上。各個裝置通過鏈條3嚙合連接，鏈條3繞過大鏈輪1，向上繞過電 機的輸出鏈輪7后折向下方繞過張緊輪6,最后繞過小鏈輪5構成一體串聯(lián)傳 動裝置，通過鏈條3的上折和下折可保證鏈條3張緊及可靠轉動。在將裝置 裝到電動自行車時，電機裝在腳踏天芯軸4附近區(qū)域，可保證整車重心平衡。根據(jù)圖3，在電機12工作時，參見附圖4，電機12驅動小齒輪10順時針 轉動，因大齒輪9與小齒輪10嚙合，所以大齒輪9逆時針轉動帶動輸出軸13 逆時針轉動，因輸出鏈輪7套在第二單向超越式離合器上，所以此時輸出鏈 輪7也作逆時針轉動，通過鏈條3的傳動使張緊輪6順時針轉動，最終帶動 小鏈輪S順時針轉動而使車體前進，此時大鏈輪1也會在鏈條3的傳動下轉 動，但由于裝有第一單向超越離合器2，因而大鏈輪l不會帶動腳踏桿一起轉 動。當人騎行時，參見附圖5,電機12不工作，人通過驅動腳踏桿帶動軸轉動， 裝有的第一單向超越離合器2可以帶動大鏈輪1順時針轉動，通過鏈條3的 傳動，帶動電機12的輸出鏈輪7逆時針轉動，由于裝有第二單向超越式離合 器8,大齒輪9不會隨輸出鏈輪7轉動從而不會帶動小齒輪10及電機軸11轉 動，因而電機線圏可以保持靜止，避免了切割磁感線帶來阻力的問題；通過 張緊輪6以及小鏈輪5的順時針轉動從而驅動了車體后輪向前轉動。當在上坡或逆風行駛時，可以采用人力與電力共同驅動的方式來增加驅動 能力，此時人驅動腳踏桿使大鏈輪順時針轉動，通過鏈條3帶輸出鏈輪7逆 時針轉動，由于裝有單向超越離合器，所以人力驅動不會干擾電機12的正常 驅動；同樣電機驅動也會帶動大齒輪9順時針轉動，大鏈輪l上的單向超越 離合器也會保證不干擾人力驅動，所以可以通過人力和電力共同驅動車體。實施例二參見附圖6，將輸出鏈輪7裝在輸出軸13上，大齒輪9通過第 二單向離合器8與輸出軸13連接，其它部分裝配構造同實施例一。與實施例 一工作原理的區(qū)別在于無論在人力驅動還是電力驅動時，輸出軸13會一直轉動，但由于大齒輪9套接在第二單向超越離合器8，輸出軸13不會帶動大 齒輪9一起轉動，因而不會帶動小齒輪10轉動，從而電機軸ll不會轉動，其 它工作過程及原理同實施例一，具體如下根據(jù)圖6，在電機12工作時，參見附圖7，電機12驅動小齒輪10順時針 轉動，因大齒輪9與小齒輪10嚙合，且大齒輪9套在第二單向超越式離合器 8上，所以大齒輪9逆時針轉動帶動輸出軸13逆時針轉動進而帶動輸出鏈輪 7逆時針轉動，通過鏈條3的傳動使張緊輪6順時針轉動，最終帶動小鏈輪5 順時針轉動而使車體前進，此時大鏈輪1也會在鏈條3的傳動下轉動，但由 于裝有第一單向超越離合器2，因而大鏈輪l不會帶動腳踏桿一起轉動。當人騎行時，參見附圖8,電機12不工作，人通過驅動腳踏桿帶動軸轉動， 裝有的第一單向 離合器2可以帶動大鏈輪1順時針轉動，通過鏈條3的 傳動，帶動輸出鏈輪7及輸出軸13作逆時針轉動，由于裝有第二單向超越式 離合器8，且大齒輪9套在單向超越式離合器上，所以大齒輪9不會隨輸出軸 13轉動，從而不會帶動小齒輪10及電機軸11轉動，因而電機線圏可以保持 靜止，避免了切割磁感線帶來阻力的問題；通過張緊輪6以及小鏈輪5的順 時針轉動從而驅動了車體后輪向前轉動。實施例三參見附圖9，將張緊輪6去掉，大鏈輪l、小鏈輪2、輸出鏈輪 7通過鏈條3串聯(lián)傳動連接，裝配構造為實施例一或實施例二，工作原理與實 施例一或實施例二相同，在此不再贅述。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實 用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都 應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1、一種電動自行車動力傳動裝置，包括小鏈輪、大鏈輪、驅動電機、變速箱以及鏈條，小鏈輪設在后輪軸上，大鏈輪設在腳踏天芯軸上，小鏈輪與大鏈輪之間通過鏈條連接構成鏈傳動機構，其特征在于人力腳踏驅動的大鏈輪與腳踏天芯軸之間通過第一單向超越離合器連接；驅動電機與變速箱的輸入軸相連接，變速箱的輸出軸上裝有第二單向超越離合器，輸出軸通過第二單向超越離合器與減速齒輪或輸出鏈輪連接，該輸出鏈輪與鏈條嚙合；第一單向超越離合器和第二單向超越離合器的超越方向與鏈傳動機構的驅動方向一致，以此構成人力通過大鏈輪和電動通過輸出鏈輪串聯(lián)組合的驅動鏈。
2、根據(jù)權利要求1所述的電動自行車動力傳動裝置，其特征在于:一 還包 括一個張緊輪，該張緊輪與鏈條自由嚙合并設在張緊位置上。
3、根據(jù)權利要求2所述的電動自行車動力傳動裝置，其特征在于所述 輸出鏈輪和張緊4B殳在大鏈輪與小鏈輪之間，其中，輸出鏈輪和張緊輪兩者， 一個從閉環(huán)鏈條的外側與鏈條嚙合，另 一個從閉環(huán)鏈條的內(nèi)側與鏈條嚙合。
專利摘要一種電動自行車動力傳動裝置，包括小鏈輪、大鏈輪、驅動電機、變速箱以及鏈條，小鏈輪設在后輪軸上，大鏈輪設在腳踏天芯軸上，小鏈輪與大鏈輪之間通過鏈條連接構成鏈傳動機構，其特征在于人力腳踏驅動的大鏈輪與腳踏天芯軸之間通過第一單向超越離合器連接；驅動電機與變速箱的輸入軸相連接，變速箱的輸出軸上裝有第二單向超越離合器，輸出軸通過第二單向超越離合器與減速齒輪或輸出鏈輪連接，該輸出鏈輪與鏈條嚙合；第一單向超越離合器和第二單向超越離合器的超越方向與鏈傳動機構的驅動方向一致，以此構成人力通過大鏈輪和電動通過輸出鏈輪串聯(lián)組合的驅動鏈。本方案克服了腳踏桿跟轉以及電機軸跟轉帶來阻力的缺點，而且電機與人可同時驅動而不會相互干擾。此外還具有結構簡單、裝配緊湊等優(yōu)點。
文檔編號B62M23/02GK201116157SQ20072004275
公開日2008年9月17日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權日2007年8月10日
發(fā)明者峰 高 申請人:蘇州博菲利電動科技有限公司