專利名稱：一種混合動力自行車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合動力自行車。
背景技術：
電動助力自行車國家給予的定義是人體體能腳踏為主，電動機為輔進行 驅動的自行車，但目前市場上的電動助力自行車存在人機分離驅動的異常現 象。即電動機運轉時由于其轉速高于人體腳踏速度，在電動機驅動的情況下， 人根本不能助它"一臂之力"。由于上述原因，傳統的這種電動助力自行車 的驅動方式要么只能電動機單獨驅動，要么只能人力蹬踏騎行，完全沒有體 現到電動助力自行車的助力功能，違背了國家對其給定的定義。傳統的電動 助力自行車的電動機配置在輪轂上，電動機運轉時會產生磁力線切割阻力， 為了克服這部分阻力，電動機增加耗電量。另外為了延長電動機的續航性能， 廠家拼命地加大電動機的功率和提高電池電壓及容量，這又導致車輛自身重 量非常重， 一旦電能耗盡后，人們蹬踏起來非常吃力，頗為辛苦。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有技術的缺點，提供一種阻力小、騎乘 輕便、可實現人機同時驅動的混合動力自行車。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案為 一種混合動力自行車，包 括有中軸和中置鏈盤，在中軸上套裝有可繞中軸轉動的公轉套筒，中置鏈盤固定套于公轉套筒上，公轉套筒與中軸之間設置有第一單向離合器，公轉 套筒與帶有蹬踏力矩感應功能的電動機之間設置有第二單向離合器。
第一單向離合器為蹬踏時齒合傳動的中軸棘輪機構，第二單向離合器為 與中軸棘輪機構齒合方向相反的鏈轂棘輪機構。
在中軸上套裝有與中軸棘輪機構的棘輪固接的棘輪星架，該棘輪星架圓 周上布置多只星齒，公轉套筒伸至棘輪星架內，其相應的位置成型有與星齒 配合的齒，在棘輪星架的外圓周上套裝有與星齒配合的契齒環。
本發明的電動阻力自行車與傳統的相比較，具有如下優點
1. 由于不存在輪轂電動機運轉時的磁力線切割阻力，在電動機驅動自 行車騎乘時的阻力較小，盡可能的節約了電能。
2. 采用了星齒傳動結構，傳動時非常省力，人騎乘時，感覺比傳統的 自行車輕便得多。
3. 可實現人機同時作用的驅動方式，在蹬踏力矩感應裝置的控制下， 當檢測到蹬踏力有變化時，控制電動機變速機構變速，從而實現體能和機能 合二為一的驅動車輛前行。
圖1是本發明混合動力自行車的剖視結構圖； 圖2是本發明混合動力自行車的立體分解圖； 圖3是本發明混合動力自行車的立體結構圖； 圖4是本發明混合動力自行車的另一立體結構圖。
具體實施例方式現結合附圖詳細闡述本發明
本實施例的混合動力自行車包括有中軸1和中置鏈盤2，在中軸1上套 裝有可繞中軸1轉動的公轉套筒3，中置鏈盤2固定套于公轉套筒3上，在 中軸1的一端套裝有棘輪星架4，該棘輪星架4圓周上布置多只星齒5，公 轉套筒3伸至棘輪星架4內，其相應的位置成型有與星齒5配合的齒6，在 棘輪星架4的外圓周上套裝有與星齒5配合的契齒環7，契齒環7是固定不 動的。棘輪星架4與中軸1之間設置中軸棘輪機構8，該中軸棘輪機構8為 內齒合式，其棘爪81分布在中軸1圓周上，而棘輪82與棘輪星架4固定在 一起。公轉套筒3延伸至中軸1的另一端，在該段公轉套筒上設置有與中軸 棘輪機構8齒合方向相反的鏈轂棘輪機構9，該鏈轂棘輪機構9也為內齒合 式，其棘輪92與一設于車架上的電動機10連接，而棘爪91分布于公轉套 筒3圓周上。所述電動機10受一蹬踏力矩感應裝置控制，使電動機10的力 矩隨著蹬踏力的變化而產生線性改變，充分體現了助力的概念。
本電動助力自行車的工作模式如下-1. 人力驅動方式
這種驅動方式電動機10是不工作的。當人蹬踏腳踏時，中軸1如圖3所 示轉動，中軸棘輪機構8的棘爪81推動棘輪82轉動，棘輪82帶動棘輪星 架4同步轉動，轉動的棘輪星架4帶動星齒5繞外部的契齒環7作公轉運動， 同一時間星齒5帶動棘輪星架4內部的公轉套筒3轉動，在公轉套筒3另一 端上的鏈轂棘輪機構9處于解脫狀態不產生傳動作用，該鏈轂棘輪機構9上 的棘爪91沿棘輪齒背不停的轉動，中軸1的轉動不受鏈轂棘輪機構9的干涉，整個騎乘的動力源只來自人為蹬踏力。
2. 電動機驅動方式
電動機10運轉時，轉向如圖4所示，在電動機10帶動鏈轂棘輪機構9 的棘輪92轉動，在棘爪91的作用下棘輪92帶動公轉套筒3 —起轉動，在 另一端上，公轉套筒3依次帶動星齒5、棘輪星架4和中軸棘輪機構8的棘 輪82 —起轉動，但這時中軸棘輪機構8的棘輪內齒沿棘爪齒背不停的轉動， 而不會帶動中軸1一起轉動，實現單一的電動機驅動方式。
3. 人機同時驅動方式
在人力蹬踏和電動機驅動同時作用模式下，人力蹬踏，中軸1按照圖3 所示方向轉動，同時電動機10按照圖4所示的方向轉動，蹬踏的動力依次 通過中軸l、中軸棘輪機構8、棘輪星架4、星齒5傳遞給公轉套筒3，同一 時間，蹬踏力矩感應裝置根據蹬踏力的情況，控制電動機10的轉動速度， 使電動機10在一個合理的轉速下通過鏈轂棘輪機構9帶動公轉套筒3轉動， 這樣在兩套棘輪機構的共同配合下，蹬踏動力和電動機驅動力同時被傳遞給 公轉套筒3，使公轉套筒3帶動中置鏈盤2—起轉動，從而產生真實意義上 的助力驅動。取消蹬踏力，兩套棘輪機構同時解脫狀態，失去傳動作用，自 行車處于慣性行使狀態。
本電動助力自行車車身采用輕質金屬制成，整車重量僅為19KG左右， 采用24V 4-10Ah鎳氫或鋰電電池，驅動一只80W直流電動機，按1/2助力 程序設置，騎行里程為60-150KM以上。騎乘本自行車輕松快捷、 保節能， 迎合當前國家倡導節約環保理念，有著深遠的社會意義和經濟效應，值得推廣使用。
以上所述之實施例只為本發明的較佳實施例，并非以此限制本發明的實 施范圍，故凡依本發明之形狀、構造及原理所作的等效變化，均應涵蓋于本 發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種混合動力自行車，包括有中軸(1)和中置鏈盤(2)，其特征在于在中軸(1)上套裝有可繞中軸(1)轉動的公轉套筒(3)，中置鏈盤(2)固定套于公轉套筒(3)上，公轉套筒(3)與中軸(1)之間設置有第一單向離合器，公轉套筒(3)與帶有蹬踏力矩感應功能的電動機(10)之間設置有第二單向離合器。
2. 根據權利要求1所述的一種混合動力自行車，其特征在于第一單 向離合器為蹬踏時齒合傳動的中軸棘輪機構(8)，第二單向離合器為與中軸 棘輪機構(8)齒合方向相反的鏈轂棘輪機構(9)。
3. 根據權利要求2所述的一種混合動力自行車，其特征在于在中軸 (1)上套裝有與中軸棘輪機構(8)的棘輪(82)固接的棘輪星架(4)，該棘輪星架(4)圓周上布置多只星齒(5)，公轉套筒(3)伸至棘輪星架(4) 內，其相應的位置成型有與星齒(5)配合的齒(6)，在棘輪星架(4)的外 圓周上套裝有與星齒(5)配合的契齒環(7)。
全文摘要
本發明公開一種混合動力自行車，包括有中軸和中置鏈盤，在中軸上套裝有可繞中軸轉動的公轉套筒，中置鏈盤固定套于公轉套筒上，公轉套筒與中軸之間設置有第一單向離合器，公轉套筒與帶有蹬踏力矩感應功能的電動機之間設置有第二單向離合器。具有如下優點由于不存在輪轂電動機運轉時的磁力線切割阻力，在電動機驅動自行車騎乘時的阻力較小，盡可能的節約了電能。可實現人機同時作用的驅動方式，在蹬踏力矩感應裝置的控制下，當檢測到蹬踏力有變化時，控制電動機變速機構變速，從而實現體能和機能合二為一的驅動車輛前行。
文檔編號B62M25/00GK101607585SQ200910041220
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者廖新軍, 招應權, 陳戈平 申請人:陳戈平;招應權;廖新軍