無級變速傳動裝置以及應用此裝置的電助力車的制作方法

本實用新型涉及電助力車配件領域，尤其是涉及一種無級變速傳動裝置以及應用此裝置的電助力車。

背景技術：

現有技術中，電動助力車在騎行中存在如下問題，由于在踩踏踏板的過程中，速度不斷增加，踩踏頻率就會提高，當速度增加到一定程度時，會發生空踩的情況，此時會給騎行者帶來很大的不適,與此同時純電動車，由于完全采用電池功能續航力差。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種可以提高騎行體驗的無級變速傳動裝置以及應用此裝置的電助力車。

本實用新型的技術方案是：

一種無級變速傳動裝置，包括行星變速裝置，所述行星變速裝置包括太陽輪、行星架、行星齒輪、行星齒環和連接板，

所述太陽輪沿其軸線方向中空，并且所述太陽輪與所述行星架轉動連接；

所述行星架上設置有至少兩個所述行星齒輪，所述行星齒輪與所述太陽輪嚙合；

所述連接板與所述行星架之間留有間隙，所述連接板靠近所述行星架的一側上固定設置有與所述行星齒輪嚙合的行星齒環；

還包括用于調節太陽輪轉速的動力裝置和用于給行星架提供轉動助力的助力裝置。

進一步，所述動力裝置包括電機、第一齒輪和第二齒輪，在所述電機的輸出端設置有第一齒輪；在所述太陽輪遠離所述行星齒輪的一端設置有第二齒輪；

所述第一齒輪與所述第二齒輪相互嚙合。

進一步，所述第一齒輪的半徑大于第二齒輪的半徑。

進一步，所述動力裝置包括電機、第一皮帶輪和第二皮帶輪，在所述電機的輸出端設置有第一皮帶輪；在所述太陽輪遠離所述行星齒輪的一端設置有第二皮帶輪；

所述第一皮帶輪與所述第二皮帶輪通過皮帶連接。

進一步，所述第一皮帶輪的半徑大于第二皮帶輪的半徑。

進一步，所述行星架的外側設置有可拆卸的牙盤；牙盤用于與鏈條連接，所述鏈條又與助力裝置連接。所述牙盤用于與鏈條連接，所述鏈條又與助力裝置連接。

進一步，還包括中軸和彈性件，所述彈性件上設置有形變傳感裝置；

所述中軸從太陽輪的中心穿過，并且穿出所述連接板；所述中軸通過所述彈性件與所述連接板固定連接，所述彈性件與所述太陽輪之間轉動連接。

進一步，所述中軸與所述太陽輪之間設置有軸承。

進一步，還包括外殼，所述動力裝置設置在所述外殼內部，所述中軸的兩端分別穿出所述外殼的兩側，在所述外殼和所述中軸的右部之間設置有軸承，在所述太陽輪與所述外殼之間設置有軸承。

由于采用上述技術方案，本申請具有如下優點：

1、本申請可以通過調節太陽輪的轉速，來實現檔位的變化，由于轉速是一個可以連續變化的變量，故此可以實現無級變速。可以使得騎行中的踩踏感覺更加平穩順暢，維持一定的踩踏頻率和踩踏力度，給騎行者帶來更好的體驗。

2、本申請中的動力裝置提出了兩種可選的技術方案，其共同點均為輸出端為高速端，齒輪半徑較小，或者皮帶輪半徑較小；太陽輪端為低速端，齒輪半徑較大，或者皮帶輪半徑較大，這樣做的目的在于可以使得扭矩加大，給助力車帶來更大的動力。

3、中軸與牙盤之間通過彈性體與連接板兩個部件連接，當轉動時，彈性體會發生相應的形變，被貼設在彈性體上形變傳感器感應到，應用此信號可以感受踩踏的頻率，踩踏力量的大小。

4、還包括外殼，外殼與太陽輪之間設置有軸承，減小阻力，延長使用壽命，同時電機也置于外殼內部，起到了保護電機的作用。

5、在中軸與太陽輪之間，在中軸與外殼之間均設置有軸承，此種對車的設置可以保證中軸的受力均勻，同時保證旋轉順暢。

本申請還提供了一種電助力車，包括變速裝置，所述變速裝置為文中涉及的任一一種無級變速傳動裝置。配備了此種變速變速裝置的自行車可以提高騎行體驗，減少空踩現象的發生。

附圖說明

圖1是本實用新型的變速部分剖視結構示意圖；

圖2是本實用新型的變速部分整體結構示意圖；

圖3本實用新型的彈性體受力結構示意圖；

圖4是本實用新型整車結構示意圖。

圖5是本實用新型助力裝置與變速裝置結構示意圖。

圖中：

1、行星變速裝置；

1.1、太陽輪、1.2行星架、1.3、行星齒環、1.4、連接板；1.5、行星齒輪；

2、動力裝置；

2.1、電機；

2.11、第一齒輪；2.12、第二齒輪；2.13、鏈條；

3、牙盤；

4、中軸；

5、彈性件；

6、形變傳感器；

7、軸承；

8、外殼；

9、車架；

10、助力裝置。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。

如圖1所示，本實用新型給出了

一種無級變速傳動裝置，包括行星變速裝置，所述行星變速裝置包括太陽輪1.1、行星架1.2、行星齒輪1.5、行星齒環1.3和連接板1.4，

所述太陽輪1.1沿其軸線方向中空，并且所述太陽輪1.1與所述行星架1.2轉動連接；

所述行星架1.2上設置有至少兩個所述行星齒輪1.5，所述行星齒輪1.5與所述太陽輪1.1嚙合；

所述連接板1.4與所述行星架1.2之間留有間隙，所述連接板1.4靠近所述行星架1.2的一側上固定設置有與所述行星齒輪1.5嚙合的行星齒環1.3；

本申請中應用了行星變速器的原理，其輸入端為連接板1.4，輸出端為行星架1.2，通過改變太陽輪1.1輪的轉速來控制輸出端與輸入端的轉速比，具體公式如下，

由行星齒輪1.5轉速比計算公式：

當由于連接板1.4與行星架1.2并非固定關系，兩者可以繞著中軸4發生相對的轉動，同時在連接板1.4上還設置有行星齒環1.3，當行星齒環1.3和太陽輪1.1共同轉動時，行星架1.2在行星齒輪1.5的作用下也發生轉動，由上述公式可知，行星架1.2轉動速度會較行星齒環1.3速度增加。

還包括用于調節太陽輪1.1轉速的動力裝置，此裝置用于控制太陽輪1.1的轉速，由上述公式可知，當行星齒環1.3轉速一定，轉速比一定，當隨著太陽輪1.1的轉速提高，行星齒環1.3的轉速和行星架1.2的轉速隨之提高；

同時，我們為了解決減輕騎行阻力這個問題，我們還裝配有用于給行星架提供轉動助力的助力裝置10；

此助力裝置10的作用在于當檔位增加時，人踩踏感覺費力，此時可以提供助力，減小人騎行的困難。

其中動力裝置可以有一下兩種方式實現：

(1)齒輪傳動：

所述動力裝置包括電機2.1、第一齒輪2.11和第二齒輪2.12，在所述電機2.1的輸出端設置有第一齒輪2.11；在所述太陽輪1.1遠離所述行星齒輪1.5的一端設置有第二齒輪2.12；

所述第一齒輪2.11與所述第二齒輪2.12相互嚙合。

同時為了獲得更大的扭矩，所述第一齒輪2.11的半徑大于第二齒輪2.12的半徑。

(2)皮帶輪傳動：

所述動力裝置包括電機2.1、第一皮帶輪和第二皮帶輪，在所述電機2.1的輸出端設置有第一皮帶輪；在所述太陽輪1.1遠離所述行星齒輪1.5的一端設置有第二皮帶輪；

所述第一皮帶輪與所述第二皮帶輪通過皮帶連接。

同時為了獲得更大的扭矩，所述第一皮帶輪的半徑大于第二皮帶輪的半徑。由于皮帶輪技術較為簡單，故在圖中未示出。

此時助力裝置10應該包括助力電機和輸出端，此輸出端與牙盤上的鏈條2.13連接在一起，當需要時，為騎行提供助力。

為了更好地將此裝置應用在自行車上，我們對其做出如下改進，所述行星架1.2的外側設置有可拆卸的牙盤3；牙盤3可以通過螺栓、卡扣等連接方式固定于行星架1.2的圓周外側。所述牙盤3用于與鏈條2.13連接，所述鏈條又與助力裝置10連接。

在上述技術方案的基礎上，我們還為此裝置添加了如下部件，本裝置還包括中軸4和彈性件5，所述彈性件5上設置有形變傳感裝置；

所述中軸4從太陽輪1.1的中心穿過，并且穿出所述連接板1.4；所述中軸4通過所述彈性件5與所述連接板1.4固定連接，所述彈性件5與所述太陽輪1.1之間轉動連接。

如圖3所示，其中中軸4通過彈性件5與連接板1.4的中心處固定連接，在連接板1.4的外緣上又固定設置有牙盤3；當處于騎行狀態時，人體踩踏對車軸施加動力，然而此時鏈條2.13對牙盤3又施加了阻力，動力與阻力的反向相反產生了一個力矩，此力矩造成了彈性件5的形變，而彈性件5上設置的形變傳感器6(由于此形變傳感器6為一個輕薄的貼片，此貼片貼設在彈性體的表面上，難以在圖中表示，故在圖中未予示出)，又將此形變量進行捕捉，此形變信號的大小反映了扭矩值的大小，故此可以通過此信號來控制行星變速裝置，當形變信號變大時，降低太陽輪1.1轉速，檔位降低，提高扭矩輸出；當形變信號變小時，提高太陽輪1.1轉速，檔位升高，提高轉速的輸出。同時還可以根據此信號的大小，為助力電機提供輸出量的參考。

所述中軸4與所述太陽輪1.1之間設置有軸承7。

如圖2所示，本裝置還包括外殼8，所述動力裝置設置在所述外殼8內部，所述中軸4的兩端分別穿出所述外殼8的兩側，在所述外殼8和所述中軸4的右部之間設置有軸承7，在所述太陽輪1.1與所述外殼8之間設置有軸承7。

在中軸4的右側與太陽輪1.1之間，中軸4的左側與外殼8之間均設置有軸承7，此處軸承7的作用除了可以使轉動更為平順之外，還起到了加強中軸4強度的作用。

在本申請中還提出了一種電助力車，包括變速裝置，所述變速裝置為本申請中提出的無級變速傳動裝置。

如圖4所示(圖中中軸4兩側的踏板與曲柄未示出)，當此裝置裝配到電助力車上時，此部分裝配在自行車的車架9底部，當踩踏踏板時，曲柄將力矩傳遞給中軸4，由于中軸4通過彈性件5與牙盤3連接，此時牙盤3上在鏈條2.13的作用產生阻力作用，由于阻力作用與踏板上的動力作用相反，故此是的彈性件5產生形變，此時這個形變信號被，貼設在彈性件5本體上的形變傳感器6感受到，形變傳感器6進而將此信號傳遞給控制器，再通過控制器將信號傳遞給驅動器，最后使得太陽輪1.1的轉速發生變化；當太陽輪1.1轉速變化時候，行星架1.2的轉速會發生變化，進而連接在行星架1.2上的牙盤3轉速會隨之變化，這時候就相當于變速自行車上的手動變速發生調整，具體的對應關系如下：

(1)太陽輪1.1轉速升高，相當于升檔；

(2)太陽輪1.1轉速降低或反轉，相當于降檔。

此種變速方式較現有變速方式具有如下優點，由于現有變速方式檔位級別明顯，在換擋過程中會產生頓挫感，此種換擋方式由于通過轉速的變化進行調整，換擋連續，無極化，是的換擋進行平穩順暢。

當檔位升高的時候會使得踩踏更加費力，此時助力裝置10開始工作，助力裝置10為一個可以給齒輪或者皮帶輪輸出動力的電機，將動力輸出到鏈條2.13或者皮帶上，給騎行提供動力。

以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。