专利名称：马达及助力变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种马达变速装置，特别是涉及一种马达变速装置的通轴两端固
定有脚踏曲柄和脚蹬，在链轮和脚踏曲柄、脚蹬之间设置有人工脚踏变速机的马达及助力 变速装置。
背景技术：
众所周知，市面上出售的马达变速装置，其马达变速装置的轴是固定不动的，特别 是马达变速装置用在助力自行车上时，其马达变速装置的轴与助力自行车的脚踏中轴不同 心，在马达变速装置的轴和助力自行车脚踏中轴上各自分别安装有一个链轮，使人工脚踏 骑行与马达驱动无法和谐统一，进而使马达变速装置体积过大、结构复杂、故障点多和不便 于安装。 日前，有一种马达变速装置。这种马达变速装置实现了马达变速装置的轴与助力 自行车脚踏中轴同心通轴，并且在离合器的作用下共同使用一个链轮。虽然这样可以克服 了以上不足，但由于共同使用一个链轮，当链轮与后飞轮齿数比较小时，其人工脚踏骑行虽 省力但费时，骑行效果欠佳；如果链轮与后飞轮齿数比较大，能充分体现人工脚踏骑行功 能，但马达变速装置又会出现起动耗能的不足。
发明内容本实用新型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机的马达及助力变速装置。 本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是一种马达及助力变速装置， 它包括由马达定子、转子、轴和马达外壳及变速机组成，马达定子轴、转子轴、变速机轴和动 力输出轴均为空心轴，定子轴、转子轴、变速机和动力输出轴分别由轴承支撑且通过卡簧固 定在通轴上，马达外壳端盖分别由螺丝固定在马达外壳上并成为一体，其分别由轴承支撑 在通轴和动力输出轴上，轴承分别由卡簧轴向固定，马达定子通过键销固定在电动马达外 壳上，马达转子轴的一端与变速机固定连接，变速机内带有离合器，离合器与变速机内的变 速装置固定连接成一体，离合器与动力输出轴的一端连接，动力输出轴的另一端固定连接 有链轮，链轮由锁紧螺母固定，动力输出轴孔内和通轴的一端装有轴承，助力传感器固定在 通轴上，其信号传感元件固定在马达外壳端盖上，助力传感器由卡簧轴向固定，马达的电路 控制装置安装在马达的外壳的里面或外面上由螺丝固定并成为一体，通轴与马达外壳端盖 轴孔之间装有密封件，通轴的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬，其特征在于在链轮15和脚踏 曲柄、脚蹬之间设置变速机10，链轮15由锁紧螺母14固定，变速机10与马达外壳3通过螺 丝4连接固定，动力输出轴13与连轴器17连接固定，连轴器17与离合装置9适配连接并 由卡簧18轴向定位，离合装置9与变速机10内的变速装置连接，变速机IO内的变速装置 主动件11由销钉19固定在通轴1上并与通轴1 一起转动，盖板7通过螺丝8固定在变速 机10上，变速机10由轴承20支撑在通轴1上。
3[0006] 本实用新型还可以采用如下技术措施 所述的变速机10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。 所述的离合装置9或用棘轮机构代替且由销钉与连轴器17连接成一体，连轴器17 也可以同棘轮机构作成一体。 所述的离合装置9至少1个并与连轴器17连接固定，也可以与变速机10内的其 它传动部件连接固定成一体。 所述的变速机IO是独立式的或同马达作成一体式的且与马达配合使用，也可以 单独使用。 所述的通轴1或是半轴式的，并通过轴承支撑可以顺时针或逆时针转动。 所述的马达轴是空心轴或实心轴且通轴1与其同心或不同心。 所述的助力传感器是电磁传感器或力矩传感器。 所述的助力传感器是固定在马达外壳端盖2的里面或固定在马达外壳端盖2的外 面，也可以固定在变速机10的外壳里面或外面。 所述的马达是电动马达、燃油马达或气动马达，还可以是带有变速机马达或无变 速机马达。 本实用新型具有的优点和积极效果是体积小、结构简单，启动转矩大、载荷能力 强，省电续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车自行车、助力车三轮车、混合动力助 力车、水上助力器具和动力机械等领域。
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的第一种实施方式示意性局部剖视图。
图2是本发明的第二种实施方式示意性局部剖视图。 图3是图1所示实施方式的俯视局部剖视图。 图1-图3中1.通轴；2.外壳端盖；3.马达外壳；4.螺丝；5.外壳端盖；6.轴承； 7.盖板；8.螺丝；9.离合装置；IO.变速机；ll.变速装置主动件；12.轴承；13.动力输出 轴；14.锁紧螺母；15.链轮；16.密封件；17.连轴器；18.卡簧；19.销钉；20.轴承。
具体实施方式为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合 附图详细说明如下请参阅图1及图3。 实施例1 :以电动马达助力自行车为例加以说明，变速机采用行星齿轮变速。 如图1、图3所示在链轮15和脚踏曲柄、脚蹬之间设置变速机10，链轮15由锁 紧螺母(或卡簧)14固定，变速机10与马达外壳3通过螺丝4连接固定(或变速机10同 马达作成一体式的)，马达的动力输出轴13与连轴器17连接固定，连轴器17与离合装置9 适配连接并由卡簧18轴向定位，离合装置9(单向离合装置或双向离合装置)与变速机10 内的变速装置连接，变速机10内的变速装置主动件11由销钉19固定在通轴1上并同通轴 1 一起转动，盖板7通过螺丝8固定在变速机10上，变速机10由轴承20支撑在通轴1上。本实施例中使用的变速机10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，变速机IO根据需要为链轮15增速或减速。使用时，由于马达定子轴、转子轴、变 速机轴和动力输出轴均为空心轴，通轴1 (或是半轴式的)通过轴承支撑可以顺时针或逆时 针转动，当人工踩踏通轴1两端固定的脚踏曲柄和脚蹬时，因变速机10内的变速装置主动 件11 (或是齿轮或是齿轮支架)由销钉19固定在通轴1上并与通轴1 一起转动，此时变速 机10内的变速装置联动并在离合装置9(或用棘轮机构代替)的作用下带动连轴器17(或 同棘轮机构作成一体)和动力输出轴13及链轮15增速(或减速)，电动自行车助力前进， 此时由于电动马达内部带有离合器，离合器分别与电动马达和动力输出轴13的一端连接， 在动力输出轴13轴孔内和通轴1上装有轴承12和密封件16，动力输出轴13与端盖5之间 由轴承6固定(为了防水、漏液可以在动力输出轴13、端盖5与轴承6之间设置密封件)， 使动力输出轴13在电动马达驱动与人工踩踏骑行时互不干涉，且由于在通轴1上和马达端 盖2的里面或外面固定有助力传感器(电磁传感器或力矩传感器)装置，又可实现助力骑 行功能。 在本实施例中，离合装置9 (至少1个)与连轴器17连接固定是优选方式，只要能 使电动马达驱动与人工踩踏骑行分离开，其还可以安装在变速机10内的其它传动部件(齿 轮或是齿轮支架)上使用，甚至可以与传动部件作成一体；变速机10与马达外壳及端盖5 由螺丝4连接固定成一体，并由轴承20支撑在通轴1上，变速机10的外壳还可以和马达外 壳作成一体，且在链轮链条安装传动部位的外壳圆周上设置成半圆弧长方形或梯形开口形 状，其半圆弧开口的大小及形状在保证使用强度和便于安装、传动的前提下可以任意选定， 并设置外壳盖板7和端盖，盖板7由螺丝8固定，以便于安装和防止异物进入。 本实用新型还可以采用如下方案，将马达电路控制装置(或控制电路板)安装在 马达机壳内或外面，马达控制线直接与其连接，使外接电路简单、可靠；并且在电路控制装 置(或控制电路板)上装有散热装置(或散热片)，其与马达壳体紧密结合，有利于散热保 护电器元件。马达可以采用电动马达、燃油马达或气动马达，还可以是带有变速机马达或无 变速机马达。其动力输出轴13上的链轮15可以用齿轮代替，并去除传动链条采用连杆轴， 由齿轮传动前、后轮毂转动，实现无链传动助力骑行功能。 其优点是体积小、结构简单，启动转矩大、载荷能力强，省电续行里程长，应用范 围广，可广泛应用于助力车自行车、助力车三轮车、混合动力助力车、水上助力器具和动力 机械等领域。 实施例2 :以电动马达助力自行车为例加以说明，变速机采用直齿轮变速。 如图2所示马达轴是空心轴或实心轴且通轴1与其同心或不同心，在通轴1上和 变速机10的里面或外面固定有助力传感器(电磁传感器或力矩传感器)装置，当人工踩踏 通轴1两端固定的脚踏曲柄和脚蹬时，通轴1带动变速机10内的变速装置主动件11 (或是 齿轮或是齿轮支架)转动，马达动力输出轴13上的链轮15在变速机10内的变速装置驱动 下转动，进而实现助力骑行功能。其工作原理和使用方法以及优点与实施例1完全相同。 实施例3 :以人力骑行自行车为例加以说明。 如图1、图2所示本实施例中的变速机10既可以与马达配合使用，也可以单独使 用。当单独使用在人力骑行的自行车上驱动时，变速机10与车架固定，其链轮15可以直接 安装在连轴器17上并一同转动，进而实现助力骑行功能。其工作原理和使用方法以及优点与实施例1完全相同。 本实用新型不局限于上述具体实施方式
，只要是马达的通轴l(或中轴)带动变速 机10内的变速装置驱动链轮(或齿轮)15转动，并通过离合装置9使马达驱动与人工脚踏 骑行分离开，进而实现助力骑行功能的马达及助力变速装置均落在本实用新型专利的保护 范围之内。此外，带有变速机的马达转子轴的一端与其变速机连接件(齿轮或连轴器)可 以作成一体使用，其助力变速机10的右侧可以作成活动端盖用螺丝固定连接，或者在变速 机10各端盖和连接轴、轴承之间设置密封件都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实 用新型保护范围之内。
权利要求一种马达及助力变速装置，它包括由马达定子、转子、轴和马达外壳及变速机组成，马达定子轴、转子轴、变速机轴和动力输出轴均为空心轴，定子轴、转子轴、变速机轴和动力输出轴分别由轴承支撑且通过卡簧固定在通轴上，马达外壳端盖分别由螺丝固定在马达外壳上并成为一体，其分别由轴承支撑在通轴和动力输出轴上，轴承分别由卡簧轴向固定，马达定子通过键销固定在马达外壳上，马达转子轴的一端与变速机固定连接，变速机内带有离合器，离合器与变速机内的变速装置固定连接成一体，离合器与动力输出轴的一端连接，动力输出轴的另一端固定连接有链轮，链轮由锁紧螺母固定，动力输出轴孔内和通轴的一端装有轴承，助力传感器固定在通轴上，其信号传感元件固定在马达外壳端盖上，助力传感器由卡簧轴向固定，马达的电路控制装置安装在马达的外壳的里面或外面上由螺丝固定并成为一体，通轴与马达外壳端盖轴孔之间装有密封件，通轴的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬，其特征在于在链轮(15)和脚踏曲柄、脚蹬之间设置变速机(10)，链轮(15)由锁紧螺母(14)固定，变速机(10)与马达外壳(3)通过螺丝(4)连接固定，动力输出轴(13)与连轴器(17)连接固定，连轴器(17)与离合装置(9)适配连接并由卡簧(18)轴向定位，离合装置(9)与变速机(10)内的变速装置连接，变速机(10)内的变速装置主动件(11)由销钉(19)固定在通轴(1)上并与通轴(1)一起转动，盖板(7)通过螺丝(8)固定在变速机(10)上，变速机(10)由轴承(20)支撑在通轴(1)上。
2. 根据权利要求1所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的变速机(10)是 l-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。
3. 根据权利要求1或2所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的离合装置(9) 或用棘轮机构代替且由销钉与连轴器(17)连接成一体，连轴器(17)也可以同棘轮机构作 成一体。
4. 根据权利要求1或2所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的离合装置(9) 至少1个并与连轴器(17)连接固定，也可以与变速机(10)内的任一传动部件连接固定成一体。
5. 根据权利要求1或2所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的变速机(10) 是独立式的或同马达作成一体式的且与马达配合使用，所述的变速机(10)是独立式时也 可以单独使用。
6. 根据权利要求1所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的通轴(1)是半轴式时，并通过轴承支撑可以顺时针或逆时针转动。
7. 根据权利要求1所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的马达定子轴、转子 轴是空心轴或实心轴且通轴(1)与其同心或不同心。
8. 根据权利要求1所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的助力传感器是电 磁传感器或力矩传感器。
9. 根据权利要求1或8所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的助力传感器 是固定在马达外壳端盖(2)的里面或固定在马达外壳端盖(2)的外面，也可以固定在变速 机(10)的外壳里面或外面。
10. 根据权利要求l所述的马达及助力变速装置，其特征在于所述的马达是带有变速机的电动马达、燃油马达或气动马达或无变速机的电动马达、燃油马达或气动马达。
专利摘要本实用新型涉及一种马达及助力变速装置，马达定子轴、转子轴、变速机轴和动力输出轴均为空心轴，并分别由轴承支撑在通轴上，通轴的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬，并可以顺时针或逆时针转动，在马达的动力输出轴上固定有链轮，在链轮和脚踏曲柄、脚蹬之间设置变速机，变速机与马达外壳连接固定，动力输出轴与连轴器连接固定，离合装置与连轴器和变速机内的变速装置连接，其变速装置主动件固定在通轴上并一起转动，在马达外壳、端盖里面或外面固定有助力传感器和控制电路装置。其优点是体积小、结构简单，启动转矩大、载荷能力强，省电续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车自行车、助力车三轮车、混合动力助力车、水上助力器具和动力机械等领域。
文档编号H02K7/116GK201444603SQ20092000251
公开日2010年4月28日 申请日期2009年2月4日 优先权日2009年2月4日
发明者张宏艳 申请人:张宏