专利名称：电动车用简易机械传动合成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有电动助推装置的人力车辆，特别适用于电动自行车(包括三轮车)上使用的简易机械传动合成装置。
自行车是我国人民的一种主要交通工具，新旧车辆的拥有量数以亿计，随着生活水平的提高，人们对人力驱动车辆的机动化要求日益迫切。目前最简易的电动助推装置为直接与车辆轮胎摩擦传动，但其受车圈偏摆、轮胎气压及道路条件等的直接影响，何况车胎又极易磨损。
本实用新型的目的，在于提供一种结构简单，又能排除车圈偏摆、轮胎压力及泥水道路等对传动的直接影响，並能实现电动与脚踏的速度叠加或驱动力合成，连同电机及电瓶直接安装在各种新、旧自行车上成为一种新型电动自行车的简易机械传动合成装置。
本实用新型设计的电动车用简易机构传动合成装置，是在轮轴上装有合成机构，该机构一端之零件与花鼓筒相固连，另一端之零件与侧旁的降速传动机构中电驱动输出端零件相固连，降速传动机构的电驱动输入端零件与电机轴相固连。
本实用新型的设计介于车轮摩擦传动及车轴直接驱动的方式之间，扬长避短，因不接触轮胎、钢圈，既无上述干扰，又不损坏胎圈，且维修方便。
本实用新型的又一优点是用简单的机构，既可实现电动、脚踏或电动与脚踏同时驱动的三种行驶方式，驱动力自然合成，互不干扰，又可实现驱动速度合成，使电动与脚踏的速度实现叠加，达到省电省力快速行驶的目的。
本实用新型的另一优点是结构简单可靠，重量轻，制造精度低，便于实施，又可直接安装在各种型号的新车或旧车上使用。
为了更易理解本实用新型，参照附图描述如下
图1为驱动力合成式机械传动合成机构示意图。
图2为驱动速度合成(叠加)式机械传动合成机构示意图。
图3为倒推行机构示意图。
图4为压紧机构示意图。
实施方案一参见
图1。本实用新型在前轴9上装的合成机构1为棘轮机构(也可以为超越离合器)，该机构中具有内棘齿的外圈4与花鼓筒15相固连，至少一个棘爪3活动套在小轴2上，该小轴固定在传递圈7的孔中，棘爪簧6绕在小轴2上，该棘爪簧的一头挡在棘爪3上，另一头挡在传递圈7上，传递圈7上开有至少一个安装棘爪3的槽，外圈4的端面可以开有至少一条装拆用槽。合成机构1侧旁的降速传动机构13为锥齿轮机构，该机构中的大锥齿轮5与合成机构1中的传递圈7相固连，小锥齿轮10固定于电机轴11的端部並与大锥齿轮5相啮合。
脚踏时外圈4随着由后轮推动的花鼓筒15转动，而棘爪3受棘爪簧6推动，使棘爪3在外圈4的齿顶面上打滑，其他机件静止不动，不相干扰。电动开始而脚踏停止时，小锥齿轮10带动大锥齿轮5转动，与大锥齿轮5相固连的传递圈7在轴承8或钢珠8上滚动，因此小轴2与棘爪3也与大锥齿轮5同向转动，棘爪3即插入棘齿槽中，迫使与外圈4相固连的花鼓筒15及车轮一起转动，达到电动驱动力与脚踏虽已停止但尚存在的惯性力合成后驱动车辆前进。若脚踏与电动同时驱动，则同样通过合成机构1将电驱动力与脚踏驱动力合成，驱动车辆行驶，两者自然配合，互不干扰。
图1结构也可安装在后轴22上，这时原自行车后轮上的飞轮在花鼓筒上的安装位置不变。当电力驱动时经锥齿轮10、5传递圈7及棘爪3推动外圈4及花鼓筒15转动而驱动自行车前进，而链条不动。仅脚踏时，花鼓筒15及外圈4转动，棘爪3在外圈4的齿顶面上打滑，其他传动件不动。
实施方案二参见图2、图3。本实用新型在后轴22上装的合成机构26为行星齿轮机构与棘轮机构相组成的机构，该机构中的内齿轮25与花鼓筒24相固连，小齿轮27分别与其两侧的棘轮机构23的外圈及降速传动机构29中的大锥齿轮28相固连，行星齿轮17分别与内齿轮25及小齿轮27相啮合，棘轮机构23、19的内圈固定在后轴22上，在该内圈上开有槽，在孔中装有小轴，在小轴上装有至少一个棘爪及棘爪簧，行星齿轮17空套在转臂18上，该转臂与棘轮机构19的外圈相固连，该外圈与飞轮21的内圈相固连，该飞轮装在后轴22上。降速传动机构29为锥齿轮机构，该机构中的小锥齿轮16固定于电机轴11的端部並与大锥齿轮28相啮合。
在后轴22上可以装有倒推行机构30，该机构中的拨块31装在后轴22的长槽中，挡圈32装在后轴22上，在拨块31与挡圈32之间装有复位弹簧33，该弹簧的二端分别与拨块31及挡圈32相连，后轴22孔中的钢绳34的一端与拨块31相固连，另一端与控制器35相固连，该控制器装在鞍座下方或把手上，也可装在水平管周围。
脚踏起动或骑行时，链轮20、飞轮21均按箭头A方向转动，使棘轮机构19的外圈、转臂18也绕A向转动，由于这时小齿轮27受棘轮机构23的棘爪所挡，因而该棘轮机构的外圈及与之相固连的小齿轮27均不转动，所以转臂18的旋转将功率传给内齿轮25使花鼓筒24按C方向转动，即动力输出，车轮前进。当开动电力开关而脚踏停止时，电动力经锥齿轮16、28和小齿轮27並经行星齿轮17传动内齿轮25，动力从花鼓筒24上输出，这时由于棘轮机构19的内圈固定在后轴22上，因而电力传动不会使飞轮21及链轮20转动，行星齿轮仅作自转不作公转。当脚踏与电力同时输入时，分别经行星齿轮17及小齿轮27传动内齿轮25从花鼓筒24输出，这时行星齿轮17既作自转又作公转，实现电动速度与脚踏速度的叠加。如当电驱动每小时15公里速度行驶的同时，再辅以缓慢的脚踏速度7公里，则两种速度叠加后实际车速可达到22公里。不但可机动灵活地控制车速又达到省电省力目的。
当需要使车子倒推行时，可拨动倒推行机构30中的控制器35，则钢绳34拉紧，拨块31便向棘轮机构23的棘爪移近，直至将棘爪抬起使之与外圈上的棘齿槽相脱离，就可实现车子倒推行。继续向前行驶时，可拨动控制器35使之复位，钢绳34便放松，拨块31受复位弹簧33的作用亦复位。
上述两个实施方案中的锥齿轮5、10及锥齿轮16、28用金属或工程塑料制造，或者大锥齿轮5、28用工程塑料小锥齿轮10、16用金属制造。在该大锥齿轮的轴孔的里面可以有一至二个轴承8或一至二圈钢珠8。降速传动机构13、29各有一封闭形保护外壳14。电机12安装在车轮侧旁，固定在前叉或后斜支管上，也可以固定在后横支管上。
实施方案三
参见图4。上述两个实施方案的降速传动机构13、29中的锥齿轮5、10或16、28也可用锥形摩擦轮5′、10′或16′、28′来代替。这时锥形摩擦轮5′与10′或16′、28′之间需用压紧机构36中螺钉37来调节压紧力大小。所以本方案除将
图1、图2中的锥齿轮机构用锥形摩擦轮机构来代替並增加压紧机构外，其余的结构及连接关系均不变。
按照上述三个实施方案，在一辆具有电力装置的自行车上可以在前轴9或后轴22上安装一套
图1所示的装置或者在后轴22上安装一套图2所示装置；也可以在前轴9上安装一套
图1所示装置，同时又在后轴22上安装一套图2所示装置，爬坡时用
图1装置使驱动力合成后输出，加大力矩，而在平路上行驶则用图2装置，使速度叠加后输出，提高行驶速度。
权利要求1.一种涉及具有电动助推装置的人力车辆，特别适用于电动自行车(包括三轮车)上使用的简易机械传动合成装置，其特征在于轮轴(9、22)上装有合成机构(1、26)，该机构一端之零件(4、25)与花鼓筒(15、24)相固连，另一端之零件(7、27)与侧旁的降速传动机构(13、29)中电驱动输出端零件(5或5′、28或28′)相固连，降速传动机构(13、29)的电驱动输入端零件(10或10′、16或16′)与电机轴(11)相固连。
2.根据权利要求1所述的简易机械传动合成装置，其特征在于合成机构(1、26)为棘轮机构(也可以是超越离合器)或行星齿轮机构与棘轮机构相组成的机构。
3.根据权利要求1所述的简易机械传动合成装置，其特征在于降速传动机构(13、29)为锥齿轮机构或锥形摩擦轮机构。
4.根据权利要求1或2所述的简易机械传动合成装置，其特征在于前轴(9)或后轴(22)上装有合成机构(1)，该机构中具有内棘齿的外圈(4)与花鼓筒(15)相固连，至少一个棘爪(3)活动套在小轴(2)上，该小轴固定在传递圈(7)的孔中，棘爪簧(6)绕在小轴(2)上，该棘爪簧的一头挡在棘爪(3)上，另一头挡在传递圈(7)上，该传递圈与降速传动机构(13)中的大轮(5或5′)相固连。
5.根据权利要求1或2所述的简易机械传动合成装置，其特征在于后轴(22)上装有合成机构(26)，该机构中的内齿轮(25)与花鼓筒(24)相固连，小齿轮(27)分别与其两侧的棘轮机构(23)的外圈及降速传动机构(29)中的大轮(28或28′)相固连，行星齿轮(17)分别与内齿轮(25)及小齿轮(27)相啮合，棘轮机构(23、19)的内圈固定在后轴(22)上，该内圈上开有槽，在其孔中装有小轴，在小轴上装有至少一个棘爪及棘爪簧，行星齿轮(17)空套在转臂(18)上，该转臂与棘轮机构(19)的外圈相固连，该外圈与飞轮(21)的内圈相固连，飞轮(21)装在后轴(22)上。
6.根据权利要求1或3所述的简易机械传动合成装置，其特征在于前轴(9)或后轴(22)上装有降速传动机构(13、29)，该机构中的大锥齿轮(5、28)与合成机构(1、26)中的传递圈(7)或小齿轮(27)相固连，小锥齿轮(10、16)固定于电机轴(11)的端部並与大锥齿轮(5、28)相啮合。
7.根据权利要求1或3所述的简易机械传动合成装置，其特征在于前轴(9)或后轴(22)上装有降速传动机构(13、29)，该机构中锥形大摩擦轮(5′、28′)与合成机构(1、26)中的传递圈(7)或小齿轮(27)相固连，锥形小摩擦轮(10′、16′)固定于电机轴(11)的端部並与锥形大摩擦轮(5′、28′)相压紧接触。
8.根据权利要求3或6或7所述的简易机械传动合成装置，其特征在于降速传动机构(13、29)中的大锥齿轮(5、28)或大摩擦轮(5′、28′)轴孔的里面可以有一至二个轴承(8)或一至二圈钢珠(8)。
9.根据权利要求3或7所述的简易机械传动合成装置，其特征在于压紧机构(36)中有一调整锥形摩擦轮之间压紧力大小的螺钉(37)。
10.根据权利要求1或5所述的简易机械传动合成装置，其特征在于后轴(22)上可以装有倒推行机构(30)，该机构中的拨块(31)装在后轴(22)的长槽中，挡圈(32)装在后轴(22)上，在拨块(31)与挡圈(32)之间装有复位弹簧(33)，该弹簧的二端分别与拨块(31)及挡圈(32)相连，后轴(22)孔中的钢绳(34)的一端与拨块(31)相固连，另一端与控制器(35)相固连，该控制器装在鞍座下方或把手上，也可装在水平管周围。
专利摘要用于与电机及电瓶一起直接安装在新或旧自行车上成为电动车的简易机械传动合成装置。该装置介于车轮摩擦传动及车轴直接驱动的方式之间，扬长避短，排除了车圈偏摆、轮胎气压及泥水等对传动的影响，又无损于轮胎、车圈，结构简单可靠，采用摩擦或齿轮传动，不但可实现电动、脚踏或电与脚踏同时驱动等三种行驶方式，又可实现速度叠加，如每小时电驱动为15公里，同时再辅以缓慢的脚踏7公里，则实际车速可达到22公里，省电省力。
文档编号B60L11/00GK2038456SQ8821453
公开日1989年5月31日 申请日期1988年9月30日 优先权日1988年9月30日
发明者谢鑫泉, 谢竹铭 申请人:谢鑫泉, 谢竹铭