专利名称：一种电机助动自行车的新驱动形式的制作方法
技术领域：
本发明属于自行车技术领域，涉及一种电机助动自行车的新驱动形式。
背景技术：
随着社会的发展，国民生活水平的不断提高，人们追求的物质要求也随之提高。尤 其是在交通工具方面的迅速发展，使我国的交通有了很大的改善，为人们的生产生活带来 了极大的方便。近些年来，我国的电动自行车可以说是飞速发展的；只是如今市场上流行 的所谓的电动自行车在很大程度上已经偏离了国家标准，几乎失去了人力骑行的功能，已 逐渐向电动摩托车演变。如今，即使是一些尚未失去人力骑行功能的电动自行车，其骑行也 是十分费力的，只不过是保留了脚踏装置而已，早已不再是实际意义上的助力自行车了。因 此，为了还以电动助力自行车的本来面目，参考国内外相关标准，推出更加实用的轻便型电 机助力自行车，于环保，于交通管理，于人们的交通出行都是具有积极性意义的。目前，现有技术的驱动形式主要以轮毂电机驱动为主，柱式电机的中轴链条驱动 或后轴旁置链条驱动等形式大多为改装车，厂家整车生产较少，车型也越来越臃肿，几乎都 往豪华型和电摩化发展，与真正意义上的电动助力自行车偏离越来越远。通过分析发现，现 有技术中主要存在以下方面的缺陷1、无论是轮毂电机驱动形式还是中置电机驱动形式或者后置电机驱动形式的电 动助力自行车，都是电机动力输出未经中轴齿盘中转变速直接与后轮实现联动的；然而，由 于车辆骑行时经常运行于起动_加速_恒速_减速-制动等一系列反复动作状态，而恒速状 态常常是十分短暂的，所以，对电机的电气性能要求较高；尤其行驶于繁华的市区和复杂的 道路及爬坡时，仅靠控制电机转速这单一条件的变速运行是无法适应多变的动力需求的， 这样的工况极容易损坏电机而降低使用寿命和影响车辆的整体性能。2、直接驱动后轮的轮毂电机虽然减少了机械损耗，但由于其本身的重量比其它电 机重许多和永磁场磁力对铁心的作用，使车辆在人力骑行时阻力大大增大，导致骑行非常 困难，几乎完全失去了自行车的真实意义。正因如此，较早时的电动助力自行车如后置电机链驱动、中置电机链驱动等由于 设计和理念陈旧，如今也几乎不再被制造商看好而被逐渐遗弃，一味追求电摩化的轻型电 动车，也慢慢失去了电动助力自行车真实意义。其实，如今人们所追求的却并不仅仅是完 全失去骑行能力的轻型电动车；通过市场调查，仅我国每年生产自行车就高达6000万辆以 上，从这个单项数字就可以说明当今的人们是如何保持对自行车的热爱程度，而且每年有 增无减。尤其是国外发达国家的人们，通过理念的回归，其喜爱自行车的程度日益加深。相 信在不久的时间内，占世界人口 1/6的中国人同样会对这一既环保又能从中得到锻炼的轻 便型交通工具有更新的认识。所以，正视电动自行车的实质性意义，通过技术和理念的更 新，发展更实用更能体现出现代气息的新型电动助力自行车将成为人们追逐的新时尚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机助动自行车的新驱动形式，对现有技术所存在之缺 陷作出有针对性地改进和优化，从而有利于促进电动自行车的发展和进步，满足日益提高的环 保要求和生活需求，以实现电动自行车的真实意义。为实现上述目的，本发明的解决方案是一种电机助动自行车的新驱动形式，主要由自行车本体和助力电机及蓄电池等组 成；助动电机安装在自行车中轴组合链齿盘的前下方，电机动力通过套筒滚子轮与中轴组 合链齿盘大链轮啮合联动，所述的套筒滚子轮由梅花状圆齿钢片和套筒滚子、销轴及轴芯 板组成，梅花状圆齿钢片的圆齿与自行车链条滚子相同间距等分分布，轴芯板置于两片梅 花状圆齿钢片之间的中心位置用铆钉固定，其间距与链条内链节内宽相同，套筒滚子用销 轴定位于两片梅花状圆齿钢片的圆齿之间，从而形成一个与链齿轮相匹配的径向啮合滚动 传动的套筒滚子轮；中轴组合链齿盘上的后传动链轮与后轴链齿盘之间通过链条实现传 动；在中轴链轮齿盘与脚踏中轴曲柄的中轴之间安装有单向联动的棘轮机构，使之在与后 轴飞轮棘轮机构的同时作用下使车辆滑行时或电机驱动时不会拖动脚踏中轴曲柄运转。为 了使助力电机不工作时减少磨损以及避免电机给人力骑行时增加阻力，电机动力输出机构 与中轴组合链齿盘之间设有能够使套筒滚子轮与中轴组合链齿盘大链轮啮合和分离的两 个档位转换装置，通过拨档装置使其实现离合转换。电机通过蓄电池供电和控制器控制而 驱动车辆行驶。采用上述新形式的传动方案后，与现有技术相比具有以下进步性特点1、在不改变自行车的本来性能的情况下便可轻松实现助动电机功能，十分有利于 安装和维修，而且整车可以做到最轻便，从而大大节省能耗和提高行驶续程，充分体现出真 正意义上的助动自行车的本质。2、在电机与中轴链轮齿盘之间通过套筒滚子轮的离合档位装置可实现离合转换， 在车辆无需助力骑行时，套筒滚子轮可完全脱离齿盘，这样，能使电机传动系统减少磨损和 阻力，此时，中轴组合链齿盘大链轮又恢复为人力时的后传动大链轮。3、需要电动助力骑行时，可通过拨档器使套筒滚子轮从分离档位转换至啮合档， 此时，还可利用自行车本身的变速装置实现多档位变速行驶；尤其是在爬坡时，变换至低速 档位，利用电机加人力可以提高好几倍的爬坡能力，这样，无论多陡的坡和多复杂的路都能 够适应，从而进一步提高了自行车的越野性能。4、在中轴棘轮机构的作用下，电机助动骑行时，不仅电机的传动不会拖动脚踏中 轴曲柄，而且可以根据个人对速度的不同要求，相反地通过人力控制来为电机助力，从而实 现人机动力自由结合和互补。5、利用套筒滚子轮和中轴组合链齿盘大链轮之间的转速比差作为一级减速来减 少电机的减速级数，从而减少电机体积和重量。6、其简便和合理的设计使自行车更具实用性，为自行车爱好者的出游旅行提供了 更大的方便，从而进一步提高人们出行的信心和促进人们的健康锻炼。7、能够减轻城市的交通管理和改善机动车的交通负荷，为人们的生活和工作提供 了更大的方便。
图1是本发明的助动电机安装位置示意图；图2是本发明在套筒滚子轮与中轴组合链齿盘大链轮啮合联动时的位置示意图；图3是本发明在套筒滚子轮与中轴组合链齿盘大链轮脱档分离时的位置示意图；图4是本发明的套筒滚子轮结构示意图。图中序号说明1——-助动电机；
2——-套筒滚子轮；
2-1-——梅花状圆齿钢片；
2-2-——套筒滚子；
2-3-——轴销；
2-4-——轴芯板；
3——-中轴组合链齿盘大链轮
4——-后传动链轮；
5——-脚踏中轴曲柄；
6——棘轮机构；
7——-链条；
8——-后轴链齿盘；
9——-电池；
lO-一自行车本体；
ll—一电机输出轮档位座；
12—一拉档器；
13—一脱档拉绳。
具体实施例方式请参阅图1，助动电机1安装在自行车本体10中轴组合链齿盘大链轮3的前下方， 电机动力通过套筒滚子轮2与中轴组合链齿盘大链轮3啮合联动，然后，再由中轴组合链齿 盘的后传动链轮4与后轴链齿盘8通过链条7实现传动；在中轴链轮齿盘与脚踏中轴曲柄5 的中轴之间安装有单向联动的棘轮机构6，使之在与后轴飞轮棘轮机构的同时作用下使车 辆滑行时或电机驱动时不会拖动脚踏中轴曲柄5运转。请参阅图2和图3，为了使助动电机1不工作时减少磨损以及避免电机给人力骑行 时增加阻力，电机动力输出机构与中轴组合链齿盘之间设有能够使套筒滚子轮2与中轴组合 链齿盘大链轮3啮合和分离的两个档位转换装置，并且通过拨档装置中的档位座11、拉档盘 12、脱档拉绳13的作用下可使套筒滚子轮2与中轴组合链齿盘大链轮3之间实现离合转换。请参阅图4，套筒滚子轮2由两片梅花状圆齿钢片2-1和套筒滚子2-2、轴销2_3 及轴芯板2-4组成，轴芯板2-4置于两片梅花状圆齿钢片2-1之间的中心位置用铆钉固定， 套筒滚子2-2用轴销2-3定位于两片圆钢片的圆齿之间，从而形成一个与链齿轮相匹配的 径向啮合滚动传动的套筒滚子轮。
权利要求
一种电机助动自行车的新驱动形式，主要由自行车本体和助动电机及其控制系统以及蓄电池等组成，人力脚踏中轴曲柄及其链齿盘与后轴链齿盘之间采用链条传动，后轴链齿盘与后车轮之间在飞轮的棘轮机构作用下实现定向联动，电机通过蓄电池供电和控制器控制而驱动车辆行驶，其特征在于助动电机(1)安装在中轴组合链齿盘的一侧，助动电机(1)的动力通过电机动力传动机构的套筒滚子轮(2)直接与中轴组合链齿盘大链轮(3)啮合联动，中轴组合链齿盘的后传动链轮(4)与后轴链齿盘(8)之间通过链条(7)实现联动，中轴组合链齿盘与脚踏中轴曲柄(5)的中轴之间设置有单向联动的棘轮机构(6)，在电机驱动时，通过棘轮机构的作用不会拖动中轴曲柄运转。
2.根据权利要求1所述的一种电机助动自行车的新驱动形式，其特征在于所述的套 筒滚子轮(2)由梅花状圆齿钢片(2-1)和套筒滚子(2-2)、销轴(2-3)及轴芯板(2-4)组 成，梅花状圆齿钢片(2-1)的圆齿与自行车链条滚子相同间距等分分布，轴芯板(2-4)置于 两片梅花状圆齿钢片(2-1)之间的中心位置用铆钉固定，其间距与链条内链节内宽相同， 套筒滚子(2-2)用销轴(2-3)定位于两片梅花状圆齿钢片(2-1)的圆齿之间，从而形成一 个与链齿轮相匹配的径向啮合滚动传动的套筒滚子轮。
3.根据权利要求1所述的一种电机助动自行车的新驱动形式，其特征在于电机动力 输出机构的套筒滚子轮(2)与中轴组合链齿盘的大链轮(3)之间设有能够使其实现啮合和 分离的挡位转换装置(11、12、13)。
全文摘要
一种电机助动自行车的新驱动形式，主要由自行车本体和助动电机及其控制系统以及蓄电池等组成，助动电机安装在自行车中轴组合链齿盘的一侧，电机动力通过电机输出轮与中轴组合链齿盘上以之相匹配的大链轮啮合联动，从而驱动车辆行驶。在电机驱动时，通过利用自行车本身条件实现的可变速设计使电动自行车更具爬坡能力，为自行车爱好者的出游旅行以及人们的生活提供了更大的方便。
文档编号B62M9/06GK101850825SQ20091003826
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者谢庆生 申请人:谢庆生