電動自行車用中置式驅動系統的製作方法

2023-09-16 12:25:55

專利名稱：電動自行車用中置式驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動自行車用中置式驅動系統。
背景技術：
電動自行車是指以蓄電池作為輔助能源，在普通自行車的基礎上，安裝了電機、控制器、蓄電池、轉把閘把等操縱部件和顯示儀表系統的機電一體化的個人交通工具。現有的電動自行車的驅動系統大多是將電機置於後輪的軸心位置，由電機直接驅動後輪轉動，此種方式結構複雜，安裝困難，維護不便，且其人力和電機驅動之間的動力切換不夠智能，造成騎行費力的問題。

發明內容
本發明的目的在於針對上述問題，提供一種電動自行車用中置式驅動系統，以解決現有電動自行車的驅動系統存在結構複雜、安裝困難、維護不便的問題，以及人力和電機驅動之間的動力切換不夠智能，造成騎行費力的問題。本發明的目的是通過以下技術方案來實現:一種電動自行車用中置式驅動系統，所述驅動系統由電機、傳動換向機構及中軸構成，所述中軸轉動設置於中軸殼內，且其兩端與腳踏板傳動連接，所述中軸殼安裝於電動自行車的五通管上，所述中軸上設置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器與控制器電連接，所述控制器與電機電連接，所述傳動換向機構包括由內圈、中圈構成的第一離合器及由外圈、中圈構成的第二離合器，所述第一離合器及第二離合器的止動方向相反，所述內圈固定於中軸上，所述中圈上固定設置有主動鏈輪，所述主動鏈輪與電動自行車上後輪軸的從動鏈輪傳動連接，所述外圈與電機傳動連接。進一步的，所述扭矩傳感器包括固定設置在中軸上的固定套及滑動連接在中軸上的滑套，所述滑套上設置有磁環，且滑套的外側設置有與控制器電連接的位移傳感器，滑套與中軸之間設置有環形壓簧，且滑套與固定套緊貼，所述固定套靠近滑套的一端設置有第一斜面，所述第一斜面與設置在滑套上的第二斜面相配合。進一步的，所述控制器內置於電機內，與電機為一體結構。進一步的，所述外圈的外側設置有齒，所述電機的輸出軸上固定連接有與外圈上的齒相嚙合的齒輪。進一步的，所述電機為無刷直流電機，提交小，重量輕且轉矩大。進一步的，所述驅動系統整體呈Π型，結構穩定、可靠，便於安裝、維護，其可以最大限度的利用傳統自行車的結構配套部件和生產體系，降低了成本，且此種結構適合各種自行車DIY改裝成助力電動車。本發明的有益效果為，所述電動自行車用中置式驅動系統傳動效率高，且其安裝簡單，維護方便，此外，其通過增設控制器、扭矩傳感器調節電機輸出，從而實現人力和電機驅動之間的動力切換，使得騎行更為方便、省力，結構簡單、易於實現。


圖1為本發明電動自行車用中置式驅動系統的結構示意圖。圖中:1、中軸；2、環形壓黃；3、中軸殼；4、位移傳感器；5、滑套；6、固定套；7、中圈；8、內圈；9、外圈；10、王動鏈輪；11、控制器；12、電機；13、五通管；14、磁環。
具體實施例方式下面結合附圖並通過具體實施方式
來進一步說明本發明的技術方案。請參照圖1所示，圖1為本發明電動自行車用中置式驅動系統的結構示意圖；於本實施例中，一種電動自行車用中置式驅動系統，所述驅動系統整體呈π型，其由電機12、傳動換向機構及中軸I構成，所述電機12為無刷直流電機，且其吊裝鎖定在電動自行車三腳架的前斜梁下，所述中軸I轉動設置於中軸殼3內，且其兩端與腳踏板傳動連接，所述中軸殼3安裝於電動自行車的五通管上，所述中軸I上設置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器包括固定設置在中軸I上的固定套6及滑動連接在中軸I上的滑套5，所述滑套5上設置有磁環14，且滑套5的外側設置有與控制器11電連接的位移傳感器4，所述控制器11內置於電機12內，其與電機12為一體結構，且控制器11與電機12電連接，滑套5與中軸I之間設置有環形壓簧2，且滑套5與固定套6緊貼，所述固定套6靠近滑套5的一端設置有第一斜面，所述第一斜面與設置在滑套5上的第二斜面相配合，所述傳動換向機構包括由內圈8、中圈7構成的第一離合器及由外圈9、中圈7構成的第二離合器，所述第一離合器及第二離合器的止動方向相反，所述內圈8固定於中軸I上,所述中圈7上固定設置有主動鏈輪10,所述主動鏈輪10與電動自行車上後輪軸的從動鏈輪傳動連接，所述外圈9的外側設置有齒，所述電機12的輸出軸上固定連接有與外圈9上的齒相嚙合的齒輪。當人力驅動時，使用者通過蹬腳踏板即可帶動中軸I轉動，使得中軸I上的內圈8轉動，從而帶動與內圈8相配合的中圈7轉動，中圈7上固定設置有主動鏈輪10，中圈7轉動帶動主動鏈輪10轉動，並通過鏈條傳動，帶動安裝在後輪軸上的從動鏈輪轉動，從而實現人力驅動電動自行車前行。當電機12驅動時，電機12的輸出軸上的齒輪帶動外圈9轉動，從而帶動與外圈9相配合的中圈7轉動，中圈7上固定設置有主動鏈輪10，中圈7轉動帶動主動鏈輪10轉動，並通過鏈條傳動，帶動安裝在後輪軸上的從動鏈輪轉動，從而實現電機13驅動電動自行車前行。當人力驅動和電機12驅動同步進行時，正常狀態下，電機12平穩驅動，配合人力驅動，電動自行車正常前行，在上坡遇到阻力時，滑套5與固定套6之間的配合面相互擠壓，擠壓後滑套5產生軸向位移，利用滑套5上的磁環14，將位移量無接觸的傳送到位移傳感器4後，位移傳感器4將位置變化量轉換成電信號傳送給控制器11，從而實現力矩的傳感，控制器11調節電機12的輸出，增大輸出功率，使得騎行更為方便。本發明具有以下特點:首先，本發明結構簡單、安裝和維護方便，採用該Π型結構的中置式驅動系統生產的電動自行車，整車完全符合國家的標準和法規要求，可以最大限度的利用傳統自行車的結構配套部件和生產體系；其次，由於其採用傳動換向機構，傳輸效率非常高，人力騎行非常省力，與自行車沒有區別，且其通過增設扭矩傳感器可以智能的調節電機的輸出功率，電能的利用率也非常高，整車的續行裡程有了極大的延長；此外，本發明的優勢是可以利用成熟的自行車後變速系統，在不增加電機功率和消耗電能的基礎上，爬坡性能和複雜道路的適應性也有很大的提高。以上實施例只是闡述了本發明的基本原理和特性，本發明不受上述實施例限制，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述驅動系統由電機、傳動換向機構及中軸構成，所述中軸轉動設置於中軸殼內，且其兩端與腳踏板傳動連接，所述中軸殼安裝於電動自行車的五通管上，所述中軸上設置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器與控制器電連接，所述控制器與電機電連接，所述傳動換向機構包括由內圈、中圈構成的第一離合器及由外圈、中圈構成的第二離合器，所述第一離合器及第二離合器的止動方向相反，所述內圈固定於中軸上，所述中圈上固定設置有主動鏈輪，所述主動鏈輪與電動自行車上後輪軸的從動鏈輪傳動連接，所述外圈與電機傳動連接。
2.根據權利要求1所述的電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述扭矩傳感器包括固定設置在中軸上的固定套及滑動連接在中軸上的滑套，所述滑套上設置有磁環，且滑套的外側設置有與控制器電連接的位移傳感器，滑套與中軸之間設置有環形壓簧，且滑套與固定套緊貼，所述固定套靠近滑套的一端設置有第一斜面，所述第一斜面與設置在滑套上的第二斜面相配合。
3.根據權利要求1所述的電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述控制器內置於電機內，與電機為一體結構。
4.根據權利要求1所述的電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述外圈的外側設置有齒，所述電機的輸出軸上固定連接有與外圈上的齒相嚙合的齒輪。
5.根據權利要求1或3或4所述的電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述電機為無刷直流電機。
6.根據權利要求1所述的電動自行車用中置式驅動系統，其特徵在於:所述驅動系統整體為Π型結構。
全文摘要
本發明公開一種電動自行車用中置式驅動系統，驅動系統由電機、傳動換向機構及中軸構成，中軸轉動設置於中軸殼內，其兩端與腳踏板傳動連接，中軸殼安裝於電動自行車的五通管上，中軸上設置有扭矩傳感器，扭矩傳感器與控制器電連接，控制器與電機電連接，傳動換向機構包括由內圈、中圈構成的第一離合器及由外圈、中圈構成的第二離合器，第一離合器及第二離合器的止動方向相反，內圈固定於中軸上，中圈上固定有主動鏈輪，主動鏈輪與電動自行車上後輪軸的從動鏈輪傳動連接，外圈與電機傳動連接。本發明傳動效率高，安裝簡單，維護方便，其通過增設控制器、扭矩傳感器調節電機輸出，實現人力和電機驅動之間的動力切換，使得騎行省力、方便。
文檔編號B62M6/40GK103192934SQ20131012437
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優先權日2013年4月10日
發明者殷永煌, 葛明吉 申請人:無錫賽可電氣有限公司, 殷永煌