CN117545683A - 动力辅助驱动组件 - Google Patents

Abstract

动力辅助驱动组件(100)，包括链轮组件(10，20)、通过第一向单向斜坡离合器(71,72)与链轮组件(10)驱动连接的传动主轴(5)、支撑传动主轴(5)并定义传动主轴轴线的主壳体(1)，其包括支撑传动主轴的部分(2)和安装电机的部分(3)、安装在安装电机的部分(3)上并与链轮组件(10,20)驱动连接的电机(50)，电机(50)具有偏离传动主轴轴线的传动轴、用于驱动连接电机(50)和链轮组件(10)的齿轮机构(30)。齿轮机构(30)包括第二向单向斜坡离合器(65)和与链轮组件(10，20)同轴安装的驱动齿轮(31)。电机(50)包括被转子环绕的定子，转子上提供有一个小齿轮(32)，其与齿轮机构(30)驱动连接以驱动驱动齿轮(31)和链轮组件(10,20)，齿轮机构(30)还包括设置在电机转子和驱动齿轮(31)之间的减速齿轮组。

Description

动力辅助驱动组件

技术领域

本发明涉及一种动力辅助驱动组件，特别是但不限于用于手动驱动装置。本发明还特别(但不限于)涉及一种可安装在自行车等自行车上的动力辅助驱动组件。

背景技术

众所周知，一些可手动推进的脚踏自行车(如自行车)配有电力驱动装置，以协助骑行者推进自行车，特别是在上坡时，尽管该驱动装置通常可用于在任何其他地形上为自行车提供动力。

在动力辅助自行车中使用轮内电机或轮毂电机也是众所周知的，这样就可以省去齿轮机构，从而使驱动装置的制造变得简单。对于这种已知的使用轮内电机的助力自行车，只需用轮内电机替换一个车轮的轮毂即可制造，而踏板则通过链轮和链条以一般传统的机械布置方式驱动后轮。在这种布置中，无需通过自行车链条传递电机驱动力。因此，踏板驱动力和电机驱动力可以分开传递。

已知的轮内或轮毂电机布置的一个主要缺点是只能提供有限的扭矩输出。轮毂电机动力辅助驱动装置不能利用换档或为动力辅助驱动装置产生的输出提供任何齿轮比的可变性。轮毂电机装置的另一个缺点是只能提供非常有限的扭矩输出，因此这种装置只能在平坦的道路上推动自行车。轮毂电机装置还缺乏扭矩感应装置，因此不适合用作动力辅助驱动装置。

它还会造成生产和装配复杂化以及部件更换问题。例如，当轮内电机发生故障或需要维护时，往往需要拆下车轮，从而使自行车瘫痪。此外，如果电机发生故障或需要维护，容纳轮内电机的车轮可能无法再转动，这样甚至无法通过手动踩踏来推动自行车。最重要的是，轮毂电机装置的设计并不能真正适用于已安装多速齿轮装置的现有自行车车架。如果要在传统的多速自行车上加装轮毂电机，就必须从自行车上拆下许多部件，即后轮、后链轮和变速器，从而使自行车失去变速能力。

上述只是传统动力辅助驱动装置遇到的一些常见技术问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于安装在自行车底部托架外壳上的动力辅助传动组件，该组件包括：

链轮组件；

通过第一单向楔块离合器与链轮组件可驱动地连接的驱动主轴；

可旋转地支撑驱动主轴并确定主轴轴线的主壳体，主壳体包括主轴支撑部分和电机安装部分；

安装在电机安装部分上并与链轮组件可驱动连接的电机，电机的驱动轴线与主轴轴线相偏移；

可驱动地连接电机和链轮组件的齿轮机构，包括第二单向楔块离合器和与链轮组件同轴安装的驱动齿轮，驱动齿轮适于与链轮组件可拆卸地耦合；以及

用于安装到自行车上的安装装置；

其中，电机包括一个被转子包围的定子，转子上有一个小齿轮，该小齿轮与齿轮机构可驱动地连接，用于驱动驱动齿轮和链轮组件，齿轮机构还包括一个减速齿轮组，该减速齿轮组布置在电机转子和驱动齿轮之间。

在一个实施例中，链轮组件包括适于接合链条的可拆卸链环。

在一个实施例中，减速齿轮组包括提供至少1:20的减速比的双级减速齿轮。

在一个实施例中，第二单向楔块离合器设置在电机和驱动齿轮之间的齿轮机构内，第二单向楔块离合器允许链轮组件相对于电机的转子空转，链轮组件仅沿一个方向旋转。

在一个实施例中，第二楔块离合器装配在齿轮机构中的副齿轮组件内。

在一个实施例中，第二单向楔块离合器装配在将马达的小齿轮连接到驱动齿轮的副齿轮组件内。

在一个实施例中，第二单向楔块离合器套在副轴齿轮组件内的第一副轴齿轮和副轴齿轮轴之间。

在一个实施例中，动力辅助驱动组件还包括设置在驱动轴和驱动齿轮之间的扭矩感测组件。

在一个实施例中，第一单向楔块离合器设置在扭矩感测组件和驱动齿轮之间，第一单向楔块离合器允许驱动轴相对于链轮组件仅沿一个方向空转。

在一个实施例中，驱动轴适于经由花键连接与扭矩感测组件接合。

在一个实施例中，电机的转子为圆筒形，转子包括内周壁，内周壁上周向设置有多个永磁体。

在一个实施例中，电机的转子的直径在40mm至55mm的范围内。

在一个实施例中，电机的定子是包括金属绕组的定子叠片。

在一个实施例中，电机是永磁同步电机。

在一个实施例中，电机是无刷直流外转电机。

在一个实施例中，安装装置包括连接至心轴支撑部分并可从驱动侧插入底座托架的第一安装部分，以及可从非驱动侧插入底部支架的第二安装部分。第一和第二安装部分之间的接合适于在中轴壳的两侧上施加压力，以将驱动组件相对于中轴壳固定。

在一个实施例中，第一安装部和第二安装部之间的接合是螺纹接合。

在一个实施例中，链轮组件通过花键连接可拆卸地联接至驱动齿轮。

在一个实施例中，链轮组件包括适于维持链轮组件与驱动齿轮之间的花键连接的锁定构件。

在一个实施例中，锁定构件是锁板，该锁板适于可拆卸地联接到驱动齿轮以沿由心轴限定的心轴轴线作用于链轮组件。

附图说明

现在将仅以示例的方式参照附图对本发明进行更具体的描述，在附图中：

图1显示了根据本发明的动力辅助驱动组件的透视图；

图2显示根据本发明的动力辅助驱动组件的另一个透视图；

图3是显示动力辅助驱动组件的主壳体的视图；

图4是显示动力辅助驱动组件主壳体的另一个视图；

图5是显示链轮组件从图1和图2所示的动力辅助驱动组件分离的视图；

图6a是根据本发明的一个实施例的链轮组件的剖视图；

图6b是根据本发明另一实施例的链轮组件的剖视图；

图7是显示动力辅助驱动组件的齿轮机构的视图；

图8是显示链轮组件与驱动齿轮耦合的剖视图；

图9是显示驱动主轴、扭矩感应组件和安装在驱动齿轮内的楔块离合器与主壳体耦合的视图；

图10是显示扭矩感应组件的视图；

图11是显示副齿轮内第一楔块离合器的剖视图；

图12是显示驱动齿轮内第二楔块离合器的剖视图；

图13是显示动力辅助驱动组件的安装布置的耦合的剖视图；

图14是显示动力辅助驱动组件内部结构的剖视图；以及

图15是图14截面图中突出显示区域的放大图。

本图仅供参考，不一定按比例绘制。

具体实施方式

以下将参照附图清楚、完整地描述本发明实施例中的技术方案。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分而非全部实施例。基于本发明的实施例并由本领域普通技术人员在不投入创造性努力的情况下获得的所有其他实施例均应属于本发明的范围。

在下文中，本发明的描述和权利要求书中使用了一些术语，其定义应根据本领域技术人员所理解的最宽泛的含义。特别是，"脚踏车"一般是指由骑行者踩踏而驱动的手动车辆，即自行车。"底座托架"主要是指自行车车架上主轴穿过并支撑底托或底托轴承的部分。"驱动侧"主要是指自行车安装传动系统(即链环、链轮等)的一侧，而"非驱动侧"是指与驱动侧相对的一侧。"链线"一般指自行车车架中心线与链环平均中心线之间的距离，也可以指自行车前后链轮之间链条的直线度。特别是，正确的链条线对于传动系统的可靠性和可用性至关重要。"花键连接"通常是指两个相对可旋转部件之间的连接，例如，带外部花键的轴和带内部花键的轮毂，用于传递扭矩或旋转。"螺纹啮合"指两个互补螺纹部件(如螺栓和螺母)之间的啮合，而"螺纹啮合长度"指螺母和螺栓完全形成的螺纹接触的轴向距离。楔块离合器"是一种类似滚柱轴承的单向离合器，但使用的不是圆柱滚子，而是不旋转的不对称楔块或其他允许单向旋转的组件。

图1和图2说明了根据本发明的动力辅助驱动组件100的一个实施例。在配备有动力辅助驱动组件100的自行车中，可以提供至少两种驱动模式，即骑行者手动踩踏自行车的踩踏模式模式，以及电机在骑行者同时蹬踏踏板自行车的情况下向链环提供辅助动力的动力辅助模式。

参考图3和图4，动力辅助驱动组件包括一个主壳体1，用于封闭动力辅助驱动组件100的各种内部组件。具体而言，主壳体1可分为两部分，即主轴支撑部分2和电机安装部分3。优选地，这两部分与主壳体一体成型。主轴支撑部分2上设有供驱动主轴5穿过的通孔4。主轴支撑部分2通过其间设置的至少一个滚珠轴承(未显示)可旋转地支撑驱动主轴5。当然，主轴5的旋转界定了一个主轴轴线或踏板轴线，曲柄臂和踏板(未图示)围绕该轴线旋转。如图1和图2所示，驱动主轴5包括两个端部，每个端部都适于通过花键连接与曲柄臂可拆卸地连接。

动力辅助驱动组件包括链轮组件10，用于与链条(未图示)可驱动啮合，链条连接到自行车的后轮链轮，以提供驱动力。参见图5，链轮组件10包括连接到链轮主体11的链环12。优选地，如图6a和图6b所示，链环12可从链轮主体11上拆下，以便于更换链环。例如，如图6a所示，链轮主体11和链环12通过螺纹啮合连接。具体地说，如图所示，链环12上可设有沿其轴向方向突出一定宽度的环形延伸部13。环形延伸部分13的内侧设有螺纹。作为补充，链轮主体11上可以形成一个相应的环形延伸部分14，其外侧带有螺纹。两个环形延伸部分13、14之间的螺纹啮合可使链环12与链轮主体11可释放地耦合在一起。为了提供理想的耦合强度，两个环形延伸部分13和14之间的螺纹啮合长度优选至少为5毫米。此外，链环12和链轮主体11的环形延伸部分的宽度决定了链环12的轴向位置，因此也决定了链线。通过在链环12或链轮主体11或两者上提供不同宽度的环形延伸部分，可以调整链环12的轴向位置或链线。这种安装方法允许使用小尺寸链环，同时保持理想的链线或链条排列。

图6b显示了链轮组件20的另一个实施例。链轮组件20包括三个部分，即链轮主体、链环22和固定件25。具体来说，链轮主体21具有用于支撑链环22的外凸缘部分24。如图所示，为了限制链轮主体21和链环22之间的相对转动，在两部分之间设置了花键啮合装置。此外，固定部件25是一个螺纹轴环，用于通过螺纹啮合与链轮主体21连接。特别是，固定部件25与链轮主体21啮合并拧紧后，在轴向朝向外凸缘部分24的方向上对链环22产生作用，从而将链环22固定在链轮主体21上。通过提供不同尺寸或不同齿数的链环22，可改变踏板循环的传动比。链轮组件10、20可通过一个或多个滚珠轴承由主壳体1的主轴支撑部分2可旋转地支撑。

参见图7，动力辅助驱动组件100包括齿轮机构30，其设置于主壳体1内。齿轮机构30占据主壳体1的内部空间，横跨主轴支撑部分2和电机安装部分3。内部空间也可以称为齿轮腔15，如图3和图4所示。齿轮机构30位于齿轮腔15内，用于将驱动动力从电机50传递到链轮片12、链轮组件22、链轮组件10、20，用于通过链条驱动踏板循环的车轮(未示出)。齿轮机构30包括减速齿轮，用于机械地连接电机50和链轮组件10、20。减速齿轮位于电机50和驱动齿轮31之间，如图7所示。在本实施例中，齿轮机构30采用双减速齿轮布置，其包括附在电机50的输出轴33上的小齿轮32、副齿轮组件34和驱动齿轮31。

如图11所示，副齿轮组件34包括一个通过第一楔块离合器71可旋转地支撑在副轴35上并与小齿轮32啮合的第一副齿轮34a，而第二副齿轮34b则固定在副轴35上。通过楔块离合器，第一副齿轮34a只能相对于第二副齿轮34b单向旋转。第二副齿轮34b与驱动齿轮31啮合，以提供放大扭矩。驱动齿轮31由主壳体1的主轴支撑部分2(例如滚珠轴承)可旋转地支撑，并与驱动主轴5同轴。例如，齿轮机构30可以提供高达约1:15的减速比，但也可以根据不同的速度或扭矩要求采用不同的减速比。有利的是，齿轮机构30中使用了带斜齿的螺旋齿轮，以最大限度地提高耐用性和效率。

在一个实施例中，电机50为一种外转子电机，包括子和转子，小齿轮32安装在转子上，与齿轮机构30传动连接。具体地说，电机的转子呈圆柱形，具有圆周内壁，其上周向布置有多个永久磁铁。电机的定子是一个定子叠片，内含金属绕组。一般情况下，永磁同步电机用于为驱动组件提供动力，更优选地，无刷直流外转子电机用于高扭矩应用，例如，为山地自行车提供动力辅助。

如图8和图9所示，驱动齿轮31基本上是一个环形齿轮，通过滚珠轴承可旋转地支撑在主轴支撑部分2中。为了最大限度地利用空间，驱动齿轮31可以同轴设置在链轮组件10、20的链环12、22内，即参见图2，以尽量减少与链轮组件10、20在轴向的干涉。这种布置方式可保持链环12、22的轴向位置，以获得理想的链线。然而，在这种布置下，驱动齿轮31的尺寸将受到链环12、22尺寸的限制。通常情况下，较小的链环更适合在山地自行车等应用中提供理想的扭矩输出。在本实施例中，动力辅助驱动组件可接受齿数低至34的链环，即34T链环。

优选地，链轮组件10、20与驱动齿轮31采用可拆卸的耦合布置。特别是，驱动齿轮31包括一个环形唇35，用于通过花键连接与链轮主体11、21的中心开口16、26啮合。例如，可相互啮合的花键38a位于驱动齿轮31的环形突出边缘39的圆周侧，用于与链轮主体11、21的中心开口16、26上的互补槽38b啮合。为了保持链轮组件10、20和驱动齿轮31之间的啮合，使用了锁定件40来限制链轮主体11、21相对于驱动齿轮31的轴向移动。具体来说，如图8所示，锁定件40是一个可拆卸地连接到驱动齿轮31上的锁板，用于抵住链轮主体11、21。例如，锁板40具有一个螺纹部分41，用于与驱动齿轮31的环形突出边缘39相啮合，锁板40包括一个凸缘部分42，用于与链轮主体11、21的中心开口16、26的周边部分相啮合。当锁板40与驱动齿轮31啮合并拧紧时，锁板40在轴向作用于链轮主体11、21，从而保持链轮组件10、20与驱动齿轮31连接。有利的是，如图13所示，可在锁板40上设置多个凹口43，以便与特定工具啮合，从而方便拧紧或拧松锁板40。

为了根据骑行者的踩踏力度控制动力输出，动力辅助驱动组件100包括一个扭矩感应组件60。参见图9，扭矩感应组件60位于驱动主轴5和驱动齿轮31之间，是传动系统的一部分。从本质上讲，扭矩感应组件60包括一个扭矩感测器(未显示)，该传感器是一个测量装置，可将扭矩测量值转换为电信号，该电信号可由与动力辅助驱动组件100相关联的车载计算设备进行测量。车载计算设备根据骑行者在踩踏过程中在驱动主轴5上测量到的扭矩，控制电机输出，为链轮提供预定量的辅助动力。例如，本发明中使用的扭矩感测器类型为反作用扭矩感测器或静态扭矩感测器。如图10所示，扭矩感测器组件包括两个部件，一个是通过第二楔块离合器65(如图9所示)与驱动齿轮31连接的第一传感部件61，另一个是通过花键连接与驱动主轴5啮合的第二传感部件62。由于第二楔块离合器65的作用，第一传感部件61只在一个方向上与驱动齿轮31相耦合和旋转，而第二传感部件62则与驱动主轴5相耦合和旋转。当驱动主轴5承受负载时，例如骑行者蹬踏时，蹬踏运动产生的旋转在两个传感部件61、62之间产生剪切力。剪切力被应变片捕捉，并转化为车载计算设备可读取的电流。作为静态型传感器，第一传感部件61和第二传感部件62之间的相对运动轻微，甚至没有。从驱动主轴输入的扭矩通过扭矩感应组件传递到驱动齿轮和链轮时，损耗最小。

在踩踏模式下，电机50如果与链轮组件10、20可驱动连接，则会在无动力状态下对传动系统产生滚动阻力，导致骑行者的能量损失。因此，在骑行者踩踏时，电机50优选能与链轮组件10、20分离。为了尽量减少电机50在踩踏过程中造成的能量损失，在齿轮机构30中设置了单向楔块离合器71。如图所示。11所示，单向楔块离合器71可旋转地支撑齿轮机构30中的第一副齿轮34a。例如，第一楔块离合器可以设置在第一副齿轮34a内，可旋转地支撑副轴35。第二副齿轮34b可以与副齿轮轴一体成型，并适于与单向楔块离合器71相啮合。第一副齿轮34a、单向楔块离合器71、第二副齿轮34b和副齿轮轴35构成单向副齿轮组件34。副齿轮组件34通过滚珠轴承36可旋转地支撑在主壳体1上。基于副齿轮组件34，第一副齿轮34a只在一个方向上(在本例中为逆时针方向)向第二副齿轮34b传递动力，而在另一个方向上(即顺时针方向)自由转动。因此，电机50只能顺时针方向有效地向链轮组件10和20传递旋转动力，从而推动自行车向前行驶。相反，当骑手向前踩踏曲柄臂时，旋转动力从驱动主轴5传递到链轮组件10、20，从而使第二副齿轮34b和副齿轮轴35在单向楔块离合器71内自由转动。也就是说，当骑手向前蹬踏时，链轮组件10、20可驱动地与处于无动力状态的电机50断开。

在动力辅助模式下，链轮组件10、20只在一个方向上与驱动主轴5传动断开，从而在驱动主轴5或曲柄臂上绕过电机的动力，以防止或减少电机传递到曲柄臂上的扭矩可能会干扰骑行者的踏板运动。根据图12，传动系统可进一步包括另一个单向楔块离合器72，用于在电机50向前运动时，即输出轴33按顺时针方向旋转时，选择性地断开驱动主轴5和链轮组件10、20的连接。确切地说，单向楔块离合器72位于驱动齿轮31和扭矩感测组件60的第一传感部件61之间。因此，单向楔块离合器72允许以正向或顺时针方向旋转的链轮组件10、20相对于驱动主轴5自由转动。因此，在动力辅助模式下，链轮组件10、20可同时由曲柄臂和电机50驱动，而不会因电机扭矩而在曲柄臂上产生不必要的反馈力。

回看图1、图2，主壳体1包括一个安装装置80，用于将动力辅助驱动组件100固定在例如自行车的车架上。如图13所示，安装装置80用于与自行车车架(未显示)的底座托架可拆卸地啮合。安装装置80一般包括第一安装部件81和第二安装部件82。第一安装部件81从主轴支撑部分2延伸出来。第二安装部件82基本上是第一安装部件81的延续或延伸，可与第一安装部件81分离啮合。第二安装部件82的一端设有环形凸缘83，并形成一个圆形凹槽84，用于容纳主轴轴承(未显示)。第二安装部件82的环形凸缘83的周边表面可以是齿状或锯齿状的，以便于工具的旋转，例如，带有配套套筒的扳手。第一安装部件81和第二安装部件82均包括一个中空的柄部结构，柄部结构上有一个中心通孔85，用于安装驱动主轴5。此外，第一安装部件81可从驱动侧插入底座托架，而第二安装部件82可从非驱动侧插入底座托架。如图2所示，第一安装部分81优选与主轴支撑部分2一体成型，也可以作为可连接到主轴支撑部分2的单独部件成型。第一安装部件81和第二安装部件82之间可提供可释放的啮合。例如，如图13所示，第二安装部分82的自由端可包括一个啮合端86，即螺纹柄，用于与第一安装部分81上的接收端87(即互补螺纹孔)啮合，反之亦然。

为了便于插入，第一和第二安装部分81和82的外径略小于底座托架的内径。第一和第二安装部分81、82与底座托架之间的配合优选为间隙配合。组装时，第一和第二安装部分81、82需要在底部托架外壳内轴向对齐。第一和第二安装部分81、82组装后，就会在底部托架外壳内形成一个空心柄，第一安装部分81和第二安装部分82与驱动主轴5或主轴轴线同轴。第二安装部件82与第一安装部件81的进一步啮合，即拧紧第二安装部件82，可在底座托架的驱动侧和非驱动侧施加压力，从而将主外壳1固定在底座托架上。当辅助驱动组件100安装到底部支架壳体上时，第一和第二安装部件81、82一起充当底部支架，延伸至底部支架壳体的整个宽度，用于可旋转地支撑驱动主轴5。优选地，第一安装部件81和第二安装部件82可提供长度范围为15毫米至30毫米的可啮合螺纹86、87，以适应不同宽度的底座托架。

优选地，主壳体1可以形成这样的结构，即电机安装部分2直接位于安装了辅助驱动组件100的自行车底座托架的下方。电机安装部分3的最上表面88优选与主轴轴线保持一定距离，例如25毫米至30毫米。这样的布置可以提供足够的间隙，以便将动力辅助驱动组件100安装到具有不同壁厚的底座托架上。

主外壳1还包括一个电机外壳6，用于容纳电机50。电机外壳6优选环绕电机50的圆周侧，其内表面靠近电机50。电机外壳6由导热金属材料(如铝合金)制成，可作为电机50的散热器。在电机外壳50的外表面，可以设置多个散热片7。特别是，多个散热片7的走向与自行车的行驶方向平行。翅片7的作用是引导气流沿行驶方向与电机外壳6接触，从而将热量带离动力辅助驱动组件100。

如图3和图4所示，主壳体1包括一个在空间上连接主轴支撑部分2和电机安装部分3的齿轮腔15。齿轮腔15容纳并优选隐藏齿轮机构30。在电机安装部分3中，主壳体1优选还包括一个接线腔17。接线腔17的作用是提供一个空间，用于容纳连接电机50或其他电子组件(如用于操作电机50的控制器)的导线。具体来说，接线腔17在空间上与传动系统腔15隔离，优选为密封以防止水或灰尘进入。可提供一个可拆卸的盖子16，用于密封接线腔17并在拆卸后可进入接线腔17。

图14和图15是剖视图，大致说明了动力辅助驱动组件100的各部件之间的位置关系。特别是，如图所示，曲柄臂通过花键连接分别连接到驱动主轴5的一端。

根据一个实施例，动力辅助驱动组件100可以选择性地包括一个附加安装装置90，用于将组件100固定在非驱动侧的下托架外壳上。附加安装布置90可以设置在主壳体1的电机安装部分3上。例如，如图14所示，附加安装布置可以是电机安装部分3的延伸部分，也可以是L形支架90，适于固定到底座托架的非驱动侧。如图所示，在拧紧安装部分81、82时，环形凸缘83抵住底座托架的非驱动侧和L形支架90。

上文所述的辅助驱动组件可改装到自行车上，例如具有标准化底座托架(螺纹或压入式外壳)的多速山地自行车。在改装辅助驱动组件之前，所有活动部件，包括但不限于曲柄臂、链轮、驱动主轴、主轴轴承和底托都要从车架的底座托架上拆卸下来。

要将辅助驱动组件100安装到自行车车架上，第一步是将第一安装部件81从自行车车架的驱动侧插入底座托架。在将第一安装部件81固定在底座托架中的同时，可将第二安装部件82从非驱动侧插入底座托架。接下来，通过沿拧紧方向相对于第一安装部件81旋转第二安装部件82，将第二安装部件82的螺纹柄插入第一安装部件81的螺纹孔81a。第二安装部件82完全拧紧后，驱动组件100对准底座托架正下方的位置。进一步拧紧第二安装部件82，直到驱动组件100固定到位。上述安装方法允许根据需要更换不同长度的主轴和所需长度的第二安装部件。这为驱动组件100提供了更大的通用性，使其适用于具有不同宽度底座托架的不同类型自行车车架。

将驱动组件安装到自行车车架后，驱动主轴5从驱动侧穿过第一和第二安装部件81、82，驱动主轴5上的花键与扭矩感应组件60啮合，从而将驱动主轴5与驱动齿轮31驱动连接。具体来说，驱动主轴5通过花键连接件与扭矩感应组件60的第二感应部件62连接，从而通过单向楔块离合器72将驱动主轴5与驱动齿轮31传动连接。然后将主轴轴承8插入第二安装部件82的轴承座中，以便在非驱动侧可旋转地支撑驱动主轴5。为了固定驱动主轴5，在紧靠主轴轴承9的驱动主轴5的非驱动侧安装了挡块9。最后，曲柄臂95连接到驱动主轴5的两端。可选地，通过附加的安装布置(未图示)将主壳体1的电机安装部分3固定在自行车车架的下管上，从而将辅助驱动组件100进一步固定在自行车车架上。

正如本领域技术人员所理解的那样，在将传统的自动助力自行车改装为助力自行车时，中置驱动电机系统被认为是比轮毂电机系统更优越、更理想的布置。特别是在为山地自行车改装驱动系统时，中置驱动电机系统可以提供无与伦比的变速多样性和效率。如果在中置驱动系统中使用较大尺寸的电机，可能会导致底部离地间隙不足，大大影响骑行性能，尤其是在越野情况下。因此，中置驱动系统(如前文所述)优选采用直径相对较小的外转子电机，但却能为山地自行车提供足够的扭矩输出。由于电机的直径更小，中置驱动系统的整体尺寸就会减小，同时离地间隙也会增加。此外，整体尺寸较小的中置驱动系统可以在底座托架和电机外壳之间提供更大的间隙，从而增加了中置驱动系统的灵活性，使其能够与不同尺寸的底座托架和不同几何形状的车架兼容。所讨论的中置驱动系统进一步提供了支持更大直径主轴的坚固性，这可能是满足重型应用(即越野骑行)可靠性需求所必需的。

上述内容仅说明和描述了实施本发明的示例，在不脱离本发明精神的前提下，可对其进行修改和/或变更。

应该理解的是，尽管本说明书是以实施例的形式进行描述的，但并非每个实施例都只包括一个技术方案。本说明书的描述只是为了清晰起见。本领域技术人员应将本说明书视为一个整体，实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

本文中具体引用的所有参考文献在此通过引用并入其全部内容。然而，引用或并入此类参考文献并不一定表示承认其作为本发明的现有技术的适当性、可引用性和/或可用性。

本发明的保护范围是由所附的权利要求书而不是前述的描述来界定的，因此，本发明的目的是将所有属于权利要求书等同含义和范围内的变化都包括在本发明中，权利要求书中的任何参考标志不应被视为对所涉及的权利要求书的限制。

Claims (20)

1.用于自行车的动力辅助驱动组件，其特征在于，包括：

链轮组件；

通过第一单向楔块离合器与所述链轮组件可驱动地连接的驱动主轴；

可旋转地支撑所述驱动主轴并界定主轴轴线的主壳体，所述主壳体包括主轴支撑部分和电机安装部分；

安装在所述电机安装部分上并与所述链轮组件可驱动连接的电机，所述电机的驱动轴线与所述主轴轴线相偏移；

可驱动地连接所述电机和所述链轮组件的齿轮机构，其包括第二单向楔块离合器和与所述链轮组件同轴安装的驱动齿轮，所述驱动齿轮适于与所述链轮组件可拆卸地耦合；以及

用于安装到所述自行车上的安装装置；

其中，所述电机包括一个被转子包围的定子，所述转子上有一个小齿轮，所述小齿轮与所述齿轮机构可驱动地连接，用于驱动所述驱动齿轮和所述链轮组件，所述齿轮机构还包括一个减速齿轮组，所述减速齿轮组布置在所述电机转子和所述驱动齿轮之间。

2.根据权利要求1所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述链轮组件包括适于与链条啮合的可拆卸链轮。

3.根据权利要求1所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述减速齿轮组包括提供至少1:15减速比的双级减速齿轮。

4.根据权利要求1所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第二单向楔块离合器设置在所述电机和所述驱动齿轮之间的所述齿轮机构内，所述第二单向楔块离合器允许所述链轮组件相对于所述电机的所述转子空转，而所述链轮组件仅沿一个方向旋转。

5.根据权利要求4所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第二楔块离合器装配在所述齿轮机构中的副齿轮组件内。

6.根据权利要求5所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第二单向楔块离合器装配在将所述电机的小齿轮连接到所述驱动齿轮的所述副齿轮组件内。

7.根据权利要求6所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第二单向楔块离合器套在所述副轴齿轮组件内的第一副轴齿轮和副轴齿轮轴之间。

8.根据任一前述权利要求所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，还包括安装在所述传动主轴和所述驱动齿轮之间的扭矩感测组件。

9.根据权利要求8所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第一单向楔块离合器设置在所述扭矩感测组件和所述驱动齿轮之间，所述第一单向楔块离合器允许所述驱动轴相对于所述链轮组件仅沿一个方向空转。

10.根据权利要求9所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述传动主轴适于通过花键连接与所述扭矩感测组件啮合。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的动力辅助驱动组件，其中所述电机的转子呈圆柱形，所述转子包括内周壁，所述内周壁上周向布置有多个永磁体。

12.根据权利要求11所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述电机的所述转子直径在40毫米至55毫米的范围内。

13.根据权利要求12所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述电机的所述定子是一个由金属绕组构成的定子叠。

14.根据任一前述权利要求所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述电机是永磁同步电机。

15.根据任一前述权利要求所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述电机是无刷直流外转子电机。

16.根据任一前述权利要求所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述安装结构包括与所述主轴支撑部分连接并从驱动侧插入到所述底座托架的第一安装部件，以及从非驱动侧插入到所述底座托架的第二安装部件，所述第一和第二安装部件之间的啮合适于对所述底座托架施加压力以固定所述传动装置与所述底座托架的位置。

17.根据权利要求16所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述第一安装部件与所述第二安装部件之间的啮合为螺纹啮合。

18.根据任一前述权利要求所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述链轮组件通过花键连接与所述驱动齿轮可拆卸地耦合。

19.根据权利要求18所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述链轮组件包括适于维持所述链轮组件与所述驱动齿轮之间的花键连接的锁定构件。

20.根据权利要求19所述的动力辅助驱动组件，其特征在于，其中所述锁定构件是锁板，所述锁板适于可拆卸地联接到所述驱动齿轮以沿由所述驱动主轴所限定的所述主轴轴线作用于所述链轮组件。