CN205554501U - 一种中置电机自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中置电机自行车，它包括电机、头管、下管、中管和五通管，所述链盘内侧固定安装有减速齿轮，所述电机设于下管的上方，并固定安装在五通管上，其输出轴与所述链盘内侧的减速齿轮连接。本实用新型把电机安装在更好的保护位置的同时，不影响自行车的整体外观，通过将电机设于自行车车架的下管上方，并通过五通管进行固定，电机底端由位于电机下方的下管托举支撑，防止了电机在骑行时碰触地面而造成损坏现象，且避免了为安装电机而在车架上加装电机吊架的情况，不影响自行车的外观，且降低了自行车的重量和成本。

Description

一种中置电机自行车

技术领域

本实用新型涉及自行车领域，特别涉及一种中置电机自行车。

背景技术

在最近几十年来，电动自行车已经非常流行，它们中的大多数具有轮毂马达，采用将电动马达和减速转动机构容纳一个车轮的轮毂内部，具有结构紧凑的特点，且能完美的将电机隐藏，获得更好的空间利用率，但是其缺点是电机不能利用自行车上的变速器，耗电量大。而最近几年，市场上已经出现了越来越多的电动自行车产品，如将电机和传动系统放置在车架中间附近、电力驱动系统的输出直接连动到自行车的链盘上的“中置电机”，其主要优点是：电驱动系统的电机可以和骑行者一起共享后轮上的变速系统，在较大范围内的地形和速度中，最大化的优化电机和人的驱动效率。

目前有以下几种方法来实现中置电机的驱动：

1、在自行车车架上安装包括马达和减速机构的动力系统，并通过链条、皮带或传动轴将电动力传输到自行车自身的传动系统上（如链盘或中轴等）。作为实现这一方式的一个例子，韩国尹锡元发明的记载于KR1020060115946A公开号的一种自行车，包括车架、链轮、设于车架一侧的电力驱动系统，电力驱动系统通过一皮带与链轮上的一个驱动滑轮连接，用以传输电动力给自行车。这样的传动系统的缺点是：皮带在传动过程中可以损耗5％至7％的能量，而如果是采用链条的话会制造一定的噪音；而如果是采用传动轴的话，使用寿命又不能得到保障。

2、采用扩大现有自行车五通管的直径，将集合有电机、减速器、离合器等部件的整体组装在自行车五通管内，中轴直接安装在该整体的转子上，如中国专利CN203071718U公开的一种电动自行车用中置电机，包括电机外壳、电机轴、转子及定子总成，所述电机轴转动连接在所述电机外壳内，所述定子总成固定连接在所述电机外壳内，转子通过单向器总成套装在所述电机轴上，电机轴为空心轴，电机轴内转动连接有中轴，中轴上安装有单向飞轮，单向飞轮与电机轴之间安装有行星齿轮机构。这种结构必须修改现有自行车车架的结构，且生产成本昂贵，维修困难。

3、一些主要制造商（雅马哈，松下，博世、禧玛诺等）选择在自行车上装备集成驱动系统，将包括有中轴、电机、离合器、减速器等部件集合在一个坚硬的壳体内，然后通过螺栓固定在车架的底部，车架省略了五通管结构，壳体分别与中管和下管连接固定，壳体内的所有传动是由齿轮传动连接的，虽然这种方法提供了某些附加的商业便利，但是电动自行车的动力传输时，电机壳体与车架之间的连接强度以及钢性不够，从而自行车动力传输时因整体钢性差以及电机壳体会反复变形而导致动力的损耗，没有获得预期的推动效果。

4、SUNSTAR公司设计出了集成中置电机，它包括由马达、离合器、减速器和五通连接轴集成在一个坚硬的电机外壳。这里的主要特征是：自行车的中轴转动的安装在五通连接轴内，它的五通连接轴插入并安装到自行车车架的五通管内,已获取所需的正常连接强度；总的来说，这仍是最好的方式，但是，电机外壳需要安装在车架的底部，因此导致电机靠近地面，不能较好的保护电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、成本低、稳定性好以及强度高的中置电机自行车。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括电机、头管、下管、中管和五通管，所述下管的前端与头管连接，后端与中管连接，所述五通管内转动连接有中轴，所述中轴的一端套固定安装有链盘；其改进在于：所述链盘内侧固定安装有减速齿轮，所述电机设于下管的上方，并固定安装在五通管上，其输出轴与所述链盘内侧的减速齿轮传动连接；

上述结构中，所述电机的外壁分别抵靠在下管和中管的管壁上，所述下管或中管与电机抵靠的部分向外弯曲形成与电机的外壁贴合；

上述结构中，还包括有一两端分别连接在下管和中管上的加强管，所述电机位于加强管、下管及中管组成的三角形之间；

上述结构中，所述链盘内侧的减速齿轮设置于一齿轮安装壳内，所述齿轮安装壳的一端与五通管固定连接，另一端与电机固定连接；

上述结构中，所述电机包括电机壳和设置在电机壳内的定子、转子及输出轴，所述电机壳与齿轮安装壳固定连接，所述电机输出轴末端的主动齿轮与齿轮安装壳内的减速齿轮啮合；

上述结构中，所述链盘与中轴之间设置有第一单向离合器，所述第一单向离合器的外圈固定在链盘上，其内圈固定在中轴上；

上述结构中，所述链盘与减速齿轮之间设置有第二单向离合器，所述第二单向离合器的外圈固定在链盘上，其内圈固定在减速齿轮上；

上述结构中，所述五通管固定的设于下管的后端及中管的前侧位置处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：把电机安装在更好的保护位置的同时，不影响自行车的整体外观，通过将电机设于自行车车架的下管上方，并通过五通管进行固定，电机底端由位于电机下方的下管托举支撑，防止了电机在骑行时碰触地面而造成损坏现象，且避免了为安装电机而在车架上加装电机吊架的情况，不影响自行车的外观，且降低了自行车的重量和成本；通过设置的两个单向离合器，使得当电机驱动时，中轴不跟转，而人力骑行时，电机不运转，达到省电省力的作用。

附图说明

图1为本实用新型中置电机自行车的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，本实用新型的一种中置电机自行车，它包括电机1、头管2、下管3、中管4和五通管5，所述下管3的前端与头管2连接，后端与中管4连接，所述五通管5设于下管3与中管4之间，其内转动连接有中轴，所述中轴的一端套固定安装有链盘7；所述链盘7内侧固定安装有减速齿轮，所述电机1设于下管3的上方，并固定安装在五通管5上，其输出轴与所述链盘7内侧的减速齿轮连接；所述链盘7将人力驱动和电力驱动所提供的动力通过链条传送至自行车的后轮，用以驱动自行车前进。

其中，所述五通管5固定的设于下管3的后端及中管4的前侧壁上，使自行车的座管能贯通所述中管4，便于引用与折叠车上，同时，为了更进一步的保证车架的整体强度，本实用新型还可设置有一两端分别连接在下管3和中管4上的加强管6，该加强管6位于电机1的上方，使得电机1位于下管3、加强管6和中管4形成的三角区域内，并尽可能的贴近五通管，电机1的两端分别通过连接件固定安装在五通管5上，其输出轴与自行车的中轴相互平行，并由下管3的上表面托举支撑，这样的结构防止电机1在骑行时不被磕碰到，且电机1的位置高于下管3，能避免在骑行时遇到车轮突发的掉入较深的凹坑时电机1直接碰撞到地面、从而导致造成电机1损坏的情况发生。

如图2所示，为本实用新型的另一实施例，当本实用新型的方案应用于车架较小的自行车上时，下管3和中管4之间形成的角度较小，即使电机1安装在最靠近五通管5的位置，即其外壁分别抵靠在下管3和中管4的管壁上，此时的电机1与五通管5的距离也较远，强行安装电机1会导致强度不足，传动零件容易损坏，因此本实用新型将所述下管3或中管4靠近五通管5的部分向外弯曲，形成与电机1外壁贴合的形状，使得电机1抵靠在下管3或中管4的弯曲部分上，与五通管5的距离拉近，同时也增强了电机1的稳固程度。

为了防止泥沙和灰尘等杂质进入到减速齿轮的齿槽内影响其效率和使用寿命，本实用新型还包括有一齿轮安装壳，所述链盘7内侧的减速齿轮设置于该齿轮安装壳内，该齿轮安装壳的一端固定套装在五通管5上；所述电机1包括电机壳和设置在电机壳内的定子、转子及输出轴，所述电机壳与齿轮安装壳的另一端固定连接，电机1的输出轴一端与所述转子固定连接，另一端设置主动齿轮，该主动齿轮与齿轮安装壳内的减速齿轮啮合。

所述链盘7与中轴之间设置有第一单向离合器（未图示），所述第一单向离合器的外圈固定在链盘7上，第一单向离合器的内圈固定在中轴上，第一单向离合器外圈与内圈之间单向锁紧。当电机1正常工作时，电机1通电后，转子转动并带动输出轴，输出轴上的主动齿轮与链盘7的减速齿轮啮合，输出轴带动减速齿轮，进而带动链盘7转动，此时，第一单向离合器的内圈和外圈处于分离状态，可相对转动，链盘7驱动自行车前进，而中轴及脚踏却不会跟着转动。而当人力踩踏时，脚踏带动中轴转动，此时，第一单向离合器的内圈和外圈处于闭合状态，中轴转动时将带动链盘7转动，为自行车后轮提供动力，驱动自行车前进。

所述链盘7与减速齿轮之间设置有第二单向离合器（未图示），所述第二单向离合器的外圈固定在链盘7上，第二单向离合器的内圈固定在减速齿轮上，第二单向离合器的内圈与外圈之间单向锁紧。当电机1正常工作时，电机1通电后，输出轴带动减速齿轮转动，此时第二单向离合器的内圈和外圈处于闭合状态，减速齿轮带动链盘7转动，而第一单向离合器处于分离状态，中轴不跟转，为正常的电力驱动模式。当人力踩踏时，脚踏带动中轴转动，此时，第一单向离合器处于闭合状态，中轴带动链盘7转动，为自行车正常行驶提供动力，而这时的第二单向离合器处于分离状态，因此减速齿轮不跟转，电机1不转动，减少了人力骑行时的阻力，同时延长了电机的使用寿命；这样就只有在电机带动减速齿轮的转动速度大于链盘速度时，才会使电机对自行车进行推动，而不会发生人力才踩踏的动力与电机动力发生冲突。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种中置电机自行车，包括电机（1）、头管（2）、下管（3）、中管（4）和五通管（5），所述下管（3）的前端与头管（2）连接，后端与中管（4）连接，所述五通管（5）内转动连接有中轴，所述中轴的一端固定安装有链盘（7）；其特征在于：所述链盘（7）内侧固定安装有减速齿轮，所述电机（1）设于下管（3）的上方，并固定安装在五通管上，其输出轴与所述链盘（7）内侧的减速齿轮传动连接。

2.根据权利要求1所述的中置电机自行车，其特征在于：所述电机（1）的外壁分别抵靠在下管（3）和中管（4）的管壁上，所述下管（3）或中管（4）与电机（1）抵靠的部分向外弯曲形成与电机（1）的外壁贴合。

3.根据权利要求2所述的中置电机自行车，其特征在于：还包括有一两端分别连接在下管（3）和中管（4）上的加强管（6），所述电机（1）位于加强管（6）、下管（3）及中管（4）组成的三角形之间。

4.根据权利要求1至3任一所述的中置电机自行车，其特征在于：所述链盘（7）内侧的减速齿轮设置于一齿轮安装壳内，所述齿轮安装壳的一端与五通管（5）固定连接，另一端与电机（1）固定连接。

5.根据权利要求4所述的中置电机自行车，其特征在于：所述电机（1）包括电机壳和设置在电机壳内的定子、转子及输出轴，所述电机壳与齿轮安装壳固定连接，所述电机（1）输出轴末端的主动齿轮与齿轮安装壳内的减速齿轮啮合。

6.根据权利要求4所述的中置电机自行车，其特征在于：所述链盘（7）与中轴之间设置有第一单向离合器，所述第一单向离合器的外圈固定在链盘（7）上，其内圈固定在中轴上。

7.根据权利要求6所述的中置电机自行车，其特征在于：所述链盘（7）与减速齿轮之间设置有第二单向离合器，所述第二单向离合器的外圈固定在链盘（7）上，其内圈固定在减速齿轮上。

8.根据权利要求1所述的中置电机自行车，其特征在于：所述五通管（5）固定的设于下管（3）的后端及中管的前侧位置处。