CN206826852U - 一种新型电动自行车变速结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电动自行车变速结构，包括外壳体、主传动电机、主传动轮、主传动组件、变速齿组件和滑动组件，所述主传动组件包括中轴，所述中轴从左往右连接有第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮，所述变速齿组件包括传动轴，所述传动轴从左往右依次连接有第三齿轮、离合齿、第四齿轮、第五齿轮，所述第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮依次与第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮相互咬合连接，所述第四齿轮内设有第一单向棘轮，所述第三齿轮内设有第一轴承，本实用新型具有结构简单、操作简便、节约电能，可根据不同路况实时变更发动电机输出速度，使变速骑行变得更加舒适的特点。

Description

一种新型电动自行车变速结构

技术领域

本实用新型涉及自行车零配件领域，具体涉及一种新型电动自行车变速结构。

背景技术

电动自行车是在自行车的基础上进行改装，在自行车的脚踏部安装有一电机，由电机带动脚踏部进行转动，然后在通过链条传递给后轮的齿部驱动后轮前进，现有的电机输出部分是由电机轴齿轮或带轮通过齿部或皮带来对脚踏板轴齿轮或带轮带动，起到一个输出的效果，一般都是手把处进行控制，也有比较先进的是当使用踏板脚踏时会检测到脚踏的力度，从而控制电机从低到高进行提速，而脚踏板脚踏的时速最高只能在每小时十几公里上下，而电机的时速一般会超过脚踏板时速，这样在踩踏时会感到突然之间踩空，非常不适，如果对车辆不熟悉的情况下还可能引起一系列的安全问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便、节约电能，可根据不同路况实时变更发动电机输出速度，使变速骑行变得更加舒适的新型电动自行车变速结构。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型电动自行车变速结构，包括外壳体、主传动电机、主传动轮、主传动组件、变速齿组件和滑动组件，所述主传动电机固定在外壳体上，所述主传动电机和主传动组件通过中间设置的主传动轮实现皮带或齿传动，所述主传动组件和变速齿组件之间由皮带或齿轮通过一个单向棘轮(或单向结构)连接，所述滑动组件设置在外壳体内、且位于主传动电机另一端部，所述主传动组件包括中轴，所述中轴从左往右连接有第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮，所述变速齿组件包括传动轴，所述传动轴从左往右依次连接有第三齿轮、离合齿、第四齿轮、第五齿轮，所述第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮依次与第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮相互咬合连接，所述第四齿轮内设有第一单向棘轮，所述第三齿轮内设有第一轴承(或无轴承，但沿传动轴圆周滑动的)。

进一步的技术方案为，所述中轴上位于第六齿轮的右侧还连接有主输出轮，所述主输出轮的外侧还固定有牙盘，所述主输出轮内侧设有套在中轴上的滚针轴承，且位于滚针轴承左侧还设有与中轴连接的第二单向棘轮，所述第六齿轮内设有固定在中轴上的第二轴承，其中，牙盘与外部的链条相连接，当脚踏时会带动中轴转动，这时的主输出轮会因为第二单向棘轮的原因与中轴连接并同速比，当启动主传动电机时，主输出轮直接被主传动轮高速带动，中轴失效，而主输出轮带动外侧的牙盘并同时带动自行车后轮高速转动。

进一步的技术方案为，所述离合齿的左侧沿着圆周固定有两个以上的凸块或凸缘，所述第三齿轮的右侧沿圆周设有缺口或槽口，所述离合齿在传动轴且位于第四齿轮和第三齿轮之间左右滑动与传动轴有凹凸结构卡住随传动轴沿圆周运动，当离合齿滑动到左侧时，凸块卡入到缺口内，使第三齿轮转动，第二齿轮输出功即可进入到第三齿轮上。

进一步的技术方案为，所述滑动组件包括两侧固定的轴承支架，所述轴承支架之间连接有一根丝杆，所述丝杆上连接有一个拨块，所述离合齿内沿环形设有卡槽，所述拨块的一端延伸至卡槽内，当拨块左右移动时，会带动离合齿左右移动。

进一步的技术方案为，所述丝杆的任意一端连接固定有一丝杆电机，所述丝杆电机的另一端连接有一速率检测运算控制器，速率检测运算控制器的一端连有导线，导线端部连有检测块，检测块放置在中轴上或与中轴上皮带连接，可检测到速率，(或放在车轮上接收脉冲信号)而速率检测运算控制器为RD－III型旋转探测仪或其它常用检测器。(如安装在轮子上的磁铁+车架上的霍尔实现脉冲判断车轮转速，其中线路板接收速度信号，根据接收的速度信号判断电机正转或反转，从而实现离合齿咬合第三齿和拨离第三齿)。

进一步的技术方案为，所述中轴的两端各连接有用于脚踏的踏板连杆。

本实用新型要解决的另一技术问题是提供一种操作简单，安全可靠的新型电动自行车变速结构的工作方法。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种新型电动自行车变速结构上设置有变速齿组件和滑动组件，可通过第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮依次与第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮相互咬合连接来实现不同的传送扭力，实现了从低到高速率的平缓的改变，使骑行更加的舒适，避免了突然提速造成的不适以及发生意外的危险性，同时可以使骑行更加省力，续航更远。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种新型电动自行车变速结构的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型电动自行车变速结构中主传动组件的结构示意图；

图3为本实用新型一种新型电动自行车变速结构中变速齿组件和滑动组件连接的示意图；

图4为本实用新型一种新型电动自行车变速结构中速率检测运算控制器与丝杆电机的电路图。

图中：1外壳体、2主传动电机、3皮带、4主传动轮、5踏板连杆、6主传动组件、7变速齿组件、8滑动组件、61牙盘、62滚针轴承、63主输出轮、64第六齿轮、65第一齿轮、66中轴、67第二齿轮、68第二轴承、69第二单向棘轮、71凸块、72第三齿轮、73缺口、74离合齿、75第四齿轮、76第一单向棘轮、77传动轴、78第五齿轮、79卡槽、710第一轴承、81速率检测运算控制器、82丝杆电机、83丝杆、84轴承支架、85拨块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一

参阅图1至图4所示，一种新型电动自行车变速结构，包括外壳体1、主传动电机2、主传动轮4、主传动组件6、变速齿组件7和滑动组件8，所述主传动电机2固定在外壳体1上，所述主传动电机2和主传动组件6通过中间设置的主传动轮4实现皮带3或齿传动，所述主传动组件6和变速齿组件7之间所述主传动组件和变速齿组件之间由皮带或齿轮通过一个单向棘轮(或单向结构)连接，所述滑动组件8设置在外壳体1内、且位于主传动电机2另一端部，所述主传动组件6包括中轴66，所述中轴66从左往右连接有第二齿轮67、第一齿轮65和第六齿轮64，所述变速齿组件7包括传动轴77，所述传动轴77从左往右依次连接有第三齿轮72、离合齿74、第四齿轮75、第五齿轮78，所述第二齿轮67、第一齿轮65和第六齿轮64依次与第三齿轮72、第四齿轮75、第五齿轮78相互咬合连接，所述第四齿轮75内设有第一单向棘轮76，(此连接可以对应互换位置，比如第二齿轮67、第一齿轮65和第六齿轮64依次与第三齿轮72、第四齿轮75、第五齿轮78相互咬合互换为左到右第一齿轮65、第二齿轮67和第六齿轮64依次与第四齿轮75、第三齿轮72、第五齿轮78相互咬合)所述第三齿轮72内设有第一轴承710(或无轴承，但沿传动轴77圆周滑动的)。

所述中轴66上位于第六齿轮64的右侧还连接有主输出轮63，所述主输出轮63的外侧还固定有牙盘61，所述主输出轮63内侧设有套在中轴66上的滚针轴承62，且位于滚针轴承62左侧还设有与中轴66连接的第二单向棘轮69，所述第六齿轮64内设有固定在中轴66上的第二轴承68，其中，牙盘61与外部的链条相连接，当脚踏时会带动中轴66转动，这时的主输出轮63会因为第二单向棘轮69的原因与中轴66连接并同速比，当启动主传动电机2时，主输出轮63直接被主传动轮4高速带动，中轴66失效，而主输出轮63带动外侧的牙盘61并同时带动自行车后轮高速转动。

所述离合齿74的左侧沿着圆周固定有两个以上的凸块71或凸缘，所述第三齿轮72的右侧沿圆周设有缺口73或槽口，所述离合齿74在传动轴77且位于第四齿轮75和第三齿轮72之间左右滑动与传动轴77有凹凸结构卡住随传动轴77沿圆周运动连接，当离合齿74滑动到左侧时，凸块71卡入到缺口73内，使第三齿轮72转动，第二齿轮67输出功即可进入到第三齿轮72上。

所述滑动组件8包括两侧固定的轴承支架84，所述轴承支架84之间连接有一根丝杆83，所述丝杆83上连接有一个拨块85，所述离合齿74内沿环形设有卡槽79，所述拨块85的一端延伸至卡槽79内，当拨块85左右移动时，会带动离合齿74左右移动。

所述丝杆83的任意一端连接固定有一丝杆电机82，所述丝杆电机82的另一端连接有一速率检测运算控制器81，速率检测运算控制器81的一端连有导线，导线1端部连有检测块，检测块放置在中轴66上或与中轴66上皮带连接，可检测到速率，(或放在车轮上接收脉冲信号)，而速率检测运算控制器81为RD－III型旋转探测仪或其它常用检测器(如安装在轮子上的磁铁+车架上的霍尔，实现脉冲判断车轮转速，其中线路板接收速度信号，根据接收的速度信号判断电机正转或反转，从而实现离合齿咬合第三齿和拨离第三齿)。

所述中轴66的两端各连接有用于脚踏的踏板连杆5。

该新型电动自行车变速结构的工作方法，包括以下步骤：1)、首先脚放置在踏板连杆5上进行踩踏，这时的扭力从中轴66输入，然后打开电源使主传动电机2通电高速转动；2)、主传动电机2转动通过皮带带动主传动轮4以及主输出轮63高速转动，此时由于第三齿轮72内设有第一轴承710，第三齿轮72和第二齿轮67咬合连接但两者不存在扭力；3)、第四齿轮75和第一齿轮65之间存在扭力，此时第四齿轮75和第一齿轮65之间齿数比为53:27，这部分扭力再由第五齿轮78和第六齿轮64之间的连接输出到主输出轮63处，此时的最高时速为14～17km/h；4)、这时速率检测运算控制器81检测到速度后启动丝杆电机82，丝杆电机82带动丝杆83转动，丝杆83转动带动拨块85向左移动，并促使离合齿74向左侧移动；5)、离合齿74通过凸块71卡入到第三齿轮72缺口73处，带动第三齿轮72联动，这时第四齿轮75由于内侧设有第一单向棘轮76，且转速被第三齿轮72超越因此在原地打滑没有扭力输出，这时的传动扭力由第二齿轮67传动到第三齿轮72上再经过第五齿轮78和第六齿轮64之间的连接输出到主输出轮63处，此时的第三齿轮72和第二齿轮67之间的齿数相等，主输出轮63由速率为18km/h提升到35km/h的速度，完成整个提速的过程。

其中：第六齿轮64和第五齿轮78的齿数比为30:50，传动轴77上沿圆周设有一圈的条形槽，离合齿74圆轴内壁上沿环形固定有限位条并卡入到条形槽内，因此，离合齿74与传动轴77联动且可以在传动轴77上左右移动，而第一单向棘轮76和第五齿轮78均固定在传动轴77上不能移动，第一单向棘轮76也可以为超越轴承也叫单向轴承，都是只能往一个方向旋转，两者只是可旋转速率上的大小区别。

如图4所示，当总电源打开后，速率检测运算控制器81、丝杆电机82均通电，速率检测运算控制器81可以控制电阻以及正负极来实现丝杆电机82的正反转，速率检测运算控制器81为市面上常用部件在各个常规电子器件厂均可购买或单独生产。

如图2所示，第二单向棘轮69和第六齿轮64固定在一起或为一体式结构，但第二单向棘轮69是固定在中轴66上，当脚踏时中轴66带动第二单向棘轮69转动，第二单向棘轮69带动输出轮63转动，当速度提升后输出轮63的速度大于第二单向棘轮69与中轴66脚踏速度时就会打滑，这时的输出轮63速度大于第二单向棘轮69的速度。

上述实施例，只是本实用新型的一个实例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡与本实用新型权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本实用新型保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型电动自行车变速结构，包括外壳体、主传动电机、主传动轮、主传动组件、变速齿组件和滑动组件，其特征在于：所述主传动电机固定在外壳体上，所述主传动电机和主传动组件通过中间设置的主传动轮实现皮带或齿传动，所述主传动组件和变速齿组件之间由皮带或齿轮通过一个单向棘轮连接，所述滑动组件设置在外壳体内、且位于主传动电机另一端部，所述主传动组件包括中轴，所述中轴从左往右连接有第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮，所述变速齿组件包括传动轴，所述传动轴从左往右依次连接有第三齿轮、离合齿、第四齿轮、第五齿轮，所述第二齿轮、第一齿轮和第六齿轮依次与第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮相互咬合连接，所述第四齿轮内设有第一单向棘轮，所述第三齿轮内设有第一轴承。

2.根据权利要求1所述的一种新型电动自行车变速结构，其特征在于：所述中轴上位于第六齿轮的右侧还连接有主输出轮，所述主输出轮的外侧还固定有牙盘，所述主输出轮内侧设有套在中轴上的滚针轴承，且位于滚针轴承左侧还设有与中轴连接的第二单向棘轮，所述第六齿轮内设有固定在中轴上的第二轴承。

3.根据权利要求1所述的一种新型电动自行车变速结构，其特征在于：所述离合齿的左侧沿着圆周固定有两个以上的凸块或凸缘，所述第三齿轮的右侧沿圆周设有缺口或槽口，所述离合齿在传动轴且位于第四齿轮和第三齿轮之间左右滑动与传动轴有凹凸结构卡住随传动轴沿圆周运动连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型电动自行车变速结构，其特征在于：所述滑动组件包括两侧固定的轴承支架，所述轴承支架之间连接有一根丝杆，所述丝杆上连接有一个拨块，所述离合齿内沿环形设有卡槽，所述拨块的一端延伸至卡槽内。

5.根据权利要求4所述的一种新型电动自行车变速结构，其特征在于：所述丝杆的任意一端连接固定有一丝杆电机，所述丝杆电机的另一端连接有一速率检测运算控制器。

6.根据权利要求1所述的一种新型电动自行车变速结构，其特征在于：所述中轴的两端各连接有一根用于脚踏的踏板连杆。