CN208053551U - 一种助力脚踏车的辅助驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种助力脚踏车的辅助驱动机构，包括蓄电池、由蓄电池供电的驱动电机、控制器、牙盘，在中轴上键连接有弹性体并套设有外齿圈，弹性体的外边缘与牙盘的内边缘相连接，弹性体的外边缘与外齿圈的内边缘相连接，驱动电机位于车架上靠近中轴处，驱动电机的输出轴上设有输出齿轮，输出齿轮通过齿轮传动机构与外齿圈相关联，在弹性体的侧面设有形变传感器，当人力骑行时，弹性体产生形变，形变传感器向控制器输出与弹性体的形变量相对应的电信号。本实用新型可简化整车的拆装和后续的维修，并使电动助力的输出扭矩与人力输出的扭矩大小相匹配，确保骑车人可根据自己的主观意愿方便地控制车辆的骑行速度，避免骑行时出现速度突变。

Description

一种助力脚踏车的辅助驱动机构

技术领域

本实用新型涉及电动助力脚踏车技术领域，尤其是涉及一种助力脚踏车的辅助驱动机构。

背景技术

目前，安装有蓄电池、轮毂电机的电动自行车因为其省力、方便等优点在国内得到了普及，然而现有的电动自行车存在如下问题：虽然电动自行车保留了踏脚，以便骑车人用人力骑行，但是作为动力源的踏脚和轮毂电机可分开控制，也就是说，骑车人可通过设置在车辆把手上的电门直接控制轮毂电机的转速，从而可完全依靠电力驱动车辆行进。这样，在电动骑行状态时，由于骑车人很难控制好电门的大小，从而无法使电力辅助驱动和脚踩驱动良好配合，造成只能采用纯电力驱动模式，而脚踏骑行只有在蓄电池电量耗尽时才会采用。该行驶方式虽然具有快捷、省力的好处，但是容易产生超速行驶，进而造成骑行的不安全。特别是，它无法满足部分人群的人力骑行以锻炼身体的要求。也就是说，现有的电动自行车事实上成为电力为主、人力为辅的电动车，很难达到人力骑行为主，电力辅助驱动的效果。

为此，人们实用新型了电动助力自行车，电动助力自行车的基本构造和工作原理与电动自行车类似，其也是通过蓄电池驱动轮毂电机，从而驱动车辆行驶，但是，其轮毂电机的转动是由相应的传感器所感应到的信号控制的，当控制器接收到传感器输出的踏脚的速度、扭矩、或者车辆的状态等信号时，即可自动控制轮毂电机的工作状态和输出扭矩。也就是说，骑车人在不采用脚踏骑行的状态下无法实现纯电力驱动，电力驱动只能用于辅助驱动，从而在省力的同时具有人力骑行以锻炼身体的效果。

例如，在中国专利文献上公开的“一种电动助力车控制方法及系统”，公布号为CN106828758A，该方法利用速度传感器感测电动助力车的行进速度，利用水平仪感测电动助力车的行驶状态，当电动助力车开始骑行时，其行进速度大于零，此时如果电动助力车的行驶状态为水平行驶状态时，则单纯通过人力作用于踏脚的扭力驱动电动助力车，并记录车辆在水平行驶状态下踏脚的转动速度或扭力值；如果电动助力车的行驶状态为上坡行驶状态时，则启动驱动马达正向转动，形成辅助动力，以便使踏脚达到水平行驶状态下的转动速度或扭力值。也就是说，车辆在上坡时，骑车人脚踩踏脚所输出的扭力值以及车辆的行驶速度和水平行驶时保持一致；如果电动助力车的行驶状态为下坡行驶状态时，则依靠车辆的惯性反向带动驱动马达转动发电，以便为移动电源充电。

该电动助力车可根据实际行驶状态自动控制车辆的行驶模式，但是其仍然存在如下缺陷：首先，当车辆在处于水平行驶状态时无法实现电动助力，也就是说，电动助力所输出的扭矩不是根据人力骑行的扭矩确定的，当在水平行驶状态时，人力骑行无法依靠电力辅助驱动实现较快速度的骑行，其助力效果不理想。其次，此类助力车在电动助力时控制的并非是电机输出的扭矩的大小，而是车辆的行驶速度，其虽然有利于简化控制方式，但是容易造成电动助力时输出扭矩过大的问题，特别是，当上坡的坡度很大、或者车辆的负载较大时，会造成蓄电池和轮毂电机的过载运行，从而严重影响其使用寿命。

此外，现有的电动助力车通常都是采用设置在后轮上的轮毂电机直接驱动后轮转动的，其虽然可简化电机与后轮之间的传动机构，并且有利于避免电动助力与人力骑行之间产生干涉，但是存在如下缺陷：首先，轮毂电机无法与控制器集成在一起，因此，轮毂电机与控制器以及蓄电池之间需要通过设置在车架上的导线相连接，一方面造成安装的困难，并且连接导线容易出现断路等问题；另一方面，当后轮出现爆胎等问题需要维修时，会造成后轮的拆装麻烦。特别是，现有的后车轮钢圈中的轮辋、轮以及辐条大都采用铝合金整体结构，当轮毂电机或者钢圈出现问题需要更换时，需要整个后车轮全部更换，无法单独更换部分损坏的零件。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是为了解决现有采用电动助力车存在的拆装麻烦、故障率高的问题，提供一种助力脚踏车的辅助驱动机构，可极大地简化整车的拆装和后续的维修，同时有效地避免因连接导线的断路产生的故障。

本实用新型的另一个目的是为了解决电动助力车存在的难以根据人力输出扭矩准确控制电机的相应输出扭矩的问题，提供一种助力脚踏车的辅助驱动机构，可准确检测人力骑行的输出扭矩，使电动助力的输出扭矩与人力输出的扭矩大小相匹配，确保骑车人可根据自己的主观意愿方便地控制车辆的骑行速度，避免骑行时出现速度突变。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种助力脚踏车的辅助驱动机构，包括设置在脚踏车的车架上的蓄电池、由蓄电池供电的驱动电机、用于控制驱动电机的控制器、以及设置在脚踏车的中轴处的牙盘，中轴的两端设有可与具有踏脚的曲柄连接的连接端，在中轴上键连接有弹性体并套设有外齿圈，所述牙盘呈圆环状，所述弹性体的外边缘与牙盘的内边缘相连接，弹性体的外边缘与外齿圈的内边缘相连接，所述驱动电机位于车架上靠近中轴处，所述驱动电机的输出轴上设有输出齿轮，所述输出齿轮通过齿轮传动机构与外齿圈相关联，在所述弹性体的侧面设有可感测弹性体形变的形变传感器。

本实用新型适用于纯粹的助力脚踏车，其中助力的动力来自由蓄电池供电的驱动电机，特别地，只有当人力骑行时，驱动电机才会启动已提供辅助动力；而停止人力骑行时，驱动电机即停止工作。和现有的电力助动车在后车轮上使用轮毂电机不同的是，本实用新型将作为动力源的驱动电机设置在车架上，驱动电机通过齿轮传动机构驱动与牙盘相连接的外齿圈转动，进而可驱动牙盘转动，并通过绕设在牙盘上的传动链条驱动后轮转动，以实现电力辅助驱动。这样，当后轮或者驱动电机等出现问题时，可方便地进行独立的拆装和更换，从而极大地方便组装以及使用中的维护。可以理解的是，我们可将蓄电池设置在靠近驱动电机处，从而可简化蓄电池和驱动电机、控制器之间的导线连接。减少因连接导线的断路产生的故障。

另外，本实用新型在弹性体的侧面设置电阻应变片之类的形变传感器，这样，当开始人力骑行时，骑行者踩踏设置在中轴连接端的踏脚，使中轴正向转动，从而带动与其键连接的弹性体、与弹性体连接的牙盘正向转动，进而通过传动链条驱动后轮正向转动。由于传动链条对牙盘施加的是一个向后的阻力，从而使弹性体受到一个扭矩而产生扭曲形变，设置在弹性体内侧的形变传感器即可产生一个电信号，助力脚踏车的控制器即可根据上述电信号相应地控制驱动电机的输出扭矩，以实现电力辅助驱动。可以理解的是，弹性体所承受的扭矩是和骑行者对踏脚的作用力成正比的，相应地，形变传感器所产生的电信号是和弹性体的形变成正比的，因此，骑行者骑行时所输出的扭矩和形变传感器所产生的电信号是成正比的。这样，当遇到上坡、或者骑行者想要加速骑行时，骑行者对中轴以及弹性体所作用的扭矩会相应地增大，此时形变传感器所输出的电信号也同步地成正比增加，继而控制器可控制驱动电机以相同的比例增大输出的扭矩，使电动助力的输出扭矩与人力输出的扭矩大小相匹配。当停止人力骑行时，作用在弹性体上的扭矩消失，形变传感器的电信号归零，此时驱动电机即停止工作，从而在省力的同时，又可确保骑行者方便准确地控制骑行速度，避免出现速度的突变。

其次，现有的脚踏车牙盘通常是一个由外围具有链齿的外圈、中心键连接在中轴上的轮毂、连接在轮毂和外圈之间的辐条构成的一体结构，而本实用新型的牙盘是一个连接在弹性体外侧边缘的圆环状结构。这样，键连接在中轴上的弹性体即可起到牙盘中的辐条的作用。当骑行者人力骑行时，弹性体又可产生相应的扭曲变形，从而使形变传感器输出相应的电信号。由于弹性体和外围的牙盘为分体结构，因此，牙盘和弹性体可分别选择合适的材料，以有利于确保牙盘的强度和使用寿命，并确保弹性体产生合适的扭曲形变。特别是，安装时，我们可用螺钉将弹性体、牙盘以及外齿圈个连接成一个整体，从而方便其拆装。

作为优选，所述弹性体包括内轴套、外轴套、一体地连接在内轴套和外轴套之间的辐条，其中的内轴套和中轴键连接，牙盘位于弹性体的外侧，而外齿圈位于弹性体的内侧，在外轴套上设有若干在圆周方向均匀分布的螺钉孔，外齿圈与牙盘通过设置在螺钉孔内的紧固螺钉分别固定连接在外轴套的内外两侧。

由于弹性体包括内轴套、外轴套和辐条，因此，当人力骑行时，弹性体中的辐条可产生足够的形变。而外齿圈连接在弹性体的外轴套上，因此，驱动电机对牙盘施加的辅助驱动扭矩不会作用在弹性体的辐条上，从而确保形变传感器可准确地反映人力骑行的输出扭矩。

作为优选，在弹性体的辐条内侧设有容置凹槽，形变传感器为粘贴在容置凹槽内的电阻应变片，以方便地感测传感器弹性体的弯曲形变，并且方便安装，成本低。

作为优选，在车架上靠近中轴处设有箱体，所述驱动电机、控制器以及齿轮传动机构均设置在箱体内，从而构成控制总成。

设置在箱体内的驱动电机、控制器、齿轮传动机构可构成一个整体部件，从而方便制造和拆装维护。特别是，箱体设置在靠近中轴处，因此，可极大地简化驱动电机、控制器、形变传感器之间的连接导线的布置。

作为优选，在弹性体的内侧设有滑环集电器，形变传感器的输出端通过滑环集电器与控制器电连接，形变传感器的输入端通过滑环集电器与蓄电池电连接。

旋转装置通过滑环集电器进行电连接可确保有线连接的可靠，并且避免连接导线形成扭曲缠绕。

作为优选，所述齿轮传动机构包括小齿轮轴、设置在小齿轮轴上的塑料齿轮和过渡齿轮，所述塑料齿轮和输出齿轮相啮合，所述过渡齿轮和外齿圈相啮合，在塑料齿轮和小齿轮轴之间设有单向传动机构。

当驱动电机工作时，输出齿轮通过塑料齿轮带动小齿轮轴转动，此时过渡齿轮即带动外齿圈转动，进而驱动牙盘转动。其中的塑料齿轮可以采用尼龙制成，一方面确保其具有足够的强度，同时有利于降低传动噪音和冲击。特别是，本实用新型的塑料齿轮和小齿轮轴之间设置单向传动机构，这样驱动电机可正向转动以便通过齿轮传动机构向牙盘输出辅助驱动扭矩，而人力骑行时牙盘无法通过齿轮传动机构反向拖动驱动电机转动，因此可降低人力骑行刚开始时的负载。

作为优选，所述单向传动机构包括设置在小齿轮轴上的环形凹槽，在环形凹槽内设有可转动的定位圆环，定位圆环上设有若干径向地贯通定位圆环内外两侧的长方形的定位通孔，所述塑料齿轮的中心设有套设在小齿轮轴上的套接圈，在套接圈的内侧壁上设有沿轴向延伸的卡位直槽，在定位圆环的圆周面上径向地设有伸入卡位直槽内的卡位销，在套接圈的内侧壁上对应定位通孔处设有沿圆周方向延伸的离合槽，所述离合槽的一端为接合端，另一端为分离端，离合槽的深度由接合端至分离端逐渐加深，在定位通孔内对应接合端一侧设有滚珠，在定位通孔内对应分离端一侧设有压簧，所述压簧一端抵压定位通孔侧壁，另一端抵压滚珠，从而使滚珠定位在接合端，所述滚珠的一侧贴靠离合槽的底面，另一侧贴靠环形凹槽底面。

在由反向空转切换到正向驱动时，现有的单向传动机构通常会有一个空转间隙，从而会造成正向传动时的冲击，一方面会产生冲击噪音，另一方面，在长期使用后容易用以因冲击而产生损坏。本实用新型的单向传动机构在定位圆环的定位通孔内设有滚珠和压簧，这样，压簧可驱动滚珠向着与离合槽的接合端对应一侧移动，直至滚珠的一侧贴靠离合槽的底面，另一侧贴靠环形凹槽底面，此时的滚珠即卡位在离合槽的接合端。也就是说，环形凹槽的深度加上离合槽的深度共同构成可容纳滚珠的容纳空间的深度。由于离合槽的深度由接合端至分离端逐渐加深，也就是说，离合槽的底面是一个斜面。当塑料齿轮正向转动时，容纳滚珠的容纳空间的深度逐渐变浅，从而在离合槽底面与滚珠之间产生一个挤压摩擦力，该摩擦力驱动滚珠一起转动。与此同时，滚珠可依靠与小齿轮轴的环形凹槽底面之间的挤压摩擦力带动小齿轮轴正向转动，从而实现正向的扭矩传递。反之，当骑行者开始人力骑行时，外齿圈通过齿轮传动机构带动小齿轮轴正向转动，此时容纳滚珠的容纳空间的深度不变，此时环形凹槽的底面会依靠一个摩擦力带动滚珠向着分离端滚动，从而使滚珠在容纳空间内与离合槽的底面以及环形凹槽的底面松开，此时的小齿轮轴可相对塑料齿轮自由地转动，从而可实现单向动力传递。借助于压簧的作用，滚珠始终卡位在离合槽的接合端，滚珠分别与离合槽的底面以及环形凹槽底面保持贴靠状态，因而可有效地避免在由反向空转切换到正向驱动时产生冲击。特别地，本实用新型创造性地在环形凹槽内设有一个定位圆环，并且定位圆环上设置伸入卡位直槽的卡位销，从而可避免定位圆环相对塑料齿轮转动，进而确保滚珠可始终卡位在离合槽的接合端，同时方便塑料齿轮与小齿轮轴之间的装配。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可简化整车的拆装和后续的维修，同时有效地避免因连接导线的断路产生的故障；通过准确检测人力骑行的输出扭矩，使电动助力的输出扭矩与人力输出的扭矩大小相匹配，确保骑车人可根据自己的主观意愿方便地控制车辆的骑行速度，避免骑行时出现速度突变。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是小齿轮轴和塑料齿轮的连接结构轴向剖视图。

图3是小齿轮轴和塑料齿轮的连接结构横向局部剖视图。

图中：1、驱动电机 11、输出齿轮 2、控制器 3、中轴 31、连接端 4、牙盘 5、弹性体51、内轴套 52、外轴套 53、辐条 531、容置凹槽 54、形变传感器 6、外齿圈 7、箱体 8、小齿轮轴 81、塑料齿轮 811、套接圈 812、卡位直槽 813、离合槽 82、过渡齿轮 83、环形凹槽9、定位圆环 91、定位圆孔 /92、卡位销 93、滚珠 94、压簧。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其适用于电力辅助驱动的二轮或三轮脚踏车。具体包括设置在脚踏车的车架上的蓄电池（图中未示出）、由蓄电池供电的驱动电机1、用于控制驱动电机的控制器2、以及设置在脚踏车的中轴3处呈圆环状的牙盘4，牙盘的外侧边缘设置可与传动链条相啮合的链齿，中轴可转动地设置在车架中部的五通内，中轴伸出五通的左右两端为方形的连接端31，以便于曲柄的一端套接在连接端上，而曲柄的另一端则与踏脚相连接。此外，在中轴上设置一个弹性体5和一个外齿圈6，其中弹性体包括内轴套51、外轴套52、一体地连接在内轴套和外轴套之间的若干辐条53，辐条的数量优选地在4-6之间，辐条沿径向延伸，并在圆周方向上均匀分布，其中的内轴套和中轴键连接，以便于中轴向弹性体传递扭矩。而外齿圈则空套在中轴上，并且牙盘位于弹性体的外侧，外齿圈位于弹性体的内侧。另外，我们可在外轴套上设置若干在圆周方向均匀分布的螺钉孔，相应地，外齿圈与牙盘通过设置在螺钉孔内的紧固螺钉分别固定连接在外轴套的内外两侧。具体地，我们可在弹性体上设置具有内螺纹的螺钉孔，在牙盘上对应位置设置通孔，紧固螺钉穿过压盘上的通孔后螺纹连接在弹性体的螺钉孔内，从而使牙盘固定在弹性体的外侧。此外，在外齿圈上设置具有内螺纹的螺钉孔，而弹性体上设置在对应位置的螺钉孔是没有内螺纹的通孔，此时设置在弹性体的通孔内的紧固螺钉螺纹连接在外齿圈上具有内螺纹的螺钉孔内，从而使外齿圈固定在弹性体的内侧。当然，我们也可在外齿圈上设置具有内螺纹的螺钉孔，而设置在弹性体和牙盘上对应位置的均为没有内螺纹的通孔，此时，紧固螺钉可直接穿过牙盘和弹性体上的通孔而螺纹连接在外齿圈的螺钉孔内，以实现牙盘、弹性体、外齿圈三者之间的连接。

还有，我们可在驱动电机的输出轴上设置输出齿轮11，输出齿轮通过齿轮传动机构与外齿圈相关联，以便使驱动电机可通过齿轮传动机构驱动压盘转动，从而实现电力辅助驱动。

为简化连接导线的布线，我们可将驱动电机设置在车架上靠近五通处，具体地，先在车架上靠近中轴处设置一个箱体7，驱动电机、控制器以及齿轮传动机构均设置在箱体内，以构成一个控制总成，该控制总成即可形成一个完整的整体部件，从而方便安装。相应地，蓄电池可设置在五通的上侧，或者设置在五通后侧的座垫下方位置，当然也可设置在五通与前叉连接的车架上，使驱动电机、蓄电池、控制器尽量靠近。

为了控制驱动电机的运转状态，我们可在弹性体的其中一条辐条内侧设置容置凹槽531，并在容置凹槽内粘贴可感测辐条形变的电阻应变片一类的形变传感器54，以方便地感测辐条的扭曲形变。具体地，我们可在弹性体的内侧设置滑环集电器（图中未示出），形变传感器的输出端通过滑环集电器与助力脚踏车的控制器电连接，形变传感器的输入端则通过滑环集电器与蓄电池电连接。这样，蓄电池可为形变传感器提供电源，而形变传感器产生的输出信号则可传递给助力脚踏车的控制器。跟随牙盘转动的形变传感器通过滑环集电器进行电连接可确保连接的可靠，并且避免连接导线形成扭曲缠绕。

这样，当开始人力骑行时，骑行者踩踏踏脚，从而通过曲柄带动中轴正向转动，中轴对弹性体形成一个向前的作用力；相应地，与牙盘啮合的传动链条则对牙盘形成一个向后的阻力，从而对弹性体形成一个向后的作用力，此时弹性体的辐条形成一个扭矩，使辐条产生扭曲形变，设置在辐条内侧的形变传感器即可产生一个电信号，助力脚踏车的控制器即可根据上述电信号相应地控制驱动电机输出一个与之匹配的输出扭矩，以实现电力辅助驱动。可以理解的是，辐条所承受的扭矩是和骑行者对踏脚的作用力成正比的，相应地，形变传感器所产生的电信号是和辐条的形变成正比的，因此，骑行者骑行时所输出的扭矩和形变传感器所产生的电信号是成正比的。这样，当遇到上坡、或者骑行者想要加速骑行时，骑行者对踏脚的作用力会相应地增大，此时形变传感器所输出的电信号也同步地成正比增加，继而控制器可控制驱动电机以相同的比例增大输出的扭矩，使电动助力的输出扭矩与人力输出的扭矩大小相匹配，既达到省力的目的，又可确保骑行者方便准确地控制骑行速度，避免出现速度的突变。

本实用新型的齿轮传动机构包括与驱动电机的输出轴平行布置的小齿轮轴8、设置在小齿轮轴上的塑料齿轮81和过渡齿轮82，塑料齿轮和输出齿轮相啮合，过渡齿轮则和外齿圈相啮合。当驱动电机工作时，输出齿轮通过塑料齿轮带动小齿轮轴转动，此时过渡齿轮即带动外齿圈转动，进而驱动牙盘转动。其中的塑料齿轮可以采用尼龙制成，一方面确保其具有足够的强度，同时有利于降低传动噪音和冲击。

另外，我们可在塑料齿轮和小齿轮轴之间设置单向传动机构，使得驱动电机可通过齿轮传动机构驱动压盘转动，以形成电力辅助驱动。而人力骑行时，牙盘无法通过齿轮传动机构反向拖动驱动电机转动，因此可降低人力骑行刚开始时的负载。

具体地，如图2、图3所示，本实用新型的单向传动机构包括设置在小齿轮轴上的环形凹槽83，在环形凹槽内设置可转动的定位圆环9，定位圆环的横截面呈矩形，在定位圆环上设置4-6个径向地贯通定位圆环内外两侧的长方形的定位通孔91。塑料齿轮的中心设置由不锈钢制成的套设在小齿轮轴上的套接圈811，在套接圈的内侧壁上设置沿轴向延伸的卡位直槽812，卡位直槽的一端贯通套接圈的端面。在定位圆环的圆周面上径向地设置伸入卡位直槽内的卡位销92，从而可避免定位圆环相对塑料齿轮转动。此外，在套接圈的内侧壁上对应定位圆环的定位通孔处设置沿圆周方向延伸的离合槽813，离合槽的一端为接合端，另一端为分离端，离合槽的深度由接合端至分离端逐渐加深。另外，我们需要在定位通孔内对应接合端一侧设置滚珠93，在定位通孔内对应分离端一侧设置压簧94，压簧一端抵压定位通孔侧壁，另一端抵压滚珠，从而使滚珠定位在接合端，滚珠的一侧贴靠离合槽的底面，另一侧贴靠环形凹槽底面。

需要说明的是，环形凹槽和离合槽共同构成容纳滚珠的容纳空间，环形凹槽的底面至离合槽底面之间的径向距离则构成容纳滚珠的容纳空间的径向尺寸，该容纳空间的径向尺寸在接合端最小，在分离端最大，并且在接合端的尺寸应小于滚珠的直径，在分离端的尺寸应大于滚珠的直径。

当塑料齿轮正向转动时，容纳滚珠的容纳空间的深度逐渐变浅，此时离合槽倾斜的底面即可对滚珠形成一个挤压摩擦力，从而使滚珠同步转动。与此同时，滚珠与小齿轮轴的环形凹槽底面之间也形成挤压摩擦力，进而带动小齿轮轴正向转动，实现正向的扭矩传递。反之，当骑行者开始人力骑行时，齿圈通过齿轮传动机构带动小齿轮轴正向转动，此时环形凹槽的底面会依靠一个摩擦力带动滚珠向着分离端滚动，从而使滚珠在容纳空间内与离合槽的底面以及环形凹槽的底面松开，小齿轮轴可相对塑料齿轮自由地转动，从而可实现单向动力传递。借助于压簧的作用，滚珠始终卡位在离合槽的接合端，滚珠分别与离合槽的底面以及环形凹槽底面保持贴靠状态，因而可有效地避免在由反向空转切换到正向驱动时产生冲击。当然，我们也可在压簧和滚珠之间在设置一个摩擦球，这样，可使滚珠与摩擦球形成点接触，从而有利于滚珠的转动。

Claims (6)

1.一种助力脚踏车的辅助驱动机构，包括设置在脚踏车的车架上的蓄电池、由蓄电池供电的驱动电机、用于控制驱动电机的控制器、以及设置在脚踏车的中轴处的牙盘，中轴的两端设有可与具有踏脚的曲柄连接的连接端，其特征是，在中轴上键连接有弹性体并套设有外齿圈，所述牙盘呈圆环状，所述弹性体的外边缘与牙盘的内边缘相连接，弹性体的外边缘与外齿圈的内边缘相连接，所述驱动电机位于车架上靠近中轴处，所述驱动电机的输出轴上设有输出齿轮，所述输出齿轮通过齿轮传动机构与外齿圈相关联，在所述弹性体的侧面设有可感测弹性体形变的形变传感器。

2.根据权利要求1所述的一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其特征是，所述弹性体包括内轴套、外轴套、一体地连接在内轴套和外轴套之间的辐条，其中的内轴套和中轴键连接，牙盘位于弹性体的外侧，而外齿圈位于弹性体的内侧，在外轴套上设有若干在圆周方向均匀分布的螺钉孔，外齿圈与牙盘通过设置在螺钉孔内的紧固螺钉分别固定连接在外轴套的内外两侧。

3.根据权利要求2所述的一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其特征是，在弹性体的辐条内侧设有容置凹槽，形变传感器为粘贴在容置凹槽内的电阻应变片。

4.根据权利要求1所述的一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其特征是，在车架上靠近中轴处设有箱体，所述驱动电机、控制器以及齿轮传动机构均设置在箱体内，从而构成控制总成。

5.根据权利要求1所述的一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其特征是，在弹性体的内侧设有滑环集电器，形变传感器的输出端通过滑环集电器与控制器电连接，形变传感器的输入端通过滑环集电器与蓄电池电连接。

6.根据权利要求1所述的一种助力脚踏车的辅助驱动机构，其特征是，所述齿轮传动机构包括小齿轮轴、设置在小齿轮轴上的塑料齿轮和过渡齿轮，所述塑料齿轮和输出齿轮相啮合，所述过渡齿轮和外齿圈相啮合，在塑料齿轮和小齿轮轴之间设有单向传动机构。