CN220640153U - 一种电动助力自行车及动力传输机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动力传输机构，包括电力组件和助力组件，电力组件包括中置电机、减速箱和输出轴，助力组件包括中轴和脚踏，中置电机的电机轴与输出轴相连，输出轴连接有驱动齿轮，驱动齿轮利用减速箱内的减速齿轮带动从动齿轮转动，进而带动与之相连的车轮转动，实现动力的顺利传递；与此同时，骑行车可通过脚踏和曲柄带动中轴相对于车架转动，并将转矩传递至车轮，从而实现助力功能，单向离合器保证了助力转矩的可靠传递。本实用新型的动力传输机构，取消了现有技术中的链条传动结构，采用齿轮传动结构将动力传递至车轮，传动稳定，且传动效率较高。本实用新型还提供一种电动助力自行车，包括车架、车轮以及上述的动力传输机构。

Description

一种电动助力自行车及动力传输机构

技术领域

本实用新型涉及电动助力车及其周边零配件技术领域，特别是涉及一种电动助力自行车及动力传输机构。

背景技术

近年来，低碳、环保的生活理念逐渐深入人心，骑行作为一个健康的出行方式，受到大众的热爱。目前市场上的自行车均采用链条传动的方式，中轴上装有牙盘，飞轮链接后车轮，牙盘与飞轮通过链条连接。骑行时，将踩踏的动力传递至安装至飞轮上，带动后轮转动。

由于链条传动距离长，链条容易脱落，传动效率低；长时间运行后，链条伸长，传动不稳定，容易跳齿，降低了骑行安全系数。

因此，如何改变现有技术中，自行车采用链条传动方式，传动效率低，且传递稳定性不佳的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动助力自行车及动力传输机构，以解决上述现有技术存在的问题，提高电动助力自行车的动力传递效率，同时提升传动稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种动力传输机构，包括：

电力组件，所述电力组件包括中置电机、减速箱和输出轴，所述中置电机的电机轴与输出轴相连，所述输出轴连接有驱动齿轮，电动助力自行车的车轮连接有从动齿轮，所述减速箱包括减速齿轮，所述驱动齿轮利用所述减速齿轮与所述从动齿轮传动相连；

助力组件，所述助力组件包括中轴和脚踏，所述脚踏利用曲柄与所述中轴相连，所述中轴能够与电动助力自行车的车架转动相连；所述输出轴可转动地套装于所述中轴的外部，且所述输出轴与所述中轴之间设置单向离合器，所述中轴能够带动所述输出轴转动。

优选地，所述减速齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述第一齿轮与所述第二齿轮同轴设置，所述第二齿轮与所述从动齿轮相啮合。

优选地，所述减速箱还包括箱体和滚轮，所述箱体固定于所述中置电机上，所述减速齿轮位于所述箱体内，所述滚轮可转动地设置于所述箱体内，且所述滚轮的外周面与所述从动齿轮的圆周面相抵。

优选地，所述从动齿轮包括齿圈部和连接柱，所述齿圈部与所述连接柱相连，所述连接柱为空心圆柱状结构，所述连接柱能够与所述车轮相连，所述齿圈部与所述第二齿轮相啮合；所述滚轮的数量为多个，其中，至少一所述滚轮与所述连接柱的外周面相抵，至少一所述滚轮与所述连接柱的内周面相抵。

优选地，所述电机轴与所述输出轴同轴设置。

优选地，所述的动力传输机构，还包括控制器和力矩传感器，所述力矩传感器设置于所述输出轴处，所述力矩传感器能够监测所述输出轴的输出力矩；所述力矩传感器以及所述中置电机均与所述控制器通信连接。

本实用新型还提供一种电动助力自行车，包括车架和车轮，还包括上述的动力传输机构，所述电力组件设置于所述车架上，所述中轴可转动地与所述车架相连，所述车轮设置于所述车架上。

优选地，所述车架具有安装部，所述安装部具有与中轴相适配的安装孔，所述中轴可转动地穿过所述安装孔后与所述脚踏相连，所述安装部与所述中轴之间设置滑动轴承。

优选地，所述电力组件设置于所述安装部，所述曲柄以及所述脚踏的数量均为两组且二者一一对应，两组所述曲柄以及所述脚踏分别设置于所述安装部的两侧。

优选地，所述车轮为磁悬浮车轮。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的动力传输机构，中置电机的电机轴与输出轴相连，输出轴连接有驱动齿轮，驱动齿轮利用减速箱内的减速齿轮带动从动齿轮转动，进而带动与之相连的车轮转动，实现动力的顺利传递；与此同时，骑行车可通过脚踏和曲柄带动中轴相对于车架转动，并将转矩传递至车轮，从而实现助力功能，单向离合器保证了助力转矩的可靠传递。本实用新型的动力传输机构，取消了现有技术中的链条传动结构，采用齿轮传动结构将动力传递至车轮，传动稳定，且传动效率较高。

与此同时，本实用新型还提供一种电动助力自行车，包括车架和车轮，还包括上述的动力传输机构，电力组件设置于车架上，中轴可转动地与车架相连，车轮设置于车架上，提高动力传递效率，同时提升电动助力自行车的骑行稳定性。

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为本实用新型实施例所公开的动力传输机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所公开的动力传输机构的拆解示意图；

图3为本实用新型实施例所公开的动力传输机构的剖切示意图；

图4为本实用新型实施例所公开的动力传输机构的减速箱的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所公开的动力传输机构的部分结构示意图。

其中，1为电力组件，2为助力组件，3为中置电机，4为减速箱，5为输出轴，6为电机轴，7为驱动齿轮，8为从动齿轮，801为齿圈部，802为连接柱，9为中轴，10为脚踏，11为曲柄，12为单向离合器，13为第一齿轮，14为第二齿轮，15为箱体，16为滚轮，17为力矩传感器，18为车架，19为车轮，20为安装部，21为安装孔，22为滑动轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种电动助力自行车及动力传输机构，以解决上述现有技术存在的问题，提高电动助力自行车的动力传递效率，同时提升传动稳定性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种动力传输机构，包括电力组件1和助力组件2，电力组件1包括中置电机3、减速箱4和输出轴5，中置电机3的电机轴6与输出轴5相连，输出轴5连接有驱动齿轮7，电动助力自行车的车轮19连接有从动齿轮8，减速箱4包括减速齿轮，驱动齿轮7利用减速齿轮与从动齿轮8传动相连；助力组件2包括中轴9和脚踏10，脚踏10利用曲柄11与中轴9相连，中轴9能够与电动助力自行车的车架18转动相连；输出轴5可转动地套装于中轴9的外部，且输出轴5与中轴9之间设置单向离合器12，中轴9能够带动输出轴5转动。

本实用新型的动力传输机构，中置电机3的电机轴6与输出轴5相连，输出轴5连接有驱动齿轮7，驱动齿轮7利用减速箱4内的减速齿轮带动从动齿轮8转动，进而带动与之相连的车轮19转动，实现动力的顺利传递；与此同时，骑行车可通过脚踏10和曲柄11带动中轴9相对于车架18转动，并将转矩传递至车轮19，从而实现助力功能，单向离合器12保证了助力转矩的可靠传递。本实用新型的动力传输机构，取消了现有技术中的链条传动结构，采用齿轮传动结构将动力传递至车轮19，传动稳定，且传动效率较高。

其中，减速齿轮包括第一齿轮13和第二齿轮14，第一齿轮13与驱动齿轮7相啮合，第一齿轮13与第二齿轮14同轴设置，第二齿轮14与从动齿轮8相啮合，采用齿轮传动结构，在提高传动效率的同时，实现中置电机3的输出减速，在实际应用中，可根据中置电机3的型号、规格等具体工况，调整减速齿轮的级数，以及调整第一齿轮13和第二齿轮14的参数，以适应转矩输出要求，同时适应减速箱4内部空间要求，在保证骑行安全的同时，提高电动助力自行车的美观性，提升用户体验。

还需要说明的是，减速箱4还包括箱体15和滚轮16，箱体15固定于中置电机3上，减速齿轮位于箱体15内，滚轮16可转动地设置于箱体15内，且滚轮16的外周面与从动齿轮8的圆周面相抵，利用滚轮16对从动齿轮8提供支撑，进一步提升动力传输机构的传动稳定性，保证动力传输机构的工作可靠性。

在本具体实施方式中，从动齿轮8包括齿圈部801和连接柱802，齿圈部801与连接柱802相连，连接柱802为空心圆柱状结构，为齿圈部801提供安装基础和稳定支撑，连接柱802能够与车轮19相连，齿圈部801与第二齿轮14相啮合，保证动力的可靠传输。在实际应用中，可根据从动齿轮8的规格和实际工况设置多个滚轮16，滚轮16与连接柱802的圆周面相抵，(即滚轮16的外周面与从动齿轮8的圆周面相抵)，其中，至少一滚轮16与连接柱802的外周面相抵，至少一滚轮16与连接柱802的内周面相抵，由连接柱802的内外两侧同时对从动齿轮8进行支撑，同时起到了从动齿轮8定位的作用，有利于提高与从动齿轮8相连的车轮19的结构和运动稳定性，可根据从动齿轮8的规格以及实际工况，选择合适数量的滚轮16，以满足支撑定位需求。

需要强调的是，电机轴6与输出轴5同轴设置，输出轴5受力均匀，传动稳定，在实际应用中，电机轴6可利用联轴器实现向输出轴5传递动力，还可以根据实际工况选择其他的连接部件，提高动力传输机构的适应性。

本实用新型的动力传输机构，还包括控制器和力矩传感器17，力矩传感器17设置于输出轴5处，力矩传感器17能够监测输出轴5的输出力矩，以便骑行车监测动力输出情况；力矩传感器17以及中置电机3均与控制器通信连接，骑行者在获得输出轴5的输出力矩后，可利用控制器控制中置电机3的工作状态，以满足不同的骑行需求。此处需要解释说明的是，设置控制器以及控制器的结构、与其他部件的连接关系均为本领域技术人员的惯用手段，此处不再赘述。

与此同时，本实用新型还提供一种电动助力自行车，包括车架18和车轮19，还包括上述的动力传输机构，电力组件1设置于车架18上，中轴9可转动地与车架18相连，车轮19设置于车架18上，在提高动力传递效率的同时，提升电动助力自行车的骑行稳定性和安全性。

具体地，车架18具有安装部20，安装部20具有与中轴9相适配的安装孔21，中轴9可转动地穿过安装孔21后与脚踏10相连，在本具体实施方式中，车架18采用三角形结构，安装部20位于电动助力自行车的前、后车轮19之间，安装孔21为开口孔，方便中轴9以及其他零部件的拆装，安装部20与中轴9之间设置滑动轴承22，保证中轴9的工作可靠性。

在本实用新型的其他具体实施方式中，电力组件1同样设置于安装部20，曲柄11以及脚踏10的数量均为两组且二者一一对应，两组曲柄11以及脚踏10分别设置于安装部20的两侧，中轴9以及脚踏10的转动轴线均平行于车轮19的转动轴线，以实现助力功能。

还需要强调的是，车轮19为磁悬浮车轮，采用磁悬浮车轮，能够实现减振目的，提高电动助力自行车的骑行稳定性和安全系数。此处还需要解释说明的是，输出轴5与电动助力自行车的具体的车轮19传动相连，取决于电动助力自行车的驱动方式，当电动助力自行车采用前驱方式时，输出轴5与前车轮19传动相连；当电动助力自行车采用后驱方式时，输出轴5与后车轮19传动相连；当电动助力自行车采用双驱方式时，输出轴5分别与前车轮19以及后车轮19传动相连。

本实用新型的动力传输机构，中置电机3的电机轴6与输出轴5相连，输出轴5连接有驱动齿轮7，驱动齿轮7利用减速箱4内的减速齿轮带动从动齿轮8转动，进而带动与之相连的车轮19转动，实现动力的顺利传递；与此同时，骑行车可通过脚踏10和曲柄11带动中轴9相对于车架18转动，并将转矩传递至车轮19，从而实现助力功能，单向离合器12保证了助力转矩的可靠传递。本实用新型取消了现有技术中的链条传动结构，采用齿轮传动结构将动力传递至车轮19，传动稳定，且传动效率较高，且延长了机构的使用寿命。除此之外，本实用新型还提供了一种包含上述动力传输机构的电动助力自行车，车轮19采用磁悬浮车轮，进一步提高了电动助力自行车的减振性能，提高了骑行稳定性和安全系数。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种动力传输机构，其特征在于，包括：

电力组件，所述电力组件包括中置电机、减速箱和输出轴，所述中置电机的电机轴与输出轴相连，所述输出轴连接有驱动齿轮，电动助力自行车的车轮连接有从动齿轮，所述减速箱包括减速齿轮，所述驱动齿轮利用所述减速齿轮与所述从动齿轮传动相连；

助力组件，所述助力组件包括中轴和脚踏，所述脚踏利用曲柄与所述中轴相连，所述中轴能够与电动助力自行车的车架转动相连；所述输出轴可转动地套装于所述中轴的外部，且所述输出轴与所述中轴之间设置单向离合器，所述中轴能够带动所述输出轴转动。

2.根据权利要求1所述的动力传输机构，其特征在于：所述减速齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述驱动齿轮相啮合，所述第一齿轮与所述第二齿轮同轴设置，所述第二齿轮与所述从动齿轮相啮合。

3.根据权利要求2所述的动力传输机构，其特征在于：所述减速箱还包括箱体和滚轮，所述箱体固定于所述中置电机上，所述减速齿轮位于所述箱体内，所述滚轮可转动地设置于所述箱体内，且所述滚轮的外周面与所述从动齿轮的圆周面相抵。

4.根据权利要求3所述的动力传输机构，其特征在于：所述从动齿轮包括齿圈部和连接柱，所述齿圈部与所述连接柱相连，所述连接柱为空心圆柱状结构，所述连接柱能够与所述车轮相连，所述齿圈部与所述第二齿轮相啮合；所述滚轮的数量为多个，其中，至少一所述滚轮与所述连接柱的外周面相抵，至少一所述滚轮与所述连接柱的内周面相抵。

5.根据权利要求1-4任一项所述的动力传输机构，其特征在于：所述电机轴与所述输出轴同轴设置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的动力传输机构，其特征在于：还包括控制器和力矩传感器，所述力矩传感器设置于所述输出轴处，所述力矩传感器能够监测所述输出轴的输出力矩；所述力矩传感器以及所述中置电机均与所述控制器通信连接。

7.一种电动助力自行车，包括车架和车轮，其特征在于：还包括权利要求1-6任一项所述的动力传输机构，所述电力组件设置于所述车架上，所述中轴可转动地与所述车架相连，所述车轮设置于所述车架上。

8.根据权利要求7所述的电动助力自行车，其特征在于：所述车架具有安装部，所述安装部具有与中轴相适配的安装孔，所述中轴可转动地穿过所述安装孔后与所述脚踏相连，所述安装部与所述中轴之间设置滑动轴承。

9.根据权利要求8所述的电动助力自行车，其特征在于：所述电力组件设置于所述安装部，所述曲柄以及所述脚踏的数量均为两组且二者一一对应，两组所述曲柄以及所述脚踏分别设置于所述安装部的两侧。

10.根据权利要求7所述的电动助力自行车，其特征在于：所述车轮为磁悬浮车轮。