CN2594143Y - 一种电动自行车用机械无级调速动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的电动自行车用机械无级调速动力装置，采用四大部件：一是可靠的并激电机及变速箱框架结构部件；二是行星轮减速并调速系统；三是动力单向自动传动离合系统；四是动力输出超越离合系统。这四部分同其它零部件一起有机地结合在变速箱内。调速时，单向自动传动离合系统向脚动方向自动打开，动力由中轴经单向自动传动离合系统传至行星变速后并同电机动力一同传出。若电机不动，脚动力直接由中轴经输出超越离合系统输出。若自行车要倒退，中轴同现有自行车一样反转。本实用新型零部件少，体积小，重量轻，大量采用新工艺、新材料、新方法，成本低，经样机试制及试运行，性能优越可靠，经济适用。适合用作于电动自行车控制调速动力系统。

Description

一种电动自行车用机械无级调速动力装置

技术领域

本实用新型涉及电动自行车之关键部件，专配用于电动自行车安全、高效、个性化的调速动力系统。

背景技术

电动自行车是在普通自行车上加装电池、电机及控制系统等而成的简易灵活的交通工具，随着各城市的扩大、城区禁止摩托车及人们生活水提高，绿色环保、便捷可靠的电动自行车越来越受到人们的喜爱。这也为此项产业的发展提供了广阔的空间。

电机及其调速控制系统是电动自行车的核心部件，目前生产和销售的各种电动自行车动所采用的电机绝大部分为轮毂电机，电子调速控制，这类系统要求电机工作在低速大转矩下，对电机设计和生产制造要求极为苛刻，成本高并有时牺牲电机某些性能如效率等，同时采用电子调速控制时数百个电子元器件要消耗电能降低整体效率，并且有些电子元器件过载能力差，难于适应电动自行车在户外各种恶劣条件，可靠性大为下降。实践表明电动自行车故障绝大部分出在电机极其控制系统。另也有些厂家采用高速电机直接磨擦带动轮胎传动，但还只能局限于电子调速，效果仍不好。

这些调速控制动力系统动力经济性不好，成本高。动力传动过程中不能无级改变系统传动比，在低速行驶时是通过电子控制降低电机转速、牺牲电机效率来实现，在重载如上坡行驶时是通过增大电机电流、牺牲电机效率来实现或者重载不能正常行驶。而且，为适应恶劣环境，对电机零部件如磁铁和电子元件要求很高，这就难于降低产品成本。

发明内容

本实用新型要解决电动自行车上述电机及控制系统效率、可靠性不高且构造复杂要求严等问题，力求探索出一种全新的电动自行车专用的机械无级调速动力系统，提高动力经济性并降低成本，开发个性化调速控制功能。提供本实用新型的机械无级调速动力装置，简易夹装于自行车中轴处，安装方便，极易改进现有自行车，实用性强，体积小，脚动控制系统传动速比，动力经济性好，性能可靠。同时调速控制时充分利用骑车人脚动力的能动性，要快正踏，要慢反踏，正常行驶中轴自动制住不动，符合正常人骑行习惯。

为实现上述功能，本实用新型采用的技术方案包括如下四大部件：一是可靠的并激电机及变速箱框架结构部件；二是行星轮减速并调速系统；三是动力单向自动传动离合系统；四是动力输出超越离合系统。这四部分同其它零部件一起有机地结合在变速箱内，确保电机高速正常运转时，若不调速，动力只能经行星轮及减速超越离合器由链轮输出，同时单向自动传动离合系统阻住动力不传至中轴，即中轴不动。调速时，单向自动传动离合系统向脚动方向自动打开，动力由中轴经单向自动传动离合系统传至行星变速后并同电机动力一同传出。若电机不动，脚动力直接由中轴经输出超越离合系统输出。若自行车要倒退，中轴同现有自行车一样反转。

本实用新型各零部件(含电机)都经过较为详细计算后是能满足上述性能要求，同时巧妙赋予各零部件特殊结构及多项功能均是合适的，正因为一个零件被巧妙赋予多项功能，所以本实用新型零部件少，体积小，重量轻，大量采用新工艺、新材料、新方法，成本低，经样机试制及试运行，性能优越可靠，经济适用。

附图说明

图1是本实用新型总装配简图；

图2是本实用新型单向自动离合系统部件简图；

图3是本实用新型是输出超越离合器部件简图；

图4是单向自动离合系统中调速从动轮零件主、侧视图；

图5是行星轮减调速系统中行星架齿轮零件主、侧视图；

图6是连接行星轮系和单向自动离合系的调速齿圈主视图。

图中标记为：1齿轮箱盖；2齿轮箱座；3行星架齿轮；4行星架轴承；5行星齿轮；6行星轴承；7调速齿圈；8电机前轴承；9并激电机组件；10制动套；11制动圆柱；12调速从动轮；；14夹紧板；15夹紧螺钉；16轴套；17调速主动轮；18调整套管；19键；20超越圆柱；21联接螺钉；22输出链齿轮；23超越星轮。

具体实施方式

本电动自行车用机械无级调速动力装置，如图1所示，脚调速动力经零件中轴13、键19、超越星轮23、联接螺钉21、调整套管18、调速主动轮17、调速从动轮12、制动圆柱11传至调速齿圈7，从而同齿轮箱座2组成单向自动离合系统，如图2所示，当调速从动轮12逆时针转动可直接拨动调速齿圈7逆时针转动增加行星系统速比而减速，当调速从动轮12顺时针转动可先拨动制动圆柱11从而拨动调速齿圈7顺时针转动减小行星系统速比而增速。当不调速时，调速从动轮12不动，并激电机组件9经电机前轴承8正常高速逆时针转动，同行星齿轮5、行星轴承6、调速齿圈7、行星架齿轮3、行星架轴承4等组成行星差速系统，此时调速齿圈7有逆时针转动趋势，但在制动圆柱11和制动套10作用下制动，从而阻止动力向调速从动轮12传递，即中轴13不动。

如图3所示零件行星架齿轮3同输出链齿轮22、超越星轮23、超越圆柱20共同组成输出超越离合系统，当电机动力逆时针输入时，链齿轮22直接带动自行车飞轮工作，并对中轴13超越，即中轴13不动。当电机不动时，中轴13逆时针前进，经键19、超越星轮23、超越圆柱20合上，动力输出。

如图4、图5、图6所示零件，是经过对齿轮及系统反复计算和对比试验后得出较合适零件结构，并能完成各自相应功能，简化整个装置。

本电动自行车用机械无级调速动力装置由上述四大部件协调工作，完成各自相应功能，加之齿轮箱盖1完成封闭、夹紧板14和夹紧螺钉15及齿轮箱座2同自行车夹紧装配，最终完成电动自行车调速动力装置所应具备的各种运动，满足性能要求。

本实用新型动力调速装置安置在电动自行车中部，极有利于重心分布，调速控制过程无电子元器件参与，可适应各种恶劣使用条件，性能可靠。

Claims (5)

1本实用新型的机械无级调速动力装置，它包括电机组件(9)、齿轮箱座(2)、中轴(13)、链轮(22)，其特征是：齿轮箱内依次设置有单向自动离合系统，行星轮差速系统，超越离合系统。

2如权利要求1所述的机械无级调速动力装置，其特征是：调速从动轮(12)、制动件(11)和调速齿圈(7)组成单向自动离合系统，实现电机动力在制动件等作用下不能经调速齿圈(7)传到中轴(13)，但中轴动力自动能传到调速齿圈(7)，实现动力单方向自动传递。

3如权利要求1所述的机械无级调速动力装置，其特征是：行星齿轮(5)、行星轴承(6)、调速齿圈(7)、行星架齿轮(3)组成行星轮差速系统，脚动力经中轴(13)、键(19)等零件带动调速齿圈(7)正、反转动而实现增速或减速功能。

4如权利要求1所述的机械无级调速动力装置，其特征是：星架齿轮(3)、超越星轮(23)、输出链齿轮(22)、超越圆柱(20)组成超越离合系统，实现脚动力直接输出和电机动力减速超越输出。

5如权利要求1所述的机械无级调速动力装置，其特征是：通过夹紧板(14)和夹紧螺钉(15)及齿轮箱座(2)等夹紧装配于自行车中轴处。

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