本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)輔助自行車(chē)復(fù)合增速的驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

電動(dòng)自行車(chē)也叫電動(dòng)摩托車(chē)是當(dāng)今社會(huì)中相當(dāng)常見(jiàn)的一種交通工具，雖造型各異，但主體結(jié)構(gòu)和功能基本類(lèi)似。一般都是采用蓄電池經(jīng)控制系統(tǒng)控制電氣單元驅(qū)動(dòng)安裝在后輪輪轂內(nèi)的電機(jī)，再經(jīng)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)后輪，蓄電池的電能是電動(dòng)自行車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源。其中，部分電動(dòng)自行車(chē)的后輪軸上還設(shè)置有飛輪并配以相應(yīng)的腳踏板及鏈條驅(qū)動(dòng)，當(dāng)人力踩踏踏板驅(qū)動(dòng)飛輪的速度大于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的速度時(shí)，腳踏驅(qū)動(dòng)可以起到助力和加速的作用。但是，由于電動(dòng)自行車(chē)的實(shí)際設(shè)計(jì)和運(yùn)行速度要高于普通自行車(chē)的速度，且電動(dòng)自行車(chē)本身的自重也大于自行車(chē)，因此，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的電動(dòng)自行車(chē)純?nèi)肆︱T行的速度比普通自行車(chē)要低。這樣，即使部分電動(dòng)自行車(chē)設(shè)置有腳踏助力功能，實(shí)際使用過(guò)程中也只有在起步以及蓄電池電量不足等特殊情況下起作用，其他情況下踩也只是空踏，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人力與電動(dòng)的復(fù)合驅(qū)動(dòng)。

另外，市場(chǎng)上還有采用電動(dòng)助力的自行車(chē)，也就是在自行車(chē)上增加一套微型電驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)人騎行踩踏踏板的扭力以及速度提供適時(shí)適度的助力，以緩解上坡、加速等過(guò)程中對(duì)人力的需求，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)騎行。自行車(chē)運(yùn)行的速度取決于騎行人的騎行速度，電動(dòng)部分增力不增速。而若增大電動(dòng)部分輸出的功率，只是進(jìn)一步減少人力，其功能和效果又趨同于前面所述的電動(dòng)自行車(chē)了。

因此，無(wú)論是現(xiàn)有的電動(dòng)自行車(chē)還是電動(dòng)助力自行車(chē)，均沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)電動(dòng)和人力騎行的融合，以更進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。其主要原因是現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的只是相互助力，而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)兩者速度的復(fù)合增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于前述現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)助力自行車(chē)存在的不足，本發(fā)明提供一種電動(dòng)自行車(chē)復(fù)合增速驅(qū)動(dòng)裝置，其可有效解決上述缺點(diǎn)。

為達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段為設(shè)計(jì)一種電動(dòng)自行車(chē)復(fù)合增速驅(qū)動(dòng)裝置，其中包含：

一殼體，其內(nèi)部設(shè)有行星架；

一電機(jī)，包含轉(zhuǎn)子和定子；

一左側(cè)板和一右側(cè)板，分別固定在殼體兩端；

多個(gè)行星齒輪，分別通過(guò)行星輪軸和軸承均布安裝在殼體內(nèi)部的行星架上；

一太陽(yáng)輪軸，其一端設(shè)有太陽(yáng)齒輪與各行星齒輪相嚙合，另外一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接，并且通過(guò)軸承支撐在殼體內(nèi)；

一輸入齒圈，其套設(shè)太陽(yáng)齒輪，且與各行星齒輪相嚙合，與太陽(yáng)齒輪和各行星齒輪一同組合成行星齒輪組；所述輸入齒圈一端軸向伸出左側(cè)板并連接有飛輪；

一支撐軸，其同軸心設(shè)置在殼體、左側(cè)板、輸入齒圈、太陽(yáng)輪軸、電機(jī)、右側(cè)板內(nèi)，并與電機(jī)的定子相連接；

一超越離合器，其設(shè)置在輸入齒圈與支撐軸之間，用以保證輸入齒圈相對(duì)支撐軸只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)輪輪轂中央設(shè)有與輪輻固定連接的殼體，殼體內(nèi)側(cè)行星支撐板上設(shè)有行星架，行星架上裝有多個(gè)行星齒輪；各行星齒輪分別與太陽(yáng)輪軸一端的太陽(yáng)齒輪相嚙合，太陽(yáng)輪軸的另一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接；太陽(yáng)齒輪外圍套設(shè)有輸入齒圈，輸入齒圈一側(cè)的齒圈軸上固定有與普通自行車(chē)飛輪類(lèi)似的用于單向傳遞鏈條驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的飛輪；輸入齒圈分別與各行星齒輪相嚙合，并與太陽(yáng)齒輪、行星齒輪組合成行星齒輪組。根據(jù)行星傳動(dòng)原理，與驅(qū)動(dòng)輪相固連的行星架的轉(zhuǎn)速取決于與電機(jī)轉(zhuǎn)子相連的太陽(yáng)齒輪的轉(zhuǎn)速以及經(jīng)鏈條、飛輪驅(qū)動(dòng)的輸入齒圈的速度，也就是說(shuō)電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速取決于電機(jī)轉(zhuǎn)速和飛輪轉(zhuǎn)速。因此，實(shí)現(xiàn)了兩路驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的復(fù)合增速。

此外，在與電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)輪輪輻相固定連接的殼體兩側(cè)分別設(shè)有與其固定連接的左側(cè)板和右側(cè)板，其軸心設(shè)有支撐軸，左側(cè)板和右側(cè)板分別通過(guò)軸承支撐在輸入齒圈和支撐軸上，使整個(gè)復(fù)合增速驅(qū)動(dòng)裝置形成驅(qū)動(dòng)輪中間的一個(gè)封閉的輪轂。而支撐軸兩端固定在電動(dòng)自行車(chē)車(chē)架上。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的復(fù)合增速驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)論外形結(jié)構(gòu)還是安裝方式都與現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)及其驅(qū)動(dòng)輪相一致，其應(yīng)用不會(huì)改變現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)的整體結(jié)構(gòu)和控制方法。

再者，在輸入齒圈與支撐軸之間設(shè)有超越離合器，可以防止當(dāng)鏈條不提供驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力的情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)子將經(jīng)太陽(yáng)輪軸、行星齒輪帶動(dòng)輸入齒圈和飛輪空轉(zhuǎn)從而不能驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)。因此，本發(fā)明保持了現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)的純電驅(qū)動(dòng)模式。

最后，太陽(yáng)輪軸和輸入齒圈分別通過(guò)軸承支撐在殼體內(nèi)部行星支撐板以及左側(cè)板上，有效保證了行星傳動(dòng)三元件的軸向安裝和固定。同時(shí)，減小了太陽(yáng)齒輪的徑向尺寸，有利于增大行星傳動(dòng)比，提高電機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的減速比。并且有效降低了軸承轉(zhuǎn)速，從而減小了軸承對(duì)潤(rùn)滑的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本發(fā)明在電動(dòng)自行車(chē)上的安裝示意圖。

其中，附圖標(biāo)記如下：

1 殼體 2 左側(cè)板

3 右側(cè)板 4 行星齒輪

5 太陽(yáng)輪軸 6 支撐軸

7 輸入齒圈 8 飛輪

9 超越離合器 10 電機(jī)

11 第二軸承 12 第四軸承

13 行星輪軸 14 行星輪軸承

15 第一軸承 16 第五軸承

17 制動(dòng)轂 18 車(chē)架

19 踏板 20 鏈條

21 驅(qū)動(dòng)輪

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，所列舉的實(shí)施例，只是用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)理解為對(duì)發(fā)明范圍保護(hù)的限定，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理和思想的前提下，還可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的電動(dòng)自行車(chē)復(fù)合增速驅(qū)動(dòng)裝置包含有一殼體1，一左側(cè)板2，一右側(cè)板3，多個(gè)行星齒輪4，一太陽(yáng)輪軸5，一支撐軸6，一輸入齒圈7，一飛輪8，一超越離合器9，一電機(jī)10。

所述殼體1，其同軸心設(shè)置在電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)輪21的輪轂中央并與輪輻固定連接，且其內(nèi)部設(shè)有中空的圓盤(pán)狀行星支撐板101，行星支撐板101一側(cè)設(shè)有行星架102，另一側(cè)設(shè)有第一軸承座103。所述殼體1兩端分別固定連接有左側(cè)板2和右側(cè)板3，左側(cè)板2和右側(cè)板3的中央分別設(shè)有第二軸承座201和第四軸承座301，軸承座內(nèi)分別裝有第二軸承11和第四軸承12。

所述行星架102上通過(guò)行星輪軸13和行星輪軸承14均布安裝有多個(gè)行星齒輪4。所述太陽(yáng)輪軸5通過(guò)第一軸承15支撐在殼體1內(nèi)部的第一軸承座103上，其一端設(shè)有太陽(yáng)齒輪501并分別與各行星輪4相嚙合，另一端與電機(jī)10的轉(zhuǎn)子1001固定連接。所述輸入齒圈7，其套設(shè)于太陽(yáng)齒輪501，并與各行星齒輪4相嚙合，與太陽(yáng)齒輪501、各行星齒輪4組合成一行星傳動(dòng)。所述輸入齒圈7相對(duì)行星支撐板101的一側(cè)設(shè)有齒圈支撐板701，齒圈支撐板701一側(cè)設(shè)有齒圈軸702，齒圈軸702外圈通過(guò)第二軸承11支撐在左側(cè)板2內(nèi)，其內(nèi)圈設(shè)有第五軸承16。所述齒圈軸702軸向延伸至第二軸承11和左側(cè)板2外側(cè)，并且其軸端固定連接有飛輪8。

所述電機(jī)10的定子1002固定在支撐軸6上。所述右側(cè)板3上的第四軸承座301軸向延伸，且其末端固定連接有制動(dòng)轂17。

所述支撐軸6沿殼體1軸心內(nèi)設(shè)于齒圈軸702、太陽(yáng)輪軸5和右側(cè)板3，且兩端分別伸出齒圈軸702和右側(cè)板3，并固定在車(chē)架18上。所述支撐軸6通過(guò)第四軸承12支撐右側(cè)板3，并通過(guò)第五軸承16、齒圈軸702和第二軸承11支撐左側(cè)板2，從而使殼體1以及整個(gè)驅(qū)動(dòng)輪21軸向固定在支撐軸6上，并可相對(duì)支撐軸6旋轉(zhuǎn)。

所述輸入齒圈7內(nèi)側(cè)第三軸承座703與支撐軸6之間設(shè)有超越離合器9用于控制輸入齒圈7相對(duì)支撐軸6只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖1和圖2所示，當(dāng)電機(jī)10和人力同時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)時(shí)，人力腳踏踏板19通過(guò)鏈條20帶動(dòng)飛輪8，從而帶動(dòng)輸入齒圈7轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，電機(jī)10的轉(zhuǎn)子1001通過(guò)太陽(yáng)輪軸5帶動(dòng)太陽(yáng)齒輪501轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，根據(jù)行星傳動(dòng)原理，與行星架102固連的行星支撐板101、殼體1以致驅(qū)動(dòng)輪21的轉(zhuǎn)速則為輸入齒圈7轉(zhuǎn)速和太陽(yáng)齒輪501轉(zhuǎn)速的線性之和。因此，實(shí)現(xiàn)了人力腳踏踏板19驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速和電機(jī)10驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速的復(fù)合。無(wú)論電機(jī)10加速還是人腳踏踏板19加速都可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪21的加速，也就是電動(dòng)自行車(chē)的加速。

當(dāng)人力不給踏板19施加驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力，比如腳離開(kāi)踏板19時(shí)，若電機(jī)10工作則此時(shí)超越離合器9將限制輸入齒圈7相對(duì)支撐軸6反轉(zhuǎn)，輸入齒圈7轉(zhuǎn)速為零。而電機(jī)轉(zhuǎn)子1001通過(guò)太陽(yáng)齒輪501、行星齒輪4、行星架102帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪21轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪21轉(zhuǎn)速與電機(jī)10轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，為純電驅(qū)動(dòng)。其工作原理與現(xiàn)有的電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)摩托車(chē)相一致。