[发明专利]自行车电动助力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车电动助力装置。

背景技术

电动自行车由于其轻快省力及无污染等特点，正日益在我国推广运用。目前常规的电动自行车上采用的电驱动装置多为轮毂电机，这种轮毂电机通常由主轴、通过轴承安装于主轴上的轮毂外壳，设于轮毂外壳内的电机、齿轮减速机构、离合器以及同轮毂外壳相固定的轮毂端盖共同组成。所述齿轮减速机构主要由固定在电机转子上的太阳齿轮及与太阳齿轮啮合的行星齿轮构成，所述轮毂外壳内壁上固定与行星齿轮相啮合的内齿圈，从而使得轮毂外壳能够藉由电机驱动旋转。所述离合器则与行星齿轮装配于一根通轴上。在具体工作时：采用电池及控制器来驱动电机转子旋转，电机转子则通过太阳齿轮带动行星齿轮、齿圈转动，并由齿圈通过与之耦合的单向离合器驱动轮毂外壳传递扭矩。所述轮毂外壳与自行车后轮绑定，而自行车后轮上则固定有飞轮（带齿），该飞轮通过链条与固定在自行车中轴上的牙盘相连。所述飞轮具有单向离合器功能，确保轮毂电机驱动旋转时，链条和牙盘不会跟转。

然而采用轮毂电机作为电动自行车的电驱动装置存在下述问题：1.由于轮毂电机是直接带动轮子输出扭矩的，所以无法改变速比，即没有办法像汽车一样通过换挡来降低速度从而提高输出扭矩，故爬坡能力往往不尽如人意；2. 为了要保证足够的输出扭矩，以弥补爬坡能力的不足，就必须选用较大功率的电机，这样势必增加成本和重量，还会增加电池的负担。3. 由于轮毂电机与车轮间是要通过辐条来连接的，所以，不是专业人员很难自己组装，往往不易于对自行车的维修和改装。

发明内容

本发明目的是：提供一种结构简化，运转稳定，且输出力矩大的自行车电动助力装置，这种装置安装于电动自行车上能够大大增强其爬坡能力。

本发明的技术方案是：一种自行车电动助力装置，其特征在于包括安装在自行车架上的中轴、藉由无齿飞轮单向离合器装配在中轴上的无齿飞轮及固定在无齿飞轮上的牙盘，所述牙盘藉由链条与固定在自行车后轮上的飞轮相连；还包括电驱动装置和电驱动链轮，所述电驱动装置包括固定在自行车架上的外壳和设于外壳内的电机、行星齿轮减速机构、内齿圈、内齿圈单向离合器和输出轴，电机转轴通过行星齿轮减速机构与内齿圈传动连接，所述内齿圈通过内齿圈单向离合器装配在输出轴上，所述输出轴伸出外壳与电驱动链轮固定，电驱动链轮则与链条啮合。

优选的，本发明中所述电驱动装置还进一步包括设于外壳内、与外壳固定并与电机转轴同轴设置的内轴，所述外壳上开有供输出轴伸出的轴孔，所述输出轴前端与外壳上的轴孔内缘之间安装有输出轴外轴承；而输出轴后端成型有一圈环绕内轴的内环，所述内环和内轴之间安装有输出轴内轴承，所述内齿圈单向离合器位于所述内环外围。本发明中将输出轴的一端通过输出轴内轴承定位在内轴上，另一端通过输出轴外轴承定位在电驱动装置的外壳上，因内轴和外壳之间是相互固定的，所以通过内、外两个轴承的定位可以确保输出轴承受较大的径向力，大大增强电驱动装置的运转稳定性。

优选的，本发明中所述行星齿轮减速机构的结构形式如下：其包括固定在电机转轴上的太阳齿轮和分布于太阳齿轮周围的三个双联齿轮，每个双联齿轮均由同轴固定的前级行星齿轮和后级行星齿轮构成，所述三个前级行星齿轮均与太阳齿轮啮合，而三个后级行星齿轮则均与内齿圈啮合。

优选的，本发明中所述自行车架上固定有安装架，所述电驱动装置的外壳顶部通过螺栓固定在安装架上，以此完成对于电驱动装置的上、下定位，同时所述电驱动装置的外壳一侧还固定有连接板，所述连接板上设有开孔，所述自行车架上固定有中轴套筒，所述中轴设于中轴套筒内，所述连接板藉由其上的开孔套置于中轴套筒上固定，以此完成对于电驱动装置的中心和左、右定位。

优选的，本发明还包括活动安装在外壳上的张紧器和枢转安装在张紧器上并与链条啮合的张紧链轮，所述张紧器与外壳之间还设有张紧器弹簧。所述张紧器、张紧器弹簧和张紧链轮及它们之间的装配关系均为常规技术，本发明中增加张紧链轮的目的，一是为了增加电驱动链轮的包角，保证传动功率；二是为了确保链条有一定的张紧力，不会造成掉链等故障。

优选的，本发明中所述电机为外定子内转子结构。

同常规技术一样，本发明中所述中轴的两端均固定有曲柄，曲柄上枢转安装有脚蹬。

本发明的具体运作原理如下：