[发明专利]用于轻量级轮式运输车辆的电力推进的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于推进自行车、轻便摩托车或者轻量级轮式运输车辆和机器人应用的任何其他的装置的电力发动机。

背景技术

用于推进自行车、轻便摩托车或者轻量级轮式运输车辆的任何其他的装置的已知电力发动机具有以下两种类型：车轮驱动轮毂发动机(其中电力发动机位于车轮中)以及中间驱动发动机(其中电力发动机位于自行车中间驱动上)。

车轮驱动轮毂发动机是电机，其中自行车车轮与电机的转子一起旋转并且电机的轴也是车轮的轴。

在车轮驱动轮毂电力发动机中，运动是直接传递至车轮的，并且作为结果，电机的转速与车轮的转速是相同的，并且因此，它们通常具有大、重且低速的电动机。车轮驱动轮毂发动机的其他重要的缺点是，它们产生高滚动阻力、它们具有低动力重量比、它们的推进是单速的并且它们给车轮增加了显著的重量，这改变了自行车的骑行几何学和平衡。

以上缺点使得车轮驱动轮毂电机与在现代自行车的高功率推进系统中使用不相容，现代自行车包括具有轻量级部件的山地自行车。

另一方面，已知并且可商购的中间驱动发动机具有与自行车的尺寸和重量成比例的高重量和体积。由于其尺寸和形状，中间驱动发动机只可以在仅特别设计用于特定发动机的自行车车架上使用。这意味着，已知的中间驱动发动机不能在任何可商购的自行车车架上使用或添加到其上。

已知的中间驱动发动机的安装改变了施加到自行车车架上的已知的力的分布。即，在中间驱动电力发动机中，底部支架被紧固到电力发动机上并且这个电力发动机进而被紧固到自行车车架上，而通常在自行车中，底部支架被直接紧固到自行车车架上。其结果是，在底部支架不是直接紧固到车架上的情况中，当在自行车的曲柄组上施加高的力时，底部支架弯曲并且底部支架可能制动。对于自行车而言，高的力的施加是惯常的，即，如在山地自行车的情况下。同样，因为中间驱动发动机通常是由塑料材料制成的发动机，底部支架的支撑变形得非常快，自行车不能正确地运行。

目前用于电力推动自行车、轻便摩托车或轻量级轮式运输车辆的任何其他的装置的现有使用的设备和系统的严重缺点在于它改变了它们所应用在的装置的基本原理。当添加这种设备和系统以改变现有非电动装置并且将其转变为电力推进装置时，或者当在车辆的初始制造阶段中包含这种装备和系统时，情况就是这样。

其结果是，例如，在其上应用已知电力发动机以用于将其转变为电力推进自行车(如在轮毂电机的情况下)的自行车不再可以被认为是自行车。原因是在重量方面的急剧增加和不相等的重量分布。同样，由于与自行车的尺寸和重量支撑能力成比例使用的发动机的高质量，现有轮毂电机电力发动机影响并减少自行车车架的强度。

至于目前已知的中间驱动发动机，多数不能应用于自行车车架，但在自行车的初始设计中需要。至于理论上可以在以后的时期应用于不同自行车车架的很少知道的中间驱动发动机，这些中间驱动发动机特别重并且尺寸特别大，超过四(4)千克。

所有已知的中间驱动发动机的显著较大的尺寸具有的重要缺点是，大幅度地减小了车辆的离地间距，并且这对于所有车辆存在显著的行驶限制、尤其是对于行驶在不平整表面上。在山地自行车的情况下，这是非常显著的缺点。

已知的是，中间驱动发动机具有以下必要的特征：

在已知的电力推动发动机中，将动力传递至发动机的电机的驱动轴总是平行于自行车的底部支架，并且电机的小齿轮指向自行车的进行经由链条将动力传递至自行车的后车轮的一侧(也被称为自行车的链条驱动)。

在多数已知的自行车中存在驱动侧和非驱动侧。进行动力从踏板曲柄传递至后车轮的驱动侧通常在骑行者的右侧。驱动侧包括自行车的链条或同步皮带、链条圈和后变速系统。已知的电力发动机的电机输出小齿轮轴面朝与驱动侧相同的一侧，即其面对具有以下部件的一侧：链条圈、链条或皮带以及变速系统。

至于非驱动侧，不存在用于将动力传递至后车轮的链条链轮。

发明内容

本发明的目的是呈现一种电力发动机，该电力发动机用于推进任何类型的轻量级轮式运输车辆和机器人应用，包括但不限于自行车车架，该电力发动机具有以下在现有技术中未发现的优化特征：低重量、小尺寸、中央重量分布和高功率。这种电力发动机不需要是其所应用在的车辆和机器人应用的永久固定装置，而是能快速且不费力气地紧固或拆卸。

更具体地：

本发明描述了一种用于电力发动机的系统，该系统用于推进自行车、轻便摩托车或者轻量级轮式运输车辆和机器人应用的任何其他的装置，所述系统的特征在于：

-该系统包括至少三个或更多个减速级，