專利名稱：一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)助力車的傳動(dòng)部分，特別是涉及一種適用于電動(dòng)助力車上的具 有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上所出售的電動(dòng)助力車，絕大部分生產(chǎn)廠家都釆用了輪轂電機(jī)對(duì)其進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)，由于使用輪轂電機(jī)可以省去復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)布置比較簡(jiǎn)單?，F(xiàn)有的輪轂 電機(jī)式電動(dòng)助力車，就是把普通自行車的其中一個(gè)車輪的輪轂改換為一個(gè)輪轂電機(jī)，腳 踏則是通過鏈輪、鏈條和單向飛輪驅(qū)動(dòng)后輪，可見電機(jī)驅(qū)動(dòng)是不經(jīng)鏈條的，所以腳踏驅(qū) 動(dòng)和電動(dòng)互相獨(dú)立，由此決定了輪轂電機(jī)式電動(dòng)助力車不適合發(fā)展如換檔變速、離合操 縱、發(fā)電健身車等附加功能，對(duì)功能的擴(kuò)展不夠靈活；另外，當(dāng)大批量生產(chǎn)時(shí)，由于輪轂 電機(jī)在制造工藝上的原因，相對(duì)傳統(tǒng)的低壓直流永磁電機(jī)而言，其生產(chǎn)效率較低，因而 造價(jià)相對(duì)較高，在一定程度上制約了產(chǎn)量。除了使用輪轂電機(jī)的電動(dòng)助力車以外，其他 傳動(dòng)形式的只有輪邊電機(jī)式，然而，輪邊電機(jī)也同樣是電機(jī)與腳踏分離的，電動(dòng)與腳踏 驅(qū)動(dòng)互不相關(guān)。
中國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00720302677.6) —種雙輸入蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，其是通過 各自的單向棘輪裝置將動(dòng)力輸出到電動(dòng)助力車的鏈輪上，從而實(shí)現(xiàn)腳踏驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，
由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，與普通電機(jī)配合使用，生產(chǎn)成本大大降低，并 可發(fā)展例如換檔變速、離合操縱、發(fā)電健身車等附加功能。但是，該專利申請(qǐng)的技術(shù)方 案還存在以下缺陷由于是通過各自的單向棘輪裝置將動(dòng)力輸出到電動(dòng)助力車的鏈輪上， 因而不能將腳踏驅(qū)動(dòng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輸出做到完善的結(jié)合，會(huì)出現(xiàn)例如電機(jī)驅(qū)動(dòng)趨前 于腳踏驅(qū)動(dòng)或者腳踏驅(qū)動(dòng)覆蓋了電機(jī)驅(qū)動(dòng)等現(xiàn)象，不利于騎車者對(duì)電動(dòng)助力車行駛的良 好操控。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，與傳統(tǒng)的直流 電機(jī)結(jié)合使用，可將電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和腳踏驅(qū)動(dòng)動(dòng)力統(tǒng)一向鏈輪輸出，驅(qū)動(dòng)車輛行駛，使得腳 踏動(dòng)力和電機(jī)動(dòng)力完善結(jié)合，有利于騎車者對(duì)車輛行駛的良好操控。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)， 一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，包括殼體、踏板軸、鏈輪、輸出套筒及蝸輪蝸桿總成，其特征在于: 還包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)包括右差動(dòng)錐齒輪、左差動(dòng)錐齒輪、行星錐齒輪及行星 錐齒輪軸，所述行星錐齒輪軸通過其軸體上的環(huán)形孔套裝在所述踏板軸上，所述行星錐 齒輪軸的兩端分別套有行星錐齒輪，所述左、右差動(dòng)錐齒輪則套裝在踏板軸上，并與行 星錐齒輪相互嚙合，其中右差動(dòng)錐齒輪與踏板軸固定連接；所述踏板軸上還套有蝸輪座， 其與左差動(dòng)錐齒輪相鄰設(shè)置，所述蝸輪座與蝸輪蝸桿總成的蝸輪固定連接，所述蝸輪座 與左差動(dòng)錐齒輪之間設(shè)有第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)；所述踏板軸上還套有行星架，其與右差動(dòng) 錐齒輪相鄰設(shè)置，所述行星錐齒輪軸固定在所述行星架上，所述右差動(dòng)錐齒輪與行星架 之間設(shè)有第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)；所述輸出套筒套裝在踏板軸的一端上，所述輸出套筒的一 端套裝有鏈輪，其另一端與行星架連接。
本實(shí)用新型利用差動(dòng)機(jī)構(gòu)將腳踏驅(qū)動(dòng)與電力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力統(tǒng)一向鏈輪輸出，因而不會(huì) 產(chǎn)生電機(jī)驅(qū)動(dòng)趨前于腳踏驅(qū)動(dòng)或者腳踏驅(qū)動(dòng)覆蓋了電機(jī)驅(qū)動(dòng)等現(xiàn)象，更有利于騎車者對(duì) 車輛靈活、良好的操控。
第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)做單向運(yùn)動(dòng)的要求是當(dāng)蝸輪座向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)左差動(dòng)錐齒 輪同時(shí)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，而左差動(dòng)錐齒輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卻不能帶動(dòng)蝸輪座向前轉(zhuǎn)動(dòng)，具體來說， 當(dāng)單獨(dú)腳踏時(shí)，左差動(dòng)錐齒輪不會(huì)帶動(dòng)蝸輪座和蝸輪；而第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)可使右差動(dòng) 錐齒輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以帶動(dòng)行星架同時(shí)向前轉(zhuǎn)動(dòng)，而行星架卻不能帶動(dòng)右差動(dòng)錐齒輪向 前轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述踏板軸上還設(shè)有用于阻止踏板軸反轉(zhuǎn)的第三棘輪 棘爪機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以避免以下現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，左差動(dòng)錐齒輪通過行星 錐齒輪驅(qū)使右差動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)踏板軸反轉(zhuǎn)。
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述第三棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘輪、棘爪及由控制 電路控制其電流通斷的電磁鐵，所述棘輪固定套裝在踏板軸上，且與所述蝸輪座相鄰設(shè) 置，所述棘輪為外棘輪并與鏈輪相對(duì)，所述棘爪通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在外殼的內(nèi)壁上，所述 電磁鐵設(shè)置在棘爪的一側(cè)，通過電流的通斷使電磁鐵中的鐵芯在線圈內(nèi)做水平方向的往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推動(dòng)棘爪卡合在棘輪上或脫離棘爪。棘爪在電磁鐵的作用下卡合在棘輪上， 通過棘輪阻止踏板軸反轉(zhuǎn)，電流消失后，鐵芯向相反方向運(yùn)動(dòng)，松開棘爪，由于棘爪上 扭力彈簧的復(fù)位作用，使得棘爪脫離棘輪。
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘爪和棘輪，所述棘 輪即是蝸輪座，且為內(nèi)棘輪，所述棘爪安裝在左差動(dòng)錐齒輪的外壁上，即由左差動(dòng)錐齒 輪作為棘爪座。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘爪和棘輪，所述棘 輪即是行星架，且為內(nèi)棘輪，所述棘爪安裝在右差動(dòng)錐齒輪的外壁上，即由右差動(dòng)錐齒 輪作為棘爪座。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述蝸輪蝸桿總成及差動(dòng)機(jī)構(gòu)均位于所述踏板軸的中 部，其中所述行星錐齒輪軸位于所述蝸輪的中部環(huán)形腔中，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可確保該 機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述蝸輪座和蝸輪蝸桿總成的蝸輪上均設(shè)有垂直 其盤面的安裝孔，二者之間通過螺栓固定。
作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙輸入蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置還包 括力矩傳感機(jī)構(gòu)，所述力矩傳感機(jī)構(gòu)包括用于感受踏板軸正向轉(zhuǎn)速的第一圓盤及其霍爾 元件，所述第一圓盤套裝在踏板軸的一端上，且與鏈輪相對(duì)，所述第一圓盤上嵌裝有磁 鐵，所述霍爾元件設(shè)在殼體上，所述磁鐵與霍爾元件相對(duì)，霍爾元件通過磁鐵感受踏板 軸的正向轉(zhuǎn)速，以便向控制電路發(fā)出控制信號(hào)。本實(shí)用新型的霍爾元件將控制信號(hào)傳輸 到控制電路，由控制電路決定助力車電機(jī)的啟動(dòng)和對(duì)電機(jī)供電的大小。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述力矩傳感機(jī)構(gòu)還包括用于感受腳踏軸與鏈輪轉(zhuǎn) 速差異的第二、第三圓盤及其霍爾元件，所述第二圓盤套裝在行星架上并與行星架固定 連接，所述第三圓盤則套裝在輸出套筒上，該兩圓盤相鄰設(shè)置且均嵌裝有磁鐵，所述霍 爾元件設(shè)置在殼體內(nèi)壁上，所述磁鐵與霍爾元件相對(duì)；所述行星架與輸出套筒之間的連 接為活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)包括牙嵌結(jié)構(gòu)和扭力彈簧，所述牙嵌結(jié)構(gòu)設(shè)于行 星架與輸出套筒的連接端面上，所述扭力彈簧套裝在踏板軸上且位于輸出套筒內(nèi)，所述 扭力彈簧的一端與行星架連接，其另一端與輸出套筒連接。當(dāng)騎車人踏動(dòng)踏板軸的轉(zhuǎn)數(shù) 提高到設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，控制電路改變對(duì)電機(jī)供電的大小，提高電機(jī)的助力程度。
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述牙嵌結(jié)構(gòu)包括分別位于行星架及輸出套筒連 接端面上的凸牙及卡槽，所述凸牙卡合在卡槽中，且凸牙與卡槽的槽緣具有間隙，所述 間隙即為扭力彈簧的工作行程。本實(shí)用新型扭力彈簧用于檢測(cè)腳踏輸入動(dòng)力的大小，由 此決定電機(jī)的工作狀態(tài)。
作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述的殼體分為兩半，橫向?qū)佣桑龅妮?出套筒的一端伸出到殼體外，鏈輪固定安裝在該伸出端的端部。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
(l)本實(shí)用新型的差動(dòng)機(jī)構(gòu)可使腳踏與電機(jī)驅(qū) 兩種動(dòng)力的輸入得到完善的結(jié)合，統(tǒng)一 向鏈輪輸出，使動(dòng)力得到更合理的利用，增強(qiáng)了騎車者對(duì)車輛的操控性；(2) 本實(shí)用新型的力矩傳感裝置使用控制電路內(nèi)的控制軟件，除了可以檢測(cè)到騎車者 踏動(dòng)腳踏板的轉(zhuǎn)速，還可以檢測(cè)到騎車者作用在踏板上力的大小，從而決定電機(jī)助力的 大小，更符合人性化的需求；
(3) 本實(shí)用新型具有"平路"和"上坡"兩種工作模式可供騎車者選擇，其中選用"上 坡"模式，本實(shí)用新型可將總傳動(dòng)比降低1倍，即輸出的力矩提高1倍，使車輛具有較 大的上坡能力；
(4) 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，可直接安裝在現(xiàn)有的"雙輸入蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置"的模塊組 合式動(dòng)力單元內(nèi)，不額外占用安裝空間；
(5) 本實(shí)用新型適合發(fā)展如換檔變速、離合操縱、發(fā)電健身車等附加功能。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明


圖1是本實(shí)用新型的剖視圖2是第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的A-A向剖視圖3是第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的B-B向剖視圖4是第三棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的C-C向剖視圖5是蝸輪座的立體圖6是行星架的立體圖7是行星架另一個(gè)方向的立體圖8是輸出套筒的立體圖9是行星錐齒輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如
圖1 9所示， 一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng) 裝置，包括殼體、踏板軸6、鏈輪22、輸出套筒19及蝸輪蝸桿總成，殼體分為兩半，分 別為左殼體25和右殼體24, 二者橫向?qū)訕?gòu)成殼體。還包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)包括右 差動(dòng)錐齒輪16、左差動(dòng)錐齒輪4、兩個(gè)行星錐齒輪IO及行星錐齒輪軸11，行星錐齒輪軸 11通過其軸體上的環(huán)形孔31套裝在踏板軸6的中部上，行星錐齒輪軸11的兩端分別套 有行星錐齒輪10,左、右差動(dòng)錐齒輪4、 16則套裝在踏板軸6上，并與行星錐齒輪10 相互嚙合，其中右差動(dòng)錐齒輪16與踏板軸6通過平鍵17固定連接；踏板軸6上還套有 蝸輪座2,蝸輪座2與左差動(dòng)錐齒輪4相鄰設(shè)置，蝸輪座2與蝸輪蝸桿總成的蝸輪1上均設(shè)有垂直其盤面的安裝孔，二者之間通過螺栓固定連接，蝸輪座2與左差動(dòng)錐齒輪4之 間設(shè)有第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘爪9和棘輪，該棘輪即是蝸輪座2， 且為內(nèi)棘輪，棘爪9安裝在左差動(dòng)錐齒輪4的外壁上，即由左差動(dòng)錐齒輪4作為棘爪座。
踏板軸6上還套有行星架12，與右差動(dòng)錐齒輪16相鄰設(shè)置，行星錐齒輪軸ll的兩 端頭分別固定在行星架12上，此時(shí)，行星錐齒輪軸11位于蝸輪1的中部環(huán)形腔中，右 差動(dòng)錐齒輪16與行星架12之間設(shè)有第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括棘爪21和棘輪，棘 輪即是行星架12，且為內(nèi)棘輪，棘爪21安裝在右差動(dòng)錐齒輪16的外壁上，即由右差動(dòng) 錐齒輪16作為棘爪座，輸出套筒19套裝在踏板軸的一端上，并通過軸承20支承在右殼 體24內(nèi)，輸出套筒19的一端伸出到右殼體24外，鏈輪22固定安裝在該伸出端的端部， 行星架12則與輸出套筒19的另一端活動(dòng)連接。
在踏板軸6上還設(shè)有用于阻止踏板軸6反轉(zhuǎn)的第三棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括棘輪5、 棘爪27及由控制電路控制其電流通斷的電磁鐵29，棘輪5通過平鍵28固定套裝在踏板 軸6上，并通過軸承3支承在左殼體25內(nèi)，棘輪5與蝸輪座2相鄰設(shè)置，棘輪5為外棘 輪并與鏈輪22相對(duì)，棘爪27通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在左殼體25的內(nèi)壁上，棘爪27的一側(cè)還 設(shè)有電磁鐵29，通過電流的通斷可使電磁鐵29中的鐵芯在線圈內(nèi)做水平方向的往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，推動(dòng)棘爪27向下卡合在棘輪5上，以阻止踏板軸6反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有扭力彈簧 26，作為棘爪27復(fù)位之用。
本實(shí)用新型還包括力矩傳感機(jī)構(gòu)，力矩傳感機(jī)構(gòu)包括第一圓盤7及其霍爾元件8，第 一圓盤7套裝在踏板軸6的一端上，且與鏈輪22相對(duì)，第一圓盤7的圓周上嵌裝有磁鐵， 霍爾元件8設(shè)在左殼體25的端部上，磁鐵與霍爾元件8相對(duì)，霍爾元件8通過磁鐵感受 踏板軸6的正向轉(zhuǎn)速，以便向控制電路發(fā)出控制信號(hào)，由控制電路決定助力車電機(jī)的啟 動(dòng)和對(duì)電機(jī)供電的大??；另外，力矩傳感機(jī)構(gòu)還包括第二、第三圓盤13、 14及其霍爾元 件15，第二圓盤13套裝在行星架12上并與行星架12通過二者盤面上的安裝孔由螺栓固 定連接，第三圓盤14則套裝在輸出套筒19上，該兩圓盤13、 14相鄰設(shè)置且在其圓周上 均嵌裝有磁鐵，霍爾元件15設(shè)置在右殼體24內(nèi)壁上，磁鐵與霍爾元件15相對(duì)；行星架 12與輸出套筒19之間的活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)包括牙嵌結(jié)構(gòu)和扭力彈簧18，其中牙嵌結(jié)構(gòu)設(shè)于 行星架12與輸出套筒19的連接端面上，扭力彈簧18套裝在踏板軸6上且位于輸出套筒 19內(nèi)，扭力彈簧18的一端與行星架12連接，其另一端與輸出套筒19連接，牙嵌結(jié)構(gòu)包 括分別位于行星架12及輸出套筒19連接端面上的凸牙及卡槽，凸牙卡合在卡槽中，且 凸牙與卡槽的槽緣具有間隙，該間隙即為扭力彈簧18的工作行程。
本實(shí)用新型力矩傳感機(jī)構(gòu)的工作原理是扭力彈簧18未被壓縮時(shí)，霍爾元件15感應(yīng)到磁力的大小是第二圓盤13與第三圓盤14的磁鐵所具有的磁力的疊加，當(dāng)腳踏輸入 的動(dòng)力克服扭力彈簧18的預(yù)緊力時(shí)，第二圓盤13與第三圓盤14分別跟隨行星架12、輸 出套筒19的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生相對(duì)的角度位移，此時(shí)疊加的磁力與之前產(chǎn)生了變化，霍爾元件 15感應(yīng)到磁力大小的變化后，將信號(hào)傳輸給控制電路，使得控制電路改變對(duì)助力電機(jī)供 電的大小，而霍爾元件8可以感應(yīng)到腳踏軸6正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速，并將信號(hào)傳輸給 控制電路，以決定助力電機(jī)的啟動(dòng)和對(duì)助電機(jī)供電的大小，因此力矩傳感機(jī)構(gòu)可以使得 騎車者對(duì)車輛進(jìn)行靈活的控制，決定電機(jī)助力的大小，更為符合人性化的需求。 本實(shí)用新型兩種工作模式的工作過程如下
1. 選擇"平路"(或稱"省電")工作模式-
(1) 單獨(dú)腳踏驅(qū)動(dòng)騎車者踏動(dòng)腳踏板，腳踏軸6開始向前旋轉(zhuǎn)，并通過平鍵17使右 差動(dòng)錐齒輪16同步旋轉(zhuǎn)，右差動(dòng)錐齒輪16上的棘爪21帶動(dòng)行星架12同步旋轉(zhuǎn)，行星 架12通過扭力彈簧18帶動(dòng)輸出套筒19，固定連接在輸出套筒19上的鏈輪22便通過鏈 條帶動(dòng)車輛向前行駛，從而實(shí)現(xiàn)腳踏驅(qū)動(dòng)，左差動(dòng)錐齒輪4在行星錐齒輪10的帶動(dòng)下， 也跟隨向前旋轉(zhuǎn)，但由于左差動(dòng)錐齒輪4與蝸輪座2之間有棘爪9的單向傳動(dòng)作用，因 此不會(huì)帶動(dòng)蝸輪座2和蝸輪1旋轉(zhuǎn)，而此時(shí)電機(jī)尚未啟動(dòng)。
(2) 由腳踏驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)當(dāng)騎車人踏動(dòng)腳踏板的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，霍爾 元件8將信號(hào)輸入到控制電路，由控制電路供電，啟動(dòng)助力電機(jī)，并根據(jù)腳踏軸6轉(zhuǎn)速 的提高，控制電路改變對(duì)助力電機(jī)供電的大小。當(dāng)腳踏軸6停止轉(zhuǎn)動(dòng)后可在設(shè)定的短暫 延時(shí)后，控制電路停止供電，電機(jī)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
而在電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)騎車人踏動(dòng)腳踏板的力，大于扭力彈簧18的預(yù)緊力 時(shí)(例如上坡或者加速)，第二圓盤13與第三圓盤14之間會(huì)產(chǎn)生一定角度的位移，霍爾 元件15感應(yīng)到磁力的變化，使提供給控制電路的信號(hào)產(chǎn)生變化，由控制電路決定開始提 高對(duì)助力電機(jī)的供電，從而改變電機(jī)助力的程度；電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加，通過蝸輪蝸桿總成 帶動(dòng)蝸輪座2轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪座2通過棘爪9帶動(dòng)左差動(dòng)錐齒輪4向前旋轉(zhuǎn)，此時(shí)行星錐齒 輪10同時(shí)受到右差動(dòng)錐齒輪16和左差動(dòng)錐齒輪4的帶動(dòng)，以左、右差動(dòng)錐齒輪4、 16 合成的力和轉(zhuǎn)速帶動(dòng)行星架12旋轉(zhuǎn)，行星架12通過扭力彈簧18帶動(dòng)輸出套筒19旋轉(zhuǎn)， 使鏈輪22帶動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)車輛向前行駛。
2. 選擇"上坡"(或稱"加力")工作模式
在該模式下，控制電路上的軟件程序設(shè)置成當(dāng)電機(jī)在腳踏軸6達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)并 啟動(dòng)了電機(jī)后，電機(jī)獲得較大的電力持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，騎車人可以停止踏動(dòng)腳踏板，電機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)不會(huì)因騎車人停止踏動(dòng)腳踏軸6而停止工作，與此同時(shí)，電磁鐵29在控制電路的供電下，推動(dòng)棘爪27壓向并卡住棘輪5，使腳踏軸6不會(huì)因行星錐齒輪10的作用力而向后旋 轉(zhuǎn)；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過蝸輪蝸桿總成傳動(dòng)，蝸輪帶動(dòng)蝸輪座2旋轉(zhuǎn)，通過棘爪9帶動(dòng)左差 錐齒輪4向前旋轉(zhuǎn)，由于右差動(dòng)錐齒輪16停止轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)的原理，行星錐 齒輪10便以左差動(dòng)錐齒輪4轉(zhuǎn)速的1/2帶動(dòng)行星架12向前旋轉(zhuǎn)，由行星架12通過扭力 彈簧18帶動(dòng)輸出套筒19，并向鏈輪22輸出動(dòng)力，可使輸出力矩提高一倍，在該模式下， 騎車人操作剎車握把時(shí)或者將選擇開關(guān)設(shè)置回"平路"(或稱"省電")模式時(shí)，"上坡"
(或稱"加力")工作模式終止。
本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于自行車、三輪車、四輪驅(qū)動(dòng)的車、滑行車等各種電動(dòng)助 力車。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通 技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可 以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，包括殼體、踏板軸、鏈輪、輸出套筒及蝸輪蝸桿總成，其特征在于還包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述差動(dòng)機(jī)構(gòu)包括右差動(dòng)錐齒輪、左差動(dòng)錐齒輪、行星錐齒輪及行星錐齒輪軸，所述行星錐齒輪軸通過其軸體上的環(huán)形孔套裝在所述踏板軸上，所述行星錐齒輪軸的兩端分別套有行星錐齒輪，所述左、右差動(dòng)錐齒輪則套裝在踏板軸上，并與行星錐齒輪相互嚙合，其中右差動(dòng)錐齒輪與踏板軸固定連接；所述踏板軸上還套有蝸輪座，其與左差動(dòng)錐齒輪相鄰設(shè)置，所述蝸輪座與蝸輪蝸桿總成的蝸輪固定連接，所述蝸輪座與左差動(dòng)錐齒輪之間設(shè)有第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)；所述踏板軸上還套有行星架，其與右差動(dòng)錐齒輪相鄰設(shè)置，所述行星錐齒輪軸固定在所述行星架上，所述右差動(dòng)錐齒輪與行星架之間設(shè)有第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)；所述輸出套筒套裝在踏板軸的一端上，所述輸出套筒的一端套裝有鏈輪，其另一端與行星架連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述踏板軸上還設(shè)有用于阻止踏板軸反轉(zhuǎn)的第三棘輪棘爪機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述第三棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘輪、棘爪及由控制電路控制其電流通斷的電磁鐵，所述棘 輪固定套裝在踏板軸上，且與所述蝸輪座相鄰設(shè)置，所述棘輪為外棘輪并與鏈輪相對(duì)， 所述棘爪通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在外殼的內(nèi)壁上，所述電磁鐵設(shè)置在棘爪的一側(cè)，通過電流的 通斷使電磁鐵中的鐵芯在線圈內(nèi)做水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以推動(dòng)棘爪卡合在棘輪上或脫 離棘爪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘爪和棘輪，所述棘輪即是蝸輪座，且為內(nèi)棘輪，所述棘爪 安裝在左差動(dòng)錐齒輪的外壁上，即由左差動(dòng)錐齒輪作為棘爪座。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)包括棘爪和棘輪，所述棘輪即是行星架，且為內(nèi)棘輪，所述棘爪 安裝在右差動(dòng)錐齒輪的外壁上，即由右差動(dòng)錐齒輪作為棘爪座。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于-所述蝸輪蝸桿總成及差動(dòng)機(jī)構(gòu)均位于所述踏板軸的中部,其中所述行星錐齒輪軸位于所述蝸輪的中部環(huán)形腔中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述蝸輪座和蝸輪蝸桿總成的蝸輪上均設(shè)有垂直其盤面的安裝孔，二者之間通過螺栓固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙輸入蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置還包括力矩傳感機(jī)構(gòu)，所述力矩傳感機(jī) 構(gòu)包括用于感受踏板軸正向轉(zhuǎn)速的第一圓盤及其霍爾元件，所述第一圓盤套裝在踏板軸 的一端上，且與鏈輪相對(duì)，所述第一圓盤上嵌裝有磁鐵，所述霍爾元件設(shè)在殼體上，所 述磁鐵與霍爾元件相對(duì)，霍爾元件通過磁鐵感受踏板軸的正向轉(zhuǎn)速，以便向控制電路發(fā) 出控制信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述力矩傳感機(jī)構(gòu)還包括用于感受腳踏軸與鏈輪轉(zhuǎn)速差異的第二、第三圓盤及其霍爾元 件，所述第二圓盤套裝在行星架上并與行星架固定連接，所述第三圓盤則套裝在輸出套 筒上，該兩圓盤相鄰設(shè)置且均嵌裝有磁鐵，所述霍爾元件設(shè)置在殼體內(nèi)壁上，所述磁鐵 與霍爾元件相對(duì)；所述行星架與輸出套筒之間的連接為活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)連接結(jié) 構(gòu)包括牙嵌結(jié)構(gòu)和扭力彈簧，所述牙嵌結(jié)構(gòu)設(shè)于行星架與輸出套筒的連接端面上，所述扭力彈簧套裝在踏板軸上且位于輸出套筒內(nèi)，所述扭力彈簧的一端與行星架連接，其另 一端與輸出套筒連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，其特征在于 所述牙嵌結(jié)構(gòu)包括分別位于行星架及輸出套筒連接端面上的凸牙及卡槽，所述凸牙卡合 在卡槽中，且凸牙與卡槽的槽緣具有間隙，所述間隙即為扭力彈簧的工作行程。
專利摘要一種具有差動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力混合輸入傳動(dòng)裝置，包括差動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括右差動(dòng)錐齒輪、左差動(dòng)錐齒輪、行星錐齒輪及行星錐齒輪軸，所述行星錐齒輪軸套裝在所述踏板軸上，所述行星錐齒輪軸的兩端分別套有行星錐齒輪，所述左、右差動(dòng)錐齒輪則套裝在踏板軸上，并與行星錐齒輪相互嚙合；所述踏板軸上還套有蝸輪座，所述蝸輪座與蝸輪蝸桿總成的蝸輪固定連接，所述蝸輪座與左差動(dòng)錐齒輪之間設(shè)有第一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)；所述踏板軸上還套有行星架，所述行星錐齒輪軸固定在所述行星架上，所述右差動(dòng)錐齒輪與行星架之間設(shè)有第二棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，輸出套筒的一端套裝有鏈輪，其另一端與行星架連接。實(shí)現(xiàn)腳踏驅(qū)動(dòng)與電力驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力統(tǒng)一向鏈輪輸出。
文檔編號(hào)B62M23/02GK201424114SQ20092000922
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者冶 陳 申請(qǐng)人:福斯特資產(chǎn)有限公司