本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自行車，特別是一種自行車輪轂電機。

本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自行車，特別是一種電動助力自行車。

本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種自行車，特別是一種電動助力自行車騎行方法。

背景技術(shù)：

自行車又稱腳踏車或單車，通常是二輪的小型陸上車輛。人騎上車后，以腳踩踏板為動力。

電動自行車是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機電一體化的車輛。

關(guān)于電動自行車的相關(guān)文獻較多，如電動自行車(公告號cn87203736u)，用于電動自行車的一體化無刷電機(公告號cn85201783u)。本領(lǐng)域技術(shù)人員希望能夠提出更多不同結(jié)構(gòu)以及不同特性的電動自行車供消費者選擇。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種自行車輪轂電機，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提出另一種結(jié)構(gòu)的自行車輪轂電機。

本發(fā)明提出了一種助力自行車，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提出另一種結(jié)構(gòu)的助力自行車。

本發(fā)明提出了一種助力自行車騎行方法，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提出一種設(shè)計實際騎行的助力自行車騎行方法。

本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：方案一：本自行車輪轂電機包括一根固定軸，固定軸上套設(shè)有一個輪轂中心架和一臺電機；所述固定軸上還套設(shè)有一根人力輸入軸和一組行星齒輪組件；輪轂中心架與固定軸轉(zhuǎn)動連接；電機和行星齒輪組件位于輪轂中心架內(nèi)，人力輸入軸的一端穿入輪轂中心架內(nèi)，行星齒輪組件位于人力輸入軸和電機之間；電機的定子與固定軸固定連接，電機的轉(zhuǎn)子與固定軸轉(zhuǎn)動連接；行星齒輪組件中太陽輪的軸部與電機的轉(zhuǎn)子固定連接；行星齒輪組件的外齒圈與人力輸入軸固定連接；行星齒輪組件的行星架與輪轂中心架固定連接。

方案二：一種自行車輪轂電機，包括一根固定軸，固定軸上套設(shè)有一個輪轂中心架和一臺電機；所述固定軸上還套設(shè)有一根人力輸入軸和一組行星齒輪組件；輪轂中心架與固定軸轉(zhuǎn)動連接；電機和行星齒輪組件位于輪轂中心架內(nèi)，人力輸入軸的一端穿入輪轂中心架內(nèi)，行星齒輪組件位于人力輸入軸和電機之間；電機的定子與固定軸固定連接，行星齒輪組件的外齒圈與電機的轉(zhuǎn)子固定連接；行星齒輪組件中太陽輪的軸部與人力輸入軸固定連接，行星齒輪組件的行星架與輪轂中心架固定連接。

一種助力自行車，包括車架和兩個車輪，車架上轉(zhuǎn)動連接有踏板轉(zhuǎn)軸，踏板轉(zhuǎn)軸上固定有腳踏板，本助力自行車還包括一臺上所自行車輪轂電機、控制電路、蓄電池和轉(zhuǎn)把，蓄電池、電機和轉(zhuǎn)把均與控制電路電連接，固定軸與車架固定連接；人力輸入軸與踏板轉(zhuǎn)軸之間通過機械傳動結(jié)構(gòu)相連接。

一種助力自行車騎行方法包括單人力驅(qū)動騎行方法、單電力驅(qū)動騎行方法和混合驅(qū)動騎行方法；單人力驅(qū)動騎行方法為鎖住電機，人力踩踏腳踏板使踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；單電力驅(qū)動騎行方法為鎖住人力輸入軸，操縱轉(zhuǎn)把使控制電路控制電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；混合驅(qū)動騎行方法為人力踩踏腳踏板使踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動以及操縱轉(zhuǎn)把使控制電路控制電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與人力輸入軸轉(zhuǎn)動方向相同。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本自行車輪轂電機和本助力自行車既可純?nèi)肆Σ忍つ_踏板騎行自行車，也可純電動驅(qū)動自行車，以及人力和電動共同驅(qū)動自行車?；旌向?qū)動騎行自行車時相對于純?nèi)肆Σ忍をT行自行車還是純電動驅(qū)動自行車來說，均實現(xiàn)提高行車速度以及提高輸出扭矩，進而顯著提高自行車的行車速度和爬坡能力。

人們騎行該助力自行車時可在單人力驅(qū)動騎行方法、單電力驅(qū)動騎行方法和混合驅(qū)動騎行方法中任意且靈活地切換，進而保證滿足騎行者對騎行自行車不同速度的需求以及滿足自行車在不同路況下騎行速度的需求。

在上述的自行車輪轂電機中，所述電機包括定子和位于定子外側(cè)的轉(zhuǎn)子，定子和固定軸之間具有安裝空間，轉(zhuǎn)子中具有位于安裝空間內(nèi)的轉(zhuǎn)動連接管部；轉(zhuǎn)動連接管部與固定軸之間通過軸承相連接。該結(jié)構(gòu)既實際轉(zhuǎn)子與固定軸轉(zhuǎn)動連接，又使電機具有結(jié)構(gòu)緊湊性效率高、噪聲低、重量輕和安裝維修方便以及與行星齒輪組件連接方便的優(yōu)點。

在上述方案一的自行車輪轂電機中，所述行星齒輪組件中太陽輪的軸部與電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動連接管部之間通過螺栓固定連接；該結(jié)構(gòu)顯然具有連接方便的優(yōu)點，進而使本自行車輪轂電機組裝方便以及制作成本低的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本自行車輪轂電機且隱藏部分部件后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本自行車輪轂電機的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中a-a的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本助力自行車的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、固定軸；2、輪轂中心架；2a、端蓋；2b、鋼圈連接座；2c、傳動連接座；3、電機；3a、定子；3b、轉(zhuǎn)子；3b1、轉(zhuǎn)動連接管部；4、人力輸入軸；5、行星齒輪組件；5a、太陽輪；5b、行星架；5c、外齒圈；5d、齒輪軸；5e、行星輪；6、第一軸承；7、第二軸承；8、第三軸承；9、鋼圈；10、輪輻；11、第四軸承；12、齒圈安裝座；13、第一密封圈；14、第二密封圈；15、車架；16、腳踏板；17、前鏈輪；18、后鏈輪；19、鏈條。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

本自行車輪轂電機包括一根固定軸1，固定軸1上套設(shè)有一個輪轂中心架2、一臺電機3、一根人力輸入軸4和一組行星齒輪組件5。

電機3和行星齒輪組件5位于輪轂中心架2內(nèi)。人力輸入軸4與固定軸1之間通過第一軸承6相連接，且人力輸入軸4的一端穿入輪轂中心架2內(nèi)；由此可知，人力輸入軸4的另一端為輸入端，用于與腳踏板16機械傳動連接。行星齒輪組件5位于人力輸入軸4和電機3之間。

輪轂中心架2包括兩個端蓋2a和位于兩個端蓋2a之間的一個鋼圈連接座2b和傳動連接座2c，兩個端蓋2a、鋼圈連接座2b和傳動連接座2c通過螺栓固定連接。一個端蓋2a與固定軸1之間直接通過第二軸承7相連接，另一個端蓋2a與人力輸入軸4之間通過第三軸承8相連接；因而輪轂中心架2也能穩(wěn)定且靈活地轉(zhuǎn)動。自行車的鋼圈9與鋼圈連接座2b之間可通過多根鋼絲輻條連接，或通過多根輪輻10相連接，輪輻10的一端與鋼圈連接座2b連為一體，另一端與鋼圈9連為一體。具體來說，電機3位于鋼圈連接座2b的內(nèi)側(cè)，行星齒輪組件5位于傳動連接座2c的內(nèi)側(cè)；該結(jié)構(gòu)能夠提高零部件加工方便性，降低零部件制作成本以及降低本自行車輪轂電機組裝成本。

電機3包括定子3a和位于定子3a外側(cè)的轉(zhuǎn)子3b，定子3a與固定軸1固定連接；轉(zhuǎn)子3b中具有轉(zhuǎn)動連接管部3b1，定子3a和固定軸1之間具有安裝空間，轉(zhuǎn)子3b的轉(zhuǎn)動連接管部3b1位于上述安裝空間內(nèi)且轉(zhuǎn)子3b的轉(zhuǎn)動連接管部3b1與固定軸1之間通過第四軸承11相連接，因而轉(zhuǎn)子3b既能靈活且穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，又具有提高電機3結(jié)構(gòu)緊湊性的優(yōu)點。本電機3還具有效率高、噪聲低、重量輕和安裝維修方便等優(yōu)點。

根據(jù)實際情況，電機3也可采用內(nèi)轉(zhuǎn)子3b電機3，即定子3a和位于定子3a內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子3b定子3a與固定軸1固定連接，轉(zhuǎn)子3b與固定軸1之間通過第四軸承11相連接。

行星齒輪組件5中太陽輪5a的軸部與電機3的轉(zhuǎn)子3b的轉(zhuǎn)動連接管部3b1之間通過螺栓固定連接；行星齒輪組件5的行星架5b與傳動連接座2c固定連接，說明書附圖給出行星架5b與傳動連接座2c連為一體。人力輸入軸4的一端固定連接有齒圈安裝座12，說明書附圖給出人力輸入軸4與齒圈安裝座12連為一體，行星齒輪組件5的外齒圈5c與齒圈安裝座12固定連接。行星架5b上固定有多個齒輪軸5d，每個齒輪軸5d上均轉(zhuǎn)動連接有與太陽輪5a和外齒圈5c均嚙合的行星輪5e。

人力輸入軸4與固定軸1之間、人力輸入軸4與輪轂中心架2之間和固定軸1與輪轂中心架2之間均設(shè)有第一密封圈13，避免雨水和粉塵進入輪轂中心架2內(nèi)，進而保證本自行車輪轂電機運行穩(wěn)定以及使用壽命。行星齒輪組件5的行星架5b位于行星輪5e和電機3之間；行星架5b和太陽輪5a的軸部之間設(shè)有第二密封圈14，該結(jié)構(gòu)可進一步提高行星齒輪組件5的密封性，避免潤滑油脂流失以及粉塵進入，實現(xiàn)進一步提高本自行車輪轂電機運行穩(wěn)定以及使用壽命。

本助力自行車包括車架15和一臺上述自行車輪轂電機，自行車輪轂電機的固定軸1與車架15固定連接。說明書附圖給出自行車輪轂電機用于驅(qū)動自行車后車輪，車架15上轉(zhuǎn)動連接有踏板轉(zhuǎn)軸，踏板轉(zhuǎn)軸上固定有腳踏板16和前鏈輪17，自行車輪轂電機的人力輸入軸4上固定有后鏈輪18，前鏈輪17和后鏈輪18之間通過鏈條19相連接。根據(jù)實際情況，踏板轉(zhuǎn)軸與人力輸入軸4之間可采用下述結(jié)構(gòu)替換，踏板轉(zhuǎn)軸上固定有前齒輪，自行車輪轂電機的人力輸入軸4上固定有后齒輪，車架15上轉(zhuǎn)動連接有傳動軸，傳動軸的兩端部均具有傘齒，傳動軸的一端部與前齒輪相嚙合，傳動軸的另一端部與后齒輪相嚙合。

本助力自行車還包括控制電路、蓄電池和轉(zhuǎn)把，蓄電池、電機3和轉(zhuǎn)把均與控制電路電連接。

助力自行車騎行方法包括單人力驅(qū)動騎行方法、單電力驅(qū)動騎行方法和混合驅(qū)動騎行方法。

單人力驅(qū)動騎行方法為鎖住電機3，人力踩踏腳踏板16，踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動進而帶動人力輸入軸4轉(zhuǎn)動，人力輸入軸4依次帶動外齒圈5c、行星輪5e、行星架5b和輪轂中心架2轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)自行車前行。鎖住電機3的方法可采用控制電路控制電機3線圈的通電方向以及電流實現(xiàn)，也可采用機械方式實現(xiàn)。

單電力驅(qū)動騎行方法為鎖住人力輸入軸4，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把，控制電路控制電機3的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)動，電機3的轉(zhuǎn)子3b依次帶動太陽輪5a、行星輪5e、行星架5b和輪轂中心架2轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)自行車前行。鎖住人力輸入軸4的方法為騎行者的腳放置在腳踏板16上，或采用機械方式實現(xiàn)。

混合驅(qū)動騎行方法為人力踩踏腳踏板16帶動人力輸入軸4轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把控制電路控制電機3的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)動，且電機3的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)動方向與人力輸入軸4轉(zhuǎn)動方向相同。此時狀態(tài)下自行車輪轂電機提高較大的扭矩以及輸出較高的轉(zhuǎn)速，進而自行車適合高速騎行，自行車也適合爬陡坡。

實施例二

本實施例同實施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同，基本相同之處不再累贅描述，僅描述不一樣的地方，不一樣的地方在于：

行星齒輪組件5的太陽輪5a軸部與人力輸入軸4固定連接；行星齒輪組件5的外齒圈5c與電子的轉(zhuǎn)子3b固定連接。

行星齒輪組件5的行星架5b位于行星輪5e和端蓋2a之間；本自行車輪轂電機不具有第二密封圈14。

單人力驅(qū)動騎行方法為鎖住電機3，人力踩踏腳踏板16，踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動進而帶動人力輸入軸4轉(zhuǎn)動，人力輸入軸4依次帶動太陽輪5a、行星輪5e、行星架5b和輪轂中心架2轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)自行車前行。

單電力驅(qū)動騎行方法為鎖住人力輸入軸4，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)把，控制電路控制電機3的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)動，電機3的轉(zhuǎn)子3b依次帶動外齒圈5c、行星輪5e、行星架5b和輪轂中心架2轉(zhuǎn)動，即實現(xiàn)自行車前行。

本自行車輪轂電機尤其適合具有重載要求的自行車，以及適合經(jīng)常爬坡路段騎行。