一種中置電機(jī)自行車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種中置電機(jī)自行車，它包括電機(jī)、頭管、下管、中管和五通管，所述鏈盤(pán)內(nèi)側(cè)固定安裝有減速齒輪，所述電機(jī)設(shè)于下管的上方，并固定安裝在五通管上，其輸出軸與所述鏈盤(pán)內(nèi)側(cè)的減速齒輪連接。本實(shí)用新型把電機(jī)安裝在更好的保護(hù)位置的同時(shí)，不影響自行車的整體外觀，通過(guò)將電機(jī)設(shè)于自行車車架的下管上方，并通過(guò)五通管進(jìn)行固定，電機(jī)底端由位于電機(jī)下方的下管托舉支撐，防止了電機(jī)在騎行時(shí)碰觸地面而造成損壞現(xiàn)象，且避免了為安裝電機(jī)而在車架上加裝電機(jī)吊架的情況，不影響自行車的外觀，且降低了自行車的重量和成本。
【專利說(shuō)明】
一種中置電機(jī)自行車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及自行車領(lǐng)域，特別涉及一種中置電機(jī)自行車。
【背景技術(shù)】
[0002]在最近幾十年來(lái)，電動(dòng)自行車已經(jīng)非常流行，它們中的大多數(shù)具有輪轂馬達(dá)，采用將電動(dòng)馬達(dá)和減速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)容納一個(gè)車輪的輪轂內(nèi)部，具有結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，且能完美的將電機(jī)隱藏，獲得更好的空間利用率，但是其缺點(diǎn)是電機(jī)不能利用自行車上的變速器，耗電量大。而最近幾年，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了越來(lái)越多的電動(dòng)自行車產(chǎn)品，如將電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)放置在車架中間附近、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出直接連動(dòng)到自行車的鏈盤(pán)上的“中置電機(jī)”，其主要優(yōu)點(diǎn)是:電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)可以和騎行者一起共享后輪上的變速系統(tǒng)，在較大范圍內(nèi)的地形和速度中，最大化的優(yōu)化電機(jī)和人的驅(qū)動(dòng)效率。
[0003]目前有以下幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)中置電機(jī)的驅(qū)動(dòng):
[0004]1、在自行車車架上安裝包括馬達(dá)和減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力系統(tǒng)，并通過(guò)鏈條、皮帶或傳動(dòng)軸將電動(dòng)力傳輸?shù)阶孕熊囎陨淼膫鲃?dòng)系統(tǒng)上(如鏈盤(pán)或中軸等)。作為實(shí)現(xiàn)這一方式的一個(gè)例子，韓國(guó)尹錫元發(fā)明的記載于KR1020060115946A公開(kāi)號(hào)的一種自行車，包括車架、鏈輪、設(shè)于車架一側(cè)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)一皮帶與鏈輪上的一個(gè)驅(qū)動(dòng)滑輪連接，用以傳輸電動(dòng)力給自行車。這樣的傳動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:皮帶在傳動(dòng)過(guò)程中可以損耗5%至7%的能量，而如果是采用鏈條的話會(huì)制造一定的噪音;而如果是采用傳動(dòng)軸的話，使用壽命又不能得到保障。
[0005]2、采用擴(kuò)大現(xiàn)有自行車五通管的直徑，將集合有電機(jī)、減速器、離合器等部件的整體組裝在自行車五通管內(nèi)，中軸直接安裝在該整體的轉(zhuǎn)子上，如中國(guó)專利CN203071718U公開(kāi)的一種電動(dòng)自行車用中置電機(jī)，包括電機(jī)外殼、電機(jī)軸、轉(zhuǎn)子及定子總成，所述電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述電機(jī)外殼內(nèi)，所述定子總成固定連接在所述電機(jī)外殼內(nèi)，轉(zhuǎn)子通過(guò)單向器總成套裝在所述電機(jī)軸上，電機(jī)軸為空心軸，電機(jī)軸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有中軸，中軸上安裝有單向飛輪，單向飛輪與電機(jī)軸之間安裝有行星齒輪機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)必須修改現(xiàn)有自行車車架的結(jié)構(gòu)，且生產(chǎn)成本昂貴，維修困難。
[0006]3、一些主要制造商(雅馬哈，松下，博世、禧瑪諾等)選擇在自行車上裝備集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將包括有中軸、電機(jī)、離合器、減速器等部件集合在一個(gè)堅(jiān)硬的殼體內(nèi)，然后通過(guò)螺栓固定在車架的底部，車架省略了五通管結(jié)構(gòu)，殼體分別與中管和下管連接固定，殼體內(nèi)的所有傳動(dòng)是由齒輪傳動(dòng)連接的，雖然這種方法提供了某些附加的商業(yè)便利，但是電動(dòng)自行車的動(dòng)力傳輸時(shí)，電機(jī)殼體與車架之間的連接強(qiáng)度以及鋼性不夠，從而自行車動(dòng)力傳輸時(shí)因整體鋼性差以及電機(jī)殼體會(huì)反復(fù)變形而導(dǎo)致動(dòng)力的損耗，沒(méi)有獲得預(yù)期的推動(dòng)效果。
[0007]4、SUNSTAR公司設(shè)計(jì)出了集成中置電機(jī)，它包括由馬達(dá)、離合器、減速器和五通連接軸集成在一個(gè)堅(jiān)硬的電機(jī)外殼。這里的主要特征是:自行車的中軸轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在五通連接軸內(nèi)，它的五通連接軸插入并安裝到自行車車架的五通管內(nèi)，已獲取所需的正常連接強(qiáng)度;總的來(lái)說(shuō)，這仍是最好的方式，但是，電機(jī)外殼需要安裝在車架的底部，因此導(dǎo)致電機(jī)靠近地面，不能較好的保護(hù)電機(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、穩(wěn)定性好以及強(qiáng)度高的中置電機(jī)自行車。
[0009]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:它包括電機(jī)、頭管、下管、中管和五通管，所述下管的前端與頭管連接，后端與中管連接，所述五通管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有中軸，所述中軸的一端套固定安裝有鏈盤(pán);其改進(jìn)在于:所述鏈盤(pán)內(nèi)側(cè)固定安裝有減速齒輪，所述電機(jī)設(shè)于下管的上方，并固定安裝在五通管上，其輸出軸與所述鏈盤(pán)內(nèi)側(cè)的減速齒輪傳動(dòng)連接；
[0010]上述結(jié)構(gòu)中，所述電機(jī)的外壁分別抵靠在下管和中管的管壁上，所述下管或中管與電機(jī)抵靠的部分向外彎曲形成與電機(jī)的外壁貼合；
[0011]上述結(jié)構(gòu)中，還包括有一兩端分別連接在下管和中管上的加強(qiáng)管，所述電機(jī)位于加強(qiáng)管、下管及中管組成的三角形之間；
[0012]上述結(jié)構(gòu)中，所述鏈盤(pán)內(nèi)側(cè)的減速齒輪設(shè)置于一齒輪安裝殼內(nèi)，所述齒輪安裝殼的一端與五通管固定連接，另一端與電機(jī)固定連接；
[0013]上述結(jié)構(gòu)中，所述電機(jī)包括電機(jī)殼和設(shè)置在電機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子及輸出軸，所述電機(jī)殼與齒輪安裝殼固定連接，所述電機(jī)輸出軸末端的主動(dòng)齒輪與齒輪安裝殼內(nèi)的減速齒輪嚙合；
[0014]上述結(jié)構(gòu)中，所述鏈盤(pán)與中軸之間設(shè)置有第一單向離合器，所述第一單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)上，其內(nèi)圈固定在中軸上；
[0015]上述結(jié)構(gòu)中，所述鏈盤(pán)與減速齒輪之間設(shè)置有第二單向離合器，所述第二單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)上，其內(nèi)圈固定在減速齒輪上；
[0016]上述結(jié)構(gòu)中，所述五通管固定的設(shè)于下管的后端及中管的前側(cè)位置處。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:把電機(jī)安裝在更好的保護(hù)位置的同時(shí)，不影響自行車的整體外觀，通過(guò)將電機(jī)設(shè)于自行車車架的下管上方，并通過(guò)五通管進(jìn)行固定，電機(jī)底端由位于電機(jī)下方的下管托舉支撐，防止了電機(jī)在騎行時(shí)碰觸地面而造成損壞現(xiàn)象，且避免了為安裝電機(jī)而在車架上加裝電機(jī)吊架的情況，不影響自行車的外觀，且降低了自行車的重量和成本;通過(guò)設(shè)置的兩個(gè)單向離合器，使得當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，中軸不跟轉(zhuǎn)，而人力騎行時(shí)，電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到省電省力的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型中置電機(jī)自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種中置電機(jī)自行車，它包括電機(jī)1、頭管2、下管3、中管4和五通管5，所述下管3的前端與頭管2連接，后端與中管4連接，所述五通管5設(shè)于下管3與中管4之間，其內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有中軸，所述中軸的一端套固定安裝有鏈盤(pán)7;所述鏈盤(pán)7內(nèi)側(cè)固定安裝有減速齒輪，所述電機(jī)I設(shè)于下管3的上方，并固定安裝在五通管5上，其輸出軸與所述鏈盤(pán)7內(nèi)側(cè)的減速齒輪連接;所述鏈盤(pán)7將人力驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)所提供的動(dòng)力通過(guò)鏈條傳送至自行車的后輪，用以驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。
[0022]其中，所述五通管5固定的設(shè)于下管3的后端及中管4的前側(cè)壁上，使自行車的座管能貫通所述中管4，便于引用與折疊車上，同時(shí)，為了更進(jìn)一步的保證車架的整體強(qiáng)度，本實(shí)用新型還可設(shè)置有一兩端分別連接在下管3和中管4上的加強(qiáng)管6，該加強(qiáng)管6位于電機(jī)I的上方，使得電機(jī)I位于下管3、加強(qiáng)管6和中管4形成的三角區(qū)域內(nèi)，并盡可能的貼近五通管，電機(jī)I的兩端分別通過(guò)連接件固定安裝在五通管5上，其輸出軸與自行車的中軸相互平行，并由下管3的上表面托舉支撐，這樣的結(jié)構(gòu)防止電機(jī)I在騎行時(shí)不被磕碰到，且電機(jī)I的位置高于下管3，能避免在騎行時(shí)遇到車輪突發(fā)的掉入較深的凹坑時(shí)電機(jī)I直接碰撞到地面、從而導(dǎo)致造成電機(jī)I損壞的情況發(fā)生。
[0023]如圖2所示，為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，當(dāng)本實(shí)用新型的方案應(yīng)用于車架較小的自行車上時(shí)，下管3和中管4之間形成的角度較小，即使電機(jī)I安裝在最靠近五通管5的位置，即其外壁分別抵靠在下管3和中管4的管壁上，此時(shí)的電機(jī)I與五通管5的距離也較遠(yuǎn)，強(qiáng)行安裝電機(jī)I會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度不足，傳動(dòng)零件容易損壞，因此本實(shí)用新型將所述下管3或中管4靠近五通管5的部分向外彎曲，形成與電機(jī)I外壁貼合的形狀，使得電機(jī)I抵靠在下管3或中管4的彎曲部分上，與五通管5的距離拉近，同時(shí)也增強(qiáng)了電機(jī)I的穩(wěn)固程度。
[0024]為了防止泥沙和灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入到減速齒輪的齒槽內(nèi)影響其效率和使用壽命，本實(shí)用新型還包括有一齒輪安裝殼，所述鏈盤(pán)7內(nèi)側(cè)的減速齒輪設(shè)置于該齒輪安裝殼內(nèi)，該齒輪安裝殼的一端固定套裝在五通管5上;所述電機(jī)I包括電機(jī)殼和設(shè)置在電機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子及輸出軸，所述電機(jī)殼與齒輪安裝殼的另一端固定連接，電機(jī)I的輸出軸一端與所述轉(zhuǎn)子固定連接，另一端設(shè)置主動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒輪與齒輪安裝殼內(nèi)的減速齒輪嚙合。
[0025]所述鏈盤(pán)7與中軸之間設(shè)置有第一單向離合器(未圖示)，所述第一單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)7上，第一單向離合器的內(nèi)圈固定在中軸上，第一單向離合器外圈與內(nèi)圈之間單向鎖緊。當(dāng)電機(jī)I正常工作時(shí)，電機(jī)I通電后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)輸出軸，輸出軸上的主動(dòng)齒輪與鏈盤(pán)7的減速齒輪嚙合，輸出軸帶動(dòng)減速齒輪，進(jìn)而帶動(dòng)鏈盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，第一單向離合器的內(nèi)圈和外圈處于分離狀態(tài)，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈盤(pán)7驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)，而中軸及腳踏卻不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)人力踩踏時(shí)，腳踏帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，第一單向離合器的內(nèi)圈和外圈處于閉合狀態(tài)，中軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)鏈盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，為自行車后輪提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。
[0026]所述鏈盤(pán)7與減速齒輪之間設(shè)置有第二單向離合器(未圖示)，所述第二單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)7上，第二單向離合器的內(nèi)圈固定在減速齒輪上，第二單向離合器的內(nèi)圈與外圈之間單向鎖緊。當(dāng)電機(jī)I正常工作時(shí)，電機(jī)I通電后，輸出軸帶動(dòng)減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)第二單向離合器的內(nèi)圈和外圈處于閉合狀態(tài)，減速齒輪帶動(dòng)鏈盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，而第一單向離合器處于分離狀態(tài)，中軸不跟轉(zhuǎn)，為正常的電力驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)人力踩踏時(shí)，腳踏帶動(dòng)中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，第一單向離合器處于閉合狀態(tài)，中軸帶動(dòng)鏈盤(pán)7轉(zhuǎn)動(dòng)，為自行車正常行駛提供動(dòng)力，而這時(shí)的第二單向離合器處于分離狀態(tài)，因此減速齒輪不跟轉(zhuǎn)，電機(jī)I不轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了人力騎行時(shí)的阻力，同時(shí)延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命;這樣就只有在電機(jī)帶動(dòng)減速齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大于鏈盤(pán)速度時(shí)，才會(huì)使電機(jī)對(duì)自行車進(jìn)行推動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生人力才踩踏的動(dòng)力與電機(jī)動(dòng)力發(fā)生沖突。
[0027]根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中置電機(jī)自行車，包括電機(jī)(I)、頭管(2)、下管(3)、中管(4)和五通管(5)，所述下管(3)的前端與頭管(2 )連接，后端與中管(4)連接，所述五通管(5 )內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有中軸，所述中軸的一端固定安裝有鏈盤(pán)(7);其特征在于:所述鏈盤(pán)(7)內(nèi)側(cè)固定安裝有減速齒輪，所述電機(jī)(I)設(shè)于下管(3)的上方，并固定安裝在五通管上，其輸出軸與所述鏈盤(pán)(7)內(nèi)側(cè)的減速齒輪傳動(dòng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述電機(jī)(I)的外壁分別抵靠在下管(3)和中管(4)的管壁上，所述下管(3)或中管(4)與電機(jī)(I)抵靠的部分向外彎曲形成與電機(jī)(I)的外壁貼合。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:還包括有一兩端分別連接在下管(3)和中管(4)上的加強(qiáng)管(6)，所述電機(jī)(I)位于加強(qiáng)管(6)、下管(3)及中管(4)組成的三角形之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述鏈盤(pán)(7)內(nèi)側(cè)的減速齒輪設(shè)置于一齒輪安裝殼內(nèi)，所述齒輪安裝殼的一端與五通管(5)固定連接，另一端與電機(jī)(I)固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述電機(jī)(I)包括電機(jī)殼和設(shè)置在電機(jī)殼內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子及輸出軸，所述電機(jī)殼與齒輪安裝殼固定連接，所述電機(jī)(I)輸出軸末端的主動(dòng)齒輪與齒輪安裝殼內(nèi)的減速齒輪嚙合。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述鏈盤(pán)(7)與中軸之間設(shè)置有第一單向離合器，所述第一單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)(7)上，其內(nèi)圈固定在中軸上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述鏈盤(pán)(7)與減速齒輪之間設(shè)置有第二單向離合器，所述第二單向離合器的外圈固定在鏈盤(pán)(7)上，其內(nèi)圈固定在減速齒輪上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中置電機(jī)自行車，其特征在于:所述五通管(5)固定的設(shè)于下管(3 )的后端及中管的前側(cè)位置處。
【文檔編號(hào)】B62M7/02GK205554501SQ201620075995
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日
【發(fā)明人】韓德瑋, 黃日維, 蕭啟明
【申請(qǐng)人】大行智慧產(chǎn)權(quán)有限公司