CN217730690U - 一种增速型助力自行车传动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增速型助力自行车传动系统，包括主轴和与主轴同轴心的电机定子和电机转子；还包括通过轴承转动套在主轴外的扭矩输出套；还包括同轴心于主轴外的扭矩传递套；还包括A行星轮系和B行星轮系；主轴通过A行星轮系传动连接扭矩传递套的一端，主轴的旋转通过A行星轮系传递给扭矩传递套时，扭矩传递套的转速大于主轴的转速；扭矩传递套另一端与扭矩输出套的一端同步连接；本实用新型的结构简单，在人力输入端采用行星轮系增速，起到提高脚踏阻力，避免骑行者“踏空”的感觉的同时还起到增速的作用。
Description
技术领域
本实用新型属于传动系统领域。
背景技术
由于助力自行车有一部分扭矩是电机施加的，因此骑行者在踩踏助力自行车踏板时会相较于正常的自行车有一种“踏空”的感觉，一般助力自行车不会额外加装手动变速单元来增速，因此影响骑行体验，而且也会抑制骑行者的骑行速度。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种增速型助力自行车传动系统，在提高脚踏阻力，增加人力阶段的输出转速。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种增速型助力自行车传动系统，包括主轴和与主轴同轴心的电机定子和电机转子；还包括通过轴承转动套在主轴外的扭矩输出套；还包括同轴心于主轴外的扭矩传递套；
还包括A行星轮系和B行星轮系；所述主轴通过A行星轮系传动连接所述扭矩传递套的一端，主轴的旋转通过A行星轮系传递给扭矩传递套时，所述扭矩传递套的转速大于所述主轴的转速；所述扭矩传递套另一端与所述扭矩输出套的一端同步连接；
所述电机转子通过B行星轮系传动连接所述扭矩输出套，电机转子的旋转通过B行星轮系传动给扭矩输出套时，所述扭矩输出套的转速小于所述电机转子的转速。
进一步的，还包括输出牙盘，所述扭矩输出套的另一端与所述输出牙盘同步连接。
进一步的，所述A行星轮系由A太阳轮、A行星轮、A行星轮架和A内齿圈构成；所述A太阳轮与所述扭矩传递套同轴心同步连接；所述A内齿圈为固定件，所述主轴通过A超越离合器与所述A行星轮架同轴心传动配合。
进一步的，所述B行星轮系由B太阳轮、B行星轮、B行星轮架和B内齿圈构成；所述B太阳轮与所述电机转子同轴心同步连接；所述B内齿圈为固定件，所述扭矩输出套通过B超越离合器与所述B行星轮架同轴心传动配合。
进一步的，还包括能检测扭矩传递套的力矩和转速的传感器。
进一步的，B行星轮包括同轴心一体化的小齿轮和大齿轮；所述大齿轮啮合所述B太阳轮，所述小齿轮啮合B内齿圈。
有益效果：本实用新型的结构简单，在人力输入端采用行星轮系增速，起到提高脚踏阻力，避免骑行者“踏空”的感觉的同时还起到增速的作用；与此同时该传动系统还能完美适应纯电动、助力以及纯人力三种模式，同时相较于现有的传动结构更加紧凑，空间利用率高。
附图说明
附图1为本装置的传动系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1所示的一种增速型助力自行车传动系统，包括主轴1和与所述主轴1同轴心的电机定子15和电机转子13；还包括通过轴承转动套在主轴1外的扭矩输出套7；还包括同轴心于主轴1外的扭矩传递套4；主轴1的两端连接脚踏曲柄，用于人力脚踏板驱动；
还包括A行星轮系和B行星轮系；主轴1通过A行星轮系传动连接扭矩传递套4的一端，主轴1的旋转通过A行星轮系传递给扭矩传递套4时，扭矩传递套4的转速大于主轴1的转速，从而起到增速的作用，与此同时增强了用户的脚踏阻力，避免“踏空”感；扭矩传递套4另一端与扭矩输出套7的一端同步连接，具体可以通过花键配合同轴心同步；
电机转子13通过B行星轮系传动连接扭矩输出套7，电机转子13的旋转通过B行星轮系传动给扭矩输出套7时，扭矩输出套7的转速小于电机转子13的转速。
还包括输出牙盘9，扭矩输出套7的另一端与输出牙盘9同步连接，具体可以通过花键配合同轴心同步，而输出牙盘9通过链条传动连接自行车的后轮；
A行星轮系由A太阳轮2、A行星轮17、A行星轮架18和A内齿圈16构成；A太阳轮2与扭矩传递套4同轴心同步连接；A内齿圈16为固定件，主轴1通过A超越离合器3与A行星轮架18同轴心传动配合；A行星轮系起到提高脚踏阻力，并增速的作用。
B行星轮系由B太阳轮5、B行星轮12、B行星轮架10和B内齿圈11构成；B太阳轮5与电机转子13同轴心同步连接；B内齿圈11为固定件，扭矩输出套7通过B超越离合器8与B行星轮架10同轴心传动配合；B行星轮系起到放大电动机输出扭矩的作用；还包括固定在车架上的机箱结构14，A内齿圈16和B内齿圈11与机箱结构14或机箱结构14上的端盖固定连接；还包括能检测扭矩传递套4的力矩和转速的传感器，用于测转速的传感器为霍尔转速传感器，用于测扭矩的传感器电阻应变片式扭矩传感器，霍尔转速传感器和电阻应变片式扭矩传感器在助力自行车领域已经得到普遍的应用；其中B行星轮12包括同轴心一体化的小齿轮12.1和大齿轮12.2；大齿轮12.2啮合B太阳轮5，小齿轮12.1啮合B内齿圈11；本案中的大齿轮和小齿轮是一个相对概念，大齿轮的齿数要大于小齿轮的齿数，其目的是为了进一步增强行星轮系的减速比，从而有效降低电动机的扭矩负载，使电机能以高转速低扭矩输出；A行星轮系和B行星轮系的搭配使其传动系统的结构更加紧凑，空间利用率极大提升。
纯电模式：电机转子13输出的扭矩经过B行星轮系放大后通过B超越离合器8传递给扭矩输出套7，最终扭矩输出套7同步带动输出牙盘9，从而直接带动自行车行驶；与此同时由于没有人力驱动，A超越离合器3为脱开状态，主轴1不转动。
纯人力：人力对主轴1施加扭矩，人力输入主轴1的扭矩经过A行星轮系增速后通过A超越离合器3传递到扭矩传递套4并同步给扭矩输出套7，最终扭矩输出套7同步带动输出牙盘9，从而带动自行车行驶；与此同时由于没有电机转子13输出，B超越离合器5为脱开状态，B行星轮系不运转，从而降低损耗；
助力模式：人力对主轴1施加扭矩，人力输入主轴1的扭矩经过A行星轮系增速后通过A超越离合器3传递到扭矩传递套4并同步给扭矩输出套7；与此同时力矩传感器感应到扭矩传递套4上有扭矩后向控制器发送一个信号，随后控制器驱动电机转子13转动，电机转子13输出的扭矩经过B行星轮系放大后通过B超越离合器8传递给扭矩输出套7；最后扭矩输出套7将来自人力和电机两部分的扭矩共同传递给输出牙盘9，从而带动自行车行驶，起到助力的效果；与此同时速度传感器检测到过速时，自动控制降低电机输出功率，避免过速。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：包括主轴(1)和与主轴(1)同轴心的电机定子(15)和电机转子(13)；还包括通过轴承转动套在主轴(1)外的扭矩输出套(7)；还包括同轴心于主轴(1)外的扭矩传递套(4)；
还包括A行星轮系和B行星轮系；所述主轴(1)通过A行星轮系传动连接所述扭矩传递套(4)的一端，主轴(1)的旋转通过A行星轮系传递给扭矩传递套(4)时，所述扭矩传递套(4)的转速大于所述主轴(1)的转速；所述扭矩传递套(4)另一端与所述扭矩输出套(7)的一端同步连接；
所述电机转子(13)通过B行星轮系传动连接所述扭矩输出套(7)，电机转子(13)的旋转通过B行星轮系传动给扭矩输出套(7)时，所述扭矩输出套(7)的转速小于所述电机转子(13)的转速。
2.根据权利要求1所述的一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：还包括输出牙盘(9)，所述扭矩输出套(7)的另一端与所述输出牙盘(9)同步连接。
3.根据权利要求1所述的一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：所述A行星轮系由A太阳轮(2)、A行星轮(17)、A行星轮架(18)和A内齿圈(16)构成；所述A太阳轮(2)与所述扭矩传递套(4)同轴心同步连接；所述A内齿圈(16)为固定件，所述主轴(1)通过A超越离合器(3)与所述A行星轮架(18)同轴心传动配合。
4.根据权利要求1所述的一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：所述B行星轮系由B太阳轮(5)、B行星轮(12)、B行星轮架(10)和B内齿圈(11)构成；所述B太阳轮(5)与所述电机转子(13)同轴心同步连接；所述B内齿圈(11)为固定件，所述扭矩输出套(7)通过B超越离合器(8)与所述B行星轮架(10)同轴心传动配合。
5.根据权利要求1所述的一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：还包括能检测扭矩传递套(4)的力矩和转速的传感器。
6.根据权利要求4所述的一种增速型助力自行车传动系统，其特征在于：所述B行星轮(12)包括同轴心一体化的小齿轮(12.1)和大齿轮(12.2)；所述大齿轮(12.2)啮合所述B太阳轮(5)，所述小齿轮(12.1)啮合B内齿圈(11)。
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| CN202221489879.7U CN217730690U (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 一种增速型助力自行车传动系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117087807A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-11-21 | 无锡川克智能电机有限公司 | 助力自行车的发电传动系统与工作方法 |
| DE102023205053A1 (de) * | 2023-05-31 | 2024-04-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Tretkurbelanordnung für ein zumindest teilweise muskelkraftbetriebenes Fahrzeug |
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- 2022-06-15 CN CN202221489879.7U patent/CN217730690U/zh active Active
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