助力自行车的中置电机双离合结构的制作方法

1.本实用新型属于助力自行车电机领域。

背景技术：

2.目前助力自行车的中置电机很多客户有增加纯电动模式(这种模式下不脚踏，电机也能直接驱动牙盘)功能需求，因现有结构原因在电机纯电动时中轴和脚踏会跟随牙盘转动，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

3.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助力自行车的中置电机双离合结构，能实现常规模式、助力模式和纯电模式。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型的助力自行车的中置电机双离合结构，包括五通轴和与所述五通轴同轴心的输出牙盘；
5.输出牙盘上同轴心固定连接有牙盘传动套；五通轴通过扭矩传感器同轴心同步连接扭矩传动套，扭矩传动套外圈通过第一单向离合器与牙盘传动套内圈同轴心传动配合；还包括传动齿轮，传动齿轮的内圈通过第二单向离合器与牙盘传动套的外圈同轴心传动配合；还包括电力扭矩输出单元，电力扭矩输出单元的扭矩输出端驱动连接传动齿轮。
6.进一步的，所述传动齿轮为圆锥齿轮。
7.进一步的，所述电力扭矩输出单元包括电动机输出轴和行星轮系，行星轮系包括与所述电动机输出轴同轴心固定连接的太阳轮，所述太阳轮外同轴心有内齿圈，所述内齿圈与太阳轮之间通过行星轮啮合传动；所述行星轮转动安装在行星轮架上，所述行星轮架为固定件。
8.进一步的，所述内齿圈与圆锥输出齿轮同轴心同步连接；所述圆锥输出齿轮与所述传动齿轮啮合。
9.进一步的，所述五通轴两端连接脚踏曲柄，输出牙盘上配合有输出链条。
10.进一步的，所述第一单向离合器和第二单向离合器均为单向轴承或棘轮棘爪机构。
11.有益效果：本实用新型的当人力驱动五通轴时，电动机输出轴输出的扭矩经行星轮系放大后通过圆锥输出齿轮经第二单向离合器传递给牙盘传动套，从而使牙盘传动套将来自人力和电动机输出轴的扭矩同时传递给输出牙盘，从而达到助力的作用；
12.电机直接断电后，即使电力扭矩输出单元内的传动部件还在因惯性而继续转动，但是由于第一单向离合器已经处于脱开的状态，因此不存在因电力扭矩输出单元内的传动部件还在因惯性而继续转动而造成的“顶脚”现象；
13.如果只有人力驱动时，第二单向离合器处于脱开状态，避免电力扭矩输出单元内部的传动部件仍然被拖动的情况，达到降低损耗，提高传动效率的作用。
14.在纯电驱动模式下：人力不驱动五通轴，控制器直接控制电机的电动机输出轴输
出扭矩，从而最终带动牙盘转动，由于第一单向离合器处于脱开状态，五通轴不会被拖动。
附图说明
15.附图1为传动系统结构简图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
17.如附图1所示的助力自行车的中置电机双离合结构，包括五通轴11和与所述五通轴11同轴心的输出牙盘8；五通轴11两端连接脚踏曲柄，用于人力驱动，输出牙盘8 上配合有输出链条，用于驱动后轮；输出牙盘8上同轴心固定连接有牙盘传动套30；五通轴11通过扭矩传感器7同轴心同步连接扭矩传动套10，扭矩传感器7用于检测人力对五通轴11施加的扭矩，这种扭矩传感器7在助力自行车领域已经有了广泛的应用，例如德国ncte品牌的型号为fc-sbbrt的扭矩传感器就是其中的一种，因此具体结构不在详述，一般而言扭矩传感器7与扭矩传动套10和五通轴11是通过花键结构达到同轴心同步的效果；扭矩传动套10外圈通过第一单向离合器18与牙盘传动套30内圈同轴心传动配合；还包括传动齿轮9，本实施例的传动齿轮9为圆锥齿轮，具体实践中也可以是其他齿轮；传动齿轮9的内圈通过第二单向离合器19与牙盘传动套30的外圈同轴心传动配合；本实施例的第一单向离合器18和第二单向离合器19均为单向轴承或棘轮棘爪机构，是“超越离合器”的一种；还包括电力扭矩输出单元101，电力扭矩输出单元101的扭矩输出端驱动连接传动齿轮9；
18.电力扭矩输出单元101包括电动机输出轴100和行星轮系，电动机输出轴100由电机驱动，行星轮系包括与电动机输出轴100同轴心固定连接的太阳轮3，太阳轮3外同轴心有内齿圈5，内齿圈5与太阳轮3之间通过行星轮4啮合传动；行星轮4转动安装在行星轮架2上，行星轮架2为固定件；由于行星轮系是现有的经典传动结构，因此本文不再详述；电力扭矩输出单元101还包括圆锥输出齿轮6，内齿圈5与圆锥输出齿轮 6同轴心同步连接；圆锥输出齿轮6与传动齿轮9啮合；根据传动关系，行星轮系起到对电动机输出轴100所输出的扭矩的放大作用；
19.工作原理：
20.当人力驱动五通轴11时，五通轴11上的扭矩通过扭矩传感器7传递给扭矩传动套 10，扭矩传动套10通过第一单向离合器18将来自人力的扭矩传递给牙盘传动套30；与此同时扭矩传感器7将检测到的扭矩信号传给控制器，从而使控制器驱动电机的电动机输出轴100，电动机输出轴100输出的扭矩经行星轮系放大后通过圆锥输出齿轮6经第二单向离合器19传递给牙盘传动套30，从而使牙盘传动套30将来自人力和电动机输出轴100的扭矩同时传递给输出牙盘8，从而达到助力的作用；
21.一旦扭矩传感器7检测到五通轴11上的扭矩消失时，说明人力中断了对脚踏板施加力，扭矩传感器7向控制器发送信号，控制器控制电机直接断电，即使电力扭矩输出单元101内的传动部件还在因惯性而继续转动，但是由于第一单向离合器18已经处于脱开的状态，因此不存在因电力扭矩输出单元101内的传动部件还在因惯性而继续转动而造成的“顶脚”现象；
22.如果电动机输出轴100不输出扭矩，且只有人力驱动时，第二单向离合器19处于脱
开状态，避免电力扭矩输出单元101内部的传动部件仍然被拖动的情况，达到降低损耗，提高传动效率的作用。
23.在纯电驱动模式下：人力不驱动五通轴11，控制器直接控制电机的电动机输出轴 100输出扭矩，从而最终带动牙盘8转动，由于第一单向离合器18处于脱开状态，五通轴11不会被拖动。
24.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。

技术特征：

1.助力自行车的中置电机双离合结构，包括五通轴(11)和与所述五通轴(11)同轴心的输出牙盘(8)；其特征在于：输出牙盘(8)上同轴心固定连接有牙盘传动套(30)；五通轴(11)通过扭矩传感器(7)同轴心同步连接扭矩传动套(10)，扭矩传动套(10)外圈通过第一单向离合器(18)与牙盘传动套(30)内圈同轴心传动配合；还包括传动齿轮(9)，传动齿轮(9)的内圈通过第二单向离合器(19)与牙盘传动套(30)的外圈同轴心传动配合；还包括电力扭矩输出单元(101)，电力扭矩输出单元(101)的扭矩输出端驱动连接传动齿轮(9)。2.根据权利要求1所述的助力自行车的中置电机双离合结构，其特征在于：所述传动齿轮(9)为圆锥齿轮。3.根据权利要求2所述的助力自行车的中置电机双离合结构，其特征在于：所述电力扭矩输出单元(101)包括电动机输出轴(100)和行星轮系，行星轮系包括与所述电动机输出轴(100)同轴心固定连接的太阳轮(3)，所述太阳轮(3)外同轴心有内齿圈(5)，所述内齿圈(5)与太阳轮(3)之间通过行星轮(4)啮合传动；所述行星轮(4)转动安装在行星轮架(2)上，所述行星轮架(2)为固定件。4.根据权利要求3所述的助力自行车的中置电机双离合结构，其特征在于：电力扭矩输出单元(101)还包括圆锥输出齿轮(6)，所述内齿圈(5)与圆锥输出齿轮(6)同轴心同步连接；所述圆锥输出齿轮(6)与所述传动齿轮(9)啮合。5.根据权利要求4所述的助力自行车的中置电机双离合结构，其特征在于：所述五通轴(11)两端连接脚踏曲柄，输出牙盘(8)上配合有输出链条。6.根据权利要求2所述的助力自行车的中置电机双离合结构，其特征在于：所述第一单向离合器(18)和第二单向离合器(19)均为单向轴承或棘轮棘爪机构。

技术总结

本实用新型公开了一种本实用新型的助力自行车的中置电机双离合结构，包括五通轴和与五通轴同轴心的输出牙盘；输出牙盘上同轴心固定连接有牙盘传动套；五通轴通过扭矩传感器同轴心同步连接扭矩传动套，扭矩传动套外圈通过第一单向离合器与牙盘传动套内圈同轴心传动配合；还包括传动齿轮，传动齿轮的内圈通过第二单向离合器与牙盘传动套的外圈同轴心传动配合；还包括电力扭矩输出单元，电力扭矩输出单元的扭矩输出端驱动连接传动齿轮；能实现常规模式、助力模式和纯电模式。助力模式和纯电模式。助力模式和纯电模式。