[发明专利]电动自行车的驱动单元

说明书

本发明涉及一种用于电动自行车的驱动单元，其中所述驱动单元具有一个电动机(18)以及用于容纳该电动机(18)的壳体，并且该驱动单元还有一个踏板曲轴(2)以及安装在曲轴上面的输出法兰(11)。为了建立不需要外部传感器或者额外齿轮传动组件的紧凑单元，在本发明中，驱动单元还包括一个安装在轴(19)上的行星齿轮传动单元以及太阳轮(6)，空心轮(8)，行星齿轮架(3)和行星齿轮(5)，其中，所述行星齿轮传动单元(6、8、3、5)的行星齿轮架(3)与踏板曲轴(2)以扭矩传递的方式连接，而行星齿轮传动单元(6、8、3、5)的空心轮(8)也可以经由耦合装置(14)以扭矩传递的方式与输出法兰(11)连接。

技术领域

本发明涉及一种用于电动自行车的驱动单元，其中所述驱动单元具有一个电动机以及用于容纳该电动机的壳体，并且该驱动单元还有一个踏板曲轴以及安装在曲轴上面的输出法兰。

背景技术

我们已经知道电动自行车需要配备电动机，且要安装在自行车架的中轴上。电动机和相关联的齿轮单元集合在自行车架的中轴区域中(中置发动机)，并且在电动机单元和中轴或者输出轴之间建立扭矩传递的机械连接。

此外，在这种车辆的后轮上还安装了一个齿轮单元(齿轮毂或拨链器)，以便在不同速度下实现最佳的扭矩和速度比。

这种设计的缺点是会产生额外的成本和增加车体重量。此外，电动机的关机转速取决于相应的档位。因此，为了监控最大允许电机支持转速，需要额外的速度测量装置。

因此，本发明的任务就在于，改进上述类型的驱动单元，以形成一个无需外部传感器或额外的齿轮传动组件(如齿轮毂或拨链器)的紧凑单元。

发明内容

为实现上述任务，本发明中提供的解决方案的特征在于，所述驱动单元还包括一个安装在轴上的行星齿轮传动单元以及太阳轮、空心轮、行星齿轮架和行星齿轮，并且所述行星齿轮传动单元的行星齿轮架与踏板曲轴以扭矩传递的方式连接，而行星齿轮传动单元的空心轮也可以经由耦合装置与输出法兰建立扭矩传递形式的连接。

耦合装置最好是作为可控飞轮的一部分。

行星齿轮传动单元最好是与电动机安装在一个共同的壳体中。

驱动单元最好是具有一个减速电机，用于将电动机连接到行星齿轮传动单元，并且该减速电机与电动机安装在共同的壳体中。

行星齿轮传动单元和输出法兰之间的扭矩传递部件最好设计为至少2级可调的正齿轮减速器。此外，最好安装一个电动控制机构，以便进行至少2级可调的正齿轮减速器的档位切换。

此外，最好安装一个用于测量施加在行星齿轮传动单元太阳轮上的扭矩的装置，以及用于根据测得的扭矩控制和/或调节电动机的装置。

此外，还可以安装一个用于在耦合装置操作期间切断电动机电源的装置。

另外，最好还要设置信号装置，以便在操作耦合装置前触发踏板变速信号。这样就可以提示骑车人需要进行换档操作。

此外，还可以安装用于产生脚踏回转刹车功能的装置。

应选择合适的驱动单元传动比，使得安装在自行车后轮中的小齿轮的齿数等于自行车车轮直径(单位：英寸)。

根据本发明所提出的解决方案，后轮上无需安装附加的齿轮单元，也不需要外部传感器，从而实现了更加经济有效、轻便和免于维护的电动自行车设计。

依照本发明，在安装在自行车架上的驱动单元中，不仅要安装现有的组件(电动机、减速器、踏板致动器和控制器)，还要在踏板致动器的合并线路和安装在驱动单元上的输出轴之间安装一个至少2个档位的减速器，以及一个脚踏回转刹车功能装置。

对于最大允许速度为25公里/小时的电动自行车来说，2个档位的传动比就足够了。而对于更高的速度，则可能需要更多的齿轮减速器调节档位。