[发明专利]用于电动车辆的整体动力组件

说明书

发明背景

本发明涉及到一种电动自行车，具体地说，本发明涉及到一种用于电动自行车或其它车辆的整体自含式直接驱动动力组件(或“整体动力组件”)。本发明还包括一种成套组件，它用来利用所说的整体动力组件将标准自行车转换成电动自行车。

作为背景信息，参照附图，图19(a)说明了一种标准自行车100(或“自行车”)，这种自行车是一两轮车，它一般包括一前转向轮102和一后轮104，它们用快速断开装置105安装在车架上。标准自行车100包括一车架组件106，它具有前部管108，它以枢轴方式支承着前叉110，从而，自行车100的骑车人可通过操纵把手109进行转向。如图19(b)所示，通过一对后支撑装置(或“拆卸装置”)在车架106的后端处以枢轴的方式支承着后轮104。在与后轮104及车座支柱113相邻的位置处，车架106承载着车座管111，一鞍形车座15位于上述车座支柱上以容纳骑车人。

在标准的自行车100中，水平定向的枢轴(或曲柄枢轴)117位于车座管111的下方，它支承着一骑车人“驱动”的传动机构120。传动机构120一般包括一曲柄123，它以枢轴的方式支承在曲柄枢轴117上，该曲柄枢轴包括一链轮129，它具有多个齿，并且，曲柄123位于上述链轮上并带有踏板125，该踏板以可旋转的方式枢轴地支承在曲柄123的各个端部。

每个车轮一般均由轮胎111、轮轴118、轮毂装置(或“轮毂”)122以及辐条124构成，轮胎安装在刚性轮辋上，而辐条则将刚性轮辋116与轮毂122连接起来，从而，形成了一轮轴/轮辋组件121。轮毂122包围着轮轴118并且可通过一轴承组件126(未示出)绕轮轴118自由旋转.轮胎/轮辋组件128通过一组辐条124安装于轮毂122。该组辐条按一定的交织构型130组装起来，从而形成了轮胎/轮毂组件140。辐条的交织构型130具有很少的变化形式，大量现有自行车轮常见是使用相同或相似的三十六或四十四根辐条交织构型130。目标“链条”链轮150安装在后轮104周围并通过链条152与曲柄链轮129相连，由此，骑车人对踏板152施加的动力会驱动自行车100。变速齿轮传动机构154通常代替了单个的目标链轮150(或目标链轮)并且可具有多个链轮156、158、160、162、164及166(图9所示)，以便为骑车或爬山时的骑车人的舒适性或者为骑车人的效率提供可变的齿轮传动。

自行车的特点之一是能够为诸如修理漏气轮胎之类的维修而拆下车轮。如上所述，典型的自行车车轮由轮胎/轮辋组件构成，该组件通过一系列交织的辐条连接于轮毂。轮毂用轴承组件架在车轮的轮轴上。所述轮轴/轮毂组件一般具有相当余裕的制造容隙，因此为先有系统的驱动部件提供了较差的参照框架。这种情况的出现是因为自行车一般是以高速、低成本方式生产的消费品，因此，组件的容隙不像高质量装置那么高。大部分市售及在用自行车均有较低或较余裕的容隙范围。而且，在修理车轮(或轮胎)然后以脱离车架的方式加以更换时，所说的轮轴会变得相对车架略微竖起。因此，用于车轮轮轴的安装槽的容隙允许有较大的组装宽容度。轮轴及轮轴/轮毂的上述余裕的制造容隙是这种低成本装置的特征。在设计可靠的直接传动驱动系统时，车轮与自行车车架组件的较大容隙存在着明显的问题，在所说的直接传动驱动系统中，系统的各种组件安装在自行车的不同部分上(例如，安装在车架上，安装在轮轴上，等等)。

如果所述驱动系统的各个组件安装在彼此有余裕容隙的自行车组件上，那么，在恶劣使用条件下，这种驱动系统会有(或将会有)上述同样的不良对齐容隙。为了避免因这种余裕容隙而导致的过度磨损、效率降低和性能下降，有效的驱动系统应以理想的方式使用这样的结构，该结构在自行车的轮轴/轮毂组件以及相对车架的变化的容隙方面与上述余裕的容隙无关。正是这种结构概念构成了本发明。

US2575873中公开了一从轮毂悬垂的外壳，和一轮毂链轮，其通过花键连接在轮毂上。一外壳由一大致平行的侧壁形成，各壁分别有一开口。外壳有突缘以接收盖，盖固定定位以接收凹槽螺钉。衬套分别被设置在开口内，对从轮毂悬垂的外壳形成支承。轮毂和车轮相对于外壳自由转动。一扭力臂固定在外壳上，以防止外壳围绕轮毂转动；轮毂链轮通过键连接在轮毂上与之一起转动。