一种集成式电动助力自行车双驱动组件及其安装方法

技术领域

本发明涉及机电技术领域，尤其涉及一种集成式电动助力自行车双驱动组件及其安装方法。

背景技术

电动助力自行车，以电池作为辅助动力来源，安装有电机，并具备动力辅助系统，是一种能实现人力骑行和电机助动一体化的新型交通工具。在电动助力自行车领域，电机安装位置主要分为两种，一种是中置，即电机安装在车身的中间位置，即五通位置的电机，称为中置电机。中置电机与车架连接，并通过链条与后轮进行连接而传递动力，同时电机的两侧安装有脚踏，在电机没有电源的情况下，骑行者可以通过脚踏实现人力骑行，阻力和正常的自行车没有差别。另外一种则是安装在自行车的轮毂中，称为轮毂电机。相比较轮毂电机，中置电机在技术和性能等方面均具有较大的优势。目前的电动助力自行车中置电机的结构及安装方法仍需进一步改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种集成式电动助力自行车双驱动组件及其安装方法，优化结构设计，提高安装效率。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种集成式电动助力自行车双驱动组件，所述的双驱动组件包括：基座、驱动轴、链轮组件、电动马达、齿轮传动组件以及辅助齿轮；其中，所述的链轮组件通过单向离合器与所述的驱动轴连接，驱动轴上通过两个曲柄连接杆安装有两个脚踏板，向驱动轮传递脚踏力；电动马达，其输出轴与齿轮传动组件连接，所述的齿轮传动组件与辅助齿轮啮合，所述的辅助齿轮与链轮组件通过连接机构连接，链轮组件通过单向离合器与所述的驱动轴连接，从而将电动马达的动力传输至驱动轴；第一轴承，其固定于第一轴套内，与驱动轴配合，用于通过脚踏力驱动助力自行车前进时的驱动轴的工作；第二轴承，其固定于第二轴套内，与驱动轴配合，用于通过电动马达的动力驱动助力自行车前进时的驱动轴的工作；所述的第二轴套与所述的基座一体成形；且所述的第一轴套与所述的第二轴套的一端固定连接。

优选地，所述的连接机构是销或螺栓，沿厚度方向贯通所述辅助齿轮和所述链轮组件安装。

优选地，所述齿轮传动组件包括：第一齿轮，其与所述电动马达的输出轴联动；第二齿轮，其与所述第一齿轮啮合并用于减速；第三齿轮，其与所述第二齿轮同轴地连接并与所述辅助齿轮啮合。

优选地，所述链轮组件和所述辅助齿轮可旋转地安装在所述基座上。

优选地，所述电动马达和所述齿轮传动组件固定在所述基座上。

优选地，所述的第一轴套通过螺纹与所述的第二轴套的端部固定连接。

优选地，所述的轴承为滚针轴承。

优选地，所述的第二轴套位于所述的基座的一侧。

根据本发明的另一面，还提供一种集成式电动助力自行车双驱动组件的安装方法，包括以下步骤：

步骤S1：利用连接机构将辅助齿轮与链轮同轴连接，利用单向离合器将链轮及辅助齿轮安装到驱动轴上，利用螺钉将链罩与链轮同轴连接；其中，连接机构为销或螺栓，辅助齿轮置于链轮的内侧，链罩置于链轮的外侧；

步骤S2：将中置电机的轴套穿在助力自行车的中管内，保证驱动轴的螺纹段伸出中管的长度≥10mm；

步骤S3：将固定支架套在轴套上，且固定支架有齿的一面朝向助力自行车的中管，并利用2颗M6*10 的耐落螺钉将固定支架与中置电机的基座锁紧连接；

步骤S4：将中置电机用力压在助力自行车前叉上，压力F≥5Kg，并在固定支架的外侧依次旋紧两个螺母，使得固定支架的齿吃进助力自行车的中管内，旋紧力30-40N·m；

步骤S5：分别利用M8的内六角螺钉将两个曲柄连接杆安装在驱动轴的两端，旋紧力35-40 N·m；

步骤S6：连接好电源线、仪表线、测速线。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、电动马达、齿轮传动组件集成在基座的壳体内部，驱动轴安装于轴套内，链轮组件通过单向离合器与驱动轴连接，双驱动组件整体结构紧凑，体积小，可以直接安装于各种电动助力自行车的五通管上，安装效率高，适用性强；

2、第一轴套内安装第一轴承，第二轴套内安装第二轴承，第一轴承通过螺纹与第二轴套的端部固定连接，第二轴套与基座一体成型，且第一轴承、第二轴承与驱动轴相配合，可分别用于通过脚踏力和电动马达的动力驱动助力自行车前进时的驱动轴的工作，实现双驱动功能；

3、链轮组件通过单向离合器与驱动轴连接，驱动轴的两端通过两个曲柄连接杆安装有两个脚踏板，可实现脚踏力驱动；辅助齿轮与链轮组件通过连接机构连接，电动马达的电动力通过齿轮传动组件及辅助齿轮传递到链轮组件，可实现电力驱动；由于单向离合器仅单向传递动力，因此，当电动马达工作产生电动力时，单向离合器单向完成电动力向辅助齿轮及链轮组件的动力传递，而在电动马达不工作时，单向离合器不会反向进行从链轮组件及辅助齿轮向齿轮传动组件及电动马达的动力传递，从而能够在实现双驱动功能的作用下保障双驱动组件顺畅运转。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的主视图；

图2为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的简化结构示意图；

图3为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件中轴套、轴承与驱动轴的简化结构示意图；

图4为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件中驱动轴的立体图；

图5为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的装配结构爆炸图。

图中，100-双驱动组件，10-基座，20-驱动轴，21-轴承安装段，22-螺纹段，23-单向离合器安装段，30-链轮组件，31-链轮，32-链罩，40-电动马达，50-齿轮传动组件，51-第一齿轮，52-第二齿轮，53-第三齿轮，60-辅助齿轮，70-单向离合器，80-曲柄连接杆，90-连接机构，101-第一轴套，102-第二轴套， 104-螺母，105-固定支架，106-第一轴承，107-第二轴承。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参见图1至图5，图1为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的主视图；图2为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的简化结构示意图；图3为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件中轴套、轴承与驱动轴的简化结构示意图；图4为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件中驱动轴的立体图；图5为本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的装配结构爆炸图。

本发明的一种集成式电动助力自行车双驱动组件100包括基座10、驱动轴20、链轮组件30、电动马达40、齿轮传动组件50以及辅助齿轮60。其中，链轮组件30通过单向离合器70与驱动轴20连接，驱动轴20的两端通过两个曲柄连接杆80安装有两个脚踏板（图中未示出），用于向驱动轮（助力自行车后轮）传递脚踏力；本发明的双驱动组件100以中置方式安装于助力自行车上，即安装于助力自行车的中间位置，链轮组件30与驱动轮之间用链条连接，当骑行者对两侧脚踏板施加脚踏力时，脚踏力从两侧的曲柄连接杆80传递给驱动轴20，再传递给链轮组件30，链轮组件30旋转并通过链条带动驱动轮转动，实现脚踏力驱动助力自行车的功能。

请参见图2，电动马达40的输出轴与齿轮传动组件50连接，齿轮传动组件50与辅助齿轮60啮合，辅助齿轮60与链轮组件30通过连接机构90连接，链轮组件30通过单向离合器70与驱动轴20连接，从而将电动马达40的动力传输至驱动轴20；由于齿轮传动组件50与辅助齿轮60啮合，辅助齿轮60又与链轮组件30通过连接机构90连接，因此，当电动马达40工作时，其输出轴将电动力传递给齿轮传动组件50，齿轮传动组件50又传递给辅助齿轮60和链轮组件30，链轮组件30又通过链条将电动力传递给驱动轮，实现电动力驱动助力自行车的功能。

单向离合器是单向传递动力的元件，由于链轮组件30通过单向离合器70与驱动轴20连接并与辅助齿轮60通过连接机构90连接，链轮组件30与辅助齿轮60同轴、同步转动，因此，当电动马达40工作产生电动力时，单向离合器70单向完成电动力向辅助齿轮60及链轮组件30的动力传递，而在电动马达40不工作时，单向离合器70不会反向进行从链轮组件30及辅助齿轮60向齿轮传动组件50及电动马达40的动力传递，从而能够在实现双驱动功能的作用下保障双驱动组件100顺畅运转。

请结合参见图2至图4，驱动轴20安装于两个轴套内，第一轴承106固定于第一轴套101内，第一轴承106与驱动轴20配合，用于通过脚踏力驱动助力自行车前进时的驱动轴20的工作；第二轴承107固定于第二轴套102内，第二轴承107与驱动轴20配合，用于通过电动马达40的动力驱动助力自行车前进时的驱动轴20的工作；第二轴套102位于基座10的一侧，第二轴套102与基座10一体成形；且第一轴套101与第二轴套102的一端固定连接。

请参见图4，驱动轴20具有轴承安装段21、螺纹段22和单向离合器安装段23，轴承安装段21有两段，两段轴承安装段21间隔设置，分别与第一轴承106和第二轴承107的结构相匹配；螺纹段22、单向离合器安装段23分别位于驱动轴20的两端，螺纹段22用于将驱动轴20固定安装在助力自行车上；单向离合器安装段23用于利用单向离合器70将链轮组件30安装在驱动轴20上。

在一实施例中，第一轴套101通过螺纹与第二轴套102的端部固定连接。在安装轴套、轴承及驱动轴时，可以先将第一轴承106压入第一轴套101内、将第二轴承107压入第二轴套102内，再将第一轴套101螺纹连接到第二轴套102的端部，最后将驱动轴20插入两个个轴套内，使第一轴承106、第二轴承107分别与驱动轴20的两个轴承安装段21相匹配；也可以先将第一轴套101螺纹连接到第二轴套102的端部，再将第一轴承106、第二轴承107装配到驱动轴20上，随驱动轴20一起插入两个轴套内。在通过脚踏力和电动马达40的动力驱动助力自行车前进时，由于两个轴承的作用，驱动轴20可在轴套内顺畅运转。轴套、轴承与驱动轴采用可拆卸式结构，安装方便、快速。

优选地，第一轴承106、第二轴承107为滚针轴承。滚针轴承径向结构紧凑且具有较高的负荷承受能力，有助于双驱动组件100的集成化、小型化，有助于延长双驱动组件100的使用寿命。

在一实施例中，连接机构90是销或螺栓，连接机构90沿厚度方向贯通辅助齿轮60和链轮组件30安装，将辅助齿轮60与链轮组件30同轴连接，辅助齿轮60与链轮组件30可同步转动。

优选地，请参见图2，齿轮传动组件50包括：第一齿轮51，其与电动马达40的输出轴联动；第二齿轮52，其与第一齿轮51啮合并用于减速；第三齿轮53，其与第二齿轮52同轴地连接并与辅助齿轮60啮合。当电动马达40工作时，其输出轴将电动力依次传递给第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53、辅助齿轮60以及链轮组件30，实现电动力驱动助力自行车的功能。

优选地，链轮组件30和辅助齿轮60可旋转地安装在基座10上；电动马达40和齿轮传动组件50固定在基座10上。电动马达40与齿轮传动组件50集成在基座10的壳体内部，双驱动组件100整体体积小，有助于实现集成化、小型化。基座10、轴套、驱动轴20、电动马达40、齿轮传动组件50集成为中置电机，整体结构紧凑，安装方便。

本发明的优选实施例中，链轮组件30包括链轮31和链罩32，链罩32通过螺钉同轴安装于链轮31的外侧，起到防护作用，用于保障骑行安全。

请结合参见图1和图5，双驱动组件100还包括两个螺母104和固定支架105，两个螺母104和固定支架106设于驱动轴20上螺纹段22对应的一端，用于将双驱动组件100安装于助力自行车上。

请结合参见图1至图5，本发明实施例1的一种集成式电动助力自行车双驱动组件的安装方法如下：

步骤S1：利用连接机构90将辅助齿轮60与链轮31同轴连接，利用单向离合器70将链轮31及辅助齿轮60安装到驱动轴20上，利用螺钉将链罩32与链轮31同轴连接；其中，连接机构90为销或螺栓，辅助齿轮60置于链轮31的内侧，链罩32置于链轮31的外侧；

步骤S2：将中置电机的轴套穿在助力自行车的中管内，保证驱动轴20的螺纹段22伸出中管的长度≥10mm；

步骤S3：将固定支架105套在轴套上，且固定支架105有齿的一面朝向助力自行车的中管，并利用2颗M6*10 的耐落螺钉将固定支架105与中置电机的基座10锁紧连接；

步骤S4：将中置电机用力压在助力自行车前叉上，压力F≥5Kg，并在固定支架105的外侧依次旋紧两个螺母104，使得固定支架105的齿吃进助力自行车的中管内，旋紧力30-40N·m；其中，两个螺母104的型号为M33；

步骤S5：分别利用M8的内六角螺钉将两个曲柄连接杆80安装在驱动轴20的两端，旋紧力35-40 N·m；

步骤S6：连接好电源线、仪表线、测速线。

综上所述，本申请提供一种集成式电动助力自行车双驱动组件，电动马达、齿轮传动组件集成在基座的壳体内部，驱动轴安装于轴套内，链轮组件通过单向离合器与驱动轴连接，双驱动组件整体结构紧凑，体积小，可以直接安装于各种电动助力自行车的五通管上，安装效率高，适用性强；第一轴套内安装第一轴承，第二轴套内安装第二轴承，第一轴承通过螺纹与第二轴套的端部固定连接，第二轴套与基座一体成型，且第一轴承、第二轴承与驱动轴相配合，可分别用于通过脚踏力和电动马达的动力驱动助力自行车前进时的驱动轴的工作，实现双驱动功能；链轮组件通过单向离合器与驱动轴连接，驱动轴的两端通过两个曲柄连接杆安装有两个脚踏板，可实现脚踏力驱动；辅助齿轮与链轮组件通过连接机构连接，电动马达的电动力通过齿轮传动组件及辅助齿轮传递到链轮组件，可实现电力驱动；由于单向离合器仅单向传递动力，因此，当电动马达工作产生电动力时，单向离合器单向完成电动力向辅助齿轮及链轮组件的动力传递，而在电动马达不工作时，单向离合器不会反向进行从链轮组件及辅助齿轮向齿轮传动组件及电动马达的动力传递，从而能够在实现双驱动功能的作用下保障双驱动组件顺畅运转。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。