一种后桥式助力电机系统结构

1.一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：包括人力驱动机构、减速箱、差速器、电力驱动机构和驱动后桥，人力驱动机构设置在驱动后桥前方，减速箱设置于驱动后桥中部，减速箱内设有差速器和电力驱动机构，所述驱动后桥从差速器中穿过并与其固定连接，差速器一侧与电力驱动机构连接，另一侧通过人力减速齿轮组件和人力驱动机构连接，所述电力驱动机构和人力驱动机构能够同时驱动差速器旋转，差速器旋转带动驱动后桥旋转。
2.根据权利要求1所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述人力减速齿轮组件包括通过轴承连接在减速箱内的输入齿轮和人力输出二级齿轮，输入齿轮与人力输出二级齿轮啮合，人力输出二级齿轮与差速器啮合，所述输入齿轮的一端伸出减速箱，且伸出箱外的端部设有扁位，扁位上安装有飞轮。
3.根据权利要求2所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述人力驱动机构包括中轴、齿盘和链条，齿盘固定套设在中轴上，齿盘和飞轮之间通过链条连接；中轴两端分别通过曲轴连接有脚踏，中轴外周还设置有力矩传感器。
4.根据权利要求3所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述力矩传感器与外部的控制系统电性连接，控制系统接收来自力矩传感器的信号，并控制电力驱动机构的运转。
5.根据权利要求1所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述电力驱动机构包括定子、转子、驱动主轴和电力减速齿轮组件，驱动主轴通过轴承连接在减速箱内，转子固定绕设在驱动主轴外周，定子环绕着转子固定设置在减速箱内；驱动主轴通过电力减速齿轮组件与差速器连接。
6.根据权利要求5所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述驱动主轴的前端固定设有第一齿轮，电力减速齿轮组件包括过渡轴，以及安装在过渡轴上的第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合，第三齿轮和差速器啮合。
7.根据权利要求6所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述驱动主轴的后端上安装有散热风扇，散热风扇随驱动主轴同步旋转，对转子和定子进行散热。
8.根据权利要求1所述的一种后桥式助力电机系统结构，其特征在于：所述驱动后桥的两端各安装有一个驱动后轮。

一种后桥式助力电机系统结构\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于电动助力三轮车技术领域，具体涉及一种后桥式助力电机系统结构。\n背景技术\n[0002] 三轮车由自行车改造而成，是即可以载人也可以运货的交通工具，包括人力三轮车和电动三轮车。人力三轮车仅能够通过骑行者脚踩驱动，骑行比较费力，车速较慢，在载重物或者路况较差的情况下尤甚。电动三轮车依靠电力驱动，其动力强大，运输能力强，近年来随着电子商务业的蓬勃发展，为了送货方便与快捷，电动三轮车越来越受到物流行业的青睐，成为了终端派送最为常用的交通工具。电动三轮车的弊端在于其受电池电量的局限，一旦在运输途中电量耗尽，就会抛锚在半路上，使骑行者进退两难；而且在较为复杂的路段上电动三轮车难以精准控制车速，其危险性高于人力三轮车。此外，很多年纪较大或者体力差的骑行者，需要依靠三轮车出行，在危险但省力的电动三轮车和安全但费力的人力三轮车之间，这些骑行者很难抉择，因此亟待一种兼具两者优点且安全性高的三轮车出现。\n发明内容\n[0003] 针对上述问题和技术需求，本实用新型提供一种后桥式助力电机系统结构，安装在三轮车的驱动后桥上，采用人力骑行，电机辅助的方式，满足安全省力的骑行需求。\n[0004] 本实用新型的技术方案如下：一种后桥式助力电机系统结构，包括人力驱动机构、减速箱、差速器、电力驱动机构和驱动后桥，人力驱动机构设置在驱动后桥前方，减速箱设置于驱动后桥中部，减速箱内设有差速器和电力驱动机构，所述驱动后桥从差速器中穿过并与其固定连接，差速器一侧与电力驱动机构连接，另一侧通过人力减速齿轮组件和人力驱动机构连接，所述电力驱动机构和人力驱动机构能够同时驱动差速器旋转，差速器旋转带动驱动后桥旋转。\n[0005] 上述方案中，差速器带动驱动后桥转动，使三轮车向前行驶，差速器一侧与人力驱动机构连接，另一侧与电力驱动机构连接，使得差速器能同时接收这两个机构的驱动力，骑行者可以根据使用场景，选择采用纯人力或混合助力的模式进行骑行，使用灵活性更强。\n[0006] 进一步的，所述人力减速齿轮组件包括通过轴承连接在减速箱内的输入齿轮和人力输出二级齿轮，输入齿轮与人力输出二级齿轮啮合，人力输出二级齿轮与差速器啮合，所述输入齿轮的一端伸出减速箱，且伸出箱外的端部设有扁位，扁位上安装有飞轮。飞轮顺时针转动带动输入齿轮顺时针旋转，输入齿轮带动人力输出二级齿轮逆时针旋转，人力输出二级齿轮带动差速器和驱动后桥顺时针旋转，向前行进，其中飞轮的种类不限于单速飞轮，也可以安装多速飞轮，输入齿轮上设有安装扁位，能更方便的拆装飞轮。\n[0007] 进一步的，所述人力驱动机构包括中轴、齿盘和链条，齿盘固定套设在中轴上，齿盘和飞轮之间通过链条连接；中轴两端分别通过曲轴连接有脚踏，中轴外周还设置有力矩传感器。\n[0008] 进一步的，所述力矩传感器与外部的控制系统电性连接，控制系统接收来自力矩传感器的信号，并控制电力驱动机构的运转。\n[0009] 上述方案中，当骑行者踩踏脚踏驱动曲轴和中轴转动，齿盘和链条带动飞轮旋转，使三轮车能够采用人力驱动，在此过程中，骑行者踩脚踏的力度不同，造成中轴的扭转形变程度也不一样，而力矩传感器能捕捉到中轴的细微形变，并将此信息传递给外部控制系统，控制系统就能判断出骑行者的用力程度，从而控制电机的转速，使得电机输出扭矩和人力输出扭矩成正比，达到扭矩倍增的目的。\n[0010] 进一步的，所述电力驱动机构包括定子、转子、驱动主轴和电力减速齿轮组件，驱动主轴通过轴承连接在减速箱内，转子固定绕设在驱动主轴外周，定子环绕着转子固定设置在减速箱内；驱动主轴通过电力减速齿轮组件与差速器连接。\n[0011] 进一步的，所述驱动主轴的前端固定设有第一齿轮，电力减速齿轮组件包括过渡轴，以及安装在过渡轴上的第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合，第三齿轮和差速器啮合。\n[0012] 在定子的通电作用下，转子带动驱动主轴旋转，从而带动第一齿轮顺时针旋转，第一齿轮带动第二齿轮逆时针旋转，第二齿轮带动过渡轴和第三齿轮逆时针旋转，第三齿轮带动差速器顺时针旋转，使三轮车前进。\n[0013] 进一步的，所述驱动主轴的后端上安装有散热风扇，散热风扇随驱动主轴同步旋转，对转子和定子进行散热。\n[0014] 进一步的，所述驱动后桥的两端各安装有一个驱动后轮。\n[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中在差速器的两侧分别连接人力驱动机构和电力驱动机构，当骑行者采用人力方式踩脚踏驱动车辆前进时，力矩传感器能够接收到人的输出扭矩，并将此信息传递给控制系统，由控制系统控制着电力驱动机构使其输出与人力正相关的电力输出扭矩，从而达到扭矩倍增的目的，在负载的情况下及逆风攀爬省时省力，轻踩脚踏就能增速，停止踩脚踏就自动停止；此外，当电池电量耗尽时，仅采用人力驱动机构也能驱动车辆行进，避免了抛锚风险，当处于危险路段时，还可以通过控制系统切断电源，人力驱动保证行驶的安全性。采用了本结构的车辆在同等电源情况下可以大大有效的增加持续里程，延长电池使用寿命，还能适当锻炼身体，更加契合绿色出行的宗旨。\n附图说明\n[0016] 图1 为本实用新型后桥式助力电机系统结构的整体结构图；\n[0017] 图2为本实用新型中减速箱内的剖面图结构；\n[0018] 图中标记为：人力驱动机构1、中轴11、曲轴111、脚踏112、齿盘12、链条13、力矩传感器14、人力减速齿轮组件2、输入齿轮21、人力输出二级齿轮22、飞轮23、减速箱3、差速器\n4、电力驱动机构5、定子51、转子52、驱动主轴53、第一齿轮54、电力减速齿轮组件6、过渡轴\n61、第二齿轮62、第三齿轮63、驱动后桥7、驱动后轮71、散热风扇8。\n具体实施方式\n[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。\n[0020] 如图1‑2所示为本实用新型后桥式助力电机系统结构，包括人力驱动机构1、减速箱3、差速器4、电力驱动机构5和驱动后桥，人力驱动机构1设置在驱动后桥7前方，减速箱3设置于驱动后桥7中部，减速箱3内设有差速器4和电力驱动机构5，所述驱动后桥7从差速器\n4中穿过并与其固定连接，驱动后桥7的两端各安装有一个驱动后轮71，差速器4旋转带动驱动后桥7两端的驱动后轮71转动，驱动车辆向前行驶。\n[0021] 差速器4通过人力减速齿轮组件2和人力驱动机构1连接，所述人力减速齿轮组件2包括通过轴承连接在减速箱3内的输入齿轮21和人力输出二级齿轮22，输入齿轮21与人力输出二级齿轮22啮合，人力输出二级齿轮22与差速器4啮合，所述输入齿轮21的一端伸出减速箱3，且伸出箱外的端部设有扁位，扁位上安装有飞轮23。人力驱动机构1包括中轴11、齿盘12和链条13，齿盘12固定套设在中轴11上，齿盘12和飞轮23之间通过链条13连接；中轴11两端分别通过曲轴111连接有脚踏112，中轴11外周还设置有力矩传感器14。\n[0022] 人力踩脚踏使中轴11顺时针转动，齿盘12和链条13带动后方的飞轮23顺时针转动，飞轮23带动输入齿轮21顺时针旋转，输入齿轮21带动人力输出二级齿轮22逆时针旋转，人力输出二级齿轮22带动差速器4和驱动后桥7顺时针旋转，向前行进，其中飞轮23的种类不限于单速飞轮，也可以安装多速飞轮，输入齿轮21上设有安装扁位，能更方便的拆装飞轮\n23。\n[0023] 差速器4一侧与电力驱动机构5连接，所述电力驱动机构5包括定子51、转子52、驱动主轴53和电力减速齿轮组件6，驱动主轴53通过轴承连接在减速箱3内，转子52固定绕设在驱动主轴53外周，定子51环绕着转子52固定设置在减速箱3内，驱动主轴53的后端上安装有散热风扇8，散热风扇8随驱动主轴53同步旋转，对转子52和定子51进行散热。驱动主轴53通过电力减速齿轮组件6与差速器4连接，驱动主轴53的前端固定设有第一齿轮54，电力减速齿轮组件6包括过渡轴61，以及安装在过渡轴61上的第二齿轮62和第三齿轮63，第一齿轮\n54和第二齿轮62啮合，第三齿轮63和差速器4啮合。\n[0024] 所述力矩传感器14与外部的控制系统电性连接，控制系统接收来自力矩传感器14的信号，并控制电力驱动机构5的运转。\n[0025] 本实用新型的动作过程分为两种模式：\n[0026] 人力驱动模式：电力驱动机构5不工作，骑行者踩踏脚踏112驱动曲轴111和中轴11转动，齿盘12和链条13带动飞轮23顺时针旋转，输入齿轮21随着顺时针旋转，输入齿轮21带动人力输出二级齿轮22逆时针旋转，人力输出二级齿轮22带动差速器4顺时针旋转，差速器\n4带动驱动后桥7及其两端的驱动后轮71顺时针旋转，车辆向前行驶。\n[0027] 混合助力模式：骑行者踩踏脚踏112驱动曲轴111和中轴11转动，齿盘12和链条13带动飞轮23旋转，力矩传感器14能捕捉到中轴11的扭转变化，并将此信息传递给外部控制系统，控制系统从而控制电机的转速，使得电机输出扭矩和人力输出扭矩成正比，在人力驱动的基础上，电力驱动机构5同时驱动差速器4转动，骑行者仅需要轻踩脚踏112就能使速度倍增，车辆增速行驶。\n[0028] 以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。