[发明专利]用于自行车的电动辅助设备及具有该设备的电动辅助自行车

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车的电动辅助设备以及配备这种设备的自行车。

背景技术

在该领域中，一定数量的市场上可得的设备为公知的。

这些设备中的一些使用设置在自行车的一个车轮的轮毂中的电机。所述电机直接驱动车轮或经由减速系统来驱动车轮。所述类型的设备具有质量大的缺点，此外所述质量位于车轮的水平处，这意味着骑行人员对其非常敏感。此外，如果必须移除车轮，例如用以更换轮胎或修理扎孔，则由于存在为电机供电所需的电连接及传递驱动转矩所需的轮毂的特定附件而使得轮胎的去除较为复杂。

其他设备使用驱动自行车踏板的马达齿轮箱，因此使用现有的自行车传动装置。这种类型的设备具有如下缺点：其大大影响自行车的结构，从而特别地，必须特别地设计自行车的框架以容纳这些设备。

文献DE-20314210-U1描述了通过电动机驱动自行车的原理，其中驱动小齿轮与紧固至自行车的前轮辋的齿啮合，所述齿为内齿，即指向车轮轴的齿。该系统的缺点在于，轮辋上的齿容易留存石块。

发明内容

因此，为了消除这些问题中的一些或全部，本发明的一个目的是提出一种用于自行车的电动辅助设备以及配备这种设备的自行车。

为此，本发明提出了一种用于自行车的电动辅助设备，其包括：

-包括转子的电机，

-由所述电机的转子驱动的驱动小齿轮，

-用于将所述电机在所述自行车的车轮的轮胎的附近固定至自行车的固定装置，

-用于为所述电机供电的电能来源，

-用于控制所述电机的装置，

所述设备的特征在于所述驱动小齿轮包括旨在与紧固至所述轮胎的互补齿的切向啮合的齿。

相比于诸如摩擦辊系统的摩擦传动系统，使用小齿轮和齿的此类传动装置称为“正”传动装置。所述正传动系统不依赖于摩擦系数，因此对于恶劣天气或所用部件的磨损相对不敏感。

所述电机优选为永磁无刷三相同步电机。所述转子优选为外转子。

所述驱动小齿轮的齿优选为包括驱动面和非驱动面的不对称齿，所述驱动面的张开角小于所述非驱动面的张开角。

所述驱动小齿轮优选经由飞轮机构而由所述电机驱动，从而当自行车向前移动时，轮胎不驱动所述电机。

所述驱动小齿轮的齿更优选为螺旋状齿。

所述设备更优选地还包括显示控制单元，所述显示控制单元连接至所述电机的控制装置，并适于构成骑行人员与所述控制装置之间的界面。

所述设备更优选地还包括连接至所述电机的控制装置的蹬车传感器。

所述固定装置更优选地包括铰接至支撑件的摇臂，所述支撑件旨在被紧固至自行车，所述摇臂承载所述电机，使得通过所述驱动小齿轮传递至轮胎的驱动力在齿轮中产生另外的径向压力。

弹性装置更优选地对所述摇臂的定向预加应力，从而在没有驱动力的情况下，所述驱动小齿轮使用非零承载力径向挤压轮胎。

所述固定装置更优选地限定所述电机相对于轮胎的至少两个位置，所述至少两个位置包括工作位置和折叠位置，在所述工作位置中，所述驱动小齿轮与轮胎的齿啮合，在所述折叠位置中，所述驱动小齿轮保持远离轮胎。

本发明也涉及一种包括如上所述的电动辅助设备的用于自行车的电动辅助成套部件，所述电动辅助成套部件还包括轮胎，所述轮胎为包括所述互补齿的充气轮胎。

所述互补齿优选设置于充气轮胎的侧面上。

所述互补齿更优选为不对称齿，其包括驱动面和非驱动面的，所述驱动面的张开角小于所述非驱动面的张开角。

所述互补齿的节距更优选为1.8mm至5.5mm之间，优选为1.8mm至2.5mm之间。

本发明也涉及一种具有电动辅助的自行车，其包括如上所述的电动辅助成套部件。

所述电动辅助成套部件优选安装于自行车的后轮上。

附图说明

由于对优选实施方案的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。附图分别表示：

-图1：根据本发明的第一实施方案的电动辅助自行车的示意性侧视图。

-图2：根据本发明的电动辅助自行车的第二实施方案的更详细的示意图。

-图3：显示了根据本发明的电机与电动辅助自行车的轮胎的配合的示意性截面图。

-图4：根据本发明的一个优选实施方案的驱动小齿轮与轮胎的齿啮合的详细截面图。

-图5：来自图4的驱动小齿轮的齿的示意性截面详细视图。