一种中置驱动装置和电动辅助自行车的制作方法

本实用新型涉及电动自行车技术领域，尤其涉及一种中置驱动装置和电动辅助自行车。

背景技术：

自行车不仅家用使用较多，在公共领域也使用非常广泛，自行车中较为便捷的一种是电动辅助自行车，电动辅助自行车离不开动力源(例如电池组件)，对于动力源的设置不仅需要考虑到不影响自行车外观，还需要考虑到可靠性和耐用性问题。

在现有技术中，电动辅助自行车的马达驱动单元安装于设置在自行车的车架下部的托架中，托架由顶板和一对侧板构成，马达驱动单元插入安装于顶板和侧板构成的中间安装部，由螺栓将两侧板固定锁紧马达驱动单元安装螺丝孔，从而将马达固定于车架上。然而由于生产工艺水平(焊接+反复的热处理)问题，一对侧板的安装尺寸都加留有一定的安装间隙，一般为0.5-1mm左右，当马达驱动单元在安装在其中一个侧板上时，另一侧就会存在间隙，若直接采用将马达驱动单元同时锁紧于另一侧板，就会对马达驱动单元产生比较大的应力和变形，从而严重影响了马达驱动单元的性能。而如果另一侧螺栓不锁紧，在自行车的行驶中，马达驱动单元就会有晃动的风险，长期晃动会对马达驱动单元和车架产生疲劳破坏，存在安全隐患。

因此，亟需一种中置驱动装置和电动辅助自行车，以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种中置驱动装置和电动辅助自行车，能够降低驱动单元所受的应力大小，同时避免晃动，提高稳定性和可靠性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种中置驱动装置，安装于电动辅助自行车的车架上，所述中置驱动装置包括：

安装托架，包括顶板以及相对设置的第一侧板和第二侧板，所述顶板与所述车架连接，所述顶板、所述第一侧板和所述第二侧板围蔽形成安装部；

驱动单元，包括机壳、驱动电机和中轴，所述机壳插设于所述安装部中，所述机壳的第一侧部与所述第一侧板固定连接，所述驱动电机设于所述机壳中，所述中轴穿设于所述机壳，且与所述驱动电机的输出轴传动连接；以及

弹性连接组件，两端分别与所述机壳的第二侧部和所述第二侧板连接。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述弹性连接组件包括弹性金属板组，弹性金属板组的两端分别与所述机壳的第二侧部和所述第二侧板连接，所述弹性金属板组在垂直于所述第二侧板的方向上的最大弹性变形量不小于所述第二侧部与所述第二侧板之间的最大间隙。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述第一侧部上设有第一安装螺纹孔，所述第一侧部通过穿设于所述第一安装螺纹孔的螺栓与所述第一侧板连接，所述弹性金属板组上设有与所述第一安装螺纹孔一一对应设置的第二安装螺纹孔，所述弹性金属板组通过穿设于所述第二安装螺纹孔的螺栓与所述第二侧板连接，所述第一安装螺纹孔和与其对应的所述第二安装螺纹孔同轴设置。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述弹性金属板组包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板均与所述第二侧板和所述第二侧部连接。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述第一板和所述第二板在垂直于所述第二侧板的方向上的最大变形量不小于2毫米。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述第一板和所述第二板的厚度为1毫米-5毫米。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述弹性金属板组采用合金制成。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述驱动单元还包括：

超越离合器，设于所述机壳中，套设于所述中轴上，可选择性的与所述驱动电机的输出端传动连接。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述驱动单元还包括：

传动齿轮组件，设于所述机壳中，其输入端与所述驱动电机的输出轴传动连接，输出端可选择性的与所述超越离合器传动连接。

作为中置驱动装置的一种可选的技术方案，所述驱动单元还包括：

扭矩传感器，设于所述机壳中，用于检测所述中轴所受的扭矩大小。

第二方面，提供一种电动辅助自行车，包括如上所述的中置驱动装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的中置驱动装置中的驱动单元通过安装托架与车架连接，其中驱动单元的机壳上的第一侧部与安装托架的第一侧板直接连接，而第二侧部则通过弹性连接组件与第二侧板连接，由于弹性连接组件能够在垂直于第二侧板的方向上发生弹性形变，以填补第二侧部与第二侧板之间的间隙，并吸收从车架向驱动单元传递的震动。一方面，相比机壳与第一侧板和第二侧板均直接连接的方式，降低了驱动单元所承受的变形和应力作用，另一方面，相比机壳与第二侧板采用不锁紧的连接方式，避免了驱动单元因长期晃动，造成驱动单元和安装托架产生疲劳破坏，提高稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的中置驱动装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的中置驱动装置的分解示意图；

图3是本实用新型提供的安装托架的结构示意图；

图4是本实用新型提供的驱动单元的内部结构示意图；

图5是本实用新型提供的弹性金属板组的结构示意图。

图中：

1、安装托架；11、顶板；12、第一侧板；13、第二侧板；2、驱动单元；21、机壳；22、驱动电机；23、中轴；24、超越离合器；25、扭矩传感器；26、传动齿轮组件；27、第一安装螺纹孔；3、弹性金属板组；31、第一板；32、第二板；33、第二安装螺纹孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，本实施例提供一种电动辅助自行车，电动辅助自行车包括了中置驱动装置和车架，中置驱动装置安装于车架的底部，中置驱动装置包括安装托架1、驱动单元2和弹性连接组件，安装托架1与车架连接，包括顶板11以及相对设置的第一侧板12和第二侧板13，顶板11、第一侧板12和第二侧板13围蔽形成安装部，驱动单元2包括机壳21、驱动电机22和中轴23，机壳21插设于安装部中，机壳21的第一侧部与第一侧板12固定连接，驱动电机22设于机壳21中，中轴23沿水平方向穿设于机壳21，且与驱动电机22的输出轴传动连接，弹性连接组件的两端分别与机壳21的第二侧部和第二侧板13连接，且能够在垂直于第二侧板13的方向上弹性形变。

具体而言，中置驱动装置中的驱动单元2通过安装托架1与车架连接，其中驱动单元2的机壳21上的第一侧部与安装托架1的第一侧板12直接连接，而第二侧部则通过弹性连接组件与第二侧板13连接，由于弹性连接组件能够在垂直于第二侧板13的方向上发生弹性形变，以填补第二侧部与第二侧板13之间的间隙，并吸收从车架向驱动单元2传递的震动。一方面，相比机壳21与第一侧板12和第二侧板13均直接连接的方式，降低了驱动单元2所承受的变形和应力作用，另一方面，相比机壳21与第二侧板13采用不锁紧的连接方式，避免了驱动单元2因长期晃动，造成驱动单元2和安装托架1产生疲劳破坏，提高稳定性和可靠性。

优选的，弹性连接组件包括弹性金属板组3，弹性金属板组3的两端分别与机壳21的第二侧部和第二侧板13连接，弹性金属板组3在垂直于第二侧板13的方向上的最大弹性变形量不小于第二侧部与第二侧板13之间的最大间隙。由于弹性金属板组3在垂直于第二侧板13的方向上的最大弹性变形量不小于第二侧部与第二侧板13之间的间隙，因此在生产组装所造成的误差范围内，弹性金属板组3均能够同时与壳体和安装托架1连接，以完全填补第二侧部与第二侧板13之间的间隙。

可选的，第一侧部上设有第一安装螺纹孔27，第一侧部通过穿设于第一安装螺纹孔27的螺栓与第一侧板12连接，弹性金属板组3上设有与第一安装螺纹孔27一一对应设置的第二安装螺纹孔33，弹性金属板组3通过穿设于第二安装螺纹孔33的螺栓与第二侧板13连接，第一安装螺纹孔27和与其对应的第二安装螺纹孔33同轴设置，一方面能够保证机壳21的第一侧部和第二侧部受力平衡，另一方面使得安装托架1的第一侧板12和第二侧板13能够呈对称结构设置，简化设计，便于生产加工。

可选的，弹性金属板组3包括第一板31和第二板32，第一板31和第二板32均与第二侧板13和第二侧部连接。具体而言，由于机壳21的外轮廓一般为不规则形状，若将弹性金属板组3设置为一体式的结构，不仅形状复杂，不便于生产加工，而且通用性不高，对于外轮廓不同的机壳21需要重新设计，而本实施例的弹性金属板组3通过设置两个或两个以上的弹性金属板配合使用，形状简单，加工方便，通用性也大大提高，而且每个弹性金属板的跨度相比一体式的结构更小，因此其所受的扭转作用力也更小，耐用性得到保证。

在本实施例中，第一板31和第二板32在垂直于第二侧板13的方向上的最大变形量不小于2毫米。

可选的，第一板31和第二板32的厚度为1毫米-5毫米。

优选的，弹性金属板组3采用合金制成，在本实施例中，弹性金属板组3由合金钢制成，具有良好的弹性变形性能，在本实用新型的其它实施例中，弹性金属板组3也可以由具备良好力学性能的铝合金、镁合金等常见的合金材质制成。

可选的，驱动单元2还包括超越离合器24，超越离合器24设于机壳21中，套设于中轴23上，可选择性的与驱动电机22的输出端传动连接。优选的，超越离合器24选用滚柱离合器、斜撑离合器等摩擦式超越离合器，其具备接合平稳、噪声较小等优点。

可选的，驱动单元2还包括传动齿轮组件26，传动齿轮组件26设于机壳21中，其输入端与驱动电机22的输出轴传动连接，输出端可选择性的与超越离合器24传动连接。具体而言，超越离合器24的内环与中轴23固定连接，超越离合器24的外环固定连接有输出齿轮，输出齿轮与传动齿轮组件26的输出端传动连接，超越离合器24的内环与外环可选择性的传动连接。优选的，传动齿轮组件26中均采用斜齿轮作为传动件，具有传动平稳以及冲击、振动和噪声较小的特点，尤其适用于本实施例中的高速传动场景。

可选的，驱动单元2还包括扭矩传感器25，扭矩传感器25设于机壳21中，用于检测中轴23所受的扭矩大小，避免中轴23过载而损坏。优选的，扭矩传感器25选用磁电式扭矩传感器等非接触式扭矩传感器，具有寿命长、可靠性高、损耗低、延时短、受轴的偏转和轴向偏移的影响更小的优点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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