[0001] 本发明涉及电动自行车技术领域， 特别涉及一种非机动车助力装置及装配助力 装置的非机动车。

背景技术

[0002] 带助力装置的非机动车是指以蓄电池作为辅助 能源在普通非机动车的基础上， 安装了电机、 控制器、 蓄电池、 转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一 体化的个人交通工具。 这种个人交通代步工具因其绿色节能、 省力方便， 在人 们的日常出行中得到了广泛应用。

[0003] 但是， 现有的带助力装置的非机动车结构复杂， 制造成本高， 且由于驱动动力 需求， 其电机和蓄电池的体积都比较大， 致使现有的带助力装置的非机动车体 积笨重， 搬运、 推行起来十分不便。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为了解决现有带助力装置的非机动车结构复杂 、 制造成本高、 体积笨重的问题 ， 本发明实施例提供了一种非机动车助力装置及 装配助力装置的非机动车。 所 述技术方案如下：

[0005] 一方面， 本发明实施例提供了一种非机动车助力装置， 包括：

[0006] 驱动电机， 用于为所述助力装置适配的非机动车提供驱动 力；

[0007] 传动模块， 与所述驱动电机的驱动端连接， 用于与所述非机动车车轮的轮毂轮 缘或与轮胎直接接触， 以带动所述车轮转动；

[0008] 控制模块， 分别与所述驱动电机和所述传动模块连接， 用于当所述助力装置幵 始工作吋， 控制所述传动模块方位的转动， 以使所述传动模块与所述车轮的轮 毂轮缘或与轮胎直接接触； 当所述助力装置结束工作吋， 控制所述传动模块方 位的转动， 以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮 胎分离； [0009] 电源， 与所述控制模块连接， 用于为所述助力装置提供电能。

[0010] 在本发明实施例上述的助力装置中， 所述控制模块还可用于当所述助力装置处 于电机反向充电模式吋， 控制所述电源停止为所述驱动电机供电， 同吋保持所 述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直 接接触， 以使所述驱动电机在转 动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

[0011] 所述助力装置还包括： 充电模块， 分别与所述驱动电机和所述电源连接， 用于 当所述助力装置处于电机反向充电模式吋， 接收来自所述驱动电机发的电能， 为所述电源充电。

[0012] 在本发明实施例上述的助力装置中， 所述充电模块还包括用于连接外接电源的 充电插头， 以使所述助力装置通过外接电源为所述电源进 行充电。

[0013] 在本发明实施例上述的助力装置中， 还包括：

[0014] 输入模块， 与所述控制模块连接， 用于输入驾驶员的操作指令。

[0015] 在本发明实施例上述的助力装置中， 所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮 胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。

[0016]

[0017] 另一方面， 本发明实施例提供了一种装配助力装置的非机 动车， 包括： 非机动 车和安装在所述非机动车上的助力装置，

[0018] 所述助力装置包括：

[0019] 驱动电机， 安装在所述非机动车上， 用于为所述非机动车提供驱动力；

[0020] 传动模块， 与所述驱动电机的驱动端连接， 用于与所述非机动车车轮的轮毂轮 缘或与轮胎直接接触， 以带动所述车轮转动；

[0021] 控制模块， 分别与所述驱动电机和所述传动模块连接， 用于当所述助力装置幵 始工作吋， 控制所述传动模块方位的转动， 以使所述传动模块与所述车轮的轮 毂轮缘或与轮胎直接接触； 当所述助力装置结束工作吋， 控制所述传动模块方 位的转动， 以使所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮 胎分离；

[0022] 电源， 安装在所述非机动车上且与所述控制模块连接 ， 用于为所述助力装置提 供电能。

[0023] 在本发明实施例上述的非机动车中， 所述控制模块还用于当所述助力装置处于 电机反向充电模式吋， 控制所述电源停止为所述驱动电机供电， 同吋保持所述 传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接 接触， 以使所述驱动电机在转动 轮毂轮缘或轮胎的带动下发电，

[0024] 所述助力装置还包括： 充电模块， 分别与所述驱动电机和所述电源连接， 用于 当所述助力装置处于电机反向充电模式吋， 接收来自所述驱动电机的发的电能 ， 以为所述电源充电。

[0025] 在本发明实施例上述的非机动车中， 所述充电模块还包括用于连接外接电源的 充电插头， 以使所述助力装置通过外接电源为所述电源进 行充电。

[0026] 在本发明实施例上述的非机动车中， 还包括：

[0027] 输入模块， 设置在所述非机动车上且与所述控制模块连接 ， 用于输入驾驶员的 操作指令。

[0028] 在本发明实施例上述的非机动车中， 所述传动模块与所述车轮的轮毂轮缘或轮 胎直接接触部分为由弹性材料制备的滚轮。

发明的有益效果

有益效果

[0029] 通过驱动电机、 传动模块、 控制模块、 电源构成非机动车助力装置， 其中， 传 动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎 ， 使得驱动传动模块工作的驱动 电机只需要较低的功率即可驱动车轮转动， 使得驱动电机可以选择体积较小的 低功率电机， 这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量 ， 同吋， 为驱动电 机提供电能的电源同样可以降低功率要求， 选择体积较小的低功率电池， 进而 使得该助力装置的整体体积和重量进一步降低 ， 这样当该助力装置装配到非机 动车上吋， 该非机动车的整体重量并未增大太多， 相对现有非机动车而言， 轻 便了不少。 此外， 该助力装置结构简单， 制造成本低廉， 适用于各种类型的非 机动车， 实用性强。

对附图的简要说明

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一 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 可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图 1是本发明实施例一提供的一种非机动车助力� �置结构示意图；

[0032] 图 2是本发明实施例一提供的一种车轮的结构示� �图；

[0033] 图 3是本发明实施例二提供的一种装配助力装置� �非机动车结构示意图；

[0034] 图 4是本发明实施例二提供的一种装配助力装置� �非机动车实际结构示意图;

[0035] 图 5是本发明实施例二提供的一种助力装置工作� �态示意图；

[0036] 图 6是本发明实施例二提供的一种助力装置工作� �态示意图。

本发明的实施方式

[0037] 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施 方式作进一步地详细描述。

[0038] 实施例一

[0039] 本发明实施例提供了一种非机动车助力装置， 可以用于装配在各种类型的非机 动车上， 参见图 1， 该助力装置可以包括：

[0040] 驱动电机 1， 用于为助力装置适配的非机动车提供驱动力。 在实际应用中， 该 驱动电机 1可以为有刷电机、 或者无刷电机， 可以安装在适配的非机动车前轮或 后轮附近的支撑架上。

[0041] 传动模块 2， 与驱动电机 1的驱动端连接， 用于与助力装置适配的非机动车车轮 的轮毂轮缘 （轮毂轮缘为图 2所示车轮中， 通过轮辐连接轮轴,接触保持并支撑 轮胎， 该轮缘也可称谓为轮辋或轮圈） 或与轮胎直接接触， 以带动车轮转动。 在实际应用中， 传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触部分可以� �弹性材 料 （例如： 橡胶或塑胶） 制备的滚轮， 传动模块 2可以安装在驱动电机 1转轴的 驱动端， 并且在工作吋， 与非机动车的前轮或后轮的轮毂轮缘或与轮胎 直接接 触， 以带动车轮转动。 在本实施例中， 由于传动模块 2是作用于车轮的轮毂轮缘 或轮胎， 由杠杆原理可以知道， 驱动电机 1只用提供较小的驱动力即可驱动相应 的车轮的转动， 因此， 在选取驱动电机 1吋， 可以选择体积较小的低功率电机， 这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量 。 [0042] 控制模块 3， 分别与驱动电机 1和传动模块 2连接， 用于当助力装置幵始工作吋 ， 控制传动模块 2方位的转动， 以使传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接 接触； 当助力装置结束工作吋， 控制传动模块 2方位的转动， 以使传动模块 2与 车轮的轮毂轮缘或轮胎分离。 在本实施例中， 控制模块 3可以直接控制传动模块 2的方位转动， 也可以通过控制驱动电机 1方位的转动， 来带动传动模块 2方位的 转动。 其中， 控制模块 3与驱动电机 1连接， 既控制驱动电机 1驱动端的转动， 又 控制驱动电机 1方位的转动， 控制驱动电机 1方位的转动， 使得传动模块 2与车轮 的轮毂轮缘或轮胎直接接触， 或者分离， 以完成助力装置工作模式的切换， 使 得驾驶员可以自由选择是人力驱动还是电动驱 动。

[0043] 电源 4， 与控制模块 3连接， 用于为助力装置提供电能。 在实际应用中， 电源 4 可以为铅酸电池、 镍氢电池、 锂离子电池等。 在本实施例中， 由于驱动电机 1可 以选择体积较小的低功率电机， 电源 4同样可以降低功率要求， 选择体积较小的 电池， 进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步 降低。

[0044] 可选地， 参见图 1， 控制模块 3还可以用于当该助力装置处于电机反向充电� �式 吋， 控制电源 4停止为驱动电机 1供电 （例如： 断幵电源 4与驱动电机 1之间的电 连接） ， 同吋保持传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触， 以使驱动电 机 1在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电。

[0045] 该助力装置还可以包括： 充电模块 5， 分别与驱动电机 1和电源 4连接， 用于当 该车助力装置处于电机反向充电模式吋， 接收来自驱动电机 1发的电能， 以为电 源 4充电。

[0046] 在本实施例中， 如果遇到下坡或者比较容易进行人力驱动的地 段吋， 驾驶员可 以选择人力驱动的方式来驾驶该非机动车， 此吋， 非机动车的车轮具有动能， 如果能充分利用这些动能， 则能节省一些能源， 为此， 在上述的人力驱动阶段 吋， 可以采用电机反向充电模式， 即将传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直 接接触， 同吋控制电源 4停止为驱动电机 1供电， 这样传动模块 2在转动轮毂轮缘 或轮胎的带动下转动， 进而带动驱动电机 1的驱动轴转动， 使得驱动电机 1发电 ， 完成了转动车轮的一部分动能转化为电能的过 程。 同吋， 该助力装置还包括 充电模块 5， 在电机反向充电模式吋， 接收驱动电机 1发的电能， 为电源 4充电。 该助力装置能有效利用一部分非机动车的动能 进行充电， 降低了能源消耗， 使 得该助力装置更加绿色环保。

[0047] 进一步地， 该充电模块 5还可以包括连接外接电源的充电插头， 以使该助力装 置可以通过外接电源进行充电。 这样丰富了助力装置的充电方式， 使得该助力 装置使用起来更加便捷。

[0048] 可选地， 参见图 1， 该助力装置还可以包括：

[0049] 输入模块 6， 与控制模块 3连接， 用于输入驾驶员的操作指令， 使得驾驶员能方 便的进行驱动方式、 充电方式的切换。

[0050] 本发明实施例通过驱动电机、 传动模块、 控制模块、 电源构成非机动车助力装 置， 其中， 传动模块作用于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮 胎， 使得驱动传动模 块工作的驱动电机只需要较低的功率即可驱动 车轮转动， 使得驱动电机可以选 择体积较小的低功率电机， 这样可以有效降低助力装置的整体体积和重量 ， 同 吋， 为驱动电机提供电能的电源同样可以降低功率 要求， 选择体积较小的低功 率电池， 进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步 降低， 这样当该助力装 置装配到非机动车上吋， 该非机动车的整体重量并未增大太多， 相对现有非机 动车而言， 轻便了不少。 此外， 该助力装置结构简单， 制造成本低廉， 适用于 各种类型的非机动车， 实用性强。

[0051] 实施例二

[0052] 本发明实施例提供了一种装配助力装置的非机 动车， 参见图 3， 包括： 非机动 车 100和安装在非机动车 100上的助力装置 200 (该助力装置 200可以为实施例一 所述的助力装置） ， 其中， 该助力装置 200可以包括：

[0053] 驱动电机 1， 安装在非机动车 100上， 用于为该非机动车 100提供驱动力。 在本 实施例中， 该驱动电机 1可以为有刷电机、 或者无刷电机， 数量可以为 1个或者 多个， 如图 3所示， 该驱动电机 1的数量为 2个， 安装在非机动车 100前轮或后轮 附近的支撑架上。

[0054] 传动模块 2， 与驱动电机 1的驱动端连接， 用于与该非机动车车轮的轮毂轮缘或 与轮胎直接接触， 以带动车轮转动。 在本实施例中， 传动模块 2与车轮的轮毂轮 缘或轮胎直接接触部分可以为弹性材料 （例如： 橡胶或塑胶） 制备的滚轮， 传 动模块 2可以安装在驱动电机 1转轴的驱动端， 并且在工作吋， 与非机动车的前 轮或后轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触， 以带动车轮转动。

[0055] 控制模块 3， 分别与驱动电机 1和传动模块 2连接， 用于当助力装置幵始工作吋 ， 控制传动模块 2方位的转动， 以使传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接 接触 （参见图 6) ； 当助力装置结束工作吋， 控制传动模块 2方位的转动， 以使 传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或轮胎分离 （参见图 5) 。 在本实施例中， 控制模 块 3可以直接控制传动模块 2的方位转动， 也可以通过控制驱动电机 1方位的转动 ， 来带动传动模块 2方位的转动。 其中， 控制模块 3与驱动电机 1连接， 既控制驱 动电机 1驱动端的转动， 又控制驱动电机 1方位的转动， 控制驱动电机 1方位的转 动， 使得传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或轮胎直接接触， 或者分离， 以完成助力 装置工作模式的切换， 使得驾驶员可以自由选择是人力驱动还是电动 驱动。

[0056] 电源 4， 安装在自行车 100上 （例如： 参见图 4中的车架上） 且与控制模块 3连接 ， 用于为助力装置提供电能。 在实际应用中， 电源 4可以为铅酸电池、 镍氢电池 、 锂离子电池等。

[0057] 需要说明的是， 该非机动车 100可以为各种类型的非机动车， 即助力装置 200可 以搭配各种类型的非机动车组装成该装配助力 装置的非机动车。

[0058] 在本实施例中， 由于传动模块 2是作用于车轮的轮毂轮缘或轮胎， 由杠杆原理 可以知道， 驱动电机 1只用提供较小的驱动力即可驱动相应的车轮� �转动， 因此 ， 在选取驱动电机 1吋， 可以选择体积较小的低功率电机， 这样可以有效降低助 力装置的整体体积和重量。

[0059] 而且， 由于驱动电机 1可以选择体积较小的低功率电机， 电源 4同样可以降低功 率要求， 选择体积较小的电池， 进而使得该助力装置的整体体积和重量进一步 降低。

[0060] 可选地， 参见图 2， 控制模块 3还可以用于当该助力装置 200处于电机反向充电 模式吋， 控制电源 4停止为驱动电机 1供电 （例如： 断幵电源 4与驱动电机 1之间 的电连接） ， 同吋保持传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触， 以使驱 动电机 1在转动轮毂轮缘或轮胎的带动下发电。

[0061] 该助力装置 200还可以包括： 充电模块 5， 分别与驱动电机 1和电源 4连接， 用于 当该车助力装置 200处于电机反向充电模式吋， 接收来自驱动电机 1发的电能， 以为电源 4充电。

[0062] 在本实施例中， 如果遇到下坡或者比较容易骑行的地段吋， 驾驶员可以选择人 力驱动的方式来驾驶该非机动车， 此吋， 该非机动车的车轮具有动能， 如果能 充分利用这些动能， 则能节省一些能源， 为此， 在上述的人力驱动阶段吋， 可 以采用电机反向充电模式， 即将传动模块 2与车轮的轮毂轮缘或与轮胎直接接触 ， 同吋控制电源 4停止为驱动电机 1供电， 这样传动模块 2在转动轮毂轮缘或轮胎 的带动下转动， 进而带动驱动电机 1的驱动轴转动， 使得驱动电机 1发电， 完成 了转动车轮的一部分动能转化为电能的过程。 同吋， 该助力装置 200还包括充电 模块 5， 在电机反向充电模式吋， 接收驱动电机 1发的电能， 为电源 4充电。 这样 该装配助力装置的非机动车能有效利用车轮的 一部分动能进行充电， 降低了能 源消耗， 使得该装配助力装置的非机动车更加绿色环保 。

[0063] 进一步地， 该充电模块 5还可以包括连接外接电源的充电插头， 以使该装配助 力装置的非机动车可以通过外接电源进行充电 。 这样丰富了该装配助力装置的 非机动车的充电方式， 使得该装配助力装置的非机动车使用起来更加 便捷。

[0064] 可选地， 参见图 2， 该助力装置 200还可以包括：

[0065] 输入模块 6， 设置在非机动车 100的车把上 （参见图 4) 且与控制模块 3连接， 用 于输入驾驶员的操作指令， 使得驾驶员能方便的进行驱动方式、 充电方式的切 换。

[0066] 本发明实施例通过在非机动车上安装助力装置 组成装配助力装置的非机动车， 其中， 助力装置由驱动电机、 传动模块、 控制模块、 电源构成， 传动模块作用 于非机动车车轮的轮毂轮缘或轮胎， 使得驱动传动模块工作的驱动电机只需要 较低的功率即可驱动车轮转动， 使得驱动电机可以选择体积较小的低功率电机 ， 这样可以有效降低装配助力装置的非机动车的 整体体积和重量， 同吋， 为驱 动电机提供电能的电源同样可以降低功率要求 ， 选择体积较小的低功率电池， 进而使得该装配助力装置的非机动车的整体体 积和重量进一步降低。 该装配助 力装置的非机动车相对现有装配助力装置的非 机动车而言， 结构简单、 体积小 巧轻便， 制造成本低廉， 实用性强。 [0067] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。

[0068] 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神 和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护 范围之内。