專利名稱:電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型與電動(dòng)自行車有關(guān),特別是有關(guān)于一種電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂。
背景技術(shù):
為了在上坡路段能夠省力,在下坡路段能夠省時(shí),不論是人力或電動(dòng)自行車均會(huì) 安裝一變速器來(lái)達(dá)到變速的效果。目前的變速器主要區(qū)分為外變速與內(nèi)變速兩種態(tài)樣,簡(jiǎn) 單來(lái)說(shuō),外變速的變速器主要是安裝在自行車的車架上或其它外部位置而顯露在外,雖然 具有變速范圍較大的特色,但是需要定期保養(yǎng)且會(huì)占據(jù)較大的空間,內(nèi)變速的變速器則是 將所有的構(gòu)件安裝于后輪轂內(nèi),可節(jié)省空間且不需要時(shí)常保養(yǎng)。因此,本案的創(chuàng)作人主要針 對(duì)內(nèi)變速態(tài)樣的變速器進(jìn)行研發(fā)及改良,以提供一種具有良好傳動(dòng)效果及多段變速的內(nèi)變 速輪轂。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其具有良好的動(dòng) 力傳輸及多段變速的效果。為達(dá)成上述目的,本實(shí)用新型的內(nèi)變速輪轂包含有一輪轂軸、一輪轂殼、一動(dòng)力 源、一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一變速機(jī)構(gòu),以及一變速控制件。該輪轂殼、該動(dòng)力源及該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均可旋 轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸,其中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并與該動(dòng)力源連接;該變速機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂 軸,并設(shè)于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該輪轂殼之間;該變速控制件設(shè)于該輪轂軸,并可分離地與該變速 機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型的有益效果通過(guò)上述設(shè)計(jì),該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可受該動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)而單向 驅(qū)動(dòng)該輪轂殼轉(zhuǎn)動(dòng),且該變速機(jī)構(gòu)可受該變速控制件的控制而以不同轉(zhuǎn)速單向驅(qū)動(dòng)該輪轂 殼旋轉(zhuǎn),以達(dá)到變速的效果。
變速機(jī)構(gòu)60托架61[0018]行星齒輪62第一齒部622[0019]第二齒部624第一太陽(yáng)齒輪63[0020]第二太陽(yáng)齒輪64第二環(huán)齒輪65[0021]單向器66變速控制件70[0022]第一棘齒71第二棘齒7具體實(shí)施方式
茲配合圖式列舉以下較佳實(shí)施例,用以對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及功效進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。請(qǐng)參閱圖1及圖2,為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂10,包 含有一輪轂軸20、一輪轂殼30、一動(dòng)力源40、一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50、一變速機(jī)構(gòu)60,以及一變速控 制件70。輪轂軸20穿過(guò)輪轂殼30,并以其兩端分別固定于電動(dòng)自行車的車架(圖中未 示),使得輪轂殼30能以輪轂軸20為中心相對(duì)輪轂軸20旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力源40具有一定子42與一轉(zhuǎn)子44,定子42固定于輪轂軸20,轉(zhuǎn)子44套設(shè)于輪 轂軸20且與定子42連接,可受定子42的驅(qū)動(dòng)而以輪轂軸20為中心相對(duì)輪轂軸20旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50具有一驅(qū)動(dòng)件51、一傳動(dòng)件52、兩單向器53a,53b,以及一減速齒輪組 54。驅(qū)動(dòng)件51可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于輪轂軸20,用以供一齒盤(圖中未示)設(shè)置;傳動(dòng)件52套設(shè) 于輪轂軸20且包覆著動(dòng)力源40 ;各單向器53a,53b為單向棘輪,其中一組單向器53a設(shè)于 驅(qū)動(dòng)件51與傳動(dòng)件52之間,另外一組單向器5 設(shè)于傳動(dòng)件52的外壁面與輪轂殼30的 內(nèi)壁面之間;減速齒輪組討具有一托架55、一主齒輪56、一第一環(huán)齒輪57、三減速齒輪58, 以及一單向器59,托架55固定于輪轂軸20,主齒輪56固定于轉(zhuǎn)子44而隨動(dòng)力源40的轉(zhuǎn) 子44轉(zhuǎn)動(dòng)第一環(huán)齒輪57以其外環(huán)面設(shè)于傳動(dòng)件52的內(nèi)壁面而可傳動(dòng)傳動(dòng)件52,各減速齒 輪58可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于托架55,并嚙合于主齒輪56及第一環(huán)齒輪57的內(nèi)環(huán)面之間,單向器59 為單向棘輪,設(shè)于托架陽(yáng)的外壁面及傳動(dòng)件52的內(nèi)壁面之間。變速機(jī)構(gòu)60具有一托架61、三行星齒輪62、一第一太陽(yáng)齒輪63、一第二太陽(yáng)齒輪 64、一第二環(huán)齒輪65,以及一單向器66。托架61可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于輪轂軸20,并固定于驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)50的傳動(dòng)件52而可受傳動(dòng)件52驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn);各行星齒輪62可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于托架61,且各 行星齒輪62具有同軸的一第一齒部622及一第二齒部624,第一齒部622的半徑小于第二 齒部624的半徑;第一太陽(yáng)齒輪63可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于輪轂軸20,并與各行星齒輪62的第一 齒部622嚙合;第二太陽(yáng)齒輪64可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)于輪轂軸20,并與各行星齒輪62的第二齒 部6M嚙合,第二太陽(yáng)齒輪64的半徑小于第一太陽(yáng)齒輪63的半徑,使得各行星齒輪62的 第一齒部622的半徑與第一太陽(yáng)齒輪63的半徑總和等于各行星齒輪62的第二齒部624的 半徑與第二太陽(yáng)齒輪64的半徑總和;第二環(huán)齒輪65以其內(nèi)環(huán)面嚙合各行星齒輪62的第二 齒部624 ;單向器66為單向棘輪,設(shè)于第二環(huán)齒輪65的外環(huán)面與輪轂殼30的內(nèi)壁面之間。變速控制件70具有一第一棘齒71及一第二棘齒72。第一棘齒71及第二棘齒72 分別樞設(shè)于輪轂軸20,并分別與第一太陽(yáng)齒輪63及第二太陽(yáng)齒輪64作可分離地嚙合,用以 可選擇變速機(jī)構(gòu)60的動(dòng)力傳遞路徑以轉(zhuǎn)換其變速比。[0030]以上為本實(shí)用新型的內(nèi)變速輪轂10的詳細(xì)結(jié)構(gòu),以下再配合第二圖就本實(shí)用新 型的操作過(guò)程及特色進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)動(dòng)力源40的轉(zhuǎn)子44受定子42的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí),便能驅(qū)動(dòng)減速齒輪組M的主 齒輪56旋轉(zhuǎn),主齒輪56將會(huì)同步驅(qū)動(dòng)減速齒輪組M的各減速齒輪58旋轉(zhuǎn),接著各減速齒 輪58會(huì)再透過(guò)與第一環(huán)齒輪57的嚙合而再帶動(dòng)傳動(dòng)件52旋轉(zhuǎn),使得傳動(dòng)件52能以單向器 53b驅(qū)動(dòng)輪轂殼30旋轉(zhuǎn)。在此情況下,若變速控制件70恰好位于低速檔,第一棘齒71與第 一太陽(yáng)齒輪63之間不會(huì)相互嚙合,第二棘齒72與第二太陽(yáng)齒輪64之間亦不會(huì)相互嚙合, 使得變速機(jī)構(gòu)60的托架61會(huì)隨著傳動(dòng)件52同步旋轉(zhuǎn),各行星齒輪62便會(huì)隨著托架61的 旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)第一太陽(yáng)齒輪63與第二太陽(yáng)齒輪64產(chǎn)生空轉(zhuǎn),所以驅(qū)動(dòng)構(gòu)件20的轉(zhuǎn)速大于變 速機(jī)構(gòu)60的第二環(huán)齒輪65的轉(zhuǎn)速,變速機(jī)構(gòu)60在此時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生變速效果,且動(dòng)力將由 傳動(dòng)件52經(jīng)單向器5 傳遞至輪轂殼30,而變速機(jī)構(gòu)60的單向器66無(wú)作用。另一方面, 若傳動(dòng)件52的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)件51的轉(zhuǎn)速時(shí),單向器53會(huì)被迫解除傳動(dòng)效果。若將變速控制件70位于中速檔時(shí),第一棘齒71與第一太陽(yáng)齒輪63之間仍未相互 嚙合,第二棘齒72與第二太陽(yáng)齒輪64之間則是相互嚙合,此時(shí),除了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)50的傳動(dòng)件 52持續(xù)能夠單向驅(qū)動(dòng)輪轂殼30旋轉(zhuǎn)之外,變速機(jī)構(gòu)60的第二太陽(yáng)齒輪64會(huì)被第二棘齒 72固定住,并通過(guò)與各行星齒輪62的第二齒部擬4之間的嚙合而迫使各行星齒輪62反轉(zhuǎn), 各行星齒輪62便會(huì)再透過(guò)與第二環(huán)齒輪65的嚙合而再帶動(dòng)第二環(huán)齒輪65旋轉(zhuǎn),所以變速 機(jī)構(gòu)60的第二環(huán)齒輪65的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件20的轉(zhuǎn)速,變速機(jī)構(gòu)60在此時(shí)會(huì)產(chǎn)生變速 效果,動(dòng)力將由第二環(huán)齒輪65經(jīng)單向器66傳遞至輪轂30,而驅(qū)動(dòng)構(gòu)件20與輪轂30間的單 向器5 無(wú)作用,使得變速機(jī)構(gòu)60即能產(chǎn)生中速條件的變速驅(qū)動(dòng)輪轂殼30。若將變速控制件70位于高速檔時(shí),第一棘齒71與第一太陽(yáng)齒輪63之間會(huì)相互嚙 合,第二棘齒72與第二太陽(yáng)齒輪64之間會(huì)相互分離,此時(shí),變速機(jī)構(gòu)60的第一太陽(yáng)齒輪63 會(huì)被第一棘齒71固定住,并通過(guò)與各行星齒輪62的第一齒部622之間的嚙合而迫使各行 星齒輪62反轉(zhuǎn),各行星齒輪62便會(huì)再透過(guò)與第二環(huán)齒輪65的嚙合而再帶動(dòng)第二環(huán)齒輪65 旋轉(zhuǎn),所以變速機(jī)構(gòu)60的第二環(huán)齒輪65的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件20的轉(zhuǎn)速,變速機(jī)構(gòu)60在此 時(shí)會(huì)產(chǎn)生變速效果,動(dòng)力將由第二環(huán)齒輪65經(jīng)單向器66傳遞至輪轂30,而驅(qū)動(dòng)構(gòu)件20與 輪轂30間的單向器5 無(wú)作用,使得變速機(jī)構(gòu)60即能產(chǎn)生中速條件的變速驅(qū)動(dòng)輪轂殼30。 其中變速機(jī)構(gòu)60的變速比由數(shù)學(xué)公式計(jì)算出變速比,結(jié)果顯示經(jīng)由固定第二太陽(yáng)齒輪64 傳遞至輪轂殼30的變速比小于經(jīng)由固定第一太陽(yáng)齒輪63傳遞至輪轂轂30的變速比。綜合上述可知,本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)確實(shí)能夠提供輪轂殼良好的動(dòng)力傳輸效果,并 且能夠通過(guò)變速機(jī)構(gòu)與變速控制件的配合而達(dá)到多段變速的功用。本實(shí)用新型于前揭實(shí)施例中所揭露的構(gòu)成元件,僅為舉例說(shuō)明,并非用來(lái)限制本 案的范圍,其它等效元件的替代或變化,亦應(yīng)為本案的申請(qǐng)專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,包含有一輪轂軸;一輪轂殼,為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸;一動(dòng)力源,為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸;一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸,并與該動(dòng)力源連接,并受該動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)而單向 驅(qū)動(dòng)該輪轂殼轉(zhuǎn)動(dòng),該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該動(dòng)力源之間設(shè)有一減速齒輪組,該減速齒輪組包括有 一固定于該輪轂軸的托架、一受該動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的主齒輪、一傳動(dòng)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一環(huán)齒輪、 一可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該托架且嚙合于該主齒輪及該第一環(huán)齒輪之間的減速齒輪;一變速機(jī)構(gòu),為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸,并設(shè)于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該輪轂殼之間;以及一變速控制件,連接該變速機(jī)構(gòu),該變速控制件選擇該變速機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞路徑以轉(zhuǎn)換 其變速比。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速機(jī)構(gòu)具有一托 架、一旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該托架的行星齒輪、至少一固定該輪轂軸的太陽(yáng)齒輪及一可單向驅(qū)動(dòng)該 輪轂軸的第二環(huán)齒輪,該托架結(jié)合于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),該行星齒輪嚙合于該太陽(yáng)齒輪及第二環(huán) 齒輪之間。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包含有 一驅(qū)動(dòng)件、一傳動(dòng)件,以及兩單向器,該傳動(dòng)件供該變速機(jī)構(gòu)的托架固接,其中一該單向器 設(shè)于該驅(qū)動(dòng)件及該傳動(dòng)件之間,另外一該單向器設(shè)于該傳動(dòng)件的外環(huán)面且與該輪轂殼嚙I=I ο
4.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速機(jī)構(gòu)具有一第 一太陽(yáng)齒輪、一第二太陽(yáng)齒輪以及一單向器,該第一太陽(yáng)齒輪的半徑大于該第二太陽(yáng)齒輪 的半徑,該單向器設(shè)于該環(huán)齒輪的外環(huán)面且與該輪轂殼嚙合;該變速控制件可選擇性地固 定該第一太陽(yáng)齒輪或該第二太陽(yáng)齒輪。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速控制件具有一 第一棘齒及一第二棘齒,該第一棘齒及該第二棘齒皆樞設(shè)于該輪轂軸,當(dāng)該變速控制件位 于高速檔,該第一棘齒嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒未嚙合該第二太陽(yáng)齒輪,當(dāng)該變速 控制件位于中速檔,該第一棘齒未嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒嚙合該第二太陽(yáng)齒輪, 當(dāng)該變速控制件位于低速檔,該第一棘齒未嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒未嚙合該第 二太陽(yáng)齒輪。
6.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速機(jī)構(gòu)的行星齒 輪具有同軸的一第一齒部及一第二齒部,該第一齒部嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二齒部嚙 合于該第二太陽(yáng)齒輪及該環(huán)齒輪之間,該第一齒部的半徑小于該第二齒部的半徑,該第一 齒部的半徑與該第一太陽(yáng)齒輪的半徑總和等于該第二齒部的半徑與該第二太陽(yáng)齒輪的半 徑總和。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該動(dòng)力源具有一定子 及一轉(zhuǎn)子,該定子固定于該輪轂軸,該轉(zhuǎn)子套設(shè)于該輪轂軸且與該定子連接,且該轉(zhuǎn)子固定 連接該主齒輪以驅(qū)動(dòng)該減速齒輪組。
8.一種電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,包含有一輪轂軸;一輪轂殼,為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸;一動(dòng)力源,為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸;一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸,并與該動(dòng)力源連接,可受該動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)而單向 驅(qū)動(dòng)該輪轂殼轉(zhuǎn)動(dòng);一變速機(jī)構(gòu),為旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該輪轂軸,并設(shè)于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該輪轂殼之間,該變速機(jī)構(gòu) 包括一托架、一旋轉(zhuǎn)地設(shè)于該托架的行星齒輪、至少一能固定該輪轂軸的太陽(yáng)齒輪及一能 單向驅(qū)動(dòng)該輪轂軸第二環(huán)齒輪,該托架結(jié)合于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),該行星齒輪嚙合于該太陽(yáng)齒輪 及第二環(huán)齒輪之間;以及一變速控制件,連接該變速機(jī)構(gòu),該變速控制件選擇該變速機(jī)構(gòu)動(dòng)力傳遞路徑以轉(zhuǎn)換 其變速比。
9.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包含有 一驅(qū)動(dòng)件、一傳動(dòng)件,以及兩單向器,該傳動(dòng)件供該變速機(jī)構(gòu)的托架固接,其中一該單向器 設(shè)于該驅(qū)動(dòng)件及該傳動(dòng)件之間,另外一該單向器設(shè)于該傳動(dòng)件的外環(huán)面且與該輪轂殼嚙合。
10.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速機(jī)構(gòu)具有一第 一太陽(yáng)齒輪、一第二太陽(yáng)齒輪以及一單向器,該第一太陽(yáng)齒輪的半徑大于該第二太陽(yáng)齒輪 的半徑,該單向器設(shè)于該環(huán)齒輪的外環(huán)面且與該輪轂殼嚙合;該變速控制件可選擇性地固 定該第一太陽(yáng)齒輪或該第二太陽(yáng)齒輪。
11.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速控制件具有 一第一棘齒及一第二棘齒,該第一棘齒及該第二棘齒皆樞設(shè)于該輪轂軸,當(dāng)該變速控制件 位于高速檔,該第一棘齒嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒未嚙合該第二太陽(yáng)齒輪,當(dāng)該變 速控制件位于中速檔,該第一棘齒未嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒嚙合該第二太陽(yáng)齒 輪,當(dāng)該變速控制件位于低速檔,該第一棘齒未嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二棘齒未嚙合該 第二太陽(yáng)齒輪。
12.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該變速機(jī)構(gòu)的行星 齒輪具有同軸的一第一齒部及一第二齒部,該第一齒部嚙合該第一太陽(yáng)齒輪,該第二齒部 嚙合于該第二太陽(yáng)齒輪及該環(huán)齒輪之間,該第一齒部的半徑小于該第二齒部的半徑,該第 一齒部的半徑與該第一太陽(yáng)齒輪的半徑總和等于該第二齒部的半徑與該第二太陽(yáng)齒輪的 半徑總和。
13.如權(quán)利要求9或10所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該單向器為單向 棘輪。
14.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,其特征在于,該動(dòng)力源具有一定子 及一轉(zhuǎn)子,該定子固定于該輪轂軸,該轉(zhuǎn)子套設(shè)于該輪轂軸且與該定子連接,且該轉(zhuǎn)子經(jīng)一 設(shè)于該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及該動(dòng)力源之間的減速齒輪組驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是有關(guān)于一種電動(dòng)自行車的內(nèi)變速輪轂,主要包含有一輪轂軸、可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于輪轂軸的一輪轂殼、可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于輪轂軸的一動(dòng)力源,以及可旋轉(zhuǎn)地設(shè)于輪轂軸的一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并與動(dòng)力源連接,使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可受動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)而單向驅(qū)動(dòng)輪轂殼轉(zhuǎn)動(dòng),為了達(dá)到變速的效果,輪轂軸另設(shè)有一變速控制件及一變速機(jī)構(gòu),變速機(jī)構(gòu)可受變換控制件的驅(qū)動(dòng)而以不同的轉(zhuǎn)速單向驅(qū)動(dòng)輪轂殼轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B62M11/16GK201923273SQ20102064074
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者呂虹瑩, 張瑞辰, 王培郁, 王浩中, 蔡孟杰, 連家毅 申請(qǐng)人:久鼎金屬實(shí)業(yè)股份有限公司