專利名稱：自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，尤其涉及一種自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置。
自行車以其輕便又不會(huì)造成污染，單靠人力踩動(dòng)即能達(dá)到行動(dòng)之目的，在現(xiàn)代各種交通工具中，仍是相當(dāng)受到大眾所喜愛，尤其是現(xiàn)今環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)的社會(huì)中，不會(huì)產(chǎn)生污染的電動(dòng)車及自行車正是未來車種發(fā)展之趨向，因此，自行車產(chǎn)業(yè)在研發(fā)自行車性能的同時(shí)，因應(yīng)世界潮流所需，兼且根據(jù)實(shí)際可行性，遂可產(chǎn)生電動(dòng)電機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)自行車。
中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)公告第202003號(hào)公開了一種題為“可拆卸的電單車電機(jī)與車身結(jié)構(gòu)”的專利，其主要是在五通管下方設(shè)有一殼體，該殼體內(nèi)則設(shè)有一蝸輪減速機(jī)，殼體上方設(shè)有一電機(jī)，該電機(jī)傳輸動(dòng)力經(jīng)過蝸輪減速機(jī)減速后，轉(zhuǎn)動(dòng)殼體一側(cè)的齒盤，再以此齒盤帶動(dòng)鍵條，驅(qū)動(dòng)后齒輪使自行車前進(jìn)。
通常，一般自行車行駛道路時(shí)，若是由該構(gòu)造驅(qū)動(dòng)自行車，確實(shí)有相當(dāng)良好輔助帶動(dòng)前進(jìn)的效果，但是，上述已知技術(shù)由于該電機(jī)的心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，必需經(jīng)過減速機(jī)減速以增加旋轉(zhuǎn)扭力，以便容易帶動(dòng)自行車前進(jìn)，而電機(jī)心軸方向與曲柄心軸方向呈垂直，即，電機(jī)心軸傳動(dòng)的角度是經(jīng)過90度旋轉(zhuǎn)減速后帶動(dòng)曲柄心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故其電機(jī)傳動(dòng)效率在此轉(zhuǎn)折90度傳動(dòng)時(shí)就有較大動(dòng)力的損失，因此這種電機(jī)帶動(dòng)自行車前進(jìn)的效果受到影響；再者，設(shè)計(jì)自行車當(dāng)以輕量化為追求重點(diǎn)，上述機(jī)構(gòu)中獨(dú)立器件過多，該電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)均為獨(dú)立的個(gè)體，構(gòu)件多而復(fù)雜且極占空間，對(duì)騎乘者而言反而形成一種負(fù)擔(dān)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，它可以減少電機(jī)傳達(dá)動(dòng)力的損耗，整個(gè)所需空間亦可縮小。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，安裝于自行車上，可驅(qū)動(dòng)前齒盤帶動(dòng)自行車前進(jìn)，其主要包括有一機(jī)殼，所述的機(jī)殼是位于自行車前齒盤側(cè)邊的中空殼體，為左右兩殼體所組成，其內(nèi)部形成有一中空部，該左殼體中央處凸設(shè)有一套管，左右兩殼體中心則各貫設(shè)有一套孔，右殼體的套孔軸向固定設(shè)有一套筒，該套筒外緣與前齒盤一體相連接，其中央處貫設(shè)有一軸孔，而該套筒的內(nèi)緣則凸設(shè)有卡齒，套筒內(nèi)軸向固定設(shè)有一曲柄心軸，該曲柄心軸貫穿中空部，其對(duì)應(yīng)套筒預(yù)定位置處設(shè)有一單向限制構(gòu)件，該單向限制構(gòu)件為一棘齒輪構(gòu)件，其上設(shè)有棘齒，順時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí)恰可卡抵該套筒的卡齒而帶動(dòng)前齒盤轉(zhuǎn)動(dòng)；一電機(jī)，所述的電機(jī)為一位于所述機(jī)殼中空部?jī)?nèi)的磁體，該電機(jī)的定子由矽鋼片繞上線圈所組成，其中心貫設(shè)有一套孔，固設(shè)于左殼體的套管上，該電機(jī)的轉(zhuǎn)子是呈杯盤狀的筒體，其內(nèi)側(cè)凹設(shè)有一透空部，該透空部周緣由磁石所構(gòu)成，轉(zhuǎn)子受定子磁場(chǎng)變化而可轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)子外側(cè)中央處凸設(shè)有一太陽(yáng)輪，轉(zhuǎn)子的中心貫設(shè)有一中心孔，該中心孔恰可使該電機(jī)套固在曲柄心軸上；預(yù)定數(shù)目的行星輪組，所述的行星輪組為依序排列且軸向固定在曲柄心軸上的齒輪組，具有一托架及數(shù)行星輪，行星輪設(shè)在該托架內(nèi)側(cè)外緣預(yù)定位置處，位于內(nèi)部的行星輪組，其托架外側(cè)中央處均設(shè)有一太陽(yáng)輪，使該行星輪恰可與電機(jī)或前一組行星輪組的太陽(yáng)輪相嚙合，而在最外側(cè)動(dòng)力輸出端的行星輪組，其托架外側(cè)中央處則設(shè)有一單向限制構(gòu)件，該單向限制構(gòu)件亦為一棘齒輪構(gòu)件，棘齒方向與曲柄心軸上的單向限制構(gòu)件相同，其恰可與機(jī)殼的套筒相配合；一齒環(huán)，所述的齒環(huán)是套固在機(jī)殼中空部?jī)?nèi)周的內(nèi)齒輪，且恰可與行星輪組的行星輪相互嚙合，使行星輪組可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置由于采用外轉(zhuǎn)子的電機(jī)構(gòu)造，并且軸向固定在曲柄心軸上，直接以曲柄心軸為軸心，沒有其它間接傳動(dòng)裝置(如傘形齒輪)，不用經(jīng)過90度轉(zhuǎn)向傳動(dòng)或者以另外的心軸傳遞電機(jī)動(dòng)力，因此在整個(gè)系統(tǒng)傳動(dòng)效率上比同類型產(chǎn)品更能減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出的損失；而且，本實(shí)用新型電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)等構(gòu)件都安裝在一機(jī)殼內(nèi)，使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起，整體的體積大幅縮小，構(gòu)件簡(jiǎn)單而不占空間，具有輕量化的優(yōu)點(diǎn)及隱藏性的特性。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，從中也可以看出本實(shí)用新型的其它的目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置整體的位置圖。
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置的分解立體圖。
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置組合后的縱剖視圖。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置中行星輪動(dòng)作示意圖。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置的單向限制構(gòu)件動(dòng)作示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖將本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
請(qǐng)參見
圖1，本實(shí)用新型提出的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，以裝設(shè)于上管1的電池2電力作為驅(qū)動(dòng)的能源，用一控制器3可控制本實(shí)用新型呈開、關(guān)或預(yù)定的狀態(tài)，該控制器3可設(shè)置在自行車任一位置處，在本實(shí)用新型中安置在自行車的下管4上，使本實(shí)用新型可驅(qū)動(dòng)前齒盤5帶動(dòng)自行車前進(jìn)。
請(qǐng)參見圖2、圖3，本實(shí)用新型主要包括有一機(jī)殼10，所述的機(jī)殼10位于前齒盤5的左側(cè)邊處，它由一左殼體11及一右殼體12組成中空殼體，其內(nèi)部形成有一中空部13，左殼體11及右殼體12外側(cè)的中心各貫設(shè)有一套孔111和121，該左殼體11中央處向中空部13內(nèi)凸設(shè)有一套管14，該右殼體12的套孔121內(nèi)則軸向固設(shè)有一套筒15，該套筒15是外緣與前齒盤5一體相連接的中空管體，其中央處貫設(shè)有一軸孔151，套筒15的內(nèi)緣則凸設(shè)有數(shù)卡齒152，套筒15內(nèi)軸向固設(shè)有一曲柄心軸16，該曲柄心軸16貫穿中空部13，其對(duì)應(yīng)套筒15預(yù)定位置處設(shè)有一單向限制構(gòu)件17，該單向限制構(gòu)件17為一棘齒輪構(gòu)件，其上則設(shè)有數(shù)棘齒171；一電機(jī)20，所述的電機(jī)20是位于所述機(jī)殼10中空部13左側(cè)端的磁體，電機(jī)20的定子21由矽鋼片繞上線圈所組成，在定子21中心貫設(shè)有一中心孔211，該中心孔211恰可套固在左殼體11的套管14上，使定子21固定在機(jī)殼10內(nèi)；而電機(jī)20的轉(zhuǎn)子22是呈杯盤狀的筒體，其左側(cè)凹設(shè)有一透空部211，該透空部221周緣由磁石所構(gòu)成，使轉(zhuǎn)子22受定子21的磁場(chǎng)變化而轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子22中心處亦貫設(shè)有一中心孔222，該中心孔222可使該轉(zhuǎn)子22軸向固定在曲柄心軸16上，而轉(zhuǎn)子22外側(cè)中央處則設(shè)有一太陽(yáng)輪23；預(yù)定數(shù)目的行星輪組30，所述的行星輪組30是具有一托架31及若干行星輪32的齒輪組，在本實(shí)施例中，設(shè)有依序排列內(nèi)外二組行星輪組30，內(nèi)外兩組行星輪組30的托架31是呈圓盤狀的板體，在托架31中心貫設(shè)有一軸孔33，該軸孔33恰可使行星輪組30軸向固定在曲柄心軸16上，共有三個(gè)行星輪32分別樞設(shè)在該托架31內(nèi)側(cè)周緣在三個(gè)角端上，內(nèi)行星輪組30是行星輪32恰可與所述電機(jī)20的太陽(yáng)輪23相嚙合，在行星輪32的外側(cè)中央處亦設(shè)有一太陽(yáng)輪34，而外側(cè)行星輪組30的行星輪32則恰與內(nèi)側(cè)行星輪組30的太陽(yáng)輪34相嚙合，在外側(cè)行星輪組30的外側(cè)中央處設(shè)有一單向限制構(gòu)件35，該單向限制構(gòu)件35亦為一棘齒輪構(gòu)件，其上的棘齒351與曲柄心軸16上單向限制構(gòu)件17的棘齒171方向同向，且該單向限制構(gòu)件35恰套入該套筒15的軸孔151并與其相配合；一齒環(huán)40，該齒環(huán)40為一套固在機(jī)殼10中空部13內(nèi)周的內(nèi)齒輪，且恰可與行星輪組30的行星輪32相互嚙合，使行星輪組30可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
請(qǐng)參見圖4，本實(shí)用新型的電機(jī)20軸向固定在曲柄心軸16上，電機(jī)20轉(zhuǎn)子22受到定子21電磁力而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子22上的太陽(yáng)輪23亦同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)行星輪組30與該太陽(yáng)輪23相嚙合的行星輪32亦可轉(zhuǎn)動(dòng)，但其方向卻是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于行星輪32外環(huán)與定止不動(dòng)的齒環(huán)40相嚙合，故行星輪32逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，即帶動(dòng)托架31以曲柄心軸16為中心朝順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，該托架31上的太陽(yáng)輪34亦同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)下一組行星輪組30；請(qǐng)見圖5，本實(shí)用新型曲柄心軸16穿設(shè)于機(jī)殼10的中央處，除了通過所述的單向限制構(gòu)件17可單向傳動(dòng)所述的套筒15外，與機(jī)殼10內(nèi)的各組件均無(wú)連動(dòng)。而當(dāng)電機(jī)20動(dòng)力傳達(dá)到最外側(cè)的行星輪組30時(shí)，因該行星輪組30外側(cè)設(shè)有單向限制構(gòu)件35，該單向限制構(gòu)件35亦可單向轉(zhuǎn)動(dòng)該套筒15，使與套筒15一體連接的前齒盤5轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)自行車前進(jìn)。兩單向限制構(gòu)件17和35的棘齒171、351皆為同向，其不同之處在于單向限制構(gòu)件17是固接在曲柄心軸16上，即控制人力踩動(dòng)踏板6驅(qū)動(dòng)前齒盤5的動(dòng)作；而單向限制構(gòu)件35是固設(shè)于最外側(cè)的行星輪組30上，即控制電機(jī)20輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)前齒盤5的動(dòng)作。也就是說，當(dāng)騎乘者需要輔助動(dòng)力時(shí)，即可打開該控制器3呈開狀態(tài)，使電機(jī)20獲得電力而順著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過行星輪組30轉(zhuǎn)動(dòng)減速后，最外層行星輪組30的單向限制構(gòu)件35順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，單向限制構(gòu)件35的棘齒351恰卡抵到套筒15的卡齒152，而套筒15與前齒盤5一體連接，故帶動(dòng)前齒盤5旋轉(zhuǎn)，使自行車得以前進(jìn)。此時(shí)，套筒15順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)單向限制構(gòu)件17而言，單向限制構(gòu)件17的棘齒171對(duì)套筒15無(wú)卡抵作用而呈空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，即電機(jī)20驅(qū)動(dòng)前齒盤5時(shí)，并不會(huì)連曲柄心軸16也一起帶動(dòng)，而不會(huì)干擾騎乘者踩動(dòng)踏板6的動(dòng)作；反之亦如是，在控制器3呈關(guān)狀態(tài)電機(jī)20未啟動(dòng)時(shí)，騎乘者踩動(dòng)踏板6使曲柄心軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)單向限制構(gòu)件17轉(zhuǎn)動(dòng)且由單向限制構(gòu)件17帶動(dòng)套筒15轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)與套筒15連接成一體的前齒輪5帶動(dòng)自行車前進(jìn)，機(jī)殼10內(nèi)部各組件如電機(jī)20、行星輪組30均不為其所帶動(dòng)，因而不會(huì)增加騎乘者的負(fù)擔(dān)；而當(dāng)騎乘者與本實(shí)用新型一同驅(qū)動(dòng)前齒盤5帶動(dòng)自行車前進(jìn)時(shí)，大部份的路阻均由本實(shí)用新型在驅(qū)動(dòng)前齒盤5時(shí)所克服，換句話說，騎乘者在行駛相同路面的情況時(shí)，可以以較小的出力便能讓自行車前進(jìn)，達(dá)到輔助驅(qū)動(dòng)的目的。
以上說明了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在理解了本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)之后，可對(duì)此作出各種修改和變化，而不致脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，安裝于自行車上，可驅(qū)動(dòng)前齒盤帶動(dòng)自行車前進(jìn)，其特征在于，所述的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置主要包括有一機(jī)殼(10)，所述的機(jī)殼(10)是一位于自行車前齒盤(5)側(cè)邊的中空殼體，內(nèi)部形成有一中空部(13)，左右兩側(cè)邊各貫設(shè)有一套孔(111)和(121)，右側(cè)的套孔(121)軸向固定一套筒(15)，該套筒(15)恰與自行車前齒盤(5)一體連接，套筒(15)內(nèi)軸向固定設(shè)有一曲柄心軸(16)，該曲柄心軸(16)貫穿中空部(13)，在其對(duì)應(yīng)套筒(15)預(yù)定位置處則設(shè)有一單向限制構(gòu)件(17)；一電機(jī)(20)，所述電機(jī)(20)是一位于機(jī)殼(10)中空部(13)內(nèi)的磁體，電機(jī)(20)的定子(21)固定設(shè)置在機(jī)殼(10)內(nèi)，轉(zhuǎn)子(22)外側(cè)中央處設(shè)有一太陽(yáng)輪(23)，轉(zhuǎn)子(22)中心貫設(shè)有一中心孔(222)，該中心孔(222)恰可使該轉(zhuǎn)子(22)軸向固定在曲柄心軸(16)上；諸行星輪組(30)，所述的行星輪組(30)為依序排列且軸向固定在曲柄心軸(16)上的齒輪組，具有一托架(31)及諸行星輪(32)，行星輪(32)樞設(shè)在該托架(31)內(nèi)側(cè)外緣預(yù)定位置處，位于內(nèi)側(cè)的行星輪組(30)，其托架外側(cè)中央處皆設(shè)有一太陽(yáng)輪(34)，使該行星輪(32)恰可與電機(jī)(20)或前一組行星輪組(30)的太陽(yáng)輪(34)相嚙合，而在最外側(cè)動(dòng)力輸出端的行星輪組(30)，其托架(31)外側(cè)中央處則設(shè)有一單向限制構(gòu)件(35)，該單向限制構(gòu)件(35)恰可與機(jī)殼的套筒(15)相嚙合；以及一齒環(huán)(40)，所述齒環(huán)(40)為一套固在機(jī)殼(10)中空部(13)內(nèi)周的內(nèi)齒輪，且恰可與行星輪組(30)的行星輪(32)相互嚙合，使行星輪組(30)可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述的電機(jī)(20)的轉(zhuǎn)子(22)是呈杯盤狀的筒體，其內(nèi)側(cè)凹設(shè)有一透空部(221)，該透空部(221)周緣由磁石所構(gòu)成，且可容置所述的定子(21)，該定子(21)由矽鋼片繞上線圈所組成。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述的行星輪組(30)的托架(31)是呈圓盤狀的板體，其三個(gè)角端各可樞設(shè)一行星輪(32)。
4.如權(quán)利要求1所述的自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述的套筒(15)貫設(shè)有一軸孔(151)，軸孔(151)內(nèi)周凸設(shè)有數(shù)卡齒(152)，所述的單向限制構(gòu)件(17)采用棘齒輪，其上設(shè)有可卡抵套筒(15)的卡齒(152)而單向傳動(dòng)的棘齒(171)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種自行車電力輔助驅(qū)動(dòng)裝置，其主要是由一機(jī)殼、一電機(jī)、預(yù)定數(shù)目的行星輪組及齒環(huán)所構(gòu)成，機(jī)殼內(nèi)部貫穿軸向固設(shè)一曲柄心軸，該電機(jī)及行星輪組均軸向固定在曲柄心軸上，曲柄心軸與前齒盤相接處及行星輪組與前齒盤相接處各設(shè)有一單向限制構(gòu)件，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后，經(jīng)過行星輪組減速，即能適當(dāng)輔助騎乘者驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。本實(shí)用新型電機(jī)與腳踏動(dòng)力輸出端同軸，可減少傳動(dòng)動(dòng)力的耗損，體積亦可做小，以達(dá)到輕量化的目的。
文檔編號(hào)B62M23/02GK2251526SQ9620117
公開日1997年4月9日 申請(qǐng)日期1996年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月29日
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