專利名稱：電動腳踏車的傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛傳動裝置，尤其涉及一種具有簡化構件并能維持雙動力輸出平衡及順暢的電動腳踏車的傳動裝置。
電動自行車的研究發展，近幾年來已漸漸有所突破，由于電瓶技術的創新，可提供更耐久的電力，使電動自行車未來的地位，越來越重要。
因電動自行車具有腳踏車的運動、休閑等功能，又可在必要時取代摩托車成為便捷的交通工具，且不存在摩托車產生廢氣及噪音污染等問題，所以，電動自行車是值得人們開發與研究的。
雖然，目前已有多種電動自行車問市，但是其所采用的傳動方式，仍脫離不了摩托車或是習用的傳動模式，因此，其仍存在體積龐大、傳動復雜、磨擦增加，故障率高，維修不易等缺點。
例如，一般腳踏車都是以大齒盤帶動小齒盤為動力輸出方式，因為這樣的設計可使踩踏順暢，符合騎乘者的習慣(反之則有空踩的感覺)。如


圖1所示，習用的電動腳踏車為了保持踩踏的順暢性，皆沿襲大齒盤(11)帶動小齒盤(12)的傳動設計方式，但由于馬達(13)本身的轉子轉速極快，必須經由減速機構減速才能將動力傳至動力輸出機構，不過因習用的電動腳踏車皆以大齒盤(11)帶動小齒盤(12)作為動力輸出機構，而其具有增速的功效及特性，因此，習用的電動腳踏車為了保持踩踏的順暢性，必須經由多重的減速機構減速(部分的減速機構用以抵消大齒盤帶動小齒盤的增速效果)，才能使馬達輸出合適的動力及轉速，這樣，勢必使其構件相當復雜。如此一來，不僅使制造組裝增加困難，且維修亦存在問題。當然，其整體的成本亦相對提高，使其價格直逼摩托車或電動摩托車，重量比腳踏車重，且不如腳踏車靈活與輕便，這就是電動自行車目前一直無法普遍推行的原因之本實用新型的主要目的在于，提供一種電動腳踏車的傳動裝置，以小齒盤帶動大齒盤做為腳踏車的動力輸出機構，使馬達的動力只需要簡單的減速機構即可具有高倍的減速效果，而踩踏動力則借一行星齒輪機構予以加速，以保持人力踩踏的順暢性，借此，具有簡化構件并能保持人力踩踏/電動雙動力輸出平衡及順暢的功效。
本實用新型的次要目的在于，提供一種電動腳踏車的傳動裝置，其以踩踏動力所形成的扭力，作為控制馬達動作的訊號源，達到以馬達動力作為輔助動力的功效。
本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。
一種電動腳踏車的傳動裝置，其特征在于，其是設置在車架體供天心軸(2)穿伸定位的本體上，包括輸出動力傳動機構、馬達動力傳動機構、踩踏動力傳動機構，所述輸出動力傳動機構包括天心軸(2)、傳動軸套(31)、大齒盤(32)、小齒盤(33)，其中傳動軸套(31)套設于天心軸(2)上，并于該傳動軸套(31)上設置一驅動后輪大齒盤(32)的小齒盤(33)；所述馬達動力傳動機構中的馬達(41)動力輸出軸與小傘形齒輪(42)傳動連接，而小傘形齒輪(42)又與大傘形齒輪(43)傳動連接，該大傘形齒輪(43)借由一單向器設置于所述傳動軸套(31)上；所述踩踏動力傳動機構包括環齒輪(51)、行星齒輪系的行星臂(52)、行星齒輪(53)、太陽齒輪(54)、連動軸套(55)、單向器(56)及驅動環(57)，該連動軸套(55)套設于所述天心軸(2)上，太陽齒輪(54)套設于連動軸套(55)上與其連動，而行星齒輪(53)與太陽齒輪(54)傳動連接，而行星齒輪(53)又與環齒輪(51)的內環齒嚙合傳動連接，連動軸套(55)另端外緣借助一單向器(56)設置一驅動環(57)，驅動環(57)與所述傳動軸套(31)為連動關系。
本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。
前述的電動腳踏車的傳動裝置，其中該驅動環(57)設置數個軸向貫穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)內設置定位于傳動軸套(31)的驅動件以及頂推彈簧(573)，所述驅動環(57)與傳動軸套(31)凸緣部(311)的外緣，皆設有凹凸相間的感應凸體(574)、(312)，并相應設有感應器(575)、(313)。
前述的電動腳踏車的傳動裝置，其中該馬達(41)設于本體(20)上方。
本實用新型具有簡化構件并能保持人力踩踏/電動雙動力輸出平衡及順暢的優點，而且其以踩踏動力所形成的扭力，作為控制馬達動作的訊號源，達到以馬達動力作為輔助動力的功效。
為能進一步了解本實用新型的技術內容、特點及功效，茲例舉以下較佳實施例，并配合附圖詳細說明如下
圖1是習用電動腳踏車的傳動狀態示意圖。
圖2是本實用新型實施例的傳動狀態示意圖。
圖3是圖2所示A-A的斷面剖視圖。
圖4是圖3所示I-I的斷面剖視圖。
圖5是本實用新型實施例的馬達動力傳遞狀態示意圖。
圖6是本實用新型實施例的踩踏動力傳遞狀態示意圖。
圖7是本實用新型實施例的扭力差感應裝置的外觀示意圖。
圖8A、圖8B均是圖7所示II-II的斷面剖視圖，其中圖8(A)為常態下的示意圖，圖8(B)為產生相位差的示意圖。
圖9為圖3所示B部分的放大示意圖。
首先，請參閱圖2-4所示，本實用新型是在車架體(1)供天心軸(2)穿伸定位的本體(20)上配設有輸出動力傳動機構(3)，將一傳動軸套(31)套設于天心軸(2)上，并于傳動軸套(31)上設置一驅動后輪大齒盤(32)的小齒盤(33)。
馬達動力傳動機構(4)，將馬達(41)的動力經一小傘形齒輪(42)傳遞至一大傘形齒輪(43)，而該大傘形齒輪(43)是借一單向器(44)設置于該傳動軸套(31)上。該單向器(44)為市售產品踩踏動力傳動機構(5)，使天心軸(2)轉動的踩踏力，經一環齒輪(51)固定的行星齒輪系的行星臂(52)、行星齒輪(53)以及太陽齒輪(54)，傳遞至與太陽齒輪(54)連動而套設于天心軸(2)的連動軸套(55)，而連動軸套(55)另端外緣借一單向器(56)設置一驅動環(57)，且令驅動環(57)與該傳動軸套(31)具有連動關系。
又，前述的本體(20)其供天心軸(2)定位的側壁上設有軸承(201)。
再者，傳動套(31)前后端與天心軸(2)間設有滾針軸承(202)，而傳動套(31)與本體(20)及大傘形齒輪(43)間，分別設有軸承(34)、(35)。
基于上述結構，馬達動力的傳遞路徑是如圖5所示，將馬達(41)的動力如箭頭所示經小傘形齒輪(42)→大傘形齒輪(4 3)→單向器(44)→傳動軸套(31)→小齒盤(33)，最后驅動設于后輪的大齒盤(32)(如圖2所示)進行傳遞，其間經由小、大傘形齒輪(42)、(43)與小、大齒盤(33)、(32)的兩次減速，達到高倍的減速效果，且因單向器(44)的設置，使大傘形齒輪(43)才能驅動傳動軸套(31)，避免馬達(41)被反向驅動。但習用的傳動設計卻因天心軸上的大齒盤帶動后輪的小齒盤抵消部分的減速效果，而必須經由多重減速機構減速加以彌補，才能達到相同的減速效果，使得習用傳動結構相當復雜。
再者，人力踩踏動力的傳遞路徑如圖6箭頭所示，使天心軸(2)轉動的踩踏動力，由驅柄(21)踩動后經行星臂(52)→行星齒輪(53)→太陽齒輪(54)→連動軸套(55)→單向器(56)→驅動環(57)→傳動軸套(31)→小齒盤(33)，進而帶動設于后輪的大齒盤(32)進行傳遞，其間經由整個行星齒輪系的增速效果，以彌補小、大齒盤(33)、(32)的減速效果，使得人力踩踏仍能維持順暢的感覺，且該單向器(56)可避免天心軸(2)被反向驅動。所以，本實用新型的馬達(41)動作時，不會使天心軸(2)驅動；而人力踩踏驅柄(21)使天心軸(2)運轉時，亦不會使馬達(41)反向驅動。
由上所述，本實用新型的設計可減少減速機構的設置數量，且馬達動力與人力踩踏動力是分別借由其傳動機構傳遞至傳動軸套(31)，而再由小齒盤(33)→大齒輪(32)的以小傳大方式輸出動力。借此，具有簡化構件并能維持電動/人力踩踏雙動力輸出平衡及順暢的功效。
又，為了符合部分國家馬達動力僅能作為輔助動力的規定，如圖7及圖8(A)、8(B)所示，本實用新型可將該驅動環(57)與傳動軸套(31)的連動關系，借助驅動環(57)設置數個軸向貫穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)內設置定位于傳動軸套(31)的驅動件(572)以及頂推彈簧(573)，且令驅動環(57)與傳動軸套(31)凸緣部(311)的外緣，皆設有凹凸相間的感應凸體(574)、(312)，并相應設有感應器(575)、(313)。
而前述的驅動件(572)可為一埋頭內六角螺栓，如圖9所示，其底端(572a)鎖定在傳動套(31)的凸緣部(311)，但其上段部(572b)是位于弧形槽(571)內，并有多余空隙(S)，使得驅動環(57)與驅動件(572)呈現非鎖死狀態，而便于感應器(573)、(313)偵測其與傳動套(31)間的相位差(θ°)。
當人力踩踏將動力傳至該驅動環(57)之際，扭力會使驅動環(57)與傳動軸套(31)產生相位差(θ°)后，再驅動傳動軸套(31)轉動，而此時兩感應器(575)、(313)所感應出的相位差訊號，就可用以控制馬達(41)的動作而作為輔助動力。若無踩踏動力時，則不會感應出相位差訊號，馬達(41)亦不會動作。所以，本實用新型的傳動結構設計，可以單獨作為電動驅動或人力踩踏驅動來使用，并可借助增加感應器(575)、(313)的設置，將馬達動力定位為輔助動力，以符合相關的法規。至于，該感應器(575)、(313)本身的電路結構，為習用技術，是一般所屬領域的技術人員皆可方便的實施，故在此不再贅述。本實施例中感應器(575)、(313)采用市售的金屬接近開關。
請再回到圖2所示，本實用新型的馬達動力傳動機構(4)，是將馬達(41)配設在本體(20)的正上方，而位于坐墊支撐管(10)的下方，此一設計與
圖1所示的傳動馬達(13)是設于大齒盤(11)前方的位置不同，本實用新型的配設方式占用空間小，且馬達(41)較不易碰撞地面。當然，其整體上亦較為輕巧靈活，并保留有腳踏車的輕便特性。
綜上所述，本實用新型所揭示的構造，為昔所無，且確能達到預期的功效，并具有可供產業利用性，完全符合新型專利要件，故依法提出申請。
權利要求1.一種電動腳踏車的傳動裝置，其特征在于，其是設置在車架體供天心軸(2)穿伸定位的本體上，包括輸出動力傳動機構、馬達動力傳動機構、踩踏動力傳動機構，所述輸出動力傳動機構包括天心軸(2)、傳動軸套(31)、大齒盤(32)、小齒盤(33)，其中傳動軸套(31)套設于天心軸(2)上，并于該傳動軸套(31)上設置一驅動后輪大齒盤(32)的小齒盤(33)；所述馬達動力傳動機構中的馬達(41)動力輸出軸與小傘形齒輪(42)傳動連接，而小傘形齒輪(42)又與大傘形齒輪(43)傳動連接，該大傘形齒輪(43)借由一單向器設置于所述傳動軸套(31)上；所述踩踏動力傳動機構包括環齒輪(51)、行星齒輪系的行星臂(52)、行星齒輪(53)、太陽齒輪(54)、連動軸套(55)、單向器(56)及驅動環(57)，該連動軸套(55)套設于所述天心軸(2)上，太陽齒輪(54)套設于連動軸套(55)上與其連動，而行星齒輪(53)與太陽齒輪(54)傳動連接，而行星齒輪(53)又與環齒輪(51)的內環齒嚙合傳動連接，連動軸套(55)另端外緣借助一單向器(56)設置一驅動環(57)，驅動環(57)與所述傳動軸套(31)為連動關系。
2.根據權利要求1所述的電動腳踏車的傳動裝置，其特征在于，所述驅動環(57)設置數個軸向貫穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)內設置定位于傳動軸套(31)的驅動件以及頂推彈簧(573)，所述驅動環(57)與傳動軸套(31)凸緣部(311)的外緣，皆設有凹凸相間的感應凸體(574)、(312)，并相應設有感應器(575)、(313)。
3.根據權利要求1所述的電動腳踏車的傳動裝置，其特征在于，所述馬達(41)設于本體(20)上方。
專利摘要一種電動腳踏車的傳動裝置,包括輸出動力傳動機構、馬達動力傳動機構、踩踏動力傳動機構,輸出動力傳動機構包括天心軸、傳動軸套、大、小齒盤；馬達動力傳動機構包括馬達、大、小傘形齒輪,大傘形齒輪借一單向器設置于傳動軸套上；踩踏動力傳動機構包括環齒輪、行星臂、行星齒輪、太陽齒輪、連動軸套、單向器及驅動環,連動軸套套設于天心軸上,太陽齒輪套設于連動軸套上與其連動。其具有簡化構件并能維持雙動力輸出平衡及順暢的功效。
文檔編號B62M23/02GK2452803SQ00253690
公開日2001年10月10日 申請日期2000年10月16日 優先權日2000年10月16日
發明者林世軒 申請人:洪村騫