專利名稱：電助力自行車的中置動力輸出機構的制作方法
技術領域：
本實用新型與電助力自行車有關，特別是有關于一種電助力自行車的中置動力輸出機構。
背景技術：
傳統的電助力自行車都是由騎乘者的踩踏力量搭配一動力輸出機構(如中置馬達)所提供的助力而獲得前進的動力，使得電助力自行車不會對騎乘者的體力造成太大的負擔，并且在休閑的余又能達到健身的效果。就一般中置馬達來說，因為本身的零組件多，所以在組裝完成之后很容易受到各零件的加工誤差的影響而導致在運轉時產生異音或振動現象。為了解決上述問題，日本特許第3974386號專利所揭示的[電動驅動裝置的減速齒輪機構」是在馬達出力軸(如圖2所示的標號17的組件)17與曲柄軸(如圖2所示的標號6的組件)之間設置多數個螺旋齒輪(如圖2所示的標號24、25的組件)來達到消除加工誤差的效果，但是這些組件之間是采用不同軸向的配置，所以會產生材積增加的問題，故此專利的設計確實有改進的必要。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種電助力自行車的中置動力輸出機構，其能減少材積，并能消除各構件之間的加工誤差來減少運轉時所產生的異音及振動。為實現上述目的，本實用新型提供的電助力自行車的中置動力輸出機構，包含有:一機殼；一曲柄軸，可轉動地穿設于該機殼內；—大齒盤，連接于該曲柄軸的一端，并具有一伸入該機殼內的傳動套件；一馬達，設于該機殼內且套設于該曲柄軸，并具有一可相對該曲柄軸轉動的轉子；以及一傳動單元，具有一環齒輪、一太陽輪、一行星支架，以及至少二行星輪，該環齒輪固定于該機殼內，該太陽輪同軸套接于該曲柄軸且具有一螺旋齒輪及一單向棘輪，該單向棘輪固定于該馬達的轉子且同軸地連接該螺旋齒輪，該行星支架可轉動地套設于該曲柄軸且連接該大齒輪的傳動套件，各該行星輪可轉動地設于該行星支架且具有一螺旋齒部及一行星齒部，該螺旋齒部咬合該太陽輪的螺旋齒輪，該行星齒部同軸地連接于該螺旋齒部的一側面且咬合該環齒輪。所述電助力自行車的中置動力輸出機構,其中該太陽輪的單向棘輪具有一外棘輪、一內棘輪，以及多數個棘齒，該外棘輪固定于該馬達的轉子，該內棘輪一體地同軸連接于該螺旋齒輪，各該棘齒設于該外棘輪及該內棘輪之間。所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其中該單向棘輪的外棘輪與該馬達的轉子之間由至少一結合鍵而固定在一起。[0013]所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其中該單向棘輪的內棘輪及該行星支架之間設有一滾珠軸承。所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其中該曲柄軸與該馬達的轉子之間設有至少一滾珠軸承。所述電助力自行車的中置動力輸出機構,其中該大齒盤的傳動套件由一單向棘輪連接于該曲柄軸。所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其中該大齒盤的傳動套件、該行星支架，以及各該行星輪之間由一行星輪軸而連接在一起。由上述設計，本實用新型的中置動力輸出機構將該單向棘輪及該螺旋齒輪整合成該太陽輪來作為主要的動力傳輸組件，如此便能減少材積，同時能消除加工誤差而有效減少在運轉時所產生的異音及振動的狀況。

圖1為本實用新型一較佳實施例的立體圖。圖2為本實用新型一較佳實施例的立體分解圖。圖3為本實用新型一較佳實施例的縱向剖視圖。圖4為本實用新型一較佳實施例的橫向剖視圖，主要顯示馬達的轉子與單向棘輪之間的關系。圖5為本實用新型一較佳實施例的另一橫向剖視圖，主要顯示行星支架尚未轉動的狀態。圖6類同于圖5，主要顯示行星支架轉動時的狀態。附圖中主要組件符號說明:10中置動力輸出機構，20機殼，22殼體，24端蓋，30曲柄軸，32曲柄，40大齒盤，42傳動套件，44齒盤固定座，46齒盤本體，48單向棘輪，50馬達，52定子，54轉子，56滾珠軸承，60傳動單元，61環齒輪，62太陽輪，63行星支架，632螺栓，64行星輪，642螺旋齒部，644行星齒部，65滾珠軸承，66行星輪軸，70螺旋齒輪，80單向棘輪，82外棘輪，84內棘輪，86棘齒，88結合鍵。
具體實施方式
本實用新型的中置動力輸出機構包含有一機殼、一曲柄軸、一大齒盤、一環齒輪、一馬達，以及一傳動單元。該曲柄軸可轉動地穿設于該機殼內；該大齒盤連接于該曲柄軸的一端，使得該大齒盤能受該曲柄軸的帶動而轉動，該大齒盤并具有一伸入該機殼內的傳動套件；該環齒輪固定于該機殼內；該馬達設于該機殼內且套設于該曲柄軸，用以提供助力，該馬達并具有一可相對該曲柄軸轉動的轉子；該傳動單元設于該機殼內，并具有一太陽輪、一行星支架，以及至少二行星輪，該太陽輪套接于該曲柄軸且具有一螺旋齒輪及一單向棘輪，該單向棘輪固定于該馬達的轉子且同軸地連接該螺旋齒輪，該行星支架可轉動地套設于該曲柄軸且連接該大齒輪的傳動套件，使得該行星支架能同步帶動該大齒盤作動，各該行星輪設于該行星支架且具有一螺旋齒部及一行星齒部，該螺旋齒部咬合該太陽輪的螺旋齒輪，該行星齒部同軸地連接于該螺旋齒部的一側面且咬合該環齒輪，使得各該行星輪在受到該太陽輪的帶動時能夠繞著該環齒輪轉動，并同時帶動該行星支架轉動。以下配合附圖并列舉較佳實施例，對本實用新型的結構及功效進行詳細說明。請先參閱圖1及圖2，為本實用新型一較佳實施例的中置動力輸出機構10，主要應用于一電助力自行車，包含有一機殼20、一曲柄軸30、一大齒盤40、一馬達50,以及一傳動單元60。機殼20具有一殼體22及一固定于殼體22 —端的端蓋24。曲柄軸30穿設于機殼內20，并以其兩端伸出機殼20外與一曲柄32連接。如圖2及圖3所示，大齒盤40具有一傳動套件42、一固定于傳動套件42的齒盤固定座44,以及一固定于齒盤固定座44的齒盤本體46,其中的傳動套件42的一端伸入機殼20內且由一單向棘輪48與曲柄軸30連接，使得大齒盤40能夠受到曲柄軸30的驅動而作單向轉動。馬達50設于機殼20內，并具有一定子52及一轉子54，轉子54套設于曲柄軸30且與曲柄軸30之間設有二滾珠軸承56而完成組裝定位。當對定子52通以電流時，即可驅動轉子54相對定子52及曲柄軸30轉動。如圖2至圖4所示，傳動單元60具有一環齒輪61、一太陽輪62、一行星支架63，以及三行星輪64。環齒輪61的外環面固定于機殼20的殼體22的內壁面；太陽輪62同軸套接于曲柄軸30，并且具有一螺旋齒輪70及一單向棘輪80，單向棘輪80具有一外棘輪82、一內棘輪84，以及三棘齒86，外棘輪82與馬達50的轉子54之間由二相對的結合鍵88 (當然至少一個也有相同效果)而固定在一起，內棘輪84 —體地同軸連接于螺旋齒輪70的一端，各棘齒86設于外棘輪82及內棘輪84之間；行星支架63可轉動地套設于曲柄軸30且由多數根螺栓632連接于大齒盤40的傳動套件42，使得行星支架63能夠通過傳動套件42而同步帶動大齒盤40轉動，此外，行星支架63與內棘輪84之間設有一滾珠軸承65而完成兩者的組裝定位；各行星輪64、行星支架63，以及大齒盤40的傳動套件42之間由一行星輪軸66而連接在一起,而且,各行星輪64具有一螺旋齒部642及一行星齒部644,螺旋齒部642咬合太陽輪62的螺旋齒輪70，行星齒部644同軸地連接于螺旋齒部642的一側面且咬合環齒輪61，如圖5所示。以上為本實用新型的中置動力輸出機構10的詳細結構，以下就本實用新型的動作流程及特色進行說明。當騎乘者開始騎乘時，曲柄軸30會受到兩曲柄32的帶動而開始轉動，并在轉動的過程中通過單向棘輪48來驅動大齒盤40的傳動套件42進行單向轉動，以帶動大齒盤40來達到動力輸出的目的。當要輸出助力時，先對馬達50的定子52通電來控制轉子54開始轉動，在轉子54轉動的過程中會先帶動太陽輪62的單向棘輪80的外棘輪82轉動，接著外棘輪82會再通過各棘齒86來帶動內棘輪84轉動，接著內棘輪84再帶動螺旋齒輪70轉動，使得整個太陽輪62會受到馬達50的轉子54的驅動而開始轉動，太陽輪62在轉動時會由螺旋齒輪70與各行星輪64的螺旋齒部642之間的咬合而帶動各行星輪64開始轉動，此時因環齒輪61是固定不動，所以各行星輪64會繞著環齒輪61轉動且同時帶動行星支架63轉動，如圖5及圖6所示，如此一來，行星支架63便會帶動大齒盤40的傳動套件42轉動，以帶動大齒盤40來達到助力輸出的效果。[0037]綜上所述，本實用新型的中置動力輸出機構10所提供的太陽輪62是將單向棘輪80與螺旋齒輪70以同軸連接的方式整合在一起，相較于公知專利能讓整體體積更為輕巧，同時也具備兩者的特性，例如運轉平順、低噪音、高輸出扭矩，以及消除間隙等，用以有效解決加工誤差所帶來的運轉異音及振動問題，此外，本實用新型的中置動力輸出機構10利用滾珠軸承65作為太陽輪62與行星支架63之間的支撐，可以提升整體結構的耐用性及穩定性。最后，本實用新型于前述實施例中所揭示的構成組件，僅為舉例說明，并非用來限制本實用新型的范圍，其他等效組件的替代或變化，亦應為本實用新型申請的權利要求范圍所涵蓋。
權利要求1.一種電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，包含有: 一機殼; 一曲柄軸，可轉動地穿設于該機殼內； 一大齒盤，連接于該曲柄軸的一端，并具有一伸入該機殼內的傳動套件； 一馬達，設于該機殼內且套設于該曲柄軸，并具有一可相對該曲柄軸轉動的轉子；以及 一傳動單元，具有一環齒輪、一太陽輪、一行星支架，以及至少二行星輪，該環齒輪固定于該機殼內，該太陽輪同軸套接于該曲柄軸且具有一螺旋齒輪及一單向棘輪，該單向棘輪固定于該馬達的轉子且同軸地連接該螺旋齒輪，該行星支架可轉動地套設于該曲柄軸且連接該大齒輪的傳動套件，各該行星輪可轉動地設于該行星支架且具有一螺旋齒部及一行星齒部，該螺旋齒部咬合該太陽輪的螺旋齒輪，該行星齒部同軸地連接于該螺旋齒部的一側面且咬合該環齒輪。
2.根據權利要求1所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該太陽輪的單向棘輪具有一外棘輪、一內棘輪，以及多數個棘齒，該外棘輪固定于該馬達的轉子，該內棘輪一體地同軸連接于該螺旋齒輪，各該棘齒設于該外棘輪及該內棘輪之間。
3.根據權利要求2所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該單向棘輪的外棘輪與該馬達的轉子之間由至少一結合鍵而固定在一起。
4.根據權利要求2或3所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該單向棘輪的內棘輪及該行星支架之間設有一滾珠軸承。
5.根據權利要求4所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該曲柄軸與該馬達的轉子之間設有至少一滾珠軸承。
6.根據權利要求5所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該大齒盤的傳動套件由一單向棘輪連接于該曲柄軸。
7.根據權利要求6所述電助力自行車的中置動力輸出機構，其特征在于，其中該大齒盤的傳動套件、該行星支架，以及各該行星輪之間由一行星輪軸而連接在一起。
專利摘要本實用新型是有關于一種電助力自行車的中置動力輸出機構，包含有一機殼、一穿設于機殼的曲柄軸、一連接曲柄軸的大齒盤、一設于曲柄軸的馬達，以及一傳動單元，其中的傳動單元具有一太陽輪、一固定于機殼內的環齒輪、一連接大齒盤的行星支架，以及二設于行星支架的行星輪，太陽輪具有一螺旋齒輪及一連接螺旋齒輪及馬達的單向棘輪，各行星輪具有一咬合螺旋齒輪的螺旋齒部及一咬合環齒輪的行星齒部，由太陽輪的螺旋齒輪與各行星輪的螺旋齒部的咬合，不但可以減少體積，同時能夠消除加工誤差而降低運轉時所產生的異音及振動。
文檔編號B62M6/55GK203064151SQ20122066504
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者白敏郎 申請人:久鼎金屬實業股份有限公司