CN102658849A - 电动自行车的反转刹车机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动自行车的反转刹车机构，主要包含有一马达、一曲柄轴、一大齿盘，以及一离合器，曲柄轴可转动地穿设于马达，大齿盘具有一连接马达及曲柄轴的套筒，离合器设于曲柄轴与大齿盘的套筒之间，当曲柄轴于正向转动时，离合器会受到曲柄轴的驱动来带动大齿盘正向转动，当曲柄轴于反向转动时，离合器会受到曲柄轴的驱动而与套筒之间相对转动，并且产生一延迟时间让马达中断所提供的助力，接着离合器即可在此延迟时间来带动大齿盘反向转动，以达到刹车效果。

Description

电动自行车的反转刹车机构

技术领域

本发明涉及电动自行车，特别涉及一种电动自行车的反转刹车机构。

背景技术

一般自行车在骑乘时，骑乘者是以双脚踩住踏板且以正踩方式来驱动曲柄轴转动，曲柄轴在转动时便会同步带动大齿盘转动，此时的大齿盘会再透过链条来带动后轮转动，以达到驱使自行车前进的目的。

当骑乘者要刹车时，通常是紧握刹车握把来驱动刹车卡钳对后轮进行刹车动作，然而对某些握力不足的骑乘者来说，例如小孩或老年人，旧有的刹车设计可能没有办法达到应有的效果，无形中也就增加了骑乘时的危险性，所以业界已经研发出一种利用倒踩踏板来产生刹车效果的结构，例如US4,261,449以及US5,810,139号专利申请，即提供了利用链条受曲柄反踩倒转时，连动了设于轮毂轴内的剎车机构来对后轮进行刹车动作；但是目前此等设计只有应用在一般的自行车而未确实应用在电动自行车。因此，本案的发明人针对电动自行车而开发出一种具有倒踩刹车功能的中置驱动机构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动自行车的反转刹车机构，其在倒踩时产生一延迟时间，用以形成一时间差来让马达停止提供助力。

为了达成上述目的，本发明的反转刹车机构包含有一马达、一曲柄轴、一大齿盘，以及一离合器。该曲柄轴可转动地穿设于该马达；该大齿盘具有一套筒，该套筒可单向转动地连接该马达且可转动地套设于该曲柄轴的ㄧ端；该离合器设于该曲柄轴与该大齿盘的套筒之间。藉此，当该曲柄轴于反向转动时，该离合器会受到该曲柄轴的驱动而与该套筒之间相对转动，并且产生一延滞时间，让该马达能够根据此延滞时间来停止提供助力，而该离合器会在此延滞时间后经由该套筒来带动该大齿盘反向转动。

在本发明所提供的反转刹车机构中，该离合器具有一驱动件与一移动件，该驱动件固定于该曲柄轴且卡接于该大齿盘的套筒，该移动件可沿该曲柄轴的轴向移动地套设于该驱动件，并且在该曲柄轴反向转动时会与该大齿盘的套筒之间相互推顶而朝远离该套筒的方向产生轴向移动。

在本发明所提供的反转刹车机构中，该大齿盘的套筒的外环面可具有一凸台或一凸柱，该离合器的移动件的外环面可具有一凹槽或一斜槽，藉由两者之间的顶抵，该移动件于该曲柄轴反向转动时即可朝远离该套筒的方向产生轴向移动。

在本发明所提供的反转刹车机构中，还包含有一感应器，该感应器电性连接该马达，用以检测该移动件是否产生轴向位移，一旦检测到该移动件产生轴向位移时，该感应器便会中断该马达的助力。

本发明的有益效果：

本发明的反转刹车机构不仅能够让曲柄轴在正向转动时能够驱使电动自行车前进，而且在曲柄轴反向转动时则是能够藉由离合器的移动件的轴向移动以及配合感应器的检测来中断马达运行，减少助力而产生一延迟时间，在这一延迟时间内通过大齿盘反向转动，从而达到产生刹车效果的目的。本发明方便驾乘，刹车安全、效果明显。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的立体图；

图2为本发明第一较佳实施例的局部立体图；

图3为图2的局部立体分解图；

图4为图2的纵向剖视图；

图5为图2的俯视图，主要显示离合器的移动件尚未移动的状态；

图6同于图4，主要显示离合器的移动件产生轴向移动后的状态；

图7类同于图5，主要显示离合器的移动件产生轴向移动后的状态；

图8为本发明第一较佳实施例的示意图，主要显示马达与感应器的霍尔元件之间的电性连接关系；

图9为本发明第二较佳实施例的局部立体图；

图10为图9的俯视图，主要显示离合器的移动件尚未移动的状态；

图11为图9的局部俯视图，主要显示离合器的移动件产生轴向移动后的状态。

第一实施例中

10-反转刹车机构            20-马达

30—曲柄轴           32—曲柄

40—大齿盘           42—套筒

44—轴承             46—凸台

462—第一斜面        48—嵌槽

50—离合器           51—驱动件

52—移动件           53—嵌块

54—导槽             55—凹槽

552—第二斜面        56—导块

60—感应器           62—霍尔元件

64—磁铁

第二实施例中

70—反转刹车机构     80—曲柄轴

82—套筒             84—圆形凸柱

86—移动件           88—斜槽

具体实施方式

为了详细说明本发明的结构、特征及功效所在，列举二个较佳实施例并配合下列图式说明如后。

请参阅图1至图3，为本发明第一较佳实施例所提供的反转刹车机构10，主要应用于电动自行车，包含有一马达20、一曲柄轴30、一大齿盘40、一离合器50，以及ㄧ感应器60。

马达20安装于电动自行车的车架，用以提供助力，由于马达20为本领域技术人员所常见的结构，在此不进行详细说明。

曲柄轴30穿设于马达20内且以其两端分别连接一曲柄32，可受外力作用相对马达20正向转动或反向转动。

大齿盘40具有一套筒42，套筒42藉由一轴承44而可转动地套设于曲柄轴30，并藉由一单向器(图中未示)与马达20连接，使得大齿盘40可受马达20的驱动而作单向转动，用以输出马达20所提供的助力。此外，套筒42的外环面在本实施例中具有一凸台46，凸台46的两侧边分别具有一第一斜面462，套筒42的内环面则具有二相对的嵌槽48。

请配合参阅图3至图5，离合器50具有一驱动件51与一移动件52。驱动件51固定于曲柄轴30且于其外环面具有二嵌块53及三导槽54，各嵌块53用以嵌设于套筒42的嵌槽48内，使得驱动件51在受到曲柄轴30之驱动时可经由套筒42来同步带动大齿盘40转动，各导槽54沿着曲柄轴30之轴向延伸；移动件52之外环面在本实施例中具有一凹槽55，用以供套筒42之凸台46嵌设，如第五图所示，凹槽55之槽壁的两侧分别具有一第二斜面552，移动件52之内环面则是具有三导块56，分别用来嵌设于驱动件51之导槽54内，使得移动件52可沿着曲柄轴30之轴向相对驱动件51移动。

请配合参阅图3至图8，感应器60在本实施例中具有一霍尔元件62及多数磁铁64，霍尔元件62电性连接马达20，该等磁铁64间隔地设于移动件52之外环面且对应霍尔元件62。藉此，当移动件52尚未移动时，如图6所示，霍尔元件62可以检测到磁铁64而让马达20能够持续输出助力，当移动件52产生轴向移动之后，如图7所示，霍尔元件62会因为检测不到磁铁64而迫使马达20停止输出助力。

以上为本发明的反转刹车机构10的结构，以下再就本发明的操作过程及特色进行说明。

当骑乘者以正踩方式来驱动曲柄轴30正向转动时，首先离合器50的驱动件51会跟着曲柄轴30同步正向转动，驱动件51在转动时会藉由本身的嵌块53与套筒42的嵌槽48之间的配合来带动大齿盘40正向转动，使得链条会被大齿盘40带动来驱动后轮前进，此外，驱动件51在正向转动时亦会藉由本身的导槽54与移动件52的导块56之间的配合来带动移动件52正向转动，如图3至图5所示。

当骑乘者以倒踩方式来驱动曲柄轴30反向转动时，离合器50的驱动件51亦会跟着曲柄轴30同步反向转动，此时的驱动件51会先藉由本身的导槽54与移动件52之导块56之间的配合来带动移动件52反向转动，但是驱动件51的嵌块53尚未与套筒42的嵌槽48之间形成卡接，所以离合器50的移动件52与大齿盘40的套筒42之间会产生相对转动，然而在两者产生相对转动的过程中，移动件52的凹槽55与套筒42之凸台46之间会藉由第二斜面552与第一斜面462之间的相互顶抵，让移动件52沿着曲柄轴30的轴向朝远离套筒42的方向移动，如图6及图7所示，此时的霍尔元件62会因为移动件52的移动而感应不到磁铁64的位置，进而迫使马达20停止输出助力至大齿盘40，接着驱动件51的嵌块53会再与套筒42的嵌槽48相互接触来带动大齿盘40反向转动，当大齿盘40开始反向转动时，即可拉动链条来产生刹车效果。

请再参阅图9，为本发明第二较佳实施例所提供的反转刹车机构70，其主要结构与上述实施例大致相同，惟其差异在于套筒82是以圆形凸柱84来替代凸台46的设计，移动件86则是以斜槽88来替代凹槽55的设计。藉此，当曲柄轴80反向转动时，移动件86会藉由本身的斜槽88的槽壁与套筒82之圆形凸柱84之间的相互推顶而朝远离套筒82的方向产生轴向移动，如图10及11所示，如此同样可以达到带动大齿盘反转之目的。

综上所陈，本发明的反转刹车机构让曲柄轴在正向转动时能够驱使电动自行车前进，在曲柄轴反向转动时则是能够藉由离合器的移动件的轴向移动及配合感应器的检测来中断马达的助力而产生一延迟时间，并且在此延迟时间后利用离合器的驱动件来带动大齿盘反向转动，藉以达到产生刹车效果的目的。

Claims (8)

1.一种电动自行车的反转刹车机构，包含：

一马达；

一曲柄轴，可转动地穿设于该马达；

一大齿盘，具有一套筒，该套筒可单向转动地连接该马达且可转动地套设于该曲柄轴之ㄧ端；以及

一离合器，设于该曲柄轴与该大齿盘的套筒之间，当该曲柄轴于正向转动时，该离合器会受到该曲柄轴的驱动而经由该套筒来带动该大齿盘正向转动，当该曲柄轴于反向转动时，该离合器会受到该曲柄轴的驱动而与该套筒之间相对转动，并且产生一延迟时间，使得该离合器在该延迟时间内经由该套筒来带动该大齿盘反向转动。

2.如权利要求1所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该离合器具有一驱动件与一移动件，该驱动件固定于该曲柄轴且卡接于该大齿盘的套筒，该移动件可沿该曲柄轴之轴向移动地套设于该驱动件，并且在该曲柄轴反向转动时会与该大齿盘之套筒之间相互推顶而朝远离该套筒的方向产生轴向移动。

3.如权利要求2所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该大齿盘的套筒的外环面具有一凸台，该凸台具有二第一斜面，该离合器的移动件的外环面具有一供该凸台嵌设之凹槽，该凹槽的槽壁具有二第二斜面，使得该移动件于该曲柄轴反向转动时会藉由该凹槽的第二斜面与该凸台之第一斜面之间的相互推顶而朝远离该套筒的方向产生轴向移动。

4.如权利要求2所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该大齿盘之套筒的外环面具有一凸柱，该离合器之移动件的外环面具有一斜槽，用以供该凸柱嵌设，使得该移动件于该曲柄轴反向转动时会藉由该斜槽之槽壁与该套筒的凸柱之间的相互推顶而朝远离该套筒的方向产生轴向移动。

5.如权利要求2至4中任一项所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该大齿盘之套筒的内环面具有至少一嵌槽，该离合器之驱动件的外环面具有至少一嵌块，用以嵌设于该嵌槽内。

6.如权利要求2至4中任一项所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该离合器的驱动件的外环面具有至少一导槽，该导槽沿着该曲柄轴的轴向延伸，该移动件的内环面具有至少一导块，用以嵌设于该导槽内。

7.如权利要求2所述的电动自行车之反转刹车机构，其特征在于，包括有一感应器，该感应器电性连接该马达，用以在侦测到该移动件产生位移时中断该马达的助力。

8.如权利要求7所述的电动自行车的反转刹车机构，其特征在于，该感应器具有一霍尔元件与多数磁铁，该霍尔元件电性连接该马达，该些磁铁间隔地设于该移动件的外环面且对应该霍尔元件。

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