CN102765456B - 电动自行车的倒踩刹车机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动自行车的倒踩刹车机构，当曲柄轴正转时会通过一驱动环来带动大齿盘正转，接着大齿盘与驱动环会再分别带动一磁铁固定座同步转动，此时固定在该两磁铁固定座的两磁铁之间不会产生错位，使马达可提供助力，当曲柄轴反转时会带动驱动环相对大齿盘转动，并且产生一延迟时间，使得其中一磁铁固定座会受到驱动环的带动而在此延迟时间内相对另一磁铁固定座转动，迫使两磁铁之间产生错位，藉由两磁性感测器来感测两磁铁之间的错位来中断马达所提供的助力，最后驱动环会继续带动大齿盘反转，以达到刹车效果。

Description

电动自行车的倒踩刹车机构

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倒踩刹车机构。

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，此时的大齿盘会再通过链条来带动后轮转动，以达到驱动自行车前进的目的。

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，利如小孩或老年人，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号专利前案，即提供了利用炼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助力自行车。因此，本案的发明人遂针对电助力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助力自行车的倒踩刹车机构，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，本发明的倒踩刹车机构包含有一马达、一大齿盘、一曲柄轴、一驱动环、二磁性单元，以及二磁性感测器。该大齿盘具有一套筒，该套筒可单向转动地连接该马达，可受该马达的驱动而正转；该曲柄轴可转动地穿设于该大齿盘的套筒；该驱动环套设固定于该曲柄轴且连接该大齿盘的套筒，使得该驱动环可受该曲柄轴的驱动而带动该套筒转动；各该磁性单元具有一磁铁固定座及至少一磁铁，该两磁铁固定座分别固定于该大齿盘的套筒及该驱动环，使得该两磁铁固定座可受该大齿盘的套筒及该驱动环的带动而同步转动或相对转动，该两磁铁分别固定于该两磁铁固定座且相互对应，使得该两磁铁可于该两磁铁固定座相对转动时产生错位；各该磁性感测器电性连接该马达且对应其中一该磁性单元的磁铁，用以感测该两磁铁之间的错位来中断该马达所提供的助力。藉此，一旦该马达的助力在中断之后，该驱动环仍然会继续随着该曲柄轴的转动来带动大齿盘反转，以达到刹车效果。

本发明的有益效果：

本发明中通过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，达到刹车的效果。正向骑行时带动该大齿盘同步正转，而提供电动自行车动力；反向骑行时，则依靠磁铁错位及磁性感测器的检测来中断马达的助力，以便曲柄轴能够带动大齿盘反转而达到产生刹车效果的目的。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体图。

图2为本发明一较佳实施例的局部立体图。

图3为图2的立体分解图。

图4为本发明一较佳实施例的剖视图，主要显示驱动环受曲柄轴的驱动来带动套筒正转的状态。

图5为本发明一较佳实施例的局部俯视图，主要显示两磁性单元的磁铁之间并未产生错位。

图6类同于图4，主要显示驱动环反转且驱动环的嵌块尚未接触到套筒的嵌槽的状态。

图7类同于图5，主要显示两磁性单元的磁铁之间产生错位。

图8类同于图6，主要显示驱动环带动套筒反转的状态。

其中，

10倒踩刹车机构              20马达

30大齿盘                    32套筒

34嵌槽                      40曲柄轴

42第一键槽                  50驱动环

52第二键槽                  54平键

56嵌块                      60，70磁性单元

62，72磁铁固定座            64，74磁铁

80磁性感测器                82安装座

90曲柄

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，兹列举一较佳实施例并配合下列图式说明如后。

请参阅图1至图3，为本发明一较佳实施例所提供的倒踩刹车机构10，主要应用于电助力自行车，包含有一马达20、一大齿盘30、一曲柄轴40、一驱动环50、二磁性单元60，70，以及二磁性感测器80。

马达20安装于电助力自行车的车架，用以提供助力，由于马达20为公知技术且非本发明重点，在此容不赘述其细部结构。

大齿盘30具有一套筒32，套筒32藉由一单向器(图中未示)与马达20连接，使得大齿盘30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32的内环面具有二相对的嵌槽34。

曲柄轴40穿设于大齿盘30的套筒32内且以其两端分别伸出马达20外与一曲柄90连接，使得曲柄轴40可受该两曲柄90的带动而正转或反转。此外，曲柄轴40的外周面具有一第一键槽42。

驱动环50的内环面具有一第二键槽52，藉由设置一平键54于曲柄轴40的第一键槽42与驱动环50的第二键槽52之间，使得驱动环50能够与曲柄轴40固定在一起。驱动环50的外环面向外突伸出二相对的嵌块56，嵌块56的长度小于嵌槽34的长度，用以嵌设于大齿盘30的套筒32的嵌槽34内，使得驱动环50可随着曲柄轴40的转动来带动大齿盘30的套筒32进行正转或反转。

该两磁性单元60，70分别具有一磁性固定座62，72与多数个磁铁64，74。该两磁铁固定座62，72分别套设固定于大齿盘30的套筒32及驱动环50，该等磁铁64，74分别固定于该两磁铁固定座62，72的外环面，其中，各磁性单元60，70的两相邻磁铁64，74具有不同的磁性，而且，该两磁性单元60，70的两相对磁铁64，74具有相同的磁性。

该两磁性感测器80固定于一安装座82，安装座82跨设于该两磁铁固定座62，72之间，而且，该两磁性感测器80电性连接马达20且分别对应该两磁性单元60，70的磁铁64，74，用以感测磁场的变化来控制马达20的助力输出。另外附带说明的是，磁性感测器80在此为霍尔元件。

以上为本发明的倒踩刹车机构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40正转时，首先驱动环50会跟着曲柄轴40同步正转，驱动环50在转动时会藉由本身的嵌块56与套筒的嵌槽34之间的配合来带动大齿盘30正转，如图4所示，使得链条会被大齿盘30带动来驱动后轮前进，此外，驱动环50在带动套筒32正转时，该两磁铁固定座62，72亦会分别随着套筒32及驱动环50同步正转，此时的磁铁64，74之间并不会产生错位，如图5所示，所以马达20可持续提供助力给大齿盘30的套筒32。

当骑乘者以倒踩方式来驱动曲柄轴40反转时，驱动环50会先跟着曲柄轴40同步反转，如图5所示，但此时的驱动环50的嵌块56尚未接触到套筒32的嵌槽34而会产生一延迟时间，接着磁铁固定座62在此延迟时间内会受到驱动环50的带动来相对磁铁固定座72转动，进而迫使该两磁铁单元60，70的磁铁64，74之间产生错位，如图6所示，此时的磁性感测器80便会感测到磁场的变化来中断马达20的助力，接着驱动环50的嵌块56才会接触到套筒32的嵌槽34来带动大齿盘30反转，如图8所示，一旦大齿盘30开始反转时，即可拉动链条来产生刹车效果。

综上所陈，本发明的倒踩刹车机构10让曲柄轴40在正向转动时能够驱使电助力自行车前进，在曲柄轴40反向转动时则是藉由磁铁64，74的错位及磁性感测器80的检测来中断马达20的助力，以便曲柄轴40能够带动大齿盘30反转而达到产生刹车效果的目的。

Claims (6)

1.一种电动自行车的倒踩刹车机构，包含有：

一马达；

一大齿盘，具有一套筒，该套筒可单向转动地连接该马达，受该马达的驱动而正转；

一曲柄轴，可转动地穿设于该大齿盘的套筒；

一驱动环，套设固定于该曲柄轴且连接该大齿盘的套筒，当该曲柄轴正转时，该驱动环会受到该曲柄轴的驱动而经由该套筒来带动该大齿盘同步正转，当该曲柄轴反转时，该驱动环会受到该曲柄轴的驱动而与该套筒之间相对转动，并且在经过一延迟时间后再经由该套筒来带动该大齿盘反转；

两个磁性单元，分别具有一磁铁固定座及至少一磁铁，该两个磁铁固定座分别固定于该大齿盘的套筒及该驱动环，两个磁铁分别固定于该两个磁铁固定座且相互对应，当该曲柄轴正转时，该两个磁铁固定座会同时受到该大齿盘的套筒及该驱动环的带动而同步转动，当该曲柄轴反转时，其中一该磁铁固定座会受到该驱动环的带动而在该延迟时间内相对另一该磁铁固定座转动，使该两个磁铁之间产生错位；以及

两个磁性感测器，电性连接该马达且分别对应该两个磁性单元的磁铁，用以感测该两个磁铁之间的错位来中断该马达所提供的助力。

2.如权利要求1所述的电动自行车的倒踩刹车机构，其特征在于，该大齿盘的套筒的内环面具有至少一嵌槽，该驱动环的外环面具有至少一嵌块，该嵌块嵌设于该嵌槽内，且该嵌块的长度小于该嵌槽的长度。

3.如权利要求1所述的电动自行车的倒踩刹车机构，其特征在于，该曲柄轴的外周面具有一第一键槽，该驱动环的内环面具有一第二键槽，该第一、第二键槽内设有一平键。

4.如权利要求1所述的电动自行车的倒踩刹车机构，其特征在于，该两个磁性单元的磁铁具有相同的磁性。

5.如权利要求1所述的电动自行车的倒踩刹车机构，其特征在于，该两个磁性单元的磁铁的数目为多数个，相邻两个磁铁具有不同的磁性。

6.如权利要求1所述的电动自行车的倒踩刹车机构，其特征在于，该两个磁性感测器固定于一安装座，该安装座跨设于该两个磁铁固定座之间。

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