CN217125044U - 用于电动自行车的后轮动力输出机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动自行车的后轮动力输出机构，其包含有外壳、马达、飞轮座及感测单元。外壳可转动地设于第一心轴与第二心轴，马达设于外壳内且经由减速单元连接外壳，感测单元具有设于马达的电路板、设于第一心轴的感测器和连接电路板及感测器的传输线。第一心轴的内部具有第一走线空间，减速单元具有设于第一心轴与第二心轴之间的齿轴，齿轴的内部具有第二走线空间，传输线穿过第一走线空间和第二走线空间，如此的走线方式有效避免线路配置过于杂乱，并能配合可旋转的齿轴使用。

Description

用于电动自行车的后轮动力输出机构

技术领域

本实用新型与电动自行车有关，特别是指一种用于电动自行车的后轮动力输出机构。

背景技术

CN 105599857 B所公开的方案将可弯曲的印刷电路板设置在外轴元件和内轴元件之间，CN 202115672 U所公开的方案将电缆线从电动机主轴的轴向孔进入电动机内部与电机绕组连接。然而在前述两个专利文献当中，印刷电路板及电缆线所穿设的轴都是属于固定不能转动的形式，所以前述两个专利文献所公开的走线方式并不适用于轴会旋转的结构设计。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于电动自行车的后轮动力输出机构，其能避免线路配置过于杂乱，并能配合可旋转的轴进行使用。

为了达成上述主要目的，本实用新型的后轮动力输出机构包含有外壳、马达、第一心轴、第二心轴、减速单元、飞轮座，以及感测单元。该马达具有定子与可相对该定子转动的转子；该第一心轴设于该外壳的一端且允许该外壳能相对其转动，该第一心轴的内部具有第一走线空间；该第二心轴设于该外壳的另一端且允许该外壳相对其转动，此外，该第二心轴以其一端固接该马达的定子；该减速单元设于该外壳内且具有齿轴、行星支架、行星齿轮组及环齿轮，该齿轴固设于该马达的转子并以同轴方式设于该第一心轴与该第二心轴之间，且该齿轴的内部具有第二走线空间，该行星支架固设于该马达的定子及该第一心轴之间，该些行星齿轮组枢设于该行星支架且啮接该齿轴，该环齿轮固设于该外壳且啮接该行星齿轮组，使得该减速单元将该马达所产生的电助力加以减速后再传递至该外壳；该飞轮座可转动地套设于该第一心轴，用于供飞轮进行组装，当骑乘者踩踏时即可通过链条带动该飞轮，再由该飞轮带动该飞轮座转动；该感测单元具有电路板、感测器和传输线，该电路板固设于该马达的定子，该感测器设于该第一心轴，该传输线穿设于该第一走线空间和该第二走线空间内且以其两端分别连接该电路板和该感测器，用于将该感测器所发送的一感测讯号传输至该电路板。

由上述可知，本实用新型的后轮动力输出机构提供该第一走线空间和该第二走线空间给该传输线穿设，如此的走线方式可以有效避免线路配置过于杂乱，另外在该齿轴旋转时也可以避免该传输线和该齿轴相互干涉。

优选地，该第一心轴具有一径向连通该第一走线空间的第一线孔，该第一线孔的孔壁具有凸缘，该感测器设于该凸缘且对应该第一线孔，该传输线的一端经由该第一线孔连接该感测器。

优选地，该感测单元还具有磁环，该磁环设于该第一心轴与该飞轮座之间且对应该感测器，使得该感测器通过该磁环跟着该飞轮座转动时所产生的磁场变化来感测该飞轮座的转速。

优选地，该飞轮座的两端分别被第三轴承和第四轴承所支撑，该磁环位于该第三轴承和该第四轴承之间。此外，该感测单元还具有间隔套管，该间隔套管套设于该第一心轴且位于该第三轴承和该第四轴承之间，该间隔套管的外周面并未接触该磁环的内周面，以避免与该磁环相互摩擦。

优选地，该感测单元还具有支撑管，该支撑管设于该第一走线空间内，且该支撑管具有大孔部和连通该大孔部的小孔部，该小孔部的孔径等于该传输线的线径，通过该支撑管对该传输线提供支撑效果。

优选地，该感测单元还具有保护管，该保护管设于该第二走线空间内且被该传输线的一部分所穿设，该保护管的一端插设于该支撑管的大孔部内，该保护管的另一端插设于该第二心轴的一凸环部内。通过该保护管来避免该传输线和该齿轴相互摩擦。

优选地，该第二心轴具有连通该凸环部的第二线孔，该传输线的一端经由该第二线孔穿出该第二心轴外与该电路板连接。

优选地，该第一心轴具有环形嵌槽，该支撑管具有嵌卡部，该支撑管的嵌卡部嵌设于该第一心轴的环形嵌槽内，以完成该支撑管的固定。

有关本实用新型所提供对于用于电动自行车的后轮动力输出机构的详细构造、特点、组装或使用方式，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本实用新型领域中普通技术人员应能了解，该些详细说明以及实施本实用新型所列举的特定实施例，仅是用于说明本实用新型，并非用于限制本实用新型的权利要求。

附图说明

图1为本实用新型的后轮动力输出机构的立体图；

图2为本实用新型的后轮动力输出机构在另一视角的立体图；

图3为本实用新型的后轮动力输出机构的局部立体分解图；

图4为本实用新型的后轮动力输出机构的另一局部立体分解图；

图5为本实用新型的后轮动力输出机构的局部端视图；

图6为本实用新型的后轮动力输出机构的侧视图；

图7为图6沿7-7剖线的剖视图；

图8为本实用新型的后轮动力输出机构的部分立体分解图。

【附图标记说明】

10：后轮动力输出机构

20：外壳

21：壳体

22：端盖

23：容置空间

24：第一轴承

25：第二轴承

26：第三轴承

27：第四轴承

28：密封圈

30：马达

32：定子

34：转子

40：第一心轴

41：第一走线空间

42：环形端部

43：第一线孔

44：环形嵌槽

45：凸缘

46：第二心轴

47：凸环部

48：第二线孔

49：第三线孔

50：减速单元

51：齿轴

52：第二走线空间

53：行星支架

54：环齿轮

55：销件

56：行星齿轮组

57：大行星齿轮

58：小行星齿轮

60：飞轮座

70：感测单元

71：电路板

72：感测器

73：传输线

74：磁环

75：扣环

76：间隔套管

77：支撑管

78：嵌卡部

79：大孔部

80：小孔部

81：保护管

90：马达转速感测单元

91：磁铁

92：马达转速感测器

93：讯号线

具体实施方式

申请人首先在此说明，在整篇说明书中，包括以下介绍的实施例以及权利要求中，有关方向性的名词皆以附图中的方向为基准。其次，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的元件标号，代表相同或近似的元件或其结构特征。

请参阅图1至图4及图7，本实用新型的后轮动力输出机构10包含有外壳20、马达30、第一心轴40、第二心轴46、减速单元50、飞轮座60，以及感测单元70。

外壳20包含有壳体21与端盖22，端盖22设于壳体21的右端开口且与壳体21之间形成用来容纳前述大部分元件的容置空间23。

如图4及图7所示，马达30设于外壳20内且具有定子32与可相对定子32转动的转子34。通过供电源(如安装于车架的电池，图中未示)所提供的电力，使转子34转动而输出电助力。

第一心轴40设于外壳20的一端且被第一轴承24所支撑，使外壳20能相对第一心轴36转动。第一心轴40的一端凸出于外壳20，用于跟后叉(图中未示)作组设固定，第一心轴40的另一端位于外壳20内且具有环形端部42。此外，如图3及图7所示，第一心轴40具有第一走线空间41与径向连通第一走线空间41的第一线孔43，其中在第一走线空间41的一端具有环形嵌槽44，另外在第一线孔43的孔壁凸伸出两个相对的凸缘45。

第二心轴46设于外壳20的另一端且被第二轴承25所支撑，使外壳20能相对第二心轴46转动。第二心轴46的一端凸出于外壳20，用于跟后叉(图中未示)作组设固定，第二心轴46的另一端连接马达30的定子32且朝马达30的方向凸伸出凸环部47。此外，如图7所示，第二心轴46具有连通凸环部47的第二线孔48和邻设于第二线孔48的第三线孔49。

减速单元50用来将转子34所产生的电助力加以减速后再传递出去。如图3及图7所示，减速单元50设于外壳20内且具有齿轴51、行星支架53、环齿轮54，以及行星齿轮组56，其中：

齿轴51以同轴方式设于第一心轴40与第二心轴46之间且固接马达30的转子34，使齿轴51可受转子34的驱动而转动。此外，如图7所示，齿轴51具有贯穿两端的第二走线空间52，第二走线空间52的一端52直接连通第一走线空间41，第二走线空间52的另一端经由第二心轴46的凸环部47连通第二心轴46的第二线孔48。

行星支架53固设于马达30的定子32与第一心轴40的环形端部42之间，使行星支架53保持不动。

环齿轮54利用多根销件55与外壳20的端盖22固定在一起，使两者能同步作动。

行星齿轮组56在本实施例中具有三个大行星齿轮57与三个小行星齿轮58，但不以此为限。如图3及图7所示，该些大行星齿轮57和该些小行星齿轮58以同轴方式枢设于行星支架53，该些大行星齿轮57啮接齿轴51，该些小行星齿轮58啮接环齿轮54。因此，当该些大行星齿轮57受到齿轴51驱动时，该些大行星齿轮57和该些小行星齿轮58会原地自转，并由该些小行星齿轮58推动该环齿轮54，使环齿轮54带动外壳20相对第一心轴40与第二心轴46转动。

飞轮座60套设于第一心轴40且被第三轴承26和第四轴承27所支撑。飞轮座60的一端利用多个棘齿61和多个弹片62的搭配和转接座63形成单向啮接，转接座63固设于外壳20的端盖22，使飞轮座60通过该些棘齿61单向带动转接座63，再由转接座63带动外壳20一起转动。此外，飞轮座60与端盖22之间设置密封环28，通过密封环28阻挡外界异物进入外壳20内。

如图3、图4及图7所示，感测单元70具有电路板71、感测器72(在本实施例中以霍尔感测器为例)、传输线73和磁环74。电路板71以螺丝锁固的方式固定于马达30的定子32；感测器72设于第一心轴40的凸缘45且对应第一线孔43；传输线73穿设于第一走线空间41和第二走线空间52内，传输线73的一端经由第一线孔43连接感测器72，传输线73的另一端经由第二线孔48穿出第二心轴46外与电路板71连接；磁环74套设于第一心轴40且位于第三轴承26与第四轴承27之间，并以两个扣环75固定于飞轮座60且对应感测器72，使磁环74能受飞轮座60的带动相对感测器72旋转。因此，当骑乘者踩动踏板来驱动飞轮座60转动时，磁环74会跟着飞轮座60相对感测器转动，此时的感测器72即可通过磁环74跟着飞轮座60转动时所产生的磁场变化来感测飞轮座60的转速，进而取得一转速感测讯号，并将前述转速感测讯号经由传输线73传输至电路板71。

在此需要补充说明的是，前述感测器72不限于霍尔感测器，也可为扭力感测器(例如应变片)来感测第一心轴40的扭力，此时即可省略磁环74的设置。

此外，如图3、图7及图8所示，感测单元70还具有间隔套管76、支撑管77和保护管81。间隔套管76设于第一心轴40且位于第三轴承26和第四轴承27之间，间隔套管76的外周面并未接触磁环74的内周面，以避免与磁环74相互摩擦；支撑管77自第一心轴40的一端插入第一走线空间41内，支撑管77的外周面具有多个嵌卡部78，支撑管77以该些嵌卡部78嵌设于第一心轴40的环形嵌槽44内以完成固定，此外，支撑管77被传输线73所穿过，且支撑管77具有大孔部79和连通大孔部79的小孔部80，其中的小孔部80在孔径方面等于传输线73的线径，如此即可对传输线73提供支撑效果；保护管81设于第二走线空间52内且被传输线73的一部分所穿设，保护管81的一端插设于支撑管77的大孔部79内，保护管81的另一端插设于第二心轴46的凸环部47内，通过保护管81来避免传输线73和高速旋转中的齿轴51相互摩擦而损坏。

另一方面，本实用新型还提供马达转速感测单元90，如图4及图5所示，马达转速感测单元90具有两个磁铁91(实际上只要至少一个即可)和三马达转速感测器92(在此以霍尔感测器为例，在数量方面只要和磁铁91相互对应即可)。该些磁铁91彼此相对地固设于壳体21的内端面，使得该些磁铁91能跟着外壳20一起转动，该些马达转速感测器92以等间隔排列的方式设于马达30的定子32且连接电路板71，并位于能和该些磁铁91相互对应的位置。因此，该些马达转速感测器92可以通过该些磁铁91跟着外壳20转动时所产生的磁场变化来感测马达30的转速，进而取得马达转速感测讯号，并将前述马达转速感测讯号传输至电路板71，如图7所示，电路板71以讯号线93将前述转速感测讯号及前述马达转速感测讯号传输至控制器(图中未示)，通过控制器对各项感测结果进行即时监控，前述讯号线93经由第三线孔49穿出第二心轴46外与控制器连接。

由上述可知，本实用新型在运作时利用感测器72感测飞轮座60的转速，再利用从齿轴51内部走线的方式将前述转速感测讯号传输至电路板71，如此可以避免线路配置过于杂乱，而且不论齿轴51是固定不动或是可动的结构设计都可以适用。

Claims (8)

1.一种用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，包含有：

外壳；

马达，设于该外壳内且具有定子与可相对该定子转动的转子；

第一心轴，设于该外壳的一端且允许该外壳能相对其转动，该第一心轴的内部具有第一走线空间；

第二心轴，设于该外壳的另一端且允许该外壳相对其转动，该第二心轴以其一端固接该马达的定子；

减速单元，设于该外壳内且具有齿轴、行星支架、行星齿轮组及环齿轮，该齿轴固设于该马达的转子且以同轴方式设于该第一心轴与该第二心轴之间，该行星支架固设于该马达的定子及该第一心轴之间，该些行星齿轮组枢设于该行星支架且啮接该齿轴，该环齿轮固设于该外壳且啮接该些行星齿轮组，其中，该齿轴的内部具有连通该第一走线空间的第二走线空间；

飞轮座，可转动地套设于该第一心轴；以及

感测单元，具有电路板、感测器和传输线，该电路板固设于该马达的定子，该感测器设于该第一心轴，该传输线穿设于该第一走线空间和该第二走线空间内且以其两端分别连接该电路板和该感测器。

2.根据权利要求1所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该第一心轴具有径向连通该第一走线空间的第一线孔，该第一线孔的孔壁具有凸缘，该感测器设于该凸缘且对应该第一线孔，该传输线的一端经由该第一线孔连接该感测器。

3.根据权利要求2所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该感测单元还具有磁环，该磁环设于该第一心轴与该飞轮座之间且对应该感测器。

4.根据权利要求3所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该飞轮座的两端分别被第三轴承和第四轴承所支撑，该磁环位于该第三轴承和该第四轴承之间；该感测单元还具有间隔套管，该间隔套管设于该第一心轴且位于该第三轴承和该第四轴承之间，该间隔套管的外周面未接触该磁环的内周面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该感测单元还具有支撑管，该支撑管设于该第一走线空间内，且该支撑管具有大孔部和连通该大孔部的小孔部，该小孔部的孔径等于该传输线的线径。

6.根据权利要求5所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该第二心轴的一端具有凸环部，该感测单元还具有保护管，该保护管设于该第二走线空间内且被该传输线的一部分所穿设，该保护管的一端插设于该支撑管的大孔部内，该保护管的另一端插设于该第二心轴的凸环部内。

7.根据权利要求6所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该第二心轴具有连通该凸环部的第二线孔，该传输线的一端经由该第二线孔穿出该第二心轴外与该电路板连接。

8.根据权利要求5所述的用于电动自行车的后轮动力输出机构，其特征在于，该第一心轴具有环形嵌槽，该支撑管具有嵌卡部，该支撑管的嵌卡部设于该第一心轴的环形嵌槽。

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