CN2339492Y - 电力自行车传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力自行车传动机构,主要是在一心轴的罩壳内,设有人力传动及电动力传动装置,使踩踏心轴的作用力可经由一行星轮托架、数行星轮、一齿环、一太阳齿轮及齿轮套筒传导至心轴端侧的前齿盘,或使马达的输出功率经由一皮带轮、一主动齿轮、一中间齿轮、一传动齿轮及齿轮传导至心轴端侧的前齿盘,使心轴旋转一周,带动前齿盘旋转数圈。具有结构简单,使用省力和输出功率大的优点。

Description

电力自行车传动机构

本实用新型涉及一种电力自行车的传动机构。

随着社会的进步，人们对于“食”、“衣”、“住”、“行”基本生活的品质需求，也越来越高，以“行”来说，除了搭乘公共汽车、或其他运输工具外，每一家庭中，基本都备有自行车作为交通工具；自行车是目前最轻便、低消费、又符合环保要求的交通工具，因此，以自行车代步，甚至用以休闲、健身，已广被人们接受，蔚为风尚。而消费者在使用的要求上，除了希望加强车身的结构安全外，对于骑乘时的舒适性也越来越重视。

中国台湾专利公报第二○二○○三号公开的新型专利“可拆卸之电单车马达与车身结构”，主要是在五通管的下方设有一壳体，该壳体内设有一蜗轮减速机，壳体上方设有一马达，马达传输动力经过蜗轮减速机减速后，转动壳体一侧的前齿盘，再以此前齿盘带动链条，驱动后齿盘使自行车前进，骑乘者能减少耗用的体力，并且提高舒适性。采用这种构造驱动自行车，虽然有相当好的辅助带动前进的效果，但是，上述构造仍有欠缺，亟待改进：

一、上述构造在马达的心轴转动时，必需经过减速机减速以增加旋转扭力，以利带动自行车前进，但是，马达心轴的方向恰与曲柄心轴呈垂直，即，马达心轴传动的角度是经过90度旋转减速后带动曲柄心轴转动，故传动的效率在转折90度传动时就有较大动力的损失，故以此种马达带动自行车前进的效果不良。

二、再者，设计自行车应以轻量化为重点，上述机构的独立机件过多，马达与减速机构皆为独立的个体。构件多而复杂且极占空间，对骑乘者而言反而形成一种负担。

三、一般市面上的各式自行车，其前齿盘通常具有一相当的径宽，主要是使前齿盘转动一圈，即能带动后齿盘具有一圈以上的转速比，若后齿盘小于前齿盘，则虽能使自行车车速较快，但欲使前齿盘带动后齿盘时，必须施予一极大的作用力，使骑乘者在踩踏时相当费力；反之，若后齿盘略小于前齿盘，则虽能使骑乘者以较省力的方式踩踏自行车，如欲使自行车的车速较前者慢，则自行车的传动效益无法获得有效的利用。

本实用新型的目的是为了克服上述自行车传动机构的不足而提供的一种无须配备太大的前齿盘，即能提供消费者以最省力、简便的方式，获得较大输出功率，提高使用效益的电力自行车传动机构。

本实用新型的目的是这样实现的：一种电力自行车传动机构，安装在自行车五通管处，包括一心轴、一齿盘套筒、一人力传动装置、一电动力传动装置、一罩壳及一马达，其输出功率传导至自行车的前齿盘，通过链条带动后齿盘，使自行车前进；其特征在于：所述的心轴，在近中段处成形有一环齿；所述的齿盘套筒，穿枢在心轴近端侧处，供前齿盘套固于前段，其末段外周成形有一大齿轮，内壁成形有一内环齿；所述的人力传动装置，包含有一行星轮托架、数行星轮、一齿环及一太阳齿轮，其中，行星轮托架是环置在心轴近中段处，其中央设有一齿孔，供心轴的环齿啮合；其环周设有数插孔，供行星轮枢置；而齿环是环置在行星轮周侧，其内周成形有一环齿，供行星轮啮合；太阳齿轮穿枢在心轴近前段处，其顶段外周设有仅能单向传动的棘齿，供齿盘套筒的内环齿啮合，其末段外周成形有一环齿，容置在行星轮间，并与行星轮啮合；所述的电动力传动装置，包含有一主动齿轮、一皮带轮、一中间齿轮及一传动齿轮；其中，主动齿轮是穿枢在心轴另端侧，其前、末段分别成形有一齿轮及一凹齿；皮带轮的中央对应成形有一齿孔，供主动齿轮末段的凹齿啮合，外周与一皮带套联，与马达形成连动；中间齿轮在其近前段处成形有一齿轮，近末段处亦成形有一齿轮，供主动齿轮前段的齿轮啮合；传动齿轮环置在齿盘套筒末段，其内、外分别成形有一齿轮，分别与中间齿轮前段的齿轮及齿盘套筒的大齿轮啮合；所述的罩壳，环罩在心轴、齿盘套筒、人力传动装置和电动力传动装置的外周，借以定位上述构件，仅使心轴两端侧、皮带轮、前齿盘及相关构件外露于两侧。

由于本实用新型采用了以上的结构，使制成的电力自行车传动机构简便、省力，无须配备太大的前齿盘，即能获得较大的输出功率，提高效率。

为使对本创作的构造、特征及功效获得更进一步的了解，现结合一较佳实施例并配合附图详细说明于后。

附图1为本实用新型一较佳实施例装置于自行车的侧视示意图；

附图2为本实用新型上述较佳实施例的立体剖视图；

附图3为本实用新型上述较佳实施例中的部分立体分解图；

附图4为本实用新型上述较佳实施例的剖视示意图。

各图中的参照号数：

10  自行车

11  五通管         12  踏板

13  链条           14  后齿盘

15  马达           151 皮带

20  心轴

21  环齿

30  齿盘套筒

31  凹齿           32  前齿盘

321 凹齿           33  大齿轮

34  内环齿

40  人力传动装置

41  行星轮托架     411 齿孔

412 插孔           42  行星轮

43  齿环           431 环齿

432 齿环延伸杆     44  太阳齿轮

441 棘轮           442 环齿

50  电动力传动装置

51  主动齿轮       511 齿轮

512 凹齿           52  皮带轮

521 齿孔           53  中间齿轮

531 齿轮           532 齿轮

54  传动齿轮       541 大齿轮

542 内环齿

60  罩壳

61  左壳           62  右壳

70  培林

首先，请参阅图一、图二，本实用新型安装于自行车10的五通管11处，包含有一心轴20、一齿盘套筒30、一人力传动装置40、一电动力传动装置50、一罩壳60及一马达15；其中：心轴20在其近中段处成形有一环齿21，请配合第三、四图所示。

所述齿盘套筒30，穿枢在心轴20近端侧处，其前端处成形有数凹齿31，供一前齿盘32内周的凹齿321咬合、套固，末段外周成形有一大齿轮33，内壁成形有一内环齿34。

所述人力传动装置40，包含有一行星轮托架41、四行星轮42、一齿环43及一太阳齿轮44，其中，行星轮托架41环置在心轴20近中段处，中央设有一齿孔411，供心轴20的环齿21啮合，环周设有四插孔412，供该行星轮42枢置；齿环43环置在行星轮42周侧，其内周成形有一环齿431，供行星轮42啮合，其外周还延设有一齿环延伸杆432；太阳齿轮44是穿枢在心轴20近前段处，其顶段外周设有仅能单向传动的棘齿441，供齿盘套筒30的内环齿34啮合，末段外周成形有一环齿442，容置在四行星轮42间，并与行星轮42啮合。

所述电动力传动装置50，请配合第四图所示，包含有一主动齿轮51、一皮带轮52、一中间齿轮53及一传动齿轮54，其中：主动齿轮51穿枢在心轴20另端侧，其前、末端分别成形有一齿轮511及一凹齿512；皮带轮52则于中央对应成形有一齿孔521，供主动齿轮51末端的齿轮511啮合；中间齿轮53的前段处成形有一环齿531，末端处也成形有一齿轮532，供与主动齿轮51前端的齿轮511啮合；传动齿轮54环置在齿盘套筒30末端，其内、外周分别成形有一大齿轮541、一内环齿542，分别与中间齿轮53前段的齿轮531及齿盘套筒30的大齿轮33啮合。

所述罩壳60，环罩在上述构件外周，为一左壳61与一右壳62对合而成，供中间齿轮53的两端轴枢于左、右壳61、62一侧，并仅使心轴20两端侧、皮带轮52、前齿盘32及相关构件外露于两侧，借以定位上述构件。

以上是本实用新型的构造及特征的说明，其动作情形，可分为人力驱动、电力驱动及人力、电力共同驱动等三部分，请再参阅图2并配合图4所示，其中，人力驱动的部分只须由骑乘者踩踏踏板12一圈，即能由环齿21与齿孔411的啮合关系，驱使心轴20逆时针转动，并带动行星轮托架41随之逆时针转动，使行星轮42顺沿齿环43的环齿431逆时针旋动的同时，利用与环齿442的啮合关系，驱使太阳齿轮44顺时针旋动，此时，仅能单向传动的棘齿441会与齿盘套筒30的内环齿34咬合，使齿盘套筒30及前齿盘32被逆时针驱转2.8圈，并通过链条13带动后齿盘14，使自行车10前进。

再者，当骑乘者需要辅助动力时，只须接通电动力传动装置的电源，借由马达15及其皮带151(如图一所示)顺时针驱动皮带轮52，即能利用凹齿512与齿孔521的啮合关系，使主动齿轮51随之顺时针旋动，并借齿轮511与齿轮532的啮合关系，驱使中间齿轮53逆时针转动的同时，利用齿轮531与大齿轮541的啮合关系，带动传动齿轮54转动，并利用环齿542与齿盘套筒30的啮合关系，使齿盘套筒30及前齿盘32被逆时针驱转，此时，由于太阳齿轮44的棘齿441对齿盘套筒30的内环齿34无卡抵而呈空转的状态，所以机壳60内部的人力传动装置皆不为其所带动，而不会增加骑乘者的负担，使自行车10能顺畅的行进。

在人力传动装置40与电动力传动装置50不相互干扰的情形下，骑乘者亦能以人力及电力同时驱动前齿盘32带动自行车10前进，此时，由于大部分的路阻皆由电动力传动装置在驱动前齿盘32时所克服，换句话说，骑乘者在行驶相同路面的情况下，可以较小的作用力即能使自行车10前进，从而达到辅助驱动的目的。

另外，上述相关枢动构件间，设有数个培林70，以增加上述构件枢转时的顺畅度。

本实用新型的上述构造，具有如下优点及功效：

一、本实用新型直接利用马达15的皮带151驱动电动力传动装置50的皮带轮52，而没有其它间接传动装置(如伞形齿轮)，不用经过90度转向传动或另外的心轴传达马达15动力，故在整个系统传动的效率上比同类产品更能减少马达转矩输出的损失。

二、再者，本实用新型收容在一机壳内，使整个传动系统紧密结合在一起，整体的体积大幅缩小，构件简单而不占空间，具有轻量化的优点及隐藏性的特性。

三、同时，本实用新型除了能采用电动力传动装置50驱使自行车10前进外，更重要的是，骑乘者只须踩踏心轴20一圈，即能使前齿盘32旋转2.8圈，所以，即使前齿盘32以径宽远小于一般的尺寸，也同样能带后齿盘14具有一圈以上的转速比，在这样的情形下，本实用新型能以较为接近的前、后齿盘32、14，驱使自行车10前进，使骑乘者能以最省力、简便的方式，获得较大的输出功率，并节省马达15的动力负荷，使效益提高。

上述仅为本实用新型一较佳可行的实施例，凡熟悉此项技术的人士，依本实用新型精神范畴所做的修改或变更，均应包含在本案申请专利的范围内。

Claims (3)

1.一种电力自行车传动机构，安装在自行车五通管处，包括一心轴、一齿盘套筒、一人力传动装置、一电动力传动装置、一罩壳及一马达，其输出功率传导至自行车的前齿盘，通过链条带动后齿，使自行车前进；

其特征在于：

所述的心轴，在近中段处成形有一环齿；

所述的齿盘套筒，穿枢在心轴近端侧处，供前齿盘套固于前段，其末段外周成形有一大齿轮，内壁成形有一内环齿；

所述的人力传动装置，包含有一行星轮托架、数行星轮、一齿环及一太阳齿轮，其中，行星轮托架是环置在心轴近中段处，其中央设有一齿孔，供心轴的环齿啮合；其环周设有数插孔，供行星轮枢置；而齿环是环置在行星轮周侧，其内周成形有一环齿，供行星轮啮合；太阳齿轮穿枢在心轴近前段处，其顶段外周设有仅能单向传动的棘齿，供齿盘套筒的内环齿啮合，其末段外周成形有一环齿，容置在行星轮间，并与行星轮啮合；

所述的电动力传动装置，包含有一主动齿轮、一皮带轮、一中间齿轮及一传动齿轮；其中，主动齿轮是穿枢在心轴另端侧，其前、末段分别成形有一齿轮及一凹齿；皮带轮的中央对应成形有一齿孔，供主动齿轮末段的凹齿啮合，外周与一皮带套联，与马达形成连动；中间齿轮在其近前段处成形有一齿轮，近末段处亦成形有一齿轮，供主动齿轮前段的齿轮啮合；传动齿轮环置在齿盘套筒末段，其内、外分别成形有一齿轮，分别与中间齿轮前段的齿轮及齿盘套筒的大齿轮啮合；

所述的罩壳，环罩在心轴、齿盘套筒、人力传动装置和电动力传动装置的外周，借以定位上述构件，仅使心轴两端侧、皮带轮、前齿盘及相关构件外露于两侧。

2.根据权利要求1所述的电力自行车传动机构，其特征在于：在上述相关枢转构件间，均设有数培林，以增加上述构件枢转时的顺畅度。

3.根据权利要求1所述的电力自行车传动机构，其特征在于：所述人力传动装置的齿环外周延设有一齿环延伸杆，供中间齿轮穿经。

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