CN2452803Y - 电动脚踏车的传动装置 - Google Patents

Abstract

一种电动脚踏车的传动装置,包括输出动力传动机构、马达动力传动机构、踩踏动力传动机构,输出动力传动机构包括天心轴、传动轴套、大、小齿盘；马达动力传动机构包括马达、大、小伞形齿轮,大伞形齿轮借一单向器设置于传动轴套上；踩踏动力传动机构包括环齿轮、行星臂、行星齿轮、太阳齿轮、连动轴套、单向器及驱动环,连动轴套套设于天心轴上,太阳齿轮套设于连动轴套上与其连动。其具有简化构件并能维持双动力输出平衡及顺畅的功效。

Description

电动脚踏车的传动装置

本实用新型涉及一种车辆传动装置，尤其涉及一种具有简化构件并能维持双动力输出平衡及顺畅的电动脚踏车的传动装置。

电动自行车的研究发展，近几年来已渐渐有所突破，由于电瓶技术的创新，可提供更耐久的电力，使电动自行车未来的地位，越来越重要。

因电动自行车具有脚踏车的运动、休闲等功能，又可在必要时取代摩托车成为便捷的交通工具，且不存在摩托车产生废气及噪音污染等问题，所以，电动自行车是值得人们开发与研究的。

虽然，目前已有多种电动自行车问市，但是其所采用的传动方式，仍脱离不了摩托车或是习用的传动模式，因此，其仍存在体积庞大、传动复杂、磨擦增加，故障率高，维修不易等缺点。

例如，一般脚踏车都是以大齿盘带动小齿盘为动力输出方式，因为这样的设计可使踩踏顺畅，符合骑乘者的习惯(反之则有空踩的感觉)。如图1所示，习用的电动脚踏车为了保持踩踏的顺畅性，皆沿袭大齿盘(11)带动小齿盘(12)的传动设计方式，但由于马达(13)本身的转子转速极快，必须经由减速机构减速才能将动力传至动力输出机构，不过因习用的电动脚踏车皆以大齿盘(11)带动小齿盘(12)作为动力输出机构，而其具有增速的功效及特性，因此，习用的电动脚踏车为了保持踩踏的顺畅性，必须经由多重的减速机构减速(部分的减速机构用以抵消大齿盘带动小齿盘的增速效果)，才能使马达输出合适的动力及转速，这样，势必使其构件相当复杂。如此一来，不仅使制造组装增加困难，且维修亦存在问题。当然，其整体的成本亦相对提高，使其价格直逼摩托车或电动摩托车，重量比脚踏车重，且不如脚踏车灵活与轻便，这就是电动自行车目前一直无法普遍推行的原因之

本实用新型的主要目的在于，提供一种电动脚踏车的传动装置，以小齿盘带动大齿盘做为脚踏车的动力输出机构，使马达的动力只需要简单的减速机构即可具有高倍的减速效果，而踩踏动力则借一行星齿轮机构予以加速，以保持人力踩踏的顺畅性，借此，具有简化构件并能保持人力踩踏/电动双动力输出平衡及顺畅的功效。

本实用新型的次要目的在于，提供一种电动脚踏车的传动装置，其以踩踏动力所形成的扭力，作为控制马达动作的讯号源，达到以马达动力作为辅助动力的功效。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

一种电动脚踏车的传动装置，其特征在于，其是设置在车架体供天心轴(2)穿伸定位的本体上，包括输出动力传动机构、马达动力传动机构、踩踏动力传动机构，所述输出动力传动机构包括天心轴(2)、传动轴套(31)、大齿盘(32)、小齿盘(33)，其中传动轴套(31)套设于天心轴(2)上，并于该传动轴套(31)上设置一驱动后轮大齿盘(32)的小齿盘(33)；所述马达动力传动机构中的马达(41)动力输出轴与小伞形齿轮(42)传动连接，而小伞形齿轮(42)又与大伞形齿轮(43)传动连接，该大伞形齿轮(43)借由一单向器设置于所述传动轴套(31)上；所述踩踏动力传动机构包括环齿轮(51)、行星齿轮系的行星臂(52)、行星齿轮(53)、太阳齿轮(54)、连动轴套(55)、单向器(56)及驱动环(57)，该连动轴套(55)套设于所述天心轴(2)上，太阳齿轮(54)套设于连动轴套(55)上与其连动，而行星齿轮(53)与太阳齿轮(54)传动连接，而行星齿轮(53)又与环齿轮(51)的内环齿啮合传动连接，连动轴套(55)另端外缘借助一单向器(56)设置一驱动环(57)，驱动环(57)与所述传动轴套(31)为连动关系。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的电动脚踏车的传动装置，其中该驱动环(57)设置数个轴向贯穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)内设置定位于传动轴套(31)的驱动件以及顶推弹簧(573)，所述驱动环(57)与传动轴套(31)凸缘部(311)的外缘，皆设有凹凸相间的感应凸体(574)、(312)，并相应设有感应器(575)、(313)。

前述的电动脚踏车的传动装置，其中该马达(41)设于本体(20)上方。

本实用新型具有简化构件并能保持人力踩踏/电动双动力输出平衡及顺畅的优点，而且其以踩踏动力所形成的扭力，作为控制马达动作的讯号源，达到以马达动力作为辅助动力的功效。

为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施例，并配合附图详细说明如下：

图1是习用电动脚踏车的传动状态示意图。

图2是本实用新型实施例的传动状态示意图。

图3是图2所示A-A的断面剖视图。

图4是图3所示I-I的断面剖视图。

图5是本实用新型实施例的马达动力传递状态示意图。

图6是本实用新型实施例的踩踏动力传递状态示意图。

图7是本实用新型实施例的扭力差感应装置的外观示意图。

图8A、图8B均是图7所示II-II的断面剖视图，其中图8(A)为常态下的示意图，图8(B)为产生相位差的示意图。

图9为图3所示B部分的放大示意图。

首先，请参阅图2-4所示，本实用新型是在车架体(1)供天心轴(2)穿伸定位的本体(20)上配设有：

输出动力传动机构(3)，将一传动轴套(31)套设于天心轴(2)上，并于传动轴套(31)上设置一驱动后轮大齿盘(32)的小齿盘(33)。

马达动力传动机构(4)，将马达(41)的动力经一小伞形齿轮(42)传递至一大伞形齿轮(43)，而该大伞形齿轮(43)是借一单向器(44)设置于该传动轴套(31)上。该单向器(44)为市售产品

踩踏动力传动机构(5)，使天心轴(2)转动的踩踏力，经一环齿轮(51)固定的行星齿轮系的行星臂(52)、行星齿轮(53)以及太阳齿轮(54)，传递至与太阳齿轮(54)连动而套设于天心轴(2)的连动轴套(55)，而连动轴套(55)另端外缘借一单向器(56)设置一驱动环(57)，且令驱动环(57)与该传动轴套(31)具有连动关系。

又，前述的本体(20)其供天心轴(2)定位的侧壁上设有轴承(201)。

再者，传动套(31)前后端与天心轴(2)间设有滚针轴承(202)，而传动套(31)与本体(20)及大伞形齿轮(43)间，分别设有轴承(34)、(35)。

基于上述结构，马达动力的传递路径是如图5所示，将马达(41)的动力如箭头所示经小伞形齿轮(42)→大伞形齿轮(4 3)→单向器(44)→传动轴套(31)→小齿盘(33)，最后驱动设于后轮的大齿盘(32)(如图2所示)进行传递，其间经由小、大伞形齿轮(42)、(43)与小、大齿盘(33)、(32)的两次减速，达到高倍的减速效果，且因单向器(44)的设置，使大伞形齿轮(43)才能驱动传动轴套(31)，避免马达(41)被反向驱动。但习用的传动设计却因天心轴上的大齿盘带动后轮的小齿盘抵消部分的减速效果，而必须经由多重减速机构减速加以弥补，才能达到相同的减速效果，使得习用传动结构相当复杂。

再者，人力踩踏动力的传递路径如图6箭头所示，使天心轴(2)转动的踩踏动力，由驱柄(21)踩动后经行星臂(52)→行星齿轮(53)→太阳齿轮(54)→连动轴套(55)→单向器(56)→驱动环(57)→传动轴套(31)→小齿盘(33)，进而带动设于后轮的大齿盘(32)进行传递，其间经由整个行星齿轮系的增速效果，以弥补小、大齿盘(33)、(32)的减速效果，使得人力踩踏仍能维持顺畅的感觉，且该单向器(56)可避免天心轴(2)被反向驱动。所以，本实用新型的马达(41)动作时，不会使天心轴(2)驱动；而人力踩踏驱柄(21)使天心轴(2)运转时，亦不会使马达(41)反向驱动。

由上所述，本实用新型的设计可减少减速机构的设置数量，且马达动力与人力踩踏动力是分别借由其传动机构传递至传动轴套(31)，而再由小齿盘(33)→大齿轮(32)的以小传大方式输出动力。借此，具有简化构件并能维持电动/人力踩踏双动力输出平衡及顺畅的功效。

又，为了符合部分国家马达动力仅能作为辅助动力的规定，如图7及图8(A)、8(B)所示，本实用新型可将该驱动环(57)与传动轴套(31)的连动关系，借助驱动环(57)设置数个轴向贯穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)内设置定位于传动轴套(31)的驱动件(572)以及顶推弹簧(573)，且令驱动环(57)与传动轴套(31)凸缘部(311)的外缘，皆设有凹凸相间的感应凸体(574)、(312)，并相应设有感应器(575)、(313)。

而前述的驱动件(572)可为一埋头内六角螺栓，如图9所示，其底端(572a)锁定在传动套(31)的凸缘部(311)，但其上段部(572b)是位于弧形槽(571)内，并有多余空隙(S)，使得驱动环(57)与驱动件(572)呈现非锁死状态，而便于感应器(573)、(313)侦测其与传动套(31)间的相位差(θ°)。

当人力踩踏将动力传至该驱动环(57)之际，扭力会使驱动环(57)与传动轴套(31)产生相位差(θ°)后，再驱动传动轴套(31)转动，而此时两感应器(575)、(313)所感应出的相位差讯号，就可用以控制马达(41)的动作而作为辅助动力。若无踩踏动力时，则不会感应出相位差讯号，马达(41)亦不会动作。所以，本实用新型的传动结构设计，可以单独作为电动驱动或人力踩踏驱动来使用，并可借助增加感应器(575)、(313)的设置，将马达动力定位为辅助动力，以符合相关的法规。至于，该感应器(575)、(313)本身的电路结构，为习用技术，是一般所属领域的技术人员皆可方便的实施，故在此不再赘述。本实施例中感应器(575)、(313)采用市售的金属接近开关。

请再回到图2所示，本实用新型的马达动力传动机构(4)，是将马达(41)配设在本体(20)的正上方，而位于坐垫支撑管(10)的下方，此一设计与图1所示的传动马达(13)是设于大齿盘(11)前方的位置不同，本实用新型的配设方式占用空间小，且马达(41)较不易碰撞地面。当然，其整体上亦较为轻巧灵活，并保留有脚踏车的轻便特性。

综上所述，本实用新型所揭示的构造，为昔所无，且确能达到预期的功效，并具有可供产业利用性，完全符合新型专利要件，故依法提出申请。

Claims (3)

1.一种电动脚踏车的传动装置，其特征在于，其是设置在车架体供天心轴(2)穿伸定位的本体上，包括输出动力传动机构、马达动力传动机构、踩踏动力传动机构，所述输出动力传动机构包括天心轴(2)、传动轴套(31)、大齿盘(32)、小齿盘(33)，其中传动轴套(31)套设于天心轴(2)上，并于该传动轴套(31)上设置一驱动后轮大齿盘(32)的小齿盘(33)；所述马达动力传动机构中的马达(41)动力输出轴与小伞形齿轮(42)传动连接，而小伞形齿轮(42)又与大伞形齿轮(43)传动连接，该大伞形齿轮(43)借由一单向器设置于所述传动轴套(31)上；所述踩踏动力传动机构包括环齿轮(51)、行星齿轮系的行星臂(52)、行星齿轮(53)、太阳齿轮(54)、连动轴套(55)、单向器(56)及驱动环(57)，该连动轴套(55)套设于所述天心轴(2)上，太阳齿轮(54)套设于连动轴套(55)上与其连动，而行星齿轮(53)与太阳齿轮(54)传动连接，而行星齿轮(53)又与环齿轮(51)的内环齿啮合传动连接，连动轴套(55)另端外缘借助一单向器(56)设置一驱动环(57)，驱动环(57)与所述传动轴套(31)为连动关系。

2.根据权利要求1所述的电动脚踏车的传动装置，其特征在于，所述驱动环(57)设置数个轴向贯穿的弧形槽(571)，并于弧形槽(571)内设置定位于传动轴套(31)的驱动件以及顶推弹簧(573)，所述驱动环(57)与传动轴套(31)凸缘部(311)的外缘，皆设有凹凸相间的感应凸体(574)、(312)，并相应设有感应器(575)、(313)。

3.根据权利要求1所述的电动脚踏车的传动装置，其特征在于，所述马达(41)设于本体(20)上方。

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