TW201420426A - 自行車電動裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係一種用於電動自行車或電動輔助自行車的電動裝置，其包含有一殼體、一踏板軸、一馬達轉子組件、一馬達定子組件及一控制單元等元件；藉由使控制單元的電路板的法線與馬達軸平行，因此該電路板可軸向鄰接於馬達轉子組件的一側面，進而達到感應馬達轉子組件之功效，因此本創作之單一電路板便可整合及取代現有技術之主電路板及轉子位置感應電路板，進而無需設置使現有技術之兩電路板相連接的排線，而藉由省下該排線，便可減縮殼體的體積，進而避免整體體積向後延伸而影響到後輪的裝設。

Description

自行車電動裝置

本創作係涉及一種用於電動自行車或電動輔助自行車的電動推進裝置及其他附屬裝置。

自行車係現今社會中相當常見的一種交通工具，其僅採用人力作為動力來源，而為了降低騎乘者的負擔，便有業者將電動推進裝置裝設於自行車上來推動自行車前進，也就是所謂的電動自行車或電動輔助自行車。

而現有技術的推進裝置包含有一馬達、一感測器及一控制單元；馬達設於自行車的踏板軸處，且包含有一殼體、一馬達轉子組件及一馬達定子組件；踏板軸的兩端穿出殼體；馬達轉子組件套設固定於踏板軸上；馬達定子組件裝設固定於殼體內；當馬達定子組件通電時，會產生一磁場並使馬達轉子組件連帶踏板軸轉動，而踏板軸則連帶自行車的齒盤及後輪轉動以帶動自行車前進；感測器用以感測踏板軸的轉速及扭力；控制單元裝設於殼體內，且包含有一主電路板及一轉子位置感應電路板，主電路板電連接感測器及馬達定子裝置；轉子位置感應電路板亦與主電路板成電連接，轉子位置感應電路板的法線與馬達轉子組件的軸向平行，且轉子位置感應電路板鄰接馬達轉子組件，馬達轉子組件軸向上設有一磁環，該磁環上充磁有 複數S極磁極及複數N極磁極，S極磁極及N極磁極環繞交錯設置，且該等磁極的磁場方向為軸向延伸，而轉子位置感應電路板即用以感應現在係對應到S極磁極或N極磁極以確認馬達轉子組件的轉動角度，並藉以改變馬達定子組件的磁場，以使馬達轉子組件帶動踏板軸轉動。

當騎乘者踩動踏板而轉動踏板軸時，感測器會測量出踏板軸的轉速及扭力，並傳遞至控制單元的主電路板，而主電路板藉由該等資訊而使馬達轉子組件的轉速與踏板軸的轉速相配合，進而讓馬達的力量與騎乘者的力量進行耦合，以降低騎乘者抵抗自行車阻力的負擔。

然而，現有技術的電動推進裝置具有以下缺點：

其一，控制單元的主電路板及轉子位置感應電路板分別位於不同位置而需以排線相連接，而為容納該等排線便導致馬達的殼體體積龐大；而一旦電動推進裝置的體積龐大，便會影響到與自行車車架的安裝；甚至若電動推進裝置向後延伸的長度過長，更是會與後輪干涉，而導致整體車架需要加長，或是需要縮小馬達的外徑，但馬達外徑縮小後卻也會降低馬達的輸出功率。

其二，控制單元的主電路板設有複數功率開關元件，而該等功率開關元件係垂直設於主電路板上，而為容納該等立起的功率開關元件，便同樣導致馬達的殼體體積龐大，且造成相同的缺點。

其三，主電路板上的功率開關元件需藉由散熱器來散熱，然而現有技術之散熱器主要係裝設於殼體外， 並穿設進殼體地與功率開關元件相接觸，而散熱器由於突出於殼體的外壁面而造成整體體積龐大，並因此具有相同的缺點。

另外，具有電動推進裝置的自行車往往會設有各種周邊裝置，如電源啟動、輔助動力大小調整、煞車斷電、電門轉把等等，並且會另外設有一顯示單元與該等周邊裝置相連接，以顯示該等周邊裝置之資訊或甚至可控制該等周邊裝置。

然而，現有技術之各周邊裝置係以類比控制訊號與顯示單元及電動推進裝置的主電路板傳輸資訊；所以各周邊裝置皆以獨立線路連接至顯示單元後，再連接至主電路板，因此導致線路雜多；例如具有四個周邊裝置時，則各周邊裝置分別以一線路連接至顯示單元，而顯示單元再以五條線路與主電路板相連接，該五條線路中除了周邊裝置的四條線路外，還須包含顯示單元自身與主電路板連接的線路，因此顯示單元便總共連接了九條線路，進而造成線路雜亂而導致不便維護、整理等缺點。

有鑑於前述現有技術之自行車，其電動推進裝置的殼體體積龐大，且顯示單元的線路繁多的缺點及不足，本創作提供一種自行車電動裝置，其可有效解決上述缺點。

為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種自行車電動裝置，其中包含：一殼體，其具有一內部空間； 一踏板軸，其貫穿殼體，且兩端突出於殼體外；一馬達軸，其樞設於殼體的內部空間中；一馬達轉子組件，其與馬達軸相連接，且可帶動馬達軸轉動，馬達轉子組件位於殼體的內部空間中；一馬達定子組件，其裝設固定於殼體的內部空間中，馬達定子組件的位置與馬達轉子組件的位置相對應；一齒輪組，其與馬達軸及踏板軸相連接，且可被馬達軸或踏板軸所帶動，齒輪組位於殼體的內部空間中；一齒盤，其與齒輪組相連接，且可被齒輪組所帶動；一控制單元，其裝設固定於殼體的內部空間中，且包含有一電路板及複數功率開關元件；電路板的法線與馬達軸平行，電路板與馬達定子組件成電連接；電路板設有一轉子位置感應部，轉子位置感應部鄰接且感應馬達轉子組件。

本創作之優點在於，藉由使控制單元的電路板的法線與馬達軸平行，因此該電路板可軸向鄰接於馬達轉子組件的一側面，進而達到感應馬達轉子組件之功效，因此本創作之單一電路板便可整合及取代現有技術之主電路板及轉子位置感應電路板，進而無需設置使現有技術之兩電路板相連接的排線，而藉由省下該排線，便可減縮殼體的體積，進而避免整體體積向後影響到後輪的裝設。

進一步而言，所述之自行車電動裝置，其中控制單元的功率開關元件係以引腳與電路板相連接，該等引腳垂直彎折，並且功率開關元件與電路板平行。藉此可避免功率開關元件直立地突出於電路板上而佔據過多空間， 因而可縮小殼體的體積。

進一步而言，所述之自行車電動裝置，其中控制單元的功率開關元件具有一金屬散熱面，金屬散熱面貼合於殼體的內壁面；殼體的外壁面突出成形有複數散熱鰭片，散熱鰭片位於相對應的功率開關元件的外側。藉由功率開關元件貼合於殼體的內壁面，因此功率開關元件及殼體內壁面間無需留下間隙，而藉由散熱鰭片直接成形於殼體的相對應之處的外壁面，因此可有效縮小散熱鰭片突出於殼體外壁面之距離；藉由上述兩點可有效縮小整體體積。

進一步而言，所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一個顯示單元，顯示單元透過一類比數位轉換器以一數位線路與控制單元的電路板相連接。顯示單元可與各種周邊裝置相連接，以顯示該等周邊裝置之資訊；而顯示單元內的類比數位轉換器可將複數周邊裝置的類比線路整合成一條數位線路，因此顯示單元與控制單元之間僅需以該單一數位線路連接即可，藉此大幅降低線路的總數量，並達到避免線路雜亂及方便整理線路之功效。

進一步而言，所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一受感件及一感測器；受感件裝設固定於踏板軸上，且位於殼體的內部空間中；感測器套設於踏板軸外，且感測器的位置與受感件的位置相對應，感測器與控制單元的電路板成電連接，感測器裝設固定於殼體的內部空間中。藉由本創作包含有受感件及感測器，並且受感件及感測器統一整合於殼體內，以可免於讓控制單元的電路板再以外部接線連接到位於後輪或他處的受感件及感測器。

進一步而言，所述之自行車電動裝置，其中馬達軸套設於踏板軸外。並且，所述之自行車電動裝置，其中馬達轉子組件套設固定於馬達軸外；馬達定子組件套設於馬達轉子組件外。並且，所述之自行車電動裝置，其中感測器套設於受感件外。並且，所述之自行車電動裝置，其中馬達軸套設於感測器外。藉由馬達轉子組件、馬達定子組件、受感件、感測器、馬達軸及踏板軸等核心元件皆共軸並且相互套設，以可有效集中進而縮小整體體積。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧左殼

111‧‧‧散熱鰭片

12‧‧‧中殼

121‧‧‧車架結合部

122‧‧‧線路孔

13‧‧‧右殼

20‧‧‧踏板軸

21‧‧‧軸承

22‧‧‧花鍵

31‧‧‧受感件

32‧‧‧感測器

40‧‧‧馬達軸

41‧‧‧軸承

42‧‧‧軸承

43‧‧‧咬花

44‧‧‧齒輪

51‧‧‧馬達轉子組件

511‧‧‧磁環

52‧‧‧馬達定子組件

521‧‧‧繞線

60‧‧‧齒輪組

61‧‧‧中齒輪

62‧‧‧小齒輪

621‧‧‧桿體

622‧‧‧軸承

623‧‧‧軸承

63‧‧‧馬達單向離合裝置

64‧‧‧大齒輪

641‧‧‧齒槽

642‧‧‧環齒部

643‧‧‧軸承

65‧‧‧踏板單向離合裝置

651‧‧‧本體

6511‧‧‧缺槽

6512‧‧‧環槽

652‧‧‧推抵件

6521‧‧‧溝槽

653‧‧‧彈性環

70‧‧‧齒盤

80‧‧‧控制單元

81‧‧‧電路板

811‧‧‧轉子位置感應部

82‧‧‧電容

83‧‧‧功率開關元件

831‧‧‧引腳

90‧‧‧顯示單元

91‧‧‧數位線路

92‧‧‧線路

100‧‧‧車架

110‧‧‧結合架

120‧‧‧曲柄

130‧‧‧踏板

140‧‧‧龍頭

圖1係本創作之示意圖。

圖2係本創作之推進裝置之立體外觀圖。

圖3係本創作之推進裝置之大部元件分解圖。

圖4係本創作之推進裝置之另一角度之大部元件分解圖。

圖5係本創作之推進裝置之上視剖面圖。

圖6係本創作之推進裝置之部份元件分解圖。

圖7係本創作之推進裝置之另一部份元件分解圖。

圖8係本創作之推進裝置之踏板單向離合裝置之元件分解圖。

圖9係本創作之推進裝置之踏板單向離合裝置之側視剖面圖。

圖10係本創作之顯示單元之立體外觀圖。

以下配合圖示及本創作之較佳實施例，進一步 闡述本創作為達成預定創作目的所採取的技術手段。

請參閱圖1至圖5所示，本創作之自行車電動裝置包含有一殼體10、一踏板軸20、一受感件31、一感測器32、一馬達軸40、一馬達轉子組件51、一馬達定子組件52、一齒輪組60、一齒盤70、一控制單元80及一顯示單元90。

請參閱圖2至圖4及圖6所示，前述之殼體10包含有一左殼11、一中殼12及一右殼13；左殼11及右殼13分別裝設於中殼12的左右兩側；左殼11、中殼12及右殼13共同包覆出一內部空間；左殼11的外壁面突出成形有複數散熱鰭片111，中殼12的外壁面突出設有三個車架結合部121，該等車架結合部121由上到前間隔排列設置(如圖6所示)；左殼11及中殼12的頂面共同貫穿有一線路孔122。

請參閱圖5至圖7所示，前述之踏板軸20貫穿殼體10，且踏板軸20的兩端分別突出於右殼13及左殼11外，踏板軸20與左殼11之間設有一軸承21；踏板軸20的外壁面環繞設有花鍵22。

請參閱圖3、圖5及圖6所示，前述之受感件31位於殼體10的內部空間中，且位於殼體10的中殼12及左殼11之間；受感件31在本實施例中為一套筒，且套設於踏板軸20外，受感件31的內壁面亦設有花鍵，受感件31的花鍵與踏板軸20的花鍵22相嵌合，藉此使踏板軸20可帶動受感件31轉動。

前述之感測器32位於殼體10的內部空間中， 且裝設固定於左殼11上，感測器32套設於受感件31外。

前述之馬達軸40位於殼體10的內部空間中，且位於殼體10的中殼12及左殼11之間；馬達軸40的左端與左殼11之間設有一軸承41，馬達軸40的右端貫穿中殼12，且馬達軸40與中殼12之間亦設有一軸承42；馬達軸40套設於感測器32外；馬達軸40從中間至接近左端的外壁面環繞成形有咬花43，馬達軸40右端的外壁面環繞成形有齒輪44。

前述之馬達轉子組件51位於殼體10的內部空間中，且位於殼體10的中殼12及左殼11之間；馬達轉子組件51套設於馬達軸40外，馬達轉子組件51緊配合於馬達軸40的咬花43，藉此使馬達轉子組件51可帶動馬達軸40轉動；馬達轉子組件51的左端面設有一磁環511，磁環511上充磁有複數S極磁極及複數N極磁極，S極磁極及N極磁極環繞交錯設置，且該等磁極的磁場方向為軸向延伸。

前述之馬達定子組件52裝設固定於殼體10的內部空間中，且裝設固定於中殼12及左殼11之間；馬達定子組件52套設於馬達轉子組件51外；馬達定子組件52上環繞設有複數繞線521。

請參閱圖4、圖5及圖7所示，前述之齒輪組60位於殼體10的內部空間中，且位於中殼12及右殼13之間；齒輪組60與馬達軸40及踏板軸20相連接，且可被馬達軸40或踏板軸20所帶動；齒輪組60包含有一中齒輪61、一小齒輪62、一馬達單向離合裝置63、一大齒輪64及一踏板單向離合裝置65；中齒輪61樞設於中殼12上， 且位於踏板軸20的後方，中齒輪61與馬達軸40的齒輪44相嚙合；小齒輪62的相對兩側面分別突出有一桿體621，左側面的桿體621貫穿中齒輪61的中心，兩桿體621的端部分別設有一軸承622、623，該兩軸承622、623分別穿設於中殼12及右殼13上；馬達單向離合裝置63設於中齒輪61及小齒輪62的桿體621之間，且使中齒輪61可帶動小齒輪62轉動，但小齒輪62無法帶動中齒輪61轉動，在本實施例中，馬達單向離合裝置63為一單向軸承；大齒輪64套設於踏板軸20外，大齒輪64與小齒輪62相嚙合，大齒輪64左側面中央凹設有一齒槽641，大齒輪64右側面中央突出有一環齒部642，大齒輪64與右殼13之間設有一軸承643；踏板單向離合裝置65設於踏板軸20及大齒輪64之間，且穿設於大齒輪64的齒槽641中，踏板單向離合裝置65使踏板軸20可帶動大齒輪64轉動，但大齒輪64無法帶動踏板軸20轉動。

請參閱圖5、圖7至圖9所示，在本實施例中，踏板單向離合裝置65為一棘輪，且包含有一本體651、複數推抵件652及一彈性環653；本體651的左端套設緊迫受感件31的右端，藉此踏板軸20可透過受感件31帶動本體651轉動，本體651外壁面環繞間隔凹設有複數缺槽6511，且本體651外壁面環繞凹設有一環槽6512；各推抵件652位於本體651的相對應的缺槽6511內，各推抵件652的中央凹設成形有一溝槽6521；彈性環653套設於本體651的環槽6512，並抵靠於各推抵件652的溝槽6521的槽底，彈性環653藉此使各推抵件652翹起並卡合於大齒輪64的齒 槽641的相對應的齒面；當推抵件652的齒面抵靠齒槽641的齒面地轉動時，推抵件652會連帶推動齒槽641及整個大齒輪64轉動，然而當推抵件652反向轉動時，則推抵件652便會順著齒槽641的斜面而向內轉動，同時略為撐開彈性環653，藉此推抵件652便不會帶動大齒輪64轉動，踏板單向離合裝置65藉此達到單向帶動之功效。

由於踏板軸20相對為高扭力低轉速，因此使用棘輪來作單向離合較為合適，而中齒輪61相對為低扭力高轉速，因此使用單向軸承來作單向離合較為合適。

此外，由於小齒輪62的齒數小於中齒輪61的齒數，而中齒輪61的齒數小於大齒輪64的齒數，因此可使馬達軸40達到減速及提升扭力之功效。

請參閱圖4、圖5及圖7所示，前述之齒盤70位於右殼13外，且套設於齒輪組60的大齒輪64的環齒部642，齒盤70與環齒部642相嵌合，藉此齒盤70及大齒輪64可互相帶動。

請參閱圖3、圖5及圖6所示，前述之控制單元80位於殼體10的中殼12及左殼11之間；控制單元80包含有一電路板81、一電容82及複數功率開關元件83；電路板81的法線與馬達軸40平行，且電路板81位於踏板軸20的後方，電路板81的左側面鄰接左殼11，且電路板81以螺絲鎖合固定於左殼11上，電路板81電連接馬達定子組件52及感測器32；電路板81的前側設有一轉子位置感應部811，轉子位置感應部811鄰接馬達轉子組件51的磁環511的左側面，藉此轉子位置感應部811可感應磁環 511上的S極磁極或N極磁極的軸向延伸的磁場；電容82及功率開關元件83分別設於電路板81的右側面及左側面，並且電容82位於電路板81及齒輪組60的中齒輪61之間，藉由電路板81、電容82、齒輪組60的中齒輪61及小齒輪62皆位於踏板軸20的同一側邊，以可集中該等元件，並有效利用殼體10的內部空間，藉以縮小整體之體積；功率開關元件83係以引腳831與電路板81相連接，該等引腳831垂直彎折，並且功率開關元件83與電路板81平行，功率開關元件83具有一金屬散熱面，金屬散熱面背向電路板81，且貼合於左殼11的內壁面，且功率開關元件83位於左殼11的散熱鰭片111的內側；在本實施例中，功率開關元件83為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。

請參閱圖1、圖6及圖10所示，前述之顯示單元90透過一類比數位轉換器電連接至電路板81，並且類比數位轉換器係以一數位線路91穿設入推進裝置的殼體10的線路孔122後，並電連接至電路板81的右側面。

請參閱圖1、圖2及圖6所示，本創作裝設時，推進裝置的殼體10裝設於自行車的車架100上，其中中殼12的三個車架結合部121鎖合固定於車架100的結合架110上；而自行車的兩個曲柄120則分別固設於踏板軸20的兩端，最後再使鍊條環繞於齒盤70上即完成推進裝置的裝設；請參閱圖1及圖10所示，而顯示單元90則可裝設固定於自行車的龍頭140處，並且再分別以線路92電連接自 行車的各周邊裝置。

請參閱圖3、圖5及圖6所示，本創作之推進裝置之主要優點在於，藉由使控制單元80的電路板81的法線與馬達軸40平行，因此該電路板81的轉子位置感應部811可軸向鄰接於馬達轉子組件51上的磁環511，進而達到感應磁環511上的磁極之功效，因此本創作之單一電路板81便可達到感應馬達轉子組件51位置及與其他各元件電連接之功效，進而可減縮殼體10的體積，並避免殼體10體積向後延申而影響到後輪的裝設。

另外，藉由功率開關元件83的引腳831垂直彎折，使功率開關元件83與電路板81平行，而不會突出於電路板81，並且功率開關元件83貼合於殼體10的內壁面，因此可再進一步縮小殼體10的體積。

再者，藉由散熱鰭片直接突出成形於殼體10的外壁面，並且位於相對應的功率開關元件83的外側，因此可有效縮小散熱鰭片111突出於殼體10外壁面之距離，以可有效縮小整體體積。

又，請參閱圖5至圖7所示，藉由推進裝置之各元件皆集中於殼體10內，其中，踏板軸20上受感件31、感測器32、馬達軸40、馬達轉子組件51及馬達定子組件52依序套設，而踏板軸20外，電路板81、電容82、齒輪組60的中齒輪61及小齒輪62皆位於踏板軸20的同一側邊，因此可在最小體積下容納各元件並縮小整體體積。

綜上所述，藉由殼體10及整體體積的縮小，除可避免影響到後輪的裝設外，更可藉由騰出更多空間而 得以容納外徑更大的馬達轉子組件51及馬達定子組件52，進而提升輸出功率。

另一方面，由於本創作之推進裝置之各元件皆已集中於殼體10內，因此無須額外將其他元件裝設於他處，亦可降低外部配線，進而具有方便裝設的優點，並且更可減少組裝固定等用途的零組件數量，進而簡化整體構造以方便組裝；而維修或保養時，亦僅需卸下本創作之推進裝置即可，因此更為方便作業。

此外，由於推進裝置之各元件皆裝設於殼體10內，因此殼體10便可有效保護感測器32、受感件31及控制單元80的排線等元件，進而有效防止各種外界因素造成傷害或影響使用。

請參閱圖1、圖6及圖10所示，而於顯示單元90方面，藉由類比數位轉換器可將複數周邊裝置的類比線路整合成一條數位線路91，因此顯示單元90與控制單元80之間僅需以該單一數位線路91連接即可，藉此大幅降低線路的總數量，並達到避免線路雜亂及方便整理線路之功效。

請參閱圖1、圖5至圖7所示，本創作使用時，當騎乘者踩踏踏板130而轉動踏板軸20時，踏板軸20依序帶動受感件31、踏板單向離合裝置65、大齒輪64及齒盤70轉動，而齒盤70則透過鍊條而帶動後輪轉動。

而當控制單元80通知馬達啟動時，馬達定子組件52會因通電產生磁場而導致穿設其中的馬達轉子組件51轉動，而馬達轉子組件51依序帶動馬達軸40、中齒 輪61、馬達單向離合裝置63、小齒輪62、大齒輪64及齒盤70轉動，而齒盤70同樣透過鍊條帶動後輪轉動。

由上述可知大齒輪64的帶動來源有騎乘者與馬達兩者，而當騎乘者透過踏板軸20帶動大齒輪64的轉速，高於馬達透過小齒輪62帶動大齒輪64的轉速時，則馬達單向離合裝置63便會避免小齒輪62帶動中齒輪61轉動而影響馬達定子組件52及馬達轉子組件51等元件。

反之，當騎乘者透過踏板軸20而帶動大齒輪64的轉速，低於馬達透過小齒輪62而帶動大齒輪64的轉速時，則踏板單向離合裝置65便會避免大齒輪64影響踏板軸20及曲柄120等元件轉動。

因此面對不同的騎乘路況，當馬達透過小齒輪62帶動大齒輪64的轉速，等同於騎乘者透過踏板軸20帶動大齒輪64的轉速時，馬達的出力便會與騎乘者的出力耦合，進而降低騎乘者的負擔，以達到輔助騎乘者的功效。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧左殼

111‧‧‧散熱鰭片

12‧‧‧中殼

121‧‧‧車架結合部

122‧‧‧線路孔

13‧‧‧右殼

20‧‧‧踏板軸

21‧‧‧軸承

32‧‧‧感測器

41‧‧‧軸承

51‧‧‧馬達轉子組件

52‧‧‧馬達定子組件

521‧‧‧繞線

64‧‧‧大齒輪

70‧‧‧齒盤

80‧‧‧控制單元

81‧‧‧電路板

811‧‧‧轉子位置感應部

82‧‧‧電容

83‧‧‧功率開關元件

831‧‧‧引腳

120‧‧‧曲柄

Claims (23)

1. 一種自行車電動裝置，包含：一殼體，其具有一內部空間；一踏板軸，其貫穿殼體，且兩端突出於殼體外；一馬達軸，其樞設於殼體的內部空間中；一馬達轉子組件，其與馬達軸相連接，且可帶動馬達軸轉動，馬達轉子組件位於殼體的內部空間中；一馬達定子組件，其裝設固定於殼體的內部空間中，馬達定子組件的位置與馬達轉子組件的位置相對應；一齒輪組，其與馬達軸及踏板軸相連接，且可被馬達軸或踏板軸所帶動，齒輪組位於殼體的內部空間中；一齒盤，其與齒輪組相連接，且可被齒輪組所帶動；一控制單元，其裝設固定於殼體的內部空間中，且包含有一電路板及複數功率開關元件；電路板的法線與馬達軸平行，電路板與馬達定子組件成電連接；電路板設有一轉子位置感應部，轉子位置感應部鄰接且感應馬達轉子組件。
2. 如請求項1所述之自行車電動裝置，其中馬達軸套設於踏板軸外。
3. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中控制單元的功率開關元件係以引腳與電路板相連接，該等引腳垂直彎折，並且功率開關元件與電路板平行。
4. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中控制單元的功率開關元件具有一金屬散熱面，金屬散熱面貼合於殼體的內壁面；殼體的外壁面突出成形有複數散熱鰭片， 散熱鰭片位於相對應的功率開關元件的外側。
5. 如請求項3所述之自行車電動裝置，其中控制單元的功率開關元件具有一金屬散熱面，金屬散熱面貼合於殼體的內壁面；殼體的外壁面突出成形有複數散熱鰭片，散熱鰭片位於相對應的功率開關元件的外側。
6. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一個顯示單元，顯示單元透過一類比數位轉換器以一數位線路與控制單元的電路板相連接。
7. 如請求項5所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一個顯示單元，顯示單元透過一類比數位轉換器以一數位線路與控制單元的電路板相連接。
8. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中控制單元包含有一電容，電容與功率開關元件位於電路板的相反兩側面。
9. 如請求項7所述之自行車電動裝置，其中控制單元包含有一電容，電容與功率開關元件位於電路板的相反兩側面。
10. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中馬達轉子組件套設固定於馬達軸外；馬達定子組件套設於馬達轉子組件外。
11. 如請求項9所述之自行車電動裝置，其中馬達轉子組件套設固定於馬達軸外；馬達定子組件套設於馬達轉子組件外。
12. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一受感件及一感測器；受感件裝設固定於踏板軸 上，且位於殼體的內部空間中；感測器套設於踏板軸外，且感測器的位置與受感件的位置相對應，感測器與控制單元的電路板成電連接，感測器裝設固定於殼體的內部空間中。
13. 如請求項11所述之自行車電動裝置，其中進一步包含有一受感件及一感測器；受感件裝設固定於踏板軸上，且位於殼體的內部空間中；感測器套設於踏板軸外，且感測器的位置與受感件的位置相對應，感測器與控制單元的電路板成電連接，感測器裝設固定於殼體的內部空間中。
14. 如請求項12所述之自行車電動裝置，其中感測器套設於受感件外。
15. 如請求項13所述之自行車電動裝置，其中感測器套設於受感件外。
16. 如請求項12所述之自行車電動裝置，其中馬達軸套設於感測器外。
17. 如請求項15所述之自行車電動裝置，其中馬達軸套設於感測器外。
18. 如請求項1或2所述之自行車電動裝置，其中齒輪組內包含有一踏板單向離合裝置及一馬達單向離合裝置；踏板單向離合裝置裝設於踏板軸及齒盤之間，且使齒盤可被踏板軸所帶動，但踏板軸不被齒盤帶動；馬達單向離合裝置裝設馬達軸及齒盤之間，且使齒盤可被馬達軸所帶動，但馬達軸不被齒盤帶動。
19. 如請求項17所述之自行車電動裝置，其中齒輪組內包含有一踏板單向離合裝置及一馬達單向離合裝置；踏板 單向離合裝置裝設於踏板軸及齒盤之間，且使齒盤可被踏板軸所帶動，但踏板軸不被齒盤帶動；馬達單向離合裝置裝設馬達軸及齒盤之間，且使齒盤可被馬達軸所帶動，但馬達軸不被齒盤帶動。
20. 如請求項18所述之自行車電動裝置，其中踏板單向離合裝置為一棘輪；馬達單向離合裝置為一單向軸承。
21. 如請求項19所述之自行車電動裝置，其中踏板單向離合裝置為一棘輪；馬達單向離合裝置為一單向軸承。
22. 如請求項18所述之自行車電動裝置，其中馬達軸的外壁面成形有一齒輪；齒輪組包含有一中齒輪、一小齒輪及一大齒輪；中齒輪樞設於殼體內，且與馬達軸的齒輪相嚙合；小齒輪與中齒輪同軸設置；前述之馬達單向離合裝置設於中齒輪及小齒輪之間，且使中齒輪可帶動小齒輪轉動，但小齒輪無法帶動中齒輪轉動；大齒輪套設於踏板軸外，大齒輪與小齒輪相嚙合，且大齒輪與齒盤相嵌合；前述之踏板單向離合裝置設於踏板軸及大齒輪之間，且使踏板軸可帶動大齒輪轉動，但大齒輪無法帶動踏板軸轉動。
23. 如請求項21所述之自行車電動裝置，其中馬達軸的外壁面成形有一齒輪；齒輪組包含有一中齒輪、一小齒輪及一大齒輪；中齒輪樞設於殼體內，且與馬達軸的齒輪相嚙合；小齒輪與中齒輪同軸設置；前述之馬達單向離合裝置設於中齒輪及小齒輪之間，且使中齒輪可帶動小齒輪轉動，但小齒輪無法帶動中齒輪轉動；大齒輪套設於踏板軸外，大齒輪與小齒輪相嚙合，且大齒輪與齒盤相嵌合；前述之踏板單向離合裝置設於踏板軸及大齒輪之間，且使踏 板軸可帶動大齒輪轉動，但大齒輪無法帶動踏板軸轉動。