TW201630780A - 電動助力自行車煞車裝置 - Google Patents

Abstract

一種電動助力自行車煞車裝置，包含一齒盤套筒、一曲柄軸模組、一驅動轉接模組、二齒型輪、二磁鐵及二磁性感測器，於該曲柄軸模組正轉時，該驅動轉接模組受該曲柄軸模組驅動而帶動該等齒型輪、該齒盤套筒同步正轉，此時該等齒型輪之輪齒位置對應，於該曲柄軸模組停止正轉時，該等齒型輪之輪齒間相對轉動而產生錯位，該等磁性感測器根據該等齒型輪之輪齒間錯位所產生之磁場變化以中斷該馬達所提供之行進助力，藉此，不僅可即時中斷馬達的助力，且可降低生產所需技術、時間及成本。

Description

電動助力自行車煞車裝置

本發明是有關於一種煞車裝置，特別是指一種電動助力自行車煞車裝置。

目前自行車的煞車機制可分為手握把煞車及倒踩踏板煞車兩種，其中，倒踩踏板煞車主要是提供小孩或老年人等握力不足的人士另一種煞車機制的選擇。

而當倒踩踏板煞車應用於電動助力自行車領域時，由於行進時電動馬達會持續提供自行車向前的助力，因此當騎乘者要進行煞車而停止向前踩踏踏板時，會需要先中斷電動馬達所提供之向前助力，以避免其與煞車力相抗衡而降低煞車效果，造成騎乘者之危險。

習知一種電助力自行車之倒踩煞車機構如中華民國發明專利編號第I440578號所示，包括兩個磁性環及兩個對應之磁性感測器，每一磁性環表面交錯排列不同磁性的磁鐵，於騎乘者正踩時，兩個磁性環會同步轉動，於騎乘者開始倒踩時，兩磁性環會產 生錯位，進而使兩磁性感測器感測到磁場變化，此時，即中斷馬達的助力以避免與倒踩時之煞車力相抗衡。

然而，由於習知技術中是藉由於該等磁性環上設置環狀排列的多數個磁鐵以提供磁場，但該等磁性環之生產需要專門的電磁加工，不僅所需求的加工技術較高，亦增加生產成本。

因此，本發明之目的，即在提供一種可降低生產所需技術、時間及成本的電動助力自行車煞車裝置。

於是，本發明電動助力自行車煞車裝置，適用於一電動助力自行車，該電動助力自行車包括一用以提供行進助力的馬達，該電動助力自行車煞車裝置包含一齒盤套筒、一曲柄軸模組、一驅動轉接模組、二齒型輪，及二磁性感測模組。

該齒盤套筒單向轉動地連接該馬達，受該馬達驅動而正轉，該曲柄軸模組可轉動地穿設於該齒盤套筒，該驅動轉接模組套設於該曲柄軸模組且設置於該齒盤套筒，該等齒型輪分別設置於該驅動轉接模組，於該曲柄軸模組正轉時，該驅動轉接模組受該曲柄軸模組驅動而帶動該等齒型輪同步正轉，該齒盤套筒隨該驅動轉接模組同步轉動，此時該等齒型輪之輪齒位置對應，於該曲柄軸模組停止正轉時，其中一齒型輪停止轉動，另一齒型輪隨著慣性而繼續轉動一角度，使該等齒型輪之輪齒間產生錯位，每一磁性感測模 組包括對應其中一齒型輪設置的一磁鐵及一磁性感測器，該等磁鐵與該等磁性感測器位置固定，每一磁性感測器分別用以感測對應磁鐵的磁場因對應的齒型輪轉動而產生的變化，於該等齒型輪之輪齒間產生錯位時，該等磁性感測模組根據磁場變化輸出一錯位信號以中斷該馬達所提供之行進助力。

本發明之功效在於：藉由設置位置固定的該等磁鐵、該等磁性感測器及搭配的該等齒型輪，不僅可以偵測騎乘者停止踩踏前進的時刻，而即時中斷馬達的助力，且可大幅降低生產所需技術、時間及成本，具有市場上極大的優勢。

2‧‧‧齒盤套筒

21‧‧‧凹槽

3‧‧‧曲柄軸模組

4‧‧‧驅動轉接模組

41‧‧‧驅動環

411‧‧‧驅動環本體

412‧‧‧驅動塊

42‧‧‧轉接套

421‧‧‧轉接套本體

422‧‧‧連動塊

423‧‧‧嵌塊

5‧‧‧齒型輪

6‧‧‧磁性感測模組

61‧‧‧磁鐵

62‧‧‧磁性感測器

7‧‧‧固定板

91‧‧‧馬達

92‧‧‧踏板

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明電動助力自行車煞車裝置的一實施例的一立體圖；圖2是該實施例的一立體分解示意圖；圖3是該實施例的一立體組合示意圖；圖4、5是一示意圖，說明該實施例的一驅動環、一轉接套及二齒型輪的相對移動關係；圖6是一示意圖，說明該實施例的其中一齒型輪、一磁鐵、一磁性感測器的設置方式； 圖7、8是一示意圖，說明該實施例之該齒型輪轉動時的磁力線變化；及圖9是一示意圖，說明該實施例的該齒型輪、該磁鐵、該磁性感測器的另一種設置方式。

參閱圖1、圖2及圖3，本發明電動助力自行車煞車裝置之實施例適用於一電動助力自行車，該電動助力自行車包括一用以提供行進助力的馬達91及二踏板92，該電動助力自行車煞車裝置包含一齒盤套筒2、一曲柄軸模組3、一驅動轉接模組4、二齒型輪5，及二磁性感測模組6。

該齒盤套筒2單向轉動地連接該馬達91，受該馬達91驅動而正轉，該齒盤套筒2內環面包括四個凹槽21。

該曲柄軸模組3可轉動地穿設於該齒盤套筒2。

該驅動轉接模組4套設於該曲柄軸模組3且設置於該齒盤套筒2，該驅動轉接模組4包括一套設於該曲柄軸模組3並供其中一齒型輪5設置的驅動環41，及一可轉動地套接該驅動環41且設置於該齒盤套筒2並供另一齒型輪5設置的轉接套42。

參閱圖2、圖4及圖5，該驅動環41具有一供對應的齒型輪5設置的驅動環本體411，及四設置於該驅動環本體411且分別卡制於對應的齒型輪5的兩相鄰的輪齒間的驅動塊412。

該轉接套42具有一可轉動地套接該驅動環41且設置於該齒盤套筒2並供對應的另一齒型輪5設置的轉接套本體421、四設置於該轉接套本體421且分別卡制於對應的另一齒型輪5的兩相鄰的輪齒間的連動塊422，及四個由該轉接套本體421外環面延伸並容置於該齒盤套筒2的該等凹槽21的嵌塊423。

於該曲柄軸模組3正轉時，該等驅動塊412推抵該等連動塊422同步正轉，於該曲柄軸模組3停止正轉時，該等驅動塊412停止轉動，該等連動塊422隨著慣性而繼續轉動一角度。

參閱圖1、2、3、4，該等齒型輪5分別設置於該驅動轉接模組4的驅動環41及轉接套42，且其材質為導磁材料。

於該曲柄軸模組3正轉時，該驅動轉接模組4的驅動環41受該曲柄軸模組3驅動而帶動對應的齒型輪5同步正轉，並連動該轉接套42及對應的另一齒型輪5同步正轉，該齒盤套筒2隨該驅動轉接模組4的轉接套42同步正轉，此時該等齒型輪5之輪齒位置對應。

參閱圖1、2、3、5，於該曲柄軸模組3停止正轉時，該驅動環41及對應的齒型輪5隨著該曲柄軸模組3停止轉動，該轉接 套42及對應的另一齒型輪5隨著慣性而繼續轉動該角度，使該等齒型輪5之輪齒間產生錯位。

每一磁性感測模組6包括對應其中一齒型輪5設置的一磁鐵61及一磁性感測器62，該等磁鐵61與該等磁性感測器62位置固定，每一磁性感測器62分別用以感測對應磁鐵61的磁場因對應的齒型輪5轉動而產生的變化，於該等齒型輪5之輪齒間產生錯位時，該等磁性感測模組6根據磁場變化輸出一錯位信號以中斷該馬達91所提供之行進助力。

於本實施例中，該等磁性感測器62使用霍爾元件實施，且該等磁鐵61與該等磁性感測器62藉由設置於一固定板7上而固定不動，但此皆可依實際需求變換，並不限於此。

值得一提的是，該等磁鐵61與該等磁性感測器62的設置方式可如圖6所示，每一磁鐵61分別鄰近對應的齒型輪5的輪齒外圍設置，且每一磁性感測器62設置於對應的該磁鐵61與對應的齒型輪5間，其原理如圖7、圖8所示，於圖7中，當該齒型輪5的輪齒靠近該磁鐵61時，由於該齒型輪5之材質為導磁材料，因此該磁性感測器62之位置所感測到的磁力線較密集，於圖8中，當該齒型輪5的輪齒遠離該磁鐵61時，由該磁性感測器62之位置所感測到的磁力線較稀疏，藉此，即可分辨該等齒型輪5之輪齒是否同步或具有錯位。

如圖9所示，該等磁鐵61與該等磁性感測器62的設置方式亦可為每一磁鐵61與每一磁性感測器62沿對應的齒型輪5的軸向間隔設置，且鄰近對應的齒型輪5的輪齒而分設於對應的該齒型輪5的兩側，其運作原理類似於上述，故不贅述，且該等磁鐵61之磁極的擺放方式可依實際需求而以N極或S極朝向該齒型輪5，並不受限於此。

參閱圖1、圖2及圖3，一般使用時，當騎乘者向前踩踏該等踏板92時，會帶動該曲柄軸模組3正轉，並接連帶動該驅動環41及對應的齒型輪5同步正轉，而該驅動環41的驅動塊412會推抵該轉接套42的連動塊422而使該轉接套42及對應的另一齒型輪5正轉，並透過該等嵌塊423帶動該齒盤套筒2同步正轉；而當騎乘者要進行煞車而停止向前踩踏該等踏板92時，此時曲柄軸模組3停止正轉，並使該驅動環41及對應的齒型輪5停止轉動，此時該轉接套42及對應的另一齒型輪5隨著慣性而繼續轉動該角度，而使該等齒型輪5之輪齒間產生錯位，該等磁性感測模組6根據磁場變化輸出該錯位信號以中斷該馬達91所提供之行進助力。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：藉由設置位置固定的該等磁鐵61、該等磁性感測器62及搭配的該等齒型輪5，不僅可以偵測騎乘者開始停止踩踏該等踏板92前進的時刻，而可即時中斷馬達91的助力，且由於僅需兩組 磁鐵61、磁性感測器62及齒型輪5，生產時並不需特殊的加工技術，元件材料成本也較習知技術大為降低，因此相較於習知技術，可大幅降低生產所需技術、時間及成本，具有市場上極大的優勢。

綜上所述，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧齒盤套筒

21‧‧‧凹槽

3‧‧‧曲柄軸模組

4‧‧‧驅動轉接模組

41‧‧‧驅動環

412‧‧‧驅動塊

42‧‧‧轉接套

422‧‧‧連動塊

423‧‧‧嵌塊

5‧‧‧齒型輪

6‧‧‧磁性感測模組

61‧‧‧磁鐵

62‧‧‧磁性感測器

7‧‧‧固定板

Claims (7)

1. 一種電動助力自行車煞車裝置，適用於一電動助力自行車，該電動助力自行車包括一用以提供行進助力的馬達，該電動助力自行車煞車裝置包含：一齒盤套筒，單向轉動地連接該馬達，受該馬達驅動而正轉；一曲柄軸模組，可轉動地穿設於該齒盤套筒；一驅動轉接模組，套設於該曲柄軸模組且設置於該齒盤套筒；二齒型輪，分別設置於該驅動轉接模組，於該曲柄軸模組正轉時，該驅動轉接模組受該曲柄軸模組驅動而帶動該等齒型輪同步正轉，該齒盤套筒隨該驅動轉接模組同步轉動，此時該等齒型輪之輪齒位置對應，於該曲柄軸模組停止正轉時，其中一齒型輪停止轉動，另一齒型輪隨著慣性而繼續轉動一角度，使該等齒型輪之輪齒間產生錯位；及二磁性感測模組，每一磁性感測模組包括對應其中一齒型輪設置的一磁鐵及一磁性感測器，該等磁鐵與該等磁性感測器位置固定，每一磁性感測器分別用以感測對應磁鐵的磁場因對應的齒型輪轉動而產生的變化，於該等齒型輪之輪齒間產生錯位時，該等磁性感測模組根據磁場變化輸出一錯位信號以中斷該馬達所提供之行進助力。
2. 如請求項1所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，該等齒型輪之材質為導磁材料。
3. 如請求項2所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，每一磁鐵分別鄰近對應的齒型輪的輪齒外圍設置，且每一磁性感測器設置於對應的磁鐵與對應的齒型輪間。
4. 如請求項2所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，每一磁鐵與每一磁性感測器沿對應的齒型輪的軸向間隔設置，且鄰近對應的齒型輪的輪齒而分設於對應的齒型輪的兩側。
5. 如請求項2所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，該驅動轉接模組包括一套設於該曲柄軸模組並供其中一齒型輪設置的驅動環，及一可轉動地套接該驅動環且設置於該齒盤套筒並供另一齒型輪設置的轉接套，於該曲柄軸模組正轉時，該驅動環受該曲柄軸模組驅動而帶動對應的齒型輪同步正轉，並連動該轉接套、對應的另一齒型輪及該齒盤套筒同步正轉，於該曲柄軸模組停止正轉時，該驅動環及對應的齒型輪隨著該曲柄軸模組停止轉動，該轉接套及對應的另一齒型輪隨著慣性而繼續轉動該角度。
6. 如請求項5所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，該驅動環具有一供對應的齒型輪設置的驅動環本體，及複數設置於該驅動環本體且分別卡制於對應的齒型輪的兩相鄰的輪齒間的驅動塊，該轉接套具有一可轉動地套接該驅動環且設置於該齒盤套筒並供對應的另一齒型輪設置的轉接套本體，及複數設置於該轉接套本體且分別卡制於對應的另一齒型輪的兩相鄰的輪齒間的連動塊，於該曲柄軸模組正轉時，該等驅動塊推抵該等連動塊同步正轉，於該曲 柄軸模組停止正轉時，該等驅動塊停止轉動，該等連動塊隨著慣性而繼續轉動該角度。
7. 如請求項6所述的電動助力自行車煞車裝置，其中，該轉接套還具有複數由該轉接套本體外環面延伸的嵌塊，該齒盤套筒內環面包括複數供該等嵌塊容置的凹槽。