TW202134090A - 自行車或機車之外驅電動機構 - Google Patents

Abstract

一種自行車或機車之外驅電動機構，包括：組設於一自行車或機車非驅動輪旁側之支撐元件的一電動力源，該電動力源具有一可輸出旋轉動力之動力輸出元件；一同軸心地結合於該非驅動輪一旁側盤形之驅動件；及一組設於該動力輸出元件與該驅動件邊緣之間的連動組件，藉以將該電動力源輸出之高轉速動力直接傳遞至該非驅動輪，形成一驅動效果，以因應自行車或機車之輔助加速行駛需求。

Description

自行車或機車之外驅電動機構

本發明是有關自行車或機車之外驅電動機構，尤指一種可對自行車或機車產生一輔助電驅動力的機構。

自行車或機車具有輕巧便利等特點，係為吾人常態使用的主要代步工具，而為了考慮行駛油耗及人力的節省，純人力或小排氣量引擎的機車更是代步工具的大宗；然而，在實際應用時，受限於人力或小排氣量引擎的輸出功率不足，往往在處於重負荷（重載重、爬陡坡）時，有輸出動力不足的情形，甚至於造成車速不足或上坡倒退等危險狀況發生，因此，如何改善上述輕便型交通工具在應用時所可能產生之動力不足的缺失，乃為相關業者所亟需努力之課題。

在汽車產業中，利用電力驅動電動馬達配合增加汽、柴油引擎之輸出功率，進而提昇引擎的輸出功率，乃為一已被廣泛應用的技術手段，而單純利用電動馬達驅動之電動機車亦已逐漸發展成熟，但受限於整體驅動機構的差異，將電動馬達整合於二輪代步工具中並非常見；較常見的是以小型電動馬達組裝於自行車中，利用該自行車上的飛輪來銜接該電動馬達與腳踏的動力。

在中華民國專利公告第M350491號公開了一種「以離合器之驅動盤與馬達連動之油電複合動力機車」新型專利案，其具有：一引擎，機械連接至一機車的傳動系統；一離合器，該離合器與該引擎聯結，該離合器設有一驅動盤，該驅動盤上設置一連動元件；一馬達，機械連接至該機車的傳動系統，該馬達外接一控制單元，包含一油電切換開關，及一電動馬達調速器，該控制單元電性連接該馬達及該引擎，以控制該馬達及該引擎作動或不作動；一蓄電單元，與該馬達及該引擎電性連接；一連動單元，將該連動元件及該馬達聯結。其係以離合器之驅動盤與馬達連動，使引擎在行駛時，除由引擎提供行駛動能，同時透過引擎將電力回充到蓄電單元中，而馬達則藉由蓄電單元所儲存之電力，與引擎搭配，交互的作為機車動力的來源，而達到減少廢氣排放及省油之環保功效。

然而，上述此種結構於實際應用時，必須大幅更動機車原有之結構，造成設計開發難度及生產成本增加，且由於該馬達係機械連接至該機車的傳動系統，因此該二者無法完全分離，若該馬達或機車引擎的其中之一損壞，則會造成另一動力單元運動時之阻力，因此在使用上會產生嚴重的缺失。

有鑑於習見之油電複合動力機車結構有上述缺點，發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種自行車或機車之外驅電動機構，主要係於一機車之非驅動輪（前輪）的支撐元件（前叉桿或避震器）上設置一電動力源（電動馬達），另於該非驅動輪接近該電動力源之一旁側同軸心地結合一盤形之驅動件（齒輪盤），利用一連動組件組將該電動力源之動力傳遞至該驅動件，以帶動該非驅動輪轉動，由於其實施上無需變更該自行車或機車之原有傳動系統，因此可降低開發難度及生產成本。

本發明之另一目的在於提供一種自行車或機車之外驅電動機構，其可依需要於該電動力源、驅動件及連動組件的外周側包覆一外殼，且於該齒輪盤二側與該外殼之間分別設有一環形之平面軸承，不但可藉由該二平面軸承提昇該齒輪盤的組裝穩定性，亦可降低運轉時之摩擦阻力。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一電動力源，係組設於一自行車或機車之非驅動輪的預設支撐元件上，該電動力源具有一可輸出旋轉動力之動力輸出元件；一盤形之驅動件，係同軸心地結合於該非驅動輪接近該電動力源之一旁側，使該驅動件與該非驅動輪能同步樞轉；一連動組件，係組設於該動力輸出元件與該驅動件邊緣之間，藉以傳遞將該電動力源輸出之動力，以供經由該驅動件帶動該非驅動輪轉動。

依上述結構，其中該電動力源係為一電動馬達，該動力輸出元件係為一設於該電動馬達輸出轉軸上之輸出齒輪；該驅動件係為一齒輪盤，該齒輪盤的一側邊緣設有側環齒；該連動組件具有一連動軸，於該連動軸一端設有一第一齒輪，嚙合於該輸出齒輪，於該連動軸另一端設有一第二齒輪，嚙合於該側環齒。

依上述結構，其中該電動力源、驅動件及連動組件外周側包覆設置一外殼，該外殼組設於該支撐元件上。

依上述結構，其中該外殼係由一殼座及一殼蓋相對結合而成。

依上述結構，其中該外殼內設有一支架，該支架係支撐組合該電動力源，並整合連動該連動軸。

依上述結構，其中該驅動件二側分別設有一環形之平面軸承，該二平面軸承分別固結於該殼座及殼蓋內部。

依上述結構，其中該非驅動輪係為自行車或機車的前輪，且該支撐元件係為自行車之前叉桿或機車的前避震器。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

請參第１至４圖所示，可知本發明之結構包括：電動力源１、驅動件２及連動組件３等部份；其中該電動力源１係組設於一自行車或機車之非驅動輪６（可為前輪）的支撐元件５（可為自行車的前叉桿或機車的前避震器）上，且該電動力源１具有一可輸出旋轉動力之動力輸出元件１１。

在一個可行的實施例中，該電動力源１係為一電動馬達，而該動力輸出元件１１係為一設於該電動馬達輸出轉軸上之輸出齒輪。

該驅動件２係為一盤形體，其係經由一樞軸２０同軸心地結合於該非驅動輪６接近該電動力源１一旁側；在本實施例中，該驅動件２可為一側邊緣設有複數側環齒２１之齒輪盤，利用複數定位元件２２貫穿固定於該非驅動輪６之輪轂６１上接近該電動力源１一旁側，使該驅動件２與該非驅動輪６能同步樞轉。

該連動組件３係組設於該動力輸出元件１１與該驅動件２邊緣之間，以將該電動力源１輸出之動力傳遞至該非驅動輪６；在本實施例中，該連動組件３具有一連動軸３１，於該連動軸３１一端設有一第一齒輪３２，嚙合於該動力輸出元件１１（輸出齒輪），於該連動軸３１另一端設有一第二齒輪３３，嚙合於該側環齒２１。

在實際應用時，可於該電動力源１、驅動件２及連動組件３外周側包覆一外殼４，該外殼４可由一殼座４１及一殼蓋４２相對結合而成；於該外殼４內可依需要設有一支架４３，該支架４３係可套合於該連動軸３１形成支撐，且於該支架４３與該連動軸３１之間可設置一軸承４３１，藉以降低該連動軸３１轉動時之摩擦阻力；另於該驅動件２（齒輪盤）二側與該外殼４之間可依需要分別設有一環形之平面軸承４４、４５，除了可經由該二平面軸承４４、４５增加該驅動件２（齒輪盤）的支撐穩定性，更可藉以降低該連動軸３１轉動時之摩擦阻力。

在操作的過程中，當自行車或機車騎行遇到原有輸出動力不足而有輔助動力需求之情形時，自行車或機車騎士可依需要按下預設開關導通該電動力源１（電動馬達）之電源，使該電動力源１可經由該連動組件３連動該驅動件２，使該非驅動輪６隨該驅動件２同步轉動，藉以形成一輔助驅動輪驅動該自行車或機車。

上述結構中，由於該驅動件２（齒輪盤）直接與該動力輸出元件１１（輸出齒輪）相連結，因此該電動力源１（電動馬達）本身之高轉速可直接驅動該驅動件２（齒輪盤）形成較高速的運轉，可使該非驅動輪６具有較高的轉速輸出，以因應自行車或機車在一般負荷（輕載重、平路）時之加速行駛（如：超車）的驅動需求；同時，由於一般自行車或機車的設計大多係由後輪驅動，所以銜接引擎之傳動機構亦係連結於後輪，而本發明中，該電動力源１、驅動件２及連動組件３等組件係連動該非驅動輪６，因此無需針對自行車或機車原有之傳動機構的結構進行更改，不但開發設計上較為簡易，且在產生故障時，亦不會影響自行車或機車原有之行動功能。

綜合以上所述，本發明自行車或機車之外驅電動機構確可達成無需變更機車原有傳動設計，提昇對機車驅動力之功效，實為一具新穎性及進步性之發明，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明之內容，僅為本發明之較佳實施例說明，舉凡依本發明之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本發明之專利申請範圍內。

１:電動力源

１１:動力輸出元件

２:驅動件

２０:樞軸

２１:側環齒

２２:定位元件

３:連動組件

３１:連動軸

３２:第一齒輪

３３:第二齒輪

４:外殼

４１:殼座

４２:殼蓋

４３:支架

４３１:軸承

４４、４５:平面軸承

５:支撐元件

６:非驅動輪

６１:輪轂

第１圖係本發明之立體結構分解圖。

第２圖係本發明在省略該支架後之局部組合示意圖。

第３圖係第２圖之Ａ部位放大示意圖。

第４圖係本發明之整體組合外觀圖。

1:電動力源

11:動力輸出元件

2:驅動件

20:樞軸

21:側環齒

22:定位元件

3:連動組件

31:連動軸

32:第一齒輪

33:第二齒輪

4:外殼

41:殼座

42:殼蓋

43:支架

431:軸承

44、45:平面軸承

5:支撐元件

6:非驅動輪

61:輪轂

Claims (7)

1. 一種自行車或機車之外驅電動機構，包括： 一電動力源，係組設於一自行車或機車之非驅動輪的預設支撐元件上，該電動力源具有一可輸出旋轉動力之動力輸出元件； 一盤形之驅動件，係同軸心地結合於該非驅動輪接近該電動力源之一旁側，使該驅動件與該非驅動輪能同步樞轉； 一連動組件，係組設於該動力輸出元件與該驅動件邊緣之間，藉以傳遞將該電動力源輸出之動力，以供經由該驅動件帶動該非驅動輪轉動。
2. 如申請專利範圍第１項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該電動力源係為一電動馬達，該動力輸出元件係為一設於該電動馬達輸出轉軸上之輸出齒輪；該驅動件係為一齒輪盤，該齒輪盤的一側邊緣設有側環齒；該連動組件具有一連動軸，於該連動軸一端設有一第一齒輪，嚙合於該輸出齒輪，於該連動軸另一端設有一第二齒輪，嚙合於該側環齒。
3. 如申請專利範圍第２項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該電動力源、驅動件及連動組件外周側包覆設置一外殼，該外殼組設於該支撐元件上。
4. 如申請專利範圍第３項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該外殼係由一殼座及一殼蓋相對結合而成。
5. 如申請專利範圍第３項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該外殼內設有一支架，該支架係支撐組合該電動力源，並整合連動該連動軸。
6. 如申請專利範圍第４項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該驅動件二側分別設有一環形之平面軸承，該二平面軸承分別固結於該殼座及殼蓋內部。
7. 如申請專利範圍第１或２或３或４或５或６項所述之自行車或機車之外驅電動機構，其中該非驅動輪係為自行車或機車的前輪，且該支撐元件係為自行車之前叉桿或機車的前避震器。

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