TW202134116A

TW202134116A - 自行車或機車之電動輔助驅動機構

Info

Publication number: TW202134116A
Application number: TW109106781A
Authority: TW
Inventors: 朱衛; 陳萬春; 莊皓琳
Original assignee: 大陸商江陰康瑞成型技術科技有限公司
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2021-09-16

Abstract

一種自行車或機車之電動輔助驅動機構，包括：一設置於一自行車或機車之非驅動輪（前輪）中心部位的行星齒輪組，以及一電動力源，係連結固定於一自行車或機車之非驅動輪的支撐元件上，且該電動力源經由一驅動齒輪嚙合於該行星齒輪組，使該電動力源之動力經該行星齒輪組進行轉換減速，可對該非驅動輪形成一較大扭力的輔助驅動，以因應自行車或機車重負荷（重載重、爬陡坡）時之行駛需求。

Description

自行車或機車之電動輔助驅動機構

本發明是有關自行車或機車之電動輔助驅動機構，尤指一種可在不改變自行車或機車原有驅動結構的情形下，產生一大扭力輔助驅動力的電動輔助機構。

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電動輔助驅動機構，主要係以一行星齒輪組之行星外齒輪設置於一自行車或機車之非驅動輪（前輪）的中心部位，並由一被固定之電動力源（電動馬達）經由一驅動齒輪嚙合於該行星齒輪組之行星內齒輪，使該電動力源之動力可經由該驅動齒輪通過各行星內齒輪驅動該行星外齒輪，進而帶動該非驅動輪轉動，由於其電動力源之動力經由該行星齒輪組傳遞至該非驅動輪轉動，可形成扭力的轉換提昇，形成一大扭力的輔助驅動，以因應自行車或機車重負荷（重載重、爬陡坡）時之行駛需求。

本發明之另一目的在於提供一種自行車或機車之電動輔助驅動機構，其可將該電動力源及行星齒輪組裝設於自行車或機車之非驅動輪（前輪）的輪轂中，除可減少整體機構之佔用空間，亦可有效簡化結構、降低生產成本，提昇產品競爭力。

本發明之又一目的在於提供一種自行車或機車之電動輔助驅動機構，其由於實施上無需變更該自行車或機車之原有傳動系統，因此除了可降低開發難度及生產成本外，若有故障發生，亦不會影響該自行車或機車原有行駛功能。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一行星齒輪組，具有一環狀之行星外齒輪及至少一行星內齒輪，該行星外齒輪係組設於一自行車或機車之非驅動輪的中心部位；一電動力源，係連結固定於一自行車或機車之非驅動輪的支撐元件上，該電動力源具有一可輸出旋轉動力之驅動齒輪，該驅動齒輪係嚙合於該行星齒輪組之行星內齒輪，使該電動力源輸出之動力能經由該行星齒輪組帶動該非驅動輪轉動。

依上述結構，其中該非驅動輪中央具有一輪轂，該輪轂設有至少一側具開口之容置空間，以供容納該行星齒輪組及該電動力源。

依上述結構，其中該容置空間之開口上蓋合一側蓋。

依上述結構，其中該行星齒輪組具有複數與該驅動齒輪相嚙合之行星內齒輪，各該行星內齒輪係共同樞設於一內齒輪座上。

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的前叉桿或機車的前避震器。

依上述結構，其中該電動力源係為一電動馬達。

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３圖所示，可知本發明之結構包括：行星齒輪組１及電動力源２等部份；其中該行星齒輪組１具有一環狀之行星外齒輪１１，該行星外齒輪１１係組設於一自行車或機車之非驅動輪３（可為前輪）的中心部位，於該行星外齒輪１１中央設有一內齒輪座１２，於該內齒輪座１２上樞設有至少一與該行星外齒輪１１相嚙合之行星內齒輪１３。

在一個可行的實施例中，該非驅動輪３中央具有一輪轂３１，該輪轂３１設有至少一側具開口之容置空間３１１，且該行星齒輪組１係設置於該容置空間３１１內，且該行星外齒輪１１係組設於該容置空間３１１內周側，而該容置空間３１１之開口上可蓋合一側蓋３２。

該電動力源２係連結固定於一自行車或機車之非驅動輪３（可為前輪）的支撐元件４（可為自行車的前叉桿或機車的前避震器）上，且該電動力源２具有一可輸出旋轉動力之驅動齒輪２１，該驅動齒輪２１係嚙合於該行星齒輪組１之行星內齒輪１３。

在本實施例中，該電動力源２係為一電動馬達，而該驅動齒輪２１係設於該電動馬達之輸出轉軸上。

在一個可行的實施例中，該電動力源２亦係設置於該容置空間３１１內，且該電動力源２之外殼係經由一輪軸３４穿過該側蓋３２（或該輪轂３１中央），連結固定於該自行車或機車之非驅動輪３的其中一支撐元件４（如：前叉桿或前避震器）上，於該輪軸３４與該側蓋３２（或該輪轂３１）之間可依需要設置一軸承３４１；而該輪轂３１中央（或該側蓋３２）則係經由一輪軸３３連結固定於另一側的支撐元件４上，於該輪軸３４與該輪轂３１（或該側蓋３２）之間可依需要設置一軸承３３１，藉以降低該非驅動輪３轉動之摩擦阻力。

在操作的過程中，當自行車或機車騎行遇到重負荷（重載重、爬陡坡）而感到有扭力不足的情形時，騎士可依需要按下預設開關導通該電動力源２（電動馬達）之電源，使該電動力源２可經由該驅動齒輪２１驅動該行星內齒輪１３，再連動該行星外齒輪１１帶動該非驅動輪３同步轉動，利用該行星齒輪組１具有較大減速比之特性，可將該電動力源２之輸出轉換為較大扭力之動力，以因應增加自行車或機車重負荷時之驅動需求；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，該行星齒輪組１及電動力源２等組件係連動該非驅動輪３，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電動輔助驅動機構確可達成無需變更自行車或機車原有傳動設計，提昇對自行車或機車驅動力之功效，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:行星齒輪組

１１:行星外齒輪

１２:內齒輪座

１３:行星內齒輪

２:電動力源

２１:驅動齒輪

３:非驅動輪

３１:輪轂

３１１:容置空間

３２:側蓋

３３、３４:輪軸

３３１、３４１:軸承

４:支撐元件

第１圖係本發明之立體結構分解圖。

第２圖係本發明之局部組合示意圖。

第３圖係本發明之整體組合外觀圖。

1:行星齒輪組

11:行星外齒輪

12:內齒輪座

13:行星內齒輪

2:電動力源

21:驅動齒輪

3:非驅動輪

31:輪轂

311:容置空間

32:側蓋

33、34:輪軸

331、341:軸承

4:支撐元件

Claims

一種自行車或機車之電動輔助驅動機構，包括：一行星齒輪組，具有一環狀之行星外齒輪及至少一行星內齒輪，該行星外齒輪係組設於一自行車或機車之非驅動輪的中心部位；一電動力源，係連結固定於一自行車或機車之非驅動輪的支撐元件上，該電動力源具有一可輸出旋轉動力之驅動齒輪，該驅動齒輪係嚙合於該行星齒輪組之行星內齒輪，使該電動力源輸出之動力能經由該行星齒輪組帶動該非驅動輪轉動。
如申請專利範圍第１項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該非驅動輪中央具有一輪轂，該輪轂設有至少一側具開口之容置空間，以供容納該行星齒輪組及該電動力源。
如申請專利範圍第２項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該容置空間之開口上蓋合一側蓋。
如申請專利範圍第１或２或３項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該行星齒輪組具有複數與該驅動齒輪相嚙合之行星內齒輪，各該行星內齒輪係共同樞設於一內齒輪座上。
如申請專利範圍第１或２或３項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，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的前叉桿或機車的前避震器。
如申請專利範圍第４項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，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的前叉桿或機車的前避震器。
如申請專利範圍第１或２或３項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該電動力源係為一電動馬達。
如申請專利範圍第４項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該電動力源係為一電動馬達。
如申請專利範圍第５項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該電動力源係為一電動馬達。
如申請專利範圍第６項所述之自行車或機車之電動輔助驅動機構，其中該電動力源係為一電動馬達。