TW302339B - - Google Patents

Description

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔靥於本發明之技術領域〕 本發明係有關於一種利用馬達動力補助人力之備有補 助動力之自行車。 〔習知技術〕 所謂備有補助動力之自行車係掲示於日本特開平4 ~ 100790號公報、特開平6-305478號公報者 〇 在該些個習知備有補助動力之自行車，是裝有腳蹬之 曲柄軸與後車軸，係靠著鏈條動力傳達機構透過斜齒輪及 傳動軸而連結，檢知加諸於腳蹬之踏力的扭力·感知器係設 於上述傳動軸。 〔欲解決之課題〕 以此種傳動軸傳達動力方·式之自行車，若旋轉軸與後 車軸之軸間距離設定不正確.，因此斜齒輪的嚙合就不能圆 滑地進行，所以後車軸的安裝必需細心注意處理，同時必 需提高車體剛性、提高組裝作業生產性、達到車體輕量化 、推行降低成本的情形是很困難。 〔用以解決課題之手段及效果〕 本發明係有關於克服此種困難點之備有補助動力裝置 之自行車改良，其具有檢知加諸於腳蹬之踏力，對應該踏 力檢知值而控制馬達輸出力之控制手段的備有補助動力裝 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 -4 - 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（2 ) 置之自行車，其特徵爲：在兩端一體裝著腳蹬桿的曲柄軸 外周，可相對性旋轉自如的嵌合管狀或筒狀中空扭力傳達 構件，在該中空扭力傳達構件的一端同時可一·體嵌合傳動 鏈輪，在鄰接該傳動鏈輪並於上述中空扭力傳達構件上設 置單向馬達離合器，在上述中空扭力傳達構件的另一端透 過單向踏力離合器連結上述曲柄軸，上述單向馬達離合器 的輸入端經由減速機構連結馬達輸出，於上述中空扭力傳 達構件外周配置磁應變式感知器。 本發明雖如上述構造備有補助動力裝置，因以鏈條動 力傳達構件可傳達動力至後車輪，故曲柄軸與後車軸的軸 間距離可容許某種程度的誤差，後車軸的安裝、就變簡單， 同時車體的剛性不需維持於高水準，就可提高組裝作業性 且達到車體輕量化。 又本發明在曲柄軸外周遊動嵌合中空扭力傳達構件， 爲了在該中空扭力傳達構件外周配設磁應變式感知器，與 一般鏈條驅動式自行同樣地可簡潔的收合，雖然備有補助 動力，但是自行車的大型化和重量增大是可以控制，因而 能降低成本。 再者；關於本發明可將加諸於設在曲柄軸兩端的左右 腳蹬之踏力透過扭力傳達構件傳達至後車輪，藉由設於該 扭力傅達搆件外周之磁應變式感知器，就能對所有加諸於 上述左右兩腳蹬的各種踏力確實檢知，利用補助動力裝置 的行車就能完成適當。 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) Μ规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明（3 ) 〔發明之實施形態〕 以下，關於表示在圖面的本發明之其中一實施形態做 說明。 捕助動力裝置1的各構成零件是以配置在左側的補助 動裝置外殼2和右側的補助動力裝置蓋3所圍成的密閉空 間內，該補助動力裝置1是一體安裝在自行車車體0。 又：曲柄軸4的兩端爲拆裝自如地一體安裝腳蹬桿5 ，該腳蹬桿5的前端則旋轉自如地樞接腳蹬6，曲柄軸4 的左側部係被旋轉自如地嵌合安裝在補助動力裝置外殼2 的滾珠軸承7上》 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 甚至；在曲柄軸4的外周可透過滾珠軸承· 9 一起旋轉 自如地嵌合筒狀中空扭力傳達構件8，在鄰接滾珠軸承7 並於曲柄軸4與中空扭力傅達構件8上介裝著作爲單向踏 力離合器的單向棘輪離合器1 0，該中空扭力傳達搆件8 的右側部可透過滾珠軸承11旋轉自如地嵌合在補助動力 裝置蓋3，在從該補助動力裝置蓋3右邊霣出的中空扭力 傳達構件8右側部，可用鏈條嵌合傅動鏈輪1 2，在該中 空扭力傳達構件8的右端部則一體螺合帶頭螺帽1 3。 更於滾珠軸承1 1內側位置的中空扭力傅達構件8上 ，透過相當於單向馬達離合器的單向軸承離合器14嵌合 安裝從動齒輪1 5，在與該從動齒輪1 5噛合的減速齒輪 1 6之軸部1 6 a —體嵌裝著附從動齒皮帶輪1 7，於直 流馬達2 0之旋轉軸2 1處一體嵌裝著附驩動齒皮帶輪 1 8，在該附從動齒皮帶輪1 7及附驅動齒皮帶輪1 8上 本紙張尺度逋用中國國家橾车（〇阳）八4规格（210><297公釐） ' ~~~~~ 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 套設附齒皮帶圈19，當直流馬達20爲運轉狀態，在透 過附驅動齒皮帶輪1 8、附齒皮帶圈1 9、附從動齒皮帶 輪1 7、減速齒輪1 6、從動齒輪1 5及單向軸承離合器 1 4而傳達直流馬達2 0的動力至中空扭力傳達構件8， 該中空扭力傳達構件8旋轉而使後車輪3 0朝著前進方向 旋轉驅動。 再者：減速齒輪1 6係透過滾珠軸承2 2、2 3而旋 轉自如地樞接支撐補助動力裝置外殻2及補助動力裝置蓋 3，直流馬達2 0的旋轉軸2 1則透過滾珠軸承2 4、 2 5而旋轉自如地樞接支撐直流馬達2 0的外殻2 0 a及 補助動力裝置蓋3。 另；於單向棘輪離合器1〇與單向軸承離合器14間 的中空扭力傅達構件8的外周面，一體捲繞著非晶質磁性 合金製之薄帶2 6，在該薄帶2 6外側位置的補助動力裝 置外殼2的內周面配設扭力撿知感知器2 7，當上述中空 扭力傳達構件8產生扭力作用時，由於加諸於上述薄帶 2 6的剪應變的薄帶2 6的透磁率變化是利用扭力檢知感 知器2 7檢知，藉由該扭力檢知感知器2 7送出的輸出就 能檢知上述扭力，在單向棘輪離合器1 0的外側可設曲柄 軸轉速感知器29。 然後再設置接收上述磁應變式扭力感知器2 8及曲柄 軸轉速感知器2 9的檢知信號而控制直流馬達2 0的控制 裝置（圖未表示），當從上述曲柄軸轉速感知器2 9送出 的旋轉速度檢知信猇爲設定值以下且從扭力檢知感知器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐) " ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A7 __B7_ 五、發明説明（5 ) 2 7的磁應變式扭力感知器2 8送出的扭力檢知信號超過 設定值時，即會供應直流給直流馬達2 0以對應上述扭力 檢知信號的增力，而使直流馬達2 0的外加電壓增加。 圖示施實形態係如上所述構造，當路面行車阻力降低 且踏於腳蹬6的踏力減小時，對加諸於中空扭力傳達構件 8的扭力變小，從磁應變式扭力感知器2 8的檢知信號爲 設定值以下的狀態，直流馬達2 0不通電保持非運轉狀態 ，以腳蹬6的踏力而旋轉驅動曲柄軸4，透過單向棘輪離 合器10及中空扭力傅達構件8而將旋轉力傅達至傳動鏈 輪1 2，後車輪3 0就能朝著前進方向旋動驅動，自行車 就能行駛。 - 而且，即使曲柄軸4的旋轉速度爲中空扭力傅達構件 8的旋轉速度以下，也可利用單向棘輪離合器1 0使中空 扭力傳達構件8空轉，曲柄軸4及腳蹬6就能保持停止狀 態。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又即使直流馬達2 0以非運轉狀態停止附從動齒皮帶 輪1 7，中空扭力傳達構件8也可利用單向軸承離合器 1 4對附從動齒皮帶輪1 7空轉，由於附從動齒皮帶輪 17停止的行車阻止力不能使中空扭力傳達構件8作用， 因此傳動鏈輪12就能輕快地旋轉。 其次當以曲柄軸轉速感知器2 9檢知曲柄軸4的旋轉 速度爲設定值以下的狀態，到達上坡或路面的行車阻力增 大或自行車大童加速時*曲柄軸4，亦即加諸於中空扭力 傅達構件8的扭力增大，因此磁應變式扭力感知器2 8的 本紙張尺度逍用中國國家樑準（CNS > A4規格（210X297公釐） 〇 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 A7 ___B7____ 五、發明説明（6 ) 檢知扭力值超過設定值，所以藉由控制裝置（圖未表示） 對應磁應變式扭力感知器2 8的檢知扭力值就可供應直流 電壓給直流馬達2 0，以來自直流馬達2 0的動力補助加 諸於腳蹬6的踏力，自行車就能輕快地行駛》 再者；因爲與曲柄軸4同軸心的中空扭力傳達構件8 是透過傳動鏈輪1 2及鏈條電動機構而連結於後車輪3 0 ，所以中空扭力傅達構件8和後車輪的軸間距離就能容許 某種程度的誤差，後車輪3 0的安裝作業一起被簡略化， 自行車車體0的剛性不必保持在高水準就可達成自行車車 體0輕量化和降低成本， 甚至，因爲在中空扭力傳達構件8與直流馮達2 0之 間介裝著由從動齒輪1 5、減速齒輪1 6、附從動齒皮帶 輪1 7、附驅動齒皮帶輪1 8及附齒皮帶圈1 9組成的減 速機構，所以就能達成高速旋轉直流馬達2 0且直流馬達 2 0小型化。 於是，以直接檢知加諸_於曲柄軸扭力的習知備有補助 動力之自行車，由於只在該曲柄軸的其中一端側配置曲柄 軸輸出構件，所以未裝曲柄軸输出構件的曲柄軸另一端側 就不能檢知加諸於腳蹬的踏力’雖然加諸於左右腳蹬的踏 力有大的差別駕駛者騎乘時，就不能適當地補助動力行車 ，但是本實施形態對加諸於曲柄軸4兩端的腳蹬6的踏力 是透過中空扭力傳達構件8傅達至傅動鏈輪1 2，該兩端 踏力無論那一邊都可利用設在中空扭力傅達構件8外周的 磁應欒式扭力感知器2 8正確地檢知’即使加諸於左右腳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4规格( 2!0X297公釐）_ η _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 30I;〇39 at __B7_ 五、發明説明（7 ) 蹬6的踏力有大的差別也可正確檢知，利用直流馬達2 Ο 的動力捕助動力行車就能適當的完成。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係有關於本發明之備有補助動力之自行車之一 實施形態之側視圖。 第2圖係第1圖之主要部份放大側視圖。 第3圖係沿第2圖之I I I 一 I I I線之截斷剖視圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 〔符號說明〕 〇 · · •自行車車體 1 · · •補助動力裝置 2··•補助動力裝置外殼 3 · · •補助動力裝置蓋 4···曲柄軸 5 · · *腳蹬桿 6 · ·.腳蹬 7 · · •滾珠軸承 8·· *中空扭力傳達構件 9 · · ·滾針軸承 10··•單向棘輪離合器 11· ••滾珠軸承 12· · •傅動鏈輪 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A7 B7 、 發明説明（ 8 ) 1 3 · · · 帶 頭 螺 帽 1 4 :. 單 向 軸 承 雕 合 器 1 5 · * " 從 動 庙 輪 1 6 * * 減 速 齒 輪 1 7 · —— 附 從 動 齒 皮 帶 輪 1 8 · · 附 驅 動 齒 皮 帶 輪 1 9 · 附 齒 皮 帶 圈 2 0 · · * 直 流 馬 達 2 1 · · · 旋 轉 軸 2 2 · · · 滾 珠 軸 承 2 3 · · · 滾 珠 軸 承 2 4 · · · 滾 珠 軸 承 2 5 * · 滾 珠 軸 承 2 6 ' * · 薄 帶 2 7 · · · 扭 力 檢 知 線 圈 2 8 · * 磁 ntg 應 變 式 扭 力 感 ，知器 2 9 · · 曲 柄 軸 轉 速 感 知 器 3 0 · · · 後 車 輪 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ ^

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 .—種備有補助動力之自行車，係屬於檢知加諸於 腳蹬的踏力，對應該踏力檢知値而控制馬達输出的控制方 法之備有補助動力之自行車，其特撤爲： 在兩端一髏安裝腳蹬桿基端的曲柄軸之外周，可相對 性旋轉自如地嵌合管狀或简狀中空扭力傳達構件，於該中 空扭力傳遠構件的其中一端一《嵌合傳動鏈輪，同時鄰接 該俥動鍵輪且於上述中空扭力傅達樽件上設置單向軸承離 \ 合器，在上述中空扭力傳達構件的另一端透過單向踏力離 合器連結上述曲柄軸，上述單向軸承離合器的输入端是透 過減速機構連結直流馬達>的输出，在上述中空扭力俥達構 、 件的外周配置磁應變式扭力感知器。 (請先閱讀背面之注$項再填寫本筲) ，装. 订 經濟部中失椹率局貞工消费合作社印輦 I 準 揲 窣 圃 Ns 公 7 9 2