TW523479B - Front wheel driving power-assisted bicycle - Google Patents

Description

523479 ——— ^一 五、發明說明（1) 【教明所屬的技術領域 本發明係關於藉由 動自行車。 力補助人力驅動力之電 【習知技術】 部兩者兼備’按人：：K::::藉由馬達的電動驅動 的驅：力補助人力驅動力的4 馬達，再由馬達 傳統以來’此類的電動自行C人緣。 一樣，用馬達使後輪直接迴轉即眾所中請人之申請案 式電動自行車。又如特開平7_3298 ^二二，謂的後輪驅動 8 - lj〇98U虎公報、及特開平8 — 2〇78 75 ^二，、特開平 在前輪設驅動部亦係眾所周知的。^ A &所揭示一樣， 【教明欲解決的課題】 土當^降輪驅動電動自行車在車輛本體停 腳架情況因能Πγ下腳踏板：尤其是雙腳架式的 往前衝的問顳。、力之扭力，即使係在停止狀態也會有 ^ ^ Μ 。而且，在有凹凸的道路行駛後輪懸空時也 會被=予電動驅動力’故也有騎車行駛安I方面的問題。 在電動白ί毛=係以提供—種於在前輪邊帶驅動部，並邊 時後輪為：立起腳架的狀態和行駛有凹凸道路 ^蛄h X心工狀恶而無賦予電動驅動力情況卻能確保騎車 全性的前輪驅動電動自行車為目的。 【解決課題的手段】

523479 五、發明說明（2) 之前ί Ϊ:i ί:的直關於此發明之申請專利範圍第1項 驅動力傳達到後輪：11係配有設置將ί自腳踏板的人力 中之車輛本體，以及在該車輛本體停止當 態的測知事置：：：如丨的腳架，並設置前述腳架升降狀 時即構成停止前：置測知前述腳架的下降狀態 刖％軀動馬達輪出的情況。 行車’：此發明之申請專利範圍第2項之前輪驅動電動自 配備將設置來自踏板之人力驅動力傳達^輪之 輛本體，以及才今鱼* 士馬達為驅動源之電動驅動部的車 把夕胳加及在减車輛本體停止當中昇降自如支撐本體立 兮代動P =關並設置測知前述腳架下降狀態之微動開關，而 測知前述腳架的下降 ；： 動的馬達輸出的情況。 τ正引輪驅 立荖11二本發明之刚輪驅動電動自行車，係即使在腳芊 狀㈣踏板亦無賦予電 ：： 保騎車行駛上的安全性。 叩犯列罐 關於此發明之專利由过a 粁鱼你 甲％靶圍第3項之前輪驅動電動_ 部來f路板之人力驅動力傳達到後輪的人力 車輛太辦σ别輪σ卩以馬達為驅動源之電動驅動部所μ的 以及測知後輪懸空狀態的測知裝 二;： 出的情況。 構成如止刖輪驅動的馬達輸 關於此發明申請專利範圍第4項之㈣㈣㈣自#

7063-4035-PF ; ahddub.ptd 第6頁 )23479 五 發明說明（3) 和在係δ又置將來自人力驅動力傳達到後輪之人力 達為驅動源之電動驅動部所設A:，

情況輪的懸空狀態時即構成停止前輪驅動的馬C H，本發明之前輪驅動電動自行車，力有凹 ::日爾輪呈懸空狀態，即使由踏板施予人力 亦 <、、、職予電動驅動力情況，而能確保騎車行駛上的安全= 卜關於此發明之申請專利範圍第5項之前輪驅動電動自 行車’係配備設置將來自踏板隻人力驅動力傳達到後輪的 人力驅動部和在前輪部以馬達為驅動源之電動驅勳部的車 輛本體’以及在該車輛本體停止當中支撐本體立起之昇降 自如的腳架，並設置前述腳架升降狀態知測知裝置，與後 輪懸空狀態測知裝置，於該昇降狀態測知裝置測知前述聊 架之下降狀態時/或該後輪懸空狀態測知裝置測知後輪的 懸空時，即構成停止前輪驅動之馬達輸出的情況。 由此，本發明之前輪驅動電動自行車，因係在前輪— 邊支撐驅動部，一邊於電動自行車停止當中將腳架力起的 狀態和行駛凹凸道路時候輪懸空狀態無賦予電動驅動力情 況，故能確保騎車行駛上的安全性。 關於本發明申請專利範圍第6項之前輪驅動電動自行 車，係在上述申請專利範圍第丨項或申請專利範圜第5項所 述之前輪驅動電動自行車方面，前述腳架係以雙腳式的聊

7063-4035-PF ； ahddub.ptd 第7頁 五 發明說明（4) &構成。 關於本發明之申請專利範 車’係在上述申請專利軸心；之前輪動電:自行 電動自行車方面，設置測知人、弟6項所述之W輪驅動 據該扭力感測器之測的馬‘ =2 ；[、之扭力感測器，以依 由此，在前輪驅動電動自=成驅動驅動部的情況。 器測出值的驅動力來控制前2 = ；； ϋ據扭力感測 ，尤其在前鍊輪設扭力乂；；：動驅：部之驅動力之同時 動在踏板上之曲柄上固=;;;和^力”小剛 板:邊組裝扭力感測器，因構成簡單而 板件部/刀即可予以杈組化使組裝變 【發明的實施形態】 于很4易。 以下依圖說明前輪直接驅動式電動自行車的實施型能 。第1圖係前輪直接驅動式電動自行車的整體立體圖，圖心 式當中，在電動自行車本體上配備依靠後述馬達之電動驅 動部，並依據人力之扭力的大小使電動驅動部之驅動力改 變’並將藉由電動驅動部之力量補助靠人力的力量使呈行 駛狀態。不限關於本發明的型式，即使以油門等使用者I 操作來改變電動驅動部之驅動力的型式也無妨。 前述驅動電動自行車本體主骨架1係由設於前部之前 管2與自鞍架4設於下方之座墊管3所連結。而在前管2組@装 方向把手1 2和前輪5，前輪5係由輪輻鋼絲、輪圈、輪月A所 構成，在前輪5之輪轂内的迴轉軸1 〇的部分設置隱藏馬達 的盤狀殼2 0。前輪5係由方向把手1 2操舵的情況。又，由

7063-4035-PF ； ahddub.ptd 第8頁 523479 五、發明說明（5) 的骨架15所支撐的後輪6亦由輪輻鋼絲、輪圈、輪胎 • ”成並了以人力驅動部之驅動力迴轉。又，前輪5之 ，仫也°又定成比後輪6之輪徑小。如此一來即變得容易泡 方疋0 、 人力驅動部備有踏板7、曲柄8、及鏈條9，而係靠 用者踩踏板7轉動曲柄8，純由鏈條9使前述後輪6迴 ^列係將鏈條9當成人力之傳達構件，但 條之外採用皮帶、迴轉軸也無妨。 鏈 $操舵前，的方向把手12之左右兩端組裝煞車拉桿 又於刖輪5及後輪6分別組裝煞車裝置1 4、1 4，而 ;車拉桿13、13和煞車裝置14、14係由煞車拉線16連結 m設I : 3下方之座墊管3係組裝當馬達電源的電池 電池蓋，和收容坐墊管3而可輕易打開的 電池電壓約為24Ϊ;;盘的早-型充電式電池所組成， 1 7係和别述踏板一起轉動义 鍊輪，變成將前鍊輪17之迴轉傳二鍊輪17掛著 ㈣和前述鍊輪π稱為迴轉構轉件傳動心返後輪6。前述曲 彈菁板Λ和前鍊輪17之間’設有如塾圈狀 以踩踏板所傳達的人力驅動 =^生體因 j ;作扭力感測益而利用此撓曲量測知扭力。 因係以此方式在固定於曲柄8的板件與前鍊㈣之間 第9頁 7063-4035-PF ; ahddub.ptd 523479 五、發明說明（6) 故於板件週邊能組裝扭力感測器，除構 單。又如上反件的部分能予以模組化故組裝變成很报簡 轉構件上，：可非只限於設在前鍊輪17的迴 A — 知用其他已揭不週知的裝置。 i iL # # :，係備有在車輛本體停止當中升降自如支撐 但在本發明之前輪驅動自行車方面， 腳勺升卩2狀铑Γ係在腳架19的機構内設置如微動開觀测知 即；止往，f知裝4，而在測知腳架的下降狀態時， 了 在i狀殼2 〇所隱藏的馬達通電的機構。 4 ,士=在，輪的骨架15上言免置測知後輪的懸空狀態之測 ^ ^置1 8乃利用應變量規貼在骨架1 5之一部 ^況月术一有伸縮就變成應變量規的值會起變化的 例如，在有負荷的狀態亦即後輪如接觸在地面的 則曰產生超過規定以上的應變，而未架上負荷的狀熊= 後輪在腳架立起而未接觸地面的狀態，或 ς德 呈懸空狀態則幾乎不產生應變。而測知裝置已測輪 懸空狀態時即呈停止朝隱藏在盤狀殼2〇的馬達通電二‘： 如第2圖顯示盤狀殼20係備有與前輪5連動迴轉 側殼21和固定在前輪驅動電動自行車本體之固 ^轉 更^於固定側殼22隱藏固定著馬達的控制電路（圖顯 又，於盤狀殼20之固定侧殼22上設置馬達 欠于Z J及

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碳刷2 5，整個固定在輪軸1 ο 達的轉子，自前述碳刷2 5將 迴轉力，構成藉由遊星齒輪 的方式。 亡。而在迴轉側殼21上固定馬 f由整流子26供電的轉子24之 叙置所構成的減速裝置來傳達 當 在迴轉 所構成 之遊星齒輪裝置，係如第3及第4圖顯示 側由内齒輪27和3個遊星齒輪28以及輪_ ，而傳達到迴轉側殼21之電動驅動力係驅動前輪 盤狀殼2 0之固 固定構間係以螺絲 行車之車架上藉由 疋側殼2 2係由螺絲固 固定在板件29上，而 馬達驅動之反力使固 疋在固定構件上， 板件2 9係固定在自 定側殼22不致轉動 其次’依據第4圖針對前^^ _加丄 係前述二腳架19之鎖.反，而該鎖板32 架19迴動亦即：二Π迴動與前述釣爪31扣合，防止腳 33係將一端組裝在前 組裝在組裝板30之一部份的土3】板，：部份，巾另-端則 述鎖板32比腳架19更上的主百，邊弹簧33經常拉著使前 鉤爪31和鎖板32自块扣人？，而使腳架19下降時則防止 32，鉤爪31與鎖板3、;即；不用兄者的意思不迴動鎖板 34係組裝在前述組襄板二：：升降測知部即微動開

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關，該 關部分 腳式說 第 的概要 定電壓 路42上 器48之 變量規 按規定 藉由半 4 2係在 訊號。 从動開關3 4於腳芊1 q 和腳架的-部份。：降時開、上升時則關，而開 5圖係：Λ腳式腳架時也能採同樣的構成。 _ 1糸顯7F本發明夕a h 。乂 則輪驅動輔助馬達之驅動電路 在圖上，係將來自雷 電路43予以定電壓化：：11之輪出藉由主開關41以 供應電流測知電路路42。在控制電 輪出、《 # f、，電壓測知電路47、扭力感測 出试動開關（測知腳架跳升值）34給&、 (測知後輪負荷）18之鈐ψ :值）34之輸出應 程式輪it! _ ^ β ^ ^ ，在依據此等測知訊號

導體開關元件往輔助馬達：告而驅動電路45係 電池餘電量標示電路44ί=制。又，控制電路 上輪出顯不電池充電狀態知 其次針對人力驅動力說明本實施 踏板7所獲得的人力驅動力使曲柄8迴心之動作。藉由踩 與曲柄8之迴轉之同時邊撓曲邊傳達驅動力而前^述塾圈彈簣 而藉由前鍊輪17與後鍊輪連結之連妗册】則鍊輪17。 來驅動後輪6。 ^ …’亦即鏈條9 其次針對屬前輪驅動部之電動驅動 黃只在藉由人力驅動力產生人力扭力的部^ j之。墊圈彈 藉測知此撓度當作人力扭力大小的變化輪77欠成撓曲，並 殼20内之固定侧殼22之馬達控制電路42 7入到固定在盤狀 驅動力的大 力同樣大小 而控制電路42係輸入的人力驅動 小呈相同地予以程式化，以與輸入的 力與電動 人力驅動

五、發明說明（9) 之扭力’由隱藏在盤狀殼2〇内 驅動力使前輪5迴轉。如此，後輪6 ，错由馬達的 5則藉由與人力驅動力同樣大小之電動力力驅動力而前輪 、查；:人，按第6圖之控制流程說明本發明 f驅動電路之控制動作。此流程只針對：達二/助馬 值之設定而顯示的。 T馬達馬動力之輸出 在步驟SO —開始控制動作， !放下（立起）腳架19。若再停車而：架= 日守則由升降測知部（微動開關）34將下降狀能‘立\ :42。而腳架19為連續下】電 動力K為〇即不靠馬達驅動力進行輔助，電動驅 後於，否::1 9為上升時’即為下一階段之步驟S3，判定 後輪有無負荷）。若後輪為懸空狀 入應變量規）18將後輪懸空狀態輸 ㈣動Μ為0亦即不靠馬達驅動力進行協助㈣㈣1 下一階段為步驟S3，後輪未懸空亦即一測 ::::;p:rs4,將來自踏板扭力測知心 ^工及電動n’在步驟s5係將來自扭力測知部48之輸入訊 心“電動驅動力K，比較是否為電動驅動力K ^扭力訊 ，若為電動驅動力κ -扭力訊號A，則設定電動驅動力 丑力^號A，在回至步驟S1並判斷腳架19是否上升。 士右來自扭力測知部48之輸入訊號A與電動驅動力κ %即進入下一階段。其次例如人力扭力之輸入訊號Α方大。 第13頁 7063-4035-PF ； ahddub.ptd 523479 五、發明說明（10) 蚪，則在踏板5加力踩踏來判斷， 地往驅動部增加輪出訊號，i増在步驟S 6，1個i個慢慢 再度通過此部份時在最初通過"時"之後即返回步驟S5，而 2。連續此狀態則時間與速度了之線輪、出訊號1加上1則變為 成軟體啟動。 寸交為慢慢地增加。即變 其次，開始行駛後，在步驟§ 輸入訊號Δ與電動驅動力κ予以比：來自扭力測知部4 8之 扭力訊號A比電動驅動力小， 父’來自扭力測知部48之 驟S7控制使來自扭力測知部之反之踏力一變弱即再步 變為一樣。 和往電動驅動部之輸出 (步架19是否在上升的狀態 彳:駛當中腳架19為=以 有ί m: f=ί:空狀態而被前輪往前拉的狀態變 :危險，故不淪何者都要將電動驅 並停開輔助馬達。 勹"步驟S2 ) 聰& ί貝鈿形恶，係舉由人力扭力來改變電動驅動部之 ，動型式的前輪驅動電動自行車為例說明，但並不限於本 毛明的型式，以加速器等使用者之操作來改變電動驅動部 驅動力的型式也無妨。 【發明的效果】 如以上，本發明之前輪驅動電動自行車，因在腳架立 起狀悲即使踩踏板也不賦與電動驅動力故無緊急前進情況 而可確保萬駛行駛上的安全性，又，在行駛有凹凸的道

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五、發明說明

又，在前輪驅動電動自行 測知值之驅動力控制前述電動 其在前鍊輪上設置扭力感測器 上之曲柄的板和前鍊輪之間依 即能在板件的周邊組裝扭力感 件的一部份予以模組化故容易 【圖式簡單說明】 車方面，於依據扭力感測器 驅動部之驅動力之同時，尤 0守’在與固定在連動在踏板 人力之大小設伸縮彈性體， 測器’因構成簡單並能將板 組裝。

第1圖前輪驅動電動自行車納圖 第2圖盤狀殼之剖面圖。 Θ 第3圖遊星齒輪之配置圖。 第4圖腳架構成圖。 弟5圖辅助馬達控制電路圖。 第6圖控制流程圖。 【符號說明】 1〜主車架； 5〜前輪； 7〜踏板； 9〜鏈條； 11〜電池部； 1 3〜煞車拉桿； 1 5〜後輪骨架； 4〜鞍架； 6〜後輪； 8〜曲柄； 1 〇〜輪軸； 1 2〜方向把手 14〜煞車裝置 1 6〜煞車拉線

7063-4035-PF ; ahddub.ptd 第15頁 523479 五、發明說明（12) 1 7〜前鍊輪； 1 9〜腳架； 2 1〜迴轉側殼； 2 3〜馬達定子； 2 5〜碳刷； 2 7〜内齒輪； 3 0〜組裝板； 3 2〜鎖板； 34〜升降測知部； 4 2〜控制電路； 4 4〜電池餘電量顯示 4 5〜驅動電路； 4 7〜電壓測知電路； 49〜半導體開關元件 1 8〜後輪懸空狀態測知裝置； 2 0〜盤狀殼； 2 2〜固定侧殼； 2 4〜馬達轉子； 2 6〜整流子； 2 8〜遊星齒輪； 3 1〜勾爪； 3 3〜彈簧； 4 1〜主開關； 43〜定電壓電路； 路； 4 6〜電流測知電路； 4 8〜扭力感測器；

7063-4035-PF ； ahddub.ptd 第16頁

Claims (1)

1. 523479 六、申請專利範圍 1. 一種前輪驅動電動自行車，包括： 車輛本體，裝設將來自踏板之人力驅動力傳達至後輪 之人力驅動部與在前輪部設有以馬達當驅動源之電動驅動 部；及 腳架，該車輛本體在停止中升降自如地支撐本體立起 其特徵在於： 設置前述腳架升降狀態之測知裝置，而該測知裝置測 知前述腳架之下降狀態時即停止前輪驅動之馬達輸出。 2. 如申請專利範圍第1項所述之前輪驅動電動自行車 ，其中，前述腳架之升降狀態係以微動開關測知。 3. —種前輪驅動電動自行車，其特徵在於包括： 車輛本體，裝設將來自踏板之人力驅動力傳達道後輪 之人力驅動部和在前輪部以馬達當驅動源之電動驅動部； 及 後輪懸空狀態測知裝置，而該測知裝置測知後輪之懸 空狀態時即停止前輪驅動之馬達輸出。 4. 如申請專利範圍苐3項所述之前輪驅東電動自行車 ，其中，後輪之懸空係以應變量規測知。 5. —種前輪驅動電動自行車，包括： 車輛本體，裝設將來自踏板之人力驅動力傳達道後輪 之人力驅動部和在前輪部以馬達當驅動源之電動驅動部； 及 腳架，該車輛本體在停止中升降自如地支撐本體立起

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   六、申請專利範圍 #置n、+、 例妒裝置，及後輪旋空狀態 6又ί則述腳架升降狀態之1#測之前述腳架之下降壯 之測知衣置’該升降狀態測知κ〜、後輪之懸狀 態時及/或該後輪之懸空狀態測知衣 二 即停土前輪驅動之馬達輸出。 、， 6 ·如申請專利範圍第1項所述之前輪驅動電動自行車 ，其中，前述腳架係雙腳式之腳架。 八如申請專利範圍第5項所述之前輪驅動電動自行 ，其中，前述腳架係雙腳式之腳架。

   8 ·如申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7 前輪驅動電動自行車，其中，設置測知人力大】、所述之 測器，以依據該扭力感測器測出值之馬達輪 之扭力感 部。 來驅動驅動

   7063-4035-PF » ahddub.ptd 第18貢