TWI232185B - Power transmission device for electric two-wheeled bike - Google Patents

Description

1232185 ⑴ 玖、發明說明 内容、實施方式及圖式簡單說明) (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、 【發明所屬之技術領域】 而移動之電動 本發明係關於一種以電動馬達作為驅動源 二輪車的動力傳達裝置。 【習知技術】 以往’自動：輪車雖m丨擎^g動源者居主流地位， 但是從環境保護等觀點來看，現在正開發_種以電動馬 為驅動源而移動的電動二輪車。 上述電動二輪車係提案有一種：將包含有用以減速電動 馬達和該電動馬達的旋㈣傳達域輪的減速機所構成的 電動動力單元安裝於後臂内，且在從後臂的後部突出至外 側方的上述後車軸的端部上安裝有後輪而成者。 【發明所欲解決之課題】 然而，在上述電動二輪車中，將電動動力單元安裝於後

臂内的關係方面，必須使該電動單元成為輕巧的構成。 本發明係有鑑於上述問題而研創者，其目的在於提供一 種可以實現電動動力單^薄型化之電動二輪車的動力傳達 裝置。 【用以解決課題之方案】 為達成上述目的，申請專利範圍第丨項所述之發明，係將 包含使電動馬達與該電動馬達的旋轉減速並傳達至後輪的 齒輪減速機所構成的電動動力單元安裝於後臂内，從後臂 的後部向外側方向突出的上述後車軸的端部上安裝後輪 ^ 6 - (2) 1232185

成電動一輪車，其特徵在於：以具有與上 轴向間隙型馬達構成上述= 速“ 形成的凹部上配置上述齒輪減 部分重疊固疋於該齒輪減速機舆轉子之磁鐵在車寬度方向 ^ 11111111 申輪減速機構纽《輪減速機。 申-專利範圍第3項所述之發明，係在申二 項的發明中，係同軸配置述 a弟2 速機。 - 丈電動馬達與上述行星齒輪減 因而根據本發明，構成電動動力嚴开夕 軸向間隙型馬達所構成， J馬達係以 置齒輪減速機，由於使中央所形成的凹部上配 在車寬度方向部分重最”轉子所固疋的磁鐵 方向尺·+ — "文可縮小電動動力單元的車宽度 万向尺寸，以實現薄型化。 平見度 [發明之實施形態】 以下’依據添附之圖面 圖^係本發明之電動二明 電動二輪車後部的截取剖視圖； =動也的 輪車電池部分的座椅之狀態的部分平面圖。電動一 ，圖1所示的電動二輪車1在其車體前方上部且有頭… 该頭管2内以旋轉自如的 丨-有碩S 2，在 ’分別在該轉向轴上端安二^不的轉向轴'繼而 部托架4,在上部在下端安裝有下 柄5。、纟而，將把手6安裝 1232185 2搖柄5兩端’在左側的把手6附近設置剎車桿7，未圖示的 右側（圖1的内側）的把手6係構成可轉動的手油門。 上述上部托架3與下部托架4係安裝有前輪叉8的上部 ，别輪9藉由前車軸10以旋轉自如的方式軸承於該前輪又8 下端。此外，在上述搖柄5前方的上部托架3上配置有儀表 1卜在該儀表η下方配設有固定在上述前輪叉8上部的車前 燈12，其兩側分別設置有明暗燈13(圖1係僅圖示一侧）。 另外，從上述頭管2開始沿著車體後方，延設有側面看構 成u字狀的左右一對車體框架14。亦即，圓管狀的車體框 架14係從頭管2Γ朝向車體後方向下傾斜延伸後，朝向後方彎 曲成圓弧狀且略水平延伸在車體後方後，向上方彎曲為圓 弧狀在再朝車體後方向上傾斜，而構成側視呈υ字狀。 繼而，車體框架14的後端部1牦沿著座椅15的形狀彎折，左 右的後端部14a間係構成連續的一條管。 然而，在上述左右的車體框架14後部附近，構成倒1；字 狀的座撐16(參照圖3)朝車體前方向，傾斜並熔接於傾斜上 方，該座撐16與左右的車體框架14所包圍的部分，以可開 關方式配置有上述座椅15。亦即，如圖2所示，於上述座撑 1 6的前端水平部藉由絞鏈部17 ’以可上下轉動的方式支撐 座椅15的前端部，該座椅15的底板15a下面安裝有緩衝材18。 而’車體框架14側係没有未圖示鎖栓機構，該鎖栓機 構係用以將支撐座椅15的座撐19與座椅15固定鎖栓為關閉 狀悲。在此’在車體框架14的後端所安裝的後擋泥板2 〇的 後面安裝有尾燈21，在其左右配設有明暗燈22(圖1及圖2僅 1232185

(4) 圖示一側）。 另外，在左右的車體框架14的座椅15下方的彎曲部上， 分別熔接有後臂托架23(圖1及圖2僅圖示一側），利用樞轴 2 5使後臂2 4的七端係上下搖動自如地支撐在左右一對後臂 托架23上。繼而，驅動輪亦即後輪26係旋轉自如地軸承於 該後臂24的後端，後臂24與後輪26係藉由後緩衝材27·懸掛 於車體框架14上。 又’在左右的車體框架14的水平部上分別安裝有腳燈28( 圖1及圖2僅圖示一側），側支架29藉由軸3 0以可轉系方式軸 承設置於左側的車體框架14的腳蹬28後方，側支架29藉由 回動彈簧3 1彈壓於關閉側。 然而’在本貫施型態之電動二輪車1中，在座椅1 5下方的 左右車體框架14之間配置有可裝卸之電池3 2。該電池3 2係 收納可充電複數次的回收電池所構成，在其上面設置有傾 倒自如的手柄33(參圖2及圖3)。又，在電池32的後面如圖3 所示，藉由在上下方向連續形成的左右肋部32a所形成的導 引溝貫設於上下方向。 另外，如圖1及圖2所示，在上述座椅15下方的左右車體 框架14間安裝有上面為開口的杯狀盒34，該盒34内立設有 放電端子35,如圖1所示當電池32收納於盒34時，埋設在該 電池32的底面之未圖不放電端子與盒34側的上述放電端子 35連接。 又二如圖2所示，於上述盒34的後部，在車寬度方向的寬 板狀導引構件36係朝向車體後方向上傾斜立設，該導引構 1232185

件3 6的上部以固定於車體框架丨4側的托架3 7予以支撐。此 外，導引構件36的上部朝車體後方彎折成圓弧狀，以構成 導入部36a (參照圖2 )。

繼而，依據圖4至圖10說明驅動後輪26之電動動力單元的 構成。此外，圖4係電動二輪車的後輪部分左側面圖。圖5 係圖4的A-A線剖視圖。圖6係圖5的B_B線箭號圖。圖7係圖 5C-C線前號圖。圖8係圖7的D_D線剖視圖。圖9係後剎車驅 動系統之構成的側視圖。圖1 〇係行星齒輪減速機與單向離 合器的構成之側視圖。 在構成上述後臂24的略圓形的後端部24a的右侧端面上 ，如圖5所示覆蓋有齒輪蓋38，在其内部所形成的空間内一 體安裝有構成電動動力單元的電動馬達39與行星齒輪減速 機40及控制器41。 作為驅動源的上述電動馬達3 9係使用在車寬度方向為扁 平的薄型軸向間隙型馬達，如圖5所示，該電動馬達39係由 固定在支撐於後臂24後端部的旋轉軸42之轉子39A、及與

該轉子39 A相向固設於後臂後端部24a内面的定子39B所構 成。 在此，上述旋轉軸42係配設於車寬度方向，其基端部藉 由轴承43旋轉自如地支撐於後臂24的後端部24a，上述轉子 39A係由在旋轉軸42結合其中心部的軛39a、及固定在與該 幸厄部39a的上述定子39B相向的外周面之磁鐵39b所構成。此 外，軛39a的中心部形成有凹部，在該凹部的外周突緣部上 固定上述磁鐵39b。 -10- 1232185

⑹ 又’上述疋子3 9 B係在後#臂2 4的後端部3 4 a内面的旋轉軸 42周圍以同心圓狀固設複數條線圈39c而構成，如圖6所示 ，上述線圈39c從側面觀看，係朝車體前方（圖6的右方）呈 開放之c字狀並設，其開放部分面臨上述控制器41的一部份。 另外’上述行星嵩輪減速機4 〇如圖5所示，係安裝於上述 轉子39A的軛39a中央部所形成的凹部内，固定在該行星齒 輪減速機40與轉子3 9A的磁鐵3 9b在車寬度方向上部分重 疊。 在此，行星齒輪減速機4 〇如圖1 〇所示，係包含以下構成 •一體形成於上述旋轉軸42上之小型恆星齒輪42a與該恆星 齒輪42a相對同心配設之大型環狀齒輪44及恆星齒輪42&與 環狀齒輪44所咬合的3個行星齒輪45，且該行星齒輪減速機 40與上述電動馬達39配置於同軸。 然而，上述行生齒輪45如圖5所示，藉由插栓46旋轉自如 地支樓在載子47上，各行星齒輪45以插栓46為中心自轉， 且繞著恆星齒輪42a公轉，再介以插栓46將旋轉傳達至載子 47 ° 在此’載子47的一部係構成與上述旋轉軸42配設於同軸 的後車軸47a，包含該後車軸47a的載子47全體藉由一對軸 承48旋轉自如地支撐在上述齒輪蓋38。 又，上述環狀齒輪44以可旋轉方式被支撐，其外周部介 設有周知的單向離合器49。 、 上述單向離合器49係容許從電動馬達39向後輪％方向傳 達之旋轉，而遮斷其逆方向傳達之旋轉，如圖1〇所示，刻 (7) 1232185

設於上述隸齒輪44相㈣輪齒輪…、 :於:亥棘輪齒輪44a的複數個棘輪⑽所構成。二生: 輪爪68係傾斜自如地保持在環狀的保持器69,以未圖亍的 彈菁彈壓並扣合於上述棘輪齒輪仏。此外，保持 由複數個螺絲70安裝於上述齒輪蓋％。 ° ''曰 躊 ，外，在上述後輪47a延伸至#輪蓋38外的端部上，花鍵 肷合有上述後輪26’並藉由螺帽⑽結合，如圖$所示，一 後輪26的車輪51内面的圓鼓…内部(車輪51内面 與以輪盍38之㈣形成的空間）安裝㈣鼓式的後刹車a。 f述後剎車52如圖7所示，係具備有：固設於在後輪26 =車輪51之上述圓鼓部51a内周的剎車帶53、配設於該刹車 贡5 3内側的兩個半月形羊丨直ΰ 干月办制皁片54，在兩個剎車片51的一端 間藉由支撐插栓55以可轉動方式連結，另一端部間則介設 有凸輪56。然後’兩刹車片54係藉由張掛於此的兩條回動 彈菁57彈壓於關閉侧（刹車非作動侧）。此外，上述支撐插 栓55係如圖5所示’介以輪㈣支推於上述齒輪蓋％。 然而，如圖8所示’上述凸輪56係在插通固著於齒輪蓋^ 的輪轂59上以可轉動方式插通支撑其抽部（以下稱為凸輪 軸）56a，在面臨該凸輪56a的齒輪蓋％内之空間的一端（左側） 上，如圖9所示，結合有扇形的扇形齒輪。 另外，在後臂24的下部一體形成的托架2仆（參照圖7及圖 8)上以可轉動方式，插通支稽與上述凸輪軸56a相對安裝於 車體後方之凸輪桿軸61，該凸輪桿軸61在面臨#輪蓋％内 的空間的-端(左端)上，如圖7及圖8所示，結合有上述扇 -12- 1232185 ⑻ 形齒輪60所接合的扇形齒輪62，朝向凸輪桿轴 外突出的另-端(右端)上結合有凸輪桿63。繼而上％ 桿63藉“動料64彈壓於—方向（料料動方向^ 以圖4所不之剎車線65連結於上述刹車桿7(參照圖υ。此外 .如圖8所不，上述扇形齒輪62為避免上述電動馬達39與 子39Α互相干涉而彎折形成為直角。 然而，上述控制器41係用以控制上述電動馬達 控制裔4 1與上述雷動卷彳查^ Q及# — 性、查；& 馬達9係错由圖6所示的電極板66電 ^接’隸制H41與上述電池32及未圖示的上述手油門 係猎由圖6所示·的覆蓋線67電性連接。 而且’在f動二輪車！中’接受電池32供給的電力以 驅動電動馬達39時，A旋韓蕤由—eΛ 轉 轉 订生齒輪減速機4G予以減 、、’傳達至後車軸47a，旋轉驅動該後車軸47a及與其彡士人 ^後輪26’以特定的速度使該電動二輪車1行進。繼'而、^ 輪車1行進中，騎乘者轉動設於搖柄5之未圖示手把 進行加減速操作時，其操作信號傳達至控制器Μ，控 動馬達39的旋轉及後輪26的旋轉，以加減電動二工 速。 J早 又，當騎乘者轉動圖i所示的刹車桿7進行制動操作時， =圖4所示的剎車線65使凸輪桿63轉動，該轉動經由凸輪 杯軸“及扇形齒輪62、6〇傳達至凸輪％，使⑺ 。於是，藉由該凸輪56推開後刹車52的刹車片54 2 片⑷系對抗回動彈簧57的„力，以支撐栓⑽中 擴張，並按押於剎車帶53的内周面。結果，剎車片5植刊 -13 - (9) 1232185

車帶53間產生摩擦力，藉由該摩擦力使後輪％旋轉時所兩 的制動力作用.，故可使電動二輪車丨減速或停止行進。而 然而，因為使用的緣故將使電池32的電壓降低，在進行 該電池的充電時，雖然從車體將該電池取出，但是取出$ 電池3 2有以下的要領。 ^ 亦即，解除座椅15之未圖示的鎖栓機構後，如圖2所示， 以絞鏈部17為中心轉動並打開該座椅15時，電池以上、方 為開放。 7 繼而，在上述狀態中，握住設置在電池32上部的手把Μ ，沿導引構㈣將該電池32向上弓|拉，可容易將該電池取 出，對已取出的電池32進行充電。 然後，在電池32充電結束之後，再裝設該電池之際，在 圖2所示的狀態下，使電池32沿著導引構件％向下滑^。使 其下部之部分裝設於盒部34。亦即，使電池32的後面抵接 導引構件36上端的導入部36a，使該電池32沿導引構件％ 按押時’由於在電池32後端面所貫設的上述導引溝嵌合於 導引構件36，故電池32可順利地導入且滑動裝設至導引構 件36，埋設於該電池32底面的未圖示放電端子與盒34側 放電端子3 5連接，使電池3 2可以使用。 、 繼而，如上所述，在裝設電池32時’如圖1所示，以咬鏈 部17為h轉動並關閉座椅15時，該座椅15的關閉狀^係 错由鎖栓機構鎖栓，且座椅15的底板15a所安裂的緩衝_ 才文押電池3 2上面，以石隹實保持該電池3 2。 在上述中，根據本實施形態，如圖5所示，以薄型的軸向 -14- 1232185

間隙型馬達構成電動動力單元的電動馬達3W在該電動 ，達39的轉子39A(|^部39a)巾央部所形成的凹部上配置行 星齒輪減速機4〇,由於使該行星齒輪減速機40與轉子39A 所，疋的磁鐵39b在車寬度方向部分重疊，故可縮小電動動 力單元的車寬度方向尺寸以實現薄型化。

在此’圖.11係顯示有關本實施形態之動力傳達裝置的驅 動系統之構成模式圖。在本實施型態+，雖採用由怪星齒 輪仏、環狀絲44及行星錄45構成的行星㈣減速機4〇 作為齒輪減速機，，渔亦i a ^氓亦可使用圖11所示的減速齒輪群G1、 G2、G3、G4橼成者作為齒輪減速機。 亦即纟圖11所不的齒輪減速機中，在配設於同轴的旋 轉轴42與後輪47&相對向的端部上分別$裝有減速齒輪gi 4,係旋轉自如地支撐於與旋轉軸42及後輪w相對而平 行配β又的旋轉軸7 1的減速齒輪G2、G3分別咬合於減速齒輪 Gl、G4從而，電動馬達的旋轉經由減速齒輪G1至〇4予

以減速並傳達至後輪47及與其接著的後輪26，以特定速 度使其旋轉驅動。 【發明的功效】 由以上說明可知’根據本發明，係將包含使電動馬達與 該電動馬達=旋轉減速並傳達至後輪的齒輪減速機所構成 的電動動力單元安裝於後臂Θ，從後臂的後部向外側方向 突出的上述後車軸的端部上安裝後輪而成的電動二輪車中 ’係以具有使上述電動馬達與上述後車軸及同軸的旋轉轴 同時旋轉的轉子之軸向間隙型馬達所構成，並且在上述轉 -15- 00 1232185

子令央所形成的凹部上配置上述齒輪減逮機，由於使個A 於5亥齒輪減速機與轉子之磁鐵在車寬度方 2 可縮小電動動力單元的車寬度 =故 化的功效。 了獲侍貧現薄型 【圖式之簡要說明】 圖1係本發明之電動二輪車的側面圖。 圖2係顯不取下電池的狀態 — 視圖。 心笔動一輪車後部的截取剖 圖3係掀開本發明電動二 部分平面圖。- 早電池^刀的座椅之狀態的 圖4係發明電動二輪車的後輪部分左側面圖。 圖5係圖4的A-A線剖視圖。 圖6係圖5的B-B線箭號圖。 圖7係圖5C-C線箭號圖。 圖8係圖7的D-D線剖視圖。 圖9係本發明之電動：輪車 視圖。 η早驅動系統構成的側 圖1 〇係行星齒輪減速機與單向離 岡1 1在翩-亡明本* 口时的構成之側視圖。 圖係顯不有關本發明的實施形態之動力傳達裝置的驅 動系統之構成的模式圖。 … 圖12係有關本發明動力傳達穿f 例的模式圖。 #達衣置的驅動系統之其他構成 •16- 1232185 (12) 【圖式代表符號說明】 1 電動二輪車 24 後臂 26 後輪 39 電動馬達 39A 轉子 39B 定子 39a 軛部 39b 磁鐵 40 行星齒輪減速機（齒輪減速機） 42 旋轉軸 42a 恆星齒輪 44 環狀齒輪 45 行星齒輪 47a 後車軸 G1 至 G4 減速齒輪 -17-

Claims (1)

1232185 第〇91123〇78號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年12月）

拾、申請專利範圍 =電動二輪車，備有車體支架，支持於車… 動之後臂’支持於後臂後端之車輪，具有盘車：： 民、去起方疋轉之轉子之電動 …、八有將該電動馬達之旋轉減速並予傳達至車輪 之車軸的齒輪減速機之電動動力單元； 两 電動動力單元係組裝於後臂内； 二述齒輪減速機係配置於上述轉子中央所形成之凹部 2馬達係、轴向間隙型，具有：相對於上述齒輪減速機 :皁軸方向重疊而固定在於上述轉子凹部外圍形成之 外固突緣部之磁鐵，固定於上述後臂侧之定子，以及相 j於上述疋子之上述磁鐵在旋轉轴方向上之對向位置 形成特定空隙而固定之線圈。 如申請專利範圍第1項之電動二輪車，其中·係以行星齒 輪減速機構成上述齒輪減速機。 如申印專利範圍第1或2項之電動二輪車，其中係同軸配 置上述電動馬達之旋轉軸與上述行星齒輪減速機之旋 轉軸。