TWI635022B - 離合式自行車電力驅動裝置 - Google Patents

離合式自行車電力驅動裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI635022B
TWI635022B TW106110927A TW106110927A TWI635022B TW I635022 B TWI635022 B TW I635022B TW 106110927 A TW106110927 A TW 106110927A TW 106110927 A TW106110927 A TW 106110927A TW I635022 B TWI635022 B TW I635022B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
shaft
fixed
pedal
motor
ring
Prior art date
Application number
TW106110927A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201836909A (zh
Inventor
黃永松
Original Assignee
黃永松
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 黃永松 filed Critical 黃永松
Priority to TW106110927A priority Critical patent/TWI635022B/zh
Priority to CN201711376319.4A priority patent/CN108688761A/zh
Priority to JP2018061787A priority patent/JP2018172115A/ja
Priority to US15/939,371 priority patent/US20180281897A1/en
Priority to EP18165421.1A priority patent/EP3381786A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI635022B publication Critical patent/TWI635022B/zh
Publication of TW201836909A publication Critical patent/TW201836909A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00Cycle frames
    • B62K19/30Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/36Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/02Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M19/00Transmissions characterised by use of non-mechanical gearing, e.g. fluid gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface

Abstract

本發明提出一種離合式自行車電力驅動裝置及其離合式自行車電力驅動裝置,其包含支撐軸管、馬達、減速裝置、單向離合軸承、輸入齒輪軸、軸架、腳踏軸、軸套件以及棘輪。馬達對應固定於支撐軸管內並具有驅動轉軸。減速裝置設於馬達之驅動轉軸上並以輸出軸輸出。單向離合軸承具之內環套設於輸出軸上。輸入齒輪軸頂端具有固定孔,單向離合軸承之外環固定於固定孔內。軸架對應設於支撐軸管之底端處。腳踏軸對應穿設於軸架內。軸套件為長形管狀件。棘輪連接於腳踏軸。

Description

離合式自行車電力驅動裝置
本發明是有關於一種離合式自行車電力驅動裝置及其離合式自行車電力驅動裝置,特別是一種結合單向離合軸承並與減速機整合之驅動裝置。
現今雖然自行車之電力驅動裝置已日趨成熟,然而現今之電力驅動裝置可能會由於體積龐大使得目前之電力驅動裝置較難以完整的運用在競速型自行車上。
一般而言,競速用之自行車除車胎及把手等為減少風阻之特殊設計之外,於自行車的踏板處間距也較為狹窄,使得使用者於踩踏時更容易踩踏。然而習知之電力驅動裝置可能會使得踏板處間距較寬,可能將會降低使用上的體驗度。
因此,需要一種可以便於使用者踩踏且可維持足夠動力輸出之電力驅動裝置以供自行車裝設。
有鑑於上述習知之問題,本發明之目的係提出一種離合式自行車電力驅動裝置其包含支撐軸管、馬達、減速裝置、單向離合軸承、輸入齒輪軸、軸架、腳踏軸、固定外蓋、傳感裝置、軸套件以及棘輪。支撐軸管為一中空管 件。馬達對應固定於支撐軸管內,並具有驅動轉軸。減速裝置設於馬達之驅動轉軸上,且以輸出軸輸出。單向離合軸承具有內環及外環,單向離合軸承之外環於單一轉向上與單向離合軸承之內環相互卡制,而於相反轉向上則可對應內環樞轉,且單向離合軸承之內環套設於該輸出軸上。輸入齒輪軸之頂端具有固定孔,且單向離合軸承之外環對應固定於固定孔內,且輸入齒輪軸上具有第一轉向齒輪。。軸架對應設於支撐軸管之底端處與支撐軸管相連接,且軸架於橫向之兩端上分別設有第一軸孔及第二軸孔。腳踏軸對應可旋轉地穿設於軸架內且穿出第一軸孔及第二軸孔。固定外蓋穿設於該腳踏軸上一端,且與腳踏軸共轉,固定外蓋具有固定槽,固定槽係設置於固定外蓋內表面,並具有固定外蓋穿孔於固定槽底部,腳踏軸穿越固定外蓋穿孔。傳感裝置套設於腳踏軸另一端上,並感測腳踏軸之旋轉,發送一電訊號控制該馬達轉動。軸套件為一長形管狀件,其對應可旋轉地套設於腳踏軸上,且可旋轉地對應穿設於該第二軸孔內,軸套件之內端穿入軸架之內,且於內端上設有第二轉向齒輪,第二轉向齒輪直接嚙合複數個齒盤之一,且軸套件連接固定外蓋內表面。棘輪套設於軸套件上,且設置於固定槽中。單向離合軸承以及棘輪軸向相垂直
較佳地,減速裝置分別包含行星減速機。
較佳地,腳踏軸於穿出第一軸孔之第一端上卡制固定於第一腳踏板組件且與第一腳踏板組件呈連動共轉之關係,且腳踏軸穿出第二軸孔之第二端上卡制固定於第二腳踏板組件,且與第二腳踏板組件呈連動共轉之關係。
較佳地,馬達運轉帶動棘輪空轉,第一腳踏板組件及第二腳踏板組件未被馬達驅動。
較佳地,踩踏第一腳踏板組件及第二腳踏板組件,帶動腳踏軸及輸入齒輪軸旋轉,輸入齒輪軸帶動單向離合軸承之外環相對內環樞轉。基於上述目的,本發明再提供一種離合式自行車電力驅動裝置,其包含支撐軸管、馬達、減速裝置、單向離合軸承、輸入齒輪軸、軸架、腳踏軸、固定組件、第一磁環、第二磁環、霍爾磁力感應裝置、軸套件以及棘輪。支撐軸管為一中空管件。馬達對應固定於支撐軸管內,並具有驅動轉軸。減速裝置設於馬達之驅動轉軸上,且以輸出軸輸出。單向離合軸承具有內環及外環,單向離合軸承之外環於單一轉向上與單向離合軸承之內環相互卡制,而於相反轉向上則可對應內環樞轉,且單向離合軸承之內環套設於該輸出軸上。輸入齒輪軸之頂端具有固定孔,且單向離合軸承之外環對應固定於固定孔內,且輸入齒輪軸上具有第一轉向齒輪。轉向變速裝置包含複數個齒盤,轉向變速裝置受輸入齒輪軸驅動,並將輸入齒輪軸之動力輸入方向轉換。軸架對應設於支撐軸管之底端處且套設於轉向變速裝置上,且軸架於橫向之兩端上分別設有第一軸孔及第二軸孔。腳踏軸對應可旋轉地穿設於軸架內且穿出第一軸孔及第二軸孔,腳踏軸於穿出第一軸孔之第一端上卡制固定於第一腳踏板組件且與第一腳踏板組件呈連動共轉之關係,且腳踏軸穿出第二軸孔之第二端上卡制固定於一第二腳踏板組件,且與第二腳踏板組件呈連動共轉之關係。固定組件,係包含固定外蓋、彈性元件及固定座。固定外蓋穿設於腳踏軸上一端,且與腳踏軸共轉,並具有固定外蓋穿孔、固定槽及複數個第一鉤爪,腳踏軸穿越固定外蓋穿孔,複數個第一鉤爪係設置於固定外蓋內表面周側。固定座具有固定座穿孔及複數個第二鉤爪,複數個第二鉤爪係對應複數個第一鉤爪設置於固定座定表面周側,彈性元件設置於第一鉤爪及第二鉤爪之間,撐抵第一鉤爪及第二鉤爪相互 旋轉卡合,以連接固定外蓋及該固定座。軸套件為一長形管狀件對應可旋轉地套設於腳踏軸上,且可旋轉地對應穿設於第二軸孔內,軸套件之內端穿入軸架之內,且於該內端上設有第二轉向齒輪,第二轉向齒輪直接第一轉向齒輪,且固定座對應固定座穿孔套設軸套件。第一磁環設置於固定座內表面上,且第一磁環與固定座同步轉動。霍爾磁力感應裝置固定設置於軸架中,鄰近設置於第一磁環。第二磁環係設置於固定座內表面上,穿透固定座鎖設於固定外蓋內表面,並與第一磁環軸向重疊。棘輪套設於軸套件上,且設置於固定外蓋內表面上。當固定外蓋承受大於預設力度時,固定外蓋擠壓彈性元件,帶動鎖設於第二磁環相對於第一磁環差動,霍爾磁力感應裝置感測第二磁環及第一磁環差動所造成之磁變化量並發送電訊號控制馬達轉動。
較佳地,第一磁環及第二磁環包含交錯排列之複數個磁極。
較佳地,彈性元件係包含彈簧。
較佳地,馬達運轉帶動棘輪空轉,第一腳踏板組件及第二腳踏板組件未被馬達驅動。
較佳地,踩踏第一腳踏板組件及第二腳踏板組件,帶動腳踏軸及輸入齒輪軸旋轉,輸入齒輪軸帶動單向離合軸承之外環相對內環樞轉。
100‧‧‧馬達
101‧‧‧驅動轉軸
200‧‧‧減速裝置
201‧‧‧輸出軸
300‧‧‧單向離合軸承
400‧‧‧輸入齒輪軸
401‧‧‧第一轉向齒輪
600‧‧‧軸架
601‧‧‧第一軸孔
602‧‧‧第二軸孔
700‧‧‧腳踏軸
800‧‧‧軸套件
801‧‧‧第二轉向齒輪
900‧‧‧棘輪
1000‧‧‧傳感裝置
1010‧‧‧霍爾磁力感應裝置
1011‧‧‧第一磁環
1012‧‧‧第二磁環
1100‧‧‧支撐軸管
1200‧‧‧固定組件
1201‧‧‧固定外蓋
1202‧‧‧固定外蓋穿孔
1203‧‧‧固定座
1204‧‧‧固定座穿孔
1205‧‧‧固定槽
1206‧‧‧彈性元件
1400‧‧‧第一腳踏板組件
1500‧‧‧第二腳踏板組件
第1圖係為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第一態樣示意圖。
第2圖係為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第二態樣示意圖。
第3圖係為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第一實施示意圖。
第4圖係為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第二實施示意圖。
為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
以下將參照相關圖式,說明依本發明之智慧型效果器之實施例,為使便於理解,下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請一併參閱第1圖及第3圖及第4圖,第1圖係為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第一態樣示意圖、第3圖係為自行車電力驅動裝置第一實施示意圖以及第4圖係為自行車電力驅動裝置第二實施示意圖。本發明之離合式自行車電力驅動裝置包含了馬達100、減速裝置200、單向離合軸承300、輸入齒輪軸400、軸架600、腳踏軸700、固定外蓋1201、傳感裝置1000、軸套件800以及棘輪900。
如第1圖所示,馬達100具有驅動轉軸101,而驅動轉軸101可連接減速裝置200。
本發明之減速裝置200可包含減速齒輪組,減速裝置200可設於馬達100之驅動轉軸101上,並由驅動轉軸101驅動,且以輸出軸201輸出。因此, 依據減速裝置200之設計,可將馬達100之轉速降低,並降低轉速增加轉矩,藉此確保足夠的動力驅動自行車於不同環境下行進。
單向離合軸承300具有內環及外環,單向離合軸承300之內環於單一轉向上與單向離合軸承300之外環相互卡制,而於相反轉向上則可對應外環樞轉,且單向離合軸承300之內環套設於輸出軸201上。
輸入齒輪軸400之頂端具有固定孔,單向離合軸承300之外環對應固定於固定孔內,且輸入齒輪軸400上具有第一轉向齒輪401。
軸架600對應設於支撐軸管1100之底端處,與支撐軸管1100相連接,且軸架600於兩端分別設有第一軸孔601及第二軸孔602。
固定外蓋1201具有固定槽1205,如圖所示,固定槽1205設置於固定外蓋1201之內表面,並具有固定外蓋穿孔1202於固定槽1205底部,腳踏軸700穿越固定外蓋穿孔1202。
腳踏軸700於穿出第一軸孔601之第一端上卡制固定於第一腳踏板組件1400且與第一腳踏板組件1400呈連動共轉之關係,且腳踏軸700穿出第二軸孔602之一第二端上卡制固定於第二腳踏板組件1500,且與第二腳踏板組件1500呈連動共轉之關係,因此踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500之間亦呈連動共轉之關係,可供使用者踩踏前進。
軸套件800可為一長形管狀件,對應可旋轉地套設於腳踏軸700上,且可旋轉地對應穿設於第二軸孔602內,軸套件800之內端穿入軸架600之內,且於內端上設有第二轉向齒輪801,第二轉向齒輪801直接嚙合第一轉向齒輪401,且軸套件800係連接固定外蓋1201內表面以及棘輪900,可套設於軸套件800上,且設置於固定槽1205中。
因此,在上述的配置之下,當馬達100運轉時,將帶動棘輪900空轉,因此第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500將不會被馬達100驅動,使得在馬達100運轉時即使不踩踏板依舊可讓自行車前進,更進一步為了保障使用者安全,使用者可利用煞車方式切斷馬達100之運轉,因此不會因為高速驅動而產生危險性。
更進一步,當無電力供應下,使用者可選擇腳踏輸出,因此,當踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,將帶動腳踏軸700及輸入齒輪軸400旋轉,因此輸入齒輪軸400帶動單向離合軸承300之外環相對內環樞轉,在此狀況之下將不會帶動馬達100旋轉,因此當踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,將不會由於馬達100之阻力而需耗費額外的力氣。
更進一步,傳感裝置1000可套設於腳踏軸700另一端上,並感測腳踏軸700之旋轉,例如踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500數圈或數秒後,可發送電訊號控制馬達100轉動。
因此,在上述的配置之下,若是使用者需要馬達100輔助或驅動自行車前進時,可踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500數圈或數秒後,透過傳感裝置1000啟動馬達100,又因為馬達100於運轉時下不會帶動第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500,而踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,除非經由傳感裝置1000啟動馬達100,否則亦不會干涉到馬達100的轉動。
因此,在本發明之配置之下,無論是以踩踏方式或是以馬達100作為動力源驅動自行車,彼此皆可互相不干擾,且更進一步,可利用煞車方式停止馬達100之轉動,因此本發明之離合式自行車電力驅動裝置可以安全的保 障使用者騎乘自行車,且即使無電力時亦可作為一般之自行車供使用者使用,而若是以踩踏方式搭配馬達100作為輔助動力源驅動自行車,在此配置之下亦不會由於馬達100的轉速過快造成危險,可保障使用者使用上的方便及安全。
現請一併參閱第2圖及第3圖至第4圖,其分別是為根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置第二態樣示意圖以及根據本發明之實施例之離合式自行車電力驅動裝置示意圖。
如圖所示本發明之離合式自行車電力驅動裝置之另一態樣包含支撐軸管1100、馬達100、減速裝置200、單向離合軸承300、輸入齒輪軸400、軸架600、腳踏軸700、固定組件1200、軸套件800、第一磁環1011、霍爾磁力感應裝置1010、第二磁環1012以及棘輪900。
如圖所示,本發明之離合式自行車電力驅動裝置係包含了上述之離合式自行車電力驅動裝置以及其他組件。本發明之支撐軸管1100為中空管件,可將馬達100對應固定於支撐軸管1100內,並將減速裝置200設置於馬達100之驅動轉軸101上,以輸出軸201輸出。更進一步,馬達100可為外型成長筒狀之管式馬達。
而單向離合軸承300、輸入齒輪軸400及之間之連接關係皆於上文中已敘述,藉由單向離合軸承300、輸入齒輪軸400及之配置,可以使得馬達100之動力能夠滿足驅動自行車的需求穩定輸出,且可如上所述,可利用包含了行星減速機之減速裝置200之不同齒輪比的不同配置,進而得到所需之輸出動力。
軸架600可對應設於支撐軸管1100之底端處並與支撐軸管1100相連接上,且軸架600於橫向之兩端上分別設有第一軸孔601及第二軸孔602。
腳踏軸700可對應可旋轉地穿設於軸架600內且穿出第一軸孔601及第二軸孔602。
更進一步,腳踏軸700與第一軸孔601間可設有至少一軸承單元,軸套件800與第二軸孔602間亦可設有至少一軸承單元,藉此將可使得腳踏軸700順利地運轉於第一軸孔601間及第二軸孔602間。
腳踏軸700於穿出第一軸孔601之一第一端上卡制固定於第一腳踏板組件1400且與第一腳踏板組件1400呈連動共轉之關係,且腳踏軸700穿出第二軸孔602之第二端上卡制固定於第二腳踏板組件1500,且與第二腳踏板組件1500呈連動共轉之關係,因此踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500之間亦呈連動共轉之關係,可供使用者踩踏前進。
固定組件1200包含固定外蓋1201、彈性元件1206及固定座1203。固定外蓋1201穿設於腳踏軸700上一端,且與腳踏軸700共轉,並具有固定外蓋穿孔1202、固定槽1205及複數個第一鉤爪,腳踏軸700穿越固定外蓋穿孔1202,複數個第一鉤爪設置於固定外蓋1201內表面周側。固定座1203具有固定座穿孔1204及複數個第二鉤爪,複數個第二鉤爪係對應複數個第一鉤爪設置於固定座1203定表面周側,彈性元件1206可設置於第一鉤爪及第二鉤爪之間,撐抵第一鉤爪及第二鉤爪相互旋轉卡合,以連接固定外蓋1201及固定座1203。
軸套件800可為一長形管狀件,其對應可旋轉地套設於腳踏軸700上,且可旋轉地對應穿設於第二軸孔602內,軸套件800之內端穿入軸架600之內,且於內端上設有第二轉向齒輪801,第二轉向齒輪801直接嚙合第一轉向齒輪401,且固定座1203係對應固定座穿孔1204套設軸套件800。第一磁環1011, 設置於固定座1203內表面上,且第一磁環1011與固定座1203同步轉動。霍爾磁力感應裝置1010,固定設置於軸架600中,鄰近設置於第一磁環1011。
第二磁環1012,係設置於固定座1203內表面上,穿透固定座1203鎖設於固定外蓋1201內表面,並與第一磁環1011軸向重疊。
棘輪900,套設於軸套件800上,且設置於固定外蓋1201內表面上。。且本發明之第一磁環1011及第二磁環1012包含交錯排列之複數個磁極,因此當第一磁環1011及第二磁環1012差動時會產生磁變化量。
因此當固定外蓋1201承受大於一預設力度時,固定外蓋1201擠壓彈性元件1206,帶動鎖設於第二磁環1012相對於第一磁環1011差動,霍爾磁力感應裝置1010感測第二磁環1012及第一磁環1011差動所造成之磁變化量並發送一電訊號控制馬達100轉動。
因此在此配置之下,當使用者踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,霍爾磁力感應裝置1010可感測第一磁環1011及第二磁環1012間之磁變化量輔助驅動自行車。舉例而言,若是於起步或爬坡時使用者用力踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,將會帶動固定外蓋1201擠壓彈性元件1206,因而使得霍爾磁力感應裝置1010感測第二磁環1012及第一磁環1011差動所造成之磁變化量並發送電訊號控制馬達100轉動,因此可依實際需求使得馬達100之轉動係磁變化量而啟動而間歇轉動,或是以磁變化量使馬達100持續轉動,以輔助減輕使用者踩踏之施力負擔來驅動自行車的前進。
因此,在上述的配置之下,當馬達100運轉時,將帶動棘輪900空轉,因此第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500將不會被馬達100驅動,使得在馬達100運轉時即使不踩踏板依舊可讓自行車前進。
更進一步,當無電力供應下,使用者可選擇腳踏輸出,因此,當踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,將帶動腳踏軸700及輸入齒輪軸400旋轉,因此輸入齒輪軸400帶動單向離合軸承300之外環相對內環樞轉,在此狀況之下將不會帶動馬達100旋轉,因此當踩踏第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500時,將不會由於馬達100之阻力而需耗費額外的力氣。
在一實施例中,支撐軸管1100可設置於第3圖中所標示之相對位置,第3圖中係將支撐軸管1100設置於下管(down tube)之位置。
在另一實施例中,支撐軸管1100可設置於第4圖中所標示之相對位置,第4圖中係將支撐軸管1100設置於立管(seat tube)之位置。
-而無論支撐軸管1100係設置於下管或是立管之位置,由於單向離合軸承300已與減速裝置200互相連接整合設置於支撐軸管1100,因此可以有效的減少第一腳踏板組件1400及第二腳踏板組件1500之間之距離,且不影響一般情況下的騎乘,因此可較具輔助驅動裝置之自行車相比,兩腳間的距離將會縮短,因此可以更易踩踏加速。
更進一步為了保障使用者安全,使用者可利用煞車方式切斷馬達100之運轉,因此不會因為高速驅動而產生危險性
因此透過本發明之離合式自行車電力驅動裝置及其離合式自行車電力驅動裝置設計,利用於單向離合軸承300以及設置於腳踏軸700上之棘輪900,使得使用者可選擇性地以電力驅動自行車前進時,不會連動地帶動第一腳踏板組件1400以及第二腳踏板組件1500,進而防止因為第一腳踏板組件1400以及第二腳踏板組件1500隨著馬達100驅動而高速旋轉而造成使用者騎乘上之不適以及危險,且使用者亦可選擇以腳踏做輸出,不會反饋帶動輸出軸201等電 力驅動組件,可減少使用者騎乘之施力負擔,且更可避免內部元件做不必要之摩擦損耗,進一步於實用性以及安全性做出大幅之改善。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (10)

  1. 一種離合式自行車電力驅動裝置,其包含:一支撐軸管,其為一中空管件;一馬達,其對應固定於該支撐軸管內,並具有一驅動轉軸;一減速裝置,其設於該馬達之該驅動轉軸上,且以一輸出軸輸出;一單向離合軸承,該單向離合軸承具有一內環及一外環,該單向離合軸承之該外環於單一轉向上與該單向離合軸承之該內環相互卡制,而於相反轉向上則可對應該內環樞轉,且該單向離合軸承之該內環係套設於該輸出軸上;一輸入齒輪軸,該輸入齒輪軸之頂端具有一固定孔,且該單向離合軸承之該外環對應固定於該固定孔內,且該輸入齒輪軸上具有一第一轉向齒輪;一軸架,其對應設於該支撐軸管之底端處,與該支撐軸管相連接,且該軸架於橫向之兩端上分別設有一第一軸孔及一第二軸孔;一腳踏軸,其對應可旋轉地穿設於該軸架內且穿出該第一軸孔及該第二軸孔;一固定外蓋,係穿設於該腳踏軸上一端,且與該腳踏軸共轉,該固定外蓋具有一固定槽,該固定槽係設置於該固定外蓋內表面,並具有一固定外蓋穿孔於該固定槽底部,該腳踏軸穿越該固定外蓋穿孔;一傳感裝置,係套設於該腳踏軸另一端上,並感測該腳踏軸之旋轉,發送一電訊號控制該馬達轉動;一軸套件,其為一長形管狀件,其對應可旋轉地套設於該腳踏軸上,且可旋轉地對應穿設於該第二軸孔內,該軸套件之一內端穿入該軸架之內,且於該內端上設有一第二轉向齒輪,該第二轉向齒輪直接嚙合該第一轉向齒輪,且該軸套件係連接該固定外蓋內表面;以及一棘輪,係套設於該軸套件上,且設置於該固定槽中;其中,該單向離合軸承以及該棘輪軸向相垂直。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該減速裝置分別係包含一行星減速機。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該腳踏軸於穿出該第一軸孔之一第一端上卡制固定於一第一腳踏板組件且與該第一腳踏板組件呈連動共轉之關係,且該腳踏軸穿出該第二軸孔之一第二端上卡制固定於一第二腳踏板組件,且與該第二腳踏板組件呈連動共轉之關係。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該馬達運轉係帶動該棘輪空轉,該第一腳踏板組件及該第二腳踏板組件係未被該馬達驅動。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中踩踏該第一腳踏板組件及該第二腳踏板組件,係帶動該腳踏軸及該輸入齒輪軸旋轉,該輸入齒輪軸係帶動該單向離合軸承之該外環相對該內環樞轉,不帶動該馬達轉動。
  6. 一種離合式自行車電力驅動裝置,其包含:一支撐軸管,其為一中空管件;一馬達,其對應固定於該支撐軸管內,並具有一驅動轉軸;一減速裝置,其設於該馬達之該驅動轉軸上,且以一輸出軸輸出;一單向離合軸承,該單向離合軸承具有一內環及一外環,該單向離合軸承之該內環於單一轉向上與該單向離合軸承之該外環相互卡制,而於相反轉向上則可對應該外環樞轉,且該單向離合軸承之該內環係套設於該輸出軸上;一輸入齒輪軸,該輸入齒輪軸之頂端具有一固定孔,且該單向離合軸承之該外環對應固定於該固定孔內,且該輸入齒輪軸上具有一第一轉向齒輪;一軸架,其對應設於該支撐軸管之底端處,與該支撐軸管相連接,且該軸架於橫向之兩端上分別設有一第一軸孔及一第二軸孔;一腳踏軸,其對應可旋轉地穿設於該軸架內且穿出該第一軸孔及該第二軸孔,該腳踏軸於穿出該第一軸孔之一第一端上卡制固定於一第一腳踏板組件且與該第一腳踏板組件呈連動共轉之關係,且該腳踏軸穿出該第二軸孔之一第二端上卡制固定於一第二腳踏板組件,且與該第二腳踏板組件呈連動共轉之關係;一固定組件,係包含:一固定外蓋,係穿設於該腳踏軸上一端,且與該腳踏軸共轉,並具有一固定外蓋穿孔、一固定槽及複數個第一鉤爪,該腳踏軸穿越該固定外蓋穿孔,該複數個第一鉤爪係設置於該固定外蓋內表面周側;一彈性元件;及一固定座,係具有一固定座穿孔及複數個第二鉤爪,該複數個第二鉤爪係對應該複數個第一鉤爪設置於該固定座定表面周側,該彈性元件係設置於該第一鉤爪及該第二鉤爪之間,撐抵該第一鉤爪及該第二鉤爪相互旋轉卡合,以連接該固定外蓋及該固定座;一軸套件,其為一長形管狀件,其對應可旋轉地套設於該腳踏軸上,且可旋轉地對應穿設於該第二軸孔內,該軸套件之一內端穿入該軸架之內,且於該內端上設有一第二轉向齒輪,該第二轉向齒輪直接嚙合該第一轉向齒輪,且該固定座係對應該固定座穿孔套設該軸套件;一第一磁環,係設置於該固定座內表面上,且該第一磁環係與該固定座同步轉動;一霍爾磁力感應裝置,係固定設置於該軸架中,鄰近設置於該第一磁環;一第二磁環,係設置於該固定座內表面上,且穿透該固定座鎖設於該固定外蓋內表面,並與該第一磁環軸向重疊;以及一棘輪,係套設於該軸套件上,且設置於該固定外蓋內表面上;其中,當該固定外蓋承受大於一預設力度時,該固定外蓋擠壓該彈性元件,帶動鎖設於該第二磁環相對於該第一磁環差動,該霍爾磁力感應裝置感測該第二磁環及該第一磁環差動所造成之磁變化量並發送一電訊號控制該馬達轉動。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該第一磁環及該第二磁環係包含交錯排列之複數個磁極。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該彈性元件係包含彈簧。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中該馬達運轉係帶動該棘輪空轉,該第一腳踏板組件及該第二腳踏板組件係未被該馬達驅動。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之離合式自行車電力驅動裝置,其中踩踏該第一腳踏板組件及該第二腳踏板組件,係帶動該腳踏軸及該輸入齒輪軸旋轉,該輸入齒輪軸係帶動該單向離合軸承之該外環相對該內環樞轉,不帶動該馬達轉動。
TW106110927A 2017-03-30 2017-03-30 離合式自行車電力驅動裝置 TWI635022B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106110927A TWI635022B (zh) 2017-03-30 2017-03-30 離合式自行車電力驅動裝置
CN201711376319.4A CN108688761A (zh) 2017-03-30 2017-12-19 离合式自行车电力驱动装置
JP2018061787A JP2018172115A (ja) 2017-03-30 2018-03-28 クラッチ型自転車用電力駆動装置
US15/939,371 US20180281897A1 (en) 2017-03-30 2018-03-29 Clutch type electric drive device for bicycle
EP18165421.1A EP3381786A1 (en) 2017-03-30 2018-04-03 Clutch type electric drive device for bicycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106110927A TWI635022B (zh) 2017-03-30 2017-03-30 離合式自行車電力驅動裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI635022B true TWI635022B (zh) 2018-09-11
TW201836909A TW201836909A (zh) 2018-10-16

Family

ID=61868438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106110927A TWI635022B (zh) 2017-03-30 2017-03-30 離合式自行車電力驅動裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180281897A1 (zh)
EP (1) EP3381786A1 (zh)
JP (1) JP2018172115A (zh)
CN (1) CN108688761A (zh)
TW (1) TWI635022B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI691666B (zh) * 2018-12-14 2020-04-21 黃永松 具重疊雙離合器之自行車電力驅動裝置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201930134A (zh) * 2018-01-05 2019-08-01 黃永松 管式離合器自行車電力驅動裝置
TWI705022B (zh) * 2018-12-13 2020-09-21 李岳翰 自行車輔助動力之傳動機構
WO2021098500A1 (zh) * 2019-11-19 2021-05-27 苏州万佳电器有限公司 一种用于助力自行车的中置驱动机构及助力自行车
DE102020117942A1 (de) * 2020-07-07 2022-01-13 Framo Morat GmbH & Co. KG Elektrischer Hilfsantrieb für ein Fahrrad
TWI776439B (zh) * 2021-03-24 2022-09-01 朝程工業股份有限公司 電動載具傳動機構及電動載具
IT202100028133A1 (it) * 2021-11-04 2023-05-04 Bi Mecc S N C Di Biagini & Ori Gruppo riduttore e motoriduttore per bicicletta a pedalata assistita perfezionato

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043259A1 (en) * 1999-01-20 2000-07-27 Opti-Bike Llc Electric bicycle and methods
CN102673716B (zh) * 2011-03-18 2014-08-06 黄永松 离合式自行车电力驱动装置及其离合式驱动器
JP2014198567A (ja) * 2014-08-01 2014-10-23 ヤマハ発動機株式会社 電動自転車用駆動装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08175472A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Yamaha Motor Co Ltd パワーアシスト車両の補助駆動力制御装置
JP3617729B2 (ja) * 1996-07-04 2005-02-09 ヤマハ発動機株式会社 電動補助車両
JP3207815B2 (ja) * 1998-12-28 2001-09-10 本田技研工業株式会社 電動モータ付き自転車
NL1022458C2 (nl) * 2003-01-22 2004-07-26 Skf Ab Riemschijfinrichting en startmotor/generator welke een dergelijke riemschijf omvat.
CN201439376U (zh) * 2009-06-25 2010-04-21 彭德右 传动装置的改进结构
KR101157842B1 (ko) * 2009-07-14 2012-07-11 박훈근 핸들구동형 자전거
KR20130055797A (ko) * 2011-11-21 2013-05-29 유재희 회전기
TWI481162B (zh) * 2012-10-16 2015-04-11 Yung Sung Huang Double motor drive device and its internal variable speed double motor and clutch deceleration drive device
TWI515145B (zh) * 2012-12-03 2016-01-01 黃永松 扭力感測齒盤機構
KR20160041733A (ko) * 2014-10-06 2016-04-18 삼성전기주식회사 전기 자전거의 동력전달장치
CN205489947U (zh) * 2015-12-30 2016-08-17 天津迪思科博科技发展有限公司 隐藏型中置电机及安装隐藏型中置电机的电动自行车

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000043259A1 (en) * 1999-01-20 2000-07-27 Opti-Bike Llc Electric bicycle and methods
CN102673716B (zh) * 2011-03-18 2014-08-06 黄永松 离合式自行车电力驱动装置及其离合式驱动器
JP2014198567A (ja) * 2014-08-01 2014-10-23 ヤマハ発動機株式会社 電動自転車用駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI691666B (zh) * 2018-12-14 2020-04-21 黃永松 具重疊雙離合器之自行車電力驅動裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108688761A (zh) 2018-10-23
EP3381786A1 (en) 2018-10-03
TW201836909A (zh) 2018-10-16
JP2018172115A (ja) 2018-11-08
US20180281897A1 (en) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI635022B (zh) 離合式自行車電力驅動裝置
EP2650203B1 (en) Driving device
US8418584B2 (en) Clutch-type electrical driving device for bicycle and clutch-type drive thereof
JP5276735B1 (ja) 自転車用制御装置
KR101516075B1 (ko) 전기 자전거의 모터 제어 시스템 및 그 제어방법
WO2005123493A1 (en) A front- wheel drive vehicle having no chain
TW201430237A (zh) 自行車自動無段變速裝置
TW201930134A (zh) 管式離合器自行車電力驅動裝置
TWI691666B (zh) 具重疊雙離合器之自行車電力驅動裝置
KR100995585B1 (ko) 전기자전거
CN111391960A (zh) 牙盘直驱式中轴传动机构
TWM587148U (zh) 自行車的電動輔助驅動單元
CN111391961A (zh) 一种电动自行车中轴传动装置
TWI646016B (zh) 電助力自行車驅動裝置
TWM459174U (zh) 自行車自動無段變速裝置
CN212022888U (zh) 牙盘直驱式中轴传动机构
TW201741190A (zh) 自行車電助力驅動裝置
TWM343639U (en) Bicycle manual/automatic gearshift device
TWI418489B (zh) 電動腳踏車及其驅動機構
JP2004149098A (ja) 自転車用電動式車輪駆動装置
CN201825209U (zh) 一种多人自行车传动装置
TWI286522B (en) Driving mechanism of electric bicycle
KR20120005864U (ko) 전기 자전거의 구동장치
IT201800004597A1 (it) Bicicletta elettrica
WO2012126176A1 (zh) 电动自行车及其驱动机构