TWI834361B - 同軸式自行車中置動力裝置 - Google Patents

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Abstract

一種同軸式自行車中置動力裝置，是在馬達座內設置連結的中空軸馬達以及減速構造，該減速構造的輸出端透過一單向軸承連動設置鏈盤座的單向軸承座，並於馬達座樞穿以另一單向軸承連結單向軸承座的曲柄軸，兩單向軸承安裝方向相反且位於單向軸承座內外不同側，再於曲柄軸設置應變規，由結合於曲柄軸的環狀導電軌道組與馬達座內的控制電路板上的彈片組配合導電，使本發明的應變規能直接取得曲柄軸的扭矩變化，並藉由單向軸承設置於單向軸承座內外不同側的方式，將踩踏與電動輔助的動力傳輸路徑分為內外兩側，可避免傳動結構之間的干擾。

Description

同軸式自行車中置動力裝置
本發明涉及一種自行車的動力裝置；尤其涉及一種同軸式自行車中置動力裝置。
現有自行車的動力裝置，例如證書號數第I646016號「電助力自行車驅動裝置」專利案，證書號數第M437304號「電助力自行車之中置動力輸出機構」專利案，以及證書號數第M472666號「電助力自行車之踏力感測機構」專利案，上述專利的構造都是在自行車設置有動力輔助的馬達，藉由應變規等感測元件感測使用者踩踏的扭力，藉以決定馬達向曲柄軸輸出動力輔助的扭矩大小。
上述自行車的動力裝置雖能藉由應變規感測使用者踩踏帶動自行車前進的扭力，但由於應變規的位置是在齒盤或曲柄軸周圍的套筒，因此量測時不能即時反應使用者的踩踏動作，無法取得曲柄軸因踩踏力量產生的扭矩變化，使馬達動力輸出時可能產生輔助動力遲滯的問題，影響自行車使用者騎行時的流暢感。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種同軸式自行車中置動力裝置，是將應變規設置於曲柄軸的表面，利用面與面相對的兩控制電路板與電路板之間各設有彈片組與環狀導電軌道組於相對轉動的過 程中導電，將應變規量測到的扭矩數據傳遞至控制電路板，達到以即時的扭矩數據控制馬達輸出輔助動力的功效。
緣以達成上述目的，本發明提供一種同軸式自行車中置動力裝置，包括一馬達座、一中空軸馬達、一減速構造、一鏈盤驅動組件、一曲柄軸以及一訊號傳導組件，其中於該馬達座的軸心定義一軸心線。該中空軸馬達設置於該馬達座內並於對應該軸心線的位置設置一中空軸。該減速構造設置於該馬達座內，並於相反方向的兩側各具有一輸入端以及一輸出端，該輸入端與該中空軸結合，該輸出端具有一套筒，該減速構造於對應該軸心線的位置具有一軸孔。該鏈盤驅動組件設有一單向軸承座，係具有一第一管段、一第二管段以及一連接第一管段及第二管段的中段，該第一管段的外徑小於該第二管段的內徑；於該第一管段的外周面套設一第一單向軸承，該第一單向軸承嵌設於該套筒的內周面，於該第二管段的內周面嵌設一轉向與該第一單向軸承相反的第二單向軸承，於第二管段結合一鏈盤座。
該曲柄軸係沿該軸心線樞穿該中空軸、該軸孔與該單向軸承座，該曲柄軸的兩端樞穿該馬達座的兩側，該曲柄軸的一側具有一直徑較大的輪部，該輪部嵌設於該第二單向軸承的內周面，該曲柄軸的另一側具有一凹槽，於該凹槽的內面結合一應變規。該訊號傳導組件設有一迴轉座，係套設結合於該曲柄軸具有或接鄰該凹槽的部分，該迴轉座具有一環部，於該環部結合一與該應變規電連接的電路板，並以與該電路板面對面的形態於該馬達座內固設一電連接該中空軸馬達的控制電路板，於該電路板與該控制電路板的其中之一設置一彈片組，並於另一的表面設置一環狀導電軌道組，該彈片組以平行於該軸心線的方向彈性抵靠該環狀導電軌道組而使兩者電連接。
本發明使用時是安裝於自行車，當使用者踩踏踏板透過曲柄轉動曲柄軸的過程中，除了曲柄軸會以其輪部帶動第二單向軸承由第二管段的內側驅動該單向軸承座及該鏈盤座一同旋轉以外，還可帶動該迴轉座與電路板隨著曲柄軸一同相對固定的控制電路板旋轉，並讓曲柄軸表面的應變規即時感測曲柄軸受力時的扭矩，透過彈片組於電路板表面的環狀導電軌道組的摩擦接觸傳遞，將扭矩的數據立即傳遞至控制電路板，以扭矩的大小判斷控制該中空軸馬達輸出電動輔助的助力，並通過該減速構造的減速，以減速構造的輸出端帶動第一單向軸承由第一管段的外側驅動該單向軸承座及鏈盤座一同旋轉，達到人力配合電動輔助動力驅使自行車前進的效果。
本發明之效果在於，該應變規是設置在該曲柄軸的表面，能即時感測取得該曲柄軸受力時產生的扭矩，並將扭矩的數據傳遞至該使控制電路板，使同軸式自行車中置動力裝置能在需要時立即控制中空軸馬達輸出動力，讓使用者騎乘時感覺更為順暢。再者，彈片組與環狀導電軌道組可分別徑向排列設置於控制電路板及電路板的相對面，使控制電路板與電路板沿軸心線L方向所佔的體積小，可縮減該同軸式自行車中置動力裝置軸向的長度。
〔本發明〕
100:同軸式自行車中置動力裝置
10:馬達座
12:馬達座管
14:前蓋
141:右間隔環
142:右軸承
16:後蓋
161:左軸承座
162:左軸承
20:中空軸馬達
22:中空軸
221:大徑部
221B:嵌槽
222:鍵槽
223:鍵塊
24:外殼
26:定子
28:轉子
30:減速構造
32:輸入端
32A:傳動齒輪
32B:嵌套環
34:輸出端
341:套筒
36:內齒環
361:一階行星架
362:二階行星齒輪架
363:第一行星齒輪
364:第二行星齒輪
365:太陽齒輪
40:鏈盤驅動組件
42:單向軸承座
421:第一管段
422:第二管段
423:中段
424:凸環部
44:第一單向軸承
46:第二單向軸承
48:鏈盤座
481:螺紋部
482:擋緣
483:鏈盤墊圈
484:迫緊環
50:曲柄軸
51:第一軸承
52:曲柄結合部
53:第二軸承
54:輪部
55:第三軸承
56:凹槽
561:應變規
60:訊號傳導組件
62:迴轉座
621:環部
622:筒部
623:穿口
624:開口
64:電路板
641:環狀導電軌道組
642:導電軌道
66:控制電路板
661:彈片組
662:彈片
H:軸孔
L:軸心線
圖1為本發明一較佳實施例之的立體圖。
圖2為本發明上述較佳實施例之分解圖。
圖3為本發明上述較佳實施例另一角度之分解圖。
圖4為本發明上述較佳實施例的減速構造之分解圖。
圖5為本發明上述較佳實施例的訊號傳導組件之分解圖。
圖6為本發明上述較佳實施例之前視圖。
圖7為圖6之7-7方向剖視圖。
圖8為圖7之中空軸馬達與減速構造之剖視圖。
圖9為本發明上述較佳實施例之側視圖。
圖10為圖9之10-10方向剖視圖。
圖11為本發明另一較佳實施例的中空軸與傳動齒輪之分解圖。
圖12為圖11另一角度之分解圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參看圖1至圖5所示，為本發明一較佳實施例之同軸式自行車中置動力裝置100，包括一馬達座10、一中空軸馬達20、一減速構造30、一鏈盤驅動組件40、一曲柄軸50以及一訊號傳導組件60，其中：
該馬達座10係橫向設置的圓筒體並具有一馬達座管12，該馬達座管12具有右端緣以及左端緣，於該馬達座管12的右端緣結合一圓環狀的前蓋14，於該前蓋14內周面的左、右兩側各嵌設一右間隔環141以及一右軸承142，於該馬達座管12的左端緣結合一後蓋16，該後蓋16的中間具有一左軸承座161，於該左軸承座161嵌設一左軸承162，於該馬達座10的軸心定義一軸心線L，該軸心線L穿過該左軸承162以及該右軸承142的中心。
該中空軸馬達20係設置於該馬達座10內，具體而言，該中空軸馬達20是設置於該馬達座管12內的左側，該中空軸馬達20於對應該軸心線L的位置設置一傳動的中空軸22。該減速構造30係設置於該馬達 座10內，具體而言，該減速構造30是設置於該馬達座管12內的右側，該減速構造30的相反方向的兩側各具有一輸入端32以及一輸出端34，該輸入端32與該中空軸馬達20的中空軸22結合，該輸出端34具有一套筒341，請參看圖6、圖7所示，該減速構造30於對應該軸心線L的位置具有一軸孔H，該軸孔H與該中空軸22的內部相通
請參看圖1至圖3及圖6、圖7所示，該鏈盤驅動組件40包括一單向軸承座42、一第一單向軸承44、一第二單向軸承46以及一鏈盤座48。該單向軸承座42係環繞於該軸心線L周圍的管體，該單向軸承座42並具有一第一管段421、一第二管段422以及一連接第一管段421及第二管段422的中段423；該第一管段421的外徑小於該第二管段422的內徑，該第二管段422至少部分的外周面嵌設結合於該右軸承142的內周面。
該第一單向軸承44套設固定於該第一管段421的外周面，該第一單向軸承44嵌設結合於該減速構造30的套筒341的內周面，該右間隔環141設置於該套筒341的外周面與該前蓋14的內周面之間，該減速構造30能以該輸出端34的套筒341透過該第一單向軸承44帶動該單向軸承座42旋轉；該第二單向軸承46嵌設結合於該第二管段422的內周面，該第二單向軸承46安裝的轉向與該第一單向軸承44安裝的轉向相反，該鏈盤座48結合於該單向軸承座42的第二管段422，用以提供自行車的鏈盤結合。
該曲柄軸50係沿該軸心線L樞穿該中空軸22、該軸孔H與該單向軸承座42的中心，使該曲柄軸50可相對該中空軸馬達20、該減速構造30以及該鏈盤驅動組件40隨意旋轉，該曲柄軸50的右端樞穿該前蓋14的中央，該曲柄軸50的左端樞穿嵌設於該後蓋16中間的左軸承162， 該曲柄軸50並於穿出該馬達座10的左右兩端各形成一曲柄結合部52，用以提供自行車的曲柄與踏板結合。
該曲柄軸50的一側，例如本較佳實施例是在該曲柄軸50的右側對應該第二單向軸承46具有一直徑較其他部分直徑大的輪部54，該輪部54嵌設於該第二單向軸承46的內周面，這使得使用者採動踏板帶動該曲柄軸50旋轉時，該曲柄軸50能以其輪部54透過第二單向軸承46帶動該單向軸承座42以及鏈盤座48旋轉，使自行車安裝於鏈盤座48的鏈盤及鏈條正常運作。該曲柄軸50相反方向的另一側，例如本較佳實施例是在該曲柄軸50的左側具有一凹槽56，該凹槽56設置於該曲柄軸50的位置係介於該中空軸馬達20與該後蓋16之間的部位，於該凹槽56的內面結合一應變規561。
請參看圖2、圖3、圖5及圖7所示，該訊號傳導組件60包括一迴轉座62、一電路板64以及一控制電路板66。該迴轉座62是盤體並以固定件將該迴轉座62螺鎖或緊迫於該曲柄軸50的方式，使該迴轉座62套設結合於該曲柄軸50具有該凹槽56的部分固定，該迴轉座62具有一環部621，該環部621的表面與該軸心線L垂直；在其他的較佳實施例中，亦可將該迴轉座62設為套設結合於該曲柄軸50接鄰該凹槽56的部分固定。該電路板64結合於該環部621的表面且透過電線連接於該電路板64與該應變規561的方式而與該應變規561電連接。該控制電路板66以與該電路板64面對面的形態固設於該馬達座10內，具體而言，如本較佳實施例中該控制電路板66係固設於該後蓋16的內面，並且控制電路板66與電路板64兩者之間具有固定的間隔。
該控制電路板66與該中空軸馬達20電連接，用以接收應變規561即時量測的曲柄軸50扭矩的訊號，再透過智能判斷以控制該中空 軸馬達20輸出電動的助力；於該控制電路板66設置一彈片組661，並於該電路板64的表面設置一以該軸心線L為中心的環狀導電軌道組641，該彈片組661以平行於該軸心線L的方向彈性抵靠該環狀導電軌道組641，使電路板64及控制電路板66兩者在面對面以該軸心線L為旋轉中心轉動時，仍能夠保持電連接的狀態，讓應變規561即時量測到的曲柄軸50扭矩的訊號，能經由電路板64、環狀導電軌道組641、彈片組661傳遞回饋至該控制電路板66。此外，該控制電路板66與該電路板64為環形板體的構造，可讓彈片組661與環狀導電軌道組641分別徑向排列設置於控制電路板66及電路板64的相對面，使控制電路板66與該電路板64兩者之間的構造沿軸心線L方向所佔的體積小，縮減該同軸式自行車中置動力裝置100軸向的長度。
本發明除上述較佳實施例的設置，是將彈片組661設於該控制電路板66，並將該環狀導電軌道組641設於電路板64以外，亦可將彈片組661改設於該電路板64，再將以該軸心線L為中心的環狀導電軌道組641改設於該控制電路板66的表面，這時該彈片組661仍以平行於該軸心線L的方向彈性抵靠該環狀導電軌道組641，使電路板64及控制電路板66兩者在面對面以該軸心線L為旋轉中心轉動時，仍能夠保持電連接的狀態。
當本發明上述較佳實施例使用時，是將同軸式自行車中置動力裝置100安裝於自行車架的五通管的位置，以曲柄軸50左右兩端的曲柄結合部52結合曲柄與踏板，並將自行車的鏈盤套合結合於該鏈盤座48的周圍固定，將鏈條設置在該鏈盤與自行車後輪的飛輪之間。本發明上述較佳實施例使用時，是分為人力以及電動輔助動力的兩種情況驅使自行車前進。人力的情況是當使用者踩踏轉動該曲柄軸50時，請參看圖 6至圖7所示，會轉動該曲柄軸50以其輪部54帶動第二單向軸承46轉動，透過第二單向軸承46由內側帶動單向軸承座42的第二管段422，使單向軸承座42及該鏈盤座48一同旋轉，驅使鏈條及飛輪轉動從而使帶動自行車前進。
請參看圖2至圖3及圖5、圖7所示，電動輔助動力的情況是在使用者踩踏使該曲柄軸50旋轉的過程中，該迴轉座62與該電路板64會隨著曲柄軸50一同轉動，因此相對固定於馬達座10的控制電路板66旋轉，過程中該應變規561也會即時感測到該曲柄軸50受力產生扭矩，將訊號傳遞至該電路板64。透過彈片組661於電路板64表面的環狀導電軌道組641的摩擦接觸，使該電路板64及該控制電路板66之間雖然相對轉動但能保持電性連接，使應變規561量測到的扭矩訊號持續傳遞至該控制電路板66，使該控制電路板66持續接收應變規561即時量測的曲柄軸50扭矩的訊號，以扭矩的大小判斷控制該中空軸馬達20輸出電動輔助的助力大小。
該中空軸馬達20輸出電動輔助的助力時，是以中空軸22帶動該減速構造30的輸入端32，經由減速構造30減速後由輸出端34帶動第一單向軸承44轉動，透過第一單向軸承44由外側帶動單向軸承座42的第一管段421，使單向軸承座42及該鏈盤座48一同旋轉，驅使鏈條及飛輪轉動從而使帶動自行車前進，使該中空軸馬達20能夠快速地反應曲柄軸50的扭矩即時輸出電動輔助的動力，讓使用者騎乘時感覺更為順暢。此外，由於以人力或電動輔助動力驅動該單向軸承座42及鏈盤座48旋轉時，是分別以設置於該單向軸承座42內周面的第二單向軸承46帶動單向軸承座42旋轉，或以設置於該單向軸承座42外周面的第一單向軸承44帶動該單向軸承座42旋轉，使人力與電動輔助動力的力量傳遞路徑分為單 向軸承座42的內側以及外側，可避免不同動力之間的傳動結構相互干擾。
進一步說明書上述較佳實施例的構造。請參看圖7、圖8所示，於該曲柄軸50與該中空軸22的內周面之間設置一第一軸承51，於該曲柄軸50與該軸孔H的孔壁之間設置一第二軸承53，並於該曲柄軸50與該單向軸承座42的第一管段421的內周面之間設置一第三軸承55，使該曲柄軸50藉此能沿該軸心線L樞穿該中空軸22、該軸孔H與該單向軸承座42的中心，在本較佳實施例中上述的第一軸承51、第二軸承53及第三軸承55係滑動軸承。
請參看圖2至圖3以及圖5、圖7所示，該迴轉座62具有一筒部622，該筒部622套設於該曲柄軸50設置該凹槽56的部分，並以固定件穿過該筒部622螺鎖或緊迫於該曲柄軸50的方式將該筒部622固定於該曲柄軸50，該環部621係環繞結合於該筒部622的周圍，該電路板64是環形的電路板，當該電路板64結合於該環部621的表面時亦環套於該筒部622的周圍，該凹槽56係環繞於該曲柄軸50周圍的環狀槽，於該筒部622對應該凹槽56的位置貫穿一穿口623，並於該環部621貫穿一與該穿口623相連的開口624，連接於該電路板64與該應變規561之間的電線係由該穿口623向外穿出至該開口624處與該電路板64電連接；在其他較佳實施例中，亦可不設有該開口624，使電線穿出該穿口623後即與該電路板64連接。
該彈片組661包括四個沿該曲柄軸50的徑向方向直線排列的彈片662，該環狀導電軌道組641配合該些彈片662的數量設有四圈直徑由小至大的圓環形導電軌道642，該些彈片662分別彈性抵靠於各導電軌道642。在其他的較佳實施例中，該彈片組661可包括其他數量的彈 片662，這時是將該環狀導電軌道組641的該些導電軌道642設為可配合該些彈片662的直徑大小與相同的數量。
此外，為了提升該電路板64與該控制電路板66之間的導電傳導效果，在本較佳實施例中進一步將該控制電路板66設為與該第一單向軸承44相同面積的環形電路板，並以環繞該軸心線L的排列方式，於該控制電路板66設置複數個上述的彈片組661，例如在本較佳實施例中是在原本的彈片組661以外再增加設置兩組所述的彈片組661，各彈片組661包括的彈片662的數量與該些彈片662的排列方式相同，使各彈片組661能以相同的方式彈性抵靠於該環狀導電軌道組641，使各導電軌道642能同時電連接該些彈片組661排列順序相同的彈片662，例如本較佳實施例中同一導電軌道642係同時接觸三個上述排列順序相同的彈片662。
該中空軸馬達20與該減速構造30、該單向軸承座42以及該曲柄軸50同軸，該中空軸馬達20具有一外殼24，以該外殼24固定設置於該馬達座10的馬達座管12內，該中空軸22樞穿於該外殼24軸心的位置，於該外殼24內的周圍固定設置一定子26，於該中空軸22的外周面結合固定一轉子28。該中空軸22於朝向該減速構造30的一端形成一內徑較其他部分內徑大的大徑部221，該大徑部221的內周面是圓形的形狀，於該大徑部221的內周面以環繞且間隔的方式形成複數個鍵槽222。
請參看圖4、圖7及圖9至圖10所示，該減速構造30是行星齒輪減速機並具有一內齒環36，以該內齒環36固定設置於該馬達座10的馬達座管12內，且該內齒環36螺鎖於該中空軸馬達20的外殼24的右端面，於該內齒環36內的左側以及右側各設置一一階行星架361以及一二階行星齒輪架362，於一階行星架361背離二階行星齒輪架362的其中一 側面，如本較佳實施例是在左側面以環繞於軸心線L的方式結合複數個第一行星齒輪363，該些第一行星齒輪363的外側嚙合於該內齒環36，於一階行星架361的另一側面，即右側面與該二階行星齒輪架362之間以環繞於軸心線L的方式結合複數個第二行星齒輪364，該些第二行星齒輪364的外側嚙合於該內齒環36，該些第二行星齒輪364的內側嚙合一太陽齒輪365，該套筒341係同心地結合於該二階行星齒輪架362右側面的周圍，使該套筒341由該內齒環36涵蓋的範圍向右延伸至該前蓋14環繞的範圍內。
該減速構造30的輸入端32具有一作為太陽齒輪的傳動齒輪32A，上述減速構造30的軸孔H係穿過該傳動齒輪32A、一階行星架361、二階行星齒輪架362中心的位置。該傳動齒輪32A的右半部嚙合於該些第一行星齒輪363的內側，該傳動齒輪32A的左半部伸入該中空軸22的大徑部221內，於該些鍵槽222各嵌設一鍵塊223，該些鍵塊223的內側嵌入該傳動齒輪32A的周圍固定，使該中空軸22連結於該減速構造30的輸入端32。
該輸入端32的傳動齒輪32A除了上述較佳實施例，是以其左半部與複數個鍵塊223鑲嵌而結合於該中空軸22的大徑部221以外。請參看圖11、圖12所示，在本發明另一較佳實施例中，亦可不設有上述的鍵槽222，而將該大徑部221的內周面由圓形改設為六角形的嵌槽221B，將該傳動齒輪32A設為僅有右半部，並對應該大徑部221設有一嵌套環32B，該嵌套環32B是外周面與該嵌槽221B壁面配合的六角形環體，該嵌套環32B同心地結合於該傳動齒輪32A的側壁，且該嵌套環32B的外徑小於該傳動齒輪32A的直徑，該傳動齒輪32A以該嵌套環32B嵌設於該嵌槽221B內，使該中空軸22連結於該輸入端32。
在上述的另一較佳實施例中，該嵌槽221B除了是六角形的嵌槽以外，亦可將該嵌槽221B設置為四角形、五角形或周圍相反兩側具有兩相對平行面的圓形等非圓形的嵌槽，這時只要將同心連接該傳動齒輪32A側壁的嵌套環32B設為外周面與嵌槽221B壁面配合的環體，即可使該傳動齒輪32A透過將其嵌套環32B嵌入該嵌槽221B的方式，使該傳動齒輪32A與該中空軸22連結。
上述較佳實施例中的該傳動齒輪32A是以其左半部穿入大徑部221而與該中空軸22連結，上述另一較佳實施例中的傳動齒輪32A則是以其側壁連接的嵌套環32B穿入大徑部221而與該中空軸22連結。相較於將齒輪壓套在馬達軸心(中空軸22)周圍的現有技術，本案軸向地結合於中空軸22的傳動齒輪32A能設為較小的直徑尺寸，在齒的尺寸相當時，該傳動齒輪32A具有更少的齒數。行星減速機(減速構造30)之減速比在內齒環36相同時，減速比之高低由太陽齒(傳動齒輪32A)的齒數決定：太陽齒輪的齒數越少則減速比越高，太陽齒輪的齒數越高則減速比越少。由於上述本發明的傳動齒輪32A具有更少的齒數，因此能提升該減速構造30的減速比。
請參看圖2至圖3及圖7所示，該前蓋14係環體並且內徑略小於該馬達座管12的內徑，該單向軸承座42穿置於該前蓋14的內側並且第二管段422的部分向右伸出該前蓋14環繞的範圍，該第二管段422伸出該前蓋14的部分向周圍凸設一凸環部424，上述的右軸承142係套設固定於該第二管段422外周面位於該凸環部424左側的部分。該鏈盤座48是帽狀的圓盤體並以內周緣螺鎖結合於該第二管段422的凸環部424，該鏈盤座48的外周面具有一螺紋部481，於螺紋部481的左端形成 一擋緣482，於該擋緣482的右側貼靠設置一鏈盤墊圈483，於該螺紋部481螺合一迫緊環484。
在本較佳實施例中，該第一管段421的外周面與該第二管段422內周面沿該曲柄軸50徑向的最短距離等於該第一單向軸承44內、外周面之間沿該曲柄軸50徑向的最短距離，亦等於該第二單向軸承46內、外周面之間沿該曲柄軸50徑向的最短距離，該中段423是由內向周圍延伸的方向與該軸心線L垂直的圓環體片體，藉由上述第一單向軸承44以及第二單向軸承46採用相同尺寸零件且設置的位置並列於中段423左右兩側的設計，能減少零件的種類並降低該馬達座10的直徑，使該馬達座10可小型化。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
100:同軸式自行車中置動力裝置
10:馬達座
12:馬達座管
14:前蓋
141:右間隔環
142:右軸承
16:後蓋
161:左軸承座
162:左軸承
20:中空軸馬達
22:中空軸
221:大徑部
222:鍵槽
223:鍵塊
30:減速構造
34:輸出端
341:套筒
40:鏈盤驅動組件
42:單向軸承座
422:第二管段
424:凸環部
44:第一單向軸承
46:第二單向軸承
48:鏈盤座
481:螺紋部
483:鏈盤墊圈
484:迫緊環
50:曲柄軸
52:曲柄結合部
54:輪部
56:凹槽
561:應變規
60:訊號傳導組件
62:迴轉座
621:環部
622:筒部
623:穿口
624:開口
64:電路板
66:控制電路板
661:彈片組
H:軸孔

Claims (11)

  1. 一種同軸式自行車中置動力裝置，包括：一馬達座，於其軸心定義一軸心線；一中空軸馬達，設置於該馬達座內並於對應該軸心線的位置設置一中空軸；一減速構造，設置於該馬達座內並於相反方向的兩側各具有一輸入端以及一輸出端，該輸入端與該中空軸結合，該輸出端具有一套筒，該減速構造於對應該軸心線的位置具有一軸孔；一鏈盤驅動組件，設有一單向軸承座，係具有一第一管段、一第二管段以及一連接第一管段及第二管段的中段，該第一管段的外徑小於該第二管段的內徑；於該第一管段的外周面套設一第一單向軸承，該第一單向軸承嵌設於該套筒的內周面，於該第二管段的內周面嵌設一轉向與該第一單向軸承相反的第二單向軸承，於第二管段結合一鏈盤座；一曲柄軸，係沿該軸心線樞穿該中空軸、該軸孔與該單向軸承座，該曲柄軸的兩端樞穿該馬達座的兩側，該曲柄軸的一側具有一直徑較大的輪部，該輪部嵌設於該第二單向軸承的內周面，該曲柄軸的另一側具有一凹槽，於該凹槽的內面結合一應變規；以及一訊號傳導組件，設有一迴轉座，係套設結合於該曲柄軸具有或接鄰該凹槽的部分，該迴轉座具有一環部，於該環部結合一與該應變規電連接的電路板，並以與該電路板面對面的形態於該馬達座內固設一電連接該中空軸馬達的控制電路板，於該電路板與該控制電路板的其中之一設置一彈片組，並於另一的表面設置一環狀導電軌道組，該彈片組以平行於該軸心線的方向彈性抵靠該環狀導電軌道組而使兩者電連接。
  2. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該彈片組包括複數個沿該曲柄軸的徑向方向直線排列的彈片，該環狀導電軌道組配合該些彈片的數量設有數圈直徑由小至大的圓環形導電軌道，該些彈片分別彈性抵靠於各導電軌道。
  3. 如請求項2所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中再於設置有該彈片組的該電路板或該控制電路板，另外設置兩組相同的彈片組，該些彈片組包括的彈片數量與該些彈片排列的方式相同，該些彈片組並以環繞該軸心線的排列方式設置，使各導電軌道同時接觸該些彈片組排列順序相同的各彈片。
  4. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該迴轉座具有一筒部，該筒部套設固定於該曲柄軸，該環部係環繞結合於該筒部的周圍，該電路板是環形的電路板並環套於該筒部的周圍，於該筒部貫穿一穿口，並於該環部貫穿一與該穿口相連的開口，於該電路板與該應變規之間連接一電線，該電線係由該穿口向外穿出至該開口處與該電路板電連接。
  5. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該馬達座具有一馬達座管，該中空軸馬達以及該減速構造分別嵌設於該馬達座管內的左右兩側，於該馬達座管的右端緣結合一前蓋，於該馬達座管的左端緣結合一後蓋，該後蓋的中間具有一左軸承座，於該左軸承座嵌設一左軸承；該曲柄軸的右端以及左端分別樞穿該前蓋的中央以及該左軸承。
  6. 如請求項5所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該前蓋為圓環體，於該前蓋內周面的左、右兩側各嵌設一右間隔環以及一右軸承；該右間隔環設置於該套筒的外周面與該前蓋的內周面之間，該 第二管段至少部分的外周面嵌設結合於該右軸承的內周面，且該第二管段的其餘部分向右伸出該前蓋環繞的範圍，該第二管段於伸出該前蓋的部分向周圍凸設一凸環部，該鏈盤座是帽狀的圓盤體並以內周緣螺鎖結合於該凸環部。
  7. 如請求項6所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該鏈盤座的外周面具有一螺紋部，於該螺紋部的左端形成一擋緣，於該擋緣的右側貼靠設置一鏈盤墊圈，於該螺紋部螺合一迫緊環。
  8. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該第一管段的外周面與該第二管段內周面沿該曲柄軸徑向的最短距離，等於該第一單向軸承內、外周面之間沿該曲柄軸徑向的最短距離，亦等於該第二單向軸承內、外周面之間沿該曲柄軸徑向的最短距離。
  9. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該中空軸於朝向該減速構造的一端形成一內徑較其他部分內徑大的大徑部，於該大徑部的內周面形成複數個鍵槽，該減速構造是行星齒輪減速機並且該輸入端為一傳動齒輪，該傳動齒輪的部分伸入該中空軸的大徑部內，於該些鍵槽各嵌設一鍵塊，該些鍵塊的內側嵌入該傳動齒輪的周圍固定。
  10. 如請求項9所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該減速構造具有一內齒環，該內齒環固定設置於該馬達座內，於該內齒環內的兩側各設置一一階行星架以及一二階行星齒輪架，於該一階行星架背離該二階行星齒輪架的其中一側面，以環繞於該軸心線的方式結合複數個第一行星齒輪，該些第一行星齒輪的外側嚙合於該內齒環且內側嚙合於該傳動齒輪另一部分，於該一階行星架的另一側面與該二階行星齒輪架之間以環繞於該軸心線的方式結合複數個第二行星齒輪，該些第 二行星齒輪的外側嚙合於該內齒環，該些第二行星齒輪的內側嚙合一太陽齒輪，該套筒係同心地結合於該二階行星齒輪架並凸出於該內齒環涵蓋的範圍。
  11. 如請求項1所述之同軸式自行車中置動力裝置，其中該中空軸於朝向該減速構造的一端形成一內徑較其他部分內徑大的大徑部，於該大徑部的內周面形成一非圓形的嵌槽，該減速構造是行星齒輪減速機並且該輸入端為一傳動齒輪，該傳動齒輪的側壁同心地結合一嵌套環，以該嵌套環嵌入該嵌槽固定。
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