專利名稱：電動自行車的外變速機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與電動自行車有關，特別是指一種電動自行車的外變速機構。
背景技術：
自行車的變速機構可以區(qū)分為內變速與外變速兩種，簡單來說，內變速機構是隱藏在后花鼓內部而不會與外界的泥土或雨水接觸，所以不需要定期保養(yǎng)，但是因安裝空間有限，變速范圍也就會受到限制；外變速機構則是會直接與外界的泥土或雨水接觸，因而必須定期清洗保養(yǎng)，但是由于外部的安裝空間較大，變速范圍也就會比較大。就公知的外變速機構來說，假如騎乘者在大齒盤停止轉動或轉速過低的情況下進行強制換檔動作時，很容易讓變速線呈現(xiàn)繃緊狀態(tài)而影響變速線的使用壽命，而且，若騎乘者在此時再次進行踩踏時也很容易發(fā)生落鏈的狀況。因此，騎乘者在騎乘過程中必須要注意大齒盤的轉速才能進行換檔，操作上實在相當?shù)牟环奖恪?br>
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動自行車的外變速機構，以克服公知技術中存在的缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的電動自行車的外變速機構，包含有:一后輪，具有一后花鼓；一曲柄組，具有一曲柄軸及二曲柄，該兩曲柄設于該曲柄軸的兩端；一大齒盤，套設于該曲柄組的曲柄軸；一單向器，設于該大齒盤與該曲柄組的曲柄軸之間且與其中一該曲柄組接，可受該曲柄的驅動而帶動該大齒盤作單向轉動；一變速器，具有一變速鏈輪及一電子撥鏈器，該變速鏈輪設于該后輪的后花鼓，該電子撥鏈器設于該變速鏈輪；一鏈條，繞設于該大齒盤、該變速器的變速鏈輪，以及該變速器的電子撥鏈器，使得該后輪、該大齒盤，以及該鏈條能夠同時轉動；以及一感測裝置，電性連接該電子撥鏈器，用以感測該后輪的轉速、該大齒盤的轉速或該鏈條的轉速，使該電子撥鏈器能根據(jù)該感測裝置所感測到該后輪的轉速大小、該大齒盤的轉速大小或該鏈條的轉速大小來進行換擋動作。所述電動自行車的外變速機構，其中該感測裝置具有一安裝座、一霍爾傳感器，以及復數(shù)磁鐵，該安裝座套設于該曲柄軸，該霍爾傳感器設于該安裝座，該復數(shù)磁鐵固定于該大齒盤，可受該大齒盤的帶動而相對該霍爾傳感器旋轉。所述電動自行車的外變速機構，其中包含有一發(fā)電裝置，具有一線圈座、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座連接于該曲柄軸，該線圈固定于該線圈座，該磁鐵固定于該曲柄軸且相對于該線圈，可受該曲柄軸的帶動而相對該線圈旋轉，該電線連接該線圈。所述電動自行車的外變速機構，其中該感測裝置具有一霍爾傳感器與復數(shù)磁鐵，該復數(shù)磁鐵固定于該鏈條且分別對應該霍爾傳感器。所述電動自行車的外變速機構，其中該感測裝置具有一霍爾傳感器與復數(shù)磁鐵，該復數(shù)磁鐵固定于該后輪的一輪圈且分別對應該霍爾傳感器。所述電動自行車的外變速機構，其中包含有一發(fā)電裝置，具有一線圈座、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座連接于該曲柄軸，該線圈設于該線圈座，該磁鐵設于該大齒盤且相對該線圈，可受該大齒盤的帶動而繞著該線圈旋轉，該電線連接該線圈。所述電動自行車的外變速機構，其中包含有一中置馬達，該中置馬達具有一輸出齒輪，用以連接帶動該曲柄軸、該大齒盤或該鏈條其中之一。所述電動自行車的外變速機構，其中該單向器包括有一棘齒環(huán)、一棘輪座，以及設于該棘齒環(huán)與該棘輪座之間的復數(shù)個棘爪，該棘齒環(huán)連接大齒盤，該棘輪座連接該曲柄，各該棘爪的一端樞設于該棘輪座，另一端卡接于該棘齒環(huán)。本發(fā)明提供的電動自行車的外變速機構，其在后輪、大齒盤或鏈條的轉速過低時不能進行換擋動作，以確保變速線維持在適當?shù)乃删o度，同時又能避免發(fā)生落鏈的狀況。


圖1為應用本發(fā)明第一較佳實施例的自行車的平面圖。圖2及圖3為本發(fā)明第一較佳實施例的平面圖。圖4為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的單向器的立體圖。圖5為本發(fā)明第一較佳實施例的組合剖視圖。圖6為本發(fā)明第一較佳實施例的方塊圖。圖7及圖8為本發(fā)明第二較佳實施例的局部放大圖，主要顯示感測裝置的不同安裝位置。圖9為為本發(fā)明第二較佳實施例的平面圖，主要顯示發(fā)電裝置的不同安裝位置。附圖中主要組件符號說明:10電動自行車，12車架，14前輪，16外變速機構，18后輪，182后花鼓，184輪圈；20曲柄組，22曲柄軸，24曲柄，26踏板；30大齒盤；40單向器，42棘齒環(huán)，44棘輪座，46棘爪；50變速器，54變速鏈輪；60電子撥鏈器,62微電腦；70 鏈條；80發(fā)電裝置，82線圈座，84線圈，86電線，88磁鐵；90感測裝置，92安裝座，94霍爾傳感器，96磁鐵。
具體實施例方式本發(fā)明的外變速機構包含有一后輪、一曲柄組、一大齒盤、一單向器、一變速器、一鏈條，以及一感測裝置。該后輪具有一后花鼓；該曲柄組具有一曲柄軸及二曲柄，該兩曲柄設于該曲柄軸的兩端，用以帶動該曲柄軸轉動；該大齒盤套設于該曲柄組的曲柄軸；該單向器設于該大齒盤與該曲柄軸之間，并與其中一該曲柄組接，可受與其相組接的曲柄的驅動而帶動該大齒盤作單向轉動；該變速器具有一變速鏈輪及一電子撥鏈器，該變速鏈輪設于該后輪的后花鼓，該電子撥鏈器設于該變速鏈輪，用以進行變速換檔動作；該鏈條繞設于該大齒盤、該變速器的變速鏈輪，以及該變速器的電子撥鏈器，使得該后花鼓、該大齒盤，以及該鏈條能夠同時轉動；該感測裝置電性連接該電子撥鏈器，用以感測該后輪的轉速、該大齒盤的轉速或該鏈條的轉速。由此，當該感測裝置所感測到的前述轉速高于一設定值時，該電子撥鏈器可順利進行換擋動作，而當該感測裝置所感測到的前述轉速低于一設定值時，該電子撥鏈器則無法進行換擋動作。為了詳細說明本發(fā)明的結構、特征及功效所在，列舉一較佳實施例并配合

如后。請參閱圖1，為應用本發(fā)明第一較佳實施例的電動自行車10，圖中所示的電動自行車10主要包含有一車架12及一設于車架12前端的前輪14。請再參閱圖2至圖4，為本發(fā)明第一較佳實施例的外變速機構16，主要包含有一后輪18、一曲柄組20、一大齒盤30、一單向器40、一變速器50、一鏈條70、一發(fā)電裝置80、一感測裝置90，以及一中置馬達。后輪18設于車架12的后端且具有一后花鼓182。曲柄組20具有一曲柄軸22與二曲柄24，曲柄軸22可旋轉地穿設于車架12內，各曲柄24的內端固定于曲柄軸22的一端,各曲柄24的外端供一踏板26安裝。大齒盤30套設于曲柄組20的曲柄軸22，用以提供動力傳輸效果。單向器40具有一棘齒環(huán)42、一棘輪座44，以及復數(shù)個棘爪46，其中，棘齒環(huán)42連接大齒盤30，棘輪座44連接曲柄24，各棘爪46位于棘齒環(huán)42與棘輪座44之間，并以其一端樞設于棘輪座44，另一端卡接于棘齒環(huán)42，如圖4及圖5所示，使得單向器40可受與其相組接的曲柄24的驅動而帶動大齒盤30作單向轉動，一旦大齒盤30的轉速高于該兩曲柄24的轉速時，單向器40便會解除兩者之間的傳動。變速器50具有一變速鏈輪54及一電子撥鏈器60，變速鏈輪54設于后輪18的后花鼓182的一端,用以提供不同的變速文件位，電子撥鏈器60設于變速鏈輪54,并與一微電腦62作電性連接，如圖6所示，可受微電腦62的控制而進行自動換檔動作。鏈條70繞設于大齒盤30、變速器50的變速鏈輪54，以及變速器50的電子撥鏈器60，使得后輪18、大齒盤30，以及鏈條70能夠同時轉動。值得一提的是，本發(fā)明的外變速機構16可提供一中置馬達，中置馬達具有一輸出齒輪，用以連接帶動曲柄軸22、大齒盤30或鏈條70的其中之一。發(fā)電裝置80在本實施例中具有一線圈座82、一線圈84、一電線86,以及一磁鐵88，如圖5所示，線圈座82由兩軸承83安裝于曲柄軸22，使得曲柄軸22能相對線圈座82旋轉；線圈84固定于線圈座82的內周面；磁鐵88固定于曲柄軸22且相對于線圈84，可受曲柄軸22的帶動來繞著線圈84旋轉，以產生磁場變化而讓線圈84產生感應電流；電線86以其一端連接線圈84，用以將線圈84所產生的感應電流傳輸至需要充電的裝置，如電池或大燈。感測裝置90具有一安裝座92、一霍爾傳感器94，以及復數(shù)磁鐵96，在本實施例中，如圖5所示，安裝座92套設于曲柄軸22 ;霍爾傳感器94設于安裝座92且與微電腦62作電性連接；該復數(shù)磁鐵96固定于大齒盤30朝霍爾傳感器94的一側面，可受大齒盤30的帶動而相對霍爾傳感器94旋轉。
以上為本發(fā)明的外變速機構16的詳細結構，以下再就本發(fā)明的操作過程及特色進行說明。當騎乘者施力踩踏該兩踏板26來驅動曲柄組20旋轉時，由單向器40的驅動，大齒盤30會開始旋轉且通過鏈條70來帶動后花鼓182同步旋轉，以驅動后輪18轉動而讓電動自行車10能夠順利前進。在大齒盤30旋轉的過程中，霍爾傳感器94會通過該復數(shù)磁鐵96所產生的磁場變化來感測大齒盤30的轉速，并將所感測到的轉速大小傳送至微電腦62，當大齒盤30的轉速保持在大于20RPM的情況下，騎乘者除了可以利用手動方式進行換檔之夕卜，亦可通過微電腦62的設定來進行自動換檔，但是當霍爾傳感器94感測到大齒盤30的轉速低于20RPM時，微電腦62便會控制電子撥鏈器60無法進行換檔動作，此時的騎乘者即使不管利用手動操控或通過微電腦62的自動控制都無法進行換檔，以確保變速線維持在適當?shù)乃删o度，同時又能避免發(fā)生落鏈的狀況。在此必須補充說明的是，由于后輪18、大齒盤30，以及鏈條70是同時轉動，所以霍爾傳感器94可以安裝于車架12的適當位置，而磁鐵96則是可以設置在后輪18的輪圈184或鏈條70上，如圖7及圖8所示，只要讓霍爾傳感器94能夠感應到該復數(shù)磁鐵96即可達到相同的功效。另一方面，當磁鐵96設置在后輪18的輪圈184或鏈條70時，發(fā)電裝置80的線圈座82及磁鐵88可以分別安裝于曲柄軸22及大齒盤30，如圖9所示，由此，磁鐵88便會受到大齒盤30的帶動而繞著線圈84轉動來產生磁場變化，讓電線86將線圈84所產生的感應電流傳輸出去。綜合以上所述可知，本發(fā)明的外變速機構利用單向器40的設置，讓后輪18、大齒盤30，以及鏈條70能保持在相同的速度下轉動，并且再配合感測裝置90來感測后輪18、大齒盤30或鏈條70的轉速大小，一旦轉速過低時就會控制電子撥鏈器60不能進行換檔，以確保變速線維持在適當?shù)乃删o度，同時又能避免發(fā)生落鏈的狀況。本發(fā)明于前揭實施例中所揭示的構成組件，僅為舉例說明，并非用來限制本發(fā)明的范圍，其他等效組件的替代或變化，亦應為本發(fā)明申請的權利要求范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種電動自行車的外變速機構，包含有: 一后輪，具有一后花鼓； 一曲柄組，具有一曲柄軸及二曲柄，該兩曲柄設于該曲柄軸的兩端； 一大齒盤，套設于該曲柄組的曲柄軸； 一單向器，設于該大齒盤與該曲柄組的曲柄軸之間且與其中一該曲柄組接，可受該曲柄的驅動而帶動該大齒盤作單向轉動； 一變速器，具有一變速鏈輪及一電子撥鏈器，該變速鏈輪設于該后輪的后花鼓，該電子撥鏈器設于該變速鏈輪； 一鏈條，繞設于該大齒盤、該變速器的變速鏈輪，以及該變速器的電子撥鏈器，使得該后輪、該大齒盤，以及該鏈條能夠同時轉動；以及 一感測裝置，電性連接該電子撥鏈器，用以感測該后輪的轉速、該大齒盤的轉速或該鏈條的轉速，使該電子撥鏈器能根據(jù)該感測裝置所感測到該后輪的轉速大小、該大齒盤的轉速大小或該鏈條的轉速大小來進行換擋動作。
2.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，該感測裝置具有一安裝座、一霍爾傳感器，以及復數(shù)磁鐵，該安裝座套設于該曲柄軸，該霍爾傳感器設于該安裝座，該復數(shù)磁鐵固定于該大齒盤，可受該大齒盤的帶動而相對該霍爾傳感器旋轉。
3.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，包含有一發(fā)電裝置，具有一線圈座、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座連接于該曲柄軸，該線圈固定于該線圈座，該磁鐵固定于該曲柄軸且相對于該線圈，可受該曲柄軸的帶動而相對該線圈旋轉，該電線連接該線圈。
4.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，該感測裝置具有一霍爾傳感器與復數(shù)磁鐵，該復數(shù)磁鐵固定于該鏈條且分別對應該霍爾傳感器。
5.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，該感測裝置具有一霍爾傳感器與復數(shù)磁鐵，該復數(shù)磁鐵固定于該后輪的一輪圈且分別對應該霍爾傳感器。
6.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，包含有一發(fā)電裝置，具有一線圈座、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座連接于該曲柄軸，該線圈設于該線圈座，該磁鐵設于該大齒盤且相對該線圈，可受該大齒盤的帶動而繞著該線圈旋轉，該電線連接該線圈。
7.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，包含有一中置馬達，該中置馬達具有一輸出齒輪，用以連接帶動該曲柄軸、該大齒盤或該鏈條其中之一。
8.根據(jù)權利要求1所述電動自行車的外變速機構，其中，該單向器包括有一棘齒環(huán)、一棘輪座，以及設于該棘齒環(huán)與該棘輪座之間的復數(shù)個棘爪，該棘齒環(huán)連接大齒盤，該棘輪座連接該曲柄，各該棘爪的一端樞設于該棘輪座，另一端卡接于該棘齒環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種電動自行車的外變速機構，主要于大齒盤與曲柄軸之間設置一單向器，單向器可受曲柄的驅動來帶動大齒盤作單向轉動，使得后輪、大齒盤，以及鏈條能夠保持在相同的速度下轉動，另外再利用感測裝置來感測后輪、大齒盤或鏈條的轉速大小，一旦轉速過低時，電子撥鏈器就會停止作動，此時的騎乘者不管利用手動控制或自動控制都不能進行換檔，以確保變速線維持在適當?shù)乃删o度，同時避免發(fā)生落鏈的狀況。
文檔編號B62M9/123GK103183102SQ20111045622
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者龔林海, 王世杰, 蔡孟杰, 張友銘 申請人:久鼎金屬實業(yè)股份有限公司