腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)及其電動(dòng)自行車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于一種動(dòng)力機(jī)構(gòu)及電動(dòng)自行車，尤指一種整合無(wú)刷馬達(dá)動(dòng)力與腳踏動(dòng)力的無(wú)變速箱臥式動(dòng)力機(jī)構(gòu)，以及應(yīng)用該動(dòng)力機(jī)構(gòu)所組成的電動(dòng)自行車。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今的電動(dòng)自行車主要透過(guò)馬達(dá)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪子，根據(jù)習(xí)知的馬達(dá)技術(shù)，其驅(qū)動(dòng)軸必須經(jīng)過(guò)齒輪變速箱傳動(dòng)，使其轉(zhuǎn)換為較佳的轉(zhuǎn)速，如此帶動(dòng)自行車的輪子，例如本案創(chuàng)作人所提出的中國(guó)臺(tái)灣專利公告第361431號(hào)所示，電動(dòng)助動(dòng)車馬達(dá)腳踏同心外軸輸出、腳踏內(nèi)軸輸入的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第217013號(hào)所示電動(dòng)腳踏兩用車馬達(dá)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及第246274號(hào)所示電動(dòng)機(jī)車用無(wú)刷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
[0003]又現(xiàn)今的電動(dòng)自行車馬達(dá)的主流，已從多年前的有刷馬達(dá)轉(zhuǎn)變到無(wú)刷馬達(dá)，無(wú)刷馬達(dá)具有體積小、效率高的優(yōu)點(diǎn)，又能夠制成多極(10極~32極)轉(zhuǎn)速可以極慢。另者，在電動(dòng)自行車發(fā)展過(guò)程中，其構(gòu)造又有一種輪轂馬達(dá)的設(shè)計(jì)，用于將馬達(dá)直接裝設(shè)在自行車前輪或后輪，不再經(jīng)過(guò)鏈條傳動(dòng)，但是輪轂馬達(dá)容易造成自行車重心不平衡及進(jìn)水的問(wèn)題，因此采用設(shè)置在自行車車架的中置馬達(dá)，就能克服上述輪轂馬達(dá)的缺點(diǎn)。
[0004]然而，中置無(wú)刷馬達(dá)應(yīng)用上的問(wèn)題在于如何與腳踏曲柄連接，使自行車除了電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力之外，同時(shí)能讓使用者腳踩輔助動(dòng)力，而且其構(gòu)造不宜過(guò)于復(fù)雜繁瑣，例如不經(jīng)過(guò)齒輪箱變速，以降低其制造成本與動(dòng)力損失，為本實(shí)用新型所要積極克服的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在提供一種腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)及其電動(dòng)自行車，使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸與腳踏的曲柄驅(qū)動(dòng)軸整合成一單軸體構(gòu)造，并透過(guò)主動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸與曲柄驅(qū)動(dòng)軸互不干涉，進(jìn)而達(dá)到電動(dòng)與腳踏動(dòng)力可同時(shí)驅(qū)動(dòng)、體積縮小、降低制造成本等目的。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，用于安裝于自行車，其包括:一用于固定在該自行車車架的馬達(dá)殼，該馬達(dá)殼為封閉的中空殼體，其相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)有一軸孔；一轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該馬達(dá)殼兩側(cè)軸孔之間的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸中央設(shè)有一連通兩端的內(nèi)軸孔；一結(jié)合于該馬達(dá)殼內(nèi)的定子，及一結(jié)合于該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)子，該定子與該轉(zhuǎn)子相對(duì)應(yīng)以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)子與該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；一轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)軸孔的曲柄驅(qū)動(dòng)軸，該曲柄驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別突出該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的兩端；一結(jié)合于該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸一端的第一單向棘輪，該第一單向棘輪被該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸向前驅(qū)轉(zhuǎn)；一結(jié)合于該曲柄驅(qū)動(dòng)軸一端的第二單向棘輪，該第二單向棘輪被該曲柄驅(qū)動(dòng)軸向前驅(qū)轉(zhuǎn)；及一結(jié)合在該第一單向棘輪與該第二單向棘輪之間的主動(dòng)鏈輪，該第一單向棘輪與該第二單向棘輪分別帶動(dòng)該主動(dòng)鏈輪，該主動(dòng)鏈輪傳動(dòng)至該自行車的后輪。
[0007]進(jìn)一步地，其中該馬達(dá)殼包括一環(huán)狀的主殼體，及結(jié)合在該主殼體兩側(cè)的側(cè)蓋；該側(cè)蓋分別設(shè)有該軸孔，該軸孔設(shè)有一第一軸承，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸穿置于該第一軸承。
[0008]進(jìn)一步地，其中該第一單向棘輪與該第二單向棘輪為具有鏈齒的單齒飛輪，該主動(dòng)鏈輪結(jié)合一固定組件，該固定組件卡掣于該單齒飛輪的鏈齒。
[0009]進(jìn)一步地，其中該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸一端結(jié)合一第一軸承座，該第一軸承座上結(jié)合該第一單向棘輪，該曲柄驅(qū)動(dòng)軸一端結(jié)合一第二軸承座，該第二軸承座上結(jié)合該第二單向棘輪。
[0010]進(jìn)一步地，其中該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸一端的該第一軸承座內(nèi)設(shè)有一第二軸承，以及該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸另一端的該側(cè)蓋設(shè)有一第二軸承，該曲柄驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)該第二軸承。
[0011]進(jìn)一步地，其中該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸一端設(shè)有一外螺紋部，該第一軸承座設(shè)有一螺合于該外螺紋部的內(nèi)螺孔；及該曲柄驅(qū)動(dòng)軸一端設(shè)有一外螺紋部，該第二軸承座設(shè)有一螺合于該外螺紋部的內(nèi)螺孔。
[0012]進(jìn)一步地，其中該第一軸承座與該第二軸承座的外圍分別設(shè)有一螺合于該第一單向棘輪與該第二單向棘輪的外螺紋，及分別抵靠在該第一單向棘輪與該第二單向棘輪端部的凸緣。
[0013]進(jìn)一步地，其中該曲柄驅(qū)動(dòng)軸分別設(shè)有一抵靠該第一軸承座與該第二軸承座的扣環(huán)。
[0014]進(jìn)一步地，其中該曲柄驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別設(shè)有一曲柄結(jié)合部，各該曲柄結(jié)合部結(jié)合一腳踏曲柄。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的電動(dòng)自行車，其包括:該馬達(dá)殼橫式結(jié)合于一自行車車架的一結(jié)合部，該結(jié)合部為該車架的后下叉、立管與下管的交接處，使該曲柄驅(qū)動(dòng)軸的兩端位于該自行車兩側(cè)；及該主動(dòng)鏈輪繞設(shè)一鏈條，該鏈條并繞設(shè)在該自行車的一后單向飛輪組。
[0016]本實(shí)用新型腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)及其電動(dòng)自行車，其功效為:(一)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸為中空軸，而曲柄驅(qū)動(dòng)軸穿置于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸中，因此整合成一單軸體構(gòu)造，避免兩軸分離，達(dá)到縮小馬達(dá)體積的功效。(二)上述整合的單軸體構(gòu)造，能夠分別組合單向棘輪，再透過(guò)單向棘輪結(jié)合主動(dòng)鏈輪，使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸與曲柄驅(qū)動(dòng)軸都能分別帶動(dòng)自行車后單段或多段飛輪組，彼此不會(huì)相互干涉，而且馬達(dá)動(dòng)力與腳踏動(dòng)力都能同時(shí)進(jìn)行，增進(jìn)電動(dòng)自行車的行程與馬力。(三)單向棘輪與主動(dòng)鏈輪各為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)化的零組件，不須另外加工制造，只要依上述構(gòu)造組合就能產(chǎn)生作用，相對(duì)的降低馬達(dá)的制造成本。(四)馬達(dá)可采用多極低速無(wú)刷馬達(dá)的構(gòu)造，相對(duì)于有刷馬達(dá)更具有體積小、效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)實(shí)施例的組合立體示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)實(shí)施例的組合剖面示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)實(shí)施例的第一分解示意圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)實(shí)施例的第二分解示意圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型結(jié)合應(yīng)用成電動(dòng)自行車實(shí)施例的立體示意圖。
[0022]圖中，I馬達(dá)殼 11軸孔
[0023]12主殼體 13側(cè)蓋
[0024]14第一軸承 2馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸
[0025]21內(nèi)軸孔 22第一軸承座
[0026]221內(nèi)螺孔222螺孔
[0027]223沉孔螺絲224外螺紋
[0028]23外螺紋部 24、24’第二軸承
[0029]3定子 4轉(zhuǎn)子
[0030]5曲柄驅(qū)動(dòng)軸51曲柄結(jié)合部
[0031]52第二軸承座 521內(nèi)螺孔
[0032]522外螺紋53外螺紋部
[0033]54、54’扣環(huán) 6第一單向棘輪
[0034]6’第二單向棘輪 7主動(dòng)鏈輪
[0035]71固定組件 8腳踏曲柄
[0036]10自行車 101車架
[0037]102結(jié)合部20鏈條。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0039]參閱圖1及圖2所示，本實(shí)用新型的腳踏馬達(dá)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，用于安裝在自行車，使電動(dòng)自行車可以同時(shí)應(yīng)用馬達(dá)動(dòng)力與腳踏動(dòng)力者，其較佳的實(shí)施例包括一馬達(dá)殼1、一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2、一組定子3與轉(zhuǎn)子4、一曲柄驅(qū)動(dòng)軸5、二個(gè)單向棘輪6、6’及一主動(dòng)鏈輪7，其中:
[0040]該馬達(dá)殼I用于固定在該自行車10的車架101 (如圖5所示)，該馬達(dá)殼I較佳的實(shí)施為封閉的中空殼體，其相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)有一軸孔11，可供設(shè)置馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2 ;更具體而言，該馬達(dá)殼I可為一環(huán)狀的主殼體12，及二個(gè)透過(guò)螺絲結(jié)合在主殼體12兩側(cè)的側(cè)蓋13構(gòu)成，在側(cè)蓋13分別設(shè)有軸孔11，并在軸孔11內(nèi)設(shè)有一第一軸承14，用第一軸承14支持馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041]該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2為中空的轉(zhuǎn)軸，其轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在馬達(dá)殼I兩側(cè)軸孔11的第一軸承14之間，使二端分別穿設(shè)于第一軸承14，而且有一端略突出馬達(dá)殼1，特別是該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2中央設(shè)有一連通兩端的內(nèi)軸孔21，以提供設(shè)置曲柄驅(qū)動(dòng)軸5。
[0042]該定子3與轉(zhuǎn)子4為馬達(dá)的動(dòng)力來(lái)源，其中定子3結(jié)合于馬達(dá)殼I的主殼體12內(nèi)壁，而轉(zhuǎn)子4為結(jié)合于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2的32極永磁轉(zhuǎn)子，當(dāng)定子3的線圈繞組通入三相電流后，即會(huì)在定子3內(nèi)產(chǎn)生一同步于電源頻率的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子4與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0043]該曲柄驅(qū)動(dòng)軸5提供腳踏動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)自行車的一轉(zhuǎn)軸，使曲柄驅(qū)動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2的內(nèi)軸孔21，且曲柄驅(qū)動(dòng)軸5的兩端分別突出于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸2的兩端，并分別于曲柄驅(qū)動(dòng)軸5兩端設(shè)有一曲柄結(jié)合部51，曲柄結(jié)合部51可為四邊形柱或表面設(shè)有止滑溝槽的圓柱，以此可在