专利名称：电动自行车的驱动改进结构的制作方法
技术领域：
本发明是一种电动自行车的驱动改进结构。
目前常见电动自行车结构中，如中国台湾专利公报公告第470036号(申请第89215613号)专利所揭示的，主要是将驱动马达设于后轮，而控制该马达的电源控制装置则是设于车架的后下叉处，利用电源控制装置感应脚踏板的动作，配合一设置于把手的拉索，从而驱动马达动作，藉以辅助骑乘者达到省力的功效。
又如公告第467091号(申请第89202930号)、公告第404383号(申请第87210169号)这二件专利所述，都是于后轮的车轴上设有用以构成车轮毂的盘状机壳，该盘状机壳内设有一电动机，以配合一飞轮机构而与一人力驱动部结合，并可分别或同时驱动后轮旋转而使自行车前进。
再如公告第371937号(申请第87215676号)专利所公开的，主要是于车把手处设有一变速器及总电源开关，于车体支架前管架设有刹车回档机构，车体上的上、下横管之间则设有蓄电池组，座垫下方后侧则设有一电磁伺服的减速马达，该减速马达主传动轴上则枢接一多片式单向棘轮衔接链条，藉以经链条带动自行车后轮转动。
以上各现有结构中，都是将主要的动力源设置于车架中间或后方，再经一传动装置以直接或间接方式驱动自行车的后轮；然而，由于目前一般自行车结构多是由后轮驱动的方式前进，因此于后轮的轮轴附近原本已有链条、齿轮(及刹车、变速元件)等元件而显得空间拥挤，若再加入各电动自行车所需的各项元件(马达及相关机构、控制元件)，则势必使原已狭小的空间更显逼仄，且结构上更加复杂，这样除了增加整体开发的困难度及生产成本外，维修时也极为不便；且因此增加的大部分重量皆施加于后轮，造成自行车后轮负荷增加、加速磨损，更易产生打滑现象，影响其操控性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动自行车的驱动改进结构，包括驱动马达、传动装置、轮毂，其中所述驱动马达结合于自行车的前叉管旁侧，并于一适当距离内上下滑移，其输出端以一传动齿轮组而使其动力输出轴与驱动马达的中心轴线垂直向外延伸，且动力输出轴的端部设有一驱动齿轮；所述轮毂设置于前车轮的轮轴外周缘而与前车轮呈同步连动；所述传动装置设于前述轮毂的一端侧并与车轮(轮毂)同步连动，所述传动装置内设有与前述动力输出轴端部的驱动齿轮相对应的凸齿；藉由驱动马达上下滑移，可使其动力输出轴上的驱动齿轮改变与传动装置的结合，且可经由动力输出轴经由相衔接的传动装置驱动轮毂及前车轮，以达到配合辅助车辆前进或完全驱动的功效。
较佳地，所述传动装置是一环齿轮。
较佳地，所述的传动装置是一齿轮。
较佳地，所述轮毂还连接一供骑乘者依需要而改变自行车的车速和扭力的变速机构，所述变速机构由一拉索控制而改变变速轮毂内部的齿轮比。
与现有技术不同的是，本发明主要是于自行车的前叉管架外旁侧固设有一驱动马达，该驱动马达并经一内藏的齿轮箱而可使动力输出轴呈垂直延伸，而该动力输出轴则经由齿轮而直接与前轮的轮轴相衔接，利用该驱动马达带动前轮转动，以达到完全驱动或配合辅助车辆前进的功效，其藉由将驱动马达及相关机构的重量分配于前车轮，可有效减少后轮的负荷，并增进自行车的操控性能。
图5是本发明的第二实施例的组合构造示意图；图6是本发明的第二实施例的构造分解示意图；图7是本发明的第二实施例于动力未衔接时的动作图；图8是本发明的第二实施例于动力衔接时的动作图。
组合时，前车轮4的轮轴41可穿套一套管122后贯穿延伸板12的长孔121，并以一定位螺帽42螺合于轮轴41端部预设的外螺纹411，而使轮轴41端部得以定位，同时衔接驱动马达1输出动力的动力输出轴13并以齿轮131伸入内齿轮盘33内而与内环齿331交错，而该内齿轮盘33并经由侧轴承座32而与变速轮毂2结合而连动。
图3、图4是本发明第一实施例于动力衔接前后的动作图，如图所示，使用时，一般骑乘者体力充足时或其它情形时(如下坡、高速时)，驱动马达1可适当下降(轮轴41于长孔121内向上提升)，此时动力输出轴13的齿轮131不与内齿轮盘33的内环齿331啮合，驱动马达1的动力并未传输至与变速轮毂2连动的内齿轮盘33，前车轮4以自然状态受其它外力作用而运行；而若自行车骑乘者有如爬坡、加速等需要时，可开启驱动马达1的电源，并使驱动马达1上升(此时轮轴41于长孔121内下降)且动力输出轴13的齿轮131与内齿轮盘33的内环齿331相啮合，驱动马达1输出的动力可直接传输至内齿轮盘33，以驱使内齿轮盘33(变速轮毂2)而带动前车轮4转动，此时，骑乘者可再依自行车的车速、所需扭力(爬坡时)等条件，而可由变速机构改变该变速轮毂2内的齿轮比，以使前车轮4得以配合骑乘者脚踏速度而相对产生一适当转速，藉以达到配合辅助车辆前进或完全驱动的功效。
图5、图6是本发明第二实施例的组合、分解构造图，由其配合图7、图8等动力衔接前后的动作图，可以很清楚地看到，本实施例中内轴承座31是直接与一斜齿轮34结合，而于动力输出轴13端部则相对设有一斜齿轮132，其余各驱动马达1、变速轮毂2及传动机构3等个元件都具有类似组合结构；使用时，若需驱动马达1的动力辅助，则可开启驱动马达1的电源，并使驱动马达1下降(此时轮轴41于长孔121内向上提升)且动力输出轴13的斜齿轮132与斜齿轮34相啮合，驱动马达1输出的动力可直接传输至斜齿轮34，以驱使斜齿轮34(变速轮毂2)而带动前车轮4转动；若无需驱动马达1之动力辅助时，则可关闭驱动马达1的电源，并使驱动马达1上升(此时轮轴41于长孔121内下降)，动力输出轴13的斜齿轮132不与斜齿轮34啮合，驱动马达1的动力无法传输至与变速轮毂2连动的斜齿轮34，前车轮4以自然状态受其它外力作用而运行。
本发明藉由将上述驱动马达1及相关机构的重量分配于前车轮4，除可有效简化后车轮的轮轴部位的结构，使其易于组装、维修外，还可使自行车的二轮重量分配均衡，可有效减少后车轮的过度负荷，进而改善自行车的操控性能。
由上述可知，本发明的电动自行车和的驱动改进结构确实具有简化驱动结构、降低成本、重量分配平均、改善车辆操控性的功效。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施的范围。凡依本发明构思所做的等同变化与修改，皆为本发明权利要求书范围所涵盖。
权利要求
1.一种电动自行车的驱动改进结构，包括驱动马达、传动装置、轮毂，其特征在于所述驱动马达结合于自行车的前叉管旁侧，并于一适当距离内上下滑移，其输出端以一传动齿轮组而使其动力输出轴与驱动马达的中心轴线垂直向外延伸，且动力输出轴的端部设有一驱动齿轮；所述轮毂设置于前车轮的轮轴外周缘而与前车轮呈同步连动；所述传动装置设于前述轮毂的一端侧并与车轮(轮毂)同步连动，所述传动装置内设有与前述动力输出轴端部的驱动齿轮相对应的凸齿；藉由驱动马达上下滑移，可使其动力输出轴上的驱动齿轮改变与传动装置的结合，且可经由动力输出轴经由相衔接的传动装置驱动轮毂及前车轮，以达到配合辅助车辆前进或完全驱动的功效。
2.如权利要求1所述的电动自行车驱动改进结构，其特征在于所述传动装置是一环齿轮。
3.如权利要求1所述的电动自行车驱动改进结构，其特征在于所述的传动装置是一齿轮。
4.如权利要求2或3所述的电动自行车驱动改进结构，其特征在于所述轮毂还连接一供骑乘者依需要而改变自行车的车速和扭力的变速机构，所述变速机构由一拉索控制而改变变速轮毂内部的齿轮比。
全文摘要
本发明涉及一种电动自行车的驱动改进结构，主要是于自行车的前叉管架外旁侧固设有一驱动马达，该驱动马达并经一内藏的齿轮箱而可使动力输出轴呈垂直延伸，而该动力输出轴则经由齿轮而直接与前轮的轮毂(轮毂内可设置变速机构)，利用该驱动马达经配合轮毂改变其动力转换的齿比，可输出不同速度、扭力以带动前轮转动，以达到完全驱动或配合辅助车辆前进的功效，且藉由将驱动马达及相关机构的重量分配于前车轮，可有效减少后轮的负荷，并增进自行车的操控性能。
文档编号B60K1/02GK1468747SQ0213607
公开日2004年1月21日 申请日期2002年7月17日 优先权日2002年7月17日
发明者黄鹏宇 申请人:黄鹏宇