自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置的制作方法

本发明是与自行车的无段变速技术有关，特别是指一种自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置。

背景技术：

公知的行星齿轮组，主要由太阳齿轮、内齿圈以及行星齿轮支架组所组成。WO 2011/069722 A1号专利公开了行星齿轮组应用于自行车上做为无段变速装置的技术。

在上述案件中，其内齿圈与太阳齿轮都是输入件而行星齿轮支架组做为输出件。这样的架构，虽然可以由控制内齿圈与太阳齿轮之间的速差来达到无段变速的效果，然而，该案的机械驱动力(mechanical driving power)乃是基于踩踏力量来对应产生，这样的方式在机械驱动力量大于骑乘者的踩踏力量时，骑乘者的踩踏动作会遭遇到驱动力量的反推，进而造成骑乘者的踩踏动作被反向牵引或是有踩不动的状况，骑乘者会因此而感觉到不适。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置，其可由少齿差行星齿轮架构来达成自行车的无段变速的效果。

为实现上述目的，本发明提供的自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置，主要配合设于一自行车上，该装置包含有：一外壳，固定于该自行车的车架，且以可转动的方式枢设于该自行车的曲柄轴；一少齿差行星齿轮组，主要具有一内齿圈、二外齿轮、一双偏心轴套、一支撑盘、复数传动销以及一输出盘；该内齿圈由一第一单向器以可单向旋转的方式套设于该曲柄轴，该双偏心轴套以直接或间接的方式可转动地套设于该曲柄轴，且该双偏心轴套具有二偏心段以及一无偏心段，该二外齿轮各具有复 数销孔，并以可转动的方式套设于该双偏心轴套的该二偏心段且旋转角度相差180度，且该二外齿轮啮接于该内齿圈，该支撑盘以可转动的方式套设于该双偏心轴套的无偏心段，该些传动销分别穿过该二外齿轮的该些销孔且固设于该支撑盘以及该输出盘，该输出盘以可转动的方式套设于该曲柄轴，且直接或间接连接于该自行车的中置齿盘；一助力马达，设置于该外壳内，且连接于该内齿圈，以驱转该内齿圈；以及一变速马达，设置于该外壳内，且连接于该双偏心轴套，以驱转该双偏心轴套。

由此，本发明可由少齿差行星齿轮架构来达成自行车的无段变速的效果。

本发明的自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置，其可避免骑乘者的踩踏动作会遭遇到驱动力量反推的问题。

较佳地，该助力马达的转子由一第二单向器，以可单向旋转的方式设置于该外壳。

由此，可以防止内齿圈反转，进而也解决了骑乘者的踩踏动作会遭遇到驱动力量反推的问题。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的组合剖视示意图。

图2是图1的局部放大图。

图3是本发明一较佳实施例的动作示意图。

图4是本发明一较佳实施例的另一动作示意图。

图5是本发明一较佳实施例的另一组合剖视示意图。

附图中符号说明

10自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置，11外壳，21少齿差行星齿轮组，22内齿圈，221第一单向器，23外齿轮，231销孔，24双偏心轴套，241偏心段，242无偏心段，25支撑盘，26传动销，27输出盘，29传动套，31助力马达，311转子，32减速机构，33皮带轮，35第二单向器，41变速马达，51马达控制器，91曲柄轴，93中置齿盘。

具体实施方式

本发明以少齿差行星齿轮为基础架构，再配合自行车中置马达的无段变速架构。

为了详细说明本发明的技术特点所在，举以下较佳实施例并配合附图说明如后，其中：

如图1至图4所示，本发明一较佳实施例所提供的一种自行车的中置双马达少齿差行星齿轮变速装置10，主要由一外壳11、一少齿差行星齿轮组21、一助力马达31以及一变速马达41所组成，其中：

该外壳11，固定于该自行车的车架(图中未示)，且以可转动的方式枢设于该自行车的曲柄轴91。

该少齿差行星齿轮组21，主要具有一内齿圈22、二外齿轮23、一双偏心轴套24、一支撑盘25、复数传动销26以及一输出盘27；该内齿圈22是由一第一单向器221以可单向旋转的方式套设于该曲柄轴91，该双偏心轴套24是以直接或间接的方式可转动地套设于该曲柄轴91，且该双偏心轴套24具有二偏心段241以及一无偏心段242，该二外齿轮23各具有复数销孔231，并以可转动的方式套设于该双偏心轴套24的该二偏心段241且旋转角度相差180度，且该二外齿轮23系啮接于该内齿圈22，该支撑盘25是以可转动的方式套设于该双偏心轴套24的无偏心段242，该些传动销26分别穿过该二外齿轮23的该些销孔231且固设于该支撑盘25以及该输出盘27，该输出盘27是以可转动的方式套设于该曲柄轴91，且直接或间接连接于该自行车的中置齿盘93。

该少齿差行星齿轮组21的运动状态如图3及图4所示。其中，图3所示是该双偏心轴套24位于0度位置的状态；而图4所示则是该双偏心轴套24位于60度位置的状态。

于本实施例中，是以该双偏心轴套24间接套设于该曲柄轴91为例，并且以该输出盘27间接连接于该中置齿盘93为例，其架构为：还包含有一传动套29，以可转动的方式套设于该曲柄轴91，该双偏心轴套24是可转动地套设于该传动套29，而间接地套设于该曲柄轴91，该输出盘27则由该传动套29以间接的方式连接于该中置齿盘93。当然，在实施上亦可不由该传动套29而直接进行连接，而由于此种方式可轻易的由本发明的附图所推知， 因此不再以附图表示的，且不再赘述。

该助力马达31，设置于该外壳11内，且连接于该内齿圈22，以驱转该内齿圈22。于本实施例中，该助力马达31是由一减速机构32再经由一皮带轮33连接于该内齿圈22。然而，在实际实施上，该助力马达31亦可直接连接于该内齿圈22，并不以增设该减速机构32及该皮带轮33为必要。

该变速马达41，设置于该外壳11内，且连接于该双偏心轴套24，藉以驱转该双偏心轴套24。

在实际实施上，该助力马达31及该变速马达41分别连接于一马达控制器51，该二马达控制器51在设置时可设于该外壳11，而分别电性连接于该助力马达31以及该变速马达41。

前述的可转动的连接关系，除了使用单向器的技术特征之外，其余的可转动的连接关系均可使用轴承来连接，而在本发明的附图中，则均显示出使用轴承的状态。

以上说明了本实施例的结构，接下来说明本实施例的操作方式。

请参阅图1至图4，在操作时，骑乘者的踩踏动作会由该曲柄轴91经由该第一单向器221以单向驱转的方式驱转该内齿圈22，进而驱转该二外齿轮23，该二外齿轮23的旋转即由该些销孔231带动该些传动销26连同该支撑盘25及该输出盘27旋转，进而带动该传动套29旋转，连带驱转该中置齿盘93带动自行车的链条(图中未示)而使得自行车前进。在此同时，由控制该变速马达41驱动该双偏心轴套24旋转，进而带动该二外齿轮23产生偏心运动，由此即可改变该二外齿轮23相对于该内齿圈22的转速。改变该二外齿轮23相对于该内齿圈22的转速即会让骑乘者在踩踏时感到变速比的改变。

此外，在踩踏的过程中，该助力马达31驱转该内齿圈22所提供的驱动力即可做为辅助踩踏力量的助力。

请再参阅图5，该助力马达31的转子311亦可由一第二单向器35以可单向旋转的方式设置于该外壳11。由于该变速马达41在驱转该双偏心轴套24时，有可能会因为该二外齿轮23的动态而造成该内齿圈22的反转，进而带动该助力马达31反转。因此，设置这个第二单向器35可以使得该助力马达31不会因此而反转，进而使得该内齿圈22不会反转。而内齿圈22不会反转 即代表骑乘者的踩踏踏板不会反转，因此本发明解决了骑乘者的踩踏动作会遭遇到驱动力量反推的问题。

由上可知，本发明可由少齿差行星齿轮架构来达成自行车的无段变速的效果；此外，在对该助力马达31的转子311设置该第二单向器35的情况下，还可以防止内齿圈22反转的问题，进而也解决了骑乘者的踩踏动作会遭遇到驱动力量反推的问题。