电动辅助自行车的制作方法

1.本实用新型涉及一种自行车，具体涉及一种电动辅助自行车。


背景技术：

2.自行车兼具有交通及运动休闲功能，因此需由骑乘者以脚踩踏自行车踏板前进，然而在部份如爬坡等路段，以人力驱动的自行车往往会对骑乘者造成体力上相大的负担，因此现有以电力辅助驱动的自行车，即可解决完全以人力驱动的困难，以便在爬坡等路段上，让自行车能顺利前进，而如何在自行车有限的空间内装设马逹等电力设备，即为一相当重要的课题。


技术实现要素：

3.因此本发明人特为改进现有自行车结构及使用上的问题，特经过不断的研究与试验，进而发展出一种可改进现有缺失的本实用新型。
4.本实用新型的主要目的，在于提供一种电动辅助自行车，利用马达总成来提供骑乘者辅助动力，以达到提升自行车骑乘的顺畅性及舒适性的目的。
5.为达上述目的，本实用新型主要提供一种电动辅助自行车，其包含有一车架，其包含有一立管及一下管；
6.一马达本体，该马达本体装设于立管近底端处，该马达本体具有一转子；
7.一第一齿轮箱，该第一齿轮箱与马达本体相连接，并具有一驱动轴及一减速齿轮组，该驱动轴与减速齿轮组相结合且与马达本体的转子相连接，又于减速齿轮组上设置有一与驱动轴同轴的传动轴；
8.一第二齿轮箱与第一齿轮箱的传动轴相连接，该第二齿轮箱包含有一转向齿轮组、一五通心轴及一扭力传感器，该转向齿轮组与传动轴以一单向器相连接，该五通心轴与转向齿轮组相连接且呈横向转动，该扭力传感器设置于转向齿轮组与五通心轴之间，且用以侦测五通心轴的旋转扭力及转速；
9.一控制器，该控制器设置于车架的内部，又控制器与马达本体电连接；以及
10.一电池，该电池设置于车架的下管中且与控制器电连接，以由此提供控制器及马达本体作动的动力源。
11.所述的电动辅助自行车，其中该减速齿轮组为一少齿差行星齿轮组，其包含有一偏心部、两带动件、一内齿件、一上支架、多数个输出环、多数个固定件及一下支架，该偏心部相对驱动轴呈偏心状地一体成型于驱动轴底端，该两带动件环设于偏心部上，且各带动件周缘形成有齿部，该内齿件环设于两带动件周围，且形成有一与两带动件的齿部相啮合的内齿部，该上支架与下支架分别设置于两带动件的上下两侧，各输出环贯穿设置于两带动件，各固定件分别贯穿上支架及带动环且与下支架相固定结合，使下支架可随带动件转动而经上支架及输出环传动而转动，该传动轴凸设于下支架底端。
12.所述的电动辅助自行车，其中减速齿轮组的全齿高为0.6至1.5倍模数，齿数差为2
的倍数，而压力角为12
°
至30
°
。
13.其中于驱动轴上凹设有一与马达本体的转子相结合的键槽。
14.所述的电动辅助自行车，其中该扭力传感器呈环状而环绕设置于五通心轴上。
15.所述的电动辅助自行车，其中该控制器设置于车架的立管中。
16.所述的电动辅助自行车，其中该控制器设置于车架的一上管中。
17.所述的电动辅助自行车，其中该控制器设置于车架的下管中。
18.所述的电动辅助自行车，其中该控制器设置于车架的一前叉管中。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
20.通过上述技术手段，本实用新型可利用扭力传感器侦测输出轴扭力的变化，来连动控制器以启动马达总成，以利用马达总成来提供骑乘者辅助动力，以达到提升自行车骑乘的顺畅性及舒适性的效果。
附图说明
21.图1为本实用新型的侧视示意图；
22.图2为本实用新型的车架的立体示意图；
23.图3为本实用新型马达的立体外观图；
24.图4为本实用新型马达的立体分解图；
25.图5为本实用新型马达的侧视剖面分解图；
26.图6为本实用新型减速齿轮组的立体分解图。
27.符号说明：
28.10:车架
29.12:立管
30.14:下管
31.20:马达本体
32.22:转子
33.30:第一齿轮箱
34.32:驱动轴
35.321:偏心部
36.322:键槽
37.33:带动件
38.331:齿部
39.34:内齿件
40.341:内齿部
41.35:下支架
42.351:传动轴
43.40:第二齿轮箱
44.42:单向器
45.44:五通心轴
46.46:扭力传感器
47.50:控制器
48.60:电池
具体实施方式
49.本实用新型主要提供一种电动辅助自行车，请配合参看图1及图2，由图中可看到，本实用新型的电动辅助自行车主要包含有一车架10、一马达本体20、一第一齿轮箱30、一第二齿轮箱40、一控制器50及一电池60，其中该车架10结构可与现有自行车大致相同，大体包含有立管12、下管14、上管、前叉管及后叉管等，其详细结构在此并不赘述。
50.请再合参看图3至图5，该马达本体20装设于立管12近底端近五通管处，于马达本体20内设置有一转子22。
51.该第一齿轮箱30与马达本体20相连接，并具有一驱动轴32及一减速齿轮组，该驱动轴32与减速齿轮组34相结合且与马达本体20的转子22相链接，使驱动轴32可随马达本体20的转子转动而转动，其中可于驱动轴32上凹设有一与马达本体30的转子32相结合的键槽322，并通过减速齿轮组将驱动轴32的转速减低至预定的低速，又于减速齿轮组上设置有一与驱动轴32同轴的传动轴351。
52.请再配合参看图5及图6，其中该减速齿轮组可为一少齿差行星齿轮组或一谐波减速齿轮组等，其中本实用新型以少齿差行星齿轮组为例，其包含有一其包含有偏心部321、两带动件33、一内齿件34、一上支架31、多数个输出环36、多数个固定件及一下支架35，该偏心部321相对驱动轴32呈偏心状地一体成型于驱动轴32底端，该两带动件33环设于偏心部34上，且各带动件33周缘形成有齿部331，较佳地，该两带动件为两行星齿轮，且于偏心部321上可套设有两分别与带动件33相对应的轴承，以提高偏心部321与带动件33间传动的顺畅性，该内齿件34环设于两带动件33周围，且形成有一与两带动件33的齿部331相啮合的内齿部341，其中该内齿件34可一体成型于第一齿轮箱30的箱体上，或呈一独立构件固设于第一齿轮箱30的箱体内部，该上支架31与下支架35分别设置于两带动件33的上下两侧，各输出环36贯穿设置两带动件33，各固定件分别贯穿上支架31及带动环36且与下支架35相固定结合，使下支架35可随带动件33转动而经上支架31及输出环36传动而转动，其中可于各带动件33上分别设置有可供输出环36贯穿且孔径较输出环36直径为大的贯穿孔，又该传动轴351凸设于下支架35底端。
53.如此当马达本体20的转子22带动驱动轴32转动时，而两带动件33通过齿部331与内齿件34的内齿部341相啮合，两带动件33可随一体成型于驱动轴32底端的偏心部321转动而偏摆转动，故当两带动件33偏转时，可经由上支架31、各输出环36及固定件来带动下支架35转动，进而使传动轴351转动，并达到减速的效果，另外，该减速齿轮组的的全齿高可为0.6至1.5倍模数，齿数差为2的倍数，而压力角可为12
°
至30
°
，其中以30
°
为较佳。
54.该第二齿轮箱40与第一齿轮箱30相连接，该第二齿轮箱40包含有一转向齿轮组一五通心轴44及一扭力传感器46，该转向齿轮组与传动轴36以一单向器42相连接，并连接横向转动的五通心轴44，用以将传动轴42的转动轴向转向至横向的五通心轴44，而利用该五通心轴44连接且驱动两脚踏板，以提供自行车骑乘者辅助的骑乘动力，其中该转向齿轮组可为伞齿轮组或面齿轮组，其详细结构在此并不赘述，该扭力传感器46设置于转向齿轮组与五通心轴44之间，该扭力传感器46可呈环状而环绕设置于五通心轴44上，用以侦测五通
心轴44的旋转扭力及转速。
55.该控制器50设置于车架10的内部，其可设置于立管12、上管、下管14或前叉管等处，本实用新型并不特别限定，又控制器50与马达本体20及扭力传感器46电连接,该电池60设置于车架10的下管14中且与控制器59电连接，以由此提供马达本体22作动的动力源。
56.由此，当该自行车骑乘于一般平面或下坡路段时，因骑乘者脚踏脚踏板不需过于费力，因此由脚踏板传至五通心轴44的旋转扭力并不会太大，此时扭力传感器46不会启动马达本体20，该马达本体20将暂不提供辅助动力，而当该自行车骑乘于上坡等较费力路段时，骑乘者施予脚踏板较多力量，因此脚踏板将会造成五通心轴44较大的旋转扭力，此时当扭力传感器46侦测到五通心轴44的旋转扭力超过一预定值时，即连动控制器50来启动马达本体20，带动驱动轴32转动，而经由第一齿轮箱30的减速齿轮组及第二齿轮箱40的转向齿轮组，而带动五通心轴44转动，以辅助带动脚踏板转动，由此提供一电动的辅助动力予脚踏板，来协助自行车于上坡等费力路段能顺利前进。
57.因此，本实用新型可于一般路段时，利用骑乘者本身的动力骑乘，而当遇上上坡等费力路段时，可利用扭力传感器46侦测五通心轴44扭力的变化，来启动马达本体20，以利用马达本体20来提供骑乘者辅助动力，以提升自行车骑乘的顺畅性及舒适性。
58.另外，本实用新型通过第一齿轮箱30上的驱动轴32与马达本体20相连接，而第一齿轮箱30上的传动轴351通过一单向器42与第二齿轮箱40相连接，故可让马达本体、第一齿轮箱30及第二齿轮箱40呈模块化的制造及组装，可大幅提高将马达本体20第一齿轮箱30及第二齿轮箱40组装于车架10上的方便性，进而降低电动辅助车整体的制造及组装成本。
59.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。