复合动力机构及其电动自行车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于一种动力机构及电动自行车，尤指一种整合无刷马达动力与脚踏动力的动力机构及其电动自行车。
【背景技术】
[0002]现今的电动自行车马达的主流，已从多年前的有刷马达转变到无刷马达，无刷马达具有体积小、效率高的优点，又能够制成多极(10极-32极)转速可以极慢。另者，在电动自行车发展过程中，其构造又有一种轮毂马达的设计，用于将马达直接装设在自行车前轮或后轮，不再经过链条传动，但是轮毂马达容易造成自行车重心不平衡及进水的问题，因此采用设置在自行车车架的中置马达，就能克服上述轮毂马达的缺点。然而，无刷马达应用上的问题在于如何与脚踏曲柄连接，使自行车除了电动马达的动力之外，同时能让使用者脚踩辅助动力，而且其构造不宜过于复杂繁琐，例如不经过齿轮箱变速，以降低其制造成本与动力损失，为本实用新型所要积极克服的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在提供一种复合动力机构及其电动自行车，使马达动力与脚踏动力整合成在一动力机构，达到电动与脚踏动力可同时驱动、体积缩小、降低制造成本等目的。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型提供一种复合动力机构，用于安装于自行车，包括:一马达壳，该马达壳相对的两侧分别设有一轴孔；一设置在该马达壳两侧轴孔之间的马达驱动轴，该马达驱动轴中央设有一连通两端的内轴孔；一结合于该马达壳内的定子，及一结合于该马达驱动轴的转子；一设置在该马达驱动轴的内轴孔的曲柄驱动轴，该曲柄驱动轴的两端突出该马达驱动轴的两端；一结合于该马达驱动轴一端的第一单向棘轮；一结合于该曲柄驱动轴一端的第二单向棘轮；及一结合在该第一单向棘轮和该第二单向棘轮之间的主动链轮，该第一单向棘轮和该第二单向棘轮分别带动该主动链轮单向转动以传动至该自行车的后轮。
[0005]其中该马达壳包括一主壳体及一侧盖；该主壳体一侧面设有其中一该轴孔，另一侧面设有一开口 ；该侧盖结合在该主壳体的开口，该侧盖设有另一该轴孔；各该轴孔设有一第一轴承，该马达驱动轴穿置于该第一轴承中。
[0006]其中该第一单向棘轮及该第二单向棘轮均为具有链齿的单齿飞轮，该主动链轮结合一固定组件，该固定组件卡掣于各该单齿飞轮的链齿。
[0007]其中该马达驱动轴与该曲柄驱动轴分别结合一轴套，该轴套分别结合该第一单向棘轮与第二单向棘轮。
[0008]其中该马达驱动轴二端的内轴孔分别设有一第二轴承，该曲柄驱动轴穿过该第二轴承。
[0009]其中该定子包括一环体，该环体的内环面分布有多个凹槽，各凹槽中均设有线圈单元。
[0010]其中该线圈单元包括分别绕设的一下线圈单元及一上线圈单元。
[0011]其中该转子的表面结合有多个对应该线圈单元的永久磁铁。
[0012]其中该曲柄驱动轴的两端分别设有一曲柄结合部，各该曲柄结合部结合一脚踏曲柄。
[0013]本实用新型还提供一种电动自行车，其包括:
[0014]一自行车，其车架的底部设有一结合部，该结合部为该车架的后下叉、立管与下管的交接处，及该自行车的车架或后货架设置有一附带有变频无段变速器的锂电池单元；
[0015]一固定在该自行车的结合部的马达壳，该马达壳相对的两侧设有一轴孔；一设置在该马达壳两侧轴孔之间的马达驱动轴，该马达驱动轴中央设有一连通两端的内轴孔；一结合于该马达壳内的定子，该定子电性连接该附带有变频无段变速器的锂电池单元，及一结合于该马达驱动轴的转子；一设置在该马达驱动轴的内轴孔的曲柄驱动轴，该曲柄驱动轴的两端突出该马达驱动轴的两端；一结合于该马达驱动轴一端的第一单向棘轮；一结合于该曲柄驱动轴一端的第二单向棘轮；及一结合在该第一单向棘轮与该第二单向棘轮之间的主动链轮，该主动链轮绕设一链条，该链条绕设在该自行车的后轮的一后单向飞轮组上。
[0016]本实用新型提供的复合动力机构及其电动自行车具有的优点为:
[0017](一 )该马达驱动轴为中空轴，而曲柄驱动轴穿置于马达驱动轴中，因此整合成一单轴体构造，避免两轴分离，达到缩小马达体积的效果。
[0018]( 二 )上述整合的单轴体构造，能够分别组合单向棘轮，再通过单向棘轮结合主动链轮，使马达驱动轴与曲柄驱动轴都能分别带动自行车后单段或多段飞轮组，彼此不会相互干涉，而且马达动力与脚踏动力都能同时进行，增进电动自行车的行程与马力。
[0019](三)单向棘轮与主动链轮各为领域标准化的零组件，不须另外加工制造，只要依上述构造组合就能产生作用，相对的降低马达的制造成本。
[0020](四)马达可采用多极低速无刷马达的构造，相对于有刷马达更具有体积小、效率尚的优点。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型复合动力机构实施例的组合立体示意图。
[0022]图2为本实用新型复合动力机构实施例的组合剖面示意图。
[0023]图3为本实用新型复合动力机构实施例的第一分解示意图。
[0024]图4为本实用新型复合动力机构实施例的第二分解示意图。
[0025]图5为本实用新型定子与转子的局部侧视示意图。
[0026]图6为本实用新型应用成电动自行车实施例的示意图一。
[0027]图7为本实用新型应用成电动自行车实施例的示意图二。
[0028]图中:
[0029]10自行车；101车架；
[0030]102结合部；103后货架；
[0031]20链条；30锂电池单元；
[0032]1马达壳；11、11’轴孔；
[0033]12主壳体；13侧盖；
[0034]14 开口 ；15、15’ 第一轴承；
[0035]2马达驱动轴；21内轴孔；
[0036]22轴套；23平键；
[0037]24、24’ 第二轴承；25 扣环；
[0038]3组定子；31环体；
[0039]311凹槽；32线圈单元；
[0040]321下线圈单元；322上线圈单元；
[0041]4转子；41永久磁铁；
[0042]5曲柄驱动轴；51曲柄结合部；
[0043]52轴套；53半圆键；
[0044]54扣环；6、6’单向棘轮；
[0045]7主动链轮；71固定组件；
[0046]72弹簧垫圈；73螺帽；
[0047]8脚踏曲柄。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0049]参阅图1及图2所示，本实用新型的复合动力机构，用于安装在电动自行车，使电动自行车可以同时应用马达动力与脚踏动力，其较佳的实施例包括一马达壳1、一马达驱动轴2、一组定子3与转子4、一曲柄驱动轴5、二个单向棘轮6、6’及一主动链轮7，其中:
[0050]该马达壳1用于固定在自行车10的车架101 (如图6或图7所示)，该马达壳1可为封闭的中空壳体，两侧分别设有一轴孔11、11’;具体而言，如图2及图4所示，该马达壳1包含一主壳体12，及一结合在主壳体12的侧盖13，主壳体12—侧面设有一轴孔11，另一侧面设有一开口 14 ;侧盖13结合在主壳体12 —侧的开口 14，侧盖13也设有一轴孔11’，并在各轴孔11、11’设有一第一轴承15、15’，利用第一轴承15、15’支持马达驱动轴2转动。
[0051]如图3所示，该马达驱动轴2为中空的转轴，其转动地设置在马达壳1两侧轴孔
11、11’的第一轴承15、15’之间，使二端分别穿设于第一轴承15、15’，而且有一端略突出马达壳1，特别是该马达驱动轴2中央设有一连通两端的内轴孔21，以提供设置曲柄驱动轴5。
[0052]如图2及图5所示，该定子3与转子4为马达的动力来源，其中定子3结合于马达壳1的主壳体12内壁，定子3较佳的包括一环体31，环体31的内环面分布有27个凹槽311，及各凹槽311中设有线圈单元32，线圈单元32包括分别绕设的一下线圈单元321及一上线圈单元322，且线圈单元32的铜线线径比现有的马达铜线加粗1-2级；而转子4为结合于马达驱动轴2的32极永磁转子，在转