[发明专利]电动辅助转轮机构

说明书

技术领域

本案涉及一种电动辅助转轮机构，尤其是涉及一种轴向磁通式的电动辅助转轮机构。

背景技术

一般常见的电动自行车，多是将辅助马达装设于前轮或后轮的轮毂轴，另外也有将辅助马达装设于车架中间，也就是装设于踏板的曲柄轴。

将辅助马达装设车架中间者即通称为中置马达电动自行车，由于中置马达的电动自行车可将辅助马达的输出动力传递到位在曲柄轴上的链轮，所以相较于将辅助马达设置于前轮或后论的电动自行车而言，更能直接、贴切地配合使用者的出力状况。现有的中置马达电动自行车，如美国第6296072号专利、中国台湾第I308892号专利、中国台湾第I265896号专利、中国台湾第I264399号专利、中国台湾第I296596号专利所示，皆是使用径向磁通式的电机设计来制作辅助马达，而径向磁通式的电机设计即指辅助马达产生的电磁场垂直于转轴的轴心。

前揭相关专利案的缺点在于体积与扭力无法同时兼顾，具体来说，当所需的扭力输出较大时，以径向磁通式的电机设计制作的辅助马达会具有较宽的尺寸，而较宽的尺寸即意味着自行车设计者需要预留较大的空间来安装辅助马达，进而不但对自行车的外型设计造成妨碍，也间接地影响到自行车的产品开发；但若为了配合外型设计而将以径向磁通式的电机设计制作的辅助马达的宽度缩小时，辅助马达的扭力输出也会相应地变小，进而让自行车设计者必须要再配备相关的减速齿轮组来放大其扭力输出，而配备额外的减速齿轮组也就意味着自行车整体的成本会提高，且具有较复杂的装配难度。

发明内容

有鉴于现有技术的种种缺失，本案主要的目的之一在于提供一种能同时兼顾外型设计与扭力需求的中置马达设计。

为了达到上述目的及其它目的，本案提供一种电动辅助转轮机构，其包括：架体；转轮，其以转动自如的方式轴接至该架体；转轴，其轴设于架体，且分别设置具有受力件的两个曲柄于两端，以借由该受力件接收的动力提供旋转动力驱动该转轮旋转；以及辅助马达，其设置于该转轴两端的该两个曲柄间，且具有与该转轴的轴心同轴的电磁场，而该辅助马达的输出动力与该转轴提供的旋转动力结合以同步驱动该转轮旋转。

其次，本案还提供一种电动辅助转轮机构，其包括：架体；转轮，其以转动自如的方式轴接至该架体；转轴，其轴设于架体，且分别设置具有受力件的两个曲柄于两端，以借由该受力件接收的动力提供旋转动力驱动该转轮旋转；以及辅助马达，其设置于该转轴两端的该两个曲柄间，且具有与该转轴的轴心平行的电磁场，而该辅助马达的输出动力与该转轴提供的旋转动力结合以同步驱动该转轮旋转。

相较于现有技术，由于本案设计的辅助马达能提供与转轴的轴心同轴或是与转轴的轴心平行的电磁场，也就是以径向磁通式的电机设计来制作辅助马达，所以不但能以较薄的宽度装配于曲柄轴而不会影响整体的外型设计，还能提供足够的扭力输出来配合使用者的出力状况，借此同时顾及了中置马达设计的体积与扭力。

附图说明

图1为本案提供的电动辅助转轮机构的应用情境图；

图2为沿着图1的切线AA所视的剖面示意图；

图3为本案提供的辅助马达形成为内转子单一磁通作用面型态的一剖面示意图；

图4为沿着图3的切线BB所视的单向棘轮结构示意图；

图5为本案提供的辅助马达形成为内转子单一磁通作用面型态的另一剖面示意图；

图6为本案提供的辅助马达形成为内转子双磁通作用面型态的剖面示意图；

图7为本案提供的辅助马达形成为外转子单一磁通作用面型态的剖面示意图；

图8为本案提供的辅助马达形成为外转子双磁通作用面型态的剖面示意图；以及

图9为本案提供的辅助马达形成为具有平行转轴的轴心的电磁场的结构示意图。

主要组件符号说明

1  电动自行车

10  架体

10a  转轮

11  转轴

11L、11R  曲柄

12L、12R  受力件

13  转轴承座

14  传动装置承座

15、19  链轮

15a、19a  链条

16  挡板

17  固定装置

18  单向棘轮

2、2a、2b、2c、2d、2e、2f  辅助马达

20、20L、20R  硅钢片

21、21L、21R  绕线组

22  转子座

23L、23R  永久磁铁