用于电动自行车的中间传动辅助系统技术方案

本发明专利技术关于一种简化的中间马达传动系统，其包含所有必要电子部件并能仅以转把操作马达。此中间马达传动系统包含一种单向传动连接的配置(即止轮离合器)位于马达与踏板间而使其能个别独立运作或共同运作，并能简单调整套装传动系统的齿轮比，以便符合不同世界地区的法令要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电动自行车的中间传动辅助系统交互参照至相关申请本专利技术主张2015年9月14日申请的美国62/218,388号临时申请案，以及美国号专利申请案的优先权，前述申请全数在此一并引用。
本专利技术是关于电动自行车，尤其是指用于电动自行车的一种中间传动配置。
技术介绍
在电动自行车市场中，”轮毂”(hub)或轮内马达(in-wheelmotor)已是最显要的配置。不幸的是，在轮内马达自行车中，并无法以传统自行车变速器的方式提供机械性的优势。此外，当采用轮内马达配置时，骑士可由踏板输入动力至传统自行车变速器，然而，由于车轮马达与变速器间并无直接连接，很可能骑士选择的某个齿轮比是无法将骑士施于踏板的动力转换为自行车推进的有用助力。因此，轮内马达有被逐渐弃用的倾向，对更好的替代马达配置也出现需求。中间马达传动系统已发展到能取代车轮马达基础的电动传动装置，但习知的中间马达设计采用了复杂套组的齿轮来将马达动力结合至通过踏板所输入的骑士动力，而后转换所有动力至传统自行车变速器。此设计通常无法不经旋转踏板而通过独立转把(throttle)就能运行马达。此转把传动操作是许多消费求渴求的，因此改良的中间马达传动系统有其需求。
技术实现思路
为解决上述相关问题，本专利技术提供一种简化的中间马达传动系统，其包含所有必要电子部件并能仅以转把(throttle)操作马达。此中间马达传动系统包含一种单向传动连接的配置(即止轮离合器(spragclutches))位于马达与踏板间而使其能个别独立运作或共同运作，并能简单调整套装传动系统的齿轮比，以便符合不同世界地区的法令要求。根据本专利技术的一个面向，是提供一种中间传动系统能使来自马达的所有动力，以及来自骑士的所有动力(通过踏板输入)转换至传统自行车变速器(transmission)，进而提供机械性的齿轮传动效益。根据本专利技术的另一面向，是提供一种中间传动系统能和所有必要电子部件一起轻易地整合至自行车架，大幅简化电动自行车的初始制造、配线和维护。产业利用性本专利技术的中间传动辅助系统可用于电动自行车领域的产业利用。附图说明以下将描述本专利技术非用以限制的优选实施例并搭配参考附图，其中：图1显示根据本专利技术的具有中间马达的自行车。图2显示根据本专利技术的中间马达传动系统的第一实施例。图3A显示根据本专利技术的中间马达传动系统的马达侧视图。图3B显示根据本专利技术的中间马达传动系统的马达前视图。图4显示根据本专利技术的中间马达传动系统的第二实施例。图5显示根据本专利技术的中间马达传动系统的第三实施例。在上述各图式中是以对应的参考符号来指示对应的组件。具体实施方式以下详细说明包括目前预期所能实现本专利技术的最佳实施例。此详细说明仅是用于说明本专利技术一或多个最佳实施例之目的，不应视为本专利技术的限制。本专利技术的范围应当由取决于权利要求书。以“通常地”(generally)用语关联于本专利技术某组件，是要说明某特征在人眼下的显露方式，而非指精确的度量。图1显示根据本专利技术的包含中间马达传动系统10的自行车40。中间马达传动系统10是连接至自行车架42并驱动链条(chain)(或传动带(belt))30，链条(或传动带)30连接至传动扣链齿轮(drivesprocket)32驱动自行车轮44。骑士可用踏板18，或中间马达传动系统10，或踏板和中间马达传动系统10来驱动自行车40。图2显示中间马达传动系统10a的第一实施例，图3A显示中间马达传动系统10的马达14和底座(bottombracket)38的侧视图，图3B显示马达14和底座38的前视图。马达14较佳可为环形马达(doughnutmotor)。中间马达传动系统10a包含外罩(housing)12与踏板18，外罩12容纳马达14，马达14较佳是与踏板轴杆16a同轴设置，但通过轴承17自踏板轴杆16a旋转地退开连接，而踏板18设置于踏板轴杆16a上。中间轴杆16b与踏板轴杆16a平行设置。中间轴杆16b连接于扣链齿轮23a，通过链条(或传动带)20a连接至固定的(无离合器(clutch))扣链齿轮15a，扣链齿轮15a装设于踏板轴杆16a，而扣链齿轮23a通过单向轴承(bearing)(或止轮离合器)22b连接至中间轴杆16b。当链条20a由踏板18传动而驱动自行车前进时，单向轴承22a将链条20a连接至中间轴杆16a，而当中间轴杆16b旋转快于链条20a产生的旋转时，单向轴承22a将链条20a从中间轴杆16b退开连接。中间轴杆16b通过装设于马达14上固定的(无离合器)扣链齿轮15b、和经单向轴承(或止轮离合器)22b的链条(或传动带)20b连接至马达14。当链条20b由马达14传动而驱动自行车前进时，单向轴承22b将链条20b连接至中间轴杆16b，而一旦中间轴杆16b旋转快于链条20a产生的旋转时，单向轴承22b将链条20b从中间轴杆16b退开连接。本
具有通常知识者将会认可，单向轴承22a及22b可由将扣链齿轮15b连接至马达14及/或将扣链齿轮15a连接至踏板轴杆16a的单向轴承所取代，藉以提供如单向轴承22a及22b的相同功能。套管24套设于轴承上的踏板轴杆16a上以便独立于踏板轴杆16a而旋转。中间轴杆16b通过链条(或传动带)20c进一步固定地(即，固定以总是一同旋转，不通过离合器)连接至套管24，以便传动套管24。套管24承载传动扣链齿轮32，传动扣链齿轮32经链条(或传动带)30连接至扣链齿轮28。扣链齿轮32可为传统的自行车传动扣链齿轮，其固定于自行车轮上，或可连接至变速器36，例如旋转地连接在自行车轮上的多段变速传链轮装置(multi-speedderailleur)。控制器13设置于外罩12内部或外部，电性连接至可设于外罩12内部或外部的电池11，并电性连接至马达14。控制器13从电池11提供电力至马达14，且控制器13可从马达14，电池11及/或踏板扭力传感器(pedaltorquesensor)27接收数据讯号。踏板扭力传感器27与链条20b配合以量测骑士所产生的机械动力，而提供控制讯号至控制器13作为马达控制13的信息输入。踏板扭力传感器27可通过感应踏板轴杆16a及中间轴杆16b间链条20b的张力，或通过其他方法，量测踏板轴杆16a上骑士产生的扭力。踏板扭力量测可作为控制器13在判断中间马达传动系统中的马达14辅助量的信息输入。可替代地，量测踏板力矩而达到相同结果的多种选择是存在的，且采用任何形式的踏板扭力量测的中间传动系统均应属于本专利技术范畴。适用的扭力传感器已揭露于本案专利技术人其中一个所申请核准的美国8,965,610号专利。骑士可如在传统自行车上旋转踏板18，自行车也可由电动马达14驱动。马达扣链齿轮15及中间轴杆16b间的齿轮比，踏板轴杆16a及中间轴杆16b间的齿轮比，中间轴杆16a及套管24的齿轮比，可通过替换扣链齿轮15a，扣链齿轮15b，扣链齿轮23a，扣链齿轮23b，扣链齿轮23c，及/或扣链齿轮26来改变，取决于特定的载具应用。马达14及中间轴杆16b间的齿轮比可轻易进行调整，取决于其速度范围及特定载具应用。图4显示中间马达传动系统10b的第二实施例。中间马达传动系统10b功能上与中间马达传动系统10a相同，但通过移动扣链齿轮28至中间轴杆1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于一电动自行车的一中间传动系统，所述中间传动系统包含：一踏板轴杆，具有多个脚踏板供一骑士之用；一中间轴杆，与所述踏板轴杆平行设置；一第一踏板轴杆扣链齿轮，与所述踏板轴杆同轴设置；一第一中间轴杆扣链齿轮，与所述中间轴杆同轴设置；一第一链条或传动带旋转地将所述第一踏板扣链齿轮连接至所述第一中间轴杆扣链齿轮；所述中间轴杆经所述第一踏板轴杆扣链齿轮、所述第一链条或传动带、和所述第一中间轴杆扣链齿轮、及经一第一单向轴承而受所述踏板轴杆所传动，当所述踏板轴杆传动所述中间轴杆时，所述踏板轴杆经所述第一单向轴承旋转地连接至所述中间轴杆，当所述踏板轴杆未传动所述中间轴杆时，从所述中间轴杆退开连接；一电动马达，旋转地连接以驱动所述中间轴杆；一传动扣链齿轮，固定地旋转地连接至所述中间轴杆；及一链条或传动带，将所述传动扣链齿轮连接至一自行车轮。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.14 US 62/218,3881.用于一电动自行车的一中间传动系统，所述中间传动系统包含：一踏板轴杆，具有多个脚踏板供一骑士之用；一中间轴杆，与所述踏板轴杆平行设置；一第一踏板轴杆扣链齿轮，与所述踏板轴杆同轴设置；一第一中间轴杆扣链齿轮，与所述中间轴杆同轴设置；一第一链条或传动带旋转地将所述第一踏板扣链齿轮连接至所述第一中间轴杆扣链齿轮；所述中间轴杆经所述第一踏板轴杆扣链齿轮、所述第一链条或传动带、和所述第一中间轴杆扣链齿轮、及经一第一单向轴承而受所述踏板轴杆所传动，当所述踏板轴杆传动所述中间轴杆时，所述踏板轴杆经所述第一单向轴承旋转地连接至所述中间轴杆，当所述踏板轴杆未传动所述中间轴杆时，从所述中间轴杆退开连接；一电动马达，旋转地连接以驱动所述中间轴杆；一传动扣链齿轮，固定地旋转地连接至所述中间轴杆；及一链条或传动带，将所述传动扣链齿轮连接至一自行车轮。2.根据权利要求1所述的中间传动系统，其中所述电动马达经一第二单向轴承旋转地连接以传动所述中间轴杆，当所述电动马达传动所述中间轴杆时，所述第二单向轴承将所述电动马达连接至所述中间轴杆，而当所述电动马达未传动所述中间轴杆时，从所述中间轴杆退开连接。3.根据权利要求2所述的中间传动系统，其中：所述电动马达与所述踏板轴杆同轴设置；一马达扣链齿轮与所述电动马达同轴设置；一第二中间轴杆扣链齿轮与所述中间轴杆同轴设置；一第二链条或传动带将所述马达扣链齿轮旋转地连接至所述第二中间轴杆扣链齿轮；及所述中间轴杆经所述马达扣链齿轮、所述第二链条或传动带和所述第二中间轴杆扣链齿轮、及经一第二单向轴承而受所述电动马达所传动，当所述电动马达传动所...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱特·杰森，托马斯·博伊勒，敬修·简，
申请(专利权)人：布莱特·杰森，托马斯·博伊勒，敬修·简，
类型：发明
国别省市：美国,US