復合動力機構及其電動自行車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種動力機構及電動自行車，尤指一種整合無刷馬達動力與腳踏動力的動力機構及其電動自行車。
【背景技術】
[0002]現今的電動自行車馬達的主流，已從多年前的有刷馬達轉變到無刷馬達，無刷馬達具有體積小、效率高的優點，又能夠制成多極(10極-32極)轉速可以極慢。另者，在電動自行車發展過程中，其構造又有一種輪轂馬達的設計，用于將馬達直接裝設在自行車前輪或后輪，不再經過鏈條傳動，但是輪轂馬達容易造成自行車重心不平衡及進水的問題，因此采用設置在自行車車架的中置馬達，就能克服上述輪轂馬達的缺點。然而，無刷馬達應用上的問題在于如何與腳踏曲柄連接，使自行車除了電動馬達的動力之外，同時能讓使用者腳踩輔助動力，而且其構造不宜過于復雜繁瑣，例如不經過齒輪箱變速，以降低其制造成本與動力損失，為本實用新型所要積極克服的問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在提供一種復合動力機構及其電動自行車，使馬達動力與腳踏動力整合成在一動力機構，達到電動與腳踏動力可同時驅動、體積縮小、降低制造成本等目的。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提供一種復合動力機構，用于安裝于自行車，包括:一馬達殼，該馬達殼相對的兩側分別設有一軸孔；一設置在該馬達殼兩側軸孔之間的馬達驅動軸，該馬達驅動軸中央設有一連通兩端的內軸孔；一結合于該馬達殼內的定子，及一結合于該馬達驅動軸的轉子；一設置在該馬達驅動軸的內軸孔的曲柄驅動軸，該曲柄驅動軸的兩端突出該馬達驅動軸的兩端；一結合于該馬達驅動軸一端的第一單向棘輪；一結合于該曲柄驅動軸一端的第二單向棘輪；及一結合在該第一單向棘輪和該第二單向棘輪之間的主動鏈輪，該第一單向棘輪和該第二單向棘輪分別帶動該主動鏈輪單向轉動以傳動至該自行車的后輪。
[0005]其中該馬達殼包括一主殼體及一側蓋；該主殼體一側面設有其中一該軸孔，另一側面設有一開口 ；該側蓋結合在該主殼體的開口，該側蓋設有另一該軸孔；各該軸孔設有一第一軸承，該馬達驅動軸穿置于該第一軸承中。
[0006]其中該第一單向棘輪及該第二單向棘輪均為具有鏈齒的單齒飛輪，該主動鏈輪結合一固定組件，該固定組件卡掣于各該單齒飛輪的鏈齒。
[0007]其中該馬達驅動軸與該曲柄驅動軸分別結合一軸套，該軸套分別結合該第一單向棘輪與第二單向棘輪。
[0008]其中該馬達驅動軸二端的內軸孔分別設有一第二軸承，該曲柄驅動軸穿過該第二軸承。
[0009]其中該定子包括一環體，該環體的內環面分布有多個凹槽，各凹槽中均設有線圈單元。
[0010]其中該線圈單元包括分別繞設的一下線圈單元及一上線圈單元。
[0011]其中該轉子的表面結合有多個對應該線圈單元的永久磁鐵。
[0012]其中該曲柄驅動軸的兩端分別設有一曲柄結合部，各該曲柄結合部結合一腳踏曲柄。
[0013]本實用新型還提供一種電動自行車，其包括:
[0014]一自行車，其車架的底部設有一結合部，該結合部為該車架的后下叉、立管與下管的交接處，及該自行車的車架或后貨架設置有一附帶有變頻無段變速器的鋰電池單元；
[0015]一固定在該自行車的結合部的馬達殼，該馬達殼相對的兩側設有一軸孔；一設置在該馬達殼兩側軸孔之間的馬達驅動軸，該馬達驅動軸中央設有一連通兩端的內軸孔；一結合于該馬達殼內的定子，該定子電性連接該附帶有變頻無段變速器的鋰電池單元，及一結合于該馬達驅動軸的轉子；一設置在該馬達驅動軸的內軸孔的曲柄驅動軸，該曲柄驅動軸的兩端突出該馬達驅動軸的兩端；一結合于該馬達驅動軸一端的第一單向棘輪；一結合于該曲柄驅動軸一端的第二單向棘輪；及一結合在該第一單向棘輪與該第二單向棘輪之間的主動鏈輪，該主動鏈輪繞設一鏈條，該鏈條繞設在該自行車的后輪的一后單向飛輪組上。
[0016]本實用新型提供的復合動力機構及其電動自行車具有的優點為:
[0017](一 )該馬達驅動軸為中空軸，而曲柄驅動軸穿置于馬達驅動軸中，因此整合成一單軸體構造，避免兩軸分離，達到縮小馬達體積的效果。
[0018]( 二 )上述整合的單軸體構造，能夠分別組合單向棘輪，再通過單向棘輪結合主動鏈輪，使馬達驅動軸與曲柄驅動軸都能分別帶動自行車后單段或多段飛輪組，彼此不會相互干涉，而且馬達動力與腳踏動力都能同時進行，增進電動自行車的行程與馬力。
[0019](三)單向棘輪與主動鏈輪各為領域標準化的零組件，不須另外加工制造，只要依上述構造組合就能產生作用，相對的降低馬達的制造成本。
[0020](四)馬達可采用多極低速無刷馬達的構造，相對于有刷馬達更具有體積小、效率尚的優點。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型復合動力機構實施例的組合立體示意圖。
[0022]圖2為本實用新型復合動力機構實施例的組合剖面示意圖。
[0023]圖3為本實用新型復合動力機構實施例的第一分解示意圖。
[0024]圖4為本實用新型復合動力機構實施例的第二分解示意圖。
[0025]圖5為本實用新型定子與轉子的局部側視示意圖。
[0026]圖6為本實用新型應用成電動自行車實施例的示意圖一。
[0027]圖7為本實用新型應用成電動自行車實施例的示意圖二。
[0028]圖中:
[0029]10自行車；101車架；
[0030]102結合部；103后貨架；
[0031]20鏈條；30鋰電池單元；
[0032]1馬達殼；11、11’軸孔；
[0033]12主殼體；13側蓋；
[0034]14 開口 ；15、15’ 第一軸承；
[0035]2馬達驅動軸；21內軸孔；
[0036]22軸套；23平鍵；
[0037]24、24’ 第二軸承；25 扣環；
[0038]3組定子；31環體；
[0039]311凹槽；32線圈單元；
[0040]321下線圈單元；322上線圈單元；
[0041]4轉子；41永久磁鐵；
[0042]5曲柄驅動軸；51曲柄結合部；
[0043]52軸套；53半圓鍵；
[0044]54扣環；6、6’單向棘輪；
[0045]7主動鏈輪；71固定組件；
[0046]72彈簧墊圈；73螺帽；
[0047]8腳踏曲柄。
【具體實施方式】
[0048]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0049]參閱圖1及圖2所示，本實用新型的復合動力機構，用于安裝在電動自行車，使電動自行車可以同時應用馬達動力與腳踏動力，其較佳的實施例包括一馬達殼1、一馬達驅動軸2、一組定子3與轉子4、一曲柄驅動軸5、二個單向棘輪6、6’及一主動鏈輪7，其中:
[0050]該馬達殼1用于固定在自行車10的車架101 (如圖6或圖7所示)，該馬達殼1可為封閉的中空殼體，兩側分別設有一軸孔11、11’;具體而言，如圖2及圖4所示，該馬達殼1包含一主殼體12，及一結合在主殼體12的側蓋13，主殼體12—側面設有一軸孔11，另一側面設有一開口 14 ;側蓋13結合在主殼體12 —側的開口 14，側蓋13也設有一軸孔11’，并在各軸孔11、11’設有一第一軸承15、15’，利用第一軸承15、15’支持馬達驅動軸2轉動。
[0051]如圖3所示，該馬達驅動軸2為中空的轉軸，其轉動地設置在馬達殼1兩側軸孔
11、11’的第一軸承15、15’之間，使二端分別穿設于第一軸承15、15’，而且有一端略突出馬達殼1，特別是該馬達驅動軸2中央設有一連通兩端的內軸孔21，以提供設置曲柄驅動軸5。
[0052]如圖2及圖5所示，該定子3與轉子4為馬達的動力來源，其中定子3結合于馬達殼1的主殼體12內壁，定子3較佳的包括一環體31，環體31的內環面分布有27個凹槽311，及各凹槽311中設有線圈單元32，線圈單元32包括分別繞設的一下線圈單元321及一上線圈單元322，且線圈單元32的銅線線徑比現有的馬達銅線加粗1-2級；而轉子4為結合于馬達驅動軸2的32極永磁轉子，在轉