專利名稱:自行車的輔助動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明與自行車有關(guān),特別是指一種自行車的輔助動(dòng)力裝置。
背景技術(shù):
在過(guò)去,腳踏車不過(guò)是一種廉價(jià)的交通工具。但隨著工商業(yè)的發(fā)展,機(jī)車與汽車逐 漸取而代之成為主要的交通工具。隨著健康與環(huán)保的議題逐漸抬頭,腳踏車搖身一變成為 了休閑健身的器材之一。在2007 2008年石油飆漲的時(shí)期,騎乘腳踏車更加入了節(jié)能減 碳的目的。直至今日,騎乘腳踏車已成為許多人假日休閑運(yùn)動(dòng)的主要項(xiàng)目。雖然一般自行車均配備有變速系統(tǒng),可在必要狀況時(shí)轉(zhuǎn)換為低速檔以降低騎乘者 的負(fù)荷。無(wú)論是騎乘在山路或是在長(zhǎng)距離騎乘的狀況下,對(duì)于騎乘者均為一大考驗(yàn)。市場(chǎng) 上有一些電動(dòng)腳踏車,其配備有電池與馬達(dá)。騎乘者可切換為由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自行車,以輔助騎 行。然而,電池與馬達(dá)不但體積大、重量重,而且電池的續(xù)航力也有限。當(dāng)電池的電力不足 時(shí),反而成為騎乘者額外的負(fù)擔(dān)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的主要目的在于提供一種自行車的輔助動(dòng)力裝置,其可在 一般騎乘狀態(tài)下儲(chǔ)存能量,然后依騎乘者的需求釋放能量以輔助自行車前進(jìn)。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所提供的一種自行車的輔助動(dòng)力裝置,其中所述自行車 具有一第一區(qū)段以及一第二區(qū)段,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),其特 征在于所述輔助動(dòng)力裝置包含有一驅(qū)動(dòng)件,設(shè)置在所述第一區(qū)段上;一基座,設(shè)置在所述 第二區(qū)段上;一輸入件,設(shè)置在所述基座上,并與所述驅(qū)動(dòng)件結(jié)合,使所述第一區(qū)段與所述 第二區(qū)段間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所述輸入件會(huì)被所述驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng);一能量?jī)?chǔ)存器,連接至所述 輸入件,并將所述輸入件被驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存起來(lái);一輸出件,連接至所述能量?jī)?chǔ)存 器,以將所述能量?jī)?chǔ)存器所儲(chǔ)存的能量輸出至所述自行車的車輪。上述本發(fā)明的技術(shù)方案中,所述驅(qū)動(dòng)件具有一齒條,所述輸入件具有一齒輪,與所 述齒條嚙合。還包含有一扭力控制機(jī)構(gòu),其中所述驅(qū)動(dòng)件還具有一底座,所述底座中具有一孔, 所述齒條的一端插入所述孔中;所述扭力控制機(jī)構(gòu)具有一螺栓、一彈簧以及一珠子,依序設(shè) 置于所述底座,所述彈簧將所述珠子推抵壓在所述齒條上。所述扭力控制機(jī)構(gòu)還具有一彈簧裝設(shè)于所述底座的孔中,用以推抵所述齒條。所述齒條上設(shè)有一凹窩,所述珠子位于 所述凹窩中。還包含有一單向制動(dòng)件,限制所述輸入件僅能朝向一特定方向運(yùn)動(dòng)。所述單向制動(dòng)件具有一掣爪與一彈簧推抵所述掣爪與所述輸入件的齒輪嚙合。所述輸出件具有一開(kāi)口,所述能量?jī)?chǔ)存器設(shè)置于所述開(kāi)口中。所述輸入件位于所述基座的一側(cè),所述輸出件與所述能量?jī)?chǔ)存器則位于另一側(cè)。還具有一軸承位于所述基座與所述輸入件之間。
所述軸承樞設(shè)于所述基座上,所述軸承的兩端各具有一垣部,所述二垣部間形成 一凹槽,所述二垣部間的距離大于所述驅(qū)動(dòng)件,使所述驅(qū)動(dòng)件的邊緣位于所述凹槽中。還具有一軸承位于所述基座與所述輸出件之間。所述軸承樞設(shè)于所述輸出件上,所述軸承的兩端各具有一垣部,所述二垣部間形 成一凹槽,所述二垣部間的距離大于所述驅(qū)動(dòng)件,使所述基座的邊緣位于所述凹槽中。還具有一傳動(dòng)件連接至所述輸出件,以將動(dòng)力傳輸至車輪。所述傳動(dòng)件設(shè)置于所述自行車的一腳踏曲柄的軸。所述傳動(dòng)件設(shè)置于所述自行車的一車輪的軸。還包含有一控制件,能被控制固定所述輸出件使其不動(dòng),或是釋放所述輸出件使 其自由動(dòng)作;在一般狀態(tài)下,所述控制件會(huì)固定所述輸出件不動(dòng)。所述控制件具有一掣爪與一彈簧推抵所述掣爪與輸出件的齒嚙合,一鋼索連接至 所述掣爪,受控制將所述掣爪移動(dòng)離開(kāi)所述輸出件。所述自行車具有一車架,所述車架上設(shè)有一避震器,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū) 段分別位于所述避震器的兩端。所述自行車具有一車叉,所述車叉上設(shè)有一避震器,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū) 段分別位于所述避震器的兩端。采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明通過(guò)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輸入件轉(zhuǎn)動(dòng)能量?jī)?chǔ)存器,使能量?jī)?chǔ) 存器儲(chǔ)存能量。當(dāng)騎乘者操作控制器使掣爪離開(kāi)輸出件時(shí),輸出件會(huì)被能量?jī)?chǔ)存器帶動(dòng)轉(zhuǎn) 動(dòng),并帶動(dòng)傳動(dòng)件旋轉(zhuǎn),如此即可由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,本發(fā)明可以將騎乘腳踏 車時(shí)未被利用的能量加以適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存,再輸出至輔助自行車前進(jìn)的動(dòng)力。讓騎乘者在山路 上或是長(zhǎng)距離騎乘時(shí),可由自行車的輔助動(dòng)力裝置提供額外的能量,以減輕騎乘者的負(fù)擔(dān)。
圖1是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的主視圖;圖2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的分解圖;圖3是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的局部后視圖;圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例驅(qū)動(dòng)件的剖視圖;圖5是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的局部立體圖;圖6是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的局部主視圖;圖7是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的主視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)舉以下實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及功效進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示,本發(fā)明所提供的自行車1具有一車架10,車架10的前端具有一前車 叉12,后端具有一后車叉14。前車叉12上與后車叉14上分別設(shè)有一車輪16、18。車架10 上還設(shè)有一車握把20、一座椅22、一腳踏曲柄24,以及一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)26 (包括連接于腳踏曲柄 的前齒輪、連接于后輪的后齒輪與連接前齒輪與后齒輪的鏈條)。以上結(jié)構(gòu)與普通自行車相 同,在此容不贅述。車架10具有一第一區(qū)段28與一第二區(qū)段30,在第一區(qū)段28與第二區(qū)段30之間具有一緩沖器32。在騎乘的過(guò)程中,會(huì)因路面顛簸或其它因素造成第一區(qū)段28與第二區(qū)段30之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的輔助動(dòng)力裝置34便是利用第一區(qū) 段28與第二區(qū)段30之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)提供能量。如圖2所示,本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的輔助動(dòng)力裝置34主要包含有一驅(qū) 動(dòng)件36、一基座38、一輸入件40、一單向制動(dòng)件42、一能量?jī)?chǔ)存器44、一輸出件46、一傳動(dòng) 件48,以及一控制件50。如圖2 圖5所示,驅(qū)動(dòng)件36具有一底座52、一齒條54,以及一扭力控制機(jī)構(gòu)56。 底座52中具有一孔58。底座52的上方設(shè)有一管子60,連通至孔58,底座52的后端具有一 樞設(shè)部62。底座52的樞設(shè)部62樞接在車架10的第一區(qū)段28的一樞接部64上。齒條54 的一端插入底座52的孔58中。扭力控制機(jī)構(gòu)56包含有裝設(shè)于底座52的管子60中的一 螺栓66、一彈簧68以及一珠子70、裝設(shè)于底座52的孔58中的一彈簧72,以及設(shè)置于齒條 54上的一凹窩74。彈簧72推抵齒條54,彈簧68將珠子70壓抵在齒條54的凹窩74中,而 螺栓66可調(diào)整彈簧68壓抵珠子70的壓力(如圖4所示)。扭力控制機(jī)構(gòu)56的作用容后 再述?;?8呈圓盤(pán)狀,固定于車架10的第二區(qū)段30?;?8的中央具有一孔76。 輸入件40具有一齒輪78以及一軸部80。軸部80的外端具有一缺槽以形成一連接部82。 軸部80穿過(guò)基座38上的孔76,使齒輪78位于基座38的一側(cè),而連接部82位于另一側(cè)。 驅(qū)動(dòng)件36的齒條54與輸入件40的齒輪78嚙合,讓齒條54的移動(dòng)可帶動(dòng)輸入件40旋轉(zhuǎn)。 基座38上設(shè)置有一軸承84,軸承84中央具有一孔,利用一軸(圖中未示)裝設(shè)在基座38 上,使軸承84可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)軸承84的上下二端各具有一垣部86,在二垣部86之間 形成一凹槽88。二垣部86之間的距離略大于齒條54的厚度,使齒條54的背面(相對(duì)于有 齒的另一側(cè))容于軸承84的凹槽88中,利用齒輪78與軸承84在兩側(cè)支撐齒條54,使齒條 54可順利的進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。單向制動(dòng)件42包含有一掣爪90以及一彈簧92設(shè)置于基座38 上。彈簧92作用于掣爪90,讓掣爪90的一端扣住輸入件40的齒輪78,致使輸入件40僅 能朝向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),而不能回轉(zhuǎn)。能量?jī)?chǔ)存器44為一扭力彈簧,其一端連接于輸入件40的連接部82,另一端連接 于輸出件46。輸出件46為一中央具有一開(kāi)口 93的環(huán)形圓盤(pán),讓能量?jī)?chǔ)存器44收容于開(kāi) 口 93中。在開(kāi)口 93的邊緣具有一缺口以形成一連接部94,用以連接能量?jī)?chǔ)存器44的另一 端。另外,在輸出件46的周緣設(shè)有齒102。輸出件46上設(shè)置有三個(gè)軸承96,每一個(gè)軸承96 中央具有一孔,利用一軸(圖中未示),裝設(shè)在輸出件46上,使其可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)軸承 96的上下二端各具有一垣部98,使二垣部98之間形成一凹槽100。二垣部98之間的距離 略大于基座38的厚度,使基座38的周緣容于三軸承96的凹槽100中,由此,輸出件46可 相對(duì)于基座38旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)件48為一齒輪,設(shè)置于腳踏曲柄24的軸(圖中未示)上。傳動(dòng) 件48與輸出件46的齒102嚙合??刂萍?0包含有一掣爪104與一彈簧106,設(shè)置于車架10的第二區(qū)段30上,一 鋼索108,一端連接于掣爪104,另一端連接于車握把20上的一控制器(圖中未示)。彈簧 106作用于掣爪104,讓掣爪104的一端扣住輸出件46的齒102,使輸出件46無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。在 一般狀態(tài)下,掣爪104會(huì)固定輸出件46,使其無(wú)法旋轉(zhuǎn),而當(dāng)騎乘者操作控制器即可造成掣 爪104離開(kāi)輸出件46,使輸出件46可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
在騎乘本發(fā)明的自行車時(shí),因?yàn)槁访娴念嶔せ蚴瞧渌囊蛩兀瑫?huì)造成車架10的第 一區(qū)段28與第二區(qū)段30之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這會(huì)造成驅(qū)動(dòng)件36的齒條54相對(duì)于輸入件 40的齒輪78產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于單向制動(dòng)件42的作用,輸入件40會(huì)被驅(qū)動(dòng)朝一特定方向 旋轉(zhuǎn)。被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的輸入件40會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)能量?jī)?chǔ)存器44,使其儲(chǔ)存能量。當(dāng)能量?jī)?chǔ)存器44被旋轉(zhuǎn)至一預(yù)定角度后,其所產(chǎn)生的扭力會(huì)大于扭力控制機(jī)構(gòu) 56作用于齒條的力量。此時(shí),扭力控制機(jī)構(gòu)56的珠子70會(huì)脫離齒條54上的凹窩74,使齒 條54相對(duì)于底座52移動(dòng),而齒條54與輸入件40之間并無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),造成齒條54不再驅(qū) 動(dòng)輸入件40轉(zhuǎn)動(dòng),以保護(hù)能量?jī)?chǔ)存器44不被過(guò)度扭轉(zhuǎn)。當(dāng)騎乘者操作控制器使掣爪104離開(kāi)輸出件46,此時(shí)輸出件46會(huì)被能量?jī)?chǔ)存器 44帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),并帶動(dòng)傳動(dòng)件48旋轉(zhuǎn),如此即會(huì)經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)26帶動(dòng)車輪18轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際上,自行車的車架上仍有其它的部份會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,例如前車叉。如圖 6所示,本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的自行車2的前車叉上設(shè)置有避震器110,在避震器 110的一側(cè),靠近車架112的,為第一區(qū)段114,而另一側(cè),靠近車輪116軸心的,為第二區(qū)段 118。第一區(qū)段114與第二區(qū)段118之間會(huì)因?yàn)槁访娴念嶔せ蚱渌囊蛩禺a(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的輔助動(dòng)力裝置120同樣包含有一驅(qū)動(dòng)件122設(shè)置于第一 區(qū)段114、一基座124設(shè)置于第二區(qū)段118、一輸入件126、一單向制動(dòng)件128、一能量?jī)?chǔ)存器 (圖中未示,在基座124的背面)、一輸出件130、一傳動(dòng)件132設(shè)置于車輪116的軸心,以及 一控制件(圖中未示)。第二較佳實(shí)施例的輔助動(dòng)力裝置120與第一較佳實(shí)施例的輔助動(dòng) 力裝置34在構(gòu)造、功能與操作上均相同,只是設(shè)置的位置不同罷了。由于第二較佳實(shí)施例的輔助動(dòng)力裝置120與第一較佳實(shí)施例的輔助動(dòng)力裝置34 并不會(huì)產(chǎn)生干涉,所以也可以將兩個(gè)輔助動(dòng)力裝置34、120同時(shí)裝在一自行車3上(如圖7 所示)。綜上所述,本發(fā)明利用在騎乘腳踏車時(shí)未被 利用的能量,加以適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存后,再輸 出至輔助自行車前進(jìn)的動(dòng)力。讓騎乘在山路上或是長(zhǎng)距離騎乘時(shí),可提供額外的能量,以減 輕騎乘者的負(fù)擔(dān)。
權(quán)利要求
一種自行車的輔助動(dòng)力裝置,其中所述自行車具有一第一區(qū)段以及一第二區(qū)段,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),其特征在于所述輔助動(dòng)力裝置包含有一驅(qū)動(dòng)件,設(shè)置在所述第一區(qū)段上;一基座,設(shè)置在所述第二區(qū)段上;一輸入件,設(shè)置在所述基座上,并與所述驅(qū)動(dòng)件結(jié)合,使所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),所述輸入件會(huì)被所述驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng);一能量?jī)?chǔ)存器,連接至所述輸入件,并將所述輸入件被驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存起來(lái);一輸出件,連接至所述能量?jī)?chǔ)存器,以將所述能量?jī)?chǔ)存器所儲(chǔ)存的能量輸出至所述自行車的車輪。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述驅(qū)動(dòng)件具有一齒條, 所述輸入件具有一齒輪,與所述齒條嚙合。
3.如權(quán)利要求2所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還包含有一扭力控制機(jī) 構(gòu),其中所述驅(qū)動(dòng)件還具有一底座,所述底座中具有一孔,所述齒條的一端插入所述孔中; 所述扭力控制機(jī)構(gòu)具有一螺栓、一彈簧以及一珠子,依序設(shè)置于所述底座,所述彈簧將所述 珠子推抵壓在所述齒條上。
4.如權(quán)利要求3所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述扭力控制機(jī)構(gòu)還具 有一彈簧裝設(shè)于所述底座的孔中,用以推抵所述齒條。
5.如權(quán)利要求3所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述齒條上設(shè)有一凹窩, 所述珠子位于所述凹窩中。
6.如權(quán)利要求2所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還包含有一單向制動(dòng)件, 限制所述輸入件僅能朝向一特定方向運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述單向制動(dòng)件具有一 掣爪與一彈簧推抵所述掣爪與所述輸入件的齒輪嚙合。
8.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述輸出件具有一開(kāi)口, 所述能量?jī)?chǔ)存器設(shè)置于所述開(kāi)口中。
9.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述輸入件位于所述基 座的一側(cè),所述輸出件與所述能量?jī)?chǔ)存器則位于另一側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還具有一軸承位于所述 基座與所述輸入件之間。
11.如權(quán)利要求10所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述軸承樞設(shè)于所述 基座上,所述軸承的兩端各具有一垣部,所述二垣部間形成一凹槽,所述二垣部間的距離大 于所述驅(qū)動(dòng)件,使所述驅(qū)動(dòng)件的邊緣位于所述凹槽中。
12.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還具有一軸承位于所述 基座與所述輸出件之間。
13.如權(quán)利要求12所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述軸承樞設(shè)于所述 輸出件上,所述軸承的兩端各具有一垣部,所述二垣部間形成一凹槽,所述二垣部間的距離 大于所述驅(qū)動(dòng)件,使所述基座的邊緣位于所述凹槽中。
14.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還具有一傳動(dòng)件連接至所述輸出件,以將動(dòng)力傳輸至車輪。
15.如權(quán)利要求14所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述傳動(dòng)件設(shè)置于所 述自行車的一腳踏曲柄的軸。
16.如權(quán)利要求14所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述傳動(dòng)件設(shè)置于所 述自行車的一車輪的軸。
17.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于還包含有一控制件,能 被控制固定所述輸出件使其不動(dòng),或是釋放所述輸出件使其自由動(dòng)作;在一般狀態(tài)下,所述 控制件會(huì)固定所述輸出件不動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述控制件具有一掣 爪與一彈簧推抵所述掣爪與輸出件的齒嚙合,一鋼索連接至所述掣爪,受控制將所述掣爪 移動(dòng)離開(kāi)所述輸出件。
19.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述自行車具有一車 架,所述車架上設(shè)有一避震器,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段分別位于所述避震器的兩端。
20.如權(quán)利要求1所述的自行車的輔助動(dòng)力裝置,其特征在于所述自行車具有一車 叉,所述車叉上設(shè)有一避震器,所述第一區(qū)段與所述第二區(qū)段分別位于所述避震器的兩端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自行車的輔助動(dòng)力裝置,其中自行車具有一第一區(qū)段以及一第二區(qū)段,第一區(qū)段與第二區(qū)段間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),輔助動(dòng)力裝置包含有一驅(qū)動(dòng)件,設(shè)置在第一區(qū)段上;一基座,設(shè)置在第二區(qū)段上;一輸入件,設(shè)置在基座上,并與驅(qū)動(dòng)件結(jié)合,使第一區(qū)段與第二區(qū)段間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),輸入件會(huì)被驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng);一能量?jī)?chǔ)存器,連接至輸入件,并將輸入件被驅(qū)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存起來(lái);一輸出件,連接至能量?jī)?chǔ)存器,以將能量?jī)?chǔ)存器所儲(chǔ)存的能量輸出至自行車的車輪。由此,騎乘者可在一般騎乘狀態(tài)下儲(chǔ)存能量,然后依需求釋放能量以輔助自行車前進(jìn)。
文檔編號(hào)B62M1/10GK101837819SQ20091011945
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者阮志成 申請(qǐng)人:陽(yáng)盟工業(yè)股份有限公司