專利名稱：電動自行車的反轉剎車機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動自行車，特別涉及一種電動自行車的反轉剎車機構。
背景技術：
一般自行車在騎乘時，騎乘者是以雙腳踩住踏板且以正踩方式來驅動曲柄軸轉動，曲柄軸在轉動時便會同步帶動大齒盤轉動，此時的大齒盤會再透過鏈條來帶動后輪轉動，以達到驅使自行車前進的目的。當騎乘者要剎車時，通常是緊握剎車握把來驅動剎車卡鉗對后輪進行剎車動作，然而對某些握力不足的騎乘者來說，例如小孩或老年人，舊有的剎車設計可能沒有辦法達到應有的效果，無形中也就增加了騎乘時的危險性，所以業(yè)界已經(jīng)研發(fā)出一種利用倒踩踏板來產(chǎn)生剎車效果的結構，例如US4，261，449以及US5，810，139號專利申請，即提供了利用 鏈條受曲柄反踩倒轉時，連動了設于輪轂軸內的剎車機構來對后輪進行剎車動作；但是目前此等設計只有應用在一般的自行車而未確實應用在電動自行車。因此，本案的實用新型人針對電動自行車而開發(fā)出一種具有倒踩剎車功能的中置驅動機構。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種電動自行車的反轉剎車機構，其在倒踩時產(chǎn)生一延遲時間，用以形成一時間差來讓馬達停止提供助力。本實用新型的一種電動自行車的反轉剎車機構，包含一馬達；一曲柄軸，可轉動地穿設于該馬達；一大齒盤，具有一套筒，該套筒可單向轉動地連接該馬達且可轉動地套設于該曲柄軸之一端；以及一離合器，設于該曲柄軸與該大齒盤的套筒之間，當該曲柄軸于正向轉動時，該離合器會受到該曲柄軸的驅動而經(jīng)由該套筒來帶動該大齒盤正向轉動，當該曲柄軸于反向轉動時，該離合器會受到該曲柄軸的驅動而與該套筒之間相對轉動，并且產(chǎn)生一延遲時間，使得該離合器在該延遲時間內經(jīng)由該套筒來帶動該大齒盤反向轉動。該離合器具有一驅動件與一移動件，該驅動件固定于該曲柄軸且卡接于該大齒盤的套筒，該移動件可沿該曲柄軸之軸向移動地套設于該驅動件，并且在該曲柄軸反向轉動時會與該大齒盤之套筒之間相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。該大齒盤的套筒的外環(huán)面具有一凸臺，該凸臺具有二第一斜面，該離合器的移動件的外環(huán)面具有一供該凸臺嵌設之凹槽，該凹槽的槽壁具有二第二斜面，使得該移動件于該曲柄軸反向轉動時會藉由該凹槽的第二斜面與該凸臺之第一斜面之間的相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。更進一步，該大齒盤之套筒的外環(huán)面具有一凸柱，該離合器之移動件的外環(huán)面具有一斜槽，用以供該凸柱嵌設，使得該移動件于該曲柄軸反向轉動時會藉由該斜槽之槽壁與該套筒的凸柱之間的相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。更進一步，該大齒盤之套筒的內環(huán)面具有至少一嵌槽，該離合器之驅動件的外環(huán)面具有至少一嵌塊，用以嵌設于該嵌槽內。更進一步，該離合器的驅動件的外環(huán)面具有至少一導槽，該導槽沿著該曲柄軸的軸向延伸，該移動件的內環(huán)面具有至少一導塊，用以嵌設于該導槽內。該感應器電性連接該馬達，用以在偵測到該移動件產(chǎn)生位移時中斷該馬達的助力。更進一步，該感應器具有一霍爾元件與多數(shù)磁鐵，該霍爾元件電性連接該馬達，該些磁鐵間隔地設于該移動件的外環(huán)面且對應該霍爾元件。為了達成上述目的，本實用新型的反轉剎車機構包含有一馬達、一曲柄軸、一大齒盤，以及一離合器。該曲柄軸可轉動地穿設于該馬達；該大齒盤具有一套筒，該套筒可單向 轉動地連接該馬達且可轉動地套設于該曲柄軸的一端；該離合器設于該曲柄軸與該大齒盤的套筒之間。藉此，當該曲柄軸于反向轉動時，該離合器會受到該曲柄軸的驅動而與該套筒之間相對轉動，并且產(chǎn)生一延滯時間，讓該馬達能夠根據(jù)此延滯時間來停止提供助力，而該離合器會在此延滯時間后經(jīng)由該套筒來帶動該大齒盤反向轉動。在本實用新型所提供的反轉剎車機構中，該離合器具有一驅動件與一移動件，該驅動件固定于該曲柄軸且卡接于該大齒盤的套筒，該移動件可沿該曲柄軸的軸向移動地套設于該驅動件，并且在該曲柄軸反向轉動時會與該大齒盤的套筒之間相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。在本實用新型所提供的反轉剎車機構中，該大齒盤的套筒的外環(huán)面可具有一凸臺或一凸柱，該離合器的移動件的外環(huán)面可具有一凹槽或一斜槽，藉由兩者之間的頂?shù)?，該移動件于該曲柄軸反向轉動時即可朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。在本實用新型所提供的反轉剎車機構中，還包含有一感應器，該感應器電性連接該馬達，用以檢測該移動件是否產(chǎn)生軸向位移，一旦檢測到該移動件產(chǎn)生軸向位移時，該感應器便會中斷該馬達的助力。本實用新型的有益效果本實用新型的反轉剎車機構不僅能夠讓曲柄軸在正向轉動時能夠驅使電動自行車前進，而且在曲柄軸反向轉動時則是能夠藉由離合器的移動件的軸向移動以及配合感應器的檢測來中斷馬達運行，減少助力而產(chǎn)生一延遲時間，在這一延遲時間內通過大齒盤反向轉動，從而達到產(chǎn)生剎車效果的目的。本實用新型方便駕乘，剎車安全、效果明顯。

圖I為本實用新型第一較佳實施例的立體圖；圖2為本實用新型第一較佳實施例的局部立體圖；圖3為圖2的局部立體分解圖；圖4為圖2的縱向剖視圖；圖5為圖2的俯視圖，主要顯示離合器的移動件尚未移動的狀態(tài)；圖6同于圖4，主要顯示離合器的移動件產(chǎn)生軸向移動后的狀態(tài)；圖7類同于圖5，主要顯示離合器的移動件產(chǎn)生軸向移動后的狀態(tài)；[0030]圖8為本實用新型第一較佳實施例的示意圖，主要顯示馬達與感應器的霍爾元件之間的電性連接關系；圖9為本實用新型第二較佳實施例的局部立體圖；圖10為圖9的俯視圖，主要顯示離合器的移動件尚未移動的狀態(tài)；圖11為圖9的局部俯視圖，主要顯示離合器的移動件產(chǎn)生軸向移動后的狀態(tài)。第一實施例中10一反轉剎車機構20—馬達30—曲柄軸32—曲柄 40—大齒盤42—套筒44 一軸承46—凸臺462—第一斜面48—嵌槽50—離合器51—驅動件52一移動件53—嵌塊54一導槽55—凹槽552一第二斜面56—導塊60—感應器62—霍爾元件64—磁鐵第二實施例中70—反轉剎車機構80 —曲柄軸82一套筒84—圓形凸柱86—移動件88—斜槽
具體實施方式
為了詳細說明本實用新型的結構、特征及功效所在，列舉二個較佳實施例并配合下列圖式說明如后。請參閱圖I至圖3，為本實用新型第一較佳實施例所提供的反轉剎車機構10，主要應用于電動自行車，包含有一馬達20、一曲柄軸30、一大齒盤40、一離合器50,以及一感應器60。馬達20安裝于電動自行車的車架，用以提供助力，由于馬達20為本領域技術人員所常見的結構，在此不進行詳細說明。曲柄軸30穿設于馬達20內且以其兩端分別連接一曲柄32，可受外力作用相對馬達20正向轉動或反向轉動。大齒盤40具有一套筒42，套筒42藉由一軸承44而可轉動地套設于曲柄軸30，并藉由一單向器(圖中未示)與馬達20連接，使得大齒盤40可受馬達20的驅動而作單向轉動，用以輸出馬達20所提供的助力。此外，套筒42的外環(huán)面在本實施例中具有一凸臺46，凸臺46的兩側邊分別具有一第一斜面462，套筒42的內環(huán)面則具有二相對的嵌槽48。請配合參閱圖3至圖5,離合器50具有一驅動件51與一移動件52。驅動件51固定于曲柄軸30且于其外環(huán)面具有二嵌塊53及三導槽54,各嵌塊53用以嵌設于套筒42的嵌槽48內，使得驅動件51在受到曲柄軸30之驅動時可經(jīng)由套筒42來同步帶動大齒盤40轉動，各導槽54沿著曲柄軸30之軸向延伸；移動件52之外環(huán)面在本實施例中具有一凹槽55，用以供套筒42之凸臺46嵌設，如第五圖所示，凹槽55之槽壁的兩側分別具有一第二斜面552，移動件52之內環(huán)面則是具有三導塊56，分別用來嵌設于驅動件51之導槽54內，使得移動件52可沿著曲柄軸30之軸向相對驅動件51移動。請配合參閱圖3至圖8，感應器60在本實施例中具有一霍爾元件62及多數(shù)磁鐵64，霍爾元件62電性連接馬達20，該等磁鐵64間隔地設于移動件52之外環(huán)面且對應霍爾元件62。藉此，當移動件52尚未移動時，如圖6所示，霍爾元件62可以檢測到磁鐵64而讓馬達20能夠持續(xù)輸出助力，當移動件52產(chǎn)生軸向移動之后，如圖7所示，霍爾元件62會因為檢測不到磁鐵64而迫使馬達20停止輸出助力。以上為本實用新型的反轉剎車機構10的結構，以下再就本實用新型的操作過程及特色進行說明。當騎乘者以正踩方式來驅動曲柄軸30正向轉動時，首先離合器50的驅動件51會 跟著曲柄軸30同步正向轉動，驅動件51在轉動時會藉由本身的嵌塊53與套筒42的嵌槽48之間的配合來帶動大齒盤40正向轉動，使得鏈條會被大齒盤40帶動來驅動后輪前進，此夕卜，驅動件51在正向轉動時亦會藉由本身的導槽54與移動件52的導塊56之間的配合來帶動移動件52正向轉動，如圖3至圖5所示。當騎乘者以倒踩方式來驅動曲柄軸30反向轉動時，離合器50的驅動件51亦會跟著曲柄軸30同步反向轉動，此時的驅動件51會先藉由本身的導槽54與移動件52之導塊56之間的配合來帶動移動件52反向轉動，但是驅動件51的嵌塊53尚未與套筒42的嵌槽48之間形成卡接，所以離合器50的移動件52與大齒盤40的套筒42之間會產(chǎn)生相對轉動，然而在兩者產(chǎn)生相對轉動的過程中，移動件52的凹槽55與套筒42之凸臺46之間會藉由第二斜面552與第一斜面462之間的相互頂?shù)?，讓移動?2沿著曲柄軸30的軸向朝遠離套筒42的方向移動，如圖6及圖7所示，此時的霍爾元件62會因為移動件52的移動而感應不到磁鐵64的位置，進而迫使馬達20停止輸出助力至大齒盤40，接著驅動件51的嵌塊53會再與套筒42的嵌槽48相互接觸來帶動大齒盤40反向轉動，當大齒盤40開始反向轉動時，即可拉動鏈條來產(chǎn)生剎車效果。請再參閱圖9，為本實用新型第二較佳實施例所提供的反轉剎車機構70，其主要結構與上述實施例大致相同，惟其差異在于套筒82是以圓形凸柱84來替代凸臺46的設計，移動件86則是以斜槽88來替代凹槽55的設計。藉此，當曲柄軸80反向轉動時，移動件86會藉由本身的斜槽88的槽壁與套筒82之圓形凸柱84之間的相互推頂而朝遠離套筒82的方向產(chǎn)生軸向移動，如圖10及11所示，如此同樣可以達到帶動大齒盤反轉之目的。綜上所陳，本實用新型的反轉剎車機構讓曲柄軸在正向轉動時能夠驅使電動自行車前進，在曲柄軸反向轉動時則是能夠藉由離合器的移動件的軸向移動及配合感應器的檢測來中斷馬達的助力而產(chǎn)生一延遲時間，并且在此延遲時間后利用離合器的驅動件來帶動大齒盤反向轉動，藉以達到產(chǎn)生剎車效果的目的。
權利要求1.一種電動自行車的反轉剎車機構，包含 一馬達； 一曲柄軸，可轉動地穿設于該馬達； 一大齒盤，具有一套筒，該套筒可單向轉動地連接該馬達且可轉動地套設于該曲柄軸之一端；以及 一離合器，設于該曲柄軸與該大齒盤的套筒之間，當該曲柄軸于正向轉動時，該離合器會受到該曲柄軸的驅動而經(jīng)由該套筒來帶動該大齒盤正向轉動，當該曲柄軸于反向轉動時，該離合器會受到該曲柄軸的驅動而與該套筒之間相對轉動，并且產(chǎn)生一延遲時間，使得該離合器在該延遲時間內經(jīng)由該套筒來帶動該大齒盤反向轉動。
2.如權利要求I所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該離合器具有一驅動件與一移動件，該驅動件固定于該曲柄軸且卡接于該大齒盤的套筒，該移動件可沿該曲柄軸之軸向移動地套設于該驅動件，并且在該曲柄軸反向轉動時會與該大齒盤之套筒之間相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。
3.如權利要求2所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該大齒盤的套筒的外環(huán)面具有一凸臺，該凸臺具有二第一斜面，該離合器的移動件的外環(huán)面具有一供該凸臺嵌設之凹槽，該凹槽的槽壁具有二第二斜面，使得該移動件于該曲柄軸反向轉動時會藉由該凹槽的第二斜面與該凸臺之第一斜面之間的相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。
4.如權利要求2所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該大齒盤之套筒的外環(huán)面具有一凸柱，該離合器之移動件的外環(huán)面具有一斜槽，用以供該凸柱嵌設，使得該移動件于該曲柄軸反向轉動時會藉由該斜槽之槽壁與該套筒的凸柱之間的相互推頂而朝遠離該套筒的方向產(chǎn)生軸向移動。
5.如權利要求2至4中任一項所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該大齒盤之套筒的內環(huán)面具有至少一嵌槽，該離合器之驅動件的外環(huán)面具有至少一嵌塊，用以嵌設于該嵌槽內。
6.如權利要求2至4中任一項所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該離合器的驅動件的外環(huán)面具有至少一導槽，該導槽沿著該曲柄軸的軸向延伸，該移動件的內環(huán)面具有至少一導塊，用以嵌設于該導槽內。
7.如權利要求2所述的電動自行車之反轉剎車機構，其特征在于，包括有一感應器，該感應器電性連接該馬達，用以在偵測到該移動件產(chǎn)生位移時中斷該馬達的助力。
8.如權利要求7所述的電動自行車的反轉剎車機構，其特征在于，該感應器具有一霍爾元件與多數(shù)磁鐵，該霍爾元件電性連接該馬達，該些磁鐵間隔地設于該移動件的外環(huán)面且對應該霍爾元件。
專利摘要本實用新型涉及一種電動自行車得反轉剎車機構，主要包含有一馬達、一曲柄軸、一大齒盤，以及一離合器，曲柄軸可轉動地穿設于馬達，大齒盤具有一連接馬達及曲柄軸的套筒，離合器設于曲柄軸與大齒盤的套筒之間，當曲柄軸于正向轉動時，離合器會受到曲柄軸的驅動來帶動大齒盤正向轉動，當曲柄軸于反向轉動時，離合器會受到曲柄軸的驅動而與套筒之間相對轉動，并且產(chǎn)生一延遲時間讓馬達中斷所提供的助力，接著離合器即可在此延遲時間來帶動大齒盤反向轉動，以達到剎車效果。
文檔編號B62L5/00GK202593771SQ201220216008
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者卓江澤, 吳梅豪 申請人:美爾頓車業(yè)(東莞)有限公司