双马达行星齿轮式自行车无段变速装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，包括一曲柄轴连接有一驱动齿盘，一从动齿盘连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮，一行星齿轮介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，或介设于从动齿盘及车轮之间，一变速马达及一助力马达分别连结该行星齿轮，使无段变速装置所输出的动力及提供的减速比能符合操作者在骑乘自行车时的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自行车无段变速的结构技术，特别有关于一种双马达行星齿轮式的自行车无段变速装置。
技术介绍
众所周知，在自行车传动系统的演变过程中，由于最早的传动系统仅具有单一的速比，操作者无法依目前的路况负荷来调整减速比，造成操作者在骑乘自行车时的不便，因此有业者开发出具有外部变速装置的传动系统，所谓外部变速装置是分别在曲柄轴配置有多个驱动齿盘，以及在车轮的轮轴上配置有多个从动齿盘，且驱动齿盘及从动齿盘之间绕设有链条，操作者可依照目前的路况负载，凭借钢索与机构来调整链条与驱动齿盘及从动齿盘之间的位置以达到变速的效果。然而，此种变速装置需要在链条转动时才能进行变速的动作，且变速时所发出的噪音较大，以及操作者在操作不当时很容易造成链条与变速机构的磨损，进而降低传动系统的耐久使用寿命。为改善传动系统在使用外部变速装置时的缺点，所以有业者开发出内部变速装置，所谓内部变速装置是在车轮的轮毂内配置有变速器，当操作者脚踩踏输入的动力通过曲柄轴的驱动齿盘通过链条传递到轮轴的从动齿盘时会进行第一段减速，接着，当动力通过从动齿盘通过变速器传递到车轮时会进行第二段减速，在这两段式的减速中，第一段的减速比为固定值，第二段减速比为可变值，能依操作者的需求进行手动调整。由于变速器是由多组行星齿轮所构成，因此相较于外部变速装置，内部变速装置能在自行车静止或是行进时有效的完
成变速的动作，且没有噪音大或操作不当的问题。然而，不论是外部变速装置或内部变速装置虽能有效的调整减速比，但却需要操作者在骑乘自行车时进行频繁的换档动作，造成操作者在骑乘自行车时的不便，所以有业者开发出具有自动变速功能的自行车，而能自动变速的自行车大致上可以分为两大类，第一类是有段式的变速装置，该变速装置是将传统的外部变速装置或内部变速装置，把原本由操作者在执行切换档位时所使用的旋钮改为电脑控制，电脑可依据车体上的感应器搭配车速自动进行档位的切换；第二类是无段式的变速装置(Continuously Variable Transmission,CVT)，该变速装置可以使自行车依骑乘状况自动调整减速比，因此具有自动变速的功能。上述无段式变速装置有很多种类，其中常见的是采用行星齿轮来实现无段变速的功能，所谓的行星齿轮是由太阳轮(Sun gear)、行星架(Carrier)、环齿轮(Ring gear)及小齿轮(Planet gear)所构成，自行车的传动系统能凭借太阳轮、行星架、环齿轮及小齿轮之间的相对运动，使自行车具有无段变速的功能。无段式变速装置可以分为单马达与双马达二种型式，其中单马达式是指无段式变速装置内只使用一个变速马达来达到调速与动力辅助的效果。如美国专利第5242335号专利案所揭示一种装设在车轮的轮毂的无段式变速装置，将操作者脚踩踏动力经由链条通过从动齿盘传递到环齿轮上，变速马达动力经由皮带通过皮带盘传递到太阳轮，行星架则整合操作者与变速马达的动力并凭借车轮驱动自行车，行星齿轮虽能整合操作者与变速马达二动力源而输入扭力，但二动力源必须维持一固定比例，造成若按照爬坡的需求设计操作者与变速马达的扭力助力比，则该无段式变速装置于平地骑乘时会有变速马达耗电量过大的问题；若按照平地骑乘的需求设计操作者与变速马达的扭力助力比，则该无段式变速装置于爬坡时会有变速马达助力过小的问题。因此仅使用单一变速马达的无段变速装置虽能达到无段变速的效果，但却难以根据目前的路况来调整变速马达的助力比。为了改善上述单马达式无段式变速装置的缺点，所以有业者开发出双马达式的无段式变速装置，所谓双马达式是指该无段式变速装置内具有变速马达及
助力马达，其中变速马达作为调速用，助力马达提供动力辅助用，则操作者与变速马达的助力比虽仍维持固定，但却可依骑乘路况调整助力马达的出力，进而改变助力比。举下列三种双马达式无段式变速装置为例说明。如中国台湾专利公开第201404657号专利案所揭示的一种动力系统，将行星齿轮与双马达放置在自行车的曲柄轴上，操作者踩踏的动力经曲柄传递到冠状齿轮，同时助力马达也会提供扭力传递到冠状齿轮上，冠状齿轮分别接收操作者与助力马达的扭力，冠状齿轮内有环齿轮可传递动力至输出盘的行星小齿轮上。变速马达动力与太阳轮连接，太阳轮可将变速马达动力传递到输出盘的行星大齿轮上，输出盘的动力通过链条传递到车轮推动自行车前进，变速马达可以依据车速与曲柄信号自动调整转速，使曲柄与车轮的速比随车速而改变，助力马达输出的扭力会根据操作者踩踏的扭力给予一定比例的输出。如中国专利第102317145A号专利案所揭示的一种自行车传动系统，将行星齿轮与双马达放置在自行车的曲柄轴上，操作者踩踏的动力经曲柄轴传递到行星架，变速马达动力接到太阳轮，环齿轮动力整合变速马达与操作者的动力输出到驱动齿盘，助力马达提供额外的扭力在环齿轮上。如中国台湾专利第I360483号专利案所揭示的一种并有可变比传动系统的轮毂，将行星齿轮与双马达放置在自行车后车轮的轮毂内，操作者踩踏的动力经过曲柄轴与驱动齿盘传递到从动齿盘并连接到行星架上，变速马达与太阳轮连接，环齿轮与车轮直接连接，进而整合操作者与变速马达输出的动力，助力马达的动力传递到行星架上。由上述可知，无段式变速装置采取双马达的配置方式，使自行车能依照目前的路况来调整助力比，进而提升操作者在骑乘自行车时的便利性。然而，无段式变速装置是凭借行星齿轮整合操作者踩踏的动力与双马达的动力而输出至车轮，通过行星齿轮与曲柄轴及双马达之间不同的连接方式，会造成行星齿轮在输出动力时的差异，因此，如何选择行星齿轮与曲柄轴及双马达之间的连接方式，使行星齿轮所输出的动力能符合操作者在骑乘自行车时的需求，便成为一项有待解决的课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的，旨在提供多种行星齿轮与曲柄轴及双马达之间的连接方式，以符合操作者在骑乘自行车时的需求。为了能够实现上述目的，本专利技术提供一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其技术手段包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮；该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，该曲柄轴经由行星齿轮而连接驱动齿盘；一变速马达及一助力马达，分别连结驱动该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该曲柄轴及助力马达分别连结驱动太阳轮，该变速马达连结驱动环齿轮，该行星架连结驱动驱动齿盘，进而经由驱动齿盘传递动力至车轮。本专利技术还提供一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其技术手段包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮；该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，该曲柄轴经由行星齿轮而连接驱动齿盘；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该曲柄轴连结驱动太阳轮，该变速马达连结驱动环齿轮，该助力马达连结行星架，该行星架连结驱动驱动齿盘，进而经由驱动齿盘传递动力至车轮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于，包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，该曲柄轴经由行星齿轮而连接驱动齿盘；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该曲柄轴连结驱动太阳轮，该变速马达连结驱动环齿轮，该助力马达连结驱动太阳轮或连结行星架，该行星架连结驱动驱动齿盘，进而经由驱动齿盘传递动力至车轮。

【技术特征摘要】
1.一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于，包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，该曲柄轴经由行星齿轮而连接驱动齿盘；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该曲柄轴连结驱动太阳轮，该变速马达连结驱动环齿轮，该助力马达连结驱动太阳轮或连结行星架，该行星架连结驱动驱动齿盘，进而经由驱动齿盘传递动力至车轮。2.根据权利要求1所述的双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于：该助力马达连结驱动太阳轮。3.根据权利要求1所述的双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于：该助力马达连结行星架。4.一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于，包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于曲柄轴及驱动齿盘之间，该曲柄轴经由行星齿轮而连接驱动齿盘；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该
\t太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该曲柄轴连结驱动环齿轮，该变速马达连结驱动太阳轮，该助力马达连结行星架，该行星架连结驱动驱动齿盘，进而经由驱动齿盘传递动力至车轮。5.一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于，包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于从动齿盘及车轮之间，该从动齿盘经由行星齿轮而连动车轮；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿轮；其中，该行星齿轮具有一太阳轮、一行星架、一环齿轮及一组小齿轮，该太阳轮及环齿轮分别与枢设在行星架上的小齿轮啮合，该从动齿盘连结驱动太阳轮，该变速马达连结驱动环齿轮，该助力马达连结行星架，该行星架连结驱动车轮，进而传递动力至车轮。6.一种双马达行星齿轮式自行车无段变速装置，其特征在于，包括：一曲柄轴，连接有一驱动齿盘；一从动齿盘，连接有一车轮，该驱动齿盘与从动齿盘之间绕设有一链条，该驱动齿盘经由链条带动从动齿盘而连动车轮；一行星齿轮，介设于从动齿盘及车轮之间，该从动齿盘经由行星齿轮而连动车轮；一变速马达及一助力马达，分别连结该行星齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤正吉，林韦廷，
申请(专利权)人：台北科技大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71