专利名称：前轮驱动电动助行装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种前轮驱动电动助行装置，尤指一种应用于电动自行车前轮的驱动助行装置。
自行车为日常生活中不可缺的代步交通工具之一，其历史悠久，并广为各阶层人士所喜爱，不论是儿童、青少年、学生、家庭主妇、运动选手、老年人等各年龄及职业的人士，皆仰赖此种最为轻便且操作简单的交通工具，然而，自行车在发展过程中所难以突破的难点在于变速结构上的问题，因此，目前的自行车绝大多数被使用于休闲或运动场合，其代步功能相对地也就逐渐被机动性强、马力充足的摩托车所取代。
然而，由于摩托车等燃油的机动车辆普遍存在着空气污染问题，故在现今极力倡导环保的环境下，电动自行车也就因应而生，以电动马达为主的驱动源加设于自行车的轮轴系统，辅助其前行，然而，在一般习用的电动自行车结构中，大都针对后轮部分予以加设辅助动力，通常以配合后轮的轮图马达居多，换言之，即是将轮圈马达直接加设于后轮的轮轴上，故常发生如下所列的缺点及操作上的阻碍点(1)、轮圈马达结构复杂、笨重，组装不易、成本较高；由于一般的轮圈马达为符合自行车后轮毂部分的形状，因此，多以扁平大面积的盘状结构为主，相对地，马达中的绕组、铁心及其换向电路挤在狭小的空间内也就显得相当复杂及笨重，故其产品成本普遍偏高，且不易装于后轮的轮轴上。
(2)操作不易，操控困难，易发生危险；由于前述习用的电动自行车所采用的笨重的轮圈马达，除不易组装外，更使电动自行车的后轮重量增加，使其操控困难，行驶时前轮重心不稳，易发生危险。
(3)应用及操作状态的可更换性较差；一般习用的电动自行车所使用的后轮助行装置，由于采用轮圈马达直接装设于后轮上，故若要改装回一般的脚踏动力的自行车时，需将整个后轮组及传动飞轮盘一并予以拆除更换，无形中增加诸多的限制、困难及改装成本。
另外，有关于申请前相关的专利技术及文献，诸如本申请人以前所申请核准在案的第82202098号“可折叠、携带的电动摩托车”新型专利案(公告第207206号)，其中所揭示的在于该电动摩托车的后轮部位作一动力源传动的改良，在电动摩托车领域上，可称之为创举，而在其应用及使用上，若欲改装成脚踏动力自行车，则受到结构上的限制。
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种前轮驱动电动助行装置，其前轮部分仅结合一轻薄的传动轮即可接受传动驱动元件所提供的辅助动力源，结构精简，组装容易，可大幅降低产品的制造及组装成本，且可使前轮的重量几乎没有额外负担，进而使前轮的操作性可较一般习用电动自行车佳，增加其行驶操作上的可控性及安全性。
本实用新型的再一目的在于提供一种前轮驱动电动助行装置，由骑乘者以自行车的脚踏板带动自行车运行至一定速度后，便可启动驱动元件而令该传动轮辅助前轮运转，提升该电动自行车的车行速度。
本实用新型的又一目的在于提供一种前轮驱动电动助行装置，其设于前轮的前叉及车身上，故欲改装成传统脚踏动力的自行车时，仅需将其前叉拆卸更换为一般的自行车前轮即可，故其应用及使用状态变更、换装较为简单方便，进而增加其可更换性及降低改装的成本。
为实现上述目的，本实用新型提供的前轮驱动电动助行装置包含一前叉；一固定盘，其中央设有一套孔，中央两侧适当位置处分别设有一螺栓孔，且该固定盘连结固定于该自行车前车轮的前叉后部的一侧边上；一驱动元件，连结固定于该固定盘的一侧面上，其端面两侧具有调整螺栓，端面中央有传动转轴，转轴透过该套孔穿出于该固定盘之外，并于转轴末端结合一齿轮，以受转轴的带动；一弧形夹持器，其呈圆弧片状，并于两端分设有弧形长孔对应套合于驱动元件的螺栓上，在以驱动元件上的一调整螺栓为支点调整该弧形夹持器沿弧状轨迹的位移量之后再以螺帽锁固于该固定盘的一侧面上，且该弧形夹持器的中段位置处设有一凸栓，该凸栓上则枢合一滑轮，当该弧形夹持器于作圆弧状位移量调整时，该凸栓也可做适当位移量调整；一传动盘，其一侧面上结合有一齿盘，该齿盘并于周边具有若干锯齿，以及在该传动盘及齿盘的中央部位开设有适当大小的容室；
一单向轴承，其装设于该传动盘的容室内，并套组于前轮车轴上，以令传动盘的传动方向为唯一；一皮带，其内面设有锯齿，啮合于该驱动元件的齿轮及传动盘的齿盘周边的锯齿上，以令驱动元件间接驱动传动盘及齿盘传动，且该皮带由该弧形夹持器调整固定其松紧度，该滑轮与驱动元件的齿轮夹持该皮带，以令该皮带的传动方向轨迹固定不致偏脱；由驱动元件经皮带传动传动盘转动，并配合单向轴承，以令前轮获得单一方向的助行动力。
其中，该单向轴承更包含有一棘轮及一弹性方向止挡勾，该棘轮装设于传动轮及齿盘的容室内，并套组结合于前轮车轴上，该弹性方向止挡勾则固设于齿盘的内侧面并接触棘轮周边的棘齿，令传动盘所传动的助行动力方向为唯一。
此外，该驱动元件更配合以一控制箱，以控制于适当时机投入电源及启动信号予该驱动元件，该控制箱投入电源及启动信号予驱动元件的时机为自行车以脚踏动力启动行驶达某一设定速率时，而当骑乘者停踩脚踏板时则停止电源的供应。
本实用新型的详细构造及实际操作，将由以下详细的说明使之明确，同时并配以相关附图，以使其技术内容及结构空间形态得以更加清楚明了。
图1为本实用新型的立体外观结构图；图2为本实用新型的立体分解结构图；图3为一后视图，显示本实用新型的固定盘、驱动元件、弧形夹持器、皮带及传动盘间的结构；图4为一局部视图，显示本实用新型的弧形夹持器夹持固定皮带的状态；图5为本实用新型的较佳应用例图。
首先请参阅
图1至4所示，本实用新型前轮驱动电动助行装置包含一固定盘10，并在该固定盘10的中央设有一套孔12，中央两侧适当位置处分别设有一螺栓孔11，且该固定盘10连结固定于该自行车前车轮A的前叉20后部的一侧边上。
一驱动元件30，可为直流马达构成，其连结固定于该固定盘10的一侧面上，其转轴31透过套孔12穿出于固定盘10之外，并于转轴31末端结合一齿轮32，以受转轴31的带动。
此外，一弧形夹持器40，其呈圆弧片状的构造，并于两端分设有弧形长槽孔41、41′，以对应套合于该驱动元件30的螺栓33上，并以驱动元件30上的螺栓33为支点调整该弧形夹持器40沿弧状轨迹移动的位移量，而后以螺合件411将其锁固于该固定盘10的一侧面上，另该弧形夹持器40的中段位置处设有一凸栓42，该凸栓42之上则枢合以一滑轮43，用以压制皮带70，且此凸栓及滑轮可在弧形夹持器40作位移调整时，上下调整其位移量，使其永保维持压制皮带70的状态。
一传动盘50，其一侧为齿盘52，该齿盘52的周边有传动用锯齿，两者为轻质的塑料或压克力材料构成，传动盘50中央适当位置处设有若干螺合孔51，以令该传动盘50一侧面透过螺钉511锁固结合于前车轮A上，另在该传动盘50及齿盘52的中央部位开设有适当大小的客室53，该容室53内则装设有单向轴承。
该单向轴承主要包含一棘轮60及一弹性方向止挡勾61，棘轮60固定结合于该容室53中，其中心并套锁至前车轮A的车轴A1上，该弹性方向止挡勾61则透过螺丝611螺固于该齿盘52的内侧面而与该棘轮60的周边棘齿接触，以令该棘轮60带动前车轮A的运转方向为唯一(即前进方向)。
一皮带70，于内面设有锯齿，其啮合于该驱动元件30的齿轮32及传动盘50的齿盘52周边的锯齿上，以令驱动元件30间接驱动传动盘50及齿盘52转动，且该皮带70并可受该弧形夹持器40的圆弧形位移调整固定其松紧度(如图4所示)，并令该滑轮43与齿轮32两者夹持该皮带70，以令该皮带70的传动方向轨迹固定，不致偏脱。
请再参阅图5所示，如
图1至4所示的前轮驱动电动助行装置于实际应用时，可由该固定盘10结合于前叉20上，且该驱动元件30亦结合于固定盘10上，故一般的自行车换装时，只要将同一型式且具有本实用新型助行装置的前叉轮组予以更换，即可简捷迅速地完成本实用新型的实施，另通过一控制箱80，可提供以电源及启动控制信号于适当时机予该驱动元件30，以令驱动元件30通过皮带70传动辅助动力予该传动盘50，带动前车轮A作单一方向前进的助行运动，此外，通过钥匙81启动令该控制箱80动作，该控制箱80提供电源及启动控制信号的时机是在于该自行车先行以脚踏动力启动行驶至一定行驶速率时，便启动驱动元件30，适时投入上述的助行动力，提升自行车的运转效率，而当脚踏板停止踩动或自行车空速行驶时，控制箱80则控制不再供给电源予该驱动元件30，节省电源的支出。
由以上本实用新型的详细构造、操作、应用状态详细说明下，可将本实用新型的优点、实用功效及产业上的利用性归纳如下(1)结构精简，组装简捷方便，节省工时及成本；本实用新型于组装时仅将前叉20予以换装于同型车的前车轮A，并将传动盘50、单向轴承及皮带70等组件予以结合于前车轮A相关部位即可，对于自行车制造者而言，可同时制作两种不同动力(一为脚踏动力，另一为本实用新型的助行动力)型式的自行车产品，故于组装生产上较为节省工时、人力及成本。
(2)组件轻便，不会影响前轮操纵性能，安全性佳；本实用新型由于采用质轻且构造精简的传动盘50直接组合于前车轮A上即可，远比传统电动自行车所采用的笨重轮圈马达结合于车轮的助行装置轻巧，且其操纵性能将不受影响，而可确保驾驶者的安全。
(3)改装及应用性佳；本实用新型的再一特点即是当使用者欲将同一车型的脚踏动力自行车改装成具有本实用新型助行装置的电动自行车时，只要购回连结有固定盘10、驱动元件30的前叉20、传动盘50及控制箱80等组件，即可自行换装成具有本实用新型助行装置的电动自行车；再改装回纯脚踏动力的自行车者亦可同理推之，故就其整体而言，改装及应用弹性佳，可随使用者的需求随时改装。
综上所述，本实用新型实为一极具创作性的新型构造，尤以其前轮驱动电动助行装置的结构，对于自行车辅助动力的组装、操纵、换装及应用上，皆可达到预期的目的及实用功效。凡针对本实用新型的基本构造、结构空间组态所作的细微修饰及变更，皆不脱离本实用新型的范畴。
权利要求1.一种前轮驱动电动助行装置，其特征在于包含一前叉；一固定盘，其中央设有一套孔，中央两侧分别设有一螺栓孔，且该固定盘连结固定于该自行车前车轮的前叉后部的一侧边上；一驱动元件，连结固定于该固定盘的一侧面上，其端面两侧具有调整螺栓，端面中央有传动转轴，转轴透过该套孔穿出于该固定盘之外，并于转轴末端结合一齿轮；一弧形夹持器，其呈圆弧片状，并于两端分设有弧形长孔对应套合于驱动元件的螺栓上，在以驱动元件上的一调整螺栓为支点调整该弧形夹持器沿弧状轨迹的位移量之后再以螺帽锁固于该固定盘的一侧面上，且该弧形夹持器的中段位置处设有一凸栓，该凸栓上则枢合一滑轮；一传动盘，其一侧面上结合有一齿盘，该齿盘并于周边具有若干锯齿，以及在该传动盘及齿盘的中央部位开设有容室；一单向轴承，其装设于该传动盘的容室内，并套组于前轮车轴上；一皮带，其内面设有锯齿，啮合于该驱动元件的齿轮及传动盘的齿盘周边的锯齿上，且该皮带由该弧形夹持器调整固定其松紧度，该滑轮与驱动元件的齿轮夹持该皮带。
2.如权利要求1所述的前轮驱动电动助行装置，其特征在于该驱动元件为直流马达。
3.如权利要求1所述的前轮驱动电动助行装置，其特征在于该传动盘及齿盘为轻质的塑料或压克力材料构成。
4.如权利要求1所述的前轮驱动电动助行装置，其特征在于该单向轴承更包含有一棘轮及一弹性方向止挡勾，该棘轮装设于传动轮及齿盘的容室内，并套组结合于前轮车轴上，该弹性方向止挡勾则固设于齿盘的内侧面并接触棘轮周边的棘齿。
5.如权利要求1所述的前轮驱动虬动助物装置，其特征在于该驱动元件更配合以一控制箱，其于适当时机投入电源及启动信号予该驱动元件。
6.如权利要求5所述的前轮驱动电动助行装置，其特征在于该控制箱投入电源及启动信号予驱动元件的时机为自行车以脚踏动力启动行驶达某一设定速率时，而当骑乘者停踩脚踏板时则停止电源的供应。
专利摘要一种前轮驱动电动助行装置，以一固定盘结合于自行车前轮前叉的内侧边，该固定盘一侧面上设一驱动元件，另一侧面则设一可作圆弧状位移调整及锁固的弧形夹持器；一传动轮结合于自行车前轮车轴及前叉内侧，其内设单向轴承以单向传动前轮；以一皮带与驱动元件相啮合传动，该弧形夹持器夹持固定该皮带的轨迹为一定，该驱动元件并受一控制箱控制，于自行车行驶至某一转速时开启驱动元件运转，并单向传动该传动轮，以助前轮滑行。
文档编号B62K11/00GK2233879SQ9522850
公开日1996年8月28日 申请日期1995年11月27日 优先权日1995年11月27日
发明者伍必翔 申请人:伍必翔