CN113958704B - 电动车辆的变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动车辆的变速装置，该电动车辆包含一马达。该变速装置包含一输入单元、一离合单元、一致动单元，及一输出单元。该输入单元包括一可被该马达驱动而旋转的动力输入轴、一固定设置于该动力输入轴上的一档输入齿轮，及一设置于该动力输入轴上的二档输入齿轮。透过该致动单元可控制该离合单元在该一档状态及该二档状态间切换，以提供两种不同的齿轮比，让电动车辆可依不同的驾驶习惯或行驶情境变速，以提供更宽裕的速域及更佳的驾驶体验。

Description

电动车辆的变速装置

技术领域

本发明关于一种变速装置，特别是指一种电动车辆的变速装置。

背景技术

参阅图1，一般电动车辆是以电动马达11作为动力源，并透过传动机构12带动轮轴或链条。该传动机构12包括一设置于电动马达11转轴末端的输入齿轮121、一与该电动马达11转轴相间隔且可带动链条或轮轴的输出轴122，及一设置于该输出轴122上且与该输入齿轮121相啮合的输出齿轮123。该传动机构12结构单纯，配合电动马达11的高扭力可产生起步加速能力优异的功效。然而，该传动机构12的齿轮比固定，因此无法对应不同的驾驶习惯及行驶情境变速，速域大幅受限而影响驾驶体验。

发明内容

[本发明欲解决的课题]

因此，本发明的目的，即在于提供一种电动车辆的变速装置。

[解决问题的技术手段]

于是，本发明电动车辆的变速装置，该电动车辆包含一马达。该变速装置包含一输入单元、一离合单元、一致动单元，及一输出单元。该输入单元包括一可被该马达驱动而旋转的动力输入轴、一固定设置于该动力输入轴上的一档输入齿轮，及一设置于该动力输入轴上的二档输入齿轮。该离合单元设置于该动力输入轴上并连接该二档输入齿轮，该离合单元可受控制而在一个一档状态及一个二档状态间切换，当该离合单元位于该一档状态时，该二档输入齿轮不与该动力输入轴连动，当该离合单元位于该二档状态时，该二档输入齿轮与该动力输入轴连动。该致动单元控制该离合单元在该一档状态及该二档状态间切换。该输出单元包括一动力输出轴、一设置于该动力输出轴上且与该一档输入齿轮相啮合的一档输出齿轮、一位于该动力输出轴及该一档输出齿轮之间的单向离合器，及一固定设置于该动力输出轴上且与该二档输入齿轮相啮合的二档输出齿轮，当该离合单元位于该一档状态时，该单向离合器使该一档输出齿轮与该动力输出轴连动，当该离合单元位于该二档状态时，该单向离合器使该一档输出齿轮不与该动力输出轴连动。

在本发明的一些实施例中，该离合单元包括一设置于该动力输入轴上且连接该二档输入齿轮的外盘体、一设置于该动力输入轴上的内盘体、一可被该动力输入轴带动旋转且位于该外盘体及该内盘体之间的从动盘、多个位于该从动盘及该内盘体之间且周向限位于该外盘体上的压板，及多个分别与该些压板交错叠置的摩擦片，当该离合单元位于该一档状态时，该从动盘被该致动单元推动而远离该内盘体，此时该动力输入轴带动该内盘体及该从动盘旋转，而不连动该外盘体，当该离合单元位于该二档状态时，该从动盘靠近该内盘体而共同夹制该些压板及该些摩擦片，此时该动力输入轴带动该内盘体及该从动盘旋转，并透过该些压板连动该外盘体旋转。

在本发明的一些实施例中，该离合单元还包括多个固定于该从动盘上且一端位于该内盘体外侧的固定件，及多个被限位于该些固定件及该内盘体之间的弹簧，当该离合单元位于该一档状态时，该些固定件被该从动盘带动而分别压缩该些弹簧，当该离合单元位于该二档状态时，该些弹簧反向推动该些固定件而带动该从动盘复位，使该从动盘靠近该内盘体。

在本发明的一些实施例中，该输入单元的动力输入轴形成一沿轴向延伸的滑槽，该离合单元的从动盘具有一穿设该滑槽而伸置于该动力输入轴内的方形锥，该致动单元包括一沿轴向插设于该动力输入轴内的顶杆，及一位于该动力输入轴外且可受控制推动该顶杆的旋杆，该旋杆可受控制而旋转以推动该顶杆，使该顶杆推动该方形锥，从而将该从动盘推离该内盘体，进而使该离合单元由该二档状态切换至该一档状态。

在本发明的一些实施例中，该输入单元的一档输入齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

在本发明的一些实施例中，该输入单元的二档输入齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

在本发明的一些实施例中，该输出单元的一档输出齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

在本发明的一些实施例中，该输出单元的二档输出齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

在本发明的一些实施例中，该输出单元的单向离合器为单向轴承。

在本发明的一些实施例中，该电动车辆还包含一被该马达驱动的链条，其中，该输入单元的动力输入轴可被该链条带动。

[本发明的效果]

本发明的功效在于：透过该致动单元可控制该离合单元在该一档状态及该二档状态间切换，可依不同的驾驶习惯或行驶情境变速，提供更宽裕的速域及更佳的驾驶体验。

在本发明的一些实施例中，其功效在于，该致动单元可即时控制该离合单元在该一档状态及该二档状态间切换，以达到即时切换档位的功效，提高换档效率，而该些压板及该些摩擦片交错叠置的传动方式，能有效地将动力传递，提高传动效率。

在本发明的一些实施例中，其功效在于，该旋杆可透过自动或人为方式控制，前者可更精准地判断换档时机，也可依事前的设定作动，提供舒适自动的档位切换，后者则可依驾驶者的体感或想法即时切换，提高驾驶乐趣。

在本发明的一些实施例中，其功效在于，该一档输入齿轮、该二档输入齿轮、该一档输出齿轮，及该二档输出齿轮可依实际需求而为不同的齿轮形式组合。

在本发明的一些实施例中，其功效在于，该单向离合器可在切换至二档时使该一档输出齿轮与该动力输出轴不再连动，以避免齿轮间产生速差而损坏，甚至无法正常运作的情况。

在本发明的一些实施例中，其功效在于，该动力输入轴除了被该马达直接驱动外，也可透过链条带动，以适用不同配置的车种，提高泛用性。

附图说明

本发明的其它的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一俯视图，说明一已知电动车辆的传动机构；

图2是一俯视剖面图，说明本发明电动车辆的变速装置的一第一实施例；

图3是一不完整的立体图，说明图2的立体态样；及

图4是一俯视图，说明本发明电动车辆的变速装置的一第二实施例。

附图标记列表

2····电动车辆

21···马达

22···链条

23···轮轴

3····变速装置

31···输入单元

311···动力输入轴

312···一档输入齿轮

313···二档输入齿轮

314···滑槽

32···离合单元

321···外盘体

322···内盘体

323···从动盘

324···压板

325···摩擦片

326···固定件

327···弹簧

328···方形锥

33···致动单元

331···顶杆

332···旋杆

34···输出单元

341···动力输出轴

342···一档输出齿轮

343···单向离合器

344···二档输出齿轮

A····限位槽

B····凸出部分

C····管状部位

D····止推轴承。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本发明电动车辆2的变速装置3的一第一实施例，该电动车辆2包含一马达21。该变速装置3包含一连接该马达21的输入单元31、一设置于该输入单元31上的离合单元32、一用于控制该离合单元32的致动单元33，及一与该输入单元31连动的输出单元34。该输入单元31包括一可被该马达21驱动旋转的动力输入轴311、一固定设置于该动力输入轴311上的一档输入齿轮312，及一可相对于该动力输入轴311转动地设置于该动力输入轴311上的二档输入齿轮313。该动力输入轴311呈空心状，并形成一沿自身轴向方向延伸的滑槽314。该一档输入齿轮312及该二档输入齿轮313可依实际传动需求而为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

参阅图2及图3(图3中未显示该一档输入齿轮312及该二档输入齿轮313)，该离合单元32包括一可转动地设置于该动力输入轴311上且固定连接该二档输入齿轮313的外盘体321、一固定于该动力输入轴311上且相对于该外盘体321远离该一档输入齿轮312的内盘体322、一可沿该动力输入轴311滑移地设置于该动力输入轴311上且位于该外盘体321及该内盘体322之间的从动盘323、多个位于该从动盘323及该内盘体322之间且周向限位于该外盘体321上的压板324、多个分别与该些压板324交错叠置的摩擦片325、多个固定于该从动盘323上且一端位于该内盘体322外侧的固定件326，及多个被限位于该些固定件326及该内盘体322之间的弹簧327。该外盘体321在外周面上朝形成多个沿轴向方向开设的限位槽A，这些限位槽A是供该些压板324的凸出部分B置入，以周向限位该些压板324，使该些压板324可沿该动力输入轴311的轴向方向滑移，且当自身旋转时则可带动该外盘体321转动。该从动盘323具有一穿设该滑槽314而伸置于该动力输入轴311内的方形锥328，这使得该从动盘323可被该动力输入轴311带动旋转。该从动盘323形成多个管状部位C，这些管状部位C穿设该内盘体322并分别供该些固定件326锁设。每一弹簧327是套设在该从动盘323的其中一个管状部位C上，且两端分别顶抵相对应的一个固定件326及该内盘体322，该些弹簧327透过弹性回复力使该从动盘323朝远离该一档输入齿轮312的方向紧抵该内盘体322。

该致动单元33包括一沿轴向插设于该动力输入轴311内且指向该方形锥328的顶杆331，及一沿该动力输入轴311的径向方向配置且靠抵该顶杆331的旋杆332。在本第一实施例中，是将一止推轴承D设置于顶杆331的外侧以供该旋杆332推抵，并允许该旋杆332及该动力输入轴311间的相对运动，以避免因该动力输入轴311的转动而造成该旋杆332损坏或烧毁。该旋杆332透过自身的形状设计，使其在旋转时可透过该止推轴承D推动该顶杆331，使该顶杆331沿该动力输入轴311的轴向方向移动并推抵该方形锥328。该输出单元34包括一与该动力输入轴311平行设置的动力输出轴341、一设置于该动力输出轴341上且与该一档输入齿轮312相啮合的一档输出齿轮342、一设置于该动力输入轴311上且位于该动力输出轴341及该一档输出齿轮342之间的单向离合器343，及一固定设置于该动力输出轴341上且与该二档输入齿轮313相啮合的二档输出齿轮344。该一档输出齿轮342及该二档输出齿轮344可依实际传动需求而为正齿轮、斜齿轮，或其组合。在本第一实施例中，该单向离合器343为单向轴承，其在该动力输出轴341及该一档输出齿轮342产生速差时，可使该一档输出齿轮342能相对于该动力输出轴341旋转，也就是该动力输出轴341不再带动该一档输出齿轮342。

该致动单元33可透过电动方式或手动方式操控，以带动该离合单元32在一个一档状态及一个二档状态间切换。而当该旋杆332旋转时，可带动该顶杆331沿该动力输入轴311推动该方形锥328，使该离合单元32位于该一档状态，此时该从动盘323会因该方形锥328被推动而远离该内盘体322(并压缩该些弹簧327)，由于两者间的距离增加，因此该些压板324及该些摩擦片325不再被该从动盘323及该内盘体322夹紧，这使得该从动盘323及该内盘体322不与该外盘体321连动，也就是当马达21带动该动力输入轴311旋转时，并不会直接带动该外盘体321及与该外盘体321连接的二档输入齿轮313，而仅带动该一档输入齿轮312转动。该一档输入齿轮312会带动相啮合的一档输出齿轮342旋转，从而带动该动力输出轴341转动，以直接或透过链条等传动机构带动轮轴旋转。

当该旋杆332复位时，该些弹簧327会释放弹性回复力而带动该从动盘323复位，使该方形锥328将该顶杆331推回原位，也使该离合单元32切换至该二档状态。该些弹簧327会带动该从动盘323靠近该内盘体322，进而驱动该从动盘323及该内盘体322夹制该些压板324及该些摩擦片325，使该些压板324及该些摩擦片325紧抵彼此而能传递动力，因此当该从动盘323及该内盘体322被该动力输入轴311带动旋转时，该些压板324会因周向限位于该外盘体321上而带动该外盘体321同步转动，使得连接该外盘体321的二档输入齿轮313一同旋转。该二档输入齿轮313会带动相啮合的二档输出齿轮344旋转，从而驱使该动力输出轴341转动，此时该单向离合器343会因该动力输出轴341及该一档输出齿轮342间的速差，使该一档输出齿轮342不再被该动力输出轴341带动，避免齿轮间产生速差而损坏，甚至无法正常运作的情况。

本第一实施例的旋杆332可透过电动或手动方式控制以在两档间即时切换，前者可更精准地判断换档时机，也可依事前的设定作动，提供舒适自动的档位切换，后者则可依驾驶者的体感或想法即时切换，提高驾驶乐趣，如此能提供更宽裕的速域及更佳的驾驶体验。此外，该离合单元32透过该些压板324及该些摩擦片325传递动力，可提高传动及换档效率。

参阅图4，为本发明电动车辆2的变速装置3的一第二实施例，本第二实施例大致上是与该第一实施例相同，不同之处在于：该电动车辆2的马达21是透过链条22带动该动力输入轴311，而该动力输出轴341则是直接连接轮轴23。本第二实施例提供了另一种配置方式，以能对应不同的车种或传动设计需求，提高泛用性。

综上所述，本发明透过该致动单元33可控制该离合单元32在该一档状态及该二档状态间切换，可依不同的驾驶习惯或行驶情境变速，提供更宽裕的速域及更佳的驾驶体验，故确实能达到本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种电动车辆的变速装置，所述电动车辆包含一马达，所述变速装置包含：

一输入单元，包括一可被所述马达驱动而旋转的动力输入轴、一固定设置于所述动力输入轴上的一档输入齿轮，及一设置于所述动力输入轴上的二档输入齿轮；

一离合单元，设置于所述动力输入轴上并连接所述二档输入齿轮，所述离合单元可受控制而在一个一档状态及一个二档状态间切换，当所述离合单元位于所述一档状态时，所述二档输入齿轮不与所述动力输入轴连动，当所述离合单元位于所述二档状态时，所述二档输入齿轮与所述动力输入轴连动；

一致动单元，控制所述离合单元在所述一档状态及所述二档状态间切换；及

一输出单元，包括一动力输出轴、一设置于所述动力输出轴上且与所述一档输入齿轮相啮合的一档输出齿轮、一位于所述动力输出轴及所述一档输出齿轮之间的单向离合器，及一固定设置于所述动力输出轴上且与所述二档输入齿轮相啮合的二档输出齿轮；其特征在于，

当所述离合单元位于所述一档状态时，所述单向离合器使所述一档输出齿轮与所述动力输出轴连动，当所述离合单元位于所述二档状态时，所述单向离合器使所述一档输出齿轮不与所述动力输出轴连动，

其中，所述离合单元包括一设置于所述动力输入轴上且连接所述二档输入齿轮的外盘体、一设置于所述动力输入轴上的内盘体、一可被所述动力输入轴带动旋转且位于所述外盘体及所述内盘体之间的从动盘、多个位于所述从动盘及所述内盘体之间且周向限位于所述外盘体上的压板，及多个分别与所述多个压板交错叠置的摩擦片，当所述离合单元位于所述一档状态时，所述从动盘被所述致动单元推动而远离所述内盘体，此时所述动力输入轴带动所述内盘体及所述从动盘旋转，而不连动所述外盘体，当所述离合单元位于所述二档状态时，所述从动盘靠近所述内盘体而共同夹制所述多个压板及所述多个摩擦片，此时所述动力输入轴带动所述内盘体及所述从动盘旋转，并透过所述多个压板连动所述外盘体旋转，所述输入单元的动力输入轴形成一沿轴向延伸的滑槽，所述离合单元的从动盘具有一穿设所述滑槽而伸置于所述动力输入轴内的方形锥，所述致动单元包括一沿轴向插设于所述动力输入轴内的顶杆，及一位于所述动力输入轴外且可受控制推动所述顶杆的旋杆，所述旋杆可受控制而旋转以推动所述顶杆，使所述顶杆推动所述方形锥，从而将所述从动盘推离所述内盘体，进而使所述离合单元由所述二档状态切换至所述一档状态。

2.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述离合单元还包括多个固定于所述从动盘上且一端位于所述内盘体外侧的固定件，及多个被限位于所述多个固定件及所述内盘体之间的弹簧，当所述离合单元位于所述一档状态时，所述多个固定件被所述从动盘带动而分别压缩所述多个弹簧，当所述离合单元位于所述二档状态时，所述多个弹簧反向推动所述多个固定件而带动所述从动盘复位，使所述从动盘靠近所述内盘体。

3.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述输入单元的一档输入齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

4.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述输入单元的二档输入齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

5.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述输出单元的一档输出齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

6.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述输出单元的二档输出齿轮为正齿轮、斜齿轮，或其组合。

7.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述输出单元的单向离合器为单向轴承。

8.根据权利要求1所述电动车辆的变速装置，其特征在于，所述电动车辆还包含一被所述马达驱动的链条，其中，所述输入单元的动力输入轴可被所述链条带动。