CN202856524U - 驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是提供一种驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统，该驱动装置包含有一马达、一普利盘组与一轴杆，该马达是外转子马达，该普利盘组的一普利盘是连接于马达的一外转子套筒一端，用以可受该外转子套筒带动，该轴杆是穿经马达与普利盘组，该外转子套筒与普利盘是可相对轴杆旋转与移动；此外，电动机车驱动系统可运用该驱动装置连接一电池与一无段变速机构，用以可利用该电池的电力促使无段变速机构运作，促使电动机车的车轮无段变速运转，进而获致电动机车速度和扭力输出的提升效果。

Description

驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统

技术领域

本实用新型是与电动机车有关，更详而言之是指一种驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统。

背景技术

目前，因应环保、节能等需求，目前的机车类型除了传统的汽油机车外，电动机车已逐渐受到推广而为民众所使用。电动机车使用的能源为电能（电池供应），相较于引擎驱动的汽油机车，无排放废气与噪音污染的问题，不过，目前的电动机车其运行的速度限制于马达本身的转速与功率，由于马达在低速时为低扭力，高速时为高扭力，因此，无法达到低速高扭力的需求，高速运转时更相当耗电，且无变速的功能，运行性能仍落后于利用无段变速系统（CVT）的汽油机车。其次，电动机车可容纳马达与电池的空间不大，因而马达设置的位置与传动方式都会受限，更影响电动机车的性能。

为此，近来有搭配无段变速系统或自动变速的电动机车车种，借以提升电动机车的性能，如台湾发明第I357390号「电动机车齿轮式自动变速系统」专利所示。虽然搭配无段变速系统或自动变速的电动机车的性能较传统电动机车更佳，不过，其整体体积大，且转速还是会因为马达的功率设计而有所限制。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种可解决前揭缺失的驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统，其结合马达与普利盘组的全新构造，不仅体积大幅缩小、可提升电动机车的空间运用弹性，且，仅利用机械构造离心力外甩普利珠即可使外转子套筒产生位移，改变外转子套筒内磁铁与定子线圈重叠的面积，进而改变外转子套筒的转速，而结合该无段变速机构除了有无段变速功能外，更会因应外加负载的不同，产生不同的扭力输出，改进已知电动机车速度与扭力无法双全的缺点，实用价值甚佳。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种驱动装置，它包含有：

一马达，包含一外转子套筒与设置于外转子套筒内的定子线圈等构件，所述外转子套筒内壁设有多数永久磁铁；

一普利盘组，包含一普利盘、盖设于所述普利盘的一底板以及置于所述普利盘内的数个普利珠，所述普利盘是所述连接外转子套筒一端并可相对所述底板移动，所述底板是位于外转子套筒内侧；及

一轴杆，连接所述底板并穿经所述外转子套筒与所述普利盘，所述外转子套筒与所述普利盘是可相对所述轴杆旋转与移动。

所述的驱动装置，还包含有一抵板，固设于所述轴杆而位于所述外转子套筒内侧并对应所述底板。

所述外转子套筒包含二端开口的一筒体，所述筒体内壁设有内径不同的一第一段与一第二段，所述第一、第二段的邻接处是形成一阶部，所述第一段的内径是大于第二段，所述第一段是连接所述普利盘，所述抵板外缘是对应所述第一段而与所述阶部相隔适当距离。

各所述永久磁铁是固设于所述第二段内壁。

所述马达是永磁式无刷外转子马达。

所述普利盘组是无段变速系统的普利盘组。

此外，还提供一种运用上述驱动装置的电动机车驱动系统，采用以下技术方案：

运用该驱动装置的电动机车驱动系统，它包含有：

一电池；

一无段变速机构，包含一风叶盘、一开闭盘、一离合器与连接风叶盘与开闭盘间的一皮带，所述开闭盘、所述离合器是连接电动机车的车轮，用以可促使电动机车的车轮无段变速运转；及

所述驱动装置是连接电池与无段变速机构，用以运用所述电池的电力促使无段变速机构运作，所述马达是电连接所述电池，所述风叶盘是设于所述普利盘一侧，所述皮带一端是绕置于所述风叶盘与所述普利盘之间。

本实用新型的有益效果是：借由马达与普利盘组的全新结合构造，不仅体积大幅缩小、可提升电动机车的空间运用弹性，且，不需靠电控的方式改变外转子套筒内永久磁铁与定子线圈重叠的面积、无需额外电能，仅利用机械构造离心力外甩普利珠即可使外转子套筒产生位移，进而改变外转子套筒的转速，而结合该无段变速机构除了有无段变速功能外，更会因应外加负载的不同，产生不同的扭力输出，改进已知电动机车速度与扭力无法双全的缺点，在不考虑现有电池的状况下，可求马达输出功率的极致。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的部份剖面示意图。

图2是本实用新型一较佳实施例的动作示意图，显示普利盘位移、普利珠被往外甩出的状态。

图3是本实用新型另一较佳实施例电动机车驱动系统的系统示意图。

附图标号：10：驱动装置；12：马达；14：普利盘组；16：轴杆；18：抵板；22：外转子套筒；26：筒体；30：第一段；32：第二段；34：阶部；121：永久磁铁；122：定子线圈；36：普利盘；38：底板；40：普利珠；50：电动机车驱动系统；52：电池；54：无段变速机构；56：风叶盘；58：开闭盘；50：离合器；60：皮带。

具体实施方式

以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。

首先，请参阅图1所示，本实用新型一较佳实施例的驱动装置10，包含有一马达12、一普利盘组14与一轴杆16。

该马达12，是永磁式无刷外转子马达，包含一外转子套筒22与设置于外转子套筒22内的线圈等定子相关构件（硅钢片等），该外转子套筒22包含二端开口的一筒体26，该筒体26内壁设有内径不同的一第一段30与一第二段32，该第一、第二段的邻接处是形成一阶部34，该第一段30的内径是大于第二段32，又，该第二段32内壁设有多数永久磁铁121，是采用12槽14极的电动机设计方式以一N一S的排列方式设置于第二段32内壁。该外转子套筒22内壁的永久磁铁121与定子线圈122相关构件的构成与已知无刷外转子马达大概相同，此处不予赘述。

该普利盘组14，是已知无段变速系统（CVT）的普利盘组，包含一普利盘36、盖设于普利盘36的一底板38以及置于普利盘36内的多数个普利珠40，该普利盘36是连接于外转子套筒22一端而可相对底板38移动，该底板38是位于外转子套筒22内侧。

该轴杆16，是固接该底板38并穿经外转子套筒22与普利盘36，该马达12的定子线圈122等相关构件是设置于轴杆16，该外转子套筒22与普利盘36是可相对轴杆16旋转与移动。

此外，该驱动装置10更包含有一抵板18，是固设于该轴杆16而位于外转子套筒22内侧并对应底板38、与阶部34相隔适当距离，用以可避免该马达12内部定子线圈122等构件受普利盘组14旋转时底板38摩擦而损坏。

藉此，本实用新型该驱动装置10的运作方式及特色如下：

该马达12作动时，该外转子套筒22可旋转而带动普利盘36同步转动，各该普利珠40会受到旋转的普利盘36所产生的离心力作用而外甩，该外转子套筒22的转速越高，该普利盘36造成各普利珠40外甩的离心力即越大，进而可推动该普利盘36相对底板38朝外位移，如此一来，亦会带动该外转子套筒22位移（阶部34与抵板18的距离是供外转子套筒22位移之用），如图2所示，使得该外转子套筒22与定子线圈122等相关构件的相对位置产生变化（改变外转子套筒22内永久磁铁121与定子线圈122重叠的面积），进而改变该外转子套筒22的转速。

由上可知，该驱动装置10运作时可利用普利盘36旋转所产生的离心力使其内部的普利珠40往外甩出，具有适当重量的各该普利珠40甩出时可推动普利盘36，进而使该外转子套筒22位移，改变该外转子套筒22内永久磁铁121与定子线圈122的重叠面积，使得该外转子套筒22的转速亦随之改变。换言之，该驱动装置10可利用机械式的运作改变马达12的转速。

此外，该驱动装置10利用机械式运作改变马达12转速的技术更可运用至电动机车的驱动系统，如图3所示，是本实用新型另一较佳实施例的电动机车驱动系统50，其除了包含该驱动装置10之外，更包含有一电池52与一无段变速机构54，该电池52是电连接马达12，该无段变速机构54是已知机车的无段变速系统（CVT），包含一风叶盘56、一开闭盘58、一离合器59与连接风叶盘56与开闭盘间58的一皮带60等构件（如弹簧、碗公等），此处不予赘述其详细构成，该风叶盘56是设于普利盘36一侧，该开闭盘58、离合器59是连接电动机车的车轮，该皮带60一端是绕置于风叶盘56与普利盘36之间。

藉此，该电池52可供应驱动装置10的马达12运作的电力，使该马达12运作时，可透过该无段变速机构54驱动电动机车运行，由于该无段变速机构54属机械式的自动变速系统，会自动对负载进行机械性的转速与扭力调整，获致有如齿轮差的效果，以提高转速与扭力。

详言之，低速时，因该普利盘36无位移，使该皮带60前端的周长较小而后端较大，在此情况下，可以使该马达12高速来带动皮带60，进而产生高扭力的输出，不必顾虑马达是否扭力足够；速度增加时，该普利盘36里的普利珠40因离心力关是往外甩出、使普利盘36位移，使该皮带60前端的周长较大而后端较小，即使该马达12的速度不变，也会因处于高速状态下皮带60前端与后端的周长比不同而有了更高速的输出。

基此，该电动机车驱动系统50不必顾虑马达12的扭力与转速之间须舍取平衡点的问题，只须设法提高该马达12的转速，扭力部分即可透过该驱动装置10与无段变速机构54进行提升。

由上可知，本实用新型所提供的驱动装置及运用该驱动装置的电动机车驱动系统，其借由马达与普利盘组的全新结合构造，不仅体积大幅缩小、可提升电动机车的空间运用弹性，且，不需靠电控的方式改变外转子套筒内永久磁铁与定子线圈重叠的面积、无需额外电能，仅利用机械构造离心力外甩普利珠即可使外转子套筒产生位移，进而改变外转子套筒的转速，而结合该无段变速机构除了有无段变速功能外，更会因应外加负载的不同，产生不同的扭力输出，改进已知电动机车速度与扭力无法双全的缺点，在不考虑现有电池的状况下，可求马达输出功率的极致；于是，本实用新型确实符合申请实用新型专利的条件，故依法提出申请。

Claims (7)

1.一种驱动装置，其特征在于，它包含有：

一马达，包含一外转子套筒与设置于外转子套筒内的定子线圈等构件，所述外转子套筒内壁设有多数永久磁铁；

一普利盘组，包含一普利盘、盖设于所述普利盘的一底板以及置于所述普利盘内的数个普利珠，所述普利盘是所述连接外转子套筒一端并可相对所述底板移动，所述底板是位于外转子套筒内侧；及

一轴杆，连接所述底板并穿经所述外转子套筒与所述普利盘，所述外转子套筒与所述普利盘是可相对所述轴杆旋转与移动。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包含有一抵板，固设于所述轴杆而位于所述外转子套筒内侧并对应所述底板。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述外转子套筒包含二端开口的一筒体，所述筒体内壁设有内径不同的一第一段与一第二段，所述第一、所述第二段的邻接处是形成一阶部，所述第一段的内径是大于第二段，所述第一段是连接所述普利盘，所述抵板外缘是对应所述第一段而与所述阶部相隔适当距离。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，各所述永久磁铁是固设于所述第二段内壁。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述马达是永磁式无刷外转子马达。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述普利盘组是无段变速系统的普利盘组。

7.一种运用上述任一权利要求所述驱动装置的电动机车驱动系统，其特征在于，它包含有：

一电池；

一无段变速机构，包含一风叶盘、一开闭盘、一离合器与连接风叶盘与开闭盘间的一皮带，所述开闭盘、所述离合器是连接电动机车的车轮，用以可促使电动机车的车轮无段变速运转；及

所述驱动装置是连接电池与无段变速机构，用以运用所述电池的电力促使无段变速机构运作，所述马达是电连接所述电池，所述风叶盘是设于所述普利盘一侧，所述皮带一端是绕置于所述风叶盘与所述普利盘之间。

Images