CN219406786U - 二段变速输出装置及应用彼的电动车的轮毂组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二段变速输出装置及应用彼的电动车的轮毂组,其包含有一主轴杆及设于主轴杆上的一马达组、一第一变速组及一第二变速组,且该第一变速组与该第二变速组可以分别通过顺向作动的一第一单向离合组件与一第二单向离合组件置设于一输出轮壳内,令该马达组可以逆向旋转驱动该第一变速组的第一单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第二变速组的第二单向离合组件相对该输出轮壳空转,又该马达组并可以顺向旋转驱动该第二变速组的第二单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第一变速组的第一单向离合组件相对该输出轮壳空转,使得该二段变速输出装置能够利用该马达组的顺、逆转来进行同向驱动输出轮壳的二段变速切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种提供电动车变速的技术领域。
背景技术
小型的电动车以助力自行车或电动自行车为主,其驱动源主要是利用一马达组来带动车轮,通常该马达组是固设于车架,并通过输出轮(齿轮或磨擦轮)来与曲柄轴(助力自行车)或车轮轮毂(电动自行车)上的传动组来传动连接,达到辅助驱动的目的,由于其分设马达组及传动组,因此整体组件多、占积大,无形间提高制造难度及成本,也会增加车辆荷重,造成能源消耗;
再者,电动车如需要进行变速,以应付不同行车路况,例如高速低扭力(如平路或低负荷)或低速高扭力(如爬坡或高负荷),则需要另外在马达组的输出轴连接设置变速机构,并另外通过变速控制单元来进行变速切换,如此不仅再次增加组件与占积,同时也会增加控制线路,除了前述问题外,进一步更会增加损坏机率及维修成本,而如何克服前述结构组件多、占积大的问题,是本实用新型所欲探讨的。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是在于提供一种二段变速输出装置,借以能利用马达的正、反转来达成二段变速,具有易于操作之效。
本实用新型的次一主要目的是在于提供一种应用二段变速输出装置的电动车的轮毂组,其二段变速输出装置的整体占积小,可供应用于小型电动车的驱动及变速,大幅提升其实用性。
本实用新型提供一种二段变速输出装置,其包含有一主轴杆及设于主轴杆上的一马达组、一第一变速组及一第二变速组,且该第一变速组与该第二变速组可以分别通过顺向作动的一第一单向离合组件与一第二单向离合组件置设于一输出轮壳内,令该马达组可以逆向旋转驱动该第一变速组的第一单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第二变速组的第二单向离合组件相对该输出轮壳空转,又该马达组并可以顺向旋转驱动该第二变速组的第二单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第一变速组的第一单向离合组件相对该输出轮壳空转,使得该二段变速输出装置能够利用该马达组的顺、逆转来进行同向驱动输出轮壳的二段变速切换。
其中,该马达组具有一枢设于该主轴杆的输入轴套,且该输入轴套一端设有一可被通电激磁的电磁机构,使该输入轴套可在电磁机构通电激磁时被驱动相对主轴杆顺、逆向旋转,又该马达组于电磁机构外侧的主轴杆上设有一外马达盖,且该马达组于电磁机构内侧设有一与外马达盖盖合的内马达盖,其中该内马达盖轴心套设有一枢设于该输入轴套上的轴座。
其中,该第一变速组是于输入轴套上固设有一第一轮架,且该第一轮架两侧表面分别设有一第一行星组及一第二行星组,该第一、二行星组于该第一轮架上分别枢设有复数同周线、且同步同向转动的第一行星及第二行星,另该第一行星组于该主轴杆上固设有一可与各该第一行星啮合的第一太阳齿轮,再者该第一轮架外缘枢套有一第一轮壳,另该第一单向离合组件固设于该第一轮壳外缘,又该第一轮壳固设有一枢套于该输入轴套上的传动轮盘,且该传动轮盘于两侧轴心处分别形成有一第二太阳齿轮及一第三太阳齿轮,其中该第二太阳齿轮与前述第二行星组的各该第二行星啮合,且该第三太阳齿轮可连结传动该第二变速组。
其中,该第二变速组是于该第一变速组与该马达组间,又该第二变速组是于该马达组的轴座上套设有一第二轮架,而该第二轮架对应该第一变速组的侧面设有一第三行星组,且该第三行星组是于该第二轮架上枢设有复数同周线的第三行星,而各该第三行星并与该第一变速组的传动轮盘中的第三太阳齿轮啮合,又该第二轮架外缘枢套有一第二轮壳,再者该第二轮壳内缘具有一与各该第三行星围绕外侧缘啮合的内环齿部,另该第二单向离合组件固设于该第二轮壳外缘。
其中,该第二变速组与该马达组的内马达盖间设有一第三单向离合组件,且该第三单向离合组件与该第一、二单向离合组件为同向动作的单向离合组件,当输入动力由该输出轮壳反向输入时,该第二变速组可与该马达组形成空转。
其中,该第一、二变速组可以利用第一行星组、第二行星组及第三行星组与相对的第一太阳齿轮、第二太阳齿轮及第三太阳齿轮间的齿比形成不同的加、减速。
本实用新型又提供一种电动车的轮毂组,该轮毂组内设有前述的二段变速输出装置,使得该二段变速输出装置能用于驱动该轮毂组、且同步进行变速切换。
其中,该轮毂组具有一第一轮毂壳、一第二轮毂壳及一内轮毂壳,供利用至少一锁固件锁固,并将该第一轮毂壳或内轮毂壳或第二轮毂壳中至少之一与该输出轮壳锁固,且其中该第一轮毂壳轴心枢设于该主轴杆上,而该内轮毂壳枢设于该马达组的内马达盖外缘。
本实用新型具有易于操作的效果,且整体占积小,可供应用于小型电动车的驱动及变速,大幅提升其实用性。
附图说明
图1是本实用新型的立体外观示意图。
图2是本实用新型的侧视剖面示意图,供说明其各组件的相对关系。
图3是本实用新型的第一立体分解示意图,供说明其中第一变速组的组件及态样。
图4是本实用新型的第一立体分解示意图,供由另一视角说明其中第一变速组的组件及态样。
图5是本实用新型的第二立体分解示意图,供说明其中第二变速组的组件及态样。
图6是本实用新型的第二立体分解示意图,供由另一视角说明其中第二变速组的组件及态样。
图7是本实用新型于第二图中A-A位置的端视剖面示意图。
图8是本实用新型于第二图中B-B位置的端视剖面示意图。
图9是本实用新型于第二图中C-C位置的端视剖面示意图。
图10是本实用新型于第二图中D-D位置的端视剖面示意图。
附图标记说明:100-主轴杆;10-马达组;11-输入轴套;12-电磁机构;13-外马达盖;14-内马达盖;15-轴座;16-轴套扣件;20-第一变速组;21-第一轮架;22-第一行星组;220-第一行星;23-第二行星组;230-第二行星;24-第一太阳齿轮;25-第一轮壳;250-轮壳盖;26-传动轮盘;27-第二太阳齿轮;28-第三太阳齿轮;29-第一单向离合组件;30-第二变速组;31-第二轮架;32-第三行星组;320-第三行星;33-第二轮壳;330-轮壳盖;331-内环齿部;34-第二单向离合组件;35-第三单向离合组件;40-输出轮壳;50-轮毂组;51-第一轮毂壳;52-第二轮毂壳;55-内轮毂壳;56-轮毂盖。
具体实施方式
本实用新型的二段变速输出装置的构成,如图1、图2所示,其包含有一主轴杆100、一马达组10、一第一变速组20、一第二变速组30及一输出轮壳40所构成,该马达组10可分别以逆向旋转驱动该第一变速组20、且以顺向旋转驱动该第二变速组30,使得该第一、二变速组20、30可以分别同向驱动该输出轮壳40,使该二段变速输出装置能够利用该马达组10的顺、逆转来进行二段变速的切换;
关于该二段变速输出装置的详细构成,请参看图2、图5,该马达组10是于该主轴杆100上利用复数轴承枢设有一输入轴套11,且该输入轴套11的一端设有一电磁机构12,用以当电磁机构12通电激磁时可驱动该输入轴套11相对主轴杆100顺、逆向旋转,又该马达组10于电磁机构12外侧的主轴杆100上设有一外马达盖13,且该马达组10于该电磁机构12内侧设有一与外马达盖13盖合的内马达盖14,其中该内马达盖14轴心套设有一枢设于该输入轴套11上的轴座15,使该输入轴套11可以穿出内马达盖14供驱动该第一、二变速组20、30;
如图2、图3、图4所示,前述第一变速组20是设于该主轴杆100与该输入轴套11穿出马达组10的相对端部间,该第一变速组20是于输入轴套11端部利用一轴套扣件16固设有一第一轮架21,且该第一轮架21两侧表面分别设有一第一行星组22及一第二行星组23,该第一、二行星组22、23分别是有复数同周线的第一行星220及第二行星230,且该等第一、二行星220、230可相对扣固,使得各该等第一、二行星220、230可同向、同步于该第一轮架21上自转,再者该第一行星组22于该主轴杆100上固设有一可与各该第一行星220啮合的第一太阳齿轮24(如图7所示),再者该第一轮架21外缘利用两侧珠组枢套有一第一轮壳25,该第一轮壳25异于第二变速组30一侧并扣设有一限制珠组的轮壳盖250,又该第一轮壳25另侧表面固设有一枢套于该输入轴套11上的传动轮盘26,而该传动轮盘26于两侧轴心处分别形成有一第二太阳齿轮27及一第三太阳齿轮28,其中该传动轮盘26的第二太阳齿轮27与前述第二行星组23的各该第二行星230啮合(如图8所示),且该传动轮盘26的第三太阳齿轮28可与前述的第二变速组30连结,使得输入动力由该输入轴套11输入后经该第一变速组20传输至该第二变速组30,另该第一轮壳25外缘套设有一第一单向离合组件29(如图7所示),该第一单向离合组件29可以是顺向作动或逆向作动,而本实用新型的第一单向离合组件29以顺向作动、逆向空转为主要实施例,且前述的输出轮壳40套设于该第一单向离合组件29外缘,使得输入动力可经该输入轴套11、第一轮架21的第一、二行星组22、23、传动轮盘26、第一轮壳25及第一单向离合组件29后,由该输出轮壳40输出;
如图2、图5、图6所示,前述的第二变速组30是于该第一变速组20与该马达组10间,该第二变速组30是于该马达组10的轴座15上套设有一第二轮架31,而该第二轮架31对应该第一变速组20的侧面设有一第三行星组32,且该第三行星组32是有复数同周线的第三行星320,而该第三行星组32的各该第三行星320并与前述第一变速组20的传动轮盘26中的第三太阳齿轮28啮合,使得该传动轮盘26可带动该第三行星组32的各该第三行星320转动,又该第二轮架31外缘利用两侧珠组枢套有一第二轮壳33,该第二轮架31异于该第一变速组20一侧并锁设有一限制珠组的轮壳盖330,再者该第二轮壳33内缘具有一与各该第三行星320围绕外侧缘啮合的内环齿部331(如图10所示),使该第三行星组32可通过各该第三行星320驱动该第二轮壳33,另该第二轮壳33外缘套设有一第二单向离合组件34,且该第二单向离合组件34与前述的第一单向离合组件29为同向动作的单向离合组件,另该第二单向离合组件34外缘并与前述的输出轮壳40接合,使得输入动力可经该输入轴套11、第一轮架21的第一、二行星组22、23、传动轮盘26、第二轮架31的第三行星组32、第二轮壳33及第二单向离合组件34后,由该输出轮壳40输出。根据某些实施例,该第二变速组30的第二轮架31与该马达组10的内马达盖14间设有一第三单向离合组件35,且该第三单向离合组件35与前述的第一、二单向离合组件29、34为同向动作的单向离合组件,当输入动力由该输出轮壳40反向输入时,第二变速组30可与该马达组10形成空转,不致影响内部零件;
根据某些实施例,如图2~图6所示,本实用新型的二段变速输出装置可以应用于一电动车的轮毂组50上,该轮毂组50具有一第一轮毂壳51、一第二轮毂壳52及一内轮毂壳55,供利用锁固件依序锁设该第一轮毂壳51、输出轮壳40、内轮毂壳55及第二轮毂壳52的外缘,且其中该第一轮毂壳51轴心枢设于该主轴杆100上,而该内轮毂壳55内缘利用两侧珠组枢设于该马达组10的内马达盖14外缘,且该内轮毂壳55异于该第二变速组30一侧并锁设有一限制珠组的轮毂盖56,又前述的第一轮毂壳51与第二轮毂壳52外侧周缘可供设置车轮轮圈的复数钢丝辐条(图中未示),使得本实用新型的二段变速输出装置能用于驱动电动车的车轮,且同步进行变速切换;
另该第一、二变速组20、30可以利用其第一行星组22、第二行星组23及第三行星组32与相对的第一太阳齿轮24、第二太阳齿轮27及第三太阳齿轮28间的齿比形成不同的加、减速,例如以第一变速组20为高速运转、而第二变速组30为低速运转的模式,又或以第一变速组20为低速运转、而第二变速组30为高速运转的模式。
借此,组构成一占积小、且具同向输出及变速功能的二段变速输出装置。
本实用新型的二段变速输出装置实际应用于电动车的轮毂组50于实际作动时,是如图2所示,设以逆时针方向称为逆向、以顺时针方向称为顺向,兹以右侧方向视之,当该马达组10驱动该输入轴套11逆向旋转时,该输入轴套11可同步带动该第一变速组20的第一轮架21逆向旋转,由于该第一太阳齿轮24固定于该主轴杆100上不动,因此该第一轮架21上第一行星组22可相对该第一太阳齿轮24逆向公转、且各该第一行星220同步逆向自转(如图7所示),且由于该第一行星组22的各该第一行星220与该第二行星组23的各该第二行星230是固设状,因此该第二行星组23及各该第二行星230亦呈逆向公转及逆向自转状,如此该第二行星组23的各该第二行星230可以同步驱动枢设于该输入轴套11上的传动轮盘26的第二太阳齿轮27顺向转动(如图8所示),可令该传动轮盘26可以同步带动该枢套于第一轮架21外缘的第一轮壳25顺向转动,而由于该第一轮壳25上的第一单向离合组件29为顺向作动的,因此该第一轮壳25可通过该第一单向离合组件29驱动该输出轮壳40顺向输出(如图9所示),且由于该轮毂组50的第一、二轮毂壳51、52及内轮毂壳55与该输出轮壳40锁固,故可达到通过驱动该轮毂组50作动该电动车车轮转动的目的。同时前述顺向转动的传动轮盘26上的第三太阳齿轮28也同步顺向转动,使得与该第三太阳齿轮28啮合的该第三行星组32的各该第三行星320呈同步逆向自转状,而由于该第三行星组32的各该第三行星320与该第二变速组30的第二轮壳33内环齿部331咬合形成空转状,进而驱动该组设第三行星组32的第二轮架31产生顺向旋转的动力,然由于该第二轮架31是通过顺向作动(即为咬死状态)的第三单向离合组件35套设于该马达组10的内马达盖14上,因此该第二轮架31会被内马达盖14同步固定不动,使得该第三行星组32的各该第三行星320可逆向自转且同步驱动该第二轮壳33逆向旋转(如图10所示),由于该第二轮壳33上的第二单向离合组件34亦为顺向作动的,因此当该第二轮壳33呈逆向旋转时则可通过该第二单向离合组件34相对该输出轮壳40呈空转状,故当该马达组10驱动该输入轴套11逆转时,仅能由该第一变速组20驱动该输出轮壳40、而该第二变速组30则呈相对空转不驱动的状态。
而当该马达组10驱动该输入轴套11顺向旋转时,该输入轴套11可同步带动该第一变速组20的第一轮架21顺向旋转,由于该第一太阳齿轮24固定于该主轴杆100上不动,因此该第一轮架21上第一行星组22可相对该第一太阳齿轮24顺向公转、且各该第一行星220同步顺向自转,且由于该第一行星组22的各该第一行星220与该第二行星组23的各该第二行星230是固设状,因此该第二行星组23及各该第二行星230亦呈顺向公转、且顺向自转状,如此第二行星组23的各该第二行星230可以同步驱动枢设于该输入轴套11上的传动轮盘26的第二太阳齿轮27逆向转动,令该传动轮盘26可以同步带动该枢套于第一轮架21外缘的第一轮壳25逆向转动,而由于该第一轮壳25上的第一单向离合组件29为顺向作动的,因此当该第一轮壳25呈逆向旋转时则可通过该第一单向离合组件29相对该输出轮壳40呈空转状。同时前述逆向转动的传动轮盘26上的第三太阳齿轮28也同步逆向转动,使得与该第三太阳齿轮28啮合的第三行星组32的各该第三行星320呈同步顺向自转状,而由于该第三行星组32的各该第三行星320与该第二变速组30的第二轮壳33内环齿部331咬合形成输出状,进而驱动该组设第三行星组32的第二轮架31顺向旋转,然由于该第二轮架31是通过顺向作动(即为咬死状态)的第三单向离合组件35套设于该马达组10的内马达盖14上,因此该第二轮架31会被内马达盖14同步固定不动,使得该第三行星组32的各该第三行星320可同步驱动该第二轮壳33顺向旋转,由于该第二轮壳33上的第二单向离合组件34亦为顺向作动的,因此该第二轮壳33呈顺向旋转时则可通过该第二单向离合组件34驱动该输出轮壳40顺向输出,且由于该轮毂组50的第一、二轮毂壳51、52及内轮毂壳55与该输出轮壳40锁固,故可达到通过驱动该轮毂组50作动该电动车车轮转动的目的。故当该马达组10驱动该输入轴套11顺转时,仅能由该第二变速组30驱动该输出轮壳40、而该第一变速组20则呈相对空转不驱动的状态。
当该电动车需后退倒车时,如图2、图7~图10所示,车轮会因与路面磨擦而令该轮毂组50呈逆转状,进而使该轮毂组50的第一、二轮毂壳51、52可带动该输出轮壳40逆转,而由于设于该输出轮壳40内缘的第一、二变速组20、30的第一、二单向离合组件29、34均是为由内向外时顺向作动、而逆向空转的单向离合组件设计,因此当该输出轮壳40反向由外向内逆向转动时,该第一、二单向离合组件29、34反而会逆向驱动相对的第一变速组20的第一轮壳25与第二变速组30的第二轮壳33逆向转动,其中该第一变速组20的逆向第一轮壳25同步带动该传动轮盘26及第三太阳齿轮28逆向转动,进而驱动与其啮合的该第三行星组32的各该第三行星320顺向自转,至于该第二变速组30的逆向第二轮壳33则驱动与其内环齿部331啮合的该第三行星组32的各该第三行星320逆向自转,由于两者的作动呈相反状而造成卡死状态,将使得该电动车无法后退倒车,但因该第三行星组32的各该第三行星320是设于该第二轮架31上,而该第二轮架31是通过该第三单向离合组件35套设于该马达组10的内马达盖14上,使该第二轮架31呈顺向咬死固定及逆向放开空转,如此将使该第二轮架31具有单向性,而不受前述该第三行星组32的各该第三行星320卡死的影响,且能顺利达成二段变速的动力输出驱动,因此能令该电动车可以后退倒车。
通过前述的设计与说明,本实用新型二段变速输出装置的马达组10可以通过逆向或顺向转动分别作动该第一、二变速组20、30,使得该第一、二变速组20、30可分别以该第一、二单向离合组件29、34同向驱动该输出轮壳40,让本实用新型的二段变速输出装置能够利用该马达组10的顺、逆转来进行二段变速的切换,而具有易于操作的效果,且整体占积小,可供应用于小型电动车的驱动及变速,大幅提升其实用性。
Claims (8)
1.一种二段变速输出装置,其特征在于:其包含有一主轴杆及设于主轴杆上的一马达组、一第一变速组及一第二变速组,且该第一变速组与该第二变速组能够分别通过顺向作动的一第一单向离合组件与一第二单向离合组件置设于一输出轮壳内,令该马达组能够逆向旋转驱动该第一变速组的第一单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第二变速组的第二单向离合组件相对该输出轮壳空转,该马达组还能够顺向旋转驱动该第二变速组的第二单向离合组件顺向带动该输出轮壳转动、且驱动该第一变速组的第一单向离合组件相对该输出轮壳空转,使得该二段变速输出装置能够利用该马达组的顺、逆转来进行同向驱动输出轮壳的二段变速切换。
2.如权利要求1所述的二段变速输出装置,其特征在于:该马达组具有一枢设于该主轴杆的输入轴套,且该输入轴套一端设有一能够被通电激磁的电磁机构,使该输入轴套能够在电磁机构通电激磁时被驱动相对主轴杆顺、逆向旋转,该马达组在电磁机构外侧的主轴杆上设有一外马达盖,且该马达组在电磁机构内侧设有一与外马达盖盖合的内马达盖,其中该内马达盖轴心套设有一枢设于该输入轴套上的轴座。
3.如权利要求2所述的二段变速输出装置,其特征在于:该第一变速组是在输入轴套上固设有一第一轮架,且该第一轮架两侧表面分别设有一第一行星组及一第二行星组,该第一行星组、第二行星组在该第一轮架上分别枢设有复数同周线、且同步同向转动的第一行星及第二行星,该第一行星组在该主轴杆上固设有一能够与各该第一行星啮合的第一太阳齿轮,该第一轮架外缘枢套有一第一轮壳,该第一单向离合组件固设于该第一轮壳外缘,该第一轮壳固设有一枢套于该输入轴套上的传动轮盘,且该传动轮盘在两侧轴心处分别形成有一第二太阳齿轮及一第三太阳齿轮,该第二太阳齿轮与前述第二行星组的各该第二行星啮合,且该第三太阳齿轮能够连结传动该第二变速组。
4.如权利要求3所述的二段变速输出装置,其特征在于:该第二变速组位于该第一变速组与该马达组间,该第二变速组是在该马达组的轴座上套设有一第二轮架,而该第二轮架对应该第一变速组的侧面设有一第三行星组,且该第三行星组是在该第二轮架上枢设有复数同周线的第三行星,而各该第三行星与该第一变速组的传动轮盘中的第三太阳齿轮啮合,该第二轮架外缘枢套有一第二轮壳,该第二轮壳内缘具有一与各该第三行星围绕外侧缘啮合的内环齿部,该第二单向离合组件固设于该第二轮壳外缘。
5.如权利要求4所述的二段变速输出装置,其特征在于:该第二变速组与该马达组的内马达盖间设有一第三单向离合组件,且该第三单向离合组件与该第一单向离合组件、第二单向离合组件为同向动作的单向离合组件,当输入动力由该输出轮壳反向输入时,该第二变速组能够与该马达组形成空转。
6.如权利要求4所述的二段变速输出装置,其特征在于:该第一变速组、第二变速组能够利用第一行星组、第二行星组及第三行星组与相对的第一太阳齿轮、第二太阳齿轮及第三太阳齿轮间的齿比形成不同的加、减速。
7.一种电动车的轮毂组,其特征在于:该轮毂组内设有如权利要求1~6中任一项所述的二段变速输出装置,使得该二段变速输出装置能用于驱动该轮毂组同步进行变速切换。
8.如权利要求7所述的电动车的轮毂组,其特征在于:该轮毂组具有一第一轮毂壳、一第二轮毂壳及一内轮毂壳,供利用至少一锁固件锁固,并将该第一轮毂壳或内轮毂壳或第二轮毂壳中至少之一与该输出轮壳锁固,该第一轮毂壳轴心枢设于该主轴杆上,而该内轮毂壳枢设于该马达组的内马达盖外缘。
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