TW200528648A - Clutch mechanism - Google Patents

Description

200528648

【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種離合器機構，特別 一電動車，當馬達不提供動力時可使鱼於「種適用於 可方便以人力牽引之離合器機構。 輪與馬達分離，而 【先前 首先請 圖。如 (elec 以帶動 238811 545091 動輪圈 力0 技術】 參閱第1圖，該圖係表示一習知 圖所示，習知電動車俜透過g 11部示意 + r- m n + nr . 1早係透過將—電動輪圈馬達μ triC m〇t〇r-ln — wheel )直接裝設於車輪贾中央， 車輪W旋轉進而使電動車前進。&，我國公主第 5 號專利「Electric M〇t〇r_in_wheel」所；|， 馬達Μ連接車輪W，並藉由減速傳動機構以提升扭 藉 電 一般而言:當電動車處於不使用狀態或馬達無法提供動力 須藉由人力牵引’然而由於車輪W與前述傳動機構 組以及輪圈馬達Μ連動，因此透過人力牵引電動車 帶動馬達Μ而費力，且無法使電動車迅速地移動β 可於輪圈馬達Μ與車輪ψ傳動接觸端設置一單向離合 時，必 之齒輪 時會因 雖然亦 器（One-way clutch)，使車輪一方向上可自由轉動 (如傳統自行車之設計），然而在其反方向上則仍受到車 輪W與馬達Μ内部齒輪組連動牵制的影響，使得推動或牽引 電動車移動時仍舊相當費力。

200528648 五、發明說明（2) 【發明内容】 有鑑於前述缺點，本發明提出一種離合 士接 口馬達不提供動力時可使車以達：：用； 可自由地>口則、後方向轉動以利於人力牽引。 本發明提出-種離合器結#，包括一中心軸一 轉動述單向離合器繞中心軸轉動，： 子。樓开門1被動件、一楔形空間以及一圓柱狀作動 :=:::間内，…作動子位於二 動，而使主動件及被動件同 向轉動件俜ΐ —位置時被動件與主動件脫離。單 與中心軸同二ϊ;=::軸轉•’而於-第二方向 間内》當作；子具有一突桿，位於楔形空 二方向轉動-小段，被動件帶動主動件沿第 置，使得被動件脫離主動ί時=桿推動作動子離開第一位 主動件轉動。主動件’並可沿第一以及第二方向繞 於一較佳實施例φ，i、,、 沿第一方向轉動時，主動件具有一接觸面，當主動件 沿第一方向旋轉。 面抵接突桿藉以推動單向轉動件 ΐ述單向離合器更具有一彈性元件，連接主動件以及作動 為使本發明之上流Β ΛΑ 特舉較佳實施例並配合所點能更=顯易僅，下文 σ所附圖式做詳細說明。 第6頁 200528648 五、發明說明（3) 【實施方式】 請參閱第2圖’該圖係表示本發明中離合器機構之示意 圖。如圖所系，本發明之離合器機構主要係包括一中心轴 A、一單向離合器以及一單向轉動件20〇，上述中心轴A 係設置於如第1圖所示之輪轴c之中’並固接於車體F。特 別地是，前述中心軸A係穿設於單向離合器100以及單向轉 動件2 00中央，且單向離合器1〇〇以及單向轉動件200係可 單向地繞中心轴A轉動。 接著請同時參閱第2以及3a圖，前述單向離合器1〇〇具有一 主動件10以及一被動件20，其中被動件20套設於主動件10 外侧。此外，於主動件10以及被動件20之間形成複數個楔 形空間3 0，又每個楔形空間3 0中分別設置有一圓柱狀作動 子4 0以及一彈性元件5 0，其中作動子4 0係活動地位於擦形 空間3 0内，而彈性元件5 0則抵接於作動子4 0以及主動件1 0 之間。其中，前述作動子40亦可使用滾珠或其他等效之 物，而彈性元件5 0係為一壓縮彈簧。於實際使用時，主動 件10可透過一減速機構連接至一驅動馬達，藉此可透過馬 達帶動主動件1 0沿第一方向A1繞中心軸A旋轉（如第2圖所 不）。 請同時參閱第4圖，在未與單向轉動件2 00組接時，作動子 40係位於楔形空間30之第一位置Pi (較窄處）而鉗夾於主 動件10與被動件20之間（如第4圖所示位置），藉此主動 件1 0可帶動外侧之被動件2 〇同步地沿第一方向a 1繞中心軸 200528648 五、發明說明（4) A旋轉’其中被動件20係固接於前述車輪w進而可帶動電動 車前進。反之，當被動件2〇相對於主動件1〇在第一方向A1 上產生相對運動時，作動子4 〇則會被推移至楔形空間3 〇中 之第二位置P2 (較寬處）而未同時卡接主動件1〇及被動件 20，此時主動件10係與被動件2〇分離，因此主動件1〇不會 在第二方向A2帶動被動件20旋轉。 接著請同時參閱第2以及3b圖，第3b圖係表示本發明中單 向轉動件200之示意圖。於本實施例中，單向轉動件2〇〇係 包含一本體60以及複數個由本體60向外突伸之突桿6〇1 , 其中上述本體60可以為一般習知之單向離合器（one way clutch )或是如棘輪（ratchet)等單向轉動機構，如第 3c、3d圖所示，其中單向轉動件2〇〇係僅可沿第一方向a 1 繞中心軸A旋轉，又組裝後突桿6 0 1係分別位於楔形空間3〇 内靠近較窄處（如第2圖所示）。於第3d圖中，透過在中 心轴A周圍設置活動之棘齒T，同時在本體60上設置對應之 齒溝R ’藉此以限制本體60僅可沿第一方向A1繞中心軸a旋 轉。 接著請參閱第4圖，該圖係表示單向離合器1〇〇與單向轉動 件200結合之示意圖。如圖所示，當主動件1〇沿第一方向 A1繞中心轴A旋轉時，作動子40係被主動件10以及被動件 20鉗夾於楔形空間30中之一第一位置ρι(較窄處），此時 作動子4 0抵緊外侧被動件2 0並帶動外側被動件2 〇沿第—方 向A1旋轉。同時，單向轉動件200上之突桿601係被主動件 10之一接觸面102推動，進而帶動單向轉動件20 0沿第—方 iMsn^ai ί 8 I ~ " 200528648 五、發明說明（5) 向A1繞中心轴A同步轉動。 然而，當馬達不提供動力予主動件1 〇，而被動件2 〇沿第二 方向A2反轉時，被動件20與主動件1 〇分離。其作動原理請 參閱第5、6圖，當馬達由第4圖之狀態停止驅動上述主動 件’而被動件20藉外力沿第二方向A2轉動時，由於作動子 緊密地钳夾於主動件10與被動件2〇之間，故主動件10仍會 被上述被動件20帶動而沿第二方向A2移動一距離。然而， 如第6圖所示，轉動的過程中，主動件1〇係帶動作動子4〇 觸碰到突桿6 0 1，此時由於單向轉動件2 〇 〇僅能沿第一方向 繞中心轴A旋轉而無法反向轉動，故突桿6 〇 1便將作動子4 〇 朝彈性元件5 0之方向擠壓，此時彈性元件5 〇受到壓縮並使 得作動子40離開楔形空間30之第一位置ρι (較窄處）而移 動至第一位置P2 (較寬處）；如圖所示，楔形空間3〇中之 第二位置P2之寬度係較第一位置ρι為大。 如前所述，藉由突桿601將作動子4〇推移至楔形空間3〇之 較寬處可使得單向離合器100失效，此時外側之被動件2〇 係與主動件10分離。如此一來在推動或牵引電動車時，被 動件20便可沿第一方向^以及第二方向A2自由轉動而不 致受到與馬達Μ耦接的主動件丨〇牽制。 然而，當馬達再次啟動而驅使主動件沿第一方向“轉動 時’作動子4G則透過彈性元件5()之回復彈力回到前述楔形 工間3 0内之第 <立£ (如第5圖所示），進而可帶動外側 ，動件20及單向轉動件2〇〇沿第一方向M繞中心似旋轉。 、、、τ、上所述本發明係提供一種離合器機構，可適用於一電

第9頁 200528648 五 、發明說明（6) —---- 動車，當馬達不提供動力時藉由將被動件外& 轉動一距離，使得被動件與主動件分離以游& ☆ 一万向 及減速齒輪機構的牵制，如此一來車輪可白山iL、 運以 w ㈡田地沿前、你 方向轉動而可利於以人力牽引。 後 透過本發明雖以較佳實施例揭露如上，然复光Λ m 、，、龙并用以限 本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發曰 精神和範圍内，當可做些許的更動與潤飾，因此本發7之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。月之

200528648 圖式簡單說明 圖式簡單說明： 第1圖係表示一習知電動車之局部示意圖； 第2圖係表示本發明中離合器機構之示意圖； 第3a圖係表示本發明中單向離合器之示意圖； 第3b圖係表示本發明中單向轉動件之示意圖； 第3c圖係表示單向轉動件中設置棘輪結構之示意圖； 第3d圖係表示第3c圖中P處之放大圖； 第4圖係表示單向轉動件與單向離合器結合後之示意圖； 第5圖係表示作動子位於第一位置之示意圖；

第6圖係表示作動子位於第二位置之示意圖。 符號說明：

C〜輪轴 Μ〜輪圈馬達 W〜車輪 F〜車體 Α〜中心軸 T〜棘齒 R〜齒溝 A1〜第一方向 A 2〜第二方向 1 0〜主動件 1 (Π〜開孔 102〜接觸面 20〜被動件

第11頁 200528648 圖式簡單說明 30〜楔形空間 40〜作動子 5 0〜彈性元件 60〜本體 6(Π〜突桿 100〜單向離合器 200〜單向轉動件

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Claims (1)

1. 200528648 六、申請專利範圍 1· 一種離合器機構 一中心軸；

   包括： 一單向離合器，繞該中心 件、一楔形空間以及一作 外侧，該楔形空間定義於 作動子活動地位於該楔形 楔形空間中之 當該作動子離 第一位置 一單向轉動件 沿一第 開該第一位 ，包含一本 動子， 該主動 空間内 時抵緊 置時該 體以及 ’具有 該被動 件以及 ，其中 該主動 被動件 一突桿 空間中 主動件 子離開 繞該中心軸轉動 當該作動子位於 一方向 第二方向繞該 該第一 沿該第二方向轉動一距離 該第一位置，使得 主動件轉動 該突桿 位置時 ，此時 該被動件脫離 一主動件 件套設於 該被動件 當該作動 件以及該 與該主動 ，其中該 活動地位 ’該被動 該突桿推 該主動件 該主動件 之間，該 子位於該 被動件， 件脫離； 本體僅可 於該楔形 件帶動該 動該作動 並可沿該 2·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中當該作 動子離開該第一位置時，該被動件脫離該主動件並可沿該 第一方向繞該主動件轉動。 3·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該第一 方向與該第二方向相反。 4·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該單向 離合器具有複數個楔形空間以及複數個作動子，該等作動 子係分別位於該等楔形空間内。 5·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該作動 子為圓柱狀或滾珠等效之物。

   200528648 六、申請專利範圍 6·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該主動 件具有一接觸面，當該主動件沿該第一方向轉動時，該接 觸面抵接該突桿，同時推動該單向轉動件沿該第一方向旋 轉。 7. 如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該單向 轉動件之本體為一單向離合器（one way clutch)。 8. 如申請專利範圍第7項所述之離合器機構，其中該單向 轉動件之本體為一棘輪式單向離合器。

   9·如申請專利範圍第1項所述之離合器機構，其中該單向 離合器更具有一彈性元件，連接該主動件以及該作動子。 10.如申請專利範圍第9項所述之離合器機構，其中該彈性 元件為一壓縮彈簧。

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