TW202006267A - 電動摩托車無離合器無極變速驅動系統 - Google Patents

電動摩托車無離合器無極變速驅動系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，包括主動組件、從動組件、傳送機構，主動組件安裝在電動摩托車的電機輸出軸上，主動組件通過傳送機構與從動組件連接，從動組件與電動摩托車的變速箱輸入軸之間通過第一同步器機構固定連接，從動組件與變速箱輸入軸之間通過第二同步器機構轉動連接。本發明既能解決輪轂電機及中置電機在動力傳輸時沒有變速功能的問題，又能在動力表現及成本控制上取得均衡，與現有的內燃機摩托車在操作特性及性能表現更為接近，增加騎行的安全性與舒適性。

Description

電動摩托車無離合器無極變速驅動系統
本發明涉及電動摩托車驅動系統技術領域，尤其涉及電動摩托車無離合器無極變速驅動系統。
在環境保護及綠色能源的全球風潮下，電動摩托車的推廣及普及勢不可擋，但現有電動摩托車的驅動方式一種是以輪轂電機直接取代後輪，然而電機須承受路面撞擊力，電機起動扭矩不易控制，高速性能不足等問題難以克服；另一種是以中置電機經減速後直接驅動後輪，但這種設計為求高速性能表現，必須加大電機功率來克服高轉速時扭矩不足的問題，帶來耗電量增加、電動摩托車續航力不足等問題，必須加大電池容量來解決此問題，由此所造成的成本增加成為推廣電動摩托車的另一個阻礙。
現有技術中還包括將原有普遍應用在踏板摩托車上的CVT無極變速系統應用在電動摩托車上，但此系統原設計為使內燃機在怠速時不至於拖動車輛，且在車輛起動時有較佳的扭矩可以帶動加速，因此在CVT系統上必須有一套離合器系統，當內燃機達到一定轉速時，離合器磨擦塊與傳動鼓接合才能將動力傳輸至輪子。雖然上述CVT系統可提供較佳的連續無極變速效果，但電機空轉直到離合器磨擦塊與傳動鼓接合的過程，造成以電機為動力的電動摩托車的能源耗費，且爬坡時磨擦塊容易打滑失效。因此，極需一種既能解決輪轂電機及中置電機在動力傳輸時沒有變速功能的問題，又能在動力表現及成本控制上取得均衡，與現有的摩托車在操作特性及性能表現更為接近，增加騎行的安全性與舒適性的電動摩托車驅動系統。
為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，既能解決輪轂電機及中置電機在動力傳輸時沒有變速功能的問題，又能在動力表現及成本控制上取得均衡，與現有的摩托車在操作特性及性能表現更為接近，增加騎行的安全性與舒適性。
本發明提供電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，包括主動組件、從動組件、傳送機構，主動組件安裝在電動摩托車的電機輸出軸上，主動組件通過傳送機構與從動組件連接，從動組件與電動摩托車的變速箱輸入軸之間通過第一同步器機構固定連接，從動組件與變速箱輸入軸之間通過第二同步器機構轉動連接。
在一些實施例中，主動組件包括主動固定輪、主動滑動輪、第一動力組件，主動固定輪與電機輸出軸固定連接，主動滑動輪與電機輸出軸滑動連接，傳送機構置於主動固定輪、主動滑動輪之間，第一動力組件與主動滑動輪連接，第一動力組件推動主動滑動輪移動。
在一些實施例中，從動組件包括從動固定輪、設有滑槽的從動滑動輪、第二動力組件，從動固定輪、從動滑動輪與變速箱輸入軸固定連接，傳送機構置於從動固定輪、從動滑動輪之間，第二動力組件與從動滑動輪連接，第二動力組件帶動從動滑動輪在滑槽上移動。
在一些實施例中，從動固定輪與主動滑動輪位於傳送機構的一側，從動滑動輪與主動固定輪位於傳送機構的另一側。
在一些實施例中，第一動力組件包括滾珠和固定背板，主動滑動輪內壁上設有安裝槽，固定背板一端固定安裝於安裝槽內，固定背板另一端置於主動滑動輪內壁與電機輸出軸之間形成第一腔體，滾珠置於第一腔體內，滾珠在離心力作用下推動主動滑動輪移動。
在一些實施例中，第二動力組件包括從動輪彈簧和彈簧固定板，彈簧固定板安裝於從動滑動輪上，彈簧固定板的兩端置於從動滑動輪內壁與變速箱輸入軸之間形成第二腔體，從動輪彈簧置於第二腔體內，並固定安裝在彈簧固定板和從動滑動輪上，從動輪彈簧在傳送機構作用力下帶動從動滑動輪在滑槽上移動。
在一些實施例中，主動組件還包括滑套，滑套套設於電機輸出軸上，主動滑動輪通過滑套與電機輸出軸滑動連接。
在一些實施例中，第一同步器機構為軸承，軸承與變速箱輸入軸鎖附。
在一些實施例中，第二同步器機構為單向軸承，單向軸承與變速箱輸入軸接觸。
在一些實施例中，傳送機構為變速皮帶。
相比現有技術，本發明的有益效果在於：
本發明提供電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，包括主動組件、從動組件、傳送機構，主動組件安裝在電動摩托車的電機輸出軸上，主動組件通過傳送機構與從動組件連接，從動組件與電動摩托車的變速箱輸入軸之間通過第一同步器機構固定連接，從動組件與變速箱輸入軸之間通過第二同步器機構轉動連接。本發明取消了傳統CVT無極變速驅動系統從動輪上的離合器及傳動鼓機構，在從動組件內安裝軸承及單向軸承達成動力傳輸及自由轉動的目的，當系統受電機驅動時主動組件內的滾珠在離心力作用下甩動，推動主動滑動輪在滑套上移動並改變主動組件的內輪徑，同時從動輪組件上的彈簧受變速皮帶拉力推擠壓縮或復位，帶動從動滑動輪在滑槽上移動並改變從動組件的內輪徑，此交互作用改變主動組件與從動組件的轉速比達到無極變速效果，本發明結構較傳統CVT無極變速系統簡單且成本更低，並解決了傳統CVT無極變速驅動系統套用在電動摩托車上造成的電機空轉耗能及磨擦塊容易打滑失效的缺點，系統保有無極變速功能，能在動力表現及成本控制上取得均衡，解決了現有使用輪轂電機及中置電機的電動摩托車在動力傳輸時沒有變速功能的問題，使電動摩托車在操作特性及性能表現上更接近內燃機摩托車，增加騎行的安全性與舒適性，實現電動摩托車以較小功率較少耗能滿足更快速度更長里程的騎行目標。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述，需要說明的是，在不相衝突的前提下，以下描述的各實施例之間或各技術特徵之間可以任意組合形成新的實施例。
電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，如圖1所示，包括主動組件1、從動組件2、傳送機構3，主動組件1安裝在電動摩托車的電機輸出軸4上，主動組件1通過傳送機構3與從動組件2連接，從動組件2與電動摩托車的變速箱輸入軸5之間通過第一同步器機構固定連接，從動組件2與變速箱輸入軸5之間通過第二同步器機構轉動連接。在一些實施例中，傳送機構3為變速皮帶。電機輸出軸4與電機以花鍵或聯軸器或齒輪方式連接提供動力，電機輸出動力由電機輸出軸4傳至主動組件1，經由變速皮帶傳輸至從動組件2，再經變速箱輸入軸5將動力傳輸至變速箱。本實施例中取消了傳統CVT無極變速驅動系統從動輪上的離合器及傳動鼓機構，在從動組件2內安裝軸承23及單向軸承24達成動力傳輸及自由轉動的目的。
如圖2所示，在一些實施例中，主動組件1包括主動固定輪11、主動滑動輪12、第一動力組件，主動固定輪11與電機輸出軸4固定連接，主動滑動輪12與電機輸出軸4滑動連接，傳送機構3置於主動固定輪11、主動滑動輪12之間，第一動力組件與主動滑動輪12連接，第一動力組件推動主動滑動輪12移動改變主動組件1的內輪徑。
在一實施例中，優選的，從動組件2包括從動固定輪21、設有滑槽的從動滑動輪22、第二動力組件，從動固定輪21、從動滑動輪22與變速箱輸入軸5固定連接，傳送機構3置於從動固定輪21、從動滑動輪22之間，第二動力組件與從動滑動輪22連接，第二動力組件帶動從動滑動輪22在滑槽上移動，第二動力組件受變速皮帶拉力推擠壓縮或復位，帶動從動滑動輪22在滑槽上移動並改變從動組件2的內輪徑，第一動力組件和第二動力組件的交互作用改變主動組件1與從動組件2的轉速比達到無極變速效果。
在一實施例中，如圖2所示，優選的，從動固定輪21與主動滑動輪12位於傳送機構3的一側，從動滑動輪22與主動固定輪11位於傳送機構3的另一側。在一些實施例中，第一動力組件包括滾珠13和固定背板14，主動滑動輪12內壁上設有安裝槽121，固定背板14一端固定安裝於安裝槽121內，固定背板14另一端置於主動滑動輪12內壁與電機輸出軸4之間形成第一腔體，滾珠13置於第一腔體內。在一些實施例中，主動組件1還包括滑套15，滑套15套設於電機輸出軸4上，主動滑動輪12通過滑套15與電機輸出軸4滑動連接。當系統受電機驅動時主動滑動輪12內的滾珠13在離心力作用下甩動，推動主動滑動輪12在滑套15上移動並改變主動組件1的內輪徑。
在一實施例中，如圖2所示，優選的，第二動力組件包括從動輪彈簧25和彈簧固定板26，彈簧固定板26安裝於從動滑動輪22上，彈簧固定板26的兩端置於從動滑動輪22內壁與變速箱輸入軸5之間形成第二腔體，從動輪彈簧25置於第二腔體內，並固定安裝在彈簧固定板26和從動滑動輪22上，從動輪彈簧25在傳送機構3作用力下帶動從動滑動輪22在滑槽上移動，從動輪彈簧25受變速皮帶拉力推擠壓縮或復位，帶動從動滑動輪22在滑槽上移動並改變從動組件2的內輪徑，滾珠13與從動輪彈簧25的交互作用改變主動組件1與從動組件2的轉速比達到無極變速效果。
在一實施例中，如圖2所示，優選的，第一同步器機構為軸承23，軸承23與變速箱輸入軸5鎖附。在一些實施例中，第二同步器機構為單向軸承24，單向軸承24與變速箱輸入軸5接觸。本實施例中，本系統工作原理為：
當電機開始轉動時電機輸出動力經由電機輸出軸4傳至主動組件1，再經由變速皮帶傳輸至從動組件2，此時從動組件2轉速大於變速箱輸入軸5，從動組件2的單向軸承24與變速箱輸入軸5咬合將動力傳至變速箱，經變速齒輪減速後傳至輪軸帶動電動摩托車前進。
當車輛回油減速時，電機轉速隨之減慢或停止轉動，此時因主動組件1轉速隨之減慢或停止轉動，造成從動組件2轉速變慢進而轉速小於變速箱輸入軸5的轉速，從動組件2上單向軸承24與變速箱輸入軸5不再咬合，但變速箱輸入軸5因車輛前進慣性仍持續轉動，此時車輛處於滑行狀態，即使主動組件1與從動組件2受電機反轉力矩影響急速停止，但因從動組件2與變速箱輸入軸5未連動，不會產生車輛頓挫或急驟減速狀況，確保騎行的穩定性及可控性。
在車輛減速再加速時，初期電機轉動但傳至從動組件2的轉速仍低於變速箱輸入軸5的轉速，此時電機處於無負載運轉，消耗的電流小，改善了一般電動車起動消耗大電流的狀況，當電機轉速持續增加，傳至從動組件2的轉速大於變速箱輸入軸5的轉速時，從動組件2的單向軸承24與變速箱輸入軸5再度咬合，將動力傳至變速箱，車輛不再減速或開始加速。
當系統受電機驅動時主動組件1內的滾珠13在離心力作用下甩動，推動主動滑動輪12在滑套15上移動並改變主動組件1的內輪徑，同時從動輪彈簧25受變速皮帶拉力推擠壓縮或復位，帶動從動滑動輪22在滑槽上移動並改變從動組件2的內輪徑，上述交互作用改變主動組件1與從動組件2的轉速比達到無極變速效果。
本發明提供電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，包括主動組件、從動組件、傳送機構，主動組件安裝在電動摩托車的電機輸出軸上，主動組件通過傳送機構與從動組件連接，從動組件與電動摩托車的變速箱輸入軸之間通過第一同步器機構固定連接，從動組件與變速箱輸入軸之間通過第二同步器機構轉動連接。本發明取消了傳統CVT無極變速驅動系統從動輪上的離合器及傳動鼓機構，在從動組件內安裝軸承及單向軸承達成動力傳輸及自由轉動的目的，當系統受電機驅動時主動組件內的滾珠在離心力作用下甩動，推動主動滑動輪在滑套上移動並改變主動組件的內輪徑，同時從動輪組件上的彈簧受變速皮帶拉力推擠壓縮或復位，帶動從動滑動輪在滑槽上移動並改變從動組件的內輪徑，此交互作用改變主動組件與從動組件的轉速比達到無極變速效果，本發明結構較傳統CVT無極變速系統簡單且成本更低，並解決了傳統CVT無極變速驅動系統套用在電動摩托車上造成的電機空轉耗能及磨擦塊容易打滑失效的缺點，系統保有無極變速功能，能在動力表現及成本控制上取得均衡，解決了現有使用輪轂電機及中置電機的電動摩托車在動力傳輸時沒有變速功能的問題，使電動摩托車在操作特性及性能表現上更接近內燃機摩托車，增加騎行的安全性與舒適性，實現電動摩托車以較小功率較少耗能滿足更快速度更長里程的騎行目標。
以上，僅為本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上而順暢地實施本發明；但是，凡熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本發明的等效實施例；同時，凡依據本發明的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬於本發明的技術方案的保護範圍之內。
1‧‧‧主動組件11‧‧‧主動固定輪12‧‧‧主動滑動輪121‧‧‧安裝槽13‧‧‧滾珠14‧‧‧固定背板15‧‧‧滑套2‧‧‧從動組件21‧‧‧從動固定輪22‧‧‧從動滑動輪23‧‧‧軸承24‧‧‧單向軸承25‧‧‧從動輪彈簧26‧‧‧彈簧固定板3‧‧‧傳送機構4‧‧‧電機輸出軸5‧‧‧變速箱輸入軸
[圖1] 為本發明的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統結構圖一。 [圖2] 為本發明的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統結構圖二。
1‧‧‧主動組件
2‧‧‧從動組件
3‧‧‧傳送機構
4‧‧‧電機輸出軸
5‧‧‧變速箱輸入軸

Claims (10)

  1. 一種電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，包括： 主動組件； 從動組件；及 傳送機構，該主動組件安裝在電動摩托車的電機輸出軸上，該主動組件通過該傳送機構與該從動組件連接，該從動組件與該電動摩托車的變速箱輸入軸之間通過第一同步器機構固定連接，該從動組件與該變速箱輸入軸之間通過第二同步器機構轉動連接。
  2. 如請求項1所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該主動組件包括主動固定輪、主動滑動輪及第一動力組件，該主動固定輪與該電機輸出軸固定連接，該主動滑動輪與該電機輸出軸滑動連接，該傳送機構置於該主動固定輪、該主動滑動輪之間，該第一動力組件與該主動滑動輪連接，該第一動力組件推動該主動滑動輪移動。
  3. 如請求項2所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該從動組件包括從動固定輪、設有滑槽的從動滑動輪及第二動力組件，該從動固定輪、該從動滑動輪與該變速箱輸入軸固定連接，該傳送機構置於該從動固定輪、該從動滑動輪之間，該第二動力組件與該從動滑動輪連接，該第二動力組件帶動該從動滑動輪在該滑槽上移動。
  4. 如請求項3所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該從動固定輪與該主動滑動輪位於該傳送機構的一側，該從動滑動輪與該主動固定輪位於該傳送機構的另一側。
  5. 如請求項4所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該第一動力組件包括滾珠和固定背板，該主動滑動輪內壁上設有安裝槽，該固定背板一端固定安裝於該安裝槽內，該固定背板另一端置於該主動滑動輪內壁與該電機輸出軸之間形成第一腔體，該滾珠置於該第一腔體內，該滾珠在離心力作用下推動該主動滑動輪移動。
  6. 如請求項5所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該第二動力組件包括從動輪彈簧和彈簧固定板，該彈簧固定板安裝於該從動滑動輪上，該彈簧固定板的兩端置於該從動滑動輪內壁與該變速箱輸入軸之間形成第二腔體，該從動輪彈簧置於該第二腔體內，並固定安裝在該彈簧固定板和該從動滑動輪上，該從動輪彈簧在該傳送機構作用力下帶動該從動滑動輪在該滑槽上移動。
  7. 如請求項2所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該主動組件還包括滑套，該滑套套設於該電機輸出軸上，該主動滑動輪通過該滑套與該電機輸出軸滑動連接。
  8. 如請求項1所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該第一同步器機構為軸承，該軸承與該變速箱輸入軸鎖附。
  9. 如請求項1所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該第二同步器機構為單向軸承，該單向軸承與該變速箱輸入軸接觸。
  10. 如請求項1所述的電動摩托車無離合器無極變速驅動系統，其中該傳送機構為變速皮帶。
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