TWI391264B - Electric car with force file structure - Google Patents

Description

電動車加力檔結構

本發明係關於一種電動車加力檔結構，尤指齒輪箱具有低速加力檔之結構，特別是指一種在不增加電動馬達馬力規格下另具有加力檔功能之電動車。

按，由於近幾年來環保意識高漲，現今之社會有相當多之產業依賴石油而生，而於交通運輸上更是大量的需要石油所產生之汽油或柴油，而隨著石油之消耗，油價也水漲船高，面對如此高油價之時代，尋求石油替代方案便變的相當重要，在交通運輸上以電力驅動之電動車，可改善油價居高不下之情況，並減少對石油之依賴性。習知電動車之驅動方式如第一圖所示，主要係以電動馬達之驅動軸80驅動最終齒輪70，最終齒輪70再帶動後輪軸81前進或後退。惟，習知電動車於爬坡時，電動車需要極大之馬力才能驅使電動車前進，業者為了克服爬坡問題，電動馬達之選擇遂不斷改良而越做越大，造成電動馬達與馬達控制器的製造成本提高、車身重量增加之缺失產生。而且，電動馬達之驅動軸80直接驅動後輪軸81，整個構件重量加諸於後輪軸81上，亦會造成後輪軸81懸吊效果不佳之缺失。

針對以上缺失，本發明人乃深入構思研發發明，經長時間努力，遂有本發明產生。

為達成上述目的，本發明係在電動馬達馬力不變之情況下，另增加一低速加力檔，俾可適合爬坡或需更大輸出扭力情況下使用之電動車加力檔結構。

本發明之主要特徵係在電動馬達連接之齒輪箱具有正常減速比的一般檔位來因應一般路面的行使；以及具有一個可增加減速比的低速加力檔位設計，來因應在爬坡時或需更大輸出扭力情況下使用。如此則可達到降低馬達最大扭力性能之需求，因此可有效達成降低法電動馬達與控制器的體積、重量以及成本。

本發明為達成上述目的，所採用之技術手段及可達致之功效，茲舉以下較佳可行實施例配合附圖進行詳細解說說明。

請參閱第二～五圖所示，電動車1之驅動方式，主要係藉一電動馬達10之輸出軸100傳動齒輪箱20內之齒輪，齒輪箱20之輸出軸200再驅動最終齒輪70，以驅動輪軸轉動(後輪驅動係驅動後輪軸轉動，前輪驅動則驅動前輪軸轉動)。其中，齒輪箱20，具有正常減速比的一般檔位20a來因應一般路面的行使；以及具有一個可增加減速比的低速加力檔位20b，來因應在爬坡時或需更大輸出扭力情況下使用。齒輪間之傳動系(請參閱第五～十一圖所示)，係電動馬達10之輸出軸100軸端固接有一第一齒輪120，第一齒輪120可藉控制離合器與固接在第一轉軸30上之第二齒輪121或第二轉軸40上之第三齒輪122嚙合，第二、三齒輪121、122齒數相同。第一轉軸30之第二齒輪121側依序固接有同軸連動且齒數較少之第四齒輪123與第五齒輪124(如第七、八圖所示)；第二轉軸40上設置有離合器13，且在第三齒輪122側設置有同軸之第六齒輪125、第七齒輪126與第八齒輪127，第四齒輪123與第六齒輪125二者可藉離合器13進行嚙合或分離(如第六、七圖所示)。具一第三轉軸50與第一、二轉軸30、40平行，於第三轉軸50上固接有一第九齒輪128與第二轉軸40之第七齒輪126嚙合。具一第四轉軸60，固接一導向齒輪130介於第五齒輪124與第八齒輪127之間，並與第五齒輪124與第八齒輪127嚙合，藉此用以改變第五齒輪124帶動第八齒輪127之旋轉方向。

車子之前進或後退等動作，藉由駕駛人操縱換檔軸83(如第四圖所示)及離合器而作不同傳動系之控制，此係習知技術，於此不再贅述。本發明之前進檔、後退檔及加力檔動作流程如下：前進檔進擋後，電動馬達10傳動系動作流程屬一般檔位20a傳動(如第十二圖所示)，即電動馬達10之輸出軸100→第一齒輪120→第三齒輪122(第二轉軸40)→第七齒輪126→第九齒輪128。即電動馬達10傳動第一齒輪120，第一齒輪120傳動第三齒輪122及第二轉軸40，第二轉軸40傳動第六齒輪125，第六齒輪125再傳動第七齒輪126，第七齒輪126傳動第九齒輪128，第九齒輪128再驅動輪軸轉動，使車子前進。

後退檔入檔後(第三齒輪122因離合器動作與第一齒輪120分離)，電動馬達10傳動系動作流程亦屬一般檔位20a傳動(如第十三圖所示)，即電動馬達10之輸出軸100→第一齒輪120→第二齒輪121、第一轉軸30→第四齒輪123→第六齒輪125→第二轉軸40→第七齒輪126→第九齒輪128。即電動馬達傳動第一齒輪120，第一齒輪120傳動第二齒輪121、第一轉軸30傳動第四齒輪123，第四齒輪123傳動第六齒輪125，第六齒輪125傳動第二轉軸40，第二轉軸40傳動第七齒輪126，第七齒輪126傳動第九齒輪128，俾驅動車子後退。

車子遇到爬坡或顛坡路面須加力檔時，加力檔之電動馬達10傳動系動作流程屬低速加力檔位20b(如第十四圖所示)，即電動馬達10之輸出軸100→第一齒輪120→第二齒輪121、第一轉軸30→第一轉軸30→→第五齒輪124→導向齒輪130→第八齒輪127、第二轉軸40→第七齒輪126→第九齒輪128。亦即電動馬達傳動第一齒輪120，第一齒輪120傳動第二齒輪121、第一轉軸30，第一轉軸30傳動第五齒輪124，第五齒輪124傳動導向齒輪130，導向齒輪130傳動第八齒輪127、第二轉軸40，導向齒輪130使第五齒輪124與第八齒輪127之旋轉方向一致，第二轉軸40傳動第七齒輪126，第七齒輪126傳動第九齒輪128，藉第一轉軸30及軸上各齒輪減速比之設計，與導向齒輪130使第五齒輪124與第八齒輪127之旋轉方向一致，俾車子不需增加電動馬達馬力數即可增加一加力檔設計。

另，若車子製造時要具四輪驅動功能，可藉增置一組前輪驅動齒輪131與第九齒輪128嚙合傳動即可達成(如第八～十一圖所示)，以同時驅動前輪軸82轉動，具四輪驅動效果(如第十五圖所示)。

是以，本發明於電動馬達10連接之齒輪箱20具有正常減速比的一般檔位20a來因應一般路面的行使；以及具有一個可增加減速比的低速加力檔位20b，來因應在爬坡時或需更大輸出扭力情況下使用。如此則可達到降低馬達最大扭力性能之需求，可有效達成降低電動馬達的體積、重量以及成本，避免電動馬達越做越大，佔用車架空間。

綜上所述，本發明不僅具發明性，且具產業利用性，依法提出發明專利申請，謹請准予專利。

1‧‧‧電動車

10‧‧‧電動馬達

100、200‧‧‧輸出軸

120‧‧‧第一齒輪

121‧‧‧第二齒輪

122‧‧‧第三齒輪

123‧‧‧第四齒輪

124‧‧‧第五齒輪

125‧‧‧第六齒輪

126‧‧‧第七齒輪

127‧‧‧第八齒輪

128‧‧‧第九齒輪

13‧‧‧離合器

130‧‧‧導向齒輪

131‧‧‧前輪驅動齒輪

20‧‧‧齒輪箱

30‧‧‧第一轉軸

40‧‧‧第二轉軸

50‧‧‧第三轉軸

60‧‧‧第四轉軸

70‧‧‧最終齒輪

20a‧‧‧一般檔位

20b‧‧‧低速加力檔位

80‧‧‧驅動軸

81‧‧‧後輪軸

82‧‧‧前輪軸

第一圖所示係習知電動車驅動方式參考圖。

第二圖所示係本發明實施例整車配置參考圖。

第三圖所示係本發明實施例電動馬達傳動系立體圖(一)。

第四圖所示係本發明實施例電動馬達傳動系立體圖(二)。

第五圖所示係本發明實施例齒輪箱內部圖。

第六圖所示係本發明實施例齒輪箱內部放大圖。

第七圖所示係本發明實施例齒輪匹配圖。

第八圖所示係第五圖另一角度視圖。

第九圖所示係第六圖另一角度視圖(一)。

第十圖所示係第六圖另一角度視圖(二)。

第十一圖所示係第六圖另一角度視圖(三)。

第十二圖所示係本發明實施例於一般檔位前進狀態電動馬達傳動系動作流程圖。

第十三圖所示係本發明實施例於一般檔位後退狀態電動馬達傳動系動作流程圖。

第十四圖所示係本發明實施例低速加力檔位狀態電動馬達傳動系動作流程圖。

第十五圖所示係本發明實施例四輪驅動聯結立體圖。

10．．．電動馬達

100．．．輸出軸

120．．．第一齒輪

121．．．第二齒輪

122．．．第三齒輪

123．．．第四齒輪

124．．．第五齒輪

125．．．第六齒輪

126．．．第七齒輪

127．．．第八齒輪

128．．．第九齒輪

130．．．導向齒輪

20．．．齒輪箱

30．．．第一轉軸

40．．．第二轉軸

50．．．第三轉軸

60．．．第四轉軸

Claims (2)

1. 一種電動車加力檔結構，電動車之驅動方式係藉一電動馬達之輸出軸傳動齒輪箱內之齒輪，齒輪箱之輸出軸再驅動最終齒輪，以驅動輪軸轉動；其特徵在於：該齒輪箱係於箱內設置一第一齒輪與該電動馬達之輸出軸軸端固接；具一第一轉軸，該第一轉軸上依序固接有齒數漸少之第二齒輪、第四齒輪與第五齒輪；具一第二轉軸，該第二轉軸上設置有離合器，依序設置有同軸之第三齒輪、第六齒輪、第七齒輪與第八齒輪；其中，該第一齒輪可傳動該第二、三齒輪，該第四齒輪與第六齒輪二者可藉該離合器進行嚙合或分離；具一第三轉軸，固接有一第九齒輪與該第七齒輪嚙合，俾該第三轉軸可作動力輸出；及具一第四轉軸，該第四轉軸上設置一導向齒輪，該導向齒輪介於該第五齒輪及該第八齒輪間並相互嚙合；藉該第一轉軸及軸上各齒輪減速比之設計，與該導向齒輪之改變旋轉方向，使該第五齒輪與第八齒輪之旋轉方向一致，俾車子不需增加電動馬達馬力數即可增加一低速加力檔設計。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動車加力檔結構，其中，該第九齒輪側係可藉增置一組前輪驅動齒輪與該第九齒輪嚙合，俾車子具四輪驅動功能。