TWI793673B - 電動車輛的變速機構 - Google Patents

電動車輛的變速機構 Download PDF

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TWI793673B
TWI793673B TW110125430A TW110125430A TWI793673B TW I793673 B TWI793673 B TW I793673B TW 110125430 A TW110125430 A TW 110125430A TW 110125430 A TW110125430 A TW 110125430A TW I793673 B TWI793673 B TW I793673B
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鍾孟成
賴建宏
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光陽工業股份有限公司
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Abstract

本發明係有關一種電動車輛的變速機構，該電動車具有動力機構，該動力機構具有主動力單元，該主動力單元具有主軸，該主軸的一端連接有從動軸，該從動軸上設有驅動齒輪與套設有離合器單元，該離合器單元具有離合器與套筒，該套筒設有帶動齒輪；該主動力單元設有與該從動軸平行設置的動力輸出軸，該動力輸出軸套設有第二動力齒輪，該第二動力齒輪鄰側設有第一動力齒輪；該第二動力齒輪與該帶動齒輪相囓合；該第一動力齒輪與該驅動齒輪相囓合，該第二動力齒輪具有套設部與凸出部，該套設部與該凸出部之間界定出凹部；該第一動力齒輪於該第二動力齒輪的該凹部延設有套接部，該套接部係伸入該凹部內，該套接部與該套設部介設有軸承，該套接部與該凸出部介設有單向離合器；藉此來提升電動車的使用效果。

Description

電動車輛的變速機構
本發明係有關一種電動車輛的變速機構，尤指一種可使該電動車於第一檔位的行車與第二檔位的行車轉換順暢化，以及可使第二檔位的動力齒輪可以獲得較大扭力的供應的電動車輛的變速機構。
按，為提供電動車輛(電動機車)駕駛便利的控制性，電動車輛會設置一動力機構；如本國第M392137號新型專利，提供了便利的第一檔位與第二檔位的雙動力駕駛控制的便利性。然而，該第M392137號新型專利於第一檔位變換至第二檔位之間，會產生所巨大的頓挫感；另當第二檔位須要輸出較大扭力時，第一檔位與第二檔位之間的單向離合器必須大型化；惟，第一檔位與第二檔位之間因空間的不足無法配設較大型的單向離合器，因此無法對第二檔位的扭力做提升，從而造成了電動車輛使用效果不佳。
因此如何提供一種電動車輛的變速機構，以解決換檔時的頓挫感，以及可使第二檔位能輸出較大扭力以應付行車上的需求，已為車輛業者亟待解決之課題。
本發明之主要目的在於提供一種電動車輛的變速機構，藉此 可克服習用電動車於第一檔位的行車與第二檔位的行車轉換不順暢，以及第二檔位扭力輸出不足之缺失。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該電動車具有動力機構，該動力機構具有主動力單元，該主動力單元具有主軸，該主軸的一端連接有從動軸，該從動軸上設有驅動齒輪與套設有離合器單元，該離合器單元具有離合器與套筒，該套筒設有帶動齒輪；該主動力單元設有與該從動軸平行設置的動力輸出軸，該動力輸出軸套設有第二動力齒輪，該第二動力齒輪鄰側設有第一動力齒輪；該第二動力齒輪與該帶動齒輪相囓合；該第一動力齒輪與該驅動齒輪相囓合，該第二動力齒輪具有套設部與凸出部，該套設部與該凸出部之間界定出凹部；該第一動力齒輪於該第二動力齒輪的該凹部延設有套接部，該套接部係伸入該凹部內，該套接部與該套設部介設有軸承，該套接部與該凸出部介設有單向離合器。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該單向離合器係安置於該第一動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，由前述的動力輸出軸的軸向來觀視，該單向離合器係位於該第一動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，由前述動力輸出軸徑向來觀視，該單向離合器係位於該第一 動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該軸承的外周別分被該套接部與該套設部所限制。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該單向離合器的外周別分被該套接部與該凸出部所限制。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該動力輸出軸鄰近該第二動力齒輪的該套設部端側以徑向方向開設有通油道，該第二動力齒輪的該套設部由內朝端側以斜向方向流通道，該通油道與流通道相連通。
為此，本發明的一些主要技術手段，乃在提供一種電動車輛的變速機構，該第二動力齒輪的該套設部端外側設有墊片及扣環。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此可使該電動車變速更順暢，同時可藉由該凹部具有足夠的容置空間，來供較大型的該單向離合器容納，從而可使該第二動力齒輪獲得較大扭力的供應，進而來提升該電動車的使用效果。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此可避免該軸承與該單向離合器運作時產生偏擺而磨損的情形產生可使該離合器接合時可以更順暢的接合。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此確保該軸承同心度，以及可避免該軸承運作時產生偏擺而磨損的情形產生。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此可 避免該單向離合器運作時產生偏擺而磨損的情形產生可使該離合器接合時可以更順暢的接合。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此確保該軸承運作時油潤效果。
本發明藉由一些主要技術手段所能達成之功效在於：藉此可確保該軸承的維修性。
1:電動車
11:車架單元
111:主管
112:左腳踏管
113:右腳踏管
114:後車架
1141:上升部
1141a:橫管
1142:側車架部
12:頭管
121:轉向機構
13:前叉單元
14:前輪
15:後輪
16:乘座部
17:車體蓋單元
171:車頭蓋
172:前車體蓋
173:遮膝罩
174:腳踏板
175:底蓋
176:側車體蓋
177:中央車體蓋
18:置物箱
19:擱腳部
2:動力機構
21:帶動件
3:主動力單元
31:主軸
32:從動軸
33:驅動齒輪
34:傳動箱
4:離合器單元
41:離合器
42:套筒
421:帶動齒輪
43:操作件
5:第一動力齒輪
51:套接部
6:第二動力齒輪
61:套設部
611:流通道
62:凸出部
63:凹部
7:動力輸出軸
71:通油道
8:軸承
9:單向離合器
C:電池
M:扣環
T:容置空間
P:墊片
〔圖1〕係本發明電動車的側視示意圖。
〔圖2〕係本發明電動車的動力機構立體圖。
〔圖3〕係本發明動力機構立體圖A-A剖視圖。
〔圖4〕係本發明動力輸出軸、第一動力齒輪與第二動力齒輪的放大圖。
〔圖5、6〕係本發明動力機構的第一檔位動作示意圖。
〔圖7〕係本發明動力機構的第二檔位動作示意圖。
為使 貴審查官能更易於了解本發明之結構及所能達成之功效，茲配合圖式說明如後；
首先，請參閱圖1所示，本發明之電動車1具有車架單元11的前方設置有一頭管12，該頭管12上方設有一轉向機構121，該轉向機構121的下方連接包含有前避震器的前叉單元13，該前叉單元13的下方樞設有前輪14，該車架單元11由該頭管12朝車體後方延 設有一主管111，該主管111朝車體更後方延設有腳踏管，該腳踏管係為左右一對設置的左腳踏管112及右腳踏管113，該左腳踏管112及右腳踏管113朝車體後方設有左右一對的後車架114，該後車架114具有上升部1141與側車架部1142，該上升部1141之間設有一橫管1141a，該後車架114的後下方設有一後輪15，該後輪15之一側設有一動力機構2，該動力機構2可驅動該後輪15，藉此來令該電動車1前進；該轉向機構121的後方且於該後輪15上方設置有乘座部16，該乘座部16與該轉向機構121保持有間距；該電動車1的外周設有車體蓋單元17，該車體蓋單元17具有包覆該轉向機構121的車頭蓋171，設於該車頭蓋171下方並包覆車體前端的前車體蓋172，以及設於該前車體蓋172後方的遮膝罩173，設於該轉向機構121與該乘座部16之間下方的腳踏板174，該腳踏板174下方設置有一底蓋175，該電動車1於該乘座部16下方的二側設有側車體蓋176，該乘座部16的前端下方設有中央車體蓋177，該乘座部16的下方設有一置物箱18，該置物箱18的上方係被該乘座部16所遮蔽。
如圖1所示，該腳踏板174可形成一擱腳部19，該擱腳部19可供騎乘者擱腳用；該乘座部16與中央車體蓋177及該車架單元11的該上升部1141可界定出一容置空間T，該容置空間T內收納著電池C，該電池C電性連接該動力機構2，藉此可提供電源給該動力機構2藉由帶動件21來驅動該後輪15轉動；藉此可藉由設於轉向機構121上的控制裝置(圖式中未繪出)，來令該動力機構2啟動而藉由該帶動 件21來驅動該後輪15轉動，進而來使該電動車1行駛。
如圖2、3所示，該動力機構2包括有一主動力單元3、可被該主動力單元3帶動的離合器單元4，可被主動力單元3帶動的第一動力齒輪5與第二動力齒輪6，以及一可被該第二動力齒輪6驅動的動力輸出軸7。
如圖2、3所示，該主動力單元3本創作係電動馬達來舉例說明，該主動力單元3具有主軸31(驅動軸)，該主軸31的一端連結有從動軸32，該從動軸32鄰近該主軸31上設有驅動齒輪33，該從動軸32遠離該驅動齒輪33的另一端上設置該離合器單元4；該主動力單元3的一側設有傳動箱34，該從動軸32、該離合器單元4、該第一動力齒輪5、該第二動力齒輪6及該動力輸出軸7皆係設於該傳動箱34內。
如圖2、3所示，該離合器單元4具有可離合作動的離合器41，可被該離合器41帶動且滑配該從動軸32上的套筒42；該離合器41係連結於該從動軸32上，從而該離合器41係與該從動軸32作同步的轉動，該離合器41被可使該離合器41作離合動作的操作件43所操控；該套筒42係以滑配方式套設於該從動軸32上，更明確的說，該套筒42於該從動軸32上係位於該離合器41與該驅動齒輪33之間，當該離合器41被該操作件43操控為合的狀況時，該離合器41即可帶動該套筒42轉動，該套筒42朝該驅動齒輪33方向延設有帶動齒輪421。
如圖2、3、4所示，該動力輸出軸7係與該從動軸32平行的被軸承於該傳動箱34內；該動力輸出軸7上以緊配方式套設該第二 動力齒輪6，更進一步言，該第二動力齒輪6近中央處具有套設部61，該第二動力齒輪6朝外周並與該套設部61間隔且同向的延設有凸出部62，該凸出部62與該套設部61之間可界定出一具有容置空間的凹部63，該第二動力齒輪6的外周係與該套筒42的該帶動齒輪421相囓合；該第一動力齒輪5係設於該二動力齒輪6鄰側，第一動力齒輪5的外周係與該驅動齒輪33相囓合，更明確的說，該第一動力齒輪5係位於該第二動力齒輪6與該主軸31之間，該第一動力齒輪5朝該第二動力齒輪6的凹部63方向凸設有套接部51，該第一動力齒輪5的套接部51與該第二動力齒輪6的該套設部61之間設有軸承8，該軸承8的外周(圖式中上下方向)別分被該套接部51與該套設部61所限制，因此可確保該軸承8同心度，以及可避免運作時產生偏擺而磨損的情形產生，本創作的該軸承8以滾針軸承來舉例說明；該第一動力齒輪5的套接部51與該第二動力齒輪6的該凸出部62之間設有單向離合器9，該單向離合器9的外周(圖式中上下方)可被套接部51與該凸出部62所限制，因此可避免該單向離合器9運作時產生偏擺而磨損的情形產生；該第二動力齒輪6的該凹部63具有足夠的容置空間，因此可供較大型的該單向離合器9容納，從而可使該第二動力齒輪6獲得較大扭力的供應；該單向離合器9指該第一動力齒輪5被該驅動齒輪33帶動而轉動後，可藉由該單向離合器9帶動該第二動力齒輪6轉動，反之該第二動力齒輪6係無法藉由該單向離合器9帶動該第一動力齒輪5轉動；該單向離合器9係安置於該第一動力齒輪5的該套接部51與該第二動力齒輪6的該凸出部62交疊的中心位置，即由該動力輸出軸7的軸向或徑向來觀視，該單向離合器9皆係 位於該第一動力齒輪5的該套接部51與該第二動力齒輪6的該凸出部62交疊的中心位置，更可避免該單向離合器9運作時產生偏擺而磨損的情形產生，由於該第二動力齒輪6的該套設部61、該第一動力齒輪5的該套接部51、該軸承8、該第一動力齒輪5的該套接部51該單向離合器9與該第二動力齒輪6的該凸出部62係以疊設的方式配置，因此可使該傳動箱34的空間緊緻化，所以該傳動箱34而無須因該單向離合器9的大型化而必須跟著大型化；更須一提的是，第一動力齒輪5與其相囓合的該驅動齒輪33的齒輪比不同於該第二動力齒輪6與其相囓合的該套筒42該帶動齒輪421齒輪比，該第二動力齒輪6被該套筒42該帶動齒輪421所帶動時的轉速，係高於該第二動力齒輪6被該第一動力齒輪5帶動時的轉速。
如圖2、3、4所示，該動力輸出軸7鄰近該第二動力齒輪6的該套設部61端側以徑向方向開設有通油道71，該第二動力齒輪6的該套設部61由內朝端側以斜向方向流通道611，該通油道71與流通道611相連通，藉此潤滑機構用的潤滑油可由該通油道71與流通道611流入來潤滑該軸承8；該第二動力齒輪6的該套設部61端外側設有墊片P及扣環M，藉由該墊片P與該扣環M可使該軸承8，可於該第一動力齒輪5的套接部51與該第二動力齒輪6的該套設部61之間獲得穩定的定位效果，同時當欲維修時，只需拆卸該墊片P與該扣環M即可使該軸承8卸下進行維修動作。
如圖2、3、5、6所示，本創作的該動力機構2用作模式，該主動力單元3啟動後，該主軸31帶動該從動軸32轉動，此時該驅動 齒輪33與該離合器單元4該離合器41同步的轉動，由於該第一動力齒輪5係與該驅動齒輪33相囓合，因此該驅動齒輪33帶動該第一動力齒輪5轉動，該第一動力齒輪5被該驅動齒輪33帶動而轉動後，可藉由該單向離合器9帶動該第二動力齒輪6轉動，該第二動力齒輪6同時帶動該動力輸出軸7轉動與該離合器41的該套筒42於該從動軸32上自由的轉動，此時的該離合器41為離的狀態，該動力輸出軸7即可藉由該帶動件21來驅動該後輪15轉動，從來使該電動車1行駛，此時的該電動車1的動力係由該第一動力齒輪5所介傳，而為本創作的該動力機構2用作模式的第一檔位行駛模式。
如圖2、3、7所示，當駕駛人欲以第二檔位來令該電動車1來行駛時，駕駛人操作該離合器單元4該操作件43，來使該離合器單元4的該離合器41進入合的狀態，當該離合器41進入合的狀態後，該離合器41即可帶動該套筒42轉動，該套筒42的該帶動齒輪421係與該第二動力齒輪6相囓合，因此該第二動力齒輪6由第一檔位行駛模式的帶動該套筒42於該從動軸32上自己的轉動，反過來由該套筒42主動的帶動該第二動力齒輪6轉動，該第二動力齒輪6即可帶動該動力輸出軸7轉動，該動力輸出軸7即可藉由該帶動件21來驅動該後輪15轉動，由於該第二動力齒輪6被該套筒42該帶動齒輪421所帶動時的轉速，係高於該第二動力齒輪6被該第一動力齒輪5帶動時的轉速，且該第二動力齒輪6係無法藉由該單向離合器9帶動該第一動力齒輪5轉動，因此該第一動力齒輪5被該驅動齒輪33帶動而自行轉動，此時的該電動車1的動力係由該主軸31、該從動軸32、該離合器單元4再由該第二動 力齒輪6使該動力機構2用作模式的第二檔位行駛模式。
本發明之主要功效在於，藉由該電動車1具有動力機構2，該動力機構2具有主動力單元3，該主動力單元3具有主軸31，該主軸31的一端連接有從動軸32，該從動軸32上設有驅動齒輪33與套設有離合器單元4，該離合器單元4具有離合器41與套筒42，該套筒42設有帶動齒輪421；該主動力單元3設有與從動軸32平行設置的動力輸出軸7，該動力輸出軸7套設有第二動力齒輪6，該第二動力齒輪6鄰側設有第一動力齒輪5；該第二動力齒輪6與該帶動齒輪421相囓合；該第一動力齒輪5與該驅動齒輪33相囓合，該第二動力齒輪6具有套設部61與凸出部62，該套設部61與該凸出部62之間界定出凹部63；該第一動力齒輪5於該第二動力齒輪6的該凹部63延設有套接部51，該套接部51係伸入該凹部63內，該套接部51與該套設部61介設有軸承8，該套接部51與該凸出部62介設有單向離合器9；藉此一方面可提升該電動車1變速的順暢度，另一方面可藉由該凹部63具有足夠的容置空間，來供較大型的該單向離合器9容納，從而可使該第二動力齒輪6獲得較大扭力的供應，進而來提升該電動車1的使用效果。
綜上所述，本發明藉由上述之結構，可改善習知之缺失並達到所訴求之目的，確實已較習用者增進功效，顯已具有新穎性、實用性及進步性之要件，爰依法提出發明之申請，祈請 貴審查官之詳鑑，惠賜為准予專利之審定，至感德便。
5:第一動力齒輪
51:套接部
6:第二動力齒輪
61:套設部
611:流通道
62:凸出部
63:凹部
7:動力輸出軸
71:通油道
8:軸承
9:單向離合器
M:扣環
P:墊片

Claims (8)

  1. 一種電動車輛的變速機構，該電動車具有動力機構，該動力機構具有主動力單元，該主動力單元具有主軸，該主軸的一端連接有從動軸，該從動軸上設有驅動齒輪與套設有離合器單元，該離合器單元具有離合器與套筒，該套筒設有帶動齒輪；該主動力單元設有與該從動軸平行設置的動力輸出軸，該動力輸出軸套設有第二動力齒輪，該第二動力齒輪鄰側設有第一動力齒輪；該第二動力齒輪與該帶動齒輪相囓合；該第一動力齒輪與該驅動齒輪相囓合，其特徵在於：該第二動力齒輪具有套設部與凸出部，該套設部與該凸出部之間界定出凹部；該第一動力齒輪於該第二動力齒輪的該凹部延設有套接部，該套接部係伸入該凹部內，該套接部與該套設部介設有軸承，該套接部與該凸出部介設有單向離合器。
  2. 如請求項1所述之電動車輛的變速機構，其中，該單向離合器係安置於該第一動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
  3. 如請求項2所述之電動車輛的變速機構，其中，由前述的動力輸出軸的軸向來觀視，該單向離合器係位於該第一動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
  4. 如請求項2或3所述之電動車輛的變速機構，其中，由前述動力輸出軸徑向來觀視，該單向離合器係位於該第一動力齒輪的該套接部與該第二動力齒輪的該凸出部交疊的中心位置。
  5. 如請求項1所述之電動車輛的變速機構，其中，該軸承的外周別分被該套接部與該套設部所限制。
  6. 如請求項1所述之電動車輛的變速機構，其中，該單向離合器的外周別分被該套接部與該凸出部所限制。
  7. 如請求項1所述之電動車輛的變速機構，其中，該動力輸出軸鄰近該第二動力齒輪的該套設部端側以徑向方向開設有通油道，該第二動力齒輪的該套設部由內朝端側以斜向方向流通道，該通油道與流通道相連通。
  8. 如請求項1或7所述之電動車輛的變速機構，其中，該第二動力齒輪的該套設部端外側設有墊片及扣環。
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