TWI651219B - 電動機車之動力系統及其自動離合方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種電動機車動力系統及其自動離合方法，係在一馬達的主軸前端與傳動機構單元之間設有一離合單元，且安裝一壓片於該離合單元的轉軸所設數個螺旋導槽，且於該壓片、螺旋導槽之間設有數個滾珠，又該壓片提供壓抵該輪罩內所設的離合片組；藉由電動機車騎乘平地路段時，該壓片因該螺旋導槽的導引及一彈簧施力而壓抵該離合片組；待電動機車騎乘下坡路段時，該馬達呈現不加速的情況下運轉，該壓片斷開離合單元及壓抵彈簧，可避免該馬達產生下坡阻力及反衝電流而損壞馬達的控制電路。

Description

電動機車之動力系統及其自動離合方法

本發明係涉及電動機車之技術領域，尤指動力系統及其離合器等之技術範疇。

按，由於石油能源的不斷消耗，以及節能減碳及環保觀念興起，因此，國內莫不極力發展不使用汽油的電動機車。

惟電動機車的動力系統的傳動方式，通常由一馬達直接驅動傳動機構，最後在將動力輸出於電動機車的車輪，如本國發明專利第201144636號「電動自行車變速方法及變速器」所示者。

然而，前述電動自行車的動力系統的傳動方式，當行駛於下坡路段時，當電動自行車不加速的情況下，即馬達的轉速呈現空檔的情況下，道路下坡路段的位能差能量，經由電動自行車的車輪及其傳動機構而逆轉換至馬達的主軸，經常讓電動自行車產生下坡阻力，且使該馬達變成發電機，進而產生反衝電流而燒毀馬達的控制電路等之問題點，實有需要加以改善。

緣此，鑑於前述電動機車動力系統的問題點，於是本發明人便發明出一種電動機車之動力系統及其自動離合方法，故本發明最主要目的在於：提供下坡路段的位能差回傳至馬達的電動機車動力系統及其離合方法；本發明 的次要目的在於：防止燒毀馬達的控制電路的電動機車動力系統及其自動離合方法。

為達上述目的，故本發明運用如下技術手段：本發明的一種電動機車動力系統之自動離合方法，係包含有：一建置離合單元步驟，係在一馬達的主軸前端與傳動機構單元之間設有一離合單元，其中該離合單元包含有一輪罩、一轉軸、一離合片組；及一建置壓片步驟，係安裝一壓片於該離合單元的轉軸，且於該壓片、轉軸之間設有一導引結構，又該導引結構提供該壓片壓抵或放鬆該輪罩內離合片組之作用。

本發明的一種電動機車動力系統，係包含有：一馬達，係具有一主軸，且接上電力後提供電動機車之動力行駛的來源；一傳動機構單元，係包含有一動力輸入軸、一變速齒輪組及一動力輸出軸，其中該動力輸入軸得接設該變速齒輪組，而該變速齒輪組再接設該動力輸出軸；及一離合單元，係接設於該馬達的主軸前端與傳動機構單元的動力輸入軸之間，又該離合單元係包含有一輪罩、一轉軸、一離合片組、一壓片，其中該離合片組裝設於該輪罩內，經由該轉軸分別串接該輪罩、離合片組、壓片，另於該轉軸、壓片之間設有一導引結構，該且於該壓片、轉軸之間設有一導引結構，又該導引結構提供該壓片壓抵或放鬆該輪罩內離合片組之作用。

上述該輪罩的凸軸接設該傳動機構單元的動力輸入軸，進一步使該輪罩得承載一負載，而該轉軸得接設於該馬達的主軸。

上述該導引結構更包含有數個左螺旋方向的螺旋導槽、滾珠、珠槽，且該螺旋導槽設於離合單元所設的轉軸，而該珠槽則設於壓片，又該滾珠則設於螺旋導槽、珠槽之間。

上述該離合單元的轉軸、馬達主軸之間設有一彈簧，該彈簧提供輔助該壓片透過該轉速差而壓抵或鬆開該離合片組之施力。

本發明藉由上述技述手段，可達成如下功效：

1.本發明最主要係在馬達主軸前端、傳動機構單元的動力輸入軸之間設有一離合單元，讓該離合單元於電動機車行駛於下坡路段時，在該馬達呈現低速或不加速的情況下運轉，使該馬達主軸、離合單元的輪罩之間存在一轉速差，且該轉速差配合該導引結構，促使該離合單元會自動斷開，如此可避免該馬達產生下坡阻力。

2.本發明因電動機車行駛於下坡路段時，該導引結構促使該離合單元會自動斷開，不讓下坡路段的位能差透過該傳動機構單元回傳至該馬達，進一步產生反衝電流而損壞馬達的控制電路。

A‧‧‧動力系統

c‧‧‧導引結構

1‧‧‧馬達

11‧‧‧主軸

2‧‧‧傳動機構單元

20‧‧‧箱體

21‧‧‧動力輸入軸

22‧‧‧變速齒輪組

23‧‧‧動力輸出軸

3‧‧‧離合單元

31‧‧‧輪罩

311‧‧‧凸軸

32‧‧‧轉軸

321‧‧‧螺旋導槽

33‧‧‧離合片組

34‧‧‧壓片

340‧‧‧擋止板

341‧‧‧珠槽

35‧‧‧滾珠

4‧‧‧彈簧

B‧‧‧離合方法

a、b‧‧‧步驟

圖1：係為本發明電動機車動力系統之立體外觀圖。

圖2：係為本發明電動機車動力系統之側視圖。

圖3：係為本發明圖3之A-A剖面圖。

圖4：係為本發明圖4之局部放大圖。

圖5：係為本發明離合單元之立體外觀圖。

圖6：係為本發明離合單元之立體分解圖。

圖7：係為本發明離合單元之另一立體分解圖。

圖8：係為本發明呈現放鬆斷開狀離合單元之側視圖及其剖面圖。

圖9：係為本發明呈現壓抵閉鎖狀離合單元之作動示意圖。

圖10：係為本發明發明電動機車動力系統之自動離合方法之步驟流程圖。

首先，請參閱圖1至圖6所示，本發明係關於一種電動機車動力系統A，最主要係附掛於電動機車，提供電動機車可電動行駛、變換速度、以及行駛於下坡路段時，該離合單元3會自動斷開，據以保護馬達控制電路而不被燒毀之功能，其包含有：一馬達1，如圖3所示，係具有一主軸11，且接上電池電力後，提供電動機車動力行駛的主要來源。

一傳動機構單元2，如圖3所示，係包含有一動力輸入軸21、一變速齒輪組22及一動力輸出軸23，其中該動力輸出軸23得接設該變速齒輪組22，而該變速齒輪組22再接設該動力輸出軸23；特別一提，前述的馬達1、動力輸入軸21、變速齒輪組22、動力輸出軸23均得裝配於一箱體20內外，俾利將本發明動力系統A附掛於電動機車，而該動力輸出軸23可設為電動機車的車輪轉軸，以達電動行駛之目的。及一離合單元，如圖3至圖9所示，係接設於該馬達1的主軸11前端與傳動機構單元2的動力輸入軸21之間，又該離合單元3係包含有一輪罩31、一轉軸32、一離合片組33、一壓片34及一導引結構c，又該導引結構c係更包含有數個左螺旋方向的螺旋導槽321、滾珠35、珠槽341等；其中該摩擦片組33裝設於該輪罩31內，經由該轉軸32分別串接該輪罩31、離合片組33、壓片34。另於該轉軸32設有該螺旋導槽321，且於該壓片34所設的數個珠槽341、數個螺旋導槽321之間設有滾珠35組，然後由該壓板34所設一擋止板340限制定位壓抵各滾珠35於珠槽341內；而位於各螺旋導槽321內的數個滾珠35提供導引該壓片34側 壓該離合片組33來產生大摩擦力，進而達到閉合該離合單元3；特別一提，本發明另可在該離合單元3的轉軸32、馬達1主軸11之間設有一彈簧4，該彈簧4提供輔助該壓片34壓抵離合片組33之施力，如圖4所示者。

進一步，如圖3及圖9所示，該輪罩31的凸軸311接設該傳動機構單元2的動力輸入軸21，進一步使該輪罩31得承載一負載，而該轉軸32得接設於該馬達1的主軸11，藉由閉合該離合單元3，使該主軸11、動力輸入軸21可視為單一傳動軸體，俾利將馬達1的動力傳達於該傳動機構單元2，最後再由該傳動機構單元2傳達該動力至電動機車的車輪，以達到電動行駛之目的。

藉由上述各元件構成本發明動力系統A，當要騎乘電動機車行時，在開始啟動的情況下，該馬達1的主軸11則會驅動該離合單元的轉軸32，圖3、圖7及圖9所示，加上藉由該馬達1主軸11的旋轉力量及該彈簧4的施力，使該轉軸32的數個螺旋導槽321配合其各滾珠35得導引驅動該壓片34側壓該離合單元3的離合片組33，進而閉合該離合單元3，使馬達動力可以順利傳達至該傳動機構單元2及車輪。特別一提，該馬達1主軸11越加速，動力可傳至該傳動機構單元2及車輪並呈現一個線性加速的情況。

當電動機車行駛於下坡路段時，讓該馬達1主軸11因下坡呈現低速或不加速運轉時，致該馬達1主軸11、傳動機構單元2的輪罩31之間存在有一轉速差，圖3、圖7及圖8所示，該轉軸32的數個螺旋導槽321配合其各滾珠35得導引驅動該壓片34遠離該離合片組33並壓抵該彈簧4，進而鬆開該離合單元3的離合片組33，讓該離合單元3會自動斷開，使道路下坡路段的位能差，無法經由該傳動機構單元2而回傳至馬達1的主軸11，讓該馬達1不會產生下坡阻力及變身為發電機，進而可避免該馬達1產生反衝電流而燒毀馬達1的控制電路。待電動 機車行駛完下坡路段時，該馬達1隨即恢復運作並加速旋轉，配合該彈簧4的施力，該壓片34又隨即閉合該離合單元3的離合片組33，讓該馬達1動力又再度傳達至該傳動機構單元2及車輪，俾利行駛於爬坡或平地路段等。

歸納上述本發明動力系統A所運用技術手段及達成功效，可得到本發明電動機車動力系統之自動離合方法B，如圖4、圖7至圖10所示，其包含有：一建置離合單元步驟a，係在一馬達1的主軸11前端與傳動機構單元2之間設有一離合單元3，其中該離合單元3包含有一輪罩31、一轉軸32、一離合片組33；及一建置壓片步驟b，係安裝一壓片34於該離合單元3的轉軸32所設數個螺旋導槽321，且於該壓片34、螺旋導槽321之間設有數個滾珠35，又該壓片34提供壓抵或鬆開該輪罩31內所設的離合片組33。藉由電動機車騎乘平地路段時，該馬達1驅動該傳動機構單元2時，因彈簧4施力促使該導引結構c的作用，使該壓片34壓抵該離合片組33；待電動機車騎乘下坡路段時，在馬達1低速或不加速的情況下運轉時，則該馬達1主軸11、離合單元3的輪罩31之間存在一轉速差，並配合該導引結構c的作用，讓該壓片34放鬆離合片組33，促使該離合單元3斷開，可避免該馬達1產生下坡阻力及反衝電流，而燒毀其控制電路。

綜上所述各實施例，本發明係關於一種電動機車之動力系統及其自動離合方法，且其各實施例的構成裝置結構、步驟均未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱；需陳明者，以上所述乃是本案之具體實施例及所運用之技術原理，若依本案之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本案之範圍內，合予陳明。

Claims (6)

1. 一種電動機車動力系統之自動離合方法，係包含有：一建置離合單元步驟，係在一馬達的主軸前端與傳動機構單元之間設有一離合單元，其中該離合單元包含有一輪罩、一轉軸、一離合片組；及一建置壓片步驟，係安裝一壓片於該離合單元的轉軸，且於該壓片、轉軸之間設有一導引結構，又該導引結構提供該壓片壓抵或放鬆該輪罩內離合片組之作用，又該導引結構更包含有數個螺旋導槽、滾珠、珠槽，且該螺旋導槽設於離合單元所設的轉軸，而該珠槽則設於壓片，又該滾珠則設於螺旋導槽、珠槽之間；藉由電動機車騎乘平地路段時，該馬達驅動該傳動機構單元時，因彈簧施力促使該導引結構的作用，使該壓片壓抵該離合片組；待電動機車騎乘下坡路段時，在該馬達低速或不加速的情況運轉下，則該馬達主軸、離合單元的輪罩之間存在一轉速差，並配合該導引結構的作用，讓該壓片放鬆離合片組，促使該離合單元斷開，可避免該馬達產生下坡阻力及反衝電流而燒毀其控制電路。
2. 如請求項1所述電動機車動力系統之自動離合方法，其中該離合單元的轉軸所設數個螺旋導槽的方向均設為左螺旋方向。
3. 如請求項1所述電動機車動力系統之自動離合方法，其中該輪罩的一凸軸接設該傳動機構單元的動力輸入軸，進一步使該輪罩得承載一負載，而該轉軸得接設於該馬達的主軸。
4. 一種電動機車動力系統，係包含有：一馬達，係具有一主軸，且接上電力後提供電動機車之動力行駛的來源； 一傳動機構單元，係包含有一動力輸入軸、一變速齒輪組及一動力輸出軸，其中該動力輸入軸得接設該變速齒輪組，而該變速齒輪組再接設該動力輸出軸；及一離合單元，係接設於該馬達的主軸前端與傳動機構單元的動力輸入軸之間，又該離合單元係包含有一輪罩、一轉軸、一離合片組、一壓片，其中該離合片組裝設於該輪罩內，經由該轉軸分別串接該輪罩、離合片組、壓片，另於該轉軸、壓片之間設有一導引結構，該且於該壓片、轉軸之間設有一導引結構，又該導引結構提供該壓片壓抵或放鬆該輪罩內離合片組之作用，又該導引結構更包含有數個螺旋導槽、滾珠、珠槽，且該螺旋導槽設於離合單元所設的轉軸，而該珠槽則設於壓片，又該滾珠則設於螺旋導槽、珠槽之間；藉由電動機車騎乘平地路段時，該馬達驅動該傳動機構單元時，因彈簧施力促使該導引結構的作用，使該壓片壓抵該離合片組；待電動機車騎乘下坡路段，在該馬達低速或不加速運轉的情況下，則該馬達主軸、離合單元的輪罩之間存在一轉速差，並配合該導引結構的作用，讓該壓片放鬆離合片組促使該離合單元斷開，可避免該馬達產生下坡阻力及反衝電流而燒毀其控制電路。
5. 如請求項4所述電動機車動力系統，其中該輪罩的一凸軸接設該傳動機構單元的動力輸入軸，進一步使該輪罩得承載一負載，而該轉軸得接設於該馬達的主軸。
6. 如請求項4所述電動機車動力系統，其中該離合單元的轉軸所設數個螺旋導槽的方向均設為左螺旋方向。