專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)段變速系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)自行車(chē)變速系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及扭力的無(wú)段變速系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
習(xí)知電動(dòng)機(jī)的變速系統(tǒng)，一般常見(jiàn)者為單一速度如行星齒輪減速器、皮帶或鏈條傳動(dòng)方式來(lái)減速，但都受限于設(shè)計(jì)的空間。齒輪比要大就得采用多層齒輪傳動(dòng)方式或增加皮帶或鏈條的長(zhǎng)度，這樣一來(lái)，相對(duì)的體積和空間得加大，同時(shí)也降低很多的傳動(dòng)效率，且只能以單一速度的傳輸，無(wú)法在行進(jìn)中變速，增加不少能源的消耗和材料的成本。從事電動(dòng)機(jī)業(yè)者都極盼能突破現(xiàn)有技術(shù)以改良產(chǎn)品，增加附加價(jià)值。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)段變速系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)。是將變速系統(tǒng)裝置在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部，可依電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的扭力大小以改變變速系統(tǒng)以不同半徑的偏心角度旋轉(zhuǎn)，使變速系統(tǒng)隨其改變的半徑角度而自動(dòng)加以變速調(diào)整。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括穿設(shè)在中心軸上的電動(dòng)機(jī)及變速裝置，變速裝置包括多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)及一具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)套接在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部上，兩者之間設(shè)有活動(dòng)偏心環(huán)，在活動(dòng)偏心環(huán)與動(dòng)力輸出部之間容置有第一彈性元件；第一動(dòng)力輸出座位于多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)的一側(cè)，與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)連動(dòng)；電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部為動(dòng)力源，帶動(dòng)活動(dòng)偏心環(huán)與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出座輸出動(dòng)力。
其中所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部套接在中心軸上，變速裝置的多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)套接在動(dòng)力輸出部上，與其連動(dòng)，第一動(dòng)力輸出座套接在中心軸上；所述第一彈性元件上設(shè)有限縮結(jié)構(gòu)，可為軸柱或U型鐵等效物；所述多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)的外緣上均布有多個(gè)槽孔，其內(nèi)均容置有第一滾動(dòng)元件，在第一滾動(dòng)元件的中央孔中穿設(shè)有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸的另一端聯(lián)接第一動(dòng)力輸出座；在多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)的中央孔中加設(shè)有第二滾動(dòng)元件，活動(dòng)偏心環(huán)容置在第二滾動(dòng)元件與動(dòng)力輸出部之間，在活動(dòng)偏心環(huán)與動(dòng)力輸出部之間設(shè)有第一彈性元件；所述第一動(dòng)力輸出座為盤(pán)狀體，圓周上均布有供傳動(dòng)軸穿入的軸孔，第一動(dòng)力輸出座的外緣上設(shè)有第一動(dòng)力輸出外環(huán)，兩者之間容置有第一單向離合機(jī)構(gòu)，在第一動(dòng)力輸出座的中央孔與中心軸之間容置有第二單向離合機(jī)構(gòu)；在第一動(dòng)力輸出座的一側(cè)設(shè)有套接在中心軸上的撥桿座，其與第一動(dòng)力輸出座相對(duì)的圓周表面上均布有多個(gè)撥桿，撥桿的另一端插入第一單向離合機(jī)構(gòu)內(nèi)；在撥桿座的中央孔與中心軸之間容置有第三單向離合機(jī)構(gòu)；所述第二單向離合機(jī)構(gòu)及第三單向離合機(jī)構(gòu)直接套在中心軸上，并與中心軸相固接為一體；所述第二單向離合機(jī)構(gòu)及第三單向離合機(jī)構(gòu)與中心軸之間加設(shè)有中空軸，其套在中心軸上，與中心軸相固接為一體；帶有無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，包括輪殼、殼蓋、電動(dòng)機(jī)及變速裝置，電動(dòng)機(jī)及變速裝置容置在輪殼內(nèi)，變速裝置的第一動(dòng)力輸出座與輪殼的內(nèi)壁相聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出通過(guò)第一動(dòng)力輸出座帶動(dòng)輪殼及殼蓋旋轉(zhuǎn)；輪殼與殼蓋組成一中空殼體，中心軸穿設(shè)在中空殼體的兩側(cè)，電動(dòng)機(jī)及變速裝置套接在中心軸上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為習(xí)知的變速系統(tǒng)只有一種速比，設(shè)計(jì)者僅能就客戶的使用情況和要求來(lái)設(shè)計(jì)，高扭力高耗電或低扭力低耗電等單一電力輸出。若是相反使用設(shè)計(jì)則電池壽命不長(zhǎng)或者馬達(dá)過(guò)熱容易損壞，若再加上騎乘者體重因素，更難滿足消費(fèi)者真正的需求。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果剛好滿足此設(shè)計(jì)缺陷，平地行駛變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成低扭力高速度，體重較重的騎乘者或爬坡，本實(shí)用新型的變速系統(tǒng)則轉(zhuǎn)換成高扭力低轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到如汽車(chē)的排檔變換自如，騎乘舒適也節(jié)能，是從事此行業(yè)最希望突破的技術(shù)領(lǐng)域。


圖1為本實(shí)用新型無(wú)段變速系統(tǒng)安裝在電動(dòng)機(jī)上的剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型多槽孔帶動(dòng)盤(pán)的剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型無(wú)段變速系統(tǒng)動(dòng)力輸出部剖面示意圖；圖4為具無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)剖面示意圖；圖5為本實(shí)用新型撥桿座的剖面示意圖；圖6A為本實(shí)用新型離合器脫離前結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖6B為本實(shí)用新型離合器脫離后結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
圖7為本實(shí)用新型棘輪式單向離合器脫離結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的無(wú)段變速系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)22、變速裝置23，電動(dòng)機(jī)的中心軸25穿設(shè)于電動(dòng)機(jī)22及變速裝置23的中央孔中。而電動(dòng)機(jī)22可為外轉(zhuǎn)子式或內(nèi)轉(zhuǎn)子式，在本實(shí)施例中是以無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子式來(lái)作說(shuō)明，并非以此局限于本實(shí)用新型的應(yīng)用范疇。電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221是指電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)或增速機(jī)構(gòu)，或未經(jīng)減速或增速而直接或間接由電動(dòng)機(jī)22傳輸出來(lái)的動(dòng)力源。本實(shí)施例是以一中空軸狀的動(dòng)力輸出部221做電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。動(dòng)力輸出部221套接在一多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的中央內(nèi)孔中。多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的外緣上均布有多個(gè)槽孔2321，其內(nèi)均容置有第一滾動(dòng)元件201。每個(gè)第一滾動(dòng)元件201的中央孔中均穿設(shè)有傳動(dòng)軸202，傳動(dòng)軸202的另一端則聯(lián)接一具單向離合機(jī)構(gòu)的第一動(dòng)力輸出座304。第一滾動(dòng)元件201與電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221同軸線繞行。多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的中央孔中容置第二滾動(dòng)元件2011以利于多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232無(wú)阻力地旋轉(zhuǎn)。在第二滾動(dòng)元件2011的內(nèi)緣設(shè)置有活動(dòng)偏心環(huán)2211，其內(nèi)孔套入電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部221?；顒?dòng)偏心環(huán)2211的內(nèi)孔上下空間大于動(dòng)力輸出部221的外緣，故動(dòng)力輸出部221可在空間中上下活動(dòng)位移。動(dòng)力輸出部221為繞行于中心軸25旋轉(zhuǎn)，則活動(dòng)偏心環(huán)2211會(huì)相對(duì)其上下浮動(dòng)位移，亦即多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232相對(duì)于電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221作不同半徑角度上下浮動(dòng)。為了讓其浮動(dòng)上下位移更順暢，則在活動(dòng)偏心環(huán)2211與動(dòng)力輸出部221之間設(shè)置第一彈性元件203。第一彈性元件203可為彈簧、彈片、優(yōu)利膠等效物構(gòu)成。
多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的外緣上均布有多個(gè)槽孔2321，其內(nèi)均設(shè)置有第一滾動(dòng)元件201，第一滾動(dòng)元件201的外徑小于槽孔2321的內(nèi)徑。第一滾動(dòng)元件201中央孔穿設(shè)一傳動(dòng)軸202，傳動(dòng)軸202的另一端聯(lián)接第一動(dòng)力輸出座304。第一動(dòng)力輸出座304為一具單向離合機(jī)構(gòu)的盤(pán)狀體，以同軸線繞行于中心軸25。而多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232內(nèi)孔中的第二滾動(dòng)元件2011內(nèi)緣壁上因設(shè)有活動(dòng)偏心環(huán)2211，故多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的槽孔2321會(huì)相對(duì)于第一動(dòng)力輸出座304的傳動(dòng)軸202及第一滾動(dòng)元件201浮動(dòng)位移，來(lái)改變多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的不同偏心半徑動(dòng)作。如圖3所示，無(wú)段變速系統(tǒng)動(dòng)力輸出部剖面示意圖，其是為本實(shí)施例的單向離合機(jī)構(gòu)剖面示意圖。其中，第一滾動(dòng)元件201的傳動(dòng)軸202另一端插接在第一動(dòng)力輸出座304圓周表面均布的軸孔250中。第一動(dòng)力輸出座304內(nèi)孔中容置多個(gè)第二單向離合機(jī)構(gòu)500，第二單向離合機(jī)構(gòu)500包括多個(gè)第二異形槽4031、第四滾動(dòng)元件510、第四彈性元件520、異形槽座505，此為習(xí)知的離合器結(jié)構(gòu)，不再此多述。其目的是讓第一動(dòng)力輸出座304只作單向離合旋轉(zhuǎn)。為便于組裝與加大單向離合機(jī)構(gòu)更大的接觸面，第二單向離合機(jī)構(gòu)500與中心軸25之間套入一中空軸350，再由中空軸350套入中心軸25并固定于中心軸25上。當(dāng)然第二單向離合機(jī)構(gòu)500亦可直接套入中心軸25上，第二單向離合機(jī)構(gòu)500可為單向軸承、單向棘輪、超越離合機(jī)構(gòu)等具單向離合功能的等效物。
借由上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221輸出動(dòng)力時(shí)，視動(dòng)力輸出的實(shí)際欲帶動(dòng)的外部荷重大小、扭力需求、速度快慢的條件，而造成多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232中央孔中的活動(dòng)偏心環(huán)2211因不同受力而相對(duì)于電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221作上下浮動(dòng)位移，改變多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的槽孔2321以不同半徑變化作偏心卡塞于第一動(dòng)力輸出座304的傳動(dòng)軸202所穿設(shè)的第一滾動(dòng)元件201的外側(cè)，以單向繞行于電動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出部221?；顒?dòng)偏心環(huán)2211受力大時(shí)，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的偏心度較小，輸出扭力較大，速度較慢；活動(dòng)偏心環(huán)2211受力較小時(shí)，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的偏心度較大，輸出扭力較小，速度較快。而多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232上下浮動(dòng)的同時(shí)也以槽孔2321的內(nèi)緣推壓著第一滾動(dòng)元件201外側(cè)與第一動(dòng)力輸出座304同時(shí)繞行于中心軸25的軸心線。借由第一滾動(dòng)元件201的傳動(dòng)軸202同時(shí)帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出座304以間歇擺線運(yùn)動(dòng)繞行于中心軸25的軸心線旋轉(zhuǎn)，亦借由具單向離合機(jī)構(gòu)的第一動(dòng)力輸出座304作為無(wú)段變速系統(tǒng)的最終動(dòng)力輸出源，來(lái)聯(lián)接于需要變速的各類(lèi)電動(dòng)機(jī)所應(yīng)用的不同產(chǎn)品上，以改善習(xí)用的傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)只有單速運(yùn)行的缺失。
上述較佳實(shí)施例只作為敘述本實(shí)用新型的動(dòng)作原理，舉凡利用此原理作零件等同置換，皆不脫離本實(shí)用新型的范疇。如本實(shí)用新型所述的單向離合機(jī)構(gòu)可為單向棘輪、單向軸承、超越式離合器等效物。彈性元件可為彈簧、鋼片、橡膠、石油制品如PU(優(yōu)力膠)等具彈性的等效物。滾動(dòng)元件如自潤(rùn)軸承、軸套、滾珠、滾柱等效物。
又依上述動(dòng)作原理，活動(dòng)偏心環(huán)2211受力大時(shí)，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的偏心度較小，輸出扭力較大；活動(dòng)偏心環(huán)2211受力較小時(shí)，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的偏心度較大，輸出扭力較小。理論上偏心度接近零時(shí)，扭力無(wú)限大，電動(dòng)機(jī)22的輸出動(dòng)力幾乎接近被強(qiáng)壓住，啟動(dòng)效率極低，不符合實(shí)際用途，解決方式可以在第一彈性元件203上設(shè)一限縮結(jié)構(gòu)204，如在第一彈性元件203中置放一軸柱或U型鐵等效物，使多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的偏心度大于零，則電動(dòng)機(jī)22的效率不至于太低。
為使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及精神能進(jìn)一步的被揭示，再配合一較佳運(yùn)用例作說(shuō)明。
如圖4所示，具無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)剖面示意圖。其至少包括一輪殼21、一殼蓋212、一電動(dòng)機(jī)22及一變速裝置23。輪殼21與殼蓋212的中空殼體中容置著電動(dòng)機(jī)22及變速裝置23。輪殼21內(nèi)壁上聯(lián)接著變速裝置23的第一動(dòng)力輸出座304上的第一動(dòng)力輸出外環(huán)400，借由電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出而使變速裝置23的第一動(dòng)力輸出外環(huán)400輸出動(dòng)力，進(jìn)而帶動(dòng)輪殼21與殼蓋212旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成一具無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，其動(dòng)作原理和方式與無(wú)段變速系統(tǒng)相同。
其中，變速裝置23包括多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232及一具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304。多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232與電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221之間設(shè)有活動(dòng)偏心環(huán)2211?；顒?dòng)偏心環(huán)2211與電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221之間容置有第一彈性元件203。通過(guò)電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221的動(dòng)力輸出，帶動(dòng)活動(dòng)偏心環(huán)2211與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)變速裝置23的第一動(dòng)力輸出座304輸出動(dòng)力。
其中，電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221及變速裝置23的中心孔中穿設(shè)一中心軸25。
其中，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的中央孔中容置第二滾動(dòng)元件2011。
其中，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)232的外緣上設(shè)有多個(gè)槽孔2321，槽孔2321內(nèi)均容置有第一滾動(dòng)元件201。在第一滾動(dòng)元件201的中央孔中穿設(shè)有傳動(dòng)軸202，傳動(dòng)軸202的另一端聯(lián)接一具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304。
其中，具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304的中央孔容置著第二單向離合機(jī)構(gòu)500。
其中，具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304的外緣與第一動(dòng)力輸出外環(huán)400之間容置第一單向離合機(jī)構(gòu)300。
其中，撥桿620的一端固接在撥桿座610上，另一端插入第一單向離合機(jī)構(gòu)300的第一異形槽403內(nèi)，位于第三滾動(dòng)元件310的一側(cè)。撥桿座610的中央孔中容置第三單向離合機(jī)構(gòu)600。
其中，具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304與具單向離合功能的撥桿座610的中央孔中所容置的第二單向離合機(jī)構(gòu)500及第三單向離合機(jī)構(gòu)600套接在一中空軸350上，中心軸25穿設(shè)在中空軸350內(nèi)，并與其固接為一體。
其中該具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座304與具單向離合功能的撥桿座610的中央孔中所容置的第二單向離合機(jī)構(gòu)設(shè)置于一中心軸上。
其中，活動(dòng)偏心環(huán)2211與電動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出部221之間所容置的第一彈性元件203上設(shè)置一限縮結(jié)構(gòu)204。
為進(jìn)一步提升產(chǎn)品的應(yīng)用，前述變速裝置23的第一動(dòng)力輸出座304與欲帶動(dòng)的第一動(dòng)力輸出外環(huán)400之間設(shè)置第一單向離合機(jī)構(gòu)300，如圖3所示，無(wú)段變速系統(tǒng)動(dòng)力輸出部剖面示意圖，其是在第一動(dòng)力輸出座304與第一動(dòng)力輸出外400之間設(shè)置第一單向離合機(jī)構(gòu)300，包括第一異形槽403、第三滾動(dòng)元件310、第二彈性元件320。此亦為習(xí)用的單向離合機(jī)構(gòu)，其功能為使第一動(dòng)力輸出外環(huán)400作單向離合旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)聯(lián)接物或輪圈電動(dòng)機(jī)的輪殼21作單向離合旋轉(zhuǎn)。
再更進(jìn)一步能讓聯(lián)接物或輪圈電動(dòng)機(jī)可以輕易的讓第一動(dòng)力輸出座304與第一動(dòng)力輸出外環(huán)400的第一單向離合機(jī)構(gòu)300脫離卡合，以方便無(wú)動(dòng)力時(shí)的后退轉(zhuǎn)動(dòng)，于第一單向離合結(jié)構(gòu)300的第一異形槽403內(nèi)插設(shè)一撥桿620，如圖5、圖6A及圖6B所示，圖6A及圖6B其是包括第一動(dòng)力輸出座304、第一動(dòng)力輸出外環(huán)400、第三滾動(dòng)元件310、第二彈性元件320及撥桿620，撥桿620的一端固接在撥桿座610上，另一端容置在第一動(dòng)力輸出座304的第一異形槽403與第一動(dòng)力輸出外環(huán)400之間。撥桿座610的中央孔中容置第三單向離合機(jī)構(gòu)600，固定在一中空軸350上。插設(shè)在第一異形槽403中的撥桿620，位于第三滾動(dòng)元件310的一側(cè)，只能作單向旋轉(zhuǎn)而不能后退。當(dāng)電動(dòng)機(jī)22動(dòng)力輸出而帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出座304時(shí)，如圖示箭頭方向往前轉(zhuǎn)動(dòng)，推擠第三滾動(dòng)元件310往第一異形槽403狹窄處卡塞而同時(shí)帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出外環(huán)400往前轉(zhuǎn)動(dòng)。因第一動(dòng)力輸出座304亦只作單向動(dòng)作，只能往前轉(zhuǎn)動(dòng)，因此當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力輸出外環(huán)400受第一動(dòng)力輸出座304帶動(dòng)往前轉(zhuǎn)動(dòng)，如果第一動(dòng)力輸出外400往前轉(zhuǎn)動(dòng)的速度快于第一動(dòng)力輸出座304的速度時(shí)，第三滾動(dòng)元件310則被其帶動(dòng)推往第一異形槽403較寬處，達(dá)成脫離效果。此為習(xí)知的單向離合機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理。然而當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力輸出環(huán)400想要后退時(shí)就非常困難，因被第三滾動(dòng)元件310所卡塞住，此時(shí)的撥桿620就能發(fā)揮脫離的功能。撥桿620受第三單向離合機(jī)構(gòu)600的單向限制只能往圖示箭頭方向位移，亦即第一動(dòng)力輸出座304旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)同時(shí)帶著撥桿620往箭頭方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)22停止動(dòng)力輸出時(shí)，第一動(dòng)力輸出座304亦在停止?fàn)顟B(tài)，插設(shè)于第三滾動(dòng)元件310一側(cè)的撥桿620亦為靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)若將第一動(dòng)力輸出外環(huán)400以外力向圖示箭頭反方向往后推動(dòng)，第三滾動(dòng)元件310受第一動(dòng)力輸出環(huán)400拖動(dòng)而碰觸到不動(dòng)的撥桿620而往第一異形槽403較寬闊的地方位移。如圖6B的位移狀態(tài)而使第一動(dòng)力輸出座304與第一動(dòng)力輸出外環(huán)400完全脫離。此時(shí)第一動(dòng)力輸出外環(huán)400就可如圖示箭頭方向自由的后轉(zhuǎn)或前移而達(dá)到與第一動(dòng)力輸出座304完全脫離的目的。例如在電動(dòng)車(chē)要后退時(shí)輪殼21能與無(wú)段變速的傳動(dòng)系統(tǒng)如第一動(dòng)力輸出外環(huán)400脫離而無(wú)阻力時(shí)，將非常的省力、省電的實(shí)用性。
撥桿座610上的撥桿620所插設(shè)的第一單向離合機(jī)構(gòu)300形態(tài)很多，例如圖7所示，其包括第二動(dòng)力輸出座3041、棘爪槽660、棘爪640、第三彈性元件3201、中心軸孔251。此結(jié)構(gòu)為習(xí)知單向離合器構(gòu)造，卡扣狀態(tài)如卡扣處6601。撥桿座610的撥桿620插設(shè)在棘爪640的上端，棘爪640如撥動(dòng)前狀態(tài)11，具單向離合功能的撥桿620不動(dòng)，第二動(dòng)力輸出外環(huán)4001往圖示箭頭方向8推動(dòng)時(shí)，棘爪640會(huì)受撥桿620的頂壓而向異形槽孔內(nèi)凹方向往內(nèi)縮并固定如內(nèi)縮狀態(tài)12，此時(shí)第二動(dòng)力輸出座3041與第二動(dòng)力輸出外環(huán)4001則完全脫離狀態(tài)。單向功能的離合結(jié)構(gòu)形態(tài)很多，如單向軸承、單向離合器、超越離合器等。舉凡零件的等同置換，目的相同皆為本實(shí)用新型的范疇。
綜上所述，本實(shí)用新型的無(wú)段變速系統(tǒng)及具無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，經(jīng)本實(shí)用新型人十多年的電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，誠(chéng)為一實(shí)用性?xún)?yōu)異的實(shí)用新型，可有效改善現(xiàn)有電動(dòng)車(chē)只有單速齒輪比的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于包括穿設(shè)在中心軸(25)上的電動(dòng)機(jī)(22)及變速裝置(23)，變速裝置包括多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)及一具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座(304)，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)套接在電動(dòng)機(jī)(22)的動(dòng)力輸出部(221)上，兩者之間設(shè)有活動(dòng)偏心環(huán)(2211)，在活動(dòng)偏心環(huán)(2211)與動(dòng)力輸出部(221)之間容置有第一彈性元件(203)；第一動(dòng)力輸出座(304)位于多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)的一側(cè)，與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)連動(dòng)；電動(dòng)機(jī)(22)的動(dòng)力輸出部(221)為動(dòng)力源，帶動(dòng)活動(dòng)偏心環(huán)(2211)與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出座(304)輸出動(dòng)力。
2.按權(quán)利要求1所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)(22)的動(dòng)力輸出部(221)套接在中心軸(25)上，變速裝置(23)的多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)套接在動(dòng)力輸出部(221)上，與其連動(dòng)，第一動(dòng)力輸出座(304)套接在中心軸(25)上。
3.按權(quán)利要求1所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述第一彈性元件(203)上設(shè)有限縮結(jié)構(gòu)(204)，可為軸柱或U型鐵等效物。
4.按權(quán)利要求1所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)的外緣上均布有多個(gè)槽孔(2321)，其內(nèi)均容置有第一滾動(dòng)元件(201)，在第一滾動(dòng)元件(201)的中央孔中穿設(shè)有傳動(dòng)軸(202)，傳動(dòng)軸(202)的另一端聯(lián)接第一動(dòng)力輸出座(304)；在多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)(232)的中央孔中加設(shè)有第二滾動(dòng)元件(2011)，活動(dòng)偏心環(huán)(2211)容置在第二滾動(dòng)元件(2011)與動(dòng)力輸出部(221)之間，在活動(dòng)偏心環(huán)(2211)與動(dòng)力輸出部(221)之間設(shè)有第一彈性元件(203)。
5.按權(quán)利要求1所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述第一動(dòng)力輸出座(304)為盤(pán)狀體，圓周上均布有供傳動(dòng)軸(202)穿入的軸孔(250)，第一動(dòng)力輸出座(304)的外緣上設(shè)有第一動(dòng)力輸出外環(huán)(400)，兩者之間容置有第一單向離合機(jī)構(gòu)(300)，在第一動(dòng)力輸出座(304)的中央孔與中心軸(25)之間容置有第二單向離合機(jī)構(gòu)(500)。
6.按權(quán)利要求1所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于在第一動(dòng)力輸出座(304)的一側(cè)設(shè)有套接在中心軸(25)上的撥桿座(610)，其與第一動(dòng)力輸出座(304)相對(duì)的圓周表面上均布有多個(gè)撥桿(620)，撥桿(620)的另一端插入第一單向離合機(jī)構(gòu)(300)內(nèi)；在撥桿座(610)的中央孔與中心軸(25)之間容置有第三單向離合機(jī)構(gòu)(600)。
7.按權(quán)利要求5或6所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述第二單向離合機(jī)構(gòu)(500)及第三單向離合機(jī)構(gòu)(600)直接套在中心軸(25)上，并與中心軸(25)相固接為一體。
8.按權(quán)利要求5或6所述的無(wú)段變速系統(tǒng)，其特征在于所述第二單向離合機(jī)構(gòu)(500)及第三單向離合機(jī)構(gòu)(600)與中心軸(25)之間加設(shè)有中空軸(350)，其套在中心軸(25)上，與中心軸(25)相固接為一體。
9.一種帶有按權(quán)利要求1至8所述無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，其特征在于包括輪殼(21)、殼蓋(212)、電動(dòng)機(jī)(22)及變速裝置(23)，電動(dòng)機(jī)(22)及變速裝置(23)容置在輪殼(21)內(nèi)，變速裝置(23)的第一動(dòng)力輸出座(304)與輪殼(21)的內(nèi)壁相聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)(22)的動(dòng)力輸出通過(guò)第一動(dòng)力輸出座(304)帶動(dòng)輪殼(21)及殼蓋(212)旋轉(zhuǎn)。
10.按權(quán)利要求9所述的具有無(wú)段變速系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，其特征在于輪殼(21)與殼蓋(212)組成一中空殼體，中心軸(25)穿設(shè)在中空殼體的兩側(cè)，電動(dòng)機(jī)(22)及變速裝置(23)套接在中心軸(25)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于電動(dòng)自行車(chē)變速系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及扭力的無(wú)段變速系統(tǒng)及具有此系統(tǒng)的輪圈電動(dòng)機(jī)，包括穿設(shè)在中心軸上的電動(dòng)機(jī)及變速裝置，變速裝置包括多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)及一具單向離合功能的第一動(dòng)力輸出座，多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)套接在電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部上，兩者之間設(shè)有活動(dòng)偏心環(huán)，在活動(dòng)偏心環(huán)與動(dòng)力輸出部之間容置有第一彈性元件；第一動(dòng)力輸出座位于多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)的一側(cè)，與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)連動(dòng)；電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出部為動(dòng)力源，帶動(dòng)活動(dòng)偏心環(huán)與多槽孔浮動(dòng)帶動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一動(dòng)力輸出座輸出動(dòng)力。本實(shí)用新型的變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成高扭力低轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到如汽車(chē)的排檔變換自如，騎乘舒適也節(jié)能。
文檔編號(hào)B60K1/00GK2931284SQ20062009215
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者李寶玲 申請(qǐng)人:李寶玲