专利名称：电动车的自动变速驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速驱动装置，特别是涉及一种安装在电动车上且用于变速传输动力的自动变速驱动装置。
背景技术：
现有的电动代步车、电动自行车、电动机车或电动汽车等电动车，其驱动装置有的是以轮毂马达或是电动马达直接驱动车轮，而有的则是在连接电动马达的输入轴与连接车轮的输出轴间，另外加上数个齿轮组来达到变速的目的，然而上述变速装置大多结构复杂、 重量大，而且造成重心改变，并需要特别加以润滑始能维持正常的运作机能，并非绝佳选择，同时齿轮组属于刚性精密的传动组件，所以如果借齿轮彼此啮接以传输动力时，其设计自由度将会变得较低且成本较高。再者，随着各类车款的设计改变，目前有的电动车采用加大功率的设计以克服车速或载重限制，而为了配合功率的增加，势必需要制作更多的齿轮组或更大的轴距，然而这样不但会增加制造成本，更会增加整体的重量。所以齿轮组结构不仅不适合长距离传递，也须经常做润滑及防尘的工作，如此一来又会增加机构设置，而此机构也不易散热。因此，上述变速驱动装置的设计仍有待改善。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、重量轻、成本低，且设计自由度大的电动车的自动变速驱动装置。本实用新型的另一目的在于提供一种制造简单且维修容易的电动车的自动变速驱动装置。本实用新型电动车的自动变速驱动装置，包含一个动力源、一支被该动力源驱动而旋转的输入轴、一支平行地位在该输入轴旁侧的输出轴、一个安装在该输入轴与该输出轴间的第一传动单元，及一个安装在该输入轴与该输出轴间的第二传动单元。该第一传动单元包括一个套置在该输入轴外围的第一原动皮带轮、一个安装在该输入轴与第一原动皮带轮间的高速离合器、一个安装在该输出轴上的第一被动皮带轮， 及一个圈套在该第一原动皮带轮与该第一被动皮带轮外围的第一皮带，该第一原动皮带轮的外径大于该第一被动皮带轮的外径。该第二传动单元包括一个套置在该输入轴外围且与该第一原动皮带轮相间隔的第二原动皮带轮、一个安装在该输入轴与第二原动皮带轮间的第一单向轴承、一个安装在该输出轴上的第二被动皮带轮，及一个圈套在该第二原动皮带轮与该第二被动皮带轮外围的第二皮带，该第二原动皮带轮的外径小于该第二被动皮带轮的外径。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该高速离合器包括一个套置在该输入轴上且与该第一原动皮带轮结合的离合罩、数个分别安装在该输入轴上且横向往外朝该离合罩延伸的弹性件，及数个分别安装在所述弹性件靠近该离合罩的一端的摩擦块。
3[0010]本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该第一被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第二被动皮带轮卡接固定于该输出轴。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该第一被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第二传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第二被动皮带轮间的第二单向轴承。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该第一传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第一被动皮带轮间的第三单向轴承，该第二传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第二被动皮带轮间的第二单向轴承。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该第二被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第一传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第一被动皮带轮间的第三单向轴承。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该自动变速驱动装置还包含一个安装在该输入轴上且可被带动旋转的风扇。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该自动变速驱动装置还包含一个安装在该第二传动单元上且可被带动旋转的风扇。本实用新型所述电动车的自动变速驱动装置，该动力源是一个电动马达。本实用新型的有益效果在于第一传动单元与第二传动单元都是采用皮带与皮带轮设计，可远距离地在该输入轴与该输出轴间自动传输变速动力，所以能具有结构简单、重量轻，以及可延长传动距离的功效。
图1是本实用新型电动车的自动变速驱动装置的一第一较佳实施例的一部份剖视示意图；图2是本实用新型电动车的自动变速驱动装置的一第二较佳实施例的一部份剖视示意图；图3是本实用新型电动车的自动变速驱动装置的一第三较佳实施例的一部份剖视示意图；及图4是本实用新型电动车的自动变速驱动装置的一第四较佳实施例的一部份剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。为了方便说明，以下的实施例，类似的组件以相同的标号表示。参阅图1，本实用新型自动变速驱动装置的第一较佳实施例，是用于安装在一辆电动车1上，该电动车1可为电动代步车、电动自行车、电动机车或电动汽车…等电动交通工具，该电动车1具有数个车轮11，图中只显示一个。而该自动变速驱动装置可用于直接驱动该车轮11，或是间接地通过齿轮箱(图未示)再次减速或增速后再驱动该车轮11，然而其并非本实用新型重点，所以在此不再说明。此自动变速驱动装置包含一个可为电动马达的动力源2、一支被该动力源2驱动
4而旋转的输入轴3、一支平行地位在该输入轴3旁侧且供动力输出的输出轴4、相间隔地安装在该输入轴3与该输出轴4间的一个第一传动单元5与一个第二传动单元6，及一个安装在该第二传动单元6上且被带动旋转的风扇7。该第一传动单元5包括一个套置在该输入轴3外围的第一原动皮带轮51、一个安装在该输入轴3与第一原动皮带轮51间的高速离合器52、一个卡接固定在该输出轴4上的第一被动皮带轮53，及一个圈套在该第一原动皮带轮51与该第一被动皮带轮53外围的第一皮带讨。该第一原动皮带轮51的外径大于该第一被动皮带轮53的外径，该第一原动皮带轮51的转速小于该第一被动皮带轮53的转速，在本实施例中该第一原动皮带轮51外径为该第一被动皮带轮53外径的2倍，由于两者转速与半径的比例关系为反比，也就是ω 1/ω2 =R2/R1，所以该第一原动皮带轮51转速为该第一被动皮带轮53转速的1/2。该第一原动皮带轮51与该第一被动皮带轮53，分别具有一道由外周面往中央凹陷且剖面呈U型的第一环槽512、532，及数个彼此间隔地设置在第一环槽512、532的内周面上的第一卡槽511、 531，且该第一皮带M为一圈嵌入第一环槽512、532内的环带，其内周面凸设有数个啮接于第一卡槽511、531的第一卡齿M1，所以该第一皮带讨能确实传动该第一原动皮带轮51与该第一被动皮带轮53，其传动效率高且不易松脱滑落。上述高速离合器52包括一个套置在该输入轴3上且与该第一原动皮带轮51结合的离合罩521、数个分别安装在该输入轴3上且横向往外朝该离合罩521延伸的弹性件 522(图中仅显示一个)，及数个分别安装在所述弹性件522靠近该离合罩521的一端的摩擦块523 (图中仅显示一个)。使用时，当该输入轴3转速慢时，由于摩擦块523未顶抵于该离合罩521，所以该离合罩521及其上的第一原动皮带轮51都不会转动，也就是说当输入轴 3处于低速状态时，呈自由状态，而当该输入轴3转速加快时，在离心力作用下，所述摩擦块 523的离心力大于弹性件522的拉力而向外弹开且紧抵于该离合罩521，使得该输入轴3即可经该高速离合器52带动该第一原动皮带轮51旋转。离合罩521与输入轴3间实务上会套设一个轴承56来增加旋转顺畅度，且由于该高速离合器52为一般现有设计，其构造并非本实用新型重点，因此设计上不以本实施例为限，以下也不再说明。该第二传动单元6包括一个套置在该输入轴3外围且与该第一原动皮带轮51相间隔的第二原动皮带轮61、一个安装在该输入轴3与第二原动皮带轮61间的第一单向轴承62、一个卡接固定在该输出轴4上的第二被动皮带轮63，及一个圈套在该第二原动皮带轮61与该第二被动皮带轮63外围的第二皮带64。该第二原动皮带轮61的外径小于该第二被动皮带轮63的外径，该第二原动皮带轮61的转速大于该第二被动皮带轮63的转速，在本实施例中该第二被动皮带轮63外径为该第二原动皮带轮61外径的2倍，所以该第二被动皮带轮63转速为该第二原动皮带轮61 转速的1/2。而该第二原动皮带轮61与该第二被动皮带轮63，都具有一道由外周面往中央凹陷且剖面呈U型的第二环槽612、632，及数个彼此间隔地设置在该第二环槽612、632的内周面上的第二卡槽611、631，且该第二皮带64则为一圈嵌入第二环槽612、632内的环带，其内周面凸设有数个能啮接于第二卡槽611、631的第二卡齿641，所以该第二皮带64也能确实传动该第二原动皮带轮61与该第二被动皮带轮63，其传动效率高且不易松脱滑落。本实施例的第一单向轴承62在设计上也可以为离合器或其他构造，在此不再说明。[0031]该风扇7为一个散热风扇，可用以增加空气流动，以具有散热效果。当然该风扇7 的设置位置也可以改变，不限定必须位在该第二原动皮带轮61上，例如也可以安装在该第一原动皮带轮51、该输入轴3或该输出轴4上，可以位在该输入轴3远离该动力源2的一端、或位在该第一原动皮带轮51与第二原动皮带轮61间，或位在该动力源2与高速离合器 52间，所以实施上不受限于本实施例。此外，该风扇7的外型也可以改变，也可以和该第二传动单元6同体制成，不以本实施例为限。值得一提的是，本实施例的第一皮带M、第二皮带64也可改用其他构造，例如时规皮带、正时皮带、齿轮皮带、多槽皮带、金属钢带、金属链条…等，第一原动皮带轮51与第一被动皮带轮53的第一环槽512、532、第一卡槽511、531，及该第二原动皮带轮61与该第二被动皮带轮63的第二环槽612、632、第二卡槽611、631的形状、数量，也配合第一皮带讨、第二皮带64的种类而有所变化，不以本实施例为限，另外，皮带轮的尺寸大小及转速比也可自由变化设定，不受限于本实施例。使用时，当该输入轴3被该动力源2驱动而低速旋转时，例如该动力源2刚开始启动或即将煞止时，该高速离合器52与该第一原动皮带轮51分离，且该输入轴3会经该第一单向轴承62带动该第二原动皮带轮61，并借该第二皮带64传动该第二被动皮带轮63， 以驱动该输出轴4输出动力。而在该输入轴3被该动力源2驱动高速旋转时，该高速离合器52就会作用带动该第一原动皮带轮51，并借该第一皮带M传动该第一被动皮带轮53，以驱动该输出轴4输出动力。此时该第二被动皮带轮63也会被该输出轴4带动，经该第二皮带64传动该第二原动皮带轮61，由于此时该第二原动皮带轮61的转速大于该输入轴3的转速，所以该第一单向轴承62不会连动结合该第二原动皮带轮61与该输入轴3，也就是该第一单向轴承62呈空转状态。由上述可知，本实用新型的第一实施例通过该第一传动单元5与该第二传动单元6的设置，可以达到自动变速的目的，更具有成本低及构造简单的优点。须再说明的是，本实用新型自动变速驱动装置在实施上，也可以多个串接在一起， 也就是令一个自动变速驱动装置的输入轴3连接于另一个自动变速驱动装置的输出轴4， 通过彼此连动，达到更多选择性的变速功能。参阅图2，本实用新型自动变速驱动装置的第二较佳实施例的构造大致相同于第一实施例，不同的部分在于本实施例的第二被动皮带轮63是套置在该输出轴4外围，且该第二传动单元6还包括一个安装在该输出轴4与该第二被动皮带轮63间的第二单向轴承 65，而风扇7则是被安装于高速离合器52与动力源2间。在该输入轴3被该动力源2驱动而低速旋转时，该第二原动皮带轮61会经该第二皮带64，传动该第二被动皮带轮63卡接第二单向轴承65，以带动该输出轴4输出动力。而在该输入轴3被该动力源2驱动高速旋转时，第一传动单元5会带动该输出轴4高速旋转， 此时该输出轴4的转速大于该第二被动皮带轮63的转速，致使该第二单向轴承65空转，使该第二被动皮带轮63不被该输出轴4带动，所以该第二原动皮带轮61也不会被该第二被动皮带轮63传动。由上述可知，本实用新型的第二实施例通过该第一传动单元5与该第二传动单元 6的设置，可以达到自动变速的目的，更具有变速顿挫感低的优点。参阅图3，本实用新型自动变速驱动装置的第三较佳实施例的构造大致相同于第二实施例，不同的部分在于本实施例的第一被动皮带轮53是套置在该输出轴4外围，且该第一传动单元5还包括一个安装在该输出轴4与该第一被动皮带轮53间的第三单向轴承 55。在该输入轴3被该动力源2驱动而低速旋转时，该第二原动皮带轮61会经该第二皮带64，传动该第二被动皮带轮63卡接第二单向轴承65，以带动该输出轴4输出动力，此时该输出轴4的转速大于该第一被动皮带轮53的转速，致使该第三单向轴承55空转，且该第一被动皮带轮53不被该输出轴4带动。而在该输入轴3被该动力源2驱动而高速旋转时，该第一原动皮带轮51会经该第一皮带M，传动该第一被动皮带轮53卡接第三单向轴承55，以带动该输出轴4输出动力， 此时该输出轴4的转速大于该第二被动皮带轮63的转速，致使该第二单向轴承65空转，令该第二被动皮带轮63不被该输出轴4带动。由上述可知，本实用新型的第三实施例通过该第一传动单元5与该第二传动单元 6的设置，可以达到自动变速的目的，更具有动力损耗低的优点。参阅图4，本实用新型自动变速驱动装置的第四较佳实施例的构造大致相同于第一实施例，不同的部分在于本实施例的第一被动皮带轮53是套置在该输出轴4外围，且该第一传动单元5还包括一个安装在该输出轴4与该第一被动皮带轮53间的第三单向轴承 55。此外，本实施例的风扇7类型不同，而且第一原动皮带轮51、第一被动皮带轮53、第二原动皮带轮61，及第二被动皮带轮63的型态也不同，其内部分别结合有数片扇叶，可以增加通风散热效果。在该输入轴3被该动力源2驱动而低速旋转时，该第二原动皮带轮61会经该第二皮带64，传动该第二被动皮带轮63带动该输出轴4输出动力，此时该输出轴4的转速大于该第一被动皮带轮53的转速，致使该第三单向轴承55空转，令该第一被动皮带轮53不被该输出轴4带动。而在该输入轴3被该动力源2驱动高速旋转时，该第一原动皮带轮51会通过该高速离合器52带动该第一皮带M，传动该第一被动皮带轮53卡接第三单向轴承55，以带动该输出轴4输出动力，此时该第二被动皮带轮63也会被该输出轴4带动，经该第二皮带64 传动该第二原动皮带轮61，但是由于该第二原动皮带轮61的转速大于该输入轴3的转速， 致使该第一单向轴承62空转，让该第一单向轴承62呈空转状态。由上述可知，本实用新型的第四实施例通过该第一传动单元5与该第二传动单元 6的设置，可以达到自动变速的目的，更具有散热性佳的优点。综上所述，本实用新型自动变速驱动装置主要是在该输入轴3与该输出轴4间，安装有相间隔的第一传动单元5与第二传动单元6，而且第一传动单元5与第二传动单元6都是采用皮带与皮带轮设计，由于皮带属于有弹性的传动组件，所以可远距离地在该输入轴3 与该输出轴4间自动传输变速动力，皮带轮的中心距基本上可以调整，而且不需要非常精确的定位，所以具有结构简单、重量轻、散热佳，且设计自由度大的功效，容易更进一步地搭配其他后端机构，如齿轮箱或变速箱…等等来达到加力或增速、减速、反转…等功效。此外皮带与皮带轮相较于齿轮组，成本或噪音均较低，作动平顺，容易维修及润滑，也不须经常进行防尘的工作，所以能达到廉价耐用、保养容易并能自由设定变速比的目的。
权利要求1.一种电动车的自动变速驱动装置，包含一个动力源、一支被该动力源驱动而旋转的输入轴、一支平行地位在该输入轴旁侧的输出轴、一个安装在该输入轴与该输出轴间的第一传动单元，及一个安装在该输入轴与该输出轴间的第二传动单元；其特征在于该第一传动单元包括一个套置在该输入轴外围的第一原动皮带轮、一个安装在该输入轴与第一原动皮带轮间的高速离合器、一个安装在该输出轴上的第一被动皮带轮，及一个圈套在该第一原动皮带轮与该第一被动皮带轮外围的第一皮带，该第一原动皮带轮的外径大于该第一被动皮带轮的外径；该第二传动单元包括一个套置在该输入轴外围且与该第一原动皮带轮相间隔的第二原动皮带轮、一个安装在该输入轴与第二原动皮带轮间的第一单向轴承、一个安装在该输出轴上的第二被动皮带轮，及一个圈套在该第二原动皮带轮与该第二被动皮带轮外围的第二皮带，该第二原动皮带轮的外径小于该第二被动皮带轮的外径。
2.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该高速离合器包括一个套置在该输入轴上且与该第一原动皮带轮结合的离合罩、数个分别安装在该输入轴上且横向往外朝该离合罩延伸的弹性件，及数个分别安装在所述弹性件靠近该离合罩的一端的摩擦块。
3.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该第一被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第二被动皮带轮卡接固定于该输出轴。
4.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该第一被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第二传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第二被动皮带轮间的第二单向轴承。
5.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该第一传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第一被动皮带轮间的第三单向轴承，该第二传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第二被动皮带轮间的第二单向轴承。
6.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该第二被动皮带轮卡接固定于该输出轴，且该第一传动单元还包括一个安装在该输出轴与该第一被动皮带轮间的第三单向轴承。
7.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该自动变速驱动装置还包含一个安装在该输入轴上且可被带动旋转的风扇。
8.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该自动变速驱动装置还包含一个安装在该第二传动单元上且可被带动旋转的风扇。
9.根据权利要求1所述的电动车的自动变速驱动装置，其特征在于该动力源是一个电动马达。
专利摘要一种电动车的自动变速驱动装置，包含一支输入轴、一支输出轴，及彼此间隔且分别安装在该输入轴与该输出轴间的一个第一传动单元与一个第二传动单元。所述第一传动单元、第二传动单元皆是采用一条皮带来传动两个皮带轮，且该第一传动单元在该输入轴与一第一原动皮带轮间安装一个高速离合器，该第二传动单元在该输入轴与第二原动皮带轮间安装一个第一单向轴承。在该输入轴被驱动而低速或高速旋转时，就能经第一传动单元、第二传动单元自动变速驱动该输出轴输出动力。上述设计不仅构造简单、设计自由，并能达到自由变速的目的。
文档编号B62M11/04GK202201123SQ20112027496
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者余成泰 申请人:余成泰