专利名称：车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置的制作方法
技术领域：
车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置
技术领域：
本实用新型是关于一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置，特别是关于一种变速用马达配置于引擎曲轴下方的车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置。
背景技术：
现有摩托车的无段变速系统(CVT，ContinuousVariableTransmission)，一般大 多应用于做为速克达(Scooter)摩托车行驶的传动机构。摩托车用的CVT是以V型皮带作 为传动媒介，皮带材质是橡胶或纤维合成。摩托车CVT无段变速系统，主要由前方的主动皮 带盘组作动力输入，V型皮带作为传动连结，后方的被动皮带盘组与离合器作动力输出，以 便驱动后轮转动。摩托车用无段变速系统(CVT)的原理及构造如下在CVT无段变速系统中，V型传 动皮带前端可移动的夹设于主动皮带盘组的固定盘面与可动盘面之间，而皮带后端则是可 移动的夹设在被动皮带盘组的固定盘面与可动盘面之间，被动皮带盘组的固定盘面与可动 盘面靠弹簧将皮带夹住。当引擎转动，主动皮带盘组的配重锤因离心力的牵动，而滑动于主 动皮带盘组的沟槽之间，沟槽设有经过设计的斜坡设计，因而推挤皮带向外扩张，因为皮带 长度固定，故皮带受到主动皮带盘组挤压向外滑动时，后端的被动皮带盘组便会被皮带撑 开，皮带变成往被动皮带盘组内侧滑动。当动力传导到后方离合器时，因离合器旋转，造成离心力，然后离合器的摩擦片向 外甩开，贴于离合器外碗同时带动其旋转，而离合器的旋转再经过一固定变速比的齿轮组 传动到后轮轴，使后轮能驱动摩托车向前行驶。在低速时，皮带位于主动皮带盘组的内端及被动皮带盘组的外端，此时可发挥较 高的扭力，易于推动摩托车前进。再者，皮带位置逐渐变化，直到移动到位于主动皮带盘组 的外侧及被动皮带盘组的内侧，此时摩托车已达高速状态，皮带于主动皮带盘组转一圈，可 让被动皮带盘组旋转更多圈，在动力未损耗的状况下，引擎转速越高，车速将越快。因此，CVT无段变速系统的起步时前方主动皮带盘组的皮带直径小，后方被动皮带 盘组的皮带直径大；加速时前后方皮带直径一样大；高速时前方皮带直径大，后方皮带直 径小。如此，皮带滑动便改变了转速比，而且过程没有分段换档顿挫的感觉，呈现顺畅的加 速反应，因而此变速系统被称为「无段变速系统」。再者，上述的无段变速系统(CVT)系利用该主动皮带盘组的配重锤的设计，借由 离心力来自动调整该主动皮带盘直径的大小。后来，依据无段变速系统(CVT)的基础又发 展出一种电子式无段变速系统(ECVT)，其是利用一变速用马达来驱动该主动皮带盘组的开 合(皮带直径)，以取代该配重锤的设计。请参照图1至图2所示，其揭示一种习用电子式无段变速系统(ECVT)，其中图1是 习用电子式无段变速系统设于一摩托车的示意图；图2是习用电子式无段变速系统的右侧 剖视图。如图1所示，一种速克达型的摩托车10，其设有一摆动式动力单元20，该摆动式动 力单元20的前端借由一枢轴111可转动的设于一车架11的后部下方。该摆动式动力单元20的后端枢接于至少一避震器12的下端121，该至少一避震器12的上端122则枢接至该 车架11的后部上方。因此，该摆动式动力单元20以该枢轴111为轴心，可弹性转动一角度 而具有避震的效果，并且该摆动式动力单元20可提供动力给设于其后端的一后轮30，以使 该摩托车10向前行驶。 如图2所示，该摆动式动力单元20包含一引擎21及一电子式无段变速系统22 ； 该引擎设有一曲轴211以输出动力；该电子式无段变速系统22包含一主动皮带盘组23、 一被动皮带盘组24、一 V型皮带26及一变速用马达27。该主动皮带盘组23是套设于该曲 轴211上，并且与该曲轴211连动；该被动皮带盘组24是套设于一输出轴25上，以传递动 力至该后轮30 ；该V型皮带26设于该主动皮带盘组23与被动皮带盘组24之间，以传递该 曲轴211的动力至该输出轴25上；该变速用马达27设于该曲轴211的上方，用以驱动一齿 轮机构28及一变向机构212以改变该V型皮带26于该主动皮带盘组23上的直径，进而相 对改变该V型皮带26于该被动皮带盘组24的直径，借由改变该V型皮带26的输入/输出 的转速比，以使该电子式无段变速系统22进行变速。然而，上述习用电子式无段变速系统22在实际使用上仍具有下述问题，例如该 变速用马达27是设于该曲轴211的上方，相对位于该摩托车10的一车体盖13的内部深处， 不易检视、维修、更换及拆装；并且，该变速用马达27相对位于该摩托车10的壳体内部深处 也不易利用外部空气进行散热；另外，该变速用马达27与该齿轮机构28相对为具有重量的 零件，其设置位置使该摆动式动力单元20的整体重心偏高，也不利于该摩托车10行驶时保 持稳定。故，有必要提供一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置，以解决习知 技术所存在的问题。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达 配置，其借由将变速用马达设于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方，并 位于摩托车的壳体之外，以使变速用马达的检视维修方便、散热容易以及使摆动式动力单 元的重心下降。本实用新型的次要目的在于提供一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达 配置，其借由将变速用马达设于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方及通 过该曲轴的垂直假想线的前方，以进一步提升变速用马达的散热效率。为达上述的目的，本实用新型提供一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达 配置一车辆设有一摆动式动力单元，该摆动式动力单元包含一引擎及一电子式无段变速 系统；该引擎设有一曲轴，以输出动力至该无段变速系统。该无段变速系统包含一主动皮 带盘组，设于该曲轴上，并且与该曲轴连动；一被动皮带盘组，设于一输出轴上，以传递动力 至一后轮；一 V型皮带，环绕于该主动皮带盘组与被动皮带盘组，以将该曲轴的动力经由该 主动皮带盘组与被动皮带盘组传递至该输出轴上；以及一变速用马达。该变速用马达驱动 一齿轮机构，该齿轮机构再驱动一变向机构以改变该V型皮带环绕于该主动皮带盘组上的 直径，进而相对改变该V型皮带环绕于该被动皮带盘组上的直径，借此改变该电子式无段 变速系统的输入/输出的转速比，以进行变速；该变速用马达位于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方。承接上述，本实用新型提供一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置， 其中一电子式无段变速系统设于一车辆的一摆动式动力单元内，该摆动式动力单元另包含 一引擎，该引擎设有一曲轴以输出动力至该电子式无段变速系统；该电子式无段变速系统 包含一主动皮带盘组，设于该曲轴上，并且与该曲轴连动；一被动皮带盘组，设于一输出轴上，以传递动力至一后轮；一 V型皮带，环绕于该主动皮带盘组与被动皮带盘组，以将该曲轴的动力经由该 主动皮带盘组与被动皮带盘组传递至该输出轴上；以及一变速用马达；该电子式无段变速系统的特征在于该变速用马达驱动一齿轮机构，该齿轮机构 再驱动一变向机构以改变该V型皮带环绕于该主动皮带盘组上的直径，进而相对改变该V 型皮带环绕于该被动皮带盘组上的直径，使该电子式无段变速系统进行变速；该变速用马 达位于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方。在本实用新型的一实施例中，该变速用马达位于通过一引擎底壁的最接近汽缸轴 心的高点而与该引擎汽缸轴线平行的延伸假想线的下方。在本实用新型的一实施例中，该齿轮机构位于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线 延伸假想线的下方。在本实用新型的一实施例中，该变速用马达位于通过该曲轴轴心的垂直假想线的
、广.> -刖万。在本实用新型的一实施例中，该齿轮机构位于通过该曲轴轴心的垂直假想线的前方。在本实用新型的一实施例中，该齿轮机构接近该引擎的一曲轴箱的底壁。在本实用新型的一实施例中，该变速用马达位于该车辆的一车体盖之外，该变速 用马达不受该车体盖所包覆。在本实用新型的一实施例中，该齿轮机构位于该车辆的一车体盖之外，该齿轮机 构不受该车体盖所包覆。本实用新型的变速用马达配置具有以下优点(1)该变速用马达是相对位于车辆 的下底部，使检视维修方便。(2)该变速用马达是相对位于车辆的该车体盖的外部，使该变 速用马达容易利用外部空气进行散热，特别是利用车辆行驶产生的风力进行散热。(3)该变 速用马达与该齿轮机构相对位于车辆的下底部，因此能使该摆动式动力单元的整体重心下 降。(4)该齿轮机构相对位接近该引擎的一曲轴箱的底壁，可使该齿轮机构就近使用该引擎 的润滑机制，以减少其转动摩擦，并相对提升其转动效率及延长使用寿命。
图1 习用电子式无段变速系统设于一摩托车的示意图。图2 习用电子式无段变速系统的右侧剖视图。图3A 本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的使用示意图。图3B 本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的另一使用示意图。[0033]图4 本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的上视剖视图。图5 本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统设于一摩托车的示意图。图6 本实用新型第二实施例的电子式无段变速系统的使用示意图。11汽缸头111凸轮轴承座 10摩托车11车架111枢轴12避震器121下端122上端13车体盖20摆动式动力单元21引擎211曲轴212变向机构213引擎底壁213h引擎底壁最高点22电子式无段变速系统23主动皮带盘组231第一固定盘面232第一可动盘面24被动皮带盘组241第二固定盘面242第二可动盘面25输出轴26V型皮带27变速用马达28齿轮机构29离合器30后轮Xl第一水平假想线X2第二水平假想线Y垂直假想线
具体实施方式为了让本实用新型的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本实 用新型较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。下列说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本 实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「内」、「外」、「左」、「右」等，仅是 参考附加图式的方向。因此，本实用新型以下实施例中所提到的方向用语仅是用来辅助说 明本实用新型技术内容，而非用来限制本实用新型。请参照图3A、3B及图4所示，其揭示本实用新型第一实施例的电子式无段变速系 统的示意图。其中图3A是本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的使用示意图；图 3B是本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的另一使用示意图；以及图4是本实用 新型第一实施例的电子式无段变速系统的上视剖视图。如图3A、3B及图4所示，在本实用新型第一实施例中，一车辆(例如图1绘示的速 克达摩托车)设有一摆动式动力单元20，该摆动式动力单元20包含一引擎21及一电子式 无段变速系统22 ；该引擎21设有一汽缸(未绘示)及一曲轴211，该汽缸用以产生动力，及 该曲轴211用以输出动力至该电子式无段变速系统22。该无段变速系统22包含一主动 皮带盘组23、一被动皮带盘组24、一 V型皮带26及一变速用马达27。如图3A、3B及图4所示，在本实用新型第一实施例中，该主动皮带盘组23套设于 该曲轴211上，并且与该曲轴211连动，该主动皮带盘组23包含一第一固定盘面231及一 第一可动盘面232，其中一第一可动盘面232’是指该第一可动盘面232由一位置移动至另一位置的后的假想位置。再者，该被动皮带盘组24套设于一输出轴25上，并再透过一离合 器29，以驱动一后轮30转动，该被动皮带盘组24包含一第二固定盘面241及一第二可动盘 面242，其中一第二可动盘面242’是指该第二可动盘面242由一位置移动至另一位置的后 的假想位置。另外，该V型皮带26可移动的环绕于该主动皮带盘组23与被动皮带盘组24， 以将该曲轴211的动力经由该主动皮带盘组23与被动皮带盘组24传递至该输出轴25，以 使该电子式无段变速系统22进行变速。 如图3A、3B及图4所示，在本实用新型第一实施例中，该变速用马达27用以驱动 一齿轮机构28，该齿轮机构28再驱动一变向机构212，以使该主动皮带盘组23的该第一可 动盘面232沿曲轴211方向移动，以改变该主动皮带盘组23的第一可动盘面232与第一固 定盘面231的距离，进而改变该V型皮带26环绕于该主动皮带盘组23处所形成的直径。另 夕卜，由于该V型皮带26的长度是固定的，因此该被动皮带盘组24的第二固定盘面241及第 二可动盘面242，相对应于该主动皮带盘组23上该V型皮带26环绕直径的改变，将反向地 改变该V型皮带26环绕于该被动皮带盘组24所形成的直径。特别需说明的是，该齿轮机构 28是一习用装置用以将该变速用马达27的转动传递至套设于该曲轴211上但不伴随该曲 轴211转动的该变向机构212，以将该主动皮带盘组23的第一可动盘面232沿曲轴211的 轴向移动，进而改变该主动皮带盘组23上的V型皮带26的直径，故本实用新型中不再详述 其运作原理及方式。因此，本实用新型所称的该齿轮机构28是介于该变速用马达27与该 变向机构212 (不包含该变向机构212)间的齿轮组件，图式中是以示意的方式来绘出。另 夕卜，图4是本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统的上视剖视图，该变速用马达27 及该齿轮机构28是受到该主动皮带盘组23的遮挡，因此在此图中没有绘示该变速用马达 27及该齿轮机构28。在本实用新型第一实施例中，当该车辆低速运转时，如图3A及图4的第一可动盘 面232及第二可动盘面242所示，该V型皮带26位于该主动皮带盘组23的径向内端及该被 动皮带盘组24的径向外端，该V型皮带26在前方的主动皮带盘组23处的皮带直径小，在 后方的被动皮带盘组24处的皮带直径大，此时可发挥较高的扭力，易于推动该车辆前进。在本实用新型第一实施例中，当该车辆高速运转时，如图3B及图4的第一可动盘 面232’及第二可动盘面242’所示，该V型皮带26的位置逐渐变化，直到移动到位于该主 动皮带盘组23的外侧及被动皮带盘组24的内侧。此时，该主动皮带盘23组转一圈，可让 该被动皮带盘组24旋转更多圈，在动力未损耗的状况下，该V型皮带26在前方的主动皮带 盘组23处的皮带直径大，在后方的被动皮带盘组24处的皮带直径小，该引擎21转速越高， 该车辆的车速将越快。如图3A、3B及图4所示，本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统22的该变 速用马达27配置的特征在于该变速用马达27位于该曲轴211的下方，更明确的说，该变 速用马达27是位于一第一水平假想线Xl (朝该曲轴211方向延伸的引擎21汽缸轴线延伸 假想线)的下方，该第一水平假想线Xl是接近水平，但因各种使用状况不同并非完全水平， 为了说明上的方便而称其为水平假想线。另外，该齿轮机构28是设于该变速用马达27与 该第一可动盘面231之间，因而该齿轮机构28也位于朝该曲轴211方向延伸的水平假想线 Xl的下方。特别要说明的是，该变速用马达27是作为驱动该变速用马达27与该变向机构 212，进而改变该电子式无段变速系统22的输入/输出转速比的马达，其是一种伺服马达，在行驶的过程中需要不停的变换旋转方向及运转。因此，该变速用马达27有极大的散热上 的需求，以延长其使用寿命以确保行车安全。请再参照图5所示，其揭示本实用新型第一实施例的电子式无段变速系统设于一 摩托车的示意图，其是一局部侧视图。如图5所示，一种速克达型的摩托车10设有该摆动 式动力单元20，该摆动式动力单元20的前端借由一枢轴111可转动的设于一车架11的后 部下方。该摆动式动力单元20的后端枢接于至少一避震器12的下端121，该至少一避震器 12的上端122则枢接至该车架11的后部上方。因此，该摆动式动力单元20以该枢轴111 为轴心，可弹性转动一角度而具有避震的效果，并且该摆动式动力单元20可提供动力给设 于其后端的该后轮30， 以使该摩托车10向前行驶。如图5所示，该摆动式动力单元20包含一引擎21及一电子式无段变速系统22。 其中，如本实用新型第一实施例所揭示的该变速用马达28及该齿轮机构29位于朝该曲轴 (未绘示)方向延伸的引擎21汽缸轴线延伸假想线(第一水平假想线XI)的下方。因此， 该变速用马达27是位于该车辆的一车体盖13之外，该变速用马达27不受该车体盖13所 包覆；该齿轮机构28也是位于该车辆的该车体盖13之外，该齿轮机构28不受该车体盖13 所包覆。因此，本实用新型第一实施例的变速用马达配置具有以下优点(1)该变速用马 达27是相对位于车辆的下底部，使检视维修方便。(2)该变速用马达27是相对位于车辆的 该车体盖13的外部，使该变速用马达27容易利用外部空气进行散热，特别是利用车辆行驶 产生的风力进行散热。(3)该变速用马达27与该齿轮机构28相对位于车辆的下底部，因此 能使该摆动式动力单元20的整体重心下降。(4)该齿轮机构28相对位接近该引擎21的一 曲轴箱的底壁(未绘示)，可使该齿轮机构28就近使用该引擎21的润滑机制(未绘示)， 以减少其转动摩擦，并相对提升其转动效率及延长使用寿命。再者，如图3A及图3B所示，该引擎21外露部份具有一引擎底壁213，该引擎底壁 213可能包含企汽缸头及汽缸块的一部份，所以一般不会是平直的表面(具有各种凹凸的 外观形状或散热片)，该引擎底壁213具有一引擎底壁最高点213h，特别需要说明的是，该 引擎底壁最高点213h是指该引擎21底壁最接近汽缸轴心的一个相对最高的位置，通过该 引擎底壁最高点213h而与该引擎汽缸轴线(也与该第一水平假想线XI)平行的延伸假想 线称之为第二水平假想线X2。该变速用马达27较佳可位于该第二水平假想线X2的下方。 因为在该第二水平假想线X2位置的下，以车辆行驶中的迎风面而言，该变速用马达27的位 置更低，且不会受到该引擎21外露体积的阻挡，也使该变速用马达27的散热性更好。因此， 该变速用马达27位于该第二水平假想线X2的下方，更能增进本实用新型的变速用马达27 配置的优点。请参照图6所示，其揭示本实用新型第二实施例的电子式无段变速系统22的使用 示意图。本实用新型第二实施例相似于本实用新型第一实施例并大致沿用相同名称与图 号，但本实用新型第二实施例不同之处在于该变速用马达27除了位于该第一水平假想线 Xl的下方之外，亦位于该曲轴211轴心的前方，更明确的说，该变速用马达27亦位于该曲 轴211轴心的垂直假想线Y的前方，该垂直假想线Y系通过该曲轴211的轴心与地面(未 绘示)呈铅垂状的一垂直假想线，这里所谓的铅垂是指通过某特定点与地心的连线，一般 可透过一端是有小重物的细绳受到重力所指出的方向来获得铅垂方向。另外，该齿轮机构28是设于该变速用马达27与该第一可动盘面231之间，因而该齿轮机构28也位于该曲轴的垂直假想线Y的前方。因此，该变速用马达27及齿轮机构28更进一步靠近该摆动式动 力单元20的迎风面，使用在该车辆行驶时，可借由车辆的壳体外部因外部空气吹拂该摆动 式动力单元20的迎风面而产生的气流来辅助该变速用马达27及齿轮机构28进行散热，也 就是可更进一步提升该变速用马达27及齿轮机构28的散热效率。如上所述，相较于习用电子式无段变速系统22的变速用马达配置因为设于该曲 轴211的上方且位于该车辆10的车体盖13的内部，而不易检视维修及散热，并且使该摆动 式动力单元20整体重心较高。本实用新型的电子式无段变速系统22的变速用马达配置， 借由将该变速用马达27设于朝该曲轴211方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线Xl的下方 (以及设于通过该曲轴211的垂直假想线Y的前方)，使其检视维修方便、散热容易以及使 该摆动式动力单元20整体重心下降，并且该齿轮机构28可就近得使用该引擎21的润滑机 制，以减少其转动摩擦，并相对提升其转动效率及延长使用寿命。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露，然其并非用以限制本实用新型，任何熟习 此项技艺的人士，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种更动与修饰，因此本实 用新型的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。
权利要求一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置，其中一电子式无段变速系统设于一车辆的一摆动式动力单元内，该摆动式动力单元另包含一引擎，该引擎设有一曲轴以输出动力至该电子式无段变速系统；该电子式无段变速系统包含一主动皮带盘组，设于该曲轴上，并且与该曲轴连动；一被动皮带盘组，设于一输出轴上，以传递动力至一后轮；一V型皮带，环绕于该主动皮带盘组与被动皮带盘组，以将该曲轴的动力经由该主动皮带盘组与被动皮带盘组传递至该输出轴上；以及一变速用马达；该电子式无段变速系统的特征在于该变速用马达驱动一齿轮机构，该齿轮机构再驱动一变向机构以改变该V型皮带环绕于该主动皮带盘组上的直径，进而相对改变该V型皮带环绕于该被动皮带盘组上的直径，使该电子式无段变速系统进行变速；该变速用马达位于朝该曲轴方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方。
2.如权利要求1所述的变速用马达配置，其特征在于该变速用马达位于通过一引擎 底壁的最接近汽缸轴心的高点而与该引擎汽缸轴线平行的延伸假想线的下方。
3.如权利要求1或2所述的变速用马达配置，其特征在于该齿轮机构位于朝该曲轴 方向延伸的引擎汽缸轴线延伸假想线的下方。
4.如权利要求1所述的变速用马达配置，其特征在于该变速用马达位于通过该曲轴 轴心的垂直假想线的前方。
5.如权利要求4所述的变速用马达配置，其特征在于该齿轮机构位于通过该曲轴轴 心的垂直假想线的前方。
6.如权利要求1所述的变速用马达配置，其特征在于该齿轮机构接近该引擎的一曲 轴箱的底壁。
7.如权利要求1所述的变速用马达配置，其特征在于该变速用马达位于该车辆的一 车体盖之外，该变速用马达不受该车体盖所包覆。
8.如权利要求7所述的变速用马达配置，其特征在于该齿轮机构位于该车辆的一车 体盖之外，该齿轮机构不受该车体盖所包覆。
专利摘要一种车辆用电子式无段变速系统的变速用马达配置，一车辆设有一摆动式动力单元，其包含一引擎及一电子式无段变速系统。该引擎设有一曲轴，以输出动力至该无段变速系统。该无段变速系统借由一V型皮带环绕于一主动皮带盘组与一被动皮带盘组，以将该曲轴的动力传递至一输出轴，以传递动力至一后轮。一变速用马达设于该曲轴的下方，用以驱动一齿轮机构及一变向机构，借此改变该电子式无段变速系统的输入/输出的转速比，以进行变速。该变速用马达配置可使该变速用马达的检视维修方便、散热容易，并且使得该无段变速系统的重心降低。
文档编号F16H9/04GK201703234SQ20102010829
公开日2011年1月12日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者李俊毅, 苏泓瑜 申请人:光阳工业股份有限公司