專利名稱：混合動力載具驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動裝置，尤指一種具有離合作用的混合動力載具驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
混合動力車輛指的是所有使用超過一種燃料或能量來源的車輛，而驅(qū)動系統(tǒng)可以有一套或多套。常見的混合動力車輛有油電混合動力車(Hybrid Electric Vehicle簡稱HE V)及電動自行車(Motorized Bicycle/Electric Bicycle)。以電動自行車為例，它包括一人力驅(qū)動機構(gòu)，向后輪傳達來自踏板的人力驅(qū)動力，及一電動驅(qū)動機構(gòu)，以驅(qū)動曲柄軸、前輪軸或后輪軸的馬達為動力源。然而，因為電動驅(qū)動機構(gòu)和人力驅(qū)動機構(gòu)經(jīng)常連結(jié)的關(guān)系，因此一旦在騎乘途中因為故障或蓄電池電力耗盡時，就必須改用人力踩踏，此時除了得克服電動自行車本身的重量外，還得增加額外的踏力去克服電動驅(qū)動機構(gòu)所帶來的阻力，導(dǎo)致在踩踏時非常吃力，而失去自行車原有的便利性。為了克服上述問題，因此有很多不同的技術(shù)方案被提出。例如，臺灣發(fā)明第1296597號“電動腳踏車驅(qū)動機構(gòu)”、新型第M345033號“電動、腳踏雙用自行車之省力裝置”等，是利用棘輪和棘齒的自由輪(一種離合器)原理，當(dāng)以馬達驅(qū)動時，不會向曲柄軸傳達動力；反之，以人力驅(qū)動時，則不用帶動馬達。又如，臺灣新型第M416565號“離合式自行車電力驅(qū)動裝置及其離合式驅(qū)動器”，則是采用兼具軸承及離合器功能的單向軸承，達到人力與馬達動力互不干擾的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在提供一種嶄新的混合動力載具驅(qū)動裝置，可在以馬達驅(qū)動時，向出力軸傳達旋轉(zhuǎn)運動；以出力軸為主動軸時，則使出力軸和電動驅(qū)動機構(gòu)脫離，由于負(fù)荷較少的關(guān)系，動力的損失也很少，可以輕快地傳達動力。具體實現(xiàn)本發(fā)明的混合動力載具驅(qū)動裝置，包含一出力軸；一馬達，用以產(chǎn)生一動力，該動力通過一支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)的主軸輸出；一減速機構(gòu)，具有一入力齒輪連結(jié)在該馬達主軸上，及一出力齒輪支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，以將該馬達主軸的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力；一連動中心軸，與該減速機構(gòu)的出力齒輪連結(jié)而支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，并具有至少一設(shè)置在其外周部的切面；一連動套管，連結(jié)在該出力軸上；及至少一滾子軸承，被夾持在該連動套管的內(nèi)周面和該連動中心軸的切面之間的間隙內(nèi)運動。所述減速機構(gòu)為行星齒輪裝置。在另一實施例中，所述混合動力載具驅(qū)動裝置，包含:一出力軸；一馬達，用以產(chǎn)生一動力，該動力通過一主軸輸出；一減速機構(gòu)，具備一與該馬達主軸連結(jié)的入力齒輪，及一支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)而與該入力齒輪銜接的出力齒輪，以將該馬達主軸的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力；一連動中心軸，與該減速機構(gòu)的出力齒輪連結(jié)而支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，并具有至少一設(shè)置在其外周部的切面；一連動套管，連結(jié)在該出力軸上；及至少一滾子軸承，被夾持在該連動套管的內(nèi)周面和該連動中心軸的切面之間的間隙內(nèi)運動。所述減速機構(gòu)的入力齒輪和出力齒輪為斜齒輪，或者所述入力齒輪采用蝸桿，所述出力齒輪使用蝸輪。所述連動套管通過一單向傳動裝置支撐于所述出力軸轉(zhuǎn)動。所述單向傳動裝置包括單向軸承。所述混合動力載具驅(qū)動裝置又包含一介于所述連動套管和所述滾子軸承之間的從動軸套。本發(fā)明的功效在于:當(dāng)以馬達為動力源時，可向出力軸傳達旋轉(zhuǎn)運動；反之，在馬達停止運轉(zhuǎn)而以出力軸為主動軸時，則使其與減速機構(gòu)和馬達的結(jié)合予以解開，使出力軸因為少了電動驅(qū)動機構(gòu)的負(fù)荷，而可輕快地傳達動力。至于本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及其它目的與特點參照下面配合附圖的實施例說明即可完全明白。


圖1為本發(fā)明的第一實施例軸向剖面圖。圖2為沿圖1中2-2線的剖面圖。圖3為本發(fā)明的第二實施例軸向剖面圖。圖4為沿圖3中4-4線的剖面圖。附圖標(biāo)記10、10a驅(qū)動裝置 11出力軸 12、12a馬達 13、13a減速機構(gòu)14連動中心軸15連動套管16從動軸套17滾子軸承18軸承19管狀殼體20大齒盤21、21a主軸22軸承23入力齒輪24軸承25出力齒輪26切面27中間齒輪28間隙29入力齒輪30出力齒輪
具體實施例方式圖1為本發(fā)明混合動力載具驅(qū)動裝置10的軸向剖面，圖2為其徑向剖面，并以應(yīng)用于電動自行車來說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。該驅(qū)動裝置10包括有出力軸11、馬達12、減速機構(gòu)13、連動中心軸14、連動套管15、從動軸套16及滾子軸承17。其中:出力軸11在電動自行車中，出力軸11即為曲柄軸(Crankshaft)，其兩端由軸承18支撐于自行車車架的底部托架(Bottom Bracket)的管狀殼體(俗稱五通管)19為轉(zhuǎn)動自如。出力軸11的兩端則有曲柄(圖未示)，左、右曲柄的末端各有踏板(圖未示)，右曲柄內(nèi)側(cè)則有大齒盤20。右曲柄和出力軸11也可為一體成型。馬達12是將蓄電池(圖未示)或其它能源如太陽能供應(yīng)的電能轉(zhuǎn)變成動能，使自行車運動的動力來源。所述馬達12產(chǎn)生的動能通過一主軸21輸出，該主軸21由軸承22支撐于出力軸11旋轉(zhuǎn)。減速機構(gòu)13是將馬達主軸21的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力的裝置。在附圖的實施例中，減速機構(gòu)13采用行星齒輪裝置(Planetary Gears)，主要包括一結(jié)合在馬達主軸21上的入力齒輪23、一對與入力齒輪23外接的中間齒輪27，及一與中間齒輪27內(nèi)接的出力齒輪25。其它已知的齒輪減速裝置等也可采用，不受行星齒輪裝置的限制。連動中心軸14連結(jié)在減速機構(gòu)13的出力齒輪25上，并由軸承24支撐于出力軸11轉(zhuǎn)動而隨著出力齒輪25旋轉(zhuǎn)。在附圖的實施例中，連動中心軸14和減速機構(gòu)13由同一軸承24所支撐，但也可由不同的軸承分別支撐而繞出力軸11轉(zhuǎn)動。又，連動中心軸14具有至少一設(shè)置在其外周部的切面26。在如圖所示的較佳實施例中，連動中心軸14包含一對相對應(yīng)的切面26分別相隔180度設(shè)置在其外周部。連動套管15連結(jié)在出力軸11上而與之同步旋轉(zhuǎn)。連動套管15也可通過單向軸承(圖未示)支撐于出力軸11轉(zhuǎn)動。單向軸承具有軸承加離合器的作用，也就是，連動套管15為主動件時，可帶動出力軸11同轉(zhuǎn)；反向傳動時，出力軸11為空轉(zhuǎn)狀態(tài)，不會向連動套管15傳達旋轉(zhuǎn)。其它單向傳動裝置也可采用，不受單向軸承的限制。因為單向傳動裝置屬習(xí)用技術(shù)，故進一步說明實無必要。從動軸套16設(shè)置在連動套管15的內(nèi)部，兩者以摩擦傳動原理向?qū)Ψ絺鬟_旋轉(zhuǎn)運動，也就是，當(dāng)連動套管15為主動件時，從連動套管15向從動軸套16傳達旋轉(zhuǎn)運動；當(dāng)從動軸套16為主動件時，則自從動軸套16向連動套管15傳達旋轉(zhuǎn)運動。滾子軸承(Roller Bearing) 17與連動中心軸14的切面26同樣成對配置,每一滾子軸承17被夾持在一切面26和從動軸套16的內(nèi)周面之間的間隙28內(nèi)運動，同時藉線支撐而承受著力量。如以上所說明的驅(qū)動裝置10，當(dāng)使用馬達12產(chǎn)生的動力驅(qū)動自行車時，馬達主軸21的運轉(zhuǎn)速度經(jīng)減速機構(gòu)13降低后，使結(jié)合在減速機構(gòu)13的出力齒輪25的連動中心軸14同步轉(zhuǎn)動，并通過連動中心軸14的切面26帶動滾子軸承17在該切面26和從動軸套16的內(nèi)周面之間的間隙28內(nèi)運動，而滾子軸承17則通過其法線方向的摩擦力驅(qū)動從動軸套16旋轉(zhuǎn)，再通過從動軸套16向連動套管15與出力軸11傳達相同的轉(zhuǎn)動，使連結(jié)于出力軸11的大齒盤20同轉(zhuǎn)，最后通過鏈條(圖未示)向飛輪(圖未示)傳達旋轉(zhuǎn)運動，進而使后輪(圖未示)轉(zhuǎn)動，于是自行車便能運動。簡單的說，電動驅(qū)動時的傳動路徑為:馬達主軸21 —減速機構(gòu)13 —連動中心軸14 —滾子軸承17 —從動軸套16 —連動套管15 —出力軸11 —大齒盤20 —鏈條一飛輪一后輪。當(dāng)以人力驅(qū)動自行車時，經(jīng)由雙腳踩踏板使出力軸11和大齒盤20轉(zhuǎn)動，然后通過鏈條向飛輪傳達旋轉(zhuǎn)運動，進而使后輪轉(zhuǎn)動，于是自行車便能運動。又，在腳踏傳動模式下，當(dāng)出力軸11旋轉(zhuǎn)時，連結(jié)于出力軸11的連動套管15會隨其同轉(zhuǎn)，并從連動套管15向從動軸套16傳達相同的轉(zhuǎn)動，此時由于從動軸套16的內(nèi)周面與滾子軸承17的外周面為滾動接觸，使從動軸套16不能通過滾子軸承17帶動連動中心軸14，繼續(xù)向減速機構(gòu)13和馬達12傳達旋轉(zhuǎn)運動，使踩踏運動因為負(fù)荷較少的關(guān)系，動力的損失也很少，而可輕快地踩踏。簡單的說，人力驅(qū)動時的傳動路徑為:出力軸11 —大齒盤20—鏈條一飛輪一后輪。至于人力驅(qū)動在傳動途中與減速機構(gòu)13和馬達12分離的路徑為:出力軸11 —連動套管15 —從動軸套16 —滾子軸承17。事實上，從動軸套16也可省略不要，而由滾子軸承17直接連結(jié)并驅(qū)動連動套管15。
上述驅(qū)動裝置10被安置在管狀殼體19內(nèi)，從電動自行車外部看去，完全看不到驅(qū)動裝置10，因此可確保電動自行車的整體外觀。但本發(fā)明并非限制于上述實施例，其可為其它不同的型態(tài)。舉例而言，可如圖3和圖4所示的驅(qū)動裝置10a，將馬達12a固定在車架的立管(圖未示)上，減速機構(gòu)13a包括一與馬達主軸21a連結(jié)的入力齒輪29，及一由軸承24支撐于出力軸11旋轉(zhuǎn)的出力齒輪30，兩齒輪29、30銜接成直角，以降低馬達主軸21a的轉(zhuǎn)速并提升輸出扭力。在附圖的實施例中，入力齒輪29和出力齒輪30為斜齒輪(BevelGear)，但也可是入力齒輪29采用蝸桿，出力齒輪30使用蝸輪。所述減速機構(gòu)13a與連動中心軸14、連動套管15、從動軸套16及滾子軸承17同樣設(shè)置在底部托架的管狀殼體19內(nèi)。因為第二實施例與第一實施例的主要差異在馬達的設(shè)置位置，前者設(shè)置在車架的立管上，后者隱藏在底部托架的管狀殼體19內(nèi)，其余部分完全相同，因此與第一實施例相同的部分均以相同的符號標(biāo)示，且先前對于第一實施例的說明也適用于第二實施例，不再贅述。需知，本發(fā)明除了適用于電動自行車外，也可實施在其它混合動力載具，不受自行車的限制。當(dāng)然，上述實施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，包含: 一出力軸； 一馬達，用以產(chǎn)生一動力，該動力通過一支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)的主軸輸出； 一減速機構(gòu)，具有一入力齒輪連結(jié)在該馬達主軸上，及一出力齒輪支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，以將該馬達主軸的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力； 一連動中心軸，與該減速機構(gòu)的出力齒輪連結(jié)而支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，并具有至少一設(shè)置在其外周部的切面； 一連動套管，連結(jié)在該出力軸上 '及 至少一滾子軸承，被夾持在該連動套管的內(nèi)周面和該連動中心軸的切面之間的間隙內(nèi)運動。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，所述減速機構(gòu)為行星齒輪裝置。
3.一種混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，包含: 一出力軸； 一馬達，用以產(chǎn)生一動力，該動力通過一主軸輸出； 一減速機構(gòu)，具備一與該馬達主軸連結(jié)的入力齒輪，及一支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)而與該入力齒輪銜接的出力齒輪，以將該馬達主軸的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力； 一連動中心軸，與該減速機構(gòu)的出力齒輪連結(jié)而支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，并具有至少一設(shè)置在其外周部的切面； 一連動套管，連結(jié)在該出力軸上；及 至少一滾子軸承，被夾持在該連動套管的內(nèi)周面和該連動中心軸的切面之間的間隙內(nèi)運動。
4.如權(quán)利要求3所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，所述減速機構(gòu)的入力齒輪和出力齒輪為斜齒輪。
5.如權(quán)利要求3所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，所述入力齒輪采用蝸桿，所述出力齒輪使用蝸輪。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，所述連動套管通過一單向傳動裝置連結(jié)所述出力軸。
7.如權(quán)利要求6所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，所述單向傳動裝置包括單向軸承。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的混合動力載具驅(qū)動裝置，其特征在于，其中又包含一介于所述連動套管和所述滾子軸承之間的從動軸套。
全文摘要
一種混合動力載具驅(qū)動裝置，包含出力軸；馬達，用以產(chǎn)生動力，該動力通過支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)的主軸輸出；減速機構(gòu)，具有入力齒輪連結(jié)在該馬達主軸上，及出力齒輪支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，以將該馬達主軸的轉(zhuǎn)速降低，同時提升輸出扭力；連動中心軸，與該減速機構(gòu)的出力齒輪連結(jié)而支撐于該出力軸旋轉(zhuǎn)，并具有至少一設(shè)置在其外周部的切面；連動套管，連結(jié)在該出力軸上；及至少一滾子軸承，被夾持在該連動套管的內(nèi)周面和該連動中心軸的切面之間的間隙內(nèi)運動。該混合動力載具驅(qū)動裝置可在以馬達驅(qū)動時，向出力軸傳達旋轉(zhuǎn)運動；以出力軸為主動軸時，則使出力軸和電動驅(qū)動機構(gòu)脫離，由于負(fù)荷較少的關(guān)系，動力的損失也很少，可以輕快地傳達動力。
文檔編號B62M11/14GK103192937SQ201210003678
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者王清風(fēng) 申請人:樂榮工業(yè)股份有限公司