專利名稱：電動代步車變速裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動代步車變速裝置，尤指一種能夠隨著馬達轉速的提升而能自動變速(換檔)的裝置，其運用于電動代步車上，以使電動代步車兼具低速扭力及高速巡航能力。
背景技術：
電動代步車已日趨普及，其通過馬達設置在代步車上，而省卻不少人力；早期電動代步車的馬達是經(jīng)由齒輪箱或皮帶將動力傳送至驅動輪上，馬達不能做換檔的切換，其車速是由馬達轉速來控制，并以電流大小來使轉速增加或減小。
例如中國臺灣專利公告第549007號“電動代步車換文件變速裝置”，該換檔變速裝置由一殼座、一動力組件、一傳動組件、一動力輸出組件及一皮帶所組成，而通過撥動傳動組件中的撥桿來改變齒輪比，以使代步車低速時具有扭力，而高速時的車速也可以比較快。
在齒輪傳動結構中，以小齒輪帶動大齒輪是讓動力輸出端具有較低的轉速(小齒輪轉N圈，大齒輪才轉1圈)及較大的扭力(大齒輪直徑較大，力矩也大，故小齒輪可輕易地帶動大齒輪旋轉，也就是動力端負載較輕)，因此是非常適合車輛起步的齒輪比；反之，以大齒輪帶動小齒輪是讓動力輸出端具有較高的轉速(大齒輪轉1圈，小齒輪轉N圈)，但小齒輪力矩小，故大齒輪需較費力地帶動小齒輪，不適合起步使用，只能適用于提升行駛中車輛的速度。
而傳統(tǒng)通過馬達轉速控制車速的電動代步車，由于齒輪箱內(nèi)齒比固定，故動力輸出表現(xiàn)只能設定在一平衡點，即扭力與速度達到一致就已滿足操作需求，所以代步車無法在啟動后加速前進，也無法在行進中快速前移，如此一來在操作者體重較重(如胖子)時就會發(fā)生起步困難，起步后又跑不快的缺陷。
又前案公告第549007號為解決此問題點，在變速箱內(nèi)設有可變更齒比裝置，并通過撥桿的控制來改變齒比，但其缺點在于變速箱設計成本較高、結構復雜，且以手動方式操作，不具便利性，反而增添使用麻煩。
新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種通過馬達轉速的提升令飛輪動作，并使驅動軸轉速超越馬達轉速而達到改變皮帶輪轉速，以使電動代步車具有二段變速功能的電動代步車變速裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的結構如下一種電動代步車變速裝置，其由馬達座、馬達、穿樞在馬達轉軸上的傳動輪組、與傳動輪組銜接的從動輪組、穿樞在從動輪組驅動軸上的皮帶輪及皮帶所組成，其特征在于傳動輪組與從動輪組以大、小齒輪交錯對應方式銜接，從動輪組包括有一驅動軸、設于驅動軸上的大、小二齒輪、一設于驅動軸上的飛輪裝置；所述小齒輪與飛輪蓋一體成形，且通過軸孔內(nèi)的雙向軸承穿樞在驅動軸一端；大齒輪穿樞在驅動軸另一端，其軸孔內(nèi)設有能使大齒輪轉動時帶動驅動軸轉動，且當驅動軸轉速高于大齒輪轉速時，能產(chǎn)生空轉而使大齒輪具有差速功能的單向軸承；驅動軸與飛輪蓋之間還設有動作時能使驅動軸與飛輪蓋結合成一體，使驅動軸與飛輪蓋同轉速的飛輪裝置。
同時，飛輪裝置由驅動軸所處的飛輪蓋內(nèi)具有的二固定片，二固定片間的連接處設有上下二凹槽，分別容置有彈簧，又有二卡塊分別位于固定片兩側并通過螺栓浮設于二固定片之間，且被彈簧的頂壓與固定片靠攏而構成。
同時，離合裝置由飛輪蓋內(nèi)可與飛輪裝置之卡塊配合的凹階卡壁構成。
本實用新型的作用于馬達轉軸上構成傳動輪組，其與從動輪組以大、小齒輪交錯對應方式銜接；又，從動輪組中之小齒輪與飛輪蓋一體成形，且通過軸孔內(nèi)之雙向軸承穿樞在驅動軸一端，以具有差速功能；大齒輪軸孔內(nèi)設有單向軸承并穿樞在驅動軸另一端，該單向軸承能使大齒輪轉動時帶動驅動軸轉動，但當驅動軸轉速高于大齒輪轉速時，能使大齒輪具有差速功能。
當電動代步車起步時，馬達轉速開始攀升，此時傳動輪組小齒輪帶動從動輪組大齒輪以發(fā)揮起步時的扭力，而從動輪組小齒輪受傳動輪組大齒輪帶動，呈現(xiàn)出轉速高于驅動軸的狀態(tài)；當馬達轉速高至使飛輪動作時，驅動軸上的飛輪會與飛輪蓋卡合，使驅動軸轉速與從動輪組小齒輪相同，此時驅動軸的轉速會遠高出原先飛輪未動作時從動輪組大齒輪的轉速，從而具有二段自動變速功能。
本實用新型的實施至少可獲致下列優(yōu)點1.該變速裝置可使電動代步車同時兼具起步、低速時的扭力以及提升高速時的速度。
2.該變速裝置可隨著馬達轉速的提升而自動改變齒比，無須人為操作，故使用非常方便。
3.該變速裝置主要是設置一離合裝置，由于構造簡單，所以組裝及維修容易，且制造成本更可降低。


圖1本實用新型與代步車結合的立體示意圖。
圖2本實用新型的立體分解圖。
圖3本實用新型從動輪組的立體分解圖。
圖4本實用新型與電動代步車后輪作動關系示意圖。
圖5本實用新型的全剖視圖。
圖6本實用新型變速前的示意圖。
圖7本實用新型變速后的示意圖。
具體實施方式
以下依據(jù)圖面所示的實施例詳細說明如后如圖1所示，為本實用新型與電動代步車結合的立體示意圖，圖中揭示出一變速裝置20是通過馬達座21設置在代步車10的后搖臂11上，且以皮帶26套繞在變速裝置20的皮帶輪25與代步車后輪12的皮帶輪121上，據(jù)此使馬達22的動力輸出至后輪12上，以令代步車10前進，并使其具有二段變速功能。
如圖2所示，為本實用新型的立體分解圖，由圖中得知變速裝置20由一固定在車架上的馬達座21、一固定在馬達座21的馬達22、一穿樞在馬達轉軸221上的傳動輪組23、一與傳動輪組23銜接的從動輪組24、一穿樞在從動輪組驅動軸243端部的皮帶輪25、及一由皮帶輪25帶動的皮帶26所組成。
前述中，傳動輪組23是由大齒輪231及小齒輪232所構成，兩輪同軸并可同步旋轉，且與從動輪組24之大、小齒輪242、241以交錯對應方式銜接(可參閱圖5)，由于從動輪組24與驅動軸243同軸，傳動輪組23與馬達轉軸221同軸，再加上傳動輪組23之大小齒輪為同步轉動，基于齒輪傳動原理，從動輪組24的齒輪間必具備差速功能才能與傳動輪組23銜接配合，該差速功能于下文中將會進一步敘述。另外，從動輪組24是通過驅動軸243樞設在馬達座之軸孔211內(nèi)且配合有軸承212。
如圖3所示，為本實用新型從動輪組的立體分解圖，從動輪組24由一小齒輪241、一大齒輪242、一驅動軸243及一組飛輪裝置240所組成。其中，小齒輪241與飛輪蓋241a是一體成形，其通過軸孔241b內(nèi)的雙向軸承241d而穿樞在驅動軸243一端，以獲得差速功能；大齒輪242的軸孔242a內(nèi)設有單向軸承242b并穿樞在驅動軸243另端，該單向軸承242b能使大齒輪242轉動時帶動驅動軸243轉動，但當驅動軸243轉速高于大齒輪242轉速時能產(chǎn)生空轉而使大齒輪242具有差速功能。
另外，驅動軸243所處的飛輪蓋241a內(nèi)具有二固定片243a，二固定片間的連接處設有上下二凹槽243b可分別容置彈簧244，又二卡塊245位于固定片243a兩側并通過螺栓246浮設于二固定片243a之間，且受彈簧244的作用而與固定片243a靠攏，此即一典型的飛輪裝置。
當驅動軸243高速旋轉產(chǎn)生大于彈簧244磅數(shù)的離心力時，卡塊245會被甩開，并在旋轉的狀態(tài)下卡掣到飛輪蓋241a內(nèi)的凹階卡壁241c，使得飛輪蓋241a與驅動軸243產(chǎn)生同步轉動，形成為一離合裝置，其動作原理將于后敘述。
如圖4所示，為本實用新型與代步車后輪作動關系示意圖，由圖中得知傳動輪組23以逆時針方向旋轉時會帶動從動輪組24及驅動軸243以順時針方向旋轉，而皮帶輪25乃固設于驅動軸243端部，故其轉速恒與驅動軸243相同；又，皮帶輪25透過皮帶26將動力傳至后輪12的皮帶輪121上，使后輪12得以向順時針方向旋轉，據(jù)此使代步車前進，由此得知代步車10的車速是由驅動軸243之轉速所決定的。
如圖6、圖7所示，分別為本實用新型變速前及變速后的示意圖，并請同時配合圖5所示以進一步了解整個變速過程，假設馬達22最高轉速為4,200rpm、傳動輪組23之大、小齒輪分別為30齒及20齒、從動輪組24之大、小齒輪分別為30齒及20齒、驅動軸243上的卡塊245在馬達22轉速為4,200rpm或驅動軸243轉速為2,800rpm(從動輪組的大齒輪242與傳動輪組小齒輪232的齒輪比為1∶1.5)時會被甩開而卡掣到飛輪蓋241a內(nèi)的凹階卡壁241c，進而與飛輪蓋241a結合同步旋轉。
當使用者將馬達22轉速由0rpm控制攀升到3,000rpm時，傳動輪組23之小齒輪232與大齒輪231轉速皆為3,000rpm，而從動輪組24之小齒輪242及驅動軸243的轉速是2,000rpm(因小齒輪242與驅動軸243間設有單向軸承242b，故兩者轉速相同)，又從動輪組小齒輪241(包括飛輪蓋241a)受傳動輪組大齒輪231帶動下轉速為4,500rpm，且由于馬達22及驅動軸243轉速未達卡塊25之作動轉速，因此小齒輪241通過雙向軸承241d的作用而能與驅動軸243及大齒輪242轉速不同，達到差速效果。
當操作者繼續(xù)提高馬達22的轉速至4,200rpm時，卡塊245作動，使從動輪組之小齒輪241與驅動軸243卡合，即兩者的轉速會變成相同，而此時小齒輪241及驅動軸243的轉速會到達6,300rpm(因齒比關系，傳動輪組大齒輪231轉1圈，從動輪組小齒輪241會轉1.5圈)，但從動輪組大齒輪242受傳動輪組小齒輪232的帶動下，轉速維持在2,800rpm(單向軸承242b此時呈空轉狀態(tài))，不可能跟得上驅動軸243的轉速，此乃通過單向軸承242b的空轉作用使小齒輪242與驅動軸243產(chǎn)生差速效果。
由上可知，變速前驅動軸243的最高轉速僅可達2,800rpm，變速后卻可達6,300rpm，使代步車10同時具備低速所需的扭力，及較高的極速。
以上，根據(jù)圖式所示的優(yōu)選實施例，對本實用新型進行了詳細說明；但本領域技術人員可在不超越本實用新型精神范圍內(nèi)進行各種等效變更，不論其變化如何，舉凡在不超出實質(zhì)范圍內(nèi)的各種變更實施例，皆應涵屬于本實用新型范疇內(nèi)。
權利要求1.一種電動代步車變速裝置，其由馬達座、馬達、穿樞在馬達轉軸上的傳動輪組、與傳動輪組銜接的從動輪組、穿樞在從動輪組驅動軸上的皮帶輪及皮帶所組成，其特征在于傳動輪組與從動輪組以大、小齒輪交錯對應方式銜接，從動輪組包括有一驅動軸、設于驅動軸上的大、小二齒輪、一設于驅動軸上的飛輪裝置；所述小齒輪與飛輪蓋一體成形，且通過軸孔內(nèi)的雙向軸承穿樞在驅動軸一端；大齒輪穿樞在驅動軸另一端，其軸孔內(nèi)設有能使大齒輪轉動時帶動驅動軸轉動，當驅動軸轉速高于大齒輪轉速，能產(chǎn)生空轉而使大齒輪具有差速功能的單向軸承；驅動軸與飛輪蓋之間還設有動作時能使驅動軸與飛輪蓋結合成一體，使驅動軸與飛輪蓋同轉速的飛輪裝置。
2.如權利要求1所述的電動代步車變速裝置，其特征在于飛輪裝置由驅動軸所處的飛輪蓋內(nèi)具有的二固定片，二固定片間的連接處設有上下二凹槽，分別容置有彈簧，又有二卡塊分別位于固定片兩側并通過螺栓浮設于二固定片之間，且被彈簧的頂壓與固定片靠攏而構成。
3.如權利要求1所述的電動代步車變速裝置，其特征在于離合裝置由飛輪蓋內(nèi)可與飛輪裝置之卡塊配合的凹階卡壁構成。
專利摘要本實用新型公開了一種電動代步車變速裝置，由馬達座、馬達、穿樞在馬達轉軸上之傳動輪組、及與傳動輪組銜接之從動輪組、穿樞在從動輪組驅動軸上之皮帶輪及皮帶所組成。其中，傳動輪組是由大、小二齒輪呈同步轉動；從動輪組包括有大、小二齒輪、驅動軸、設于驅動軸上的飛輪裝置等構件，而小齒輪與飛輪蓋一體成形，且軸孔內(nèi)設有雙向軸承并穿樞在驅動軸一端，大齒輪軸孔內(nèi)設有單向軸承并穿樞在驅動軸另端，該單向軸承能使大齒輪轉動時帶動驅動軸轉動，但當驅動軸轉速高于大齒輪轉速時，能使大齒輪具有差速功能。據(jù)此通過馬達轉速的提升令飛輪動作，并使驅動軸轉速超越馬達轉速而達到改變皮帶輪轉速，以使電動代步車具有二段變速功能。
文檔編號B62M11/04GK2717810SQ20042006611
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權日2004年6月18日
發(fā)明者黃鵬宇 申請人:黃鵬宇