雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為具有特定的可作雙回轉(zhuǎn)方向輸入的電馬達(dá)，其輸出端供輸往恒向輸出傳動(dòng)裝置的輸入端，而經(jīng)恒向輸出傳動(dòng)裝置的輸出端，作恒定回轉(zhuǎn)方向輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組，使用者可作驅(qū)動(dòng)輸入方向的操控，通過具有不同變速比的恒向輸出傳動(dòng)裝置，在不同驅(qū)動(dòng)輸入方向時(shí)作不同變速比的恒定回轉(zhuǎn)方向輸出。
【專利說明】雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年1月23日，申請(qǐng)?zhí)枮?00910003937. 3,發(fā)明名稱為"雙 向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明提供一種雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為可供應(yīng)用于電馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 的電動(dòng)腳踏車、電動(dòng)機(jī)車、或電動(dòng)車輛等載具、或電動(dòng)產(chǎn)業(yè)機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0003] 傳統(tǒng)電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變速輸出，除操控電馬達(dá)變速外，通常須由CVT或排檔方 式完成，其構(gòu)造復(fù)雜、成本高、傳動(dòng)效率差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的主要目的，乃在于提供一種雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為具 有特定的可作雙回轉(zhuǎn)方向輸入的電馬達(dá)，其輸出端供輸往恒向輸出傳動(dòng)裝置的輸入端，而 經(jīng)恒向輸出傳動(dòng)裝置的輸出端，作恒定回轉(zhuǎn)方向輸出，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組，使用者可作電馬達(dá) 運(yùn)轉(zhuǎn)方向的操控，以改變驅(qū)動(dòng)輸入方向，而借助具有不同變速比的恒向輸出傳動(dòng)裝置，在不 同驅(qū)動(dòng)輸入方向時(shí)作不同變速比的恒定回轉(zhuǎn)方向輸出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005] 圖1為本發(fā)明雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本構(gòu)成方塊示意圖；
[0006] 圖2為圖1在電馬達(dá)101與恒向輸出傳動(dòng)裝置102之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖；
[0007] 圖3為圖1在恒向輸出傳動(dòng)裝置102與驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組103之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖；
[0008] 圖4為圖1在電馬達(dá)101與恒向輸出傳動(dòng)裝置102、及在恒向輸出傳動(dòng)裝置102與 驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組103之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖；
[0009] 圖5為本發(fā)明雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)有電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝 置的基本構(gòu)成方塊示意圖；
[0010] 圖6為圖5在電馬達(dá)101與恒向輸出傳動(dòng)裝置102之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖；
[0011] 圖7為圖5在恒向輸出傳動(dòng)裝置102與驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組103之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖；
[0012] 圖8為圖5在電馬達(dá)101與恒向輸出傳動(dòng)裝置102、及在恒向輸出傳動(dòng)裝置102與 驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組103之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成方塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下配合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 本發(fā)明是一種具有可借助電馬達(dá)作正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的雙回轉(zhuǎn)方向，驅(qū)動(dòng)恒向輸出傳動(dòng) 裝置的輸入端，而經(jīng)恒向輸出傳動(dòng)裝置的輸出端，以借助具有不同變速比的恒向輸出傳動(dòng) 裝置，在不同驅(qū)動(dòng)輸入方向時(shí)作不同變速比的恒定回轉(zhuǎn)方向輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組，本發(fā)明 可供應(yīng)用于電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)腳踏車、電動(dòng)機(jī)車、或電動(dòng)車輛等載具、或電動(dòng)產(chǎn)業(yè)機(jī)械。
[0015] 如圖1至圖4所示，本發(fā)明為通過輸入裝置111的操作信號(hào)或指令，以將電能供給 裝置100的電能經(jīng)電馬達(dá)操控裝置110對(duì)電馬達(dá)101，作第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向或不同回轉(zhuǎn)方向 的第二回轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)，電馬達(dá)101輸出端所輸出的回轉(zhuǎn)動(dòng)能，直接、或經(jīng)傳動(dòng)裝置104輸往 恒向輸出傳動(dòng)裝置102的輸入端，以借助具有不同變速比的恒向輸出傳動(dòng)裝置，在不同驅(qū) 動(dòng)輸入方向時(shí)作不同變速比的恒定回轉(zhuǎn)方向輸出回轉(zhuǎn)動(dòng)能，供驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組103,如圖1至 圖4所示，其中：
[0016] 電馬達(dá)101 :為由各種交流或直流、無刷或有刷、同步或異步運(yùn)轉(zhuǎn)的電能驅(qū)動(dòng)的電 馬達(dá)，并可作正反轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)；
[0017] 電馬達(dá)操控裝置110 :為由機(jī)電元件或裝置、或固態(tài)電子元件或裝置、或具有微處 理器及相關(guān)軟件的控制電路所構(gòu)成，供輸入來自市電或發(fā)電機(jī)的交流或直流電源、或來自 燃料電池 、一次電池、或可儲(chǔ)放電的二次電池等電能供給裝置100的電能，以對(duì)電馬達(dá)101 作開或關(guān)、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、扭力作操控及作過電壓、或過電流的保護(hù)；
[0018] 輸入裝置111 :為供對(duì)電馬達(dá)操控裝置110,發(fā)出對(duì)電馬達(dá)101的開或關(guān)、回轉(zhuǎn)方 向、轉(zhuǎn)速、扭力的操控或設(shè)定的信號(hào)或指令；
[0019] 電馬達(dá)101第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的動(dòng)能及第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的輸入動(dòng)能，為供驅(qū)動(dòng) 恒向輸出傳動(dòng)裝置102的輸入端；
[0020] 第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向與第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向?yàn)橄喾捶较颍?br>
[0021] 恒向輸出傳動(dòng)裝置102 :恒向輸出傳動(dòng)裝置102為能直接、或經(jīng)傳動(dòng)裝置104接受 來自電馬達(dá)101的不同回轉(zhuǎn)方向動(dòng)能，而輸出恒定回轉(zhuǎn)方向動(dòng)能；構(gòu)成恒向輸出傳動(dòng)裝置 102內(nèi)部的傳動(dòng)組件由1齒輪組；或2磨擦輪組；或3鏈條及鏈輪組；或4皮帶及皮帶輪組； 或5傳動(dòng)曲柄及輪組；或6流體傳動(dòng)裝置；或7電磁力傳動(dòng)裝置等所構(gòu)成，或由上述其中一 種或一種以上傳動(dòng)組件構(gòu)成；恒向輸出傳動(dòng)裝置102于輸入不同回轉(zhuǎn)方向的第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn) 方向與第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸入端對(duì)作恒定回轉(zhuǎn)方向輸出端的速比，可為相同、或不 同、或可變速比；
[0022] 負(fù)載輪組103 :為由恒向輸出傳動(dòng)裝置102輸出端所直接驅(qū)動(dòng)、或經(jīng)傳動(dòng)裝置104 作恒定單轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)的輪組型負(fù)載。
[0023] 本發(fā)明進(jìn)一步可在恒向輸出傳動(dòng)裝置102與負(fù)載輪組103之間、或電馬達(dá)101與 恒向輸出傳動(dòng)裝置102之間、或電馬達(dá)101與恒向輸出傳動(dòng)裝置102之間及恒向輸出傳動(dòng) 裝置102與負(fù)載輪組103之間加設(shè)傳動(dòng)裝置104 ;
[0024] 傳動(dòng)裝置104 :傳動(dòng)裝置104包括由以下一種或一種以上傳動(dòng)裝置所構(gòu)成：（1)固 定速比的各種齒輪式、皮帶式、摩擦式等回轉(zhuǎn)式傳動(dòng)功能結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，或（2)借助人力、或 機(jī)力、或流力、或離心力、或轉(zhuǎn)矩、或反轉(zhuǎn)矩操作的有段或無段變速裝置所構(gòu)成，或（3)可操 控切換輸入端與輸出端的相對(duì)回轉(zhuǎn)方向關(guān)系的傳動(dòng)裝置所構(gòu)成，或（4)由人力、或機(jī)力、或 電磁力、或流力、或離心力、或轉(zhuǎn)矩、或反轉(zhuǎn)矩等所操作的離合裝置，或單向傳動(dòng)離合裝置 (single wayclutch)，以作聯(lián)結(jié)傳動(dòng)或中斷傳動(dòng)的離合功能裝置所構(gòu)成。
[0025] 上述雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為由人工操作輸入裝置111，經(jīng)電馬達(dá) 操控裝置110對(duì)電馬達(dá)101的轉(zhuǎn)向作操控運(yùn)作。
[0026] 此外,此項(xiàng)雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，亦可借助加設(shè)電馬達(dá)負(fù)載電流 檢測裝置109,以自動(dòng)隨負(fù)載電流切換輸出的速比；
[0027] 依上述圖5至圖8,本發(fā)明可進(jìn)一步設(shè)置電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置109,電馬達(dá)負(fù) 載電流檢測裝置109可為通過各種降壓式電流檢測裝置、或電磁效應(yīng)感應(yīng)式電流檢測裝 置、或磁檢測式電流檢測裝置、或積熱式電流檢測裝置所構(gòu)成，為供檢測電馬達(dá)101的負(fù)載 電流以回授至電馬達(dá)操控裝置110,而在電馬達(dá)的負(fù)載電流超過設(shè)定值的狀態(tài)，且此狀態(tài)超 過設(shè)定時(shí)間時(shí)，通過電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置109的信號(hào)輸往輸入裝置111或電馬達(dá)操控 裝置110以改變電馬達(dá)101的回轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而改變恒向輸出傳動(dòng)裝置102的變速比為相對(duì) 加大減速比以增加輸出轉(zhuǎn)矩的同回轉(zhuǎn)方向輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載；
[0028] 而在電馬達(dá)101的負(fù)載電流回歸下降至設(shè)定值以內(nèi)時(shí)，可通過以下兩種方式作回 歸原狀態(tài)的操控：
[0029] (1)由人工操作方式的操控輸入裝置111，以操控電馬達(dá)操控裝置110使電馬達(dá) 101回歸原回轉(zhuǎn)方向，而以原速比驅(qū)動(dòng)負(fù)載；
[0030] (2)通過電馬達(dá)操控裝置110,在電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置109所檢測電流下降至 設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)選擇能依該時(shí)間驅(qū)動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)速而相對(duì)于速比的變動(dòng)，能對(duì)負(fù)載作順暢而 不頓錯(cuò)或暴沖驅(qū)動(dòng)的相對(duì)輸出電量值，以驅(qū)動(dòng)電馬達(dá)101順暢銜接原回轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)；
[0031 ] 若此項(xiàng)雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步須作不同驅(qū)動(dòng)方向的恒向輸 出，則可以下列方式達(dá)成：
[0032] (1)通過電馬達(dá)操控裝置110操控電馬達(dá)101初始驅(qū)動(dòng)方向；
[0033] (2)另行加設(shè)馬達(dá)方向切換開關(guān)以人工切換馬達(dá)初始回轉(zhuǎn)方向；
[0034] (3)由傳動(dòng)裝置104其中之一作機(jī)械性切換輸出轉(zhuǎn)向及變換速比功能的傳動(dòng)裝置 所構(gòu)成，以供切換輸出轉(zhuǎn)向。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向輸入恒向輸出的 電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為通過輸入裝置（111)的操作信號(hào)或指令，以將電能供給裝置（100)的電 能經(jīng)電馬達(dá)操控裝置（110)對(duì)電馬達(dá)（101)作第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向或不同回轉(zhuǎn)方向的第二 驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)，電馬達(dá)（101)輸出端所輸出的回轉(zhuǎn)動(dòng)能，直接、或經(jīng)傳動(dòng)裝置（104)輸 往恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)的輸入端，以通過具有不同變速比的恒向輸出傳動(dòng)裝置，在不 同驅(qū)動(dòng)輸入方向時(shí)作不同變速比的恒定回轉(zhuǎn)方向輸出回轉(zhuǎn)動(dòng)能，供驅(qū)動(dòng)負(fù)載輪組（103)，其 中： 電馬達(dá)（101):為由各種交流或直流、無刷或有刷、同步或異步運(yùn)轉(zhuǎn)的電能驅(qū)動(dòng)的電馬 達(dá)，并可作正反轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)； 電馬達(dá)操控裝置（110):為由機(jī)電元件或裝置、或固態(tài)電子元件或裝置、或具有微處理 器及相關(guān)軟件的控制電路所構(gòu)成，供輸入來自市電或發(fā)電機(jī)的交流或直流電源、或來自燃 料電池 、一次電池、或可儲(chǔ)放電的二次電池電能供給裝置（100)的電能，以對(duì)電馬達(dá)（101) 作開或關(guān)、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、扭力作操控及作過電壓、或過電流的保護(hù)； 輸入裝置（111):為供對(duì)電馬達(dá)操控裝置（110)，發(fā)出對(duì)電馬達(dá)（101)的開或關(guān)、回轉(zhuǎn)方 向、轉(zhuǎn)速、扭力的操控或設(shè)定的信號(hào)或指令； 電馬達(dá)（101)第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的動(dòng)能及第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向的輸入動(dòng)能，為供驅(qū)動(dòng)恒 向輸出傳動(dòng)裝置（102)的輸入端； 第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向與第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向?yàn)橄喾捶较颍? 恒向輸出傳動(dòng)裝置（102):恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)為能直接、或經(jīng)傳動(dòng)裝置（104)接 受來自電馬達(dá)（101)的不同回轉(zhuǎn)方向動(dòng)能，而輸出恒定回轉(zhuǎn)方向動(dòng)能；構(gòu)成恒向輸出傳動(dòng) 裝置（102)內(nèi)部的傳動(dòng)組件，含由1)齒輪組；2)磨擦輪組；3)鏈條及鏈輪組；4)皮帶及皮 帶輪組；5)傳動(dòng)曲柄及輪組；6)流體傳動(dòng)裝置；7)電磁力傳動(dòng)裝置中一種以上傳動(dòng)組件構(gòu) 成；恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)于輸入不同回轉(zhuǎn)方向的第一驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方向與第二驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)方 向驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸入端對(duì)作恒定回轉(zhuǎn)方向輸出端的速比，可為相同、或不同、或可變速比； 負(fù)載輪組（103):為由恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)輸出端所直接驅(qū)動(dòng)、或經(jīng)傳動(dòng)裝置 (104)作恒定單轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)的輪組型負(fù)載； 進(jìn)一步設(shè)置電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置（109)，用以自動(dòng)隨負(fù)載電流切換輸出的速比， 電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置（109)可為通過各種降壓式電流檢測裝置、或電磁效應(yīng)感應(yīng)式電 流檢測裝置、或磁檢測式電流檢測裝置、或積熱式電流檢測裝置所構(gòu)成，為供檢測電馬達(dá) (101)的負(fù)載電流以回授至電馬達(dá)操控裝置（110)，而在電馬達(dá)的負(fù)載電流超過設(shè)定值的 狀態(tài)，且此狀態(tài)超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，通過電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置（109)的信號(hào)輸往輸入裝 置（111)或電馬達(dá)操控裝置（110)以改變電馬達(dá)（101)的回轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而改變恒向輸出傳 動(dòng)裝置（102)的變速比為相對(duì)加大減速比以增加輸出轉(zhuǎn)矩的同回轉(zhuǎn)方向輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載； 在電馬達(dá)（ 101)的負(fù)載電流回歸下降至設(shè)定值以內(nèi)時(shí)，可通過電馬達(dá)操控裝置（110)， 在電馬達(dá)負(fù)載電流檢測裝置（109)所檢測電流下降至設(shè)定值時(shí)，由人工操控方式操控輸入 裝置（111)，以操控電馬達(dá)操控裝置（110)使電馬達(dá)（101)回歸原回轉(zhuǎn)方向，而以原速比驅(qū) 動(dòng)負(fù)載。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步可 在恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)與負(fù)載輪組（103)之間、或電馬達(dá)（101)與恒向輸出傳動(dòng)裝置 (102)之間、或電馬達(dá)（101)與恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)之間及恒向輸出傳動(dòng)裝置（102)與 負(fù)載輪組（103)之間加設(shè)傳動(dòng)裝置（104)。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)裝置 (104)包括由以下一種或一種以上傳動(dòng)裝置所構(gòu)成：1)固定速比的各種回轉(zhuǎn)式傳動(dòng)功能結(jié) 構(gòu)：齒輪式、皮帶式、摩擦式所構(gòu)成，或2)借助人力、或機(jī)力、或流力、或離心力、或轉(zhuǎn)矩、或 反轉(zhuǎn)矩操作的有段或無段變速裝置所構(gòu)成，或3)可操控切換輸入端與輸出端的相對(duì)回轉(zhuǎn) 方向關(guān)系的傳動(dòng)裝置所構(gòu)成，或4)由人力、或機(jī)力、或電磁力、或流力、或離心力、或轉(zhuǎn)矩、 或反轉(zhuǎn)矩所操作的離合裝置，或單向傳動(dòng)離合裝置，以作聯(lián)結(jié)傳動(dòng)或中斷傳動(dòng)的離合功能 裝置所構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步須 作不同驅(qū)動(dòng)方向的恒向輸出，則可通過電馬達(dá)操控裝置（110)操控電馬達(dá)（101)的初始驅(qū) 動(dòng)方向。
5. 如權(quán)利要求1所述的雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步須 作不同驅(qū)動(dòng)方向的恒向輸出，則可另行加設(shè)馬達(dá)方向切換開關(guān)以人工切換馬達(dá)初始回轉(zhuǎn)方 向。
6. 如權(quán)利要求1所述的雙向輸入恒向輸出的電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步須 作不同驅(qū)動(dòng)方向的恒向輸出，則可由傳動(dòng)裝置（104)其中之一作機(jī)械性切換輸出轉(zhuǎn)向及變 換速比功能的傳動(dòng)裝置所構(gòu)成，以供切換輸出轉(zhuǎn)向。
【文檔編號(hào)】H02K7/10GK104104308SQ201410362563
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2009年1月23日
【發(fā)明者】楊泰和 申請(qǐng)人:楊泰和