具有聯動結構的輔助動力馬達的製作方法
2023-06-05 12:52:31 3
專利名稱：具有聯動結構的輔助動力馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛動力裝置，尤其涉及一種具有聯動結構的輔助動力馬達。
習用的電動車輔助動力馬達10的設計，主要是使其可迴轉狀態的固設於電動車的前輪中央(如
圖1所示)，以輔助帶動電動車行進；而輔助動力馬達內部結構分別有若干種形式，其中最簡易結構的輔助動力馬達，是在一輪殼中設有一電動馬達，使該馬達的轉子與一軸套固接，並借一單向棘輪20套設於軸套與輪殼間，進而使該轉子迴轉時可令軸套經由該單向棘輪20帶動該輪殼迴轉，以達到輔助動力的效果。又，另一種輔助動力馬達內部結構(如第93215666及94209648號新型專利所示)，除在該輪殼內設一電動馬達之外，尚在馬達的一側設有一變速齒輪組，該變速齒輪組的構成是在馬達殼外固設一內環齒，並使一或一個以上的行星齒輪設於一迴轉盤一側，再令該行星齒輪與內環齒相嚙合，藉此即可使軸套一端的齒輪帶動該行星齒輪在內環齒中迴轉，以令該迴轉盤旋轉時借一單向棘輪20同時使該輪殼轉動，除獲得輔助動力的效果外，亦可達到減速的功能。由上述所知，使馬達的輸出力帶動該輪殼迴轉的裝置，是不可缺少該單向棘輪20。
習用的單向棘輪20(如圖2A所示)，由一外環圈201、一內環圈202及若干棘齒203所組成，藉由內環圈202向一側迴轉時，使該棘齒203卡契於外環圈201的內齒溝2011當中，使內環圈202帶動外環圈201迴轉；當內環圈202反向迴轉時，該棘齒203不能卡契到外環圈201，僅該內環圈202自轉，此為習用的單向棘輪20固有的特性。當其使用於電動車的輔助動力馬達中或一般的腳踏車後輪時，常因車輪反轉時使該棘齒203擊抵外環圈201(如圖2B所示)，而產生急促的間歇聲響；當車輪前轉時又因其具有間隙落差使該棘齒203撞擊外環圈201而發生「叩」聲及震動感(如圖2C所示)。如此易因震動的原因而影響電動車輔助動力馬達的精密度及使用壽命，且造成乘騎者不舒服的感覺，實非合理的設計。
本發明的主要目的在於，提供一種具有聯動結構的輔助動力馬達，使電動車輔助動力馬達輪殼內的馬達傳出動力至輪殼時，以一超運轉速度單向離合器(Overrunning clutch)為其聯動裝置，以其中的動作子隨時頂住外環圈內緣部，使馬達出力軸與輪殼保持無間隙聯動狀態，令電動車輔助動力馬達啟動時消除不舒服的震動感，而電動車退後時，其動作子即脫離外環圈，令輔助動力馬達克服單向棘輪所存在的間歇雜音聲響。
本發明的目的是由以下技術方案實現的。
一種具有聯動結構的輔助動力馬達，包括一輪殼、一馬達、一軸套、一輪軸，其中輪殼，是由兩個圓盤狀的中空殼蓋呈相對應狀夾設一圓環所組成，兩殼蓋中央均具有一通孔；馬達，其為一內部設有一定子環及一轉子盤所構成的起動機；軸套，為一中空狀的傳動套筒，主要是以其成為該馬達的出力輸出終端軸；輪軸，其為一圓形軸柱，可跨設於電動車的車輪叉杆間，以成為輔助動力馬達迴轉的支軸；其特徵在於，設有超運轉速度單向離合器，以一圓環狀的外環圈，於其內面設有數個凹槽，並於各凹槽末端槽壁處開設有一容置孔，該容置孔中依序置入一彈簧及一頂柱，再將滾柱型動作子呈軸向插置於該凹槽中，令頂柱端擠壓動作子，使該動作子的圓周常頂持於凹槽的頂緣面，該超運轉速度單向離合器是套設於馬達的輸出終端軸套周圍，將其動作子套置於軸套表面呈直接接觸狀，其外環圈恰固設於輪殼一殼蓋的通孔中。以該超運轉速度單向離合器作為馬達帶動輪殼迴轉的聯動裝置，防止輔助動力馬達啟動時產生震動感，並使電動車後退無噪音。
藉此，將該軸套設於馬達的一側，使軸套成為馬達的輸出終端軸，而呈可被帶動迴轉狀態，再將該輪軸穿設於軸套中，並將上述輪殼兩殼蓋分別套設於輪軸兩側軸身，以將該馬達及軸套封閉，構成電動車的輔助動力馬達。
本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器，可為一種具有外環圈、不規則狀動作子、內環圈及保持器的結構，外環圈內套設內環圈，使內環圈與外環圈共同夾持數個不規則狀動作子，以保持器將動作子定位；若此即將內環圈套置於軸套一端，而外環圈仍裝設於一殼蓋的通孔中，以達到輔助動力馬達啟動無震動感，且無噪音聲響。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該保持器為扶住不規則狀動作子跟隨齊步走的扶持鐵片、塑膠片。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器，可為一種僅具有滾珠動作子及內環圈，令該內環圈外圍面具有數個凹槽，並於各凹槽的末端面開設一容置孔，使一彈簧及一頂柱依序置入，再在凹槽中設置該滾珠動作子，藉此將內環圈套置於軸套端，以該滾珠動作子直接頂持於殼蓋通孔的孔壁。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器，可包括一外環圈、滾珠動作子、內環圈及保持器，內環圈中加設有軸承滾珠，使內環圈套設於軸套，而外環圈置於殼蓋通孔。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器，亦可具有一外環圈、數個滾柱動作子及一內環圈，而該內環圈的外圍面亦具有數個凹槽、容置孔、彈簧及頂柱，使滾柱動作子置設於凹槽中受頂柱頂持，令該滾柱動作子仍與外環圈的內面呈無間隙接觸，而選擇裝設於軸套的一端。以構成無震動、無噪音的輔助動力馬達。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器可設於一減速齒輪機構的最終出力軸端，使馬達經由減速齒輪機構減速帶動輪殼迴轉。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該超運轉速度單向離合器所穿設的輪軸可鑿設一處以上溝槽，將熱導管(HEAT PIPE)埋入溝槽。將馬達內部熱量傳導到輪殼外面散熱。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該熱導管可在金屬導管內抽成真空加入純水及附屬材料後密封，利用純水低沸點特性向外迅速傳導熱量，輪殼外可設導風巢、風扇葉片以加速冷卻熱導管。
前述的具有聯動結構的輔助動力馬達，該熱導管可為管狀、片狀，將散熱材質以任意形態貼合於輪軸裡面、表面上。
前述熱導管可採用銅管制成，在銅管中抽真空加入純水及導熱介質如纖維等，再燒結密封成一條管狀物，利用純水的沸點只有37℃左右，馬達一熱就蒸發在管中迅速流動使管子達到均溫，若在一邊進行冷卻，如常溫、風扇、微風……皆可促成管子降溫，而將馬達殼內另一端的熱量，傳導出來達到散熱效果。
本發明的具體結構由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是習用電動車輔助動力馬達裝設示意圖。
圖2A是習用單向棘輪的主視圖。
圖2B是習用單向棘輪產生震動感的示意圖。
圖2C是習用單向棘輪產生噪音的示意圖。
圖3是本發明的分解立體示意圖。
圖4是本發明的組合剖面圖。
圖5A是本發明超運轉速度單向離合器的立體示意圖。
圖5B是本發明超運轉速度單向離合器的主視圖。
圖6A是本發明超運轉速度單向離合器迴轉無震動感的示意圖。
圖6B是本發明超運轉速度單向離合器倒轉無燥音的示意圖。
圖7A是本發明具有不規則狀動作子的超運轉速度單向離合器立體剖面圖。
圖7B是本發明具有不規則狀動作子的超運轉速度單向離合器局部剖面圖。
圖8是本發明具有另一種不規則狀動作子的超運轉速度單向離合器局部剖面圖。
圖9是本發明具有內環圈及滾珠作轉子的超運轉速度單向離合器主視局部剖面圖。
圖10是本發明具有軸承滾珠的超運轉速度單向離合器主視局部剖面圖。
圖11是本發明以一種滾珠作轉子的超運轉速度單向離合器剖面圖。
圖12A是本發明另一種超運轉速度單向離合器的局部分解立體示意圖。
圖12B是本發明另一種超運轉速度單向離合器的局部剖面圖。
為能進一步了解本發明的結構特徵及其他的作用、目的，茲例舉實施例並配合附圖詳細說明如下如圖3、圖4所示，本發明至少包括一輪殼1、一馬達2、一軸套3、一輪軸4及一超運轉速度單向離合器5，其中輪殼1，其是由兩個圓盤狀的中空殼蓋11、11』呈相對應狀夾設一圈環12所組成，以形成內部為中空狀態，在兩殼蓋11、11』中央處均具有一通孔111、111』，借該輪殼1周圍的鉤孔112、112』，可直接使輪殼1的周圍套設車輛的輪胎，而使其可帶動車輪迴轉。
馬達2，其為一種在內部設有一定子環及一轉子盤所構成的啟動機，可裝設於該輪殼1的內部；軸套3，為一種中空狀的傳動套筒，主要是以其成為該馬達2的終端出力軸。
輪軸4，其為一圓形軸柱，主要是可跨設於電動車的兩前叉杆間，以其成為輔助動力馬達迴轉的支軸。
超運轉速度單向離合器5，如圖5A及圖5B所示，其構造主要是以一圓環狀的外環圈51，在其內面設有數個凹槽511，該凹槽511的起始處是凹陷較淺，而末端處是凹陷較深，並在各末端槽壁處開設有一容置孔512，藉此在該容置孔512中依序置入一彈簧513及一頂柱514，再以一滾柱型動作子52呈軸向插置於該凹槽511中，令頂柱514端擠壓動作子52，使該動作子52的圓周常頂持於凹槽511的頂緣面。
借上述基本構件，其組成一電動車輔助動力馬達結構狀態，是以該軸套3穿置入馬達2的一側，使軸套3一端與馬達2的轉子盤連結組合，而呈可被轉子盤帶動迴轉的狀態，且軸套3另一端是延伸至馬達2一側外，再將該輪軸4穿設於軸套3中，使軸套3成為該馬達2可迴轉的出力軸，並將上述的輪殼1兩殼蓋11、11』分別套設於輪軸4兩側軸身，以將該馬達2及軸套3封閉，而構成一電動車的輔助動力馬達。該超運轉速度單向離合器5是設於馬達2外的軸套3端部周圍處，其設置結構是將動作子52套置於軸套3表面呈直接接觸狀，其外環圈51則恰固設於輪殼1一殼蓋11的通孔111中，以該超運轉速度單向離合器5作為馬達2帶動輪殼1迴轉的聯動裝置。
本發明是針對該馬達2動力傳遞至輪殼1的傳動結構採用超運轉速度單向離合器5的改良設計。由於該超運轉速度單向離合器5的動作子52是與外環圈51及軸套3呈直接接觸狀，若該馬達2的轉子盤朝一定向啟動迴轉時，即可使軸套3迴轉，並以軸套3磨擦帶動動作子52往凹槽511的淺端方向移位，使動作子52受凹槽511頂面及軸套3表面壓擠，進而漸漸帶動該外環圈51迴轉(如圖6A所示)，並以之達到帶動輪殼1及車輪迴轉的目的。由於該超運轉速度單向離合器5動作子52是以漸漸頂持擠壓及磨擦該凹槽511頂面的方式帶動外環圈51迴轉，而不會產生如單向棘輪的棘齒撞擊外環圈的情形，即令輔助動力馬達啟動車輪時無震動感；當電動車的車輪反向迴轉時，該動作子52是無法產生頂持擠壓凹槽511頂面的力量(如圖6B所示)，因此，無習用單向棘輪的急促間歇噪音。藉由上述超運轉速度單向離合器5可消除震動感及噪音，令使用者乘騎電動車時更加舒適，且不受噪音幹擾，更可防止震動力破壞輔助動力馬達。
而該超運轉速度單向離合器5的結構型式，如圖7A及圖7B所示，可為一種具有外環圈51A、不規則狀(Sprag)動作子52A、內環圈53A及保持器54A的超運轉速度單向離合器5A；其中該外環圈51A的內面無凹槽，並在外環圈51A內套設該內環圈53A，使內環圈53A與外環圈51A共同夾持數個不規則狀動作子52A，且以保持器54A將其定位。該不規則狀動作子52A為 形。將內環圈53A套置於軸套3一端，而外環圈51A仍裝設於一殼蓋11的通孔111中，當軸套3帶動內環圈53A迴轉時，可令不規則狀動作子52A轉動一定角度，進而以磨擦力及頂持力帶動外環圈51A及輪殼1迴轉，以同樣達到輔助動力馬達啟動無震動感的功效，且車輛後退無噪音聲響。又，如圖8所示，該超運轉速度單向離合器5B，仍具有外環圈51B、不規則狀(Sprag)動作子52B、內環圈53B及保持器54B，而其不規則狀動作子52B與上述的效果相符，故不另贅述。
再者，如圖9所示，該超運轉速度單向離合器5C，為一種僅具有滾珠動作子52C、內環圈53C，令該內環圈53C的外圍面具有數個凹槽531C，並在各凹槽531C的末端面開設一容置孔532C，使一彈簧533C及一頂柱534C依序置入，若再在凹槽531C中置設滾珠動作子52C，即以該滾珠動作子52C直接頂持於殼蓋11通孔111的孔壁，以獲得上述帶動輪殼1迴轉的效果，且啟動無震動感，後退無噪音聲響。如圖10所示，該超運轉速度單向離合器5D，是具有外環圈51D、滾球動作子52D、內環圈53D及保持器54D，在內環圈53D中加設有軸承滾珠55D，其亦可獲得上述功能及效果。又，如圖11所示的超運轉速度單向離合器5E，亦同時具有外環圈51E、滾珠動作子52E、內環圈53E及保持器54E，而選擇裝設於軸套3的一端，進而以相同的功能與效果帶動該輪殼1迴轉，構成一無震動與無噪音的電動車輔助動力馬達。
但是，如圖12A及圖12B所示該超運轉速度單向離合器5F，是具有一外環圈51F、數個滾柱動作子52F及一內環圈53F，而該內環圈53F的外圍面亦具有數個凹槽531F、容置孔532F、彈簧533F及頂柱534F，使滾柱動作子52F置設於凹槽531F中受頂柱534F頂持，令該滾柱動作子52F仍與外環圈51F的內面呈無間隙接觸，同樣可獲得輔助動力馬達無震動與無噪音的功效。所以，能以超運轉速度單向離合器的動作子在啟動、後退時，均呈無間隙接觸外環圈、內環圈或殼蓋11的通孔111，或該軸套3，本發明均可輕易實施，凡以此技術手段所作的簡易變化或置換，均應屬於本發明的技術內容。
再者，本發明中該超運轉速度單向離合器，亦可設具有減速齒輪機構的馬達最終出力軸端，使該馬達經由減速齒輪機構減速帶動該輪殼迴轉。
綜上所述，本發明確具有實用性與創造性，其手段的運用亦具有新穎性，符合專利申請要件，故依法提出申請。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種具有聯動結構的輔助動力馬達，包括一輪殼、一馬達、一軸套、一輪軸，其中輪殼，是由兩個圓盤狀的中空殼蓋呈相對應狀夾設一圓環所組成，兩殼蓋中央均具有一通孔；馬達，其為一內部設有一定子環及一轉子盤所構成的起動機；軸套，為一中空狀的傳動套筒，主要是以其成為該馬達的出力輸出終端軸；輪軸，其為一圓形軸柱，可跨設於電動車的車輪叉杆間，以成為輔助動力馬達迴轉的支軸；其特徵在於，設有超運轉速度單向離合器，以一圓環狀的外環圈，於其內面設有數個凹槽，並於各凹槽末端槽壁處開設有一容置孔，該容置孔中依序置入一彈簧及一頂柱，再將滾柱型動作子呈軸向插置於該凹槽中，令頂柱端擠壓動作子，使該動作子的圓周常頂持於凹槽的頂緣面，該超運轉速度單向離合器是套設於馬達的輸出終端軸套周圍，將其動作子套置於軸套表面呈直接接觸狀，其外環圈恰固設於輪殼一殼蓋的通孔中，以該超運轉速度單向離合器作為馬達帶動輪殼迴轉的聯動裝置。藉此，將該軸套設於馬達的一側，使軸套成為馬達的輸出終端軸，而呈可被帶動迴轉狀態，再將該輪軸穿設於軸套中，並將上述輪殼兩殼蓋分別套設於輪軸兩側軸身，以將該馬達及軸套封閉，構成電動車的輔助動力馬達。
2.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器，可為一種具有外環圈、不規則狀動作子、內環圈及保持器的結構，外環圈內套設內環圈，使內環圈與外環圈共同夾持數個不規則狀動作子，以保持器將動作子定位；若此即將內環圈套置於軸套一端，而外環圈仍裝設於一殼蓋的通孔中。
3.根據權利要求2所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該保持器為扶住不規則狀動作子跟隨齊步走的扶持鐵片、塑膠片。
4.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器，可為一種僅具有滾珠動作子及內環圈，令該內環圈外圍面具有數個凹槽，並於各凹槽的末端面開設一容置孔，使一彈簧及一頂柱依序置入，再在凹槽中設置該滾珠動作子，藉此將內環圈套置於軸套端，以該滾珠動作子直接頂持於殼蓋通孔的孔壁。
5.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器，可包括一外環圈、滾珠動作子、內環圈及保持器，內環圈中加設有軸承滾珠，使內環圈套設於軸套，而外環圈置於殼蓋通孔。
6.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器，亦可具有一外環圈、數個滾柱動作子及一內環圈，而該內環圈的外圍面亦具有數個凹槽、容置孔、彈簧及頂柱，使滾柱動作子置設於凹槽中受頂柱頂持，令該滾柱動作子仍與外環圈的內面呈無間隙接觸，而選擇裝設於軸套的一端，以構成無震動、無噪音的輔助動力馬達。
7.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器可設於一減速齒輪機構的最終出力軸端，使馬達經由減速齒輪機構減速帶動輪殼迴轉。
8.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該超運轉速度單向離合器所穿設的輪軸可鑿設一處以上溝槽，將熱導管埋入溝槽。
9.根據權利要求8所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該熱導管可在金屬導管內抽成真空加入純水及附屬材料後密封。
10.根據權利要求1所述的具有聯動結構的輔助動力馬達，其特徵在於，該熱導管可為管狀、片狀，將散熱材質貼合於輪軸裡面、表面上。
全文摘要
一種具有聯動結構的輔助動力馬達,包括一輪殼、一馬達、一軸套、一輪軸及超運轉速度單向離合器,馬達設於輪殼內,超運轉速度單向離合器設在馬達的出力軸最終端,使超運轉速度單向離合器的外環與輪殼固接,藉此使輪殼內的馬達將動力傳至輪殼時,以超運轉速度單向離合器令輪殼啟動時無震動感,而當電動車後退時,其輔助動力馬達亦無聲響。
文檔編號H02K7/10GK1281282SQ9910982
公開日2001年1月24日 申請日期1999年7月16日 優先權日1999年7月16日
發明者李書賢 申請人:李書賢