阅读说明：本技术 提升马达效率的电动机车结构 (Electric locomotive structure for improving motor efficiency ) 是由 苏国信 苏大宇 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种提升马达效率的电动机车结构,包括电动马达、变速齿轮组及变速齿轮箱,该变速齿轮组组设于该变速齿轮箱本体内,该变速齿轮组的动力输入轴一端穿过变速齿轮箱中座,于动力输入轴该端组设有一动力输入皮带轮,前述电动马达组设于该变速齿轮箱中座侧边所形成的锁固部,并于电动马达的转轴上组设一马达皮带轮,并于马达皮带轮与前述动力输入皮带轮间套组一皮带,进而使电动马达可凭借皮带驱动该变速齿轮组的动力输入轴,并通过变挡踏杆及变挡轴,产生变速(档)的目的,并将所产生的转速由变速齿轮组中的转速输出轴输出,并由设于转速输出轴上的转速输出链齿轮以链条带动后轮,以得到车辆在不同路况所需不同的扭力输出。(The invention provides an electric locomotive structure for improving the efficiency of a motor, which comprises an electric motor, a speed change gear set and a speed change gear box, wherein the speed change gear set is arranged in the speed change gear box body, one end of a power input shaft of the speed change gear set penetrates through a middle seat of the speed change gear box, a power input belt pulley is arranged at the end of the power input shaft, the electric motor is arranged at a locking part formed at the side edge of the middle seat of the speed change gear box, a motor belt pulley is arranged on a rotating shaft of the electric motor in a group manner, a belt is sleeved between the motor belt pulley and the power input belt pulley, so that the electric motor can drive the power input shaft of the speed change gear set by virtue of the belt, the purpose of speed change is generated by a gear change pedal lever and a gear change shaft, the generated rotating speed is output by a rotating speed output shaft in the speed change gear set, and a rotating speed output chain gear arranged on the rotating speed output shaft drives, so as to obtain different torque outputs required by the vehicle under different road conditions.)

提升马达效率的电动机车结构

技术领域

本发明涉及一种提升马达效率的电动机车结构，尤指一种直接运用旧或新燃油引擎车辆的变速齿轮箱，改装成为以电动马达为动力源，以驱动变速齿轮箱，以凭借传统燃油引擎车辆原变速齿轮箱的优质变速效果，使电动马达于车辆起步及各种行进状态，都能产生最合适的驱动速率，进而使电动马达达到最佳输出效率，大幅降低耗电及提升续航力的目的。

背景技术

本发明系有关一种提升马达效率的电动机车结构，系本发明人先前申请第201720507673.5号实用新型专利案的更进一步，同时与前述发明专利案相同内容的美国专利申请案也已于2019年1月29日核准美国专利号PatentNo.10,189,543B2，本案系将前所申请的结构作进一步的精简设计，并将主驱动轴、主驱动齿轮及离合器去除，同时并将设于变速齿轮处一侧做为动力输入的动力输入齿轮以一动力输入皮带轮取代，以使电动马达直接以皮带带动该动力输入皮带轮，以达结构精简、提升马达效率、降低马达耗电及提升续航力的目的。

再者，于本发明人先前申请第201720507673.5号实用新型专利案中已提及，目前电动车未能大幅取代燃油车的市场销售量，即表示电动车的性能仍然无法满足消费者的实用需求，主要的原因在于电动车发展至今仍旧不断改进其主要的缺点：续航力不足、充电时间过长、起步扭力不足与高性能车种成本过高，因此电源储存装置未改进的前，最快而有效的方式就是改变马达的驱动方式，目前市场上所贩卖的电动车驱动的方式概略分为：(1)直接驱动、(2)减速齿轮驱动、(3)皮带式CVT驱动。而目前市场上所贩卖的电动车驱动的方式其特性及缺点简述如下：

(1)直接驱动方式：

其结构简单、无复杂的变速系统、成本低廉是许多电动车使用的方式，但也是与实际使用落差最大的一种；当使用马力较小的马达时，虽然消耗的电流较少、在起步到低速的阶段比较容易操控，但是实际市区行驶的情况是前进与停止频繁的路况，会因为马力较小造成起步时间加长而造成马达于车辆起步阶段马达为了克服惯性而自电瓶抽取大量电源，遇到有坡度的路段因无法变速而加大扭力输出，更大幅缩短行驶里程。

加大马达的马力虽然可以改善上述的缺点，但是除了消耗电能增加之外，大马力输出会在车辆刚起步阶段容易造成爆冲的危险，而使得一般驾驶人难以操纵。

(2)固定减速齿轮比驱动方式：

其系以高转速马达搭配减速齿轮可以改善起步到低速阶段的能力，但是固定比例的减速齿轮组难以同时满足低速与高速的驾驶需求(电动车于高速行驶时，驾驶者只能增加马达转速，马达高速运转更会产生高温，造成马达消耗更高的电能，大幅降低电动车的续航距离)。

(3)皮带式CVT驱动方式：

其采用两组V型沟槽的转盘夹紧传动皮带，利用马达转动速度的高低改变V型沟槽转盘的离心力，进一步改变转盘的直径比例，就能完成减速比例。

V型沟槽的转盘必须夹紧传动皮带是为了防止皮带与转盘之间的滑动，因此容易产生高摩擦高热散溢造成大量能源损耗，也大幅降低电动车的续航距离。

再者，一般燃油引擎车辆，其凭借离合器及变速齿轮箱的搭配，并凭借汽缸、曲柄及曲柄轴以产生最佳的驱动效果，并得到省油的目的，但燃油引擎将大量排放废气，造成空气污染，但如何去除燃油引擎的污染问题，并利用其变速齿轮箱使电动马达可发挥最大功效，减少耗电及增加航程，则是本发明的主要发明目的。

发明内容

本案系将本发明人先前申请第201720507673.5号实用新型专利案的结构作进一步的精简设计，其中除将原燃油引擎的汽缸、曲柄及曲柄轴等内燃机的燃爆构件取下，并将前案中的主驱动轴、主驱动齿轮及离合器去除，同时并将设于变速齿轮处一侧做为动力输入的动力输入齿轮以一动力输入皮带轮取代，以使电动马达直接以皮带带动该动力输入皮带轮，以达结构精简、提升马达效率、降低马达耗电及提升续航力的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、变速齿轮组及变速齿轮箱，其特征在于：

该变速齿轮组组设于该变速齿轮箱本体内，该变速齿轮箱本体一侧设有一中座，该变速齿轮组的动力输入轴一端穿过变速齿轮箱中座，于动力输入轴该端组设有一动力输入皮带轮，前述电动马达组设于该变速齿轮箱中座侧边所形成的锁固部，电动马达的转轴穿过该变速齿轮箱中座锁固部，于电动马达的转轴上组设一马达皮带轮，并于马达皮带轮与前述动力输入皮带轮间套组一皮带，进而使电动马达能够凭借皮带驱动该变速齿轮组的动力输入轴，并通过变挡踏杆及变挡轴，使设于变挡轴一端的连杆带动枢接于挡位切换盘的延伸臂推拉挡位切换盘，使设于拨叉轴上的挡位切换盘能够驱动拨叉轴变挡，并将所产生的转速由变速齿轮组中的转速输出轴输出，并由设于转速输出轴上的转速输出链齿轮以链条带动车辆的后轮。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：在该变速齿轮箱中座外侧还设有一侧盖。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：还包括一速度控制转把，以控制电动马达的输出转速与行驶速度。

一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、变速齿轮组及变速齿轮箱，其特征在于：

该变速齿轮组组设于该变速齿轮箱本体内，该变速齿轮箱本体一侧设有一中座，该变速齿轮组的动力输入轴一端穿过变速齿轮箱中座，于动力输入轴该端组设有一链齿轮，前述电动马达组设于该变速齿轮箱中座侧边所形成的锁固部，电动马达的转轴穿过该变速齿轮箱中座锁固部，于电动马达的转轴上组设一链齿轮，并于电动马达的转轴上所设链齿轮与前述动力输入轴端所设链齿轮间套组一链条，进而使电动马达可凭借链条驱动该变速齿轮组的动力输入轴，并通过变挡踏杆及变挡轴，使设于变挡轴一端的连杆带动枢接于挡位切换盘的延伸臂推拉挡位切换盘，使设于拨叉轴上的挡位切换盘能够驱动拨叉轴变挡，并将所产生的转速由变速齿轮组中的转速输出轴输出，并由设于转速输出轴上的转速输出链齿轮以链条带动车辆的后轮。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：在该变速齿轮箱中座外侧还设有一侧盖。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：还包括一速度控制转把，以控制电动马达的输出转速与行驶速度。

一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达、变速齿轮组及变速齿轮箱，其特征在于：

该变速齿轮组组设于该变速齿轮箱本体内，该变速齿轮箱本体一侧设有一中座，该变速齿轮组的动力输入轴一端穿过变速齿轮箱中座，于动力输入轴该端组设有一齿轮，前述电动马达组设于该变速齿轮箱中座侧边所形成的锁固部，电动马达的转轴穿过该变速齿轮箱中座锁固部，于电动马达的转轴上组设一齿轮，使设于电动马达的转轴上所设齿轮与前述动力输入轴端所设齿轮相互咬合传动，进而使电动马达能够凭借齿轮驱动该变速齿轮组的动力输入轴，并通过变挡踏杆及变挡轴，使设于变挡轴一端的连杆带动枢接于挡位切换盘的延伸臂推拉挡位切换盘，使设于拨叉轴上的挡位切换盘能够驱动拨叉轴变挡，并将所产生的转速由变速齿轮组中的转速输出轴输出，并由设于转速输出轴上的转速输出链齿轮以链条带动车辆的后轮。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：在该变速齿轮箱中座外侧还设有一侧盖。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：还包括一速度控制转把，以控制电动马达的输出转速与行驶速度。

所述提升马达效率的电动机车结构，其中：在该动力输入轴该端所设齿轮与电动马达转轴上所设齿轮间还设一中间齿轮。

本发明人凭借先前申请第201720507673.5号实用新型专利案的实施经验得知，一般燃油引擎因燃爆时活塞驱动曲柄轴转动惯性大，故加速及减速的反应时间较长，若没有离合器的控制，将产生起步熄火与行驶中进档、退档时容易发生齿轮打齿的情形，而电动车没有起步熄火的问题，马达加速及减速的反应时间短，凭借上述电动马达以皮带驱动动力输入轴，经由变速齿轮组、转速输出链齿轮、再凭借链条而将动力传输至后轮，因此，本案无需离合器，只需于换档时适度运用速度控制转把，略为降低马达转速，而减轻变速齿轮组输出的扭力负载后，即可利用变挡踏杆轻易进档或退档。

此外，本发明电动马达与动力输入轴的传动方式，可于电动马达转轴及动力输入轴上，均设一链齿轮，并以链条做为连结驱动，再一种实施例，也可于电动马达转轴及动力输入轴上，均设有一齿轮，或再于两齿轮间另设一中间齿轮，以增加马达转轴与动力输入轴两轴间的中心距离，可避免马达安装于变速齿轮箱时与本体发生干涉，以形成另一种驱动方式。

本发明的主要优点是将前案中的主驱动轴、主驱动齿轮及离合器去除，同时并将设于变速齿轮处一侧做为动力输入的动力输入齿轮以一动力输入皮带轮取代，以使电动马达直接以皮带带动该动力输入皮带轮，以达结构精简、降低成本、提升马达效率、降低马达耗电及提升续航力的目的。

附图说明

图1是本发明的立体分解图。

图2是本发明的组合立体图。

图3是本发明将变速齿轮箱取下时的内部结构立体图。

图4是本发明实际结合于机车上时的实施例局部立体分解图。

图5是本发明实际结合于机车上时的实施例立体图。

图6是本发明以链条传动的另一实施例立体分解图。

图7是本发明以齿轮传动的再一种实施例立体分解图。

附图标记说明：1-电动马达；11-转轴；12-皮带轮；122、432-齿轮；121、431-链齿轮；2-皮带；21-链条；22-中间齿轮；3-电池；4-变速齿轮箱；41-本体；411-中座；412-侧盖；42-变速齿轮组；421-转速输出链齿轮；422-转速输出轴；423-动力输入轴；43-动力输入皮带轮；5-变挡踏杆；51-变挡轴；52-连杆；521、532-轴孔；522-枢接孔；53-挡位切换盘；531-延伸臂；54-拨叉轴；6-车辆；61-速度控制转把；62-后轮。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4及图5所示，本发明系有关一种提升马达效率的电动机车结构，其主要包括电动马达1、变速齿轮组42及变速齿轮箱4，该变速齿轮组42组设于该变速齿轮箱4本体41内，该变速齿轮组42的动力输入轴423一端穿过变速齿轮箱4中座411，于动力输入轴423该端组设有一动力输入皮带轮43，前述电动马达1组设于该变速齿轮箱4中座411侧边所形成的锁固部，电动马达1的转轴11穿过该变速齿轮箱4中座411锁固部，并于电动马达1的转轴11上组设一马达皮带轮12，并于马达皮带轮12与前述动力输入皮带轮43间套组一皮带2，进而使电动马达1可凭借皮带2驱动该变速齿轮组42的动力输入轴423，并通过变挡踏杆5及变挡轴51，使设于变挡轴51一端的连杆52带动延伸臂531推拉挡位切换盘53，使设于拨叉轴54上的挡位切换盘53可驱动拨叉轴54以产生变速档的目的，并将所产生的转速由变速齿轮组42中的转速输出轴422输出，并由设于转速输出轴422上的转速输出链齿轮421以链条带动车辆6的后轮62，前述连杆52具有一轴孔521，凭借该轴孔521组接于变挡轴51一端，连杆52另一端具有一枢接孔522，挡位切换盘53的延伸臂531外端则枢接于连杆52的枢接孔522，另挡位切换盘53具有一轴孔532，凭借该轴孔532组接于拨叉轴54一端以控制变挡，于该变速齿轮箱4中座411另设有一侧盖412，以方便维修，于车辆6座位前方设有电池3，以提供所需的电源。

一般燃油引擎因燃爆时活塞驱动曲柄轴转动惯性大，故加速及减速的反应时间较长，若没有离合器的控制，将产生起步熄火与行驶中进档、退档时容易发生齿轮打齿的情形，而电动车没有起步熄火的问题，马达加速及减速的反应时间短，凭借上述电动马达1以皮带2驱动动力输入轴423，经由变速齿轮组42及转速输出链齿轮421，再凭借链条而将动力传输至后轮62，因此，本案无需离合器，只需于换档时适度运用速度控制转把61，略为降低电动马达1转速，而减轻变速齿轮组42输出的扭力负载后，即可利用变挡踏杆5轻易进档或退档。

此外，本发明电动马达1与动力输入轴423的传动方式，可于电动马达1转轴11及动力输入轴423上，均设一链齿轮121、431，并以链条21做为连结驱动(如图6所示)，再一种实施例，也可于电动马达1转轴11及动力输入轴423上，均设有一齿轮122、432，或再于两齿轮122、432间另设一中间齿轮22，以增加马达转轴11与动力输入轴423两轴间的中心距离，可避免马达1安装于变速齿轮箱4时与本体41发生干涉，以形成另一种驱动方式(如图7所示)。

综上所述，本发明具无燃油引擎的污染问题，并利用其变速齿轮箱使电动马达可发挥最大功效、减少耗电、具极低故障率及增加航程等功效。