CN102678845A - 电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构 - Google Patents

Abstract

电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，有轮毂、上下端盖、电机、自动变速器、行星轮减速机构、主轴等。其特征在于所述的自动变速器有太阳轮固定板、主动盘、罩壳和定位板、行星齿轮减速器。罩壳外部有磁钢、磁钢外有定子，定子固定在电机壳上，罩壳沿口连接定位板，主轴经自动变速器中心固联电机壳和行星轮减速机构的行星架并延长至上下端盖外部与车架固联，电机壳和行星轮减速机构的行星架与上端盖轴承内孔和下端盖轴承内孔配合，太阳轮与太阳轮固定板配合，太阳轮固定板两侧穿孔用螺丝固定在电机壳体上，行星齿轮固联带有啼块的主动盘，啼块连有拉簧，主动盘通过主动盘花键与主动齿轮相连，主动齿轮带动行星轮，行星轮带动齿圈，齿圈固联上端盖或者固联轮毂，上下端盖连接轮毂，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。

Description

电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构

技术领域

本发明涉及电动车轮毂电机，特别是涉及电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。

背景技术

电动车在我国的快速发展，已进入千家万户，电动车的绿色环保符合国家提出低碳减排指示精神。随着未来电动汽车、电动摩托车的标准即将出台，行业对电动车心脏动力——电机的速度、负载、启动电流有着更高的技术要求，电机的品质直接影响了电动车的好坏。我国目前电动车所采用的无刷轮毂电机比较普遍，市场上也有高速轮毂电机、手动变档轮毂电机、电子控制变档轮毂电机；普通无刷轮毂电机、高速轮毂电机因***只提供了一个传动速度，它在运行中要考虑速度和负载的二者因素的合理均衡，因此在使用过程中存在爬坡和速度方面的欠缺，而且启动电流大，降低了蓄电池的使用寿命，造成使用电机功率的放大和能源浪费，以及负载、速度、爬坡的需求不能滿足；手动变档轮毂电机、电子控制变档轮毂电机，它们在运行中能够实现了转换传动比，满足了负载和爬坡的运行要求，但是，由于***还需要手动支持，增加了产品生产成本，制造工艺复杂，电子变档轮毂电机还需要特殊控制***的支持，存在着用户使用繁锁和维修不便的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构简单，使用效率高、无须增加任何动作，能够实现电动车在行驶中自动切换传动比的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。

本发明电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构的技术方案是：有轮毂、上下端盖、电机、自动变速器、行星轮减速机构、主轴等组成。其特征在于所述的自动变速器有太阳轮固定板、主动盘、罩壳和定位板、行星齿轮减速器等。罩壳外部有磁钢、磁钢外有定子，定子固定在电机壳上，罩壳沿口连接定位板，主轴经自动变速器中心固联电机壳和行星轮减速机构的行星架并延长至上下端盖外部与车架固联，电机壳和行星轮减速机构的行星架与上端盖轴承内孔和下端盖轴承内孔配合，太阳轮与太阳轮固定板配合，太阳轮固定板两侧穿孔用螺丝固定在电机壳体上，行星齿轮固联带有啼块的主动盘，啼块连有拉簧，主动盘通过主动盘花键与主动齿轮相连，主动齿轮带动行星轮，行星轮带动齿圈，齿圈固联上端盖或者固联轮毂，上下端盖连接轮毂，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。

本发明电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，自动变速器发挥了二项功能，其一，可以根据电机速度作出自动变速，其二，与电机定子平衡方向安装，在罩壳外部安装磁钢，用罩壳替代了电机转子，使整个电机体积缩少，省工省料，降低了生产成本，且提高了***效率。当电机高速运行时，主动盘上的啼块在离心力的作用下向外移动与罩壳啮合，其动力速度由罩壳直接经主动盘带动主动齿轮，当电机低速运行时，主动盘的啼块在拉簧的作用下保持原状与罩壳成分离，罩壳带动行星齿轮，行星齿轮连接主动盘，动力速度经罩壳的齿圈通过行星齿轮减速器变速后传送至主动盘带动主动齿轮实现了减速运行。主动齿轮带动行星轮，行星轮带动齿圈，齿圈带动上端盖，上端盖带动轮毂，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。在同样额定功率和使用环境的情况下，由电机转速高低自动变速的传动机构能够克服普通轮毂电机已有的缺陷，彻底解决了速度和力距随需求的转换，满足了用户在电动车行驶中爬坡和极速的需求，并且降低了启动电流，延长了蓄电池使用寿命，在同等工作环境下，本电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，在运行过程中无须加载任何附件，***能够根据电机转速高低自动作出转换传动比，简化了手动变档和电子变档的繁锁手续，降低了制造成本。

本发明电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，所述的自动变速器，其特征在于罩壳外部钻有与磁钢相配合的小孔，罩壳沿口与内径啼块的下部和定位板配合，定位板的圆周壁有与磁钢和罩壳相平衡、同向、且等分相同的螺丝孔，螺丝从磁钢表面经罩壳与定位板固定。所述的定位板，其特征在于定位板中心装有一个以上的轴承与主轴配合确保变速器与电机同心，定位板周壁外径与罩壳内径配合，定位板下部有小于等于罩壳外径的台阶高度2-3mm，用于定位板与罩壳之间的限位。所述的主轴，其特征在于主轴经变速器中心与定位板轴承孔密切配合，主轴有上花键和下花键，上花键固联行星架花键套，下花键固联电机壳花键套，主轴经行星架中心和电机壳中心延伸至电机上下端盖外部与车架固联。所述的行星轮减速机构，其特征在于行星轮减速机构有主动齿轮、行星轮、齿圈、行星架、小轴组成。主动齿轮内有花键孔与自动变速器主动盘花键配合，行星轮经小轴连接行星架，行星架中心花键孔与主轴上花键固联，行星架端平面中心凸出部位与上端盖轴承孔密切配合；齿圈与上端盖同心，用螺丝固联上端盖下部电机室内的端平面，构成了主动齿轮主动，行星架固定，齿圈从动的行星轮减速机构。所述的齿圈固联轮毂，其特征在于齿圈与行星轮平衡位置固联轮毂内径或者齿圈直接与轮毂制成一体；所述的电机壳和行星轮减速机构的行星架与上下端盖的轴承内孔配合，其特征在于下端盖的轴承内孔与电机壳端平面的凸出部位密切配合，上端盖的轴承内孔与行星架的端平面凸出部位密切配合。所述的轮毂，其特征在于轮毂上下有上端盖和下端盖用螺丝固联，轮毂圆周外端可以延伸制有二条圆周筋，在圆周筋上钻辐条孔，可以通过辐条与车圈连接，轮毂也可以在圆周外端(根据尺寸需求或者支筋延伸)制与轮胎相匹配的R型糟直接连接轮胎。所述的太阳轮固定板，太阳轮固定板可以用单向驱动组合件或者双向驱动组合件，太阳轮固定板的两侧穿孔与电机壳沿口用螺丝固联。安装了单向驱动组合件，可以使电动车断电时让电机脱离转动，无磁阻干扰，能够让电动车滑行距离更远，节省电能增加续行能力；安装双向驱动组合件，可以具备正反转功能，适合电动三轮、电动四轮车的倒车运行。本电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，可适应电动二轮车、电动三轮车、电动四轮车的轮毂驱动运行。

附图说明：

图1是电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构示意图；

图2是齿圈与轮毂连接示意图；

具体实施方式

本发明公开了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，如图1所示，有轮毂1、上下端盖、电机、自动变速器4、行星轮减速机构、主轴2等组成。其特征在于所述的自动变速器4有太阳轮固定板45、主动盘401、罩壳42和定位板41、行星齿轮减速器等。罩壳42外部有磁钢402、磁钢402外有定子33，定子33固定在电机壳3上，罩壳42沿口连接定位板41，主轴2经自动变速器4中心固联电机壳3和行星轮减速机构的行星架5并延长至上下端盖外部与车架固联，电机壳3和行星轮减速机构的行星架5与上端盖12轴承122内孔和下端盖11轴承112内孔配合，太阳轮48与太阳轮固定板45配合，太阳轮固定板45两侧穿孔用螺丝32固定在电机壳3上，行星齿轮49固联带有啼块403的主动盘401，啼块403连有拉簧44，主动盘401通过主动盘花键47与主动齿轮46相连，主动齿轮46带动行星轮51，行星轮51带动齿圈54，齿圈54固联上端盖12或者固联轮毂1，上下端盖连接轮毂1，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。自动变速器4发挥了二项功能，其一，可以根据电机速度作出自动变速，其二，与电机定子33平衡方向安装，在罩壳42外部安装磁钢402，用罩壳42替代了电机转子，使整个电机体积缩少，省工省料，降低了生产成本，且提高了***效率。当电机高速运行时，主动盘401上的啼块403在离心力的作用下向外移动与罩壳42啮合，其动力速度由罩壳42直接经主动盘401带动主动齿轮46，当电机低速运行时，主动盘401的啼块403在拉簧44的作用下保持原状与罩壳42成分离，罩壳42带动行星齿轮49，行星齿轮49连接主动盘401，动力速度经罩壳42的齿圈通过行星齿轮减速器变速后传送至主动盘401带动主动齿轮46实现了减速运行。主动齿轮46带动行星轮51，行星轮51带动齿圈54，齿圈54带动上端盖12，上端盖12带动轮毂1，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。在同样额定功率和使用环境的情况下，由电机转速高低自动变速的传动机构能够克服普通轮毂电机已有的缺陷，彻底解决了速度和力距随需求的转换，满足了用户在电动车行驶中爬坡和极速的需求，并且降低了启动电流，延长了蓄电池使用寿命，在同等工作环境下，本电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，在运行过程中无须加载任何附件，***能够根据电机转速高低自动作出转换传动比，简化了手动变档和电子变档的繁锁手续，降低了制造成本。所述的自动变速器4，其特征在于罩壳42外部钻有与磁钢402相配合的小孔，罩壳42沿口与内径啼块44的下部和定位板41配合，定位板41的圆周壁有与磁钢和罩壳相平衡、同向、且等分相同的螺丝孔，螺丝43从磁钢402表面经罩壳42与定位板41固定。所述的定位板41，其特征在于定位板41中心装有一个以上的轴承411与主轴2配合确保变速器4与电机同心，定位板41周壁外径与罩壳42内径配合，定位板41下部有小于等于罩壳42外径的台阶高度2-3mm，用于定位板41与罩壳42之间的限位。所述的主轴2，其特征在于主轴2经变速器4中心与定位板41轴承411孔密切配合，主轴2有上花键22和下花键21，上花键22固联行星架5花键套53，下花键21固联电机壳3花键套31，主轴2经行星架5中心和电机壳3中心延伸至电机上下端盖外部与车架固联。所述的行星轮减速机构，其特征在于行星轮减速机构有主动齿轮46、行星轮51、齿圈54、行星架5、小轴52组成。主动齿轮46内有花键孔与自动变速器4主动盘花键47配合，行星轮51经小轴52连接行星架5，行星架5中心花键孔53与主轴2上花键22固联，行星架5端平面中心凸出部位与上端盖12轴承122内孔密切配合；齿圈54与上端盖12同心，用螺丝541固联上端盖12下部电机室内的端平面，构成了主动齿轮46主动，行星架5固定，齿圈54从动的行星轮减速机构。如图2所示，所述的齿圈54固联轮毂1，其特征在于齿圈54与行星轮51平衡位置固联轮毂1内径或者齿圈54直接与轮毂1制成一体；如图1所示，所述的电机壳3和行星轮减速机构的行星架5与上下端盖的轴承内孔配合，其特征在于下端盖11的轴承112内孔与电机壳端平面的凸出部位密切配合，上端盖12的轴承122内孔与行星架5的端平面凸出部位密切配合。所述的轮毂1，其特征在于轮毂1上下有上端盖12和下端盖11用螺丝111、121固联，轮毂1圆周外端可以延伸制有二条圆周筋，在圆周筋上钻辐条孔，可以通过辐条与车圈连接，轮毂1也可以在圆周外端(根据尺寸需求或者支筋延伸)制与轮胎相匹配的R型糟直接连接轮胎。所述的太阳轮固定板45，太阳轮固定板45可以用单向驱动组合件或者双向驱动组合件，太阳轮固定板45的两侧穿孔与电机壳3沿口用螺丝32固联。安装了单向驱动组合件，可以使电动车断电时让电机脱离转动，无磁阻干扰，能够让电动车滑行距离更远，节省电能增加续行能力；安装双向驱动组合件，可以具备正反转功能，适合电动三轮、电动四轮车的倒车运行。本电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，可适应电动二轮车、电动三轮车、电动四轮车的轮毂驱动运行。

Claims (6)

1.电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，有轮毂(1)、上下端盖、电机、自动变速器(4)、行星轮减速机构、主轴(2)等组成。其特征在于所述的自动变速器(4)有太阳轮固定板(45)、主动盘(401)、罩壳(42)和定位板(41)、行星齿轮减速器等。罩壳(42)外部有磁钢(402)、磁钢(402)外有定子(33)，定子(33)固定在电机壳(3)上，罩壳(42)沿口连接定位板(41)，主轴(2)经自动变速器(4)中心固联电机壳(3)和行星轮减速机构的行星架(5)并延长至上下端盖外部与车架固联，电机壳(3)和行星轮减速机构的行星架(5)与上端盖(12)轴承(122)内孔和下端盖(11)轴承(112)内孔配合，太阳轮(48)与太阳轮固定板(45)配合，太阳轮固定板(45)两侧穿孔用螺丝(32)固定在电机壳(3)上，行星齿轮(49)固联带有啼块(403)的主动盘(401)，啼块(403)连有拉簧(44)，主动盘(401)通过主动盘花键(47)与主动齿轮(46)相连，主动齿轮(46)带动行星轮(51)，行星轮(51)带动齿圈(54)，齿圈(54)固联上端盖(12)或者固联轮毂(1)，上下端盖连接轮毂(1)，形成了电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构。

2.如权利要求1所述的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，其特征在于所述的自动变速器(4)，罩壳(42)外部钻有与磁钢(402)相配合的小孔，罩壳(42)沿口与内径啼块(44)的下部和定位板(41)配合，定位板(41)的圆周壁有与磁钢和罩壳相平衡、同向、且等分相同的螺丝孔，螺丝(43)从磁钢(402)表面经罩壳(42)与定位板(41)固定。

3.如权利要求1所述的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，其特征在于所述的定位板(41)中心装有一个以上的轴承(411)与主轴(2)配合确保变速器(4)与电机同心，定位板(41)周壁外径与罩壳(42)内径配合，定位板(41)下部有小于等于罩壳(42)外径的台阶高度2-3mm，用于定位板(41)与罩壳(42)之间的限位。

4.如权利要求1所述的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，其特征在于所述的主轴(2)经变速器(4)中心与定位板(41)轴承(411)孔密切配合，主轴(2)有上花键(22)和下花键(21)，上花键(22)固联行星架(5)花键套(53)，下花键(21)固联电机壳(3)花键套(31)，主轴(2)经行星架(5)中心和电机壳(3)中心延伸至电机上下端盖外部与车架固联。

5.如权利要求1所述的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，其特征在于所述的行星轮减速机构有主动齿轮(46)、行星轮(51)、齿圈(54)、行星架(5)、小轴(52)组成。主动齿轮(46)内有花键孔与自动变速器4主动盘花键(47)配合，行星轮(51)经小轴(52)连接行星架(5)，行星架(5)中心花键孔(53)与主轴(2)上花键(22)固联，行星架(5)端平面中心凸出部位与上端盖(12)轴承(122)内孔密切配合；齿圈(54)与上端盖(12)同心，用螺丝(541)固联上端盖(12)下部电机室内的端平面，构成了主动齿轮(46)主动，行星架(5)固定，齿圈(54)从动的行星轮减速机构。

6.如权利要求1所述的电动车轮毂驱动自动变速电机传动机构，其特征在于所述的齿圈(54)固联轮毂(1)，齿圈(54)与行星轮(51)平衡位置固联轮毂(1)内径或者齿圈(54)直接与轮毂1制成一体。

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