CN117537053B - 差速输出机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动车驱动结构技术领域，特别涉及一种差速输出机构，包括架体、盖板、传动轴、飞轮、差速器、单向轴承、减速器和电机，盖板安装在架体的右端，架体内开设有第一空腔和第二空腔，第一空腔设置在第二空腔的下方，盖板内开设有第三空腔；差速器转动安装在第一空腔内，且其右输出端穿过第三空腔；单向轴承设置在第三空腔内，且其内圈安装在差速器的右输出端；减速器分布在第二空腔和第三空腔内，且其输出端与单向轴承的外圈连接；电机设置在第二空腔内，且其输出端与减速器的输入端连接；传动轴与差速器的输出端连接，飞轮安装在差速器的右输出端，且位于盖板的右侧；本发明结构设计简单并紧凑，且人力骑行和电机驱动时均可实现差速功能。

Description

差速输出机构
技术领域
本发明涉及电动车驱动结构技术领域，特别涉及一种差速输出机构。
背景技术
差速电机一般应用于电动三轮车或四轮车，主要包括输出电机、减速机构和差速机构，其主要作用是在转弯或弯道行驶过程中使得后桥的两个传动半轴产生差速转动，从而提高车辆行驶过程中的平稳性。
对于包括电机驱动和人力骑行的助力三轮车或四轮车，传统的差速电机仅仅在电机驱动时起作用，当采用人力骑行时，在转弯或弯道行驶过程中后桥的两个传动半轴无法形成差速转动。虽然也有小部分差速电机可以实现电机驱动和人力骑行时的差速作用，但其结构设计较复杂，集成度较低，且主要通过多个横向设置的单向轴承或单向离合器实现，导致差速电机的轴向尺寸较大。另外，现有差速电机中减速机构主要通过多个大、小齿轮纵向并排设置形成，导致差速电机的径向尺寸较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种结构设计简单并紧凑，集成了人力骑行和电机驱动，且人力骑行和电机驱动时均可实现差速功能的差速输出机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种差速输出机构，包括架体、盖板、传动轴和飞轮，所述盖板安装在架体的右端，所述架体内开设有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔设置在第二空腔的下方，所述盖板内开设有第三空腔；还包括
差速器，转动安装在第一空腔内，且其右输出端穿过第三空腔；
单向轴承，设置在第三空腔内，且其内圈安装在差速器的右输出端；
减速器，分布在第二空腔和第三空腔内，且其输出端与单向轴承的外圈连接；
电机，设置在第二空腔内，且其输出端与减速器的输入端连接；
所述传动轴与差速器的输出端连接，所述飞轮安装在差速器的右输出端，且位于盖板的右侧。
进一步地，所述减速器包括行星减速组件、主小齿轮和从大齿轮，所述行星减速组件设置在第二空腔内，所述主小齿轮和从大齿轮设置在第三空腔内，所述行星减速组件的输入端与电机的输出端连接，且其输出端延伸至第三空腔内，并与主小齿轮连接，所述从大齿轮套设于单向轴承的外圈，所述主小齿轮和从大齿轮相啮合。
进一步地，所述行星减速组件包括太阳齿轮、行星齿轮组、齿圈、行星架和行星轴，所述太阳齿轮安装在电机的输出端，所述行星齿轮组为若干组，所述太阳齿轮通过行星齿轮组与齿圈连接，所述行星齿轮组与行星架转动连接，所述齿圈安装在第二空腔内，且设在电机和行星架之间，所述行星架安装在行星轴的中部，所述行星轴的左端与电机的输出端转动连接，且其右端延伸至第三空腔内，并与主小齿轮连接。
进一步地，所述行星齿轮组包括行星大齿轮和行星小齿轮，所述行星大齿轮和行星小齿轮并列设置，且相互连接，所述行星大齿轮与太阳齿轮相啮合，所述行星小齿轮与齿圈相啮合。
进一步地，所述差速器包括壳体、端盖和差速组件，所述壳体为中空结构，所述壳体的左右两端分别与端盖连接，所述端盖转动安装在第一空腔内，所述差速组件设置在壳体内，所述传动轴穿过端盖与差速组件连接，所述传动轴与端盖转动配合，所述单向轴承套设于右边的端盖，所述飞轮与右边的端盖连接。
进一步地，所述差速组件包括销轴、主伞齿轮和从伞齿轮，所述销轴安装在壳体内，且位于两根传动轴之间，所述销轴的轴线与传动轴的轴线相互垂直，所述主伞齿轮为两个，分别转动安装在销轴的两端，所述从伞齿轮为两个，分别安装在传动轴靠近主伞齿轮的端部，所述主伞齿轮与从伞齿轮相啮合。
进一步地，所述电机包括定子、转子和转子轴，所述转子同轴设置在定子内，所述转子轴的左端与转子连接，且其右端与行星轴的左端转动连接。
进一步地，所述电机还包括固定盖，所述固定盖安装在第二空腔内，所述固定盖转动套设于转子轴的中部。
进一步地，还包括隔套，所述隔套安装在差速器的右输出端，且位于飞轮与单向轴承之间。
进一步地，还包括中板，所述中板设置在第三空腔内，且位于单向轴承的左侧。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过将飞轮和单向轴承安装在差速器的右输出端，电机驱动时，电机通过减速器带动单向轴承进而同步带动差速器的右输出端转动，实现两根传动轴的差速转动，人力骑行时，飞轮带动差速器的右输出端转动，由于单向轴承的单向作用，此时减速器不工作，同样可以实现两根传动轴的差速转动，从而实现人力骑行和电机驱动一体化，集成度高；
（2）本发明仅采用一个单向轴承即可实现电机驱动和人力骑行时的差速功能，结构更加紧凑，从而使得差速电机的轴向尺寸更小；
（3）本发明通过行星减速组件的设置，与多个大、小齿轮纵向并排设置的减速机构相比，结构更加紧凑，纵向空间占用更小，从而使得差速电机的径向尺寸更小，且减速比更大，噪音更低，传递扭矩更大。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的内部图；
图4是本发明中行星减速组件的示意图；
图5是本发明中行星齿轮组的示意图；
图6是本发明中电机的示意图；
图7是本发明中差速器的示意图；
图8是本发明中差速组件的示意图。
图中：100、架体；110、第一空腔；120、第二空腔；200、盖板；210、第三空腔；300、传动轴；400、飞轮；500、差速器；510、壳体；520、端盖；530、差速组件；531、销轴；532、主伞齿轮；533、从伞齿轮；600、单向轴承；700、减速器；710、行星减速组件；711、太阳齿轮；712、行星齿轮组；7121、行星大齿轮；7122、行星小齿轮；713、齿圈；714、行星架；715、行星轴；720、主小齿轮；730、从大齿轮；800、电机；810、定子；820、转子；830、转子轴；840、固定盖；900、隔套；1000、中板。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种差速输出机构，包括架体100、盖板200、传动轴300、飞轮400、差速器500、单向轴承600、减速器700和电机800，盖板200安装在架体100的右端，架体100内开设有第一空腔110和第二空腔120，第一空腔110设置在第二空腔120的下方，盖板200内开设有第三空腔210；差速器500转动安装在第一空腔110内，且其右输出端穿过第三空腔210；单向轴承600设置在第三空腔210内，且其内圈安装在差速器500的右输出端；减速器700分布在第二空腔120和第三空腔210内，且其输出端与单向轴承600的外圈连接；电机800设置在第二空腔120内，且其输出端与减速器700的输入端连接；传动轴300与差速器500的输出端连接，飞轮400安装在差速器500的右输出端，且位于盖板200的右侧。通过将飞轮400和单向轴承600安装在差速器500的右输出端，电机驱动时，电机800通过减速器700带动单向轴承600进而同步带动差速器500的右输出端转动，实现两根传动轴300的差速转动，人力骑行时，飞轮400带动差速器500的右输出端转动，由于单向轴承600的单向作用，此时减速器700不工作，同样可以实现两根传动轴300的差速转动，从而实现人力骑行和电机驱动一体化，集成度高。由于仅采用一个单向轴承600即可实现电机驱动和人力骑行时的差速功能，结构更加紧凑，从而使得差速电机的轴向尺寸更小。具体的，第一空腔110和第二空腔120均横向开设；第三空腔210纵向开设，且分别与第一空腔110和第二空腔120连通。
如图2和图3所示，减速器700包括行星减速组件710、主小齿轮720和从大齿轮730，行星减速组件710设置在第二空腔120内，主小齿轮720和从大齿轮730设置在第三空腔210内，行星减速组件710的输入端与电机800的输出端连接，且其输出端延伸至第三空腔210内，并与主小齿轮720连接，从大齿轮730套设于单向轴承600的外圈，主小齿轮720和从大齿轮730相啮合。通过行星减速组件710的设置，与多个大、小齿轮纵向并排设置的减速机构相比，结构更加紧凑，纵向空间占用更小，从而使得差速电机的径向尺寸更小，且减速比更大，噪音更低，传递扭矩更大。
如图3-图6所示，行星减速组件710包括太阳齿轮711、行星齿轮组712、齿圈713、行星架714和行星轴715，太阳齿轮711安装在电机800的输出端，行星齿轮组712为若干组，太阳齿轮711通过行星齿轮组712与齿圈713连接，行星齿轮组712与行星架714转动连接，齿圈713安装在第二空腔120内，且设在电机800和行星架714之间，行星架714安装在行星轴715的中部，行星轴715的左端与电机800的输出端转动连接，且其右端延伸至第三空腔210内，并与主小齿轮720连接。电机驱动时，电机800的输出端带动太阳齿轮711转动，太阳齿轮711的转动带动行星齿轮组712自转，同时行星齿轮组712沿着齿圈713公转，进而同步带动行星架714转动，行星架714的转动通过行星轴715带动主小齿轮720转动。具体的，行星齿轮组712包括行星大齿轮7121和行星小齿轮7122，行星大齿轮7121和行星小齿轮7122并列设置，且相互连接，行星大齿轮7121与太阳齿轮711相啮合，行星小齿轮7122与齿圈713相啮合。
如图2、图3和图7所示，差速器500包括壳体510、端盖520和差速组件530，壳体510为中空结构，壳体510的左右两端分别与端盖520连接，端盖520转动安装在第一空腔110内，差速组件530设置在壳体510内，传动轴300穿过端盖520与差速组件530连接，传动轴300与端盖520转动配合，单向轴承600套设于右边的端盖520，飞轮400与右边的端盖520连接。具体的，右边端盖520远离壳体510的端部穿过第三空腔210延伸至盖板200外。
如图7和图8所示，差速组件530包括销轴531、主伞齿轮532和从伞齿轮533，销轴531安装在壳体510内，且位于两根传动轴300之间，销轴531的轴线与传动轴300的轴线相互垂直，主伞齿轮532为两个，分别转动安装在销轴531的两端，从伞齿轮533为两个，分别安装在传动轴300靠近主伞齿轮532的端部，主伞齿轮532与从伞齿轮533相啮合。
如图2和图6所示，电机800包括定子810、转子820和转子轴830，转子820同轴设置在定子810内，转子轴830的左端与转子820连接，且其右端与行星轴715的左端转动连接。具体的，电机800还包括固定盖840，固定盖840安装在第二空腔120内，固定盖840转动套设于转子轴830的中部。通过固定盖840的设置，保证了转子轴830转动的稳定性。
如图3所示，差速输出机构还包括隔套900，隔套900安装在差速器500的右输出端，且位于飞轮400与单向轴承600之间。隔套900的设置，对单向轴承600起到定位作用，同时对飞轮400和单向轴承600起到隔离作用。
如图3所示，差速输出机构还包括中板1000，中板1000设置在第三空腔210内，且位于单向轴承600的左侧。具体的，中板1000套设于右边的端盖520，且与右边的端盖520间隙配合。
电机驱动时，电机800通过减速器700带动单向轴承600转动，进而同步带动差速器500中右边的端盖520进行转动，右边端盖520的转动带动壳体510进而同步带动主伞齿轮532绕传动轴300的轴线旋转，由于主伞齿轮532与从伞齿轮533的啮合，从而带动从伞齿轮533转动，从伞齿轮533的转动带动两根传动轴300转动。人力骑行时，飞轮400带动差速器500中右边的端盖520转动，右边端盖520的转动带动壳体510进而同步带动主伞齿轮532绕传动轴300的轴线旋转，由于主伞齿轮532与从伞齿轮533的啮合，从而带动从伞齿轮533转动，从伞齿轮533的转动带动两根传动轴300转动。需要说明的是，在人力骑行时，由于单向轴承600的设置，右边端盖520的转动不会驱动从大齿轮730转动，因此人力骑行时无需克服电机800的阻尼作用，更加省力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种差速输出机构，包括架体（100）、盖板（200）、传动轴（300）和飞轮（400），所述盖板（200）安装在架体（100）的右端，所述架体（100）内开设有第一空腔（110）和第二空腔（120），所述第一空腔（110）设置在第二空腔（120）的下方，所述盖板（200）内开设有第三空腔（210）；其特征在于：还包括
差速器（500），转动安装在第一空腔（110）内，且其右输出端穿过第三空腔（210）；
单向轴承（600），设置在第三空腔（210）内，且其内圈安装在差速器（500）的右输出端；
减速器（700），分布在第二空腔（120）和第三空腔（210）内，且其输出端与单向轴承（600）的外圈连接；
电机（800），设置在第二空腔（120）内，且其输出端与减速器（700）的输入端连接；
所述传动轴（300）与差速器（500）的输出端连接，所述飞轮（400）安装在差速器（500）的右输出端，且位于盖板（200）的右侧；
所述减速器（700）包括行星减速组件（710）、主小齿轮（720）和从大齿轮（730），所述行星减速组件（710）设置在第二空腔（120）内，所述主小齿轮（720）和从大齿轮（730）设置在第三空腔（210）内，所述行星减速组件（710）的输入端与电机（800）的输出端连接，且其输出端延伸至第三空腔（210）内，并与主小齿轮（720）连接，所述从大齿轮（730）套设于单向轴承（600）的外圈，所述主小齿轮（720）和从大齿轮（730）相啮合。
2.根据权利要求1所述的差速输出机构，其特征在于：所述行星减速组件（710）包括太阳齿轮（711）、行星齿轮组（712）、齿圈（713）、行星架（714）和行星轴（715），所述太阳齿轮（711）安装在电机（800）的输出端，所述行星齿轮组（712）为若干组，所述太阳齿轮（711）通过行星齿轮组（712）与齿圈（713）连接，所述行星齿轮组（712）与行星架（714）转动连接，所述齿圈（713）安装在第二空腔（120）内，且设在电机（800）和行星架（714）之间，所述行星架（714）安装在行星轴（715）的中部，所述行星轴（715）的左端与电机（800）的输出端转动连接，且其右端延伸至第三空腔（210）内，并与主小齿轮（720）连接。
3.根据权利要求2所述的差速输出机构，其特征在于：所述行星齿轮组（712）包括行星大齿轮（7121）和行星小齿轮（7122），所述行星大齿轮（7121）和行星小齿轮（7122）并列设置，且相互连接，所述行星大齿轮（7121）与太阳齿轮（711）相啮合，所述行星小齿轮（7122）与齿圈（713）相啮合。
4.根据权利要求1所述的差速输出机构，其特征在于：所述差速器（500）包括壳体（510）、端盖（520）和差速组件（530），所述壳体（510）为中空结构，所述壳体（510）的左右两端分别与端盖（520）连接，所述端盖（520）转动安装在第一空腔（110）内，所述差速组件（530）设置在壳体（510）内，所述传动轴（300）穿过端盖（520）与差速组件（530）连接，所述传动轴（300）与端盖（520）转动配合，所述单向轴承（600）套设于右边的端盖（520），所述飞轮（400）与右边的端盖（520）连接。
5.根据权利要求4所述的差速输出机构，其特征在于：所述差速组件（530）包括销轴（531）、主伞齿轮（532）和从伞齿轮（533），所述销轴（531）安装在壳体（510）内，且位于两根传动轴（300）之间，所述销轴（531）的轴线与传动轴（300）的轴线相互垂直，所述主伞齿轮（532）为两个，分别转动安装在销轴（531）的两端，所述从伞齿轮（533）为两个，分别安装在传动轴（300）靠近主伞齿轮（532）的端部，所述主伞齿轮（532）与从伞齿轮（533）相啮合。
6.根据权利要求2所述的差速输出机构，其特征在于：所述电机（800）包括定子（810）、转子（820）和转子轴（830），所述转子（820）同轴设置在定子（810）内，所述转子轴（830）的左端与转子（820）连接，且其右端与行星轴（715）的左端转动连接。
7.根据权利要求6所述的差速输出机构，其特征在于：所述电机（800）还包括固定盖（840），所述固定盖（840）安装在第二空腔（120）内，所述固定盖（840）转动套设于转子轴（830）的中部。
8.根据权利要求1所述的差速输出机构，其特征在于：还包括隔套（900），所述隔套（900）安装在差速器（500）的右输出端，且位于飞轮（400）与单向轴承（600）之间。
9.根据权利要求8所述的差速输出机构，其特征在于：还包括中板（1000），所述中板（1000）设置在第三空腔（210）内，且位于单向轴承（600）的左侧。
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