CN101295900A - 可控式超越离合自动变速电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可控式超越离合自动变速电机，它利用可控式超越离合器使电机获得不同大小的转矩、转速和转向，并由轮毂输出，它主要由轮毂，行星架离合本体、摩擦套、双向摩擦浮动套、左电磁铁、左右定位弹簧、定位轴承、双向凸轮、滚柱、太阳轮、行星轮、齿圈、转子、摩擦环、单向离合本体、单向摩擦浮动套，回位弹簧、右电磁铁、单向凸轮、主轴组成；通过对可控双向离合器和可控单向离合器的控制以及电机的转向，实现了变速、变矩和不同转向的目的，使电机拥有了自动变速功能。

Description

可控式超越离合自动变速电机
技术领域：
本发明是可控式超越离合自动变速电机，尤其能通过可控式超越离合器使电机在正转时超越反转、反转时超越正转获得正反两个方向的工作点，同时又通过可控式超越离合器实现电机的前进档和倒档功能。
背景技术：
目前，电机所用的变速装置有两种，一种是电子式无级控制器变速，这种变速方式能获得从0至电机的最高转速，有很好的变速曲线，但是它所输出的转矩大小直接与电机的输入电流大小变化相一致，(在电压不变时)也就是电机负载越大电流就越大；另一种是机械式变速方式，这种变速方式，可以是有级变速式，也可以是无级变速式，机械式变速方式，最主要的一点是能获得不同大小的输出转矩，也就是在输入电流不变时，通过机械式减速能使转矩增大，或者增速时使转矩减小。
发明内容：
本发明的目的是提供可控式超越离合自动变速电机，来实现电机的动态自动变速、变矩、倒档、空档功能。
本发明是以专利号为200510050999.1，200610095214.7和实用新型专利ZL200520004091.2，ZL2005200094005的基础上而形成的一种新型结构。其目的是这样实现的，电机转子与转子左盖固定连接的同时与太阳轮固定连接，太阳轮与主轴之间动态连接有太阳轮轴承和太阳轮油封，太阳轮与行星轮动态齿合连接，行星轮与齿圈动态齿合连接，齿圈与轮毂固定连接，行星轮与行星轮轴动态连接，同时行星轮轴与行星架离合本体固定连接，行星架离合本体与双向凸轮之间有定位轴承并保持滚动连接，双向凸轮与主轴之间通过凸轮花键固定连接，行星架离合本体上固定安装有摩擦套并与双向摩擦浮动套保持摩擦连接，双向摩擦浮动套内安装有滚柱，并且双向摩擦浮动套与滚柱一同伸进双向凸轮与行星架离合本体之间，使其构成可控双向离合器(如图1、图2所示)，另外双向摩擦浮动套与双向凸轮之间连接有左右定位弹簧，双向摩擦浮动套与左电磁铁间连接有推力弹簧，并且双向摩擦浮动套与左电磁铁之间保持工作磁合间隙，左电磁铁中安装有左线圈，同时又通过左花键与主轴固定连接，左电磁铁同时又兼着轴承座和油封座，在上面动态连接有左端盖轴承和左端盖油封同时又与左端盖动态连接，左端盖与轮毂固定连接；转子与转子右盖固定连接，转子右盖动态连接有转子轴承和转子油封，转子轴承和转子油封与主轴转动连接，转子右盖与固定板固定连接，同时固定板又与单向凸轮固定连接，固定板和单向凸轮与主轴间保持滑动连接，单向凸轮与单向离合本体间连接有滚柱，滚柱均布安装在单向摩擦浮动套内(如图3所示)，使其构成一个单向可控离合器，在单向离合本体上固定连接有摩擦环，摩擦环与单向摩擦浮动套之间保持摩擦连接，同时又和右端盖通过连接器固定连接，单向摩擦浮动套与单向凸轮之间安装了回位弹簧，右电磁铁中安装有右线圈并与单向摩擦浮动套之保持工作磁合间隙，同时右电磁铁通过右花键与主轴固定连接，右电磁铁兼着轴承座和油封座与右电磁铁轴承和右电磁铁油封动态连接同时又动态连接在右端盖上，右端盖又与轮毂固定连接。
下面说明左可控双向超越离合器的工作过程，当左线圈不通电时，双向摩擦浮动套在左右定位弹簧的作用下，将双向摩擦浮动套内的滚柱定位在双向凸轮的中间最低处，这时双向凸轮、滚柱、行星架离合本体处于脱开状态可以自由的正、反转动；当左线圈通电时，双向摩擦浮动套在磁力的作用下与摩擦套紧贴并产生摩擦力，当电机正向转动时，电机通过太阳轮、行星轮、行星架离合本体带动摩擦套和双向摩擦浮动套同时旋转，此时双向摩擦浮动套将套内的滚柱推向双向凸轮正向高点，使双向凸轮、滚柱、行星架离合本体为正方向锁紧并连为一体，又因凸轮通过凸轮花健与主轴为固定连接，因此双向凸轮、滚柱、行星架离合本体形成整体固定在主轴上不能转动，当电机正向转动时，动力通过太阳轮传递到行星轮，由行星轮再传递到与轮毂相连结的齿圈上，带动轮毂反向转动(行星系统将电机方向反了向)。同样当电机反向转动时，双向摩擦浮动套随电机的反向旋转将双向摩擦浮动套内滚柱推向双向凸轮反向高点，使双向凸轮、滚柱、行星架离合本体形成反方向锁紧，使凸轮、滚柱、行星架离合本体锁紧连为一体，这时当电机反转时轮毂正转。
说明右可控单向超越离合器的工作过程，当右线圈不通电时，单向摩擦浮动套在回位弹簧的作用下，将单向摩擦浮动套中的滚柱推到单向凸轮的最低处，这时单向凸轮、滚柱、单向离合本体处于脱开状态，单向离合本体和单向凸轮都能正反自由转动；当右线圈通上电时，右电磁铁上产生的磁场将单向摩擦浮动套拉动，并与摩擦环产生摩擦力，当电机转动时将单向摩擦浮动套内的滚柱随着电机旋转把滚柱推向单向凸轮高点，这时单向凸轮、滚柱、单向离合本体处于锁死状态，整个单向离合器成为连接件(但是如果转向是与单向离合器锁紧方向相反那么单向离合器将被超越能转动)，将电机的动力传输到轮毂并输出动力。
本发明电机有两个前进档一个倒档和一个空档，并通过上述左双向可控超越离合器和右单向可控超越离合器的工作过程来获得各种档位的变档切换。
当需要轮毂电机工作在一档或倒挡状态时，只需将右可控超越单向离合器的右线圈断电，使右可控单向离合器处于自由脱开状态，再将左电磁铁中的左线圈通电并产生磁力使左双向可控离合工作，此时电机正转时为倒档，反转时则为一档前进档(行星传动系统将方向反了向)；当需要工作在二档状态时只需将左线圈断电使左双向可控离合脱开，并将右单向可控离合器的右线圈通电使右单向可控离合器工作，在电机正转方向时就进入二档状态；当需要轮毂电机工作在空挡状态时，将左线圈和右线圈同时断电，这时双向可控离合器和单向可控离合器都处在自由脱开状态(正反都能转动)，这时电机动力不能传递到轮毂，并且轮毂也能自由转动，此时系统工作在空挡状态。
附图说明：
本发明的具体结构由以下实施例及附图给出：
图1、是本发明的主要结构示意图。
图2、是本发明的双向可控离合的主视图和剖视图。
图3、是本发明的单向可控离合的主视图和剖视图。
图1中、1、轮毂，2、行星架离合本体，3、摩檫套，4、左端盖轴承，5、双向摩檫浮动套，6、左端盖油封，7、左电磁铁，8、推力弹簧，9、凸轮花健，10、左花健，11、左线圈，12、左右定位弹簧，13、定位轴承，14、双向凸轮，15、左端盖，16、滚柱，17、太阳轮，18、行星轮轴，19、行星轮，20、齿圈，21、太阳轮油封，22、太阳轮轴承，23、转子左盖，24、转子，25、转子轴承，26、转子油封，27、转子右盖，28、右端盖，29、摩檫环，30、单向离合本体，31、右电磁铁轴承，32、单向摩檫浮动套，33，回位弹簧，34、右电磁铁，35、右花健，36、固定板，37、单向凸轮，38右线圈，39、右电磁铁油封，40、主轴。
具体实施方式：
下面结合图1、图2、图3详细说明本发明提出的具体细节及工作情况。转子(24)与转子左盖(23)固定连接的同时与太阳轮(17)固定连接，太阳轮(17)与主轴(40)之间动态连接有太阳轮轴承(22)和太阳轮油封(21)，太阳轮(17)与行星轮(19)动态齿合连接，行星轮(19)与齿圈(20)动态齿合连接，齿圈(20)与轮毂(1)固定连接，行星轮(19)与行星轮轴(18)动态连接，同时行星轮轴(18)与行星架离合本体(2)固定连接，行星架离合本体(2)与双向凸轮(14)之间连接有定位轴承(13)并保持滚动连接，双向凸轮(14)与主轴(40)之间通过凸轮花键(9)固定连接，行星架离合本体(2)上固定安装有摩擦套(3)并与双向摩擦浮动套(5)保持摩擦连接，双向摩擦浮动套(5)内安装有滚柱(16)，并且双向摩擦浮动套(5)与滚柱(16)一同伸进双向凸轮(14)与行星架离合本体(2)之间，使其构成可控双向离合器(如图1、图2所示)，另外双向摩擦浮动套(5)与双向凸轮(14)之间连接有左右定位弹簧(12)，双向摩擦浮动套(5)与左电磁铁(7)间连接有推力弹簧(8)，并且双向摩擦浮动套(5)与左电磁铁(7)之间保持工作磁合间隙，左电磁铁(7)中安装有左线圈(11)，同时又通过左花键(10)与主轴(40)固定连接，左电磁铁(7)同时又兼着轴承座和油封座，在上面动态连接有左端盖轴承(4)和左端盖油封(6)同时又与左端盖(15)动态连接，左端盖(15)与轮毂(1)固定连接；转子(24)与转子右盖(27)固定连接，转子右盖(27)动态连接有转子轴承(25)和转子油封(26)，转子轴承(25)和转子油封(26)与主轴(40)转动连接，转子右盖(27)与固定板(36)固定连接，同时固定板(36)又与单向凸轮(37)固定连接，固定板(36)和单向凸轮(37)与主轴(40)间保持滑动连接，单向凸轮(37)与单向离合本体(30)间连接有滚柱(16)，滚柱(16)均布安装在单向摩擦浮动套(32)内(如图3所示)，使其构成一个单向可控离合器，在单向离合本体(30)上固定连接有摩擦环(29)，摩擦环(29)与单向摩擦浮动套(32)之间保持摩擦连接，同时又和右端盖(28)通过连接器固定连接，单向摩擦浮动套(32)与单向凸轮(37)之间安装了回位弹簧(33)，右电磁铁(34)中安装有右线圈(38)并与单向摩擦浮动套(32)之保持工作磁合间隙，同时右电磁铁(34)通过右花键(35)与主轴(40)固定连接，右电磁铁(34)兼着轴承座和油封座，与右电磁铁轴承(31)和右电磁铁油封(39)动态连接并同时动态连接在右端盖(28)上，右端盖(28)又与轮毂(1)固定连接。
下面说明左可控双向超越离合器的工作过程，当左线圈(11)不通电时，双向摩擦浮动套(5)在左右定位弹簧(12)的作用下，将双向摩擦浮动套(5)内的滚柱(16)定位在双向凸轮(14)的中间最低处，这时双向凸轮(14)与滚柱(16)行星架离合本体(2)处于脱开状态可以自由的正反转动；当左线圈(11)通电时，双向摩擦浮动套(5)在磁力的作用下与摩擦套(3)紧贴并产生摩擦力，当电机正向转动时，太阳轮(17)通过行星轮(19)带动摩擦套(3)和双向摩擦浮动套(5)同时旋转，此时双向摩擦浮动套(5)将套内的滚柱(16)推向双向凸轮(14)正向高点，使双向凸轮(14)滚柱(16)行星架离合本体(2)为正方向锁紧连为一体，又因凸轮花健(9)与主轴(40)为固定连接，同时双向凸轮(14)、滚柱(16)、行星架离合本体(2)形成整体固定在主轴(40)上不能转动，当电机正向转动时，动力通过太阳轮(17)传递到行星轮(19)，由行星轮(19)再传递到与轮毂(1)相连结的齿圈(20)上，带动轮毂(1)反向转动(行星系统将电机方向反了向)。同样当电机反向转动时，双向摩擦浮动套(5)随电机的反向旋转将双向摩擦浮动套(5)内滚柱(16)推向双向凸轮(14)反向高点，使双向凸轮(14)滚柱(16)行星架离合本体(2)形成反方向锁紧，使凸轮(14)滚柱(16)行星架离合本体(2)锁紧连为一体，这时当电机反转时轮毂(1)正转。
这里说明右可控单向超越离合器的工作过程，当右线圈(38)不通电时，单向摩擦浮动套(32)在回位弹簧(33)的作用下，将单向摩擦浮动套(32)中的滚柱(16)推到单向凸轮(37)的最低处，这时单向凸轮(37)滚柱(16)单向离合本体(30)处于脱开状态，单向离合本体(30)和单向凸轮(37)都能正反自由转动；当右线圈(38)通上电时，右电磁铁(34)上产生的磁力将单向摩擦浮动套(32)拉动，并与摩擦环(29)产生摩擦力，当电机转动时将单向摩擦浮动套(32)内的滚柱(16)随着电机旋转把滚柱(16)推向单向凸轮(37)高点，这时单向凸轮(37)滚柱(16)单向离合本体(30)处于锁死状态，整个单向离合器成为连接件(但是如果转向是与单向离合器锁紧方向相反那么单向离合器将被超越能转动)，将电机的动力传输到轮毂(1)并输出动力。
本发明电机有两个前进档一个倒档和一个空档，并通过上述左双向可控超越离合器和右单向可控超越离合器的工作过程来获得各种档位的变档切换。
当需要轮毂电机工作在一档或倒挡状态时，只需将右可控单向离合器的右线圈(38)断电，使右可控单向离合器处于自由脱开状态，再将左电磁铁(7)中的左线圈(11)通电产生磁力使左双向可控离合工作，此时电机正转时为倒档，反转时则为一档前进档(行星系统将方向反了向)；当需要工作在二档状态时只需将左线圈(11)断电使左双向可控离合器脱开，并将右单向可控离合器的右线圈(38)通电使右单向可控离合器工作，在电机正转方向时就进入二档状态；当需要轮毂电机工作在空挡状态时，将左线圈(11)和右线圈(38)同时断电，这时双向可控离合器和单向可控离合器都处在自由脱开状态(正反都能转动)，这时电机动力不能传递到轮毂(1)，并且轮毂(1)也能自由转动，此时系统工作在空挡状态。

Claims (5)

1、可控式超越离合自动变速电机，由轮毂，行星架离合本体、摩檫套、左端盖轴承、双向摩檫浮动套、左端盖油封、左电磁铁、推力弹簧、凸轮花健、左花健、左线圈、左右定位弹簧、定位轴承、双向凸轮、左端盖、滚柱、太阳轮、行星轮轴、行星轮、齿圈、太阳轮油封、太阳轮轴承、转子左盖、转子、转子轴承、转子油封、转子右盖、右端盖、摩檫环、单向离合本体、右电磁铁轴承、单向摩檫浮动套，回位弹簧、右电磁铁、右花健、固定板、单向凸轮、右线圈、右电磁铁油封、主轴组成，其特征是：左电磁铁和右电磁铁中安装有线圈，并上面安装有轴承和油封成为轴承和油封坐，左电磁铁与双向摩檫浮动套之间安装有推力弹簧，双向摩檫浮动套与双向凸轮间安装有左右定位弹簧，单向摩檫浮动套与单向凸轮间安装有回位弹簧。
2、根椐权利要求1所述的可控式超越离合自动变速电机，其特征是：摩擦环与右端盖由连接器固定连接，单向凸轮固定连接固定板和转子右盖并和主轴保持转动连接，行星架离合本体与双向凸轮间连接有定位轴承，双向凸轮与主轴通过凸轮花健固定连接。
3、根椐权利要求1所述的可控式超越离合自动变速电机，其特征是：双向摩檫浮动套与摩檫套间为摩擦连接，双向摩檫浮动套与左电磁铁间保持吸合连接，单向摩檫浮动套与摩檫环间也为摩擦连接，单向摩檫浮动套与右电磁铁间也为吸合连接。
4、根椐权利要求1所述的可控式超越离合自动变速电机，其特征是：行星架离合本体与摩檫套固定连接，并与滚柱、双向凸轮通过双向摩檫浮动套的控制保持双向脱开与锁紧的超越离合连接，单向离合本体与摩檫环固定连接，并与滚柱、单向凸轮通过单向摩檫浮动套的控制保持单向脱开与锁紧的超越离合连接。
5、根椐权利要求1所述的可控式超越离合自动变速电机，其特征是：双向凸轮的突出部为两边高中间低，单向凸轮的突出部为一边高一边低。
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Denomination of invention: Controllable overrunning clutch automatic transmission motor

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Pledgee: Guangzhou Zhenghang Investment Co.,Ltd.

Pledgor: CHONGQING VISION Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980012079

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