CN101850719A - 一种机械式变档带差速器电动变速器 - Google Patents

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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001—Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle

Abstract

本发明属于电动车动力传动技术领域，是一种机械式变档带差速器电动变速器，包括左右两个箱体，两个箱体分别设有主轴孔、和从动轴孔、半轴输出孔；孔中分别设有主轴、从动轴、差速器；所述的箱体设有电机，电机设有电机轴，电机轴上设有电机轴齿，电机轴与主轴传动联接；所述的从动轴上设有至少两个从动齿轮，从动齿轮可在从动轴上转动，所述的主轴上固定设有与从动齿轮啮合的主动齿轮；所述的从动轴上设有档子滑动槽，所述的从动齿轮设有内凹槽，从动轴的轴孔中设有伸出档子滑动槽外的档子，所述的档子上设有与从动轴处于同一轴线的导向孔，所述的导向孔中设有可驱动档子在轴孔中滑动并卡入内凹槽中的调节杆。

Description

一种机械式变档带差速器电动变速器
技术领域
本发明属于电动车动力传动技术领域
背景技术
现有的电动三轮车、四轮车的驱动动力主要通过调节输入电机的电压电流，改变电机的转速进行变速。但是电机调整至低速运转时，其输出的功率和扭矩相应变小，使得电动车在上坡过程中无力。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单，体积小、同时获得不同转速下的不同车速和不同扭矩，可以调节实现多级机械变档和同时兼顾左右两个车轮差速的一种机械式变档带差速器电动变速器。
为实现本发明的目的，本发明所述的一种技术方案为一种机械式变档带差速器电动车变速器，包括左右两个箱体，所述的左右两个箱体分别设有主轴孔、和从动轴孔、半轴输出孔；其孔中分别设有主轴、从动轴、差速器；所述的箱体设有电机，电机设有电机轴，电机轴上设有电机轴齿，电机轴与主轴传动联接；所述的从动轴上设有至少两个从动齿轮，从动齿轮可在从动轴上转动，所述的主轴上固定设有与从动齿轮啮合的主动齿轮；所述的从动轴上设有档子滑动槽，所述的从动齿轮设有内凹槽，从动轴的轴孔中设有伸出档子滑动槽外的档子，所述的档子上设有与从动轴处于同一轴线的导向孔，所述的导向孔中设有可驱动档子在轴孔中滑动并卡入内凹槽中的调节杆。所述的差速器上设有与设在从动轴上的输出齿轮啮合的末级齿轮，所述的差速器内设有锥形齿轮、锥形齿轮孔中设有轴、半轴齿轮。
所述的从动轴设有定位孔，定位孔中设有顶在定位器上的钢珠、弹簧，所述的轴孔中设有定位器，定位器上设有与钢珠相配合定位的V形环形槽和峰，所述的档子设在定位器上，调节杆设在定位器中。
使用时，将箱体固定在车架上，车轮固定在半轴上。当电机接通电源后，电机带动主轴转动，主轴上的多个主动齿轮随之转动，与之啮合的从动齿轮也随之旋转。通过调节杆来调节档子在轴孔中的位置，使档子伸出档子滑动槽外的部分卡入单个从动齿轮的内凹槽中，该从动齿轮带动从动轴转动，从动轴上的输出齿轮啮合末级齿轮带动差速器进而驱动半轴转动，此时其余的从动齿轮绕从动轴转动。通过设置多组大小各不相同的主动齿轮和从动齿轮，再通过调节杆调节档子在轴孔中的位置，使档子所对应的从动齿轮与从动轴结合实现调速，即可实现多级变速后驱动末级齿轮和差速器进而带动半轴转动。
附图说明
图1为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器第一种实施方式的立体装配分解结构图；
图2为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器第一种实施方式的装配后剖视结构图；
图3为图1中的卡簧、主轴、主动齿轮、从动齿轮、档子、定位器、钢珠、弹簧、调节杆、从动轴的立体装配分解结构图；
图4为图1、图5中的差速壳、锥形齿轮、锥形齿轮轴、半轴齿轮、末级齿轮的分解立体结构图；
图5为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器第二种实施方式的立体装配分解结构图；
图6为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器第二种实施方式的装配后剖视结构图；
图7为图5中的卡簧、主轴、主动齿轮、从动齿轮、档子、凸台第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧、缓冲套、调节杆、从动轴的立体装配分解结构图；
图8为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器打开箱体结构视图；
图9为图5中调节杆结构视图；
图10为图5中的内螺旋孔齿轮箱的立体结构图；
图11为图5中的缓冲套立体结构图；
图12为图5中的内螺旋孔齿轮；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明一种机械式变档带差速器电动变速器的具体实施例作进一步详述。
如图中所示，本发明一种机械式变档带差速器电动变速器，包括箱体1、主轴2、主动齿轮3、从动齿轮4、从动轴5、轴孔6、档子7、定位器8、导向孔9、V形环型槽10、差速器11、输出齿轮12、未级齿轮13、定位孔14、钢珠15、弹簧16、峰17、车架连接孔18、挡圈19、挡圈20、电机轴21、电机轴齿22、初级减速齿轮23、主轴孔24、从动轴孔25、电机26、半轴27、油封28、半轴输出孔29、轴承30、调节杆31、杠杆32、杠杆支架33、控制索34、档子滑动槽35、避空位36、锥形齿轮37、半轴齿轮38、锥形齿轮轴39、电源线40、环形凸台41、内凹槽42、卡簧43、缓冲套44、第一缓冲弹簧45、第二缓冲弹簧46、挡圈47、挡圈48、内螺旋孔齿轮49、内螺旋孔齿轮箱50、步进电机51、导向滑槽52、导向滑槽定向块53、螺旋孔54、丝杆55、内凸台56、挡圈槽57、挡圈槽58、台阶59、孔60、凸台61。
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图8所示的为本发明一种机械式变档带差速器电动变速器的第一种实施方式，所述的一种机械式变档带差速器电动变速器包括箱体1，箱体1设有车架连接孔18，车架连接孔18用于将整个机器固定在车架上。所述的左右箱体1内侧壁上分别设有主轴孔24、和从动轴孔25、半轴输出孔29，所述的孔中分别设有轴承，所述的轴承内孔中分别设有主轴2、从动轴5、差速器11；
如图3、图7中所示，所述的从动轴5上设有至少两个从动齿轮4，从动齿轮4可在从动轴5上转动，各个从动齿轮4的直径不同。所述的主轴2上对应固定有与从动齿轮4啮合传动的主动齿轮3。本发明在从动轴5上设有三个从动齿轮4，通过从动齿轮卡簧43安装在从动轴5上，从动轴5上的各个从动齿轮4的直径由内至外逐渐减小。
所述的从动轴5上设有档子滑动槽35，档子滑动槽35槽向与从动轴5的轴向平行，本实施例的档子滑动槽35为四个，各个档子滑动槽35相互平行，均匀分布在从动轴5的侧壁上。所述的从动齿轮4设有内凹槽42，内凹槽42的个数与档子滑动槽35的个数相同，也是均匀分布在从动齿轮4的内侧，位置也与档子活动槽35的位置相互对应。从动轴5的轴孔6中设有档子7，档子7为一个十字架形状，档子7十字架的四个端部伸出档子滑动槽35外并可在档子滑动槽35移动。所述的档子7上设有与从动轴5处于同一轴线的导向孔9，所述的导向孔9中设有可驱动档子7在轴孔9中移动的调节杆31。档子7在轴孔6中移动时，档子7伸出档子滑动槽35外的部分可逐个卡入从动齿轮4的内凹槽42中，当档子7卡入从动齿轮4的内凹槽42中后，该从动齿轮4就和从动轴5相对卡合连接传动，其他的从动齿轮4仍可绕从动轴5转动。
电机26通电转动后，电机轴21端部的电机轴齿22驱动初级减速齿轮23转动，从而带动主轴2转动。主轴2的三个主动齿轮3随之旋转，与主动齿轮3啮合的从动齿轮4也随之旋转。
初始状态下，从动轴5的轴孔6内的档子7伸出档子滑动槽35外的部分卡入最内侧的从动齿轮4的内凹槽42中，该从动齿轮4就和从动轴5结合传动，从动齿轮4转动时，带动从动轴5转动，从动轴5的输出齿轮12啮合末级齿轮13转动，固定在末级齿轮13的差速器11跟着转动，使差速器11驱动锥形齿轮轴39、锥形齿轮37、半轴齿轮38、半轴27转动，此时为一档。
所述的调节杆31外端连接有杠杆32，杠杆32在两条控制索34的拉动下杠杆32可以左右拨动，杠杆32一端连接控制索34，杠杆32活动设在杠杆支架33上，拉动控制索34，杠杆32在杠杆支架33上的支点作用下，杠杆32连接调节杆31的一段可翘动拨动调节杆31定位器8和档子7一同在轴孔6中轴向拨出或拨入移动。
通过拨动调节杆31调节档子7的在轴孔6中的位置，使档子7伸出档子滑动槽35外的部分与最内段的从动齿轮4的内凹槽42脱开，档子7再移动到中间的从动齿轮4的内凹槽42中与从动齿轮4相卡合，此时中间的从动齿轮4与从动轴5结合传动。由于中间的从动齿轮4的直径比最内段位置的从动齿轮4直径小，转速也比最内段位置上的从动齿轮4快，此时从动轴5就由中间的从动齿轮4带动转动，此时为二档。
同理，调节档子7滑到最外段的从动齿轮4的内凹槽42中，档子7卡入从动轴最外段的从动齿轮4与其卡合，从动轴5就由该从动齿轮4带动，此时为三档。
为防止档子7换档移动时避免卡住两个相邻的从动齿轮4而造成卡死，可将各个从动齿轮4间隔一定距离设置，间隔的距离应至少大于档子7伸出档子滑动槽35外的部分。
通过调节杆31调节档子7来控制从动齿轮4与从动轴5之间的联动，可实现三级变速调节，设置更多的主动齿轮3和从动齿轮4就可实现多级变速调节。
所述的档子7的导向孔9中设有定位器8，定位器8套在调节杆31上。所述的定位器8上设有V形环形槽10，V形环形槽10为相连的多个，相邻V形环形槽10底部之间的间隔与相邻两个从动齿轮4的内凹槽42的距离相同。所述的从动轴5的内壁上对称设有两个定位孔14，定位孔14内设有钢珠15以及作用在钢珠15上使其顶压在V形环形槽10中的弹簧16。当用调节杆31调节档子7的在轴孔6中的位置时，V形环形槽10和钢珠15相配合，当定位器8在轴孔6移动时只要峰17越过钢珠15时，钢珠15在弹簧的压力下顺着V形槽的斜坡辅助推移定位器8和档子7准确进入内凹槽42中，V形环形槽和钢珠15配合起到档子7定位作用，档子7可以准确地卡入到内凹槽42中，不会产生偏离现象，变档的准确性好。
实施例2
如图5、6、7、9、10、11、12所示，所述的调节杆31从箱体1孔中延伸出的一端设有丝杆55，丝杆55的轴向与轴孔6的轴向平行。所述的丝杆55上设有在一个平面上转动的内螺旋孔齿轮49，所述的内螺旋孔齿轮49的设置方式是在所述的设在箱体1上内螺旋孔齿轮箱50，内螺旋孔齿轮49在内螺孔齿轮箱50之间转动。所述的丝杆55设在内螺旋孔齿轮49的螺旋孔54中。内螺旋孔齿轮49与固定在内螺旋孔齿轮箱50上的步进电机51传动联接。
所述的丝杆55上设有轴向的导向滑槽52，所述的内螺旋孔齿轮箱50设有伸入导向滑槽52中的滑槽定向块53。
步进电机51的输出轴传动内螺旋孔齿轮49转动时，导向滑槽52和滑槽定向块53相配合可以防止丝杆55和内螺旋孔齿轮49一起转动，这样在丝杆55上的螺纹和内螺旋孔齿轮49的螺孔的配合下，所述的丝杆55联动调节杆31就可推动或拉动档子7在轴孔6中轴向移动。
档子7移动至每个从动齿轮4所处的位置，使该处位置的从动齿轮4与从动轴5结合。通过控制步进电机51转动的圈数，从而控制调节杆31以及档子7在轴孔6中移动的距离，卡在某个从动齿轮4的内凹槽42中，进而实现变档调速。
所述的调节杆31活动设置在导向孔9中，可在调节杆31上滑动。所述的调节杆31在档子7的两侧设有台阶59和挡圈47，缓冲套44可在台阶59和挡圈47之间活动。调节杆31的另一设有调节杆挡圈槽58，挡圈47被设在挡圈槽58的卡簧挡住，这样缓冲套44和第二缓冲弹簧46就可方便地安装在调节杆31上。
当调节杆31向轴孔6的外端方向拉时，由于从动齿轮4一直在不停转动，档子7不能及时快速地卡入内凹槽42内，此时第一缓冲弹簧46被压缩。当从动齿轮4转动直到内凹槽42位置对应档子7伸出档子滑动槽35外的部分时，第一缓冲弹簧46压逼缓冲套44和档子7使其卡入内凹槽42内，这样可以防止调节调节杆31的机构顶死。
所述的档子7的导向孔9中活动设有缓冲套44，档子7可绕缓冲套44转动，也可沿缓冲套44轴向滑动。调节杆31活动设在缓冲套44中，缓冲套44可绕调节杆31转动，也可沿调节杆31轴向滑动。所述的缓冲套44在档子7的两侧设有向外延伸的挡圈48和台阶61，第二缓冲弹簧45和档子7可在挡圈48和凸台61之间活动。缓冲套44的另一侧设有挡圈安装槽57，安装在缓冲套挡圈安装槽57内的挡圈48，这样档子7和第二缓冲弹簧45就可方便地安装在缓冲套44上，缓冲套44一端顶在调节杆31的台阶59上；
当调节杆31向轴孔6的内端方向推入时，第二缓冲弹簧45可起到缓冲作用，防止调节杆的机构顶死。
如图2、3、6、7所示，所述的从动齿轮4的内侧的一边设有可容置档子7伸出档子活动槽35外的部分的避空位36，各个从动齿轮4的避空位36设在同一边。避空位36为一环形台阶，台阶宽度和高度至少大于档子7伸出档子滑动槽35的部分的宽度和长度。当档子7在两个相邻的从动齿轮4的内凹槽42之间切换时，档子7可落入避空位36内，不会同时卡入两个相邻的从动齿轮4的内凹槽42中，不会造成相邻的从动齿轮4卡死，而各个从动齿轮4就可贴身靠近设置，从而减小从动轴5的长度，相当于缩小变速机构的体积。
本发明所述的各个齿轮也可为皮带轮或链轮，相互之间的啮合传动变为皮带或链条传动，也可达到传动联接的技术效果。

Claims (8)

1.一种机械式变档带差速器电动变速器，包括左右两个箱体(1)，其特征是：
所述的左右两个箱体(1)分别设有主轴孔(24)、和从动轴孔(25)、半轴输出孔(29)其孔中分别设有主轴(2)、从动轴(5)、差速器(11)；
所述的箱体(1)设有电机(26)，电机(26)设有电机轴(21)，电机轴(21)上设有电机轴齿(22)，电机轴(21)与主轴(2)传动联接；
所述的从动轴(5)上设有至少两个从动齿轮(4)，从动齿轮(4)可在从动轴(5)上转动，所述的主轴(2)上固定设有与从动齿轮(4)啮合的主动齿轮(3)；
所述的从动轴(5)上设有档子滑动槽(35)，所述的从动齿轮(4)设有内凹槽(42)，从动轴(5)的轴孔(6)中设有伸出档子滑动槽(35)外的档子(7)；
所述的档子(7)上设有与从动轴(5)处于同一轴线的导向孔(9)，所述的导向孔(9)中设有可驱动档子(7)在轴孔(6)中滑动并卡入内凹槽(42)中的调节杆(31)；
所述的差速器(11)上设有与设在从动轴(5)上的输出齿轮(12)啮合的末级齿轮(13)，所述的差速器(11)内设有锥形齿轮(37)、锥形齿轮(37)孔中设有锥形齿轮轴(39)，半轴齿轮(38)。
2.根据权利要求1所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的从动轴(5)设有定位孔(14)，定位孔(14)中设有顶在定位器(8)上的钢珠(15)、弹簧(16)，所述的轴孔(6)中设有定位器(8)，定位器(8)上设有与钢珠(15)相配合定位的V形环形槽(10)，所述的档子(7)设在定位器(8)上，调节杆(31)设在定位器(8)中。
3.根据权利要求2所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的调节杆(31)延伸出箱体(1)的一端连接有翘动的杠杆(32)，杠杆(32)设在杠杆支架(33)上。
4.根据权利要求1所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的调节杆(31)和导向孔(9)中活动设有缓冲套(44)，缓冲套(44)两端分别设有凸台(61)和挡圈48，凸台(61)与挡圈(48)之间设有活动的第一缓冲弹簧(45)和档子(7)。
5.根据权利要求4所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的调节杆(31)设有台阶(59)所述的缓冲套(44)设在台阶(59)与挡圈(47)之间，调节杆(31)活动设在缓冲套(44)中，缓冲套(44)的内壁设有向内延伸缓冲套内台阶(56)，第二缓冲弹簧(46)顶在调节杆(31)在轴孔(6)内端的挡圈(47)与缓冲套内台阶(56)之间使缓冲套(44)顶在调节杆(31)的台阶(59)上。
6.根据权利要求4所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的调节杆(31)延伸出箱体(1)的一端设有丝杆(55)和导向槽(52)，与导向槽(52)配合设有导向滑槽定向块(53)，丝杆(55)上设有与其配合的内螺旋孔齿轮(49)，箱体(1)设有与内螺旋孔齿轮(49)传动连接的步进电机(51)。
7.根据权利要1、2、3所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，其特征是：所述的从动齿轮(4)孔内侧的一边设有可容置档子(7)滑出内凹槽(42)换挡时避免档子(7)同时卡住两个从动齿轮(4)的避空位(36)。
8.根据权利要求1所述的所述的一种机械式变档带差速器电动变速器，所述的左右半轴输出孔(29)中分别设有传动半轴(27)。
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Application publication date: 20101006