CN102297248B

CN102297248B - 电动车辆离心式自动变速器

Info

Publication number: CN102297248B
Application number: CN2011102063938A
Authority: CN
Inventors: 阮送良
Original assignee: 阮送良
Current assignee: Taizhou city transit Electric Drive Technology Co. Ltd.
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: CN102297248A

Abstract

电动车辆离心式自动变速器，包括安在壳体内驱动电机经传动机构带动输出轴，其特征在于传动机构包括低速传动机构和高速传动机构，低速传动机构包括驱动电机转子连接离合驱动轮安在变速轴左头部，变速轴右头部安低速驱动齿轮带动棘轮，棘轮安在中间轴右头部，中间轴中部安输出小齿轮与输出大齿轮啮合，输出大齿轮带动输出轴作低速动力输出，高速传动机构包括离合驱动轮，离合驱动轮包括圆盘侧面安离心甩块，离心甩块至少3块，各离心甩块之间由拉簧相连，离心力作用下离心甩块外壁与离合从动轮结合，离合从动轮带动高速驱动齿轮安在变速轴中部，高速驱动齿轮与高速从动齿轮啮合。

Description

电动车辆离心式自动变速器

技术领域

本发明涉及一种动力传输装置，特别是涉及燃油车辆动力和电动车辆动力通过离心式自动变速机构的传输。

背景技术

众所周知，电动自行车、电动摩托车、电动汽车等因为操作简单，绿色环保及使用成本低廉等特点，被广大消费者普遍接受。但目前的电动自行车和电动摩托车都是将电机直接装在轮毂内部直接进行驱动的。其速度的调整基本上都是通过调速手柄或者调速踏板来控制驱动器的输出电流来实现的。电动汽车的传动虽然设计了减速传动机构，但该机构仅仅是作为减速机构存在，不具备变速功能，无法皆顾速度和扭矩。只能够在比较平坦的平原地区使用，不能够满足山区、丘陵和重负荷条件下使用；即便是可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，但在平路行驶的速度问题也无法解决。因此需要对电机的驱动机构、驱动结构进行改造，设计能够在不同负载、不同速度的状态下可以自动改变速比的机构，成为电动车辆能够适应复杂路况的必然趋势。由此，有人设计了在不同条件的行驶中，电动车辆能自动变速技术，例如中国专利公告号CN201834171u公开了一种名称为电动车自动变速器，该项技术方案由电机轴相连的输入轴带动低速主动齿轮和高速主动齿轮，低速主动齿轮通过链条带动低速从动齿轮，低速从动齿轮通过单向传动器带动输出键槽轴，输出键槽轴通过变速装置的输出齿轮与尾牙带动轮轴，完成车辆的慢速运行；而高速主动齿轮通过链条带动高速从动齿轮，并经离合器和离心滚珠，由离心滚珠在不同位置产生的推力作用于主、从动离合片，克服主、从动离合片分离弹簧的压力，达到主、从动离合片结合与否，主、从动离合片一旦结合后，经从动键槽套带动输出键槽轴，以及经变速装置后带动轮轴，完成车辆高速运行。高、低速运行可由电机转速的快慢决定自动变速。但该专利结构复杂，体积笨重，一是电机轴带动的高、低速主动齿轮要通过链条传动；二是离合机构涉及离合器、离心滚珠、主动摩擦片、从动摩擦片和分离弹簧等零部件多；三是链条传动安装、调试麻烦，成本高昂，链条容易损坏，整体结构可靠性差，传动效率比较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种结构紧凑简单、可靠性高、使用寿命长、重量轻、体积小、成本省、传动效率高，能够根据车辆的行驶速度和需要的驱动力矩自动改变速比的离心式自动变速机构的电动车辆离心式自动变速器。

本发明电动车辆离心式自动变速器的技术方案是：包括壳体，安装在壳体内的驱动电机，驱动电机经传动机构带动输出轴，其特征在于所述的传动机构包括低速传动机构和高速传动机构，所述的低速传动机构包括驱动电机转子连接离合驱动轮，离合驱动轮安装在变速轴的左头部上，变速轴的右头部上安装低速驱动齿轮，低速驱动齿轮带动棘轮，棘轮安装在中间轴的右头部上，中间轴的中部安装输出小齿轮，输出小齿轮与输出大齿轮相啮合，输出大齿轮带动输出轴作低速的动力输出，所述的高速传动机构包括离合驱动轮，离合驱动轮包括圆盘，圆盘的侧面安装离心甩块，所述的离心甩块至少为3块，各离心甩块之间由拉簧相连，在离心力的作用下离心甩块的外壁与离合从动轮相结合，离合从动轮带动高速驱动齿轮，高速驱动齿轮安装在变速轴的中部，高速驱动齿轮与安装在中间轴左头部上的高速从动齿轮相啮合，同样通过中间轴中部的输出小齿轮与输出大齿轮相啮合而带动输出轴作高速的动力输出。

本发明公开了一种用于电动自行车、电动摩托车或者电动汽车上的离心式自动变速器，离合驱动轮和离合从动轮组成的离合器总成通过传动机构与单向棘轮的精妙搭配，由安装在壳体内的驱动电机经过两条传动机构带动输出轴，一条为低速传动，另一条为高速传动，所述的低速传动机构包括电机转子、离合驱动轮、变速轴、低速驱动齿轮、棘轮外圆、棘轮内圆、中间轴、输出小齿轮、输出大齿轮和输出轴，当车辆在起动时或者上坡时，驱动电机转速较慢，离合驱动轮中的拉簧力大于离心力，由圆盘、紧固件、离心甩块和拉簧与离合从动轮组成的离合器总成处于分离状态，单向棘轮的外圆转速大于内圆转速，单向棘轮(单向棘轮的具体结构属于已有技术)处于结合状态；驱动力通过低速传动机构带动输出轴，输出轴带动车轮，使车辆处于低转速大力矩状态下行驶。所述的高速传动机构包括电机转子、离合驱动轮、离合从动轮、高速驱动齿轮、变速轴、高速从动齿轮、中间轴、输出小齿轮、输出大齿轮和输出轴，当车辆完成起步或者平路行驶时，电机的转速较快，离合驱动轮中的拉簧力小于离心力，由圆盘、紧固件、离心甩块和拉簧与离合从动轮组成的离合器总成处于结合状态，此时通过高速传动机构传动的单向棘轮内圆的转速大于通过低速传动机构传动的单向棘轮的外圆，单向棘轮处于分离状态，驱动力通过高速传动机构带动输出轴，输出轴带动车轮，使车辆处于高速状态下行驶。高、低速传动机构通过离心机构自动互相转换，并且低速传动中应用单向棘轮结合，高速传动时单向棘轮分离。本技术方案与已有技术相比，最显著的特点是：高、低速传动机构的结构互相关联，共用离合驱动轮，离合从动轮连着高速驱动齿轮，构造十分简单、紧凑，体积小、重量轻，制造成本省，装配省力，使用可靠性高，彻底解决了车辆在行驶时无法皆顾速度和扭矩这一难题。实现了车辆行驶时力矩和速度的平衡点的高效控制，完全满足车辆在平原及山区的行驶使用要求。

本发明电动车辆离心式自动变速器，所述的离合驱动轮的离心甩块中制有弹簧槽，拉簧安装在弹簧槽中，离心甩块制有拉簧孔，拉簧的两头安入拉簧孔中。拉簧安在弹簧槽中，结构紧凑，外型整齐，拉簧两头安入拉簧孔中，固定可靠。所述的离合驱动轮的圆盘上安装3块或者6块离心甩块，离心甩块外壁有离合片，在高速离心力的作用下，离合片的外壁与离合从动轮相结合。通过多块离心甩块和离合片结构与离合从动轮接触配合可靠性高。所述的棘轮与低速驱动齿轮的传动速比大于高速从动齿轮与高速驱动齿轮的传动速比。所述的离合从动轮包括轮盘、轮辐、轴承室和轴孔。整体式的离合从动轮结构，使安装极为省力，调试十分方便，拆卸、维修容易。

附图说明

图1是电动车辆离心式自动变速器的结构示意图；

图2是电动车辆离心式自动变速器低速传动机构的结构示意图；

图3是离合驱动轮的主视示意图；

图4是图3的A-A方向截面示意图；

图5是离合从动轮的结构示意图；

图6是中间轴上安装高速从动齿轮、输出小齿轮和棘轮的结构示意图；

图7是图6的B向示意图。

具体实施方式

本发明涉及一种电动车辆离心式自动变速器，如图1-图7所示，包括壳体15，安装在壳体内的驱动电机，驱动电机经传动机构带动输出轴，其特征在于所述的传动机构包括低速传动机构和高速传动机构，所述的低速传动机构包括驱动电机转子2连接离合驱动轮3，离合驱动轮3安装在变速轴6的左头部上，变速轴的右头部上安装低速驱动齿轮7，低速驱动齿轮7带动棘轮8，棘轮8安装在中间轴16的右头部上，中间轴16的中部安装输出小齿轮10，输出小齿轮10与输出大齿轮11相啮合，输出大齿轮11带动输出轴12作低速的动力输出，所述的高速传动机构包括离合驱动轮3，离合驱动轮包括圆盘31，圆盘31的侧面安装离心甩块32，所述的离心甩块至少为3块，各离心甩块32之间由拉簧33相连，在离心力的作用下离心甩块的外壁与离合从动轮4相结合，离合从动轮4带动高速驱动齿轮5，高速驱动齿轮5安装在变速轴6的中部，高速驱动齿轮5与安装在中间轴16左头部上的高速从动齿轮9相啮合，同样通过中间轴16中部的输出小齿轮10与输出大齿轮11相啮合而带动输出轴12作高速的动力输出。离合驱动轮3和离合从动轮4组成的离合器总成通过传动机构与单向棘轮的精妙搭配，由安装在壳体15内的驱动电机经过两条传动机构带动输出轴12，一条为低速传动，另一条为高速传动，所述的低速传动机构包括电机转子2、离合驱动轮3、变速轴6、低速驱动齿轮7、棘轮8外圆、棘轮内圆、中间轴16、输出小齿轮10、输出大齿轮11和输出轴12，当车辆在起动时或者上坡时，驱动电机转速较慢，离合驱动轮3中的拉簧33力大于离心力，由圆盘31、紧固件、离心甩块32和拉簧33与离合从动轮4组成的离合器总成处于分离状态，单向棘轮8的外圆转速大于内圆转速，单向棘轮(单向棘轮的具体结构属于已有技术)处于结合状态；驱动力通过低速传动机构带动输出轴12，输出轴带动车轮，使车辆处于低转速大力矩状态下行驶。所述的高速传动机构包括电机转子2、离合驱动轮3、离合从动轮4、高速驱动齿轮5、变速轴6、高速从动齿轮9、中间轴16、输出小齿轮10、输出大齿轮11和输出轴12，当车辆完成起步或者平路行驶时，电机的转速较快，离合驱动轮3中的拉簧33力小于离心力，由圆盘31、紧固件、离心甩块32和拉簧33与离合从动轮4组成的离合器总成处于结合状态，此时通过高速传动机构传动的单向棘轮8内圆的转速大于通过低速传动机构传动的单向棘轮的外圆，单向棘轮处于分离状态，驱动力通过高速传动机构带动输出轴12，输出轴带动车轮，使车辆处于高速状态下行驶。高、低速传动机构通过离心机构自动互相转换，并且低速传动中应用单向棘轮8结合，高速传动时单向棘轮8分离。本技术方案与已有技术相比，最显著的特点是：高、低速传动机构的结构互相关联，共用离合驱动轮3，离合从动轮4连着高速驱动齿轮5，构造十分简单、紧凑，体积小、重量轻，制造成本省，装配省力，使用可靠性高，彻底解决了车辆在行驶时无法皆顾速度和扭矩这一难题。实现了车辆行驶时力矩和速度的平衡点的高效控制，完全满足车辆在平原及山区的行驶使用要求。所述的离合驱动轮3的离心甩块32中制有弹簧槽35，拉簧33安装在弹簧槽35中，离心甩块制有拉簧孔36，拉簧33的两头安入拉簧孔中。拉簧33安在弹簧槽35中，结构紧凑，外型整齐，拉簧两头安入拉簧孔36中，固定可靠。所述的离合驱动轮3的圆盘31上安装3块或者6块离心甩块32，离心甩块外壁有离合片37，在高速离心力的作用下，离合片37的外壁与离合从动轮4相结合。通过多块离心甩块32和离合片37结构与离合从动轮4接触配合可靠性高。所述的棘轮8与低速驱动齿轮7的传动速比大于高速从动齿轮9与高速驱动齿轮5的传动速比。所述的离合从动轮4包括轮盘41、轮辐42、轴承室43和轴孔44。整体式的离合从动轮4结构，使安装极为省力，调试十分方便，拆卸、维修容易。

Claims

1.电动车辆离心式自动变速器，包括壳体（15），安装在壳体内的驱动电机，驱动电机经传动机构带动输出轴，其特征在于所述的传动机构包括低速传动机构和高速传动机构，所述的低速传动机构包括驱动电机转子（2）连接离合驱动轮（3），离合驱动轮（3）安装在变速轴（6）的左头部上，变速轴的右头部上安装低速驱动齿轮（7），低速驱动齿轮（7）带动单向棘轮（8），单向棘轮（8）安装在中间轴（16）的右头部上，中间轴（16）的中部安装输出小齿轮（10），输出小齿轮（10）与输出大齿轮（11）相啮合，输出大齿轮（11）带动输出轴（12）作低速的动力输出，所述的高速传动机构包括离合驱动轮（3），离合驱动轮包括圆盘（31），圆盘（31）的侧面安装离心甩块（32），所述的离心甩块至少为3块，各离心甩块（32）之间由拉簧（33）相连，在离心力的作用下离心甩块的外壁与离合从动轮（4）相结合，离合从动轮（4）带动高速驱动齿轮（5），高速驱动齿轮（5）安装在变速轴（6）的中部，高速驱动齿轮（5）与安装在中间轴（16）左头部上的高速从动齿轮（9）相啮合，同样通过中间轴（16）中部的输出小齿轮（10）与输出大齿轮（11）相啮合而带动输出轴（12）作高速的动力输出。

2.如权利要求1所述的电动车辆离心式自动变速器，其特征在于所述的离合驱动轮（3）的离心甩块（32）中制有弹簧槽（35），拉簧（33）安装在弹簧槽（35）中，离心甩块制有拉簧孔（36），拉簧（33）的两头安入拉簧孔中。

3. 如权利要求1所述的电动车辆离心式自动变速器，其特征在于所述的离合驱动轮（3）的圆盘（31）上安装3块或者6块离心甩块（32），离心甩块外壁有离合片（37），在高速离心力的作用下离合片（37）的外壁与离合从动轮（4）相结合。

4. 如权利要求1所述的电动车辆离心式自动变速器，其特征在于所述的棘轮（8）与低速驱动齿轮（7）的传动速比大于高速从动齿轮（9）与高速驱动齿轮（5）的传动速比。

5. 如权利要求1所述的电动车辆离心式自动变速器，其特征在于所述的离合从动轮（4）包括轮盘（41）、轮辐（42）、轴承室（43）和轴孔（44）。