CN104976292B - 一种双向自动变速电机传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向自动变速电机传动装置，属于机械技术领域。它解决了现有的双向自动变速电机传动机构结构松散的问题。本双向自动变速电机传动装置包括壳体以及均轴向固定在壳体内的主轴和转轴，主轴上套有单向器，单向器包括外环和与主轴固定的内环，主轴上轴向固定有齿轮，外环上固定有连接件，主轴上周向固定有传动件；转轴通过传动机构同时带动外环和齿轮转动，转轴与外环的传动比大于转与齿轮的传动比；当转轴逆时针转动，单向器打滑，连接件和传动件通过结合机构联动；当转轴顺时针转动，连接件和传动件通过分离机构分离；当转轴顺时针高速转动，齿轮和内环通过变速机构联动。本双向自动变速电机传动装置具有结构紧凑的优点。

Description

一种双向自动变速电机传动装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种传动装置，特别是一种双向自动变速电机传动装置。

背景技术

目前电动三轮车、电动汽车所采用的无刷轮毂电机和无刷差速电机及串励电机比较普遍，这三种电机中，由于它们设计中考虑到电动三轮车、电动汽车运行的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、爬坡的需求不能满足。

对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如申请人之前提出的一种双向自动变速电机传动机构[申请号：201320760985.9；授权公告号：CN 203548812 U]，包括电机、自动变速器、差速器和壳体，所述的电机位于所述壳体的一侧，所述的自动变速器和差速器均位于所述的壳体内且两者两连，所述的电机主轴与所述的自动变速器相连，所述的自动变速器和差速器之间轴向固连有呈圆环状的后退单向器，所述后退单向器的周向外侧壁上具有单向卡槽，所述自动变速器的变速器轴上套有前进单向器，所述的前进单向器上具有单向卡头，所述的壳体内固连有安装架，所述的安装架上具有安装孔，所述的安装孔内设有销轴和弹簧，所述的销轴位于所述的单向卡槽和单向卡头之间，所述的销轴在所述弹簧弹力的作用下始终具有抵靠在所述的后退单向器周向外侧上的趋势，当所述的销轴嵌入在所述的单向卡槽内时，所述的前进单向器能正常旋转，当所述的销轴抵靠在所述的后退单向器的周向外侧壁时，所述的销轴与所述的单向卡头相卡接。

上述的双向自动变速电机传动机构使用时，分别通过单向卡头与前进单向器和后退单向器的配合来实现电动三轮车的前进或后退。但该传动机构存在一个问题：后退单向器分布在自动变速器轴的一侧，而前进单向器分布在自动变速器轴的轴线上，且后退单向器和前进单向器之间还设有一用来放置单向卡头的安装架,导致整个双向自动变速电机传动机构的结构较为松散。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在实现电动三轮车、电动汽车正倒车的前提下，仍具有结构紧凑优点的双向自动变速电机传动装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种双向自动变速电机传动装置，包括壳体以及均轴向固定在壳体内的主轴和转轴，所述的主轴上套有单向器，单向器包括具有外齿牙的外环和与主轴固定的内环，其特征在于，所述的主轴上轴向固定有齿轮，所述的外环上固定有连接件且外环位于连接件和齿轮之间，所述的主轴上还周向固定有传动件，且连接件位于传动件和外环之间；转轴通过齿轮传动机构同时带动外环和齿轮转动，且转轴与外环的传动比大于转与齿轮的传动比；当转轴逆时针转动时，所述的单向器处于打滑状态，连接件和传动件通过设于两者之间的结合机构联动；当转轴顺时针转动时，连接件和传动件通过设于壳体内的分离机构分离并保持分离状态；当转轴顺时针高速转动时，所述的齿轮和内环通过设于两者之间的变速机构联动。

单向器为滚柱式单向离合器；壳体内还固定有差速器，且主轴通过过桥齿轮与差速器相连。在实际加工时，转轴与外环的传动比会比较大，使外环始终处于慢速转动状态，且在高速状态下，齿轮的转速要远高于外环的转速。

本双向自动变速电机传动机构安装在电动三轮车、电动汽车中，差速器的输出端用于连接电动三轮车、电动汽车的后桥半轴。工作时，电机与转轴相连；当转轴沿顺时针低速转动时，外环和齿轮同时低速转动且连接件和传动件处于分离状态。齿轮处于空转状态；在外环转动的过程中会使滚柱楔入内、外环之间将两者锁住，从而使外环带动内环一起转动并直接带动主轴转动，然后主轴转动并依次通过过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车低速前进；当转轴沿顺时针高速转动时，外环低速转动、齿轮高速转动以带动内环高速转动，且连接件和传动件仍处于分离状态。此时由于内环速度远高于外环速度，滚柱便在离心力的作用下不予内、外环紧密抵靠，使内环和外环处于分离状态，齿轮的动力依次通过内环、主轴、过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车高速前进；当转轴逆时针转动时，外环低速转动、齿轮空转，连接件和传动件处于联动状态。在外环转动时，依次通过连接件、传动件、主轴、过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车倒车。

在本传动装置中，转轴通过齿轮啮合的方式带动外环和齿轮转动，以及用于实现三轮车正倒车功能的各个零部件(除去齿轮传动机构)均分布在主轴的轴线上，以减少各个零部件之间的间隙，具有结构紧凑的优点，从而减少本传动装置所占用的空间。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件和传动件均呈筒状且均套设在主轴上，所述的结合机构包括连接件端面上呈圆弧形凸出的导向部一、传动件端面上凸出的且呈圆弧形的导向部二和位于传动件另一端面与壳体之间的压缩弹簧一，所述的导向部一至少有两块且沿周向均布，相邻两所述的导向部一之间形成一供导向部二插接的插口。

当转轴逆时针转动时，导向部二插接在相邻两导向部一之间形成的插口内，从而使导向部一带动导向部二转动，以带动传动件转动，并依次通过主轴、过桥齿轮、差速器并最终输出动力，使电动三轮车倒车实现。通过设置压缩弹簧一，使导向部二具有向插口内侧移动的趋势，以使导向部二稳定地跟随导向部一运动，提高了本传动装置的工作稳定性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的分离机构包括使连接件和传动件分离的导向组件一以及使连接件和传动件保持分离状态的限位件。

分离机构分为导向组件一和限位件这两个部分，且两个部分单独且专心地实现某一功能，从而提高本传动装置的工作稳定性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的导向组件一包括导向部一上面朝传动件的倾斜面一和导向部二上面朝连接件的倾斜面二。

当导向部二插接在插口内时，所述的倾斜面一与所述的倾斜面二相贴靠。工作时，当转轴顺时针转动时，在倾斜面一和斜面二的作用下，使连接件的转动转化为传动件的轴向移动，使导向部二克服压缩弹簧一的弹力并从插口中脱出，使连接件和传动件处于分离状态。通过设置导向组件一为导向部一上的倾斜面一和导向部二上的倾斜面二，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件和传动件之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的导向组件一包括导向部一上面朝传动件的倾斜面一和传动件端面上凸出的且呈直杆状的支撑部。

当导向部二插接在插口内时，支撑部与倾斜面一相抵。当转轴顺时针转动时，支撑部顺着倾斜面一移动，使连接件的转动转化为传动件的轴向移动，并带动抵靠部克服压缩弹簧一的弹力伸出插口，使连接件和传动件处于分离状态。通过设置导向组件一为导向部一上的倾斜面一和传动件上的支撑部，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件和传动件之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的壳体内固定有连接管，所述的传动件的外侧壁上具有呈环状的挡沿，所述的限位件包括位于连接管内且呈条状的限位块，所述的限位块的外端伸出连接管且与挡沿上靠近外环的端面相抵，所述的连接管内设有使限位块具有与传动件外侧壁相抵趋势的压缩弹簧二。

压缩弹簧二对限位块的弹力大于传动件和连接件之间的摩擦。在压缩弹簧二的作用下，限位块始终具有与环形挡肩相抵的趋势以对传动件起到较好的支撑作用，使在转轴顺时针转动时传动件和连接件能够始终保持分离状态，具有工作稳定的优点。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的传动件的外侧壁上具有呈环状的挡沿，所述的限位件包括与挡沿上靠近外环的端面相抵的限位块以及能驱动限位块向靠近或远离主轴方向平移的电磁铁一，所述的电磁铁一与壳体相固定。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的结合机构还包括使限位块向远离主轴方向移动的退位结构，且所述的分离机构还包括使限位块向靠近主轴方向移动的前进机构。

当转轴逆时针转动时，退位结构工作使限位块向远离主轴方向移动，此时限位块失去支撑并在压缩弹簧一的作用下使传动件复位，然后转轴继续转动使导向部二插入到插口内，以带动传动件一起转动，从而实现三轮车的倒车功能。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件上套有呈圆筒状的套筒，且套筒与连接件轴向固定，套筒和连接件之间设有单向机构，且套筒、连接件和单向机构三者构成一在转轴顺时针转动时打滑的单向离合器，所述的套筒的侧壁上具有呈弧形且供限位块穿过的缺口槽，所述的限位块靠近传动件的端面为一倾斜的导向面，所述的缺口槽的两端面分别为平面和斜面，所述的退位结构包括所述的导向面和缺口槽上为斜面的端面。

转轴顺时针转动时，限位块穿过缺口槽并与传动件上的挡沿相抵；转轴逆时针转动时，套筒和连接件在单向机构的作用下结合，使连接件带动套筒转动，当套筒转动至缺口槽上为斜面的端面与导向面相贴靠时，限位块会顺着缺口槽的端面滑出以脱离挡沿并在压缩弹簧二的作用下抵靠在套筒的外侧壁上，此时传动件失去支撑并在压缩弹簧一的作用下复位，使导向部二插入到插口内，以使传动件和连接件联动，来实现三轮车的倒车功能，具有工作稳定的优点。通过设置套筒套设在连接件上，以有效减少套筒和连接件以及套筒与其他零部件之间的距离，从而进一步提高了本传动装置的结构稳定性。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件上套有呈圆筒状的套筒，且套筒与连接件轴向固定，套筒和连接件之间设有单向机构，且套筒、连接件和单向机构三者构成一在转轴顺时针转动时打滑的单向器，所述的套筒的侧壁上具有呈弧形且供限位块穿过的缺口槽，所述的缺口槽的两端面分别为平面和斜面，且所述的退位结构包括缺口槽上为斜面的端面。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的前进机构包括使套筒和连接件之间产生摩擦阻力的摩擦结构，且套筒在上述的摩擦阻力的作用下能与所述的连接件联动。

压缩弹簧二对限位块的弹力大于上述的摩擦阻力；当转轴顺时针转动时，套筒会随着连接件一起转动，使缺口槽转动至限位块处，此时限位块会在压缩弹簧二的作用下重新与挡沿相抵，将传动件支撑使其与连接件保持脱开状态，具有工作稳定的优点；当连接件继续转动时，限位块会与缺口槽上为平面的端面相抵，将传动件限位以禁止其转动，从而进一步提高了本传动装置的工作稳定性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，摩擦结构包括开设在连接件外侧壁上的定位槽和位于定位槽内的销柱，所述的定位槽内还设有使销柱一端与套筒内侧壁紧抵的压缩弹簧三，所述的销柱的数量至少有两根且沿周向均布，所述的压缩弹簧三和定位槽的数量均与销柱相同且位置一一对应。

在压缩弹簧三的作用下，销柱与套筒内壁紧抵形成较为可靠的摩擦，使连接件能够稳定地带动套筒转动，提高了本传动装置的工作稳定性。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，摩擦结构包括开设在连接件外侧壁上的定位槽和位于定位槽内的弹子，所述的定位槽内还设有使弹子与套筒内侧壁紧抵的压缩弹簧三，所述的弹子的数量至少有两个且沿周向均布，所述的压缩弹簧三和定位槽的数量均与弹子相同且位置一一对应。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的传动件包括抵靠筒和插接在抵靠筒内且与转轴周向固定的传动筒，所述的挡沿位于抵靠筒上，所述的导向部二包括传动筒端面上呈圆弧形凸出的导向块一和抵靠筒端面上呈圆弧形凸出的导向块二，且导向块一和导向块二上均具有上述的倾斜面二，所述的抵靠筒内侧壁上具有呈环状的凸沿，所述的传动筒上具有呈环状的凸肩，且凸肩抵在凸沿上，所述的壳体内设有在转轴顺时针转动时对抵靠筒进行周向限位的限位结构。

通过设置传动件为分体式结构，以有效减少限位块与抵靠筒相抵时所产生的碰撞力传递到传动筒上的量，以使主轴能够始终保持稳定转动，提高了本传动装置的工作稳定性。自然，传动件为一体式结构也是可以的。通过设置限位结构，使抵靠筒在转轴顺时针转动时只能沿轴向移动，使抵靠筒和传动筒能够更加顺畅地与连接件分离，进一步提高了本传动装置的工作稳定性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的壳体内固定有螺纹管，所述的限位结构包括位于螺纹管内且呈条状的卡块和开设在抵靠筒外侧壁上且呈条状的卡槽，所述的卡槽的横截面呈台阶型，且所述的卡块的外端伸出螺纹管并插入到卡槽内，所述的螺纹管内设有使卡块外端具有与卡槽内壁相抵趋势的压缩弹簧五。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的壳体内固定有螺纹管，所述的限位结构包括位于螺纹管内且呈条状的卡块、开设在抵靠筒外侧壁上且呈条状的卡槽和能驱动卡块插入或伸出卡槽的电磁铁二，所述的卡槽的横截面呈台阶型，所述的电磁铁二与壳体相固定。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的变速机构包括套设在主轴上的行星齿轮机构和套设在主轴上并与齿轮相固定的环形板，环形板位于齿轮和行星齿轮机构之间，行星齿轮机构包括齿圈、太阳轮和行星架，所述的太阳轮通过套设在主轴上的轴套与齿轮相连，所述的行星架与内环周向固定，所述的环形板的端面上铰接有向心块，向心块至少有2块且沿周向均布，每个向心块和环形板的铰接处均设有扭簧，所述的轴套上套设有呈筒状的抵靠件，且抵靠件一端与环形板相抵，向心块和抵靠件之间设有通过向心块的转动带动抵靠件向行星架方向轴向移动的导向组件二，所述的齿圈和行星架之间设有当抵靠件向行星架方向轴向移动时能使齿圈和行星架联动的连接结构，所述的抵靠件和行星架之间设有压缩弹簧六。

当转轴顺时针高速转动时，齿轮同时带动环形板和太阳轮高速转动；其中，太阳轮通过行星齿轮机构中的行星轮带动齿圈转动；向心块在向心力的作用下向内转动，并通过导向组件二使抵靠件向行星架方向移动，此时，齿圈和行星架通过连接结构联动，使齿圈带动行星架转动，接着行星架带动内环高速转动，以实现三轮车的高速前进；当转轴低速转动时，抵靠件在压缩弹簧六的作用下复位，以使齿圈和行星架处于分离状态。通过设置轴套套设在主轴上以及抵靠件套设在轴套上，有效减少抵靠件、轴套和主轴三者之间的间隙，以使本传动装置的结构更加紧凑。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的抵靠件包括套设在轴套上且与环形板相抵的限位筒和套设并固定在限位筒上的导向筒，导向筒的侧壁上开设有呈弧形的导向槽，且导向槽的其中一端面为斜面，所述的导向组件二包括导向槽上为斜面的端面和向心块上面朝导向筒的倾斜面三，导向槽的数量与向心块的数量相同且位置一一对应。

当转轴顺时针高速转动时，向心块转动使倾斜面三和斜面接触，并在倾斜面三和斜面的作用下，以带动轴套沿轴向移动，具有工作稳定的优点。通过设置导向组件二为向心块上的倾斜面三和导向筒上的导向槽，以减少起导向作用的各零部件的数量，从而减抵靠件和向心块之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的抵靠件包括套设在轴套上的限位筒和套设并固定在限位筒上的导向筒，导向筒靠近向心块的端部的边沿处具有倒角一，所述的导向组件二包括倒角一和向心块上面朝导向筒的倾斜面三。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的行星架呈圆筒状，所述的齿圈包括齿部和与齿部一端相连且呈圆环状的套设部，所述的套设部套接在行星架上，所述的连接结构包括贯穿在行星架侧壁上且沿周向均布的若干通孔，且每个通孔内均设有钢球，钢球的直径大于行星架的厚度，所述的套设部的内侧壁上设有弧形槽，弧形槽的数量与通孔相同且位置一一正对，所述的抵靠件未与环形板相抵的端部的外侧壁上具有呈圆环状凸出的连接部，且所述的连接部在转轴顺时针高速转动时能伸入行星架并使钢球与弧形槽内侧紧抵。

在转轴顺时针高速转动时，向心块带动抵靠件上移以使连接部插入到行星架内，然后钢球受到行星架的挤压向弧形槽方向移动并最终与弧形槽内壁紧抵，使行星架和齿圈形成一个整体，从而使齿圈带动行星架一起高速转动，以实现三轮车的高速前进，具有工作稳定的优点。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的抵靠件的外侧壁上具有呈环状凸出的传动部，所述的连接结构包括开设在齿圈端面上的连接孔一、开设在连接架端面上的连接孔二以及设于传动部端面上并与连接孔一正对的连接柱一和与连接孔二正对的连接柱二，所述的连接孔一和连接孔二均至少有两个且沿周向均布，所述的连接柱一的数量与连接孔一相同且位置一一对应，所述的连接柱二的数量与连接孔二相同且位置一一对应，且所述的连接柱一和连接柱二能分别插接在连接孔一和连接孔二内。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的行星架内沿径向滑动连接有由刚性材料制成的圆弧片，圆弧片至少有两片且沿周向均布，钢球位于圆弧片和齿圈之间，且钢球与圆弧片正对，圆弧片上设有与连接部正对且呈圆弧形的挤压槽，所述的挤压槽的横截面呈台阶型，所述的连接部靠近圆弧片的端部的边沿具有倒角二，所述的挤压槽包括与所述的倒角二正对的底壁且该底壁为斜面。

当转轴顺时针高速转动时，连接部进入到圆弧片内侧并与挤压槽底壁相抵，此时在倒角二和挤压槽底壁的作用下，连接部会继续上移，使圆弧片受力向钢球方向运动来挤压钢球，从而使钢球与弧形槽的内壁紧密抵靠。通过设置圆弧片，使钢球在移动的过程中只受到沿径向的作用力，从而有效减少当连接部直接与钢球接触时钢球所受到的冲击并作用在齿圈上，提高了齿圈的使用寿命，从而提高了本传动装置的使用寿命。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的齿轮传动机构包括均套设并固定在转轴上的传动齿一和传动齿二，所述的传动齿一与外环相啮合，且所述的传动齿二与齿轮相啮合。

采用上述的结构，以有效减小齿轮传动机构与主轴之间的间隙，从而进一步提高了本传动装置的结构紧凑性。

作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的齿轮传动机构包括均套设并固定在转轴上的传动套，所述的传动套的外侧壁上具有与外环相啮合的齿牙一和与齿轮相啮合的齿牙二。

与现有技术相比，本双向自动变速电机传动装置具有以下优点：

1、转轴通过齿轮啮合的方式带动外环和齿轮转动，以及用于实现三轮车正倒车功能的各个零部件(除去齿轮传动机构)均分布在主轴的轴线上，以减少各个零部件之间的间隙，使在实现电动三轮车、电动汽车正倒车的同时，又具有结构紧凑的优点，从而减少本传动装置所占用的空间。

2、通过设置导向组件一为导向部一上的倾斜面一和导向部二上的倾斜面二，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件和传动件之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。

3、通过设置圆弧片，使钢球在移动的过程中只受到沿径向的作用力，从而有效减少当连接部直接与钢球接触时钢球所受到的冲击并作用在齿圈上，提高了齿圈的使用寿命和工作稳定性，从而提高了本传动装置的使用寿命和工作稳定性。

4、通过设置传动件为分体式结构，以有效减少限位块与抵靠筒相抵时所产生的碰撞力传递到传动筒上的量，以使主轴能够始终保持稳定转动，提高了本传动装置的工作稳定性。

附图说明

图1是本双向自动变速电机传动装置的立体结构示意图。

图2是本双向自动变速电机传动装置位于壳体内的立体结构示意图。

图3是图2的爆炸结构示意图。

图4是本双向自动变速电机传动装置在转轴逆时针转动时的剖视结构示意图。

图5是摩擦结构的示意图。

图6是连接件和套筒连接的结构示意图。

图7是传动件的立体结构示意图。

图8是传动件的爆炸结构示意图。

图9是向心块与环形板连接的结构示意图。

图10是抵靠件的立体结构示意图。

图11是转轴未高速转动时抵靠件和向心块的位置结构示意图。

图12是圆弧片与行星架的连接结构示意图。

图13是行星齿轮机构的立体结构示意图。

图14是齿圈的立体结构示意图。

图15是转轴顺时针转动时限位块的位置结构示意图。

图16是转轴顺时针转动时传动件的位置结构示意图。

图17是转轴顺时针高速转动时钢球的位置结构示意图。

图18是转轴逆时针转动时限位块的位置结构示意图。

图19是转轴逆时针转动时传动筒的位置结构示意图。

图中，1、壳体；1a、上半壳；1b、下半壳；2、主轴；3、单向器；3a、外环；3b、内环；4、齿轮；5、变速机构；5a、行星齿轮机构；5a1、太阳轮；5a2、行星轮；5a3、齿圈；5a3a、齿部；5a3b、套设部；5a3c、弧形槽；5a4、行星架；5a4a、限位柱；5a4b、导向柱一；5b、环形板；5c、轴套；5d、向心块；5d1、倾斜面三；5e、扭簧；5f、抵靠件；5f1、限位筒；5f1a、连接部；5f2、导向筒；5f2a、导向槽；5g、压缩弹簧六；5h、磁铁；5i、钢球；5j、圆弧片；6、传动件；6a、导向部二；6a1、倾斜面二；6c、抵靠筒；6c1、挡沿；6d、传动筒；7、连接件；7a、导向部一；7a1、倾斜面一；8、差速器；9、转轴；10、传动齿一；11、传动齿二；12、压缩弹簧一；13、限位件；13a、限位块；13b、连接管；13c、压缩弹簧二；14、套筒；14a、缺口槽；15、单向机构；15a、支撑片；15b、扭力弹簧；16、摩擦结构；16a、销柱；16b、压缩弹簧三；17、限位结构；17a、螺纹管；17b、卡块；17c、压缩弹簧五；18、过桥齿轮。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图4所示，本双向自动变速电机传动装置由壳体1、主轴2、单向器3、齿轮4、变速机构5、传动件6、连接件7、差速器8等组成。其中，主轴2为一根花键轴。如图1所示，壳体1包括相固连的上半壳1a和下半壳1b。

主轴2轴向固定在壳体1内；齿轮4与主轴2轴向固定，即齿轮4能够相对于主轴2周向转动；单向器3套设在主轴2上。其中，单向器3包括具有外齿牙的外环3a和与主轴2固定的内环3b。在本实施例中，单向器3为滚柱式单向离合器，且内环3b和外环3a之间的结构与中国专利库公开的滚柱式单向离合器[申请号：201120359287.9；授权公告号：CN 202274015U]相同。自然，单向器3的类型也可采用中国专利公开的双向自动变速电机传动机构[申请号：201320760985.9；授权公告号：CN 203548812 U]中涉及到的后退单向器。

转轴9通过齿轮传动机构同时带动外环3a和齿轮4转动，且当转轴9逆时针转动时，单向器3处于打滑状态。具体来说，在本实施例中，如图2和图3所示，齿轮传动机构包括套设并固定在转轴9上的传动齿一10和传动齿二11。其中，传动齿一10与外环3a相啮合，且传动齿二11与齿轮4相啮合。采用上述的结构，以有效减小齿轮传动机构与主轴2之间的间隙，提高了本传动装置的结构紧凑性。进一步说明，转轴9与外环3a的传动比大于转轴9与齿轮4的传动比，即在本实施例中，传动齿一10与外环3a的齿数之比要小于传动齿二11与齿轮4的齿数之比。在实际加工时，转轴9与外环3a的传动比会比较大，使外环3a始终处于慢速转动状态，且转轴9与齿轮4的传动比会比较小，使齿轮4的转动的速度与转轴9转动的速度相接近。

如图2所示，变速机构5设于齿轮4和内环3b之间，且在转轴9顺时针高速转动时，齿轮4和内环3b在变速机构5的作用下处于联动状态，即内环3b跟随齿轮4一起高速转动。具体来说，如图3和图4所示，变速机构5包括均套设在主轴2上的行星齿轮机构5a和环形板5b。其中，环形板5b位于行星齿轮机构5a和齿轮4之间，且该环形板5b与齿轮4相固定。行星齿轮机构5a为现有技术，如图3和图13所示，该行星齿轮机构5a包括行星架5a4、太阳轮5a1、行星轮5a2和齿圈5a3，其中，太阳轮5a1、行星轮5a2和齿圈5a3均设于行星架5a4上，且太阳轮5a1通过行星轮5a2与齿圈5a3相连。如图4所示，太阳轮5a1通过套设在主轴2上的轴套5c与齿轮4相连，且在本实施例中，太阳轮5a1与主轴2之间为周向固定，即齿轮4通过轴套5c能够带动太阳轮5a1转动。在本实施例中，太阳轮5a1和轴套5c为一体式结构。行星架5a4与内环3b周向固定。在本实施例中，如图12和图13所示，行星架5a4呈圆筒状，该行星架5a4的端面上具有凸出的限位柱5a4a，限位柱5a4a至少有两根且沿周向均布。如图4所示，内环3b的端面上设有限位孔，限位孔的数量与限位柱5a4a相同且位置一一对应，每个限位柱5a4a均插接在对应的限位孔内，以实现内环3b与行星架5a4周向固定的目的。

如图11所示，环形板5b的端面上铰接有向心块5d，向心块5d至少有2块且沿周向均布，每块向心块5d和环形板5b的铰接处均设有扭簧5e。优先向心块的数量为2块。如图4所示，轴套5c上套设有呈筒状的抵靠件5f，且抵靠件5f和行星架5a4之间设有压缩弹簧六5g。抵靠件5f一端与环形板5b相抵，且在本实施例中，环形板5b内侧具有环形台阶，且抵靠件5f的端面与环形台阶的底壁相抵。向心块5d和抵靠件5f之间设有通过向心块5d的转动带动抵靠件5f向行星架5a4方向轴向移动的导向组件二，且齿圈5a3和行星架5a4之间设有当抵靠件5f向行星架5a4方向轴向移动时能使齿圈5a3和行星架5a4联动的连接结构。

在本实施例中，如图10所示，抵靠件5f包括套设在轴套5c上且与环形板5b相抵的限位筒5f1和套设并固定在限位筒5f1上的导向筒5f2。自然，限位筒5f1和导向筒5f2通过同一材料一次性成型来形成抵靠件5f也是可以的。导向筒5f2的侧壁上开设有呈弧形的导向槽5f2a，且导向槽5f2a的其中一端面为斜面。如图9至图11所示，导向组件二包括导向槽5f2a上为斜面的端面和向心块5d上面朝导向筒5f2的倾斜面三5d1，导向槽5f2a的数量与向心块5d的数量相同且位置一一对应。当转轴9顺时针高速转动时，向心块5d转动使倾斜面三5d1和导向槽5f2a上的斜面接触，以带动抵靠件5f沿轴向移动。进一步说明，如图9所示，相邻两向心块5d之间均设有磁铁5h，且磁铁5h与环形板5b相固定。向心块5d呈弧形，向心块5d的其中一端与磁铁5h相抵，且上述的倾斜面三5d1位于向心块5d的另一端上。

如图14所示，齿圈5a3包括齿部5a3a和与齿部5a3a一端相连且呈圆环状的套设部5a3b，且套设部5a3b套接在行星架5a4上。如图4所示，上述的连接结构包括贯穿在行星架5a4侧壁上且沿周向均布的若干通孔，且每个通孔内均设有钢球5i。钢球5i的直径大于行星架5a4的厚度。通常，通孔的内侧壁为球面，且通孔的直径略大于钢球5i的直径。因此，钢球5i可以在通孔内活动，但不能脱离通孔。套设部5a3b的内侧壁上设有弧形槽5a3c，弧形槽5a3c的数量与通孔相同且位置一一正对。如图11所示，抵靠件5f上未与环形板5b相抵的端部的外侧壁上具有呈圆环状凸出的连接部5f1a，且在本实施例中，连接部5f1a位于限位筒5f1上。当抵靠件5f在向心块5d的作用下移动时，连接部5f1a能伸入行星架5a4内并使钢球5i与弧形槽5a3c内侧紧抵。进一步优化，如图12所示，行星架5a4内沿径向滑动连接有由刚性材料制成的圆弧片5j，圆弧片5j至少有两片且沿周向均布。在本实施例中，行星架5a4内侧壁上具有凸出的导向柱一5a4b，圆弧片5j上贯穿有导向孔一，且圆弧片5j通过导向孔一套设在导向柱一5a4b上，以实现圆弧片5j沿径向滑动连接在行星架5a4内的目的。自然，采用“圆弧片5j上固定有导向套，且导向套套在导向柱一5a4b上”这一技术方案同样能够实现圆弧片5j沿径向滑动连接在行星架5a4内的目的。在本实施例中，圆弧片5j由钢铁或金属铬材料制成。进一步优化，连接部5f1a端面上贯穿有导向孔二，行星架5a4端面上对应设有导向柱二，且导向柱二的一端插设在导向孔二内。在本实施例中，导向孔二有3个且沿周向均布，导向柱二的数量与导向孔二的数量相同且位置一一对应。

钢球5i位于圆弧片5j和齿圈5a3之间，且钢球5i与圆弧片5j正对。圆弧片5j上设有与连接部5f1a正对且呈圆弧形的挤压槽，挤压槽的横截面呈台阶型。连接部5f1a靠近圆弧片5j的端部的边沿具有倒角二，挤压槽包括与倒角二正对的底壁且该底壁为斜面。当转轴9顺时针高速转动时，连接部5f1a进入到圆弧片5j内侧并与挤压槽的底壁相抵，此时，在倒角二和挤压槽底壁的共同作用下，圆弧片5j向钢球5i方向运动来挤压钢球5i，使钢球5i与弧形槽5a3c的内壁紧密抵靠，从而使行星架5a4和齿圈5a3形成一个整体。

如图3和图4所示，连接件7与外环3a相固定，且此时，外环3a位于连接件7和齿轮4之间。传动件6周向固定在主轴2上，且连接件7位于传动件6和外环3a之间。连接件7和传动件6之间设有当转轴9逆时针转动时使连接件7和传动件6联动的结合机构，壳体1内设有当转轴9顺时针转动时使连接件7和传动件6分离并保持分离状态的分离机构。

在本实施例中，如图3所示，连接件7和传动件6均呈筒状且均套设在主轴2上。自然，连接件7和传动件6均呈圆弧形也是可以的。如图4至图8所示，结合机构包括连接件7端面上呈圆弧形凸出的导向部一7a、传动件6端面上凸出的且呈圆弧形的导向部二6a和位于传动件6另一端面与壳体1之间的压缩弹簧一12。其中，压缩弹簧一12套设在主轴2上，且该压缩弹簧一12的两端分别与传动件6和壳体1内侧壁相抵。导向部一7a至少有两块且沿周向均布，相邻两导向部一7a之间形成一供导向部二6a插接的插口。如图19所示，当转轴9逆时针转动时，导向部二6a插接在相邻两导向部一7a之间形成的插口内，从而使导向部一7a带动导向部二6a转动，以带动传动件6转动。在本实施例中，导向部一7a有三块；导向部二6a也有三块且也沿周向均布。

分离机构包括使连接件7和传动件6分离的导向组件一以及使连接件7和传动件6保持分离状态的限位件13。其中，如图6至图8所示，导向组件一包括导向部一7a上面朝传动件6的倾斜面一7a1和导向部二6a上面朝连接件7的倾斜面二6a1。如图4和图8所示，壳体1内固定有连接管13b，传动件6的外侧壁上具有呈环状的挡沿6c1，限位件13包括位于连接管13b内且呈条状的限位块13a，限位块13a的外端伸出连接管13b。如图15所示，当转轴9顺时针转动时，限位块13a的外端与挡沿6c1上靠近外环3a的端面相抵，对传动件6进行支撑，使传动件6和连接件7保持分离状态。连接管13b内设有使限位块13a具有与传动件6外侧壁相抵趋势的压缩弹簧二13c，且压缩弹簧二13c对限位块13a的弹力大于传动件6和连接件7之间的摩擦。

进一步说明，结合机构还包括使限位块13a向远离主轴2方向移动的退位结构，且分离机构还包括使限位块13a向靠近主轴2方向移动的前进机构。具体来说，如图2至图4所示，连接件7上套有呈圆筒状的套筒14，且套筒14与连接件7轴向固定。如图6所示，套筒14和连接件7之间设有单向机构15，且套筒14、连接件7和单向机构15三者构成一在转轴9顺时针转动时打滑的单向离合器。在本实施例中，连接件7的外侧壁上开设有凹槽，单向机构15包括铰接在凹槽内且呈片状的支撑片15a、设于铰接点处的扭力弹簧15b和开设在套筒14内侧壁上且呈弧形的限位槽，限位槽的横截面呈台阶形，在扭力弹簧15b的作用下，支撑片15a一端具有抵靠在限位槽底壁上的趋势，当转轴9逆时针转动时，弹性片会与限位槽侧壁相抵，使套筒14和连接件7连为一个整体。如图6所示，套筒14的侧壁上具有呈弧形且供限位块13a穿过的缺口槽14a，所述的限位块13a靠近传动件6的端面为一倾斜的导向面，缺口槽14a的两端面分别为平面和斜面，退位结构包括导向面和缺口槽14a上为斜面的端面。自然，退位结构仅包括缺口槽14a上为斜面的端面也是可以的。

前进机构为使套筒14和连接件7之间产生摩擦阻力的摩擦结构16，且套筒14在摩擦阻力的作用下能与连接件7联动。具体来说，如图4和图5所示，摩擦结构16包括开设在连接件7外侧壁上的定位槽和位于定位槽内的销柱16a，所述的定位槽内还设有使销柱16a一端与套筒14内侧壁紧抵的压缩弹簧三16b，所述的销柱16a的数量至少有两根且沿周向均布，压缩弹簧三16b和定位槽的数量均与销柱16a相同且位置一一对应。

在本实施例中，传动件6包括抵靠筒6c和插接在抵靠筒6c内且与转轴9周向固定的传动筒6d。其中，上述的挡沿6c1位于抵靠筒6c上，导向部二6a包括传动筒6d端面上呈圆弧形凸出的导向块一和抵靠筒6c端面上呈圆弧形凸出的导向块二，且导向块一和导向块二上均具有上述的倾斜面二6a1。抵靠筒6c内侧壁上具有呈环状的凸沿，传动筒6d上具有呈环状的凸肩，且凸肩抵在凸沿上。壳体1内设有在转轴9顺时针转动时对抵靠筒6c进行周向限位的限位结构17。具体来说，如图4所示，壳体1内固定有螺纹管17a，限位结构17包括位于螺纹管17a内且呈条状的卡块17b和开设在抵靠筒6c外侧壁上且呈条状的卡槽。卡槽的横截面呈台阶型，且卡块17b的外端伸出螺纹管17a并插入到卡槽内，螺纹管17a内设有使卡块17b外端具有与卡槽内壁相抵趋势的压缩弹簧五17c。

差速器8固定在壳体1内，且差速器8通过过桥齿轮18与主轴2相连。差速器8为一现有技术(与中国专利库公开的一种双向自动变速电机传动机构[申请号：201320760985.9；授权公告号：CN 203548812 U]中所涉及到的差速器8相同)。

本双向自动变速电机传动机构是安装在电动三轮车、电动汽车中进行使用的，且差速器8的输出端用于连接电动三轮车、电动汽车的后桥半轴。

具体工作时，转轴9与电机相连；如图2和图4所示，在最初始状态时，限位块13a穿过缺口槽14a并与传动件6的外侧壁相抵，且此时限位块13a与连接件7之间的距离要大于挡沿6c1与连接件7之前的距离；导向部二6a插接在相邻两导向部一7a之间形成的插口内。卡块17b一端位于卡槽内，且在整个工作过程中，卡块17b始终抵靠在抵靠筒6c的外侧壁上。

如图2、图15和图16所示，当转轴9顺时针低速转动时，转轴9通过传动齿一10和传动齿二11转动带动外环3a和齿轮4同时沿逆时针低速转动。其中由于齿轮4速度较小，无法产生较大的向心力使向心块5d转动，即此时齿轮4处于空转状态，钢球5i的位置如图4所示；在外环3a逆时针转动的过程，位于外环3a和内环3b之间的滚柱会楔入内、外环3a之间将两者锁住，从而使外环3a和内环3b连为一个整体并直接带动主轴2逆时针转动，接着主轴2依次通过过桥齿轮18并带动差速器8顺时针转动以输出动力，使电动三轮车低速前进；如图16所示，与外环3a相固定的连接件7会在外环3a转动时一起逆时针转动，且在导向部一7a上的倾斜面一7a1和导向部二6a上的倾斜面二6a1的作用下，将连接件7的转动转化为传动件6的轴向移动，使导向部二6a克服压缩弹簧一12的弹力移动并最终从插口中脱出，使传动件6和连接件7分离；如图15所示，当传动件6移动到一定距离后，限位块13a在压缩弹簧二13c的作用下与传动件6上的挡沿6c1的端面相抵，将传动件6撑住，从而使传动件6和连接件7保持分离状态。此时，传动件6不会对主轴2的转动造成任何影响，从而使电动三轮车稳定地低速前进；由于套筒14在连接件7转动时会跟着连接件7一起逆时针转动，直到限位块13a与缺口槽14a上为平面的端面相抵时，套筒14停止转动。

如图2、图15和图16所示，当转轴9顺时针高速转动时，传动件6和连接件7保持分离状态，外环3a仍保持逆时针低速转动并带动内环3b逆时针低速转动，而齿轮4做高速逆时针转动。如图11和图17所示，齿轮4高速转动同时带动环形板5b和太阳轮5a1高速转动，其中，太阳轮5a1通过行星轮5a2带动齿圈5a3转动；环形板5b高速转动会使向心块5d克服扭簧5e扭力向靠近主轴2的方向转动，当向心块5d上的倾斜面三5d1与抵靠件5f的导向槽5f2a上的斜面相接触时，会使抵靠件5f克服压缩弹簧六5g的弹力使连接部5f1a向行星架5a4内侧移动。当连接部5f1a与圆弧片5i上的挤压槽的底壁相抵时，并在挤压槽斜面和连接部5f1a上的倒角二的作用下，圆弧片5j受力向钢球5i方向运动来挤压钢球5i，使钢球5i与弧形槽5a3c的内壁紧密抵靠，从而使行星架5a4和齿轮4连为一个整体，使齿圈5a3带动行星架5a4转动，接着行星架5a4带动内环3b逆时针转动，且由于行星架5a4带动内环3b的速度要远大于外环3a带动内环3b的速度，使得内环3b随着行星架5a4高速转动，接着内环3b带动主轴2并依次通过过桥齿轮18和差速器8输出动力，使三轮车高速前进。同时，由于内环3b的速度要远大于外环3a的速度，使滚柱受到较大的离心力并不予内、外环3a紧密抵靠，使内环3b和外环3a处于分离状态，从而减少外环3a对内环3b转动造成影响。

如图2和图4所示，当转轴9逆时针转动时，外环3a和齿轮4同时顺时针转动，此时，单向器3处于打滑状态，即外环3a单独转动；向心块5d在扭簧5e的作用下复位，接着抵靠件5f在压缩弹簧六5g的作用下复位，使行星架5a4和齿圈5a3处于分离状态，因此齿轮4也不会带动内环3b转动，以避免内环3b主动带动主轴2转动；在外环3a转动带动连接件7顺时针转动时，套筒14在单向机构15的作用下与连接件7连为整体并随着连接件7一起顺时针转动；在转动的过程中，如图18和图19所示，缺口槽14a上的斜面会与限位块13a上的导向面相接触，使限位块13a远离挡沿6c1并抵靠在套筒14的外侧壁上。此时传动件6失去限位块13a的支撑，会在压缩弹簧一12的作用下向连接件7方向移动，使导向部二6a与其中一个导向部一7a相贴靠；当连接件7继续顺时针转动时，导向部二6a在导向组件一的作用下会完全插入到相邻两导向部二6a之间形成的插口内，此时导向部一7a带动导向部二6a转动，从而带动传动件6顺时针转动，接着传动件6带动主轴2并通过过桥齿轮18带动差速器8逆时针转动来输出动力，使三轮车实现倒车。

如图2、图15和图16所示，当转轴9又需要顺时针转动时，外环3a逆时针低速转动以带动连接件7逆时针低速转动，在摩擦结构16的作用下，使套筒14跟随连接件7一起逆时针低速转动，此时传动件6会在导向组件一的作用下向远离连接件7的方向移动；在传动件6移动的过程中，缺口槽14a会转动至与限位块13a相对，接着限位块13a在压缩弹簧二13c的作用下重新穿过缺口槽14a并与挡沿6c1端面相抵，将传动件6支撑住，使传动件6和连接件7保持分离状态。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：限位件13包括与挡沿6c1上靠近外环3a的端面相抵的限位块13a以及能驱动限位块13a向靠近或远离主轴2方向平移的电磁铁一，且电磁铁一与壳体1相固定；结合机构不包含退位结构，且结合机构的其他部分与实施例一相同；分离机构不包含前进结构，且分离机构的其他部分与实施例一相同。

实施例三

本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：导向组件一包括导向部一7a上面朝传动件6的倾斜面一7a1和传动件6端面上凸出的且呈直杆状的支撑部。当导向部二6a插接在插口内时，支撑部与倾斜面一7a1相抵。当转轴9顺时针转动时，支撑部顺着倾斜面一7a1移动，使连接件7的转动转化为传动件6的轴向移动，并带动抵靠部克服压缩弹簧一12的弹力伸出插口，使连接件7和传动件6处于脱开状态。通过设置导向组件一为导向部一7a上的倾斜面一7a1和传动件6上的支撑部，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件7和传动件6之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。

实施例四

本实施例四同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：摩擦结构包括开设在连接件7外侧壁上的定位槽和位于定位槽内的弹子，所述的定位槽内还设有使弹子与套筒14内侧壁紧抵的压缩弹簧四，弹子的数量至少有两个且沿周向均布，压缩弹簧四和定位槽的数量均与弹子相同且位置一一对应。

实施例五

本实施例五同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：限位结构17包括位于螺纹管17a内且呈条状的卡块17b、开设在抵靠筒6c外侧壁上且呈条状的卡槽和能驱动卡块17b插入或伸出卡槽的电磁铁二，卡槽的横截面呈台阶型，电磁铁二与壳体1相固定。

实施例六

本实施例六同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：导向筒5f2靠近向心块5d的端部的边沿处具有倒角一，导向组件二包括倒角一和向心块5d上面朝导向筒5f2的倾斜面三5d1。

实施例七

本实施例七同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：连接结构包括开设在齿圈5a3端面上的连接孔一、开设在连接架端面上的连接孔二以及设于传动部端面上并与连接孔一正对的连接柱一和与连接孔二正对的连接柱二，连接孔一和连接孔二均至少有两个且沿周向均布，连接柱一的数量与连接孔一相同且位置一一对应，连接柱二的数量与连接孔二相同且位置一一对应，且连接柱一和连接柱二能分别插接在连接孔一和连接孔二内。

实施例八

本实施例八同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：齿轮传动机构包括套设并固定在转轴9上的传动套，传动套的外侧壁上具有与外环3a相啮合的齿牙一和与齿轮4相啮合的齿牙二。

实施例九

本实施例九同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：单向机构15包括滚针和设于连接件7周向外侧上的若干个滚针槽，滚针位于滚针槽内，滚针槽的底部呈弧形状，且滚针的直径大于滚针槽一端沿连接件7径向的高度，小于滚针槽另一端沿连接件7径向的高度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (17)

1.一种双向自动变速电机传动装置，包括壳体(1)以及均轴向固定在壳体(1)内的主轴(2)和转轴(9)，所述的主轴(2)上套有单向器(3)，单向器(3)包括具有外齿牙的外环(3a)和与主轴(2)固定的内环(3b)，其特征在于，所述的主轴(2)上轴向固定有齿轮(4)，所述的外环(3a)上固定有连接件(7)且外环(3a)位于连接件(7)和齿轮(4)之间，所述的主轴(2)上还周向固定有传动件(6)，且连接件(7)位于传动件(6)和外环(3a)之间；转轴(9)通过齿轮传动机构同时带动外环(3a)和齿轮(4)转动，且转轴(9)与外环(3a)的传动比大于转轴(9)与齿轮(4)的传动比；当转轴(9)逆时针转动时，所述的单向器(3)处于打滑状态，连接件(7)和传动件(6)通过设于两者之间的结合机构联动；当转轴(9)顺时针转动时，连接件(7)和传动件(6)通过设于壳体(1)内的分离机构分离并保持分离状态；当转轴(9)顺时针高速转动时，所述的齿轮(4)和内环(3b)通过设于两者之间的变速机构(5)联动。

2.根据权利要求1所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的连接件(7)和传动件(6)均呈筒状且均套设在主轴(2)上，所述的结合机构包括连接件(7)端面上呈圆弧形凸出的导向部一(7a)、传动件(6)端面上凸出的且呈圆弧形的导向部二(6a)和位于传动件(6)另一端面与壳体(1)之间的压缩弹簧一(12)，所述的导向部一(7a)至少有两块且沿周向均布，相邻两所述的导向部一(7a)之间形成一供导向部二(6a)插接的插口。

3.根据权利要求2所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的分离机构包括使连接件(7)和传动件(6)分离的导向组件一以及使连接件(7)和传动件(6)保持分离状态的限位件(13)。

4.根据权利要求3所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的导向组件一包括导向部一(7a)上面朝传动件(6)的倾斜面一(7a1)和导向部二(6a)上面朝连接件(7)的倾斜面二(6a1)。

5.根据权利要求3或4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的壳体(1)内固定有连接管(13b)，所述的传动件(6)的外侧壁上具有呈环状的挡沿(6c1)，所述的限位件(13)包括位于连接管(13b)内且呈条状的限位块(13a)，所述的限位块(13a)的外端伸出连接管(13b)并与挡沿(6c1)上靠近外环(3a)的端面相抵，所述的连接管(13b)内设有使限位块(13a)具有与传动件(6)外侧壁相抵趋势的压缩弹簧二(13c)，所述的结合机构还包括使限位块(13a)向远离主轴(2)方向移动的退位结构，且所述的分离机构还包括使限位块(13a)向靠近主轴(2)方向移动的前进机构。

6.根据权利要求3或4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的传动件(6)的外侧壁上具有呈环状的挡沿(6c1)，所述的限位件(13)包括与挡沿(6c1)上靠近外环(3a)的端面相抵的限位块(13a)以及能驱动限位块(13a)向靠近或远离主轴(2)方向平移的电磁铁一，所述的电磁铁一与壳体(1)相固定。

7.根据权利要求5所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的连接件(7)上套有呈圆筒状的套筒(14)，且套筒(14)与连接件(7)轴向固定，套筒(14)和连接件(7)之间设有单向机构(15)，且套筒(14)、连接件(7)和单向机构(15)三者构成一在转轴(9)顺时针转动时打滑的单向离合器，所述的套筒(14)的侧壁上具有呈弧形且供限位块(13a)穿过的缺口槽(14a)，所述的限位块(13a)靠近传动件(6)的端面为一倾斜的导向面，所述的缺口槽(14a)的两端面分别为平面和斜面，所述的退位结构包括所述的导向面和缺口槽(14a)上为斜面的端面。

8.根据权利要求5所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的连接件(7)上套有呈圆筒状的套筒(14)，且套筒(14)与连接件(7)轴向固定，套筒(14)和连接件(7)之间设有单向机构(15)，且套筒(14)、连接件(7)和单向机构(15)三者构成一在转轴(9)顺时针转动时打滑的单向离合器，所述的套筒(14)的侧壁上具有呈弧形且供限位块(13a)穿过的缺口槽(14a)，所述的缺口槽(14a)的两端面分别为平面和斜面，且所述的退位结构包括缺口槽(14a)上为斜面的端面。

9.根据权利要求5所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的前进机构包括使套筒(14)和连接件(7)之间产生摩擦阻力的摩擦结构(16)，且套筒(14)在上述的摩擦阻力的作用下能与所述的连接件(7)联动。

10.根据权利要求9所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的摩擦结构(16)包括开设在连接件(7)外侧壁上的定位槽和位于定位槽内的销柱(16a)，所述的定位槽内还设有使销柱(16a)一端与套筒(14)内侧壁紧抵的压缩弹簧三(16b)，所述的销柱(16a)的数量至少有两根且沿周向均布，所述的压缩弹簧三(16b)和定位槽的数量均与销柱(16a)相同且位置一一对应。

11.根据权利要求4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的传动件(6)的外侧壁上具有呈环状的挡沿(6c1)，所述的传动件(6)包括抵靠筒(6c)和插接在抵靠筒(6c)内且与转轴(9)周向固定的传动筒(6d)，所述的挡沿(6c1)位于抵靠筒(6c)上，所述的导向部二(6a)包括传动筒(6d)端面上呈圆弧形凸出的导向块一和抵靠筒(6c)端面上呈圆弧形凸出的导向块二，且导向块一和导向块二上均具有上述的倾斜面二(6a1)，所述的抵靠筒(6c)内侧壁上具有呈环状的凸沿，所述的传动筒(6d)上具有呈环状的凸肩，且凸肩抵在凸沿上，所述的壳体(1)内设有在转轴(9)顺时针转动时对抵靠筒(6c)进行周向限位的限位结构(17)。

12.根据权利要求11所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的壳体(1)内固定有螺纹管(17a)，所述的限位结构(17)包括位于螺纹管(17a)内且呈条状的卡块(17b)和开设在抵靠筒(6c)外侧壁上且呈条状的卡槽，所述的卡槽的横截面呈台阶型，且所述的卡块(17b)的外端伸出螺纹管(17a)并插入到卡槽内，所述的螺纹管(17a)内设有使卡块(17b)外端具有与卡槽内壁相抵趋势的压缩弹簧五(17c)。

13.根据权利要求1或2或3或4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的变速机构(5)包括套设在主轴(2)上的行星齿轮机构(5a)和套设在主轴(2)上并与齿轮(4)相固定的环形板(5b)，环形板(5b)位于齿轮(4)和行星齿轮机构(5a)之间，行星齿轮机构(5a)包括齿圈(5a3)、太阳轮(5a1)和行星架(5a4)，所述的太阳轮(5a1)通过套设在主轴(2)上的轴套(5c)与齿轮(4)相连，所述的行星架(5a4)与内环(3b)周向固定，所述的环形板(5b)的端面上铰接有向心块(5d)，向心块(5d)至少有2块且沿周向均布，每个向心块(5d)和环形板(5b)的铰接处均设有扭簧(5e)，所述的轴套(5c)上套设有呈筒状的抵靠件(5f)，且抵靠件(5f)一端与环形板(5b)相抵，向心块(5d)和抵靠件(5f)之间设有通过向心块(5d)的转动带动抵靠件(5f)向行星架(5a4)方向轴向移动的导向组件二，所述的齿圈(5a3)和行星架(5a4)之间设有当抵靠件(5f)向行星架(5a4)方向轴向移动时能使齿圈(5a3)和行星架(5a4)联动的连接结构，所述的抵靠件(5f)和行星架(5a4)之间设有压缩弹簧六(5g)。

14.根据权利要求13所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的抵靠件(5f)包括套设在轴套(5c)上且与环形板(5b)相抵的限位筒(5f1)和套设并固定在限位筒(5f1)上的导向筒(5f2)，导向筒(5f2)的侧壁上开设有呈弧形的导向槽(5f2a)，且导向槽(5f2a)的其中一端面为斜面，所述的导向组件二包括导向槽(5f2a)上为斜面的端面和向心块(5d)上面朝导向筒(5f2)的倾斜面三(5d1)，所述的导向槽(5f2a)的数量与向心块(5d)的数量相同且位置一一对应。

15.根据权利要求13所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的行星架(5a4)呈圆筒状，所述的齿圈(5a3)包括齿部(5a3a)和与齿部(5a3a)一端相连且呈圆环状的套设部(5a3b)，所述的套设部(5a3b)套接在行星架(5a4)上，所述的连接结构包括贯穿在行星架(5a4)侧壁上且沿周向均布的若干通孔，且每个通孔内均设有钢球(5i)，钢球(5i)的直径大于行星架(5a4)的厚度，所述的套设部(5a3b)的内侧壁上设有弧形槽(5a3c)，弧形槽(5a3c)的数量与通孔相同且位置一一正对，所述的抵靠件(5f)未与环形板(5b)相抵的端部的外侧壁上具有呈圆环状凸出的连接部(5f1a)，且所述的连接部(5f1a)在转轴(9)顺时针高速转动时能伸入行星架(5a4)并使钢球(5i)与弧形槽(5a3c)内侧紧抵。

16.根据权利要求15所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的行星架(5a4)内沿径向滑动连接有由刚性材料制成的圆弧片(5j)，圆弧片(5j)至少有两片且沿周向均布，钢球(5i)位于圆弧片(5j)和齿圈(5a3)之间，且钢球(5i)与圆形片(5j)正对，圆弧片(5j)上设有与连接部(5f1a)正对且呈圆弧形的挤压槽，所述的挤压槽的横截面呈台阶型，所述的连接部(5f1a)靠近圆弧片(5j)的端部的边沿具有倒角二，所述的挤压槽包括与所述的倒角二正对的底壁且该底壁为斜面。

17.根据权利要求1或2或3或4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的齿轮传动机构包括均套设并固定在转轴(9)上的传动齿一(10)和传动齿二(11)，所述的传动齿一(10)与外环(3a)相啮合，且所述的传动齿二(11)与齿轮(4)相啮合。