CN108895127A - 一种单电机二档变速防齿轮互锁结构 - Google Patents

一种单电机二档变速防齿轮互锁结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，包括输入电机、电机输入齿轮、第一变速齿轮、一档A变速齿轮、一档B变速齿轮、输出齿轮、二档变速齿轮、单向轴承，所述二档变速齿轮与第一变速齿轮安装在同一轴上，第一变速齿轮与电机输入齿轮啮合，所述一档A变速齿轮和一档B变速齿轮安装在同一轴上，一档A变速齿轮与第一变速齿轮啮合，所述输出齿轮与一档B变速齿轮啮合，所述一档A变速齿轮、一档B变速齿轮和二档变速齿轮均设置单向轴承。本发明利用电机的正反转功能实现二档变速，解决单一变速无法满足速度和扭力切换问题；无需常时过载运行，使电机和电池都能在理想状态下工作，增加续航里程。

Description

一种单电机二档变速防齿轮互锁结构
技术领域
本发明涉及电动车领域，具体是一种单电机二档变速防齿轮互锁结构。
背景技术
电动车作为绿色朝阳产业，在国内的发展已经有十多年，2010年底，中国电动自行车已经达到1.2亿辆，而且每年以30%的速度增长，电动自行车因其价廉、便捷、环保的功能优势，受到城市中低收入阶层青睐。中国的电动自行车从研制开发到上世纪九十年代中期小批量投放市场，至2012年以来的生产和销售，一直呈逐年大幅增长的势头。由于需求旺盛，近几年中国电动自行车市场一直保持跨越式增长。
电动车是由电池提供驱动力的，目前主要驱动方式有轮毂电机直驱、单级减速差速驱动、多级变档驱动三种，三种驱动存在以下缺点：
1.采用轮毂电机直驱，在启动和加速经常时间过载，导致电池利用率不高、爬坡性能差、放电电流大电池容易发热，热损耗高，导致续航里程短；
2.单级变速电动车只有单一变速，无法实现速度和扭力的切换，不能更好地运用在不同路况；
3.多档变速的机械换档机构复杂，容易出现故障导致意外发生，并且多档变速机构制造成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，包括输入电机、电机输入齿轮、第一变速齿轮、一档A变速齿轮、一档B变速齿轮、输出齿轮、二档变速齿轮、单向轴承，所述电机输入齿轮通过电机轴与输入电机连接，所述二档变速齿轮与第一变速齿轮安装在同一轴上，第一变速齿轮与电机输入齿轮啮合，所述一档A变速齿轮和一档B变速齿轮安装在同一轴上，一档A变速齿轮与第一变速齿轮啮合，所述输出齿轮与一档B变速齿轮啮合，所述一档A变速齿轮、一档B变速齿轮和二档变速齿轮均设置单向轴承。
作为本发明进一步的方案：所述一档A变速齿轮和一档B变速齿轮的单向轴承的锁止方向与电机正转方向一致，所述二档变速齿轮的单向轴承锁止方向与电机反转方向一致。
作为本发明进一步的方案：在二档变速齿轮和第一变速齿轮所在轴上设置第二变速齿轮，且第二变速齿轮直径不同于二档变速齿轮和第一变速齿轮的直径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.利用电机的正反转功能实现二档变速，解决单一变速无法满足速度和扭力切换问题，一档低速档扭力大爬坡性能好，解决电动车直驱电机无法爬坡的问题，二档高速档速度快，节省行走时间；
2.相比多档变速，结构体积小，直接安装在轮毂内，节省空间，同时提升安全性和降低生产成本；
3.利用单向轴承特性对电机的正反转进行物理切换变档，换档无离合或换档机构，齿轮始终都处于啮合状态，无机械冲击，换档更安全；
4.无需常时过载运行，使电机和电池都能在理想状态下工作，提升效率，增加续航里程。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例一的主视图。
图3为本发明实施例一的俯视图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，请参阅图1～3，一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，包括输入电机1、电机输入齿轮2、第一变速齿轮3、一档A变速齿轮4、一档B变速齿轮5、输出齿轮6、二档变速齿轮7、单向轴承8，所述电机输入齿轮2通过电机轴与输入电机1连接，输入电机1用于驱动电机输入齿轮2转动，所述二档变速齿轮7与第一变速齿轮3安装在同一轴上，第一变速齿轮3与电机输入齿轮2啮合，所述一档A变速齿轮4和一档B变速齿轮5安装在同一轴上，一档A变速齿轮4与第一变速齿轮3啮合，所述输出齿轮6与一档B变速齿轮5啮合，所述一档A变速齿轮4、一档B变速齿轮5和二档变速齿轮7均设置单向轴承8，所述一档B变速齿轮5的单向轴承8用于防止输出齿轮6反转时齿轮组互锁导致车辆无法后退。
一档输出时，电机1正转驱动第一变速齿轮3转动，一档A变速齿轮4的单向轴承8处于锁止状态，一档A变速齿轮4的单向轴承8的锁止方向与电机1正转方向一致，二档变速齿轮7处于脱开状态，此时动力由第一变速齿轮3传递到一档A变速齿轮4上，一档B变速齿轮5的单向轴承8处于锁止状态，一档B变速齿轮5的单向轴承8的锁止方向与电机1正转方向一致，此时一档A变速齿轮4将动力传递到一档B变速齿轮5上，一档B变速齿轮5将动力传递到输出齿轮6上，输出齿轮6驱动轮胎旋转实现一档输出；
二档输出时，电机1反转驱动第一变速齿轮3转动，二档变速齿轮7的单向轴承8处于锁止状态，二档变速齿轮7的单向轴承8锁止方向与电机1反转方向一致，一档A变速齿轮4的单向轴承8处于脱开状态，此时动力由第一变速齿轮3传递到二档变速齿轮7，二档变速齿轮7将动力传递到输出齿轮6上，输出齿轮6驱动轮胎旋转实现二档输出。
所述电机1的正、反转的档位均可根据安装位置更改，包含但并不固定于某个方向。
实施例二，如图4，在二档变速齿轮7和第一变速齿轮3所在轴上设置第二变速齿轮9，且第二变速齿轮9直径不同于二档变速齿轮7和第一变速齿轮3的直径，一档输出时，一档A变速齿轮4既可与第二变速齿轮9啮合，又可与第一变速齿轮3啮合，由于两个齿轮直径不同，根据传动比不同来实现一档不同速度的输出，同理，二档输出时，输出齿轮6既可与第二变速齿轮9啮合，又可与二档变速齿轮7啮合，实现二档不同速度的输出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，其特征在于：包括输入电机、电机输入齿轮、第一变速齿轮、一档A变速齿轮、一档B变速齿轮、输出齿轮、二档变速齿轮、单向轴承，所述电机输入齿轮通过电机轴与输入电机连接，所述二档变速齿轮与第一变速齿轮安装在同一轴上，第一变速齿轮与电机输入齿轮啮合，所述一档A变速齿轮和一档B变速齿轮安装在同一轴上，一档A变速齿轮与第一变速齿轮啮合，所述输出齿轮与一档B变速齿轮啮合，所述一档A变速齿轮、一档B变速齿轮和二档变速齿轮均设置单向轴承。
2.根据权利要求1所述的一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，其特征在于：所述一档A变速齿轮和一档B变速齿轮的单向轴承的锁止方向与电机正转方向一致，所述二档变速齿轮的单向轴承锁止方向与电机反转方向一致。
3.根据权利要求1所述的一种单电机二档变速防齿轮互锁结构，其特征在于：在二档变速齿轮和第一变速齿轮所在轴上设置第二变速齿轮，第二变速齿轮直径不同于二档变速齿轮和第一变速齿轮的直径。
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