CN110065387A - 一种电动活塞驱动式电动车及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动活塞驱动式电动车，所述电动车包括制动系统、电力活塞电动机、连接于电力活塞电动机中的曲轴上的飞轮、设于飞轮上的离合器、与离合器的输出轴相连的变速箱、与变速箱的输出轴传动连接的车辆传动系统；所述飞轮外缘的齿圈与一启动系统的驱动齿轮啮合；所述离合器包括第一离合器元件和第二离合器元件，其中所述第一离合器元件具有开口，并且所述第二离合器元件具有舌状件，其中所述第一离合器元件和所述第二离合器元件彼此连接，使得所述舌状件接合到所述开口中，并且所述舌状件的穿过所述开口伸出的区域塑性地变形。相对于现有技术，所述离合器关于安装简化并且在成本方面降低。

Description

一种电动活塞驱动式电动车及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种电动车的技术领域，具体涉及一种电动活塞驱动式电动车及其工作方法。

背景技术

电动活塞驱动式电动车的工作原理为通过频繁切换流经电磁铁线圈的电流方向来改变电磁铁的磁极性，从而控制电磁铁与活塞的作用力的方向，进而控制活塞的往复位移。

尤其用于该电动活塞驱动式电动车的离合器具有多个零件，所述零件部分地彼此连接。在此，铆接元件的应用证实为是尤其有效的，因为所述铆接元件与螺纹连接装置相比可更形状简单地安装并且尽管如此仍引起持久的连接。这种铆接元件例如通过DE102011011916A1已知。当然，所使用的铆接元件也可视作为附加的构件，所述附加的构件必须购置、提供和安装，这意味着与之关联的耗费和与之关联的成本。

发明内容

本发明的目的之一提供了一种电动活塞驱动式电动车，解决了以上所述的技术问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：一种电动活塞驱动式电动车，所述电动车包括制动系统、电力活塞电动机、连接于电力活塞电动机中的曲轴上的飞轮、设于飞轮上的离合器、与离合器的输出轴相连的变速箱、与变速箱的输出轴传动连接的车辆传动系统；所述飞轮外缘的齿圈与一启动系统的驱动齿轮啮合；

所述离合器包括第一离合器元件和第二离合器元件，其中所述第一离合器元件具有开口，并且所述第二离合器元件具有舌状件，其中所述第一离合器元件和所述第二离合器元件彼此连接，使得所述舌状件接合到所述开口中，并且所述舌状件的穿过所述开口伸出的区域塑性地变形。

实现本发明的目的之一的技术方案的有益效果是：相对于现有技术，所述离合器关于安装简化并且在成本方面降低。

进一步，所述第一离合器元件具有作为开口的缝隙。

采用上述进一步方案的有益效果是：由此，由板材构成的舌状件的舌状件尖部能够良好地引入到缝隙中并且能够通过塑性变形固定。当缝隙仅略微大于舌状件尖部时，舌状件尖部的小的变形就能够足以固定两个离合器元件之间的连接。

也适当的是，第二离合器元件具有相对于止挡突出的舌状件尖部，所述舌状件尖部能够引入到开口或缝隙中直至止挡，其中舌状件尖部从开口以超出部伸出。通过第二离合器元件上的止挡，限定舌状件尖部的插入深度并且舌状件尖部不能够过深地接合到开口中。

进一步，所述电力活塞电动机包括：多个缸体、设于缸体内的由永磁体制成的活塞和用于将各活塞与所述曲轴传动连接的连杆；曲轴设于各缸体的下方；所述缸体的上端设有与缸体同轴心线的电磁铁，电磁铁的线圈与一线圈驱动电路相连，该线圈驱动电路与一CPU单元相连；电磁铁设于由CPU单元控制的翻转机构上；邻近缸体的上、下止点处分别设有与CPU单元相连的上、下行程开关，缸体的底部设有与所述CPU单元相连的霍尔传感器；所述制动系统包括：制动踏板、由制动踏板传动控制的制动器和与所述CPU单元相连的用于检测制动踏板位置的制动踏板传感器；各活塞在相应的缸体中对称分布于缸体的高度中心线两侧，以确保连杆适于连续传动曲轴，并使曲轴输出的扭矩稳定；所述霍尔传感器设于缸体的底部中央，且与所述活塞的底面中央相对。

进一步，所述第二离合器元件具有所述舌状件的相对于止挡伸出的舌状件尖部，所述舌状件尖部能够引入到所述开口或所述缝隙中直至所述止挡，其中所述舌状件尖部以超出部从所述开口伸出。

进一步，所述舌状件沿纵向方向分成两个舌状件翼部，并且为了将所述舌状件尖部固定在所述开口中，两个所述舌状件翼部沿相反的方向或沿相同的方向变形；所述舌状件沿横向方向包含一个或两个侧向的缝隙，使得所述舌状件尖部在一个侧边上或在其多个侧边上变形以便将所述舌状件尖部固定在所述开口中；所述舌状件尖部呈c形地、呈s形地或呈l形地变形，所述舌状件尖部在其通过所述开口伸出的前部的舌状件区域中被滚压，使得存在扩宽部，所述扩宽部相对于所述开口的大小是增大的。

进一步，所述变速箱包括外壳、输入动力皮带轮、输入轴和第一输出轴，所述的输入动力皮带轮设置于输入轴一端，输入轴上设有A齿轮和B齿轮；与输入轴相对应的设置有二轴和第一输出轴，二轴上设有C齿轮，所述C齿轮与A齿轮相啮合，与二轴相对应的设置有第二输出轴，二轴与第二输出轴之间通过伞齿轮相连，第二输出轴侧方设有第三输出轴，第二输出轴上设有M齿轮，第三输出轴上设有N齿轮，M齿轮与N齿轮之间相互啮合；在第一输出轴上设有D齿轮，所述D齿轮与B齿轮相啮合。

进一步，在所述输入轴、所述二轴和所述第一输出轴上分别设有轴承，通过轴承将所述输入轴、所述二轴和所述第一输出轴固定于外壳内。

进一步，所述的第二输出轴和第三输出轴垂直于二轴设置。

本发明的目的之二在于提供了一种电动活塞驱动式电动车，解决了以上所述的技术问题。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种电动活塞驱动式电动车的工作方法，包括：电动车启动时，采用所述启动系统驱动所述飞轮并使所述曲轴转动，所述CPU单元通过各缸体底部的霍尔传感器检测各活塞的位移方向；

若测得一缸体内的活塞正向下位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体上方的电磁铁的线圈提供相应方向的电流，以使该电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相同，活塞因来自电磁铁的下斥力而在该缸体内加速下移；

若测得一缸体内的活塞正向上位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体上方的电磁铁的线圈提供相应方向的电流，以使该电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相反，活塞因来自电磁铁的上吸力而在该缸体内加速上移；

待各电磁铁的线圈得电后，断开所述启动系统并保持各线圈中的电流方向不变；

同时，当所述CPU单元通过所述下行程开关测得一缸体内的活塞即将到达该缸体的下止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体上方的电磁铁绕该电磁铁的高度中心线旋转180°，且此时的活塞已到达下止点，由于此时的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相反，活塞因来自电磁铁的上吸力而开始在该缸体内向上位移；当所述CPU单元通过所述上行程开关测得一缸体内的活塞即将到达该缸体的上止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体上方的电磁铁绕该电磁铁的高度中心线反向旋转180°，且此时的活塞已到达上止点，由于此时的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相同，活塞因来自电磁铁的下斥力而开始向下位移；如此反复，从而使各活塞经相应的连杆驱动所述曲轴运转并带动所述飞轮输出正扭矩，飞轮通过离合器、变速箱驱动车辆传动系统，从而驱动电动车；当CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被踩下，即制动系统实施制动时，CPU单元启动电动机制动程序，即：CPU单元先控制所述线圈驱动电路停止向各线圈供电，然后由所述CPU单元通过所述霍尔传感器检测各活塞的位移方向，若测得一活塞正向下位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相反，以降低活塞的下移速率，从而制动所述曲轴；若测得一活塞正向上位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相同，以降低活塞的上移速率，从而制动所述曲轴；

在所述曲轴未停止运转时，若CPU单元通过所述下行程开关测得该活塞即将到达该缸体的下止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体上方的电磁铁绕该电磁铁的高度中心线旋转180°，若此时的活塞已到达下止点并开始向上位移，由于此时的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相同，活塞在开始向上位移的同时承受来自电磁铁的下斥力而制动所述曲轴；若CPU单元通过所述上行程开关测得该活塞即将到达该缸体的上止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体上方的电磁铁绕该电磁铁的高度中心线反向旋转180°，若此时的活塞已到达上止点并开始向下位移，由于此时的电磁铁底部的磁极性与活塞顶部的磁极性相反，活塞因来自电磁铁的上吸力而制动所述曲轴；如此反复，以使所述飞轮对外输出负扭矩，直至所述曲轴即将停止运转时，停止向各线圈供电；或，直至CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被松开，即制动系统停止实施制动时，停止向各线圈供电。

进一步，所述CPU单元通过霍尔传感器检测所述活塞的位置，以得出同一缸体内的所述活塞与电磁铁的间距，并根据该间距大小实时通过所述线圈驱动电路调整所述线圈中的电流大小，以使所述活塞在上、下位移过程中，保持活塞与电磁铁之间的作用力的大小稳定；所述CPU单元通过霍尔传感器检测各活塞的位移速率低于预设值时，即判断所述曲轴即将停止运转。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种电力活塞式电动机的结构示意图；

图2为图1提供的一种电力活塞式电动机采用的一种用于控制电磁铁绕其高度中心线旋转180°的翻转机构及缸体的结构示意图；

图3为图1提供的所述电力活塞式电动机的控制电路的电路框图；

图4为图1提供的电力活塞驱动式电动车的传动系构造图；

图5为图1提供的电力活塞式电动机采用的另一种所述翻转机构及缸体的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的具有开口的第一离合器元件的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的具有舌状件的第二离合器元件的结构示意图；

图8为本发明一实施例提供的在开口中的具有塑性变形的舌状件的视图；

图9为根据图8的侧视图；

图10为本发明另一实施例提供的一种具有舌状件的第二离合器元件的结构示意图；

图11为本发明另一实施例提供的在开口中的具有塑性变形的舌状件的视图；

图12为根据图11的侧视图；

图13为本发明另一实施例提供的一种具有舌状件的第二离合器元件的结构示意图；

图14为本发明另一实施例提供的在开口中的具有塑性变形的舌状件的视图；

图15为根据图14的侧视图；

图16为本发明一实施例提供的一种电力活塞式电动机中变速箱的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、电动车；101、缸体；102、曲轴；103、连杆；105、活塞；107、电磁铁；108、线圈；109、转轴；111、变速箱；112、步进电机；113、上行程开关；114、下行程开关；115、霍尔传感器；116、小齿轮；117、大齿轮；120、电力活塞电动机；121、离合器；122、变速箱；201、输入动力皮带轮；202、输入轴；203、A齿轮；204、B齿轮；205、第一输出轴；206、D齿轮；207、C齿轮；208、M齿轮；209、第二输出轴；210、N齿轮；211、第三输出轴；212、二轴；123、万向节；124、驱动轴；125、主减速器；126、半轴；127、差速器；1、第一离合器元件；2、突出部；3、开口；4、第二离合器元件；5、舌状件；6、舌状件尖部；7、凸肩；8、缝隙；9、底部；10、舌状件翼部；11、舌状件翼部；20、第二离合器元件；21、舌状件；22、舌状件尖部；23、底部；24、凸肩；25、缝隙；26、缝隙；27、前部的舌状件区域；28、后部的舌状件区域；29、自由的尖部；30、侧边；31、侧边；40、第二离合器元件；41、舌状件；42、舌状件尖部；43、底部；44、凸肩。

具体实施方式

以下结合附图1-16对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-16所示，本发明提供了一种适于电力制动的电力活塞驱动式电动车,其包括：制动系统、电力活塞电动机120、连接于电力活塞电动机120中的曲轴上的飞轮、设于飞轮上的离合器121、与离合器121的输出轴相连的变速箱122、与变速箱122的输出轴传动连接的车辆传动系统；飞轮外缘的齿圈与一启动系统的驱动齿轮啮合。该启动系统采用现有技术中的与现有的汽油发动机配套使用的启动系统。

所述车辆传动系统包括：经万向节123与变速箱122的输出轴传动连接的驱动轴124、经另一万向节与驱动轴124传动连接的差速器127、以及与差速器127通过半轴126传动相连的车轮。其中，在驱动轴124与差速器127可设置主减速器125。

所述电力活塞电动机120包括：多个高电阻非导磁材料(如：铝合金、铜合金等)制成的缸体101、设于缸体101内的由永磁体制成的活塞105、设于各缸体101下方的曲轴102和用于将各活塞105与所述曲轴102传动连接的连杆103；所述缸体103的上端设有与缸体101同轴心线的电磁铁107，电磁铁107的线圈108与一线圈驱动电路相连；电磁铁107的中央固定于一横向的转轴109上，该转轴109通过一对轴承座104设于缸体101上方；转轴109的一端经一变速箱111与一步进电机112传动相连；所述线圈驱动电路和步进电机112与一CPU单元相连；邻近缸体111的上、下止点处分别设有与CPU单元相连的上、下行程开关113和114；所述缸体101的底部中央设有一与所述CPU单元相连的霍尔传感器115。所述霍尔传感器115与所述活塞105的底面中央相对。霍尔传感器115设于一非导磁材料的金属管中，该金属管与所述活塞105同轴心线。以进一步使霍尔传感器115获取的电磁信号基本来自活塞的底部。

所述制动系统包括：制动踏板和与所述CPU单元相连的用于检测制动踏板位置的制动踏板传感器；所述上、下行程开关113和114采用接触式或红外线式行程开关。活塞105上设有耐磨圈。

各活塞105在相应的缸体101中对称分布于缸体101的高度中心线两侧。以确保连杆103适于连续传动曲轴102，并使曲轴102输出的扭矩稳定。

工作时，采用所述启动系统驱动所述飞轮，以使所述曲轴102转动，所述CPU单元通过各缸体101底部的霍尔传感器115检测各活塞105的位移方向；此时，若测得一缸体101内的活塞105正向下位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体101上方的电磁铁107的线圈108提供相应方向的电流，以使该电磁铁107底部的磁极性与活塞105顶部的磁极性相同，活塞105因来自电磁铁107的下斥力而在该缸体101内加速下移；或，此时若测得一缸体101内的活塞105正向上位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体101上方的电磁铁107的线圈108提供相应方向的电流，以使该电磁铁107底部的磁极性与活塞105顶部的磁极性相反，活塞105因来自电磁铁107的上吸力而在该缸体101内加速上移；待各电磁铁107的线圈108得电后，断开所述启动系统并保持各线圈108中的电流方向不变；同时，当所述CPU单元通过所述下行程开关114测得一缸体101内的活塞105即将到达该缸体101的下止点时，CPU单元向所述步进电机112输出一个脉冲信号，以驱动该步进电机112按设定的方向转动一个固定的角度，从而使步进电机112经所述变速箱111控制所述转轴109旋转180°，且此时的活塞105恰好或已到达下止点，由于此时的电磁铁107底部的磁极性与活塞105顶部的磁极性相反，活塞105因来自电磁铁107的上吸力而开始在该缸体101内向上位移；当所述CPU单元通过所述上行程开关113测得该活塞105即将到达该缸体101的上止点时，CPU单元向所述步进电机112输出另一脉冲信号，以驱动该步进电机112反方向转动一个固定的角度，从而使步进电机112经所述变速箱111控制所述转轴9反向旋转180°，且此时的活塞105恰好或已到达上止点，且活塞105因下斥力而开始向下位移；如此反复，从而使各活塞105经相应的连杆103驱动所述曲轴102运转以带动所述飞轮输出正扭矩，飞轮通过离合器121、变速箱122驱动车辆传动系统，从而驱动电动车。

非松开状态的所述调速踏板的位置不变时，所述CPU单元通过霍尔传感器115检测所述活塞105的位置，以得出同一缸体101内的所述活塞105与电磁铁107的间距，并根据该间距大小实时通过所述线圈驱动电路调整所述线圈108中的电流大小，以使所述活塞105在上、下位移过程中，保持活塞105与电磁铁107之间的作用力的大小稳定，以使本电动机输出的功率或扭矩的连续性和稳定性较好。当所述调速踏板的位置改变时，所述CPU单元也同一缸体101内的所述活塞105与电磁铁107的间距实时调整各线圈108中的电流大小，以使活塞105与电磁铁107之间的作用力的变化呈线性，并与所述调速踏板的位置变化相对应，进而使车速呈线性变化，以通过驾驶舒适性。

本电动车的调速踏板(其采用现有技术中的油门踏板)上设有与所述CPU单元相连的调速踏板传感器，CPU单元通过调速踏板传感器检测调速踏板的位置，进而控制各线圈108的电流大小，从而实现车速控制。调速踏板传感器可选用压力传感器，根据调速踏板被踏入的深度而输出相应的压力值信号。所述调速踏板可以采用调速手把(其采用现有技术中的电动自行车的调速手把)来替换，以应用于电动摩托车或电动三轮车等。

所述CPU单元还连接有用于检测车辆底盘角度的车辆坡度传感器(可采用中国专利文献CN2703248公开的汽车坡度传感器)；当本电动车的前行时，若通过所述车辆坡度传感器测得当前车辆在向上爬坡，且测得调速踏板的位置不变，则CPU单元根据坡度大小自动相应调高各线圈108的电流，以使车速稳定。若通过所述车辆坡度传感器测得当前车辆在向下滑坡且测得调速踏板的位置不变，则CPU单元根据坡度大小自动相应调低各线圈108的电流，以使车速稳定。

当测得下坡坡度较大时，例如大于10°，且测得调速踏板已被松开，不论制动踏板是否被踩下，CPU单元启动电动机制动程序。

当CPU单元启动电动机制动程序时，由于所述曲轴102处于运转状态，CPU单元先控制所述线圈驱动电路停止向各线圈108供电；然后由所述CPU单元通过所述霍尔传感器115检测各活塞105的位移方向，若测得一活塞105正向下位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈108提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁107底部的磁极性与活塞105顶部的磁极性相反，以降低活塞105的下移速率，从而制动所述曲轴102，即：使所述飞轮对外输出负扭矩；若测得一活塞105正向上位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈108提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁107底部的磁极性与活塞5顶部的磁极性相同，以降低活塞5的上移速率，从而制动所述曲轴2。

在所述曲轴2仍未停止运转时，若CPU单元通过所述下行程开关14测得该活塞5即将到达该缸体1的下止点，则CPU单元向所述步进电机12输出一个脉冲信号，以驱动该步进电机12按设定的方向转动一个固定的角度，从而使步进电机12经所述变速箱11控制所述转轴9旋转180°，若此时的活塞5恰好或已到达下止点并开始向上位移，则由于此时的电磁铁7底部的磁极性与活塞5顶部的磁极性相同，活塞5在开始向上位移的同时承受来自电磁铁7的下斥力而制动所述曲轴2；若CPU单元通过所述上行程开关13测得该活塞5即将到达该缸体1的上止点，则CPU单元向所述步进电机12输出另一脉冲信号，以驱动该步进电机12反向转动一个固定的角度，从而使步进电机12经所述变速箱11控制所述转轴9反向旋转180°，若此时的活塞5恰好或已到达上止点并开始向下位移，则由于此时的电磁铁7底部的磁极性与活塞5顶部的磁极性相反，活塞5因来自电磁铁7的上吸力而制动所述曲轴2；如此反复，以使所述飞轮对外输出负扭矩，直至车速降至安全速度以内，如30Km/h；或，直至CPU单元通过调速踏板传感器测得调速踏板被重新踏下，此时CPU单元重新控制所述飞轮正常输出正扭矩。

所述CPU单元通过霍尔传感器15检测各活塞5的位移速率低于预设值(该预设值可通过实验获取)时，即判断所述曲轴2即将停止运转。考虑到线圈8的电流不能瞬时变化，因此在所述曲轴2即将停止运转时，提前切断线圈8的电源，利于节能并确保所述曲轴2能及时停止运转。

在通过所述曲轴2对外输出制动扭矩时，所述线圈驱动电路向所述线圈8提供的电流为脉冲电流。所述线圈8一侧设有风冷装置或所述线圈8设于油冷装置中；线圈8中的脉冲电流的占空比与所述线圈8的温度为线性或非线性负相关，以防止线圈8过热。

在电动车行驶过程中，若CPU单元通过车速传感器测得车速低于30Km/h，则CPU单元启动怠速滑行程序。即CPU单元控制各线圈8中电流大小，以使车速稳定于20Km/h。

本电动车的制动系统采用现有技术的汽油机动车的制动系统。

当车速较高，如大于40Km/h，CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被踩下，即制动系统实施制动时，CPU单元也启动电动机制动程序，直至所述曲轴2即将停止运转时，停止向各线圈8供电；或，直至CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被松开，即制动系统停止实施制动时，停止向各线圈8供电；CPU单元重新控制所述飞轮输出正扭矩；若此时测得调速踏板被踩下时，CPU单元重新控制所述飞轮输出正扭矩。

图5为另一种所述翻转机构的结构示意图，电磁铁7设于一小齿轮16上，且该小齿轮16的中心轴设于电磁铁7的中心点上，该小齿轮16与一大齿轮17相啮合，该大齿轮17与所述变速箱11传动相连；工作时，CPU单元向所述步进电机12输出一个脉冲信号，以驱动该步进电机12按设定的方向转动一个固定的角度，从而使步进电机12经所述变速箱11、大齿轮17控制所述小齿轮16顺时针或逆时针旋转180°。

图6示出具有侧向伸出的突出部2的第一离合器元件1，在所述第一离合器元件中设有开口3。开口3在此构成为缝隙，所述缝隙在突出部2的横向方向上沿着第一离合器元件1构成。

图7示出第二离合器元件4，所述第二离合器元件构成为具有舌状件5。舌状件5具有舌状件尖部6，所述舌状件尖部相对于舌状件5的底部9在宽度方面减小。宽度的所述减小经由凸肩7实现，所述凸肩也用作为止挡并且将舌状件尖部6与舌状件5的底部9分开。舌状件尖部6借助于缝隙8分成两个舌状件翼部10、11。在此，缝隙8在图2的实施例中沿着舌状件5的延伸而延伸或者平行于舌状件5的纵轴线延伸。

在图8和9中，第二离合器元件4的舌状件5的舌状件尖部6插入到第一离合器元件1的开口3中。在此，舌状件尖部6的相对于开口伸出的舌状件翼部沿相反的方向弯曲，使得舌状件尖部6借助其舌状件翼部10、11面状地贴靠在第一离合器元件1的突出部2上并且引起第一离合器元件1和第二离合器元件4之间的形状配合的连接。

图10以本发明的另一个实施例示出第二离合器元件20，所述第二离合器元件构成为具有舌状件21。舌状件21具有舌状件尖部22，所述舌状件尖部相对于舌状件21的底部23在宽度方面减小。宽度的所述减小同样如在图2中那样经由凸肩24进行，所述凸肩也用作为止挡并且将舌状件尖部22与舌状件21的底部23分开。

舌状件尖部22借助于一个缝隙或者如在图10中示出的那样借助于两个缝隙25、26分成前部的舌状件区域27和后部的舌状件区域28。在此，前部的舌状件区域27包括舌状件尖部22的自由的尖部29并且后部的舌状件区域朝向舌状件21的底部23。

缝隙25、26的定位在此选择成，使得止挡24和缝隙25、26之间的间距大致对应于第一离合器元件1的突出部2的材料的厚度。因此，舌状件尖部22接合到开口3中，其中所述缝隙稍微从开口伸出。由此，前部的舌状件区域能够变形，以便将第一离合器元件1与第二离合器元件2连接。

第二离合器元件20的舌状件21的变形在此在舌状件尖部22的侧边30、31的区域中在前部的舌状件区域27中进行。所述侧边基本上平行于舌状件21的纵轴线弯曲。在此可提出的是，仅一个侧边30或两个侧边30、31弯曲。在图6中可见，两个侧边30、31呈s形地弯曲。替选地，两个侧边30、31也能够呈c形地弯曲。替选地，也能够仅一个侧边30或31弯曲，使得出现大致呈l形的轮廓。图7示出根据图6的装置的侧视图。

图13示出第二离合器元件40的另一个实施例，所述第二离合器元件构成为具有舌状件41。舌状件41具有舌状件尖部42，所述舌状件尖部相对于舌状件41的底部43在宽度方面减小。宽度的这种减小经由凸肩44实现，所述凸肩也用作为止挡并且将舌状件尖部42与舌状件41的底部43分开。

在图14和15中，第二离合器元件40的舌状件41的舌状件尖部42插入到第一离合器元件1的开口3中。在此，舌状件尖部42的超出并且伸出开口的部分被滚压，使得舌状件尖部的横向缝隙是扩宽的进而产生形状配合的连接。

离合器元件在此优选为压板、碟形弹簧、离合器盖、弹簧、运输安全装置等。离合器在此是单离合器或双离合器，如尤其是摩擦离合器。

根据附图16所示的变速箱122，所述变速箱122包括外壳、输入动力皮带轮201、输入轴202和第一输出轴205，所述的输入动力皮带轮201设置于输入轴202一端，输入轴202上设有A齿轮203和B齿轮204；与输入轴202相对应的设置有二轴212和第一输出轴205，二轴212上设有C齿轮207，所述C齿轮207与A齿轮203相啮合，与二轴212相对应的设置有第二输出轴209，二轴212与第二输出轴209之间通过伞齿轮相连，第二输出轴209侧方设有第三输出轴211，第二输出轴209上设有M齿轮208，第三输出轴211上设有N齿轮210，M齿轮208与N齿轮210之间相互啮合；在第一输出轴205上设有D齿轮206，所述D齿轮206与B齿轮204相啮合。

进一步，在所述输入轴202、所述二轴212和所述第一输出轴205上分别设有轴承，通过轴承将所述输入轴202、所述二轴212和所述第一输出轴205固定于外壳内。

进一步，所述的第二输出轴209和第三输出轴211垂直于二轴212设置。

进一步，所述的A齿轮203与B齿轮204大小不同。

进一步，所述的C齿轮207和D齿轮206大小不同。

进一步，所述的M齿轮208和N齿轮210大小不同；可通过调节M齿轮和N齿轮的大小来达到调整

进一步，第二输出轴209和第三输出轴211转速比例的问题。

本发明通过将轴分别输入轴、二轴、第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴相互分离且传动齿轮大小不同的方式；可实现第一输出轴与第二输出轴、第三输出轴的输出转速不同，在机械设备中使用时可同时驱动需求不同转速的设备，与现有变速箱相比更加方便、适用面更加广泛。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述电动车(100)包括制动系统、电力活塞电动机(120)、连接于电力活塞电动机(120)中的曲轴上的飞轮、设于飞轮上的离合器(121)、与离合器(121)的输出轴相连的变速箱(122)、与变速箱(122)的输出轴传动连接的车辆传动系统；所述飞轮外缘的齿圈与一启动系统的驱动齿轮啮合；

所述离合器包括第一离合器元件(1)和第二离合器元件(4，20，40)，其中所述第一离合器元件(1)具有开口(3)，并且所述第二离合器元件(4，20，40)具有舌状件(5，21，41)，其中所述第一离合器元件(1)和所述第二离合器元件(4，20，40)彼此连接，使得所述舌状件(5，21，41)接合到所述开口(3)中，并且所述舌状件(5，21，41)的穿过所述开口(3)伸出的区域塑性地变形。

2.根据权利要求1所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述第一离合器元件(1)具有作为开口(3)的缝隙。

3.根据权利要求1所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述电力活塞电动机(120)包括：多个缸体(101)、设于缸体(101)内的由永磁体制成的活塞(105)和用于将各活塞(105)与所述曲轴(102)传动连接的连杆(103)；曲轴(102)设于各缸体(101)的下方；所述缸体(101)的上端设有与缸体(101)同轴心线的电磁铁(107)，电磁铁(107)的线圈(108)与一线圈驱动电路相连，该线圈驱动电路与一CPU单元相连；电磁铁(107)设于由CPU单元控制的翻转机构上；

邻近缸体(101)的上、下止点处分别设有与CPU单元相连的上、下行程开关(113、114)，缸体(101)的底部设有与所述CPU单元相连的霍尔传感器(115)；所述制动系统包括：制动踏板、由制动踏板传动控制的制动器和与所述CPU单元相连的用于检测制动踏板位置的制动踏板传感器；各活塞(105)在相应的缸体(101)中对称分布于缸体(101)的高度中心线两侧，以确保连杆(103)适于连续传动曲轴(102)，并使曲轴(102)输出的扭矩稳定；所述霍尔传感器(115)设于缸体(101)的底部中央，且与所述活塞(105)的底面中央相对。

4.根据权利要求3所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述第二离合器元件(4，20，40)具有所述舌状件(5，21，41)的相对于止挡(7，24，44)伸出的舌状件尖部(6，22，42)，所述舌状件尖部能够引入到所述开口(3)或所述缝隙中直至所述止挡，其中所述舌状件尖部(6，22，42)以超出部从所述开口伸出。

5.根据权利要求4所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述舌状件(5)沿纵向方向分成两个舌状件翼部(10，11)，并且为了将所述舌状件尖部(6)固定在所述开口中，两个所述舌状件翼部(10，11)沿相反的方向或沿相同的方向变形；所述舌状件(21)沿横向方向包含一个或两个侧向的缝隙(25，26)，使得所述舌状件尖部(22)在一个侧边(30，31)上或在其多个侧边(30，31)上变形以便将所述舌状件尖部(22)固定在所述开口(3)中；所述舌状件尖部(22)呈c形地、呈s形地或呈l形地变形，所述舌状件尖部(42)在其通过所述开口(3)伸出的前部的舌状件区域中被滚压，使得存在扩宽部，所述扩宽部相对于所述开口的大小是增大的。

6.根据权利要求1所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述变速箱(122)包括外壳、输入动力皮带轮(201)、输入轴(202)和第一输出轴(205)，所述的输入动力皮带轮(201)设置于输入轴(202)一端，输入轴(202)上设有A齿轮(203)和B齿轮(204)；与输入轴(202)相对应的设置有二轴(212)和第一输出轴(205)，二轴(212)上设有C齿轮(207)，所述C齿轮(207)与A齿轮(203)相啮合，与二轴(212)相对应的设置有第二输出轴(209)，二轴(212)与第二输出轴(209)之间通过伞齿轮相连，第二输出轴(209)侧方设有第三输出轴(211)，第二输出轴(209)上设有M齿轮(208)，第三输出轴(211)上设有N齿轮(210)，M齿轮(208)与N齿轮(210)之间相互啮合；在第一输出轴(205)上设有D齿轮(206)，所述D齿轮(206)与B齿轮(204)相啮合。

7.根据权利要求6所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，在所述输入轴(202)、所述二轴(212)和所述第一输出轴(205)上分别设有轴承，通过轴承将所述输入轴(202)、所述二轴(212)和所述第一输出轴(205)固定于外壳内。

8.根据权利要求7所述一种电动活塞驱动式电动车，其特征在于，所述的第二输出轴(209)和第三输出轴(211)垂直于二轴(212)设置。

9.一种根据权利要求1所述的电动活塞驱动式电动车的工作方法，其特征在于：包括：电动车(100)启动时，采用所述启动系统驱动所述飞轮并使所述曲轴(102)转动，所述CPU单元通过各缸体(101)底部的霍尔传感器(215)检测各活塞(205)的位移方向；

若测得一缸体(101)内的活塞(105)正向下位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体(101)上方的电磁铁(107)的线圈(108)提供相应方向的电流，以使该电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相同，活塞(105)因来自电磁铁(107)的下斥力而在该缸体(101)内加速下移；

若测得一缸体(101)内的活塞(105)正向上位移，则所述CPU单元通过所述线圈驱动电路向该缸体(101)上方的电磁铁(107)的线圈(108)提供相应方向的电流，以使该电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相反，活塞(105)因来自电磁铁(107)的上吸力而在该缸体(101)内加速上移；

待各电磁铁(107)的线圈(108)得电后，断开所述启动系统并保持各线圈(108)中的电流方向不变；

同时，当所述CPU单元通过所述下行程开关(114)测得一缸体(101)内的活塞(105)即将到达该缸体(101)的下止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体(101)上方的电磁铁(107)绕该电磁铁(107)的高度中心线旋转180°，且此时的活塞(105)已到达下止点，由于此时的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相反，活塞(105)因来自电磁铁(107)的上吸力而开始在该缸体(101)内向上位移；当所述CPU单元通过所述上行程开关(113)测得一缸体(101)内的活塞(105)即将到达该缸体(101)的上止点时，CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体(101)上方的电磁铁(107)绕该电磁铁(107)的高度中心线反向旋转180°，且此时的活塞(105)已到达上止点，由于此时的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相同，活塞(105)因来自电磁铁(107)的下斥力而开始向下位移；如此反复，从而使各活塞(105)经相应的连杆(103)驱动所述曲轴(102)运转并带动所述飞轮输出正扭矩，飞轮通过离合器(121)、变速箱(122)驱动车辆传动系统，从而驱动电动车；当CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被踩下，即制动系统实施制动时，CPU单元启动电动机制动程序，即：CPU单元先控制所述线圈驱动电路停止向各线圈(108)供电，然后由所述CPU单元通过所述霍尔传感器(115)检测各活塞(105)的位移方向，若测得一活塞(105)正向下位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈(108)提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相反，以降低活塞(105)的下移速率，从而制动所述曲轴(102)；若测得一活塞(105)正向上位移，则CPU单元通过所述线圈驱动电路向对应的线圈(108)提供相应方向的电流，以使相应的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相同，以降低活塞(105)的上移速率，从而制动所述曲轴(102)；

在所述曲轴(102)未停止运转时，若CPU单元通过所述下行程开关(114)测得该活塞(105)即将到达该缸体(101)的下止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体(101)上方的电磁铁(107)绕该电磁铁(107)的高度中心线旋转180°，若此时的活塞(105)已到达下止点并开始向上位移，由于此时的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相同，活塞(105)在开始向上位移的同时承受来自电磁铁(107)的下斥力而制动所述曲轴(102)；若CPU单元通过所述上行程开关(113)测得该活塞(105)即将到达该缸体(101)的上止点，则CPU单元通过所述翻转机构控制该缸体(101)上方的电磁铁(107)绕该电磁铁(107)的高度中心线反向旋转180°，若此时的活塞(105)已到达上止点并开始向下位移，由于此时的电磁铁(107)底部的磁极性与活塞(105)顶部的磁极性相反，活塞(105)因来自电磁铁(107)的上吸力而制动所述曲轴(102)；如此反复，以使所述飞轮对外输出负扭矩，直至所述曲轴(102)即将停止运转时，停止向各线圈(108)供电；或，直至CPU单元通过制动踏板传感器测得制动踏板被松开，即制动系统停止实施制动时，停止向各线圈(108)供电。

10.根据权利要求10所述的电动活塞驱动式电动车的工作方法，其特征在于：所述CPU单元通过霍尔传感器(115)检测所述活塞(105)的位置，以得出同一缸体(101)内的所述活塞(105)与电磁铁(107)的间距，并根据该间距大小实时通过所述线圈驱动电路调整所述线圈(108)中的电流大小，以使所述活塞(105)在上、下位移过程中，保持活塞(105)与电磁铁(107)之间的作用力的大小稳定；

所述CPU单元通过霍尔传感器(115)检测各活塞(105)的位移速率低于预设值时，即判断所述曲轴(102)即将停止运转。