CN201406001Y - 棘爪变速电动轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车轮技术领域。解决现有技术的毂圈中两个支轴很难达到同心的问题。棘爪变速电动轮毂包括毂圈(1)，端面(2)，支轴孔(8)，空心支轴(20)，箱体(21)内有空心输出轴(5)和输入轴(6)，空心支轴(20)在空心输出轴的轴孔(15)中，输入轴与电机轴传动联接，空心输出轴与毂圈传动联接，空心输出轴上设有带内齿(11)的与输入轴的主动齿轮(10)啮合的从动齿轮(9)，空心输出轴上有挡子活动槽(12)，挡子(13)，扭簧(14)，轴孔(15)内设有滑动件(16)，滑动件上有导向孔(63)，空心支轴(20)上有导向槽(65)，槽中有卡件(66)，调节杆(30)在空心支轴的孔(4)内接有卡件。

Description

棘爪变速电动轮毂

技术领域

本实用新型属于车轮技术领域。

背景技术

公开号CN201099341公开了一种变速电动轮毂，其主要包括毂圈，毂圈内设有电机和变速箱体，电机上固定有伸出毂圈一个端面的第一空心轴，变速箱体上固定有伸出毂圈另一端面的第二空心轴。这种结构的轮毂的电机轴心和变速箱的轴心均设在毂圈的中心轴线上，支轴为了避开电机转子轴必须分为两段。由于加工装配时难免存在误差，两个支轴很难达到较高的同心度，这样两个支轴不同心会造成轮毂转动时产生晃动，造成车辆不稳的现象。此外，同样厚度的轮毂内也不能装置多个电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种支轴同心度高、可装置多个电机的棘爪变速电动轮毂。

为实现本实用新型的目的，本实用新型的一种技术方案为：棘爪变速电动轮毂，包括毂圈，毂圈的两个端面中央分别设有支轴孔，其特征是：所述的两个支轴孔中设有一根空心支轴，所述的空心支轴上固定有电机，电机轴与空心支轴平行，电源线从空心支轴中延伸出来。所述的电机上固定设有箱体，所述的箱体内转动设有空心输出轴和输入轴，所述的空心支轴设置在空心输出轴的轴孔中，所述的输入轴与电机轴传动联接，所述的空心输出轴与毂圈传动联接。所述的空心输出轴上设有至少两个从动齿轮，从动齿轮可在空心输出轴上转动，所述的输入轴上对应固定有与从动齿轮啮合传动的主动齿轮，所述的输入轴和固定在该输入轴上的主动齿轮组成一个齿轮组。所述的从动齿轮设有内齿，在每个从动齿轮套设的该段空心输出轴上有档子活动槽，档子活动槽中设有档子，档子可在档子活动槽中翘动，档子上设有作用在空心输出轴上使其一端翘起卡在内齿上的扭簧。所述的空心输出轴的轴孔内设有可顶起档子翘入端的滑动件，所述的滑动件上设有导向孔，所述的空心支轴设在导向孔中。所述的空心支轴侧壁上设有导向槽，所述的导向槽中设有卡件，卡件固定在滑动件上，卡件上连接有调节杆，调节杆设置在空心支轴的孔内。

为实现本实用新型的目的，本实用新型的另一种技术方案为：棘爪变速电动轮毂，包括毂圈，毂圈的两个端面中央分别设有支轴孔，其特征是：所述的两个支轴孔中设有一根空心支轴，所述的空心支轴上固定有电机，电机轴与空心支轴平行，电源线从空心支轴中延伸出来。所述的电机上固定设有箱体，所述的箱体内转动设有空心输出轴和输入轴，所述的空心支轴设置在空心输出轴的轴孔中，所述的输入轴与电机轴传动联接，所述的空心输出轴与毂圈传动联接。所述的空心输出轴上设有至少两个从动齿轮，从动齿轮可在空心输出轴上转动，所述的输入轴上对应固定有与从动齿轮啮合传动的主动齿轮，所述的输入轴和固定在该输入轴上的主动齿轮组成一个齿轮组。所述的从动齿轮设有内齿，在每个从动齿轮套设的该段空心输出轴上有档子活动槽，档子活动槽中设有档子，档子可在档子活动槽中翘动，档子上设有作用在空心输出轴上使其一端翘起卡在内齿上的扭簧。所述的空心输出轴的轴孔内设有可顶起档子翘入端的滑动件，所述的滑动件上设有导向孔，所述的空心支轴设在导向孔中。所述的空心支轴侧壁上设有导向槽，所述的导向槽中设有卡件，卡件固定在滑动件上，所述的滑动件上设有作用使其保持向空心输出轴外侧弹出的复位弹簧。

空心支轴的两端伸出至毂圈两端面外部，固定空心支轴两端后，由于空心支轴与电机固定在一起，电机和箱体固定在一起，所以电机和箱体相对被固定，毂圈可以绕空心支轴转动。电机接通电源，电机轴产生旋转，从而带动输入轴转动，输入轴的多个主动齿轮随之旋转，与之啮合的从动齿轮也随之旋转。初始状态下，空心输出轴的轴孔内的滑动件将各个档子翘入端顶起，档子另一端翘入并与对应的从动齿轮的内齿脱离，从动齿轮绕空心输出轴转动，此时为空档。

当滑动件离开空心输出轴上某段位置上的档子时，档子在扭簧的作用下其翘入端往轴孔内翘入，其翘起一端卡入对应的从动齿轮的内齿中，从动齿轮带动空心输出轴转动，空心输出轴带动毂圈绕空心支轴转动。通过设置多组大小各不相同的主动齿轮和从动齿轮，调节滑动件在轴孔内的位置，使空心输出轴各段上的档子的翘起端卡入或脱离对应的从动齿轮9的内齿11，即可使从动齿轮与空心输出轴结合实现调速，实现多级变速调节从而调节毂圈的转速。

本实用新型的空心支轴为一个整体，同心度高，解决了轮毂转动时晃动造成车辆不稳的问题。可以直接从空心支轴的孔内伸入调节杆来调节滑动件的位置，其调节相对简单直接。此外，在毂圈中可在空心支轴的侧部设置多个电机，在一定的厚度条件下可加大整个电动轮毂的功率，提高电动轮毂的动力性能；多个电机的电机轴齿轮的直径不同，各个电机分别单独驱动毂圈，也可实现变档操作，其中部分电机损坏，仍然可以工作。

附图说明

图1为本实用新型棘爪变速电动轮毂第一种实施方式的立体装配结构图；

图2为图1装配后的剖视结构图；

图3为本实用新型电动变速轮毂第二种实施方式的立体装配结构图；

图4为图3装配后的剖视结构图；

图5为本实用新型电动变速轮毂第三种实施方式的立体装配结构图；

图6为图1、图3、图5中的空心支轴、滑动件、复位弹簧、空心输出轴、扭簧、档子、档子轴、从动齿轮、主动齿轮、输入轴、卡簧的立体装配结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型棘爪变速电动轮毂的具体实施例作进一步详述。

实施例1

如图1、图2、图6所示，所述的棘爪变速电动轮毂，包括毂圈1，毂圈1的两个端面2中央分别设有支轴孔8，所述的两个支轴孔8中设有一根空心支轴20，支轴孔8和空心支轴20之间设有空心支轴轴承49，以便空心支轴20可以在支轴孔8内高速转动。

所述的毂圈1内设有电机3，电机3的电源线59从空心支轴20中延伸出来。所述的电机3固定在空心支轴20的侧部，电机轴46与空心支轴20平行。所述的电机3上设有电机轴轴承41，电机轴46设在电机轴轴承41中。电机轴46外端设有电机轴齿轮47。电机轴齿轮47与电机轴46之间设有单向轴承34。单向轴承34只能单向相对转动，相当一个棘轮卡合结构。当电机轴齿轮47的转速大于电机轴46的的转速时，电机轴46可以不随着电机轴齿轮47的转动而转动，电机转子就不会被动转动，这样车辆不会因受到转子和定子的磁场阻力的影响而速度变慢，车辆滑行时不会受到电机的阻力。当使用多个电机时，其中一个电机损坏也不会阻碍其他的电机的转动。

所述的电机3上固定设有箱体21，所述的箱体21两个侧壁上对应设有输入轴轴孔60和空心输出轴轴孔52，输入轴轴孔60的个数可根据所设输入轴6的个数来设定。所述的空心输出轴轴孔52和输入轴轴孔60内分别转动设有空心输出轴5和输入轴6，空心支轴20穿过空心输出轴轴孔52，所述的空心输出轴5同轴地套设在空心支轴20上。所述的输入轴轴孔60和空心输出轴轴孔52内还分别设有空心输出轴轴承42和输入轴轴承43，以便空心输出轴5和输入轴6可以分别在空心输出轴轴孔52和输入轴轴孔60内高速转动。所述的输入轴6与电机轴46传动联接，输入轴6伸出输入轴轴孔60的一端设有输入轴齿轮45，输入轴齿轮45与电机轴齿轮47啮合，单个输入轴6和固定在该输入轴6上的主动齿轮10组成一个齿轮组。所述的空心输出轴5与毂圈1传动联接，所述的空心输出轴5套设在空心支轴20上，空心输出轴5的轴心线与空心支轴20的轴心线处于同一轴线，空心输出轴5伸出空心输出轴轴孔52的一端与所述的端面2传动联接。

所述的空心输出轴5上设有至少两个从动齿轮9，从动齿轮9可在空心输出轴5上转动，各个从动齿轮9直径不同，在同一个输入轴6上对应固定有与所述的各个从动齿轮9啮合的主动齿轮10。本实用新型在空心输出轴5上设有两个从动齿轮9，两个从动齿轮9通过卡簧56固定在空心输出轴5上，空心输出轴5上的各个从动齿轮9的直径不相同。

所述的从动齿轮9设有内齿11，在每个从动齿轮9套设的该段空心输出轴5上对称设有一对档子活动槽12，档子活动槽12中设有档子13，档子13可在档子活动槽12中沿空心输出轴5径向翘动，为使档子13便于安装，所述的空心输出轴5上设有档子轴孔57，在档子轴孔57内设置有档子轴55，所述的档子13穿在档子轴55上，档子13可绕档子轴55转动。档子13上设有作用在空心输出轴5上使其一端翘起的扭簧14，所述的空心输出轴5上设有扭簧孔58，扭簧14穿在档子轴55上，扭簧14一端设在扭簧孔58内，另一端压在档子13上。常态情况下，扭簧14使档子13翘起一端处在空心输出轴5的外侧，另一端处在轴孔15内。当档子13外端翘出档子活动槽12时，可卡在内齿11中并与内齿11卡合，使从动齿轮9和空心输出轴5一起转动。当档子13外端翘入档子活动槽12时，档子13与与内齿11分离，则从动齿轮9只是绕空心输出轴5转动。这样档子13与从动齿轮9形成一个棘轮卡合结构，具有单向驱动性。所述的空心输出轴5的轴孔内设有滑动件16，滑动件16在轴孔15内轴向滑动时可顶起档子13翘入端。

所述的滑动件16上设有导向孔63，所述的导向孔63的轴向与轴孔15的轴向平行，空心支轴20设置在所述的导向孔63中，这样滑动件16可在空心支轴20上轴向滑动。所述的空心支轴20侧壁上设有导向槽65，导向槽65的槽向与轴孔15的轴向平行。所述的导向槽65中设有滑动的卡件66，所述的卡件66固定在滑动件16上，这样卡件66和滑动件16在空心支轴20上轴向滑动。所述的空心支轴20的孔4内设有一端连接在卡件66上的调节杆30，调节杆30可以带动卡件66以驱动滑动件16在轴孔15中滑动。调节杆30的另一端延伸出空心支轴20的外端部。在空心支轴20上通过螺母固定有杠杆支架69，杠杆支架69上设有翘动的杠杆31，所述的调节杆30另一端连接在杠杆31的一端，所述的杠杆31的另一端连接有拉线索67，拉动拉线索67可带动杠杆31在杠杆支架69上翘动，杠杆31翘动时可按压调节杆30。所述的滑动件16上设有复位弹簧68，复位弹簧68套设在空心支轴20上，两端顶在滑动件16与电机3的壳体之间，复位弹簧68可使滑动件16保持在空心输出轴5向外侧弹出。

电机3通电转动后，电机轴46端部的电机轴齿轮47驱动输入轴齿轮45转动，从而带动输入轴6转动。输入轴6的两个主动齿轮10随之旋转，与主动齿轮10啮合的从动齿轮9也随之旋转。

初始状态下，滑动件16处在空心输出轴5两段的档子13翘入端，将各个档子13翘入端顶起，档子13另一端翘起端与对应的从动齿轮9的内齿11脱离，两个从动齿轮9即可在绕空心输出轴5空转，此时为空档。

调节滑动件16的位置，使滑动件16离开空心输出轴5上一段位置上的档子13，该段位置上的档子13在扭簧14的作用下其翘入端往轴孔15内翘入，其翘起端卡入对应的从动齿轮9的内齿11中，该从动齿轮9带动空心输出轴5转动，空心输出轴5转动时，带动端面2转动，使毂圈1绕空心支轴20转动，此时为一档。

当滑动件16离开空心输出轴5上另一段位置上的档子13时，如上所述，该段位置上的从动齿轮9带动空心输出轴5转动，由于档子13与从动齿轮9形成的棘轮卡合结构结构具有单向驱动性，且该段位置上的从动齿轮9直径较小，转速也比另一个从动齿轮9快，此时空心输出轴5就由该段位置上的从动齿轮9带动转动，此时为二档。

由此可知，通过调节滑动件16来控制从动齿轮9与空心输出轴5之间的联动，可实现两级变速调节。依此类推，设置多个主动齿轮10和从动齿轮9就可实现多级变速调节。

所述的空心输出轴5上固定有传动片35，所述的传动片35上设有凹槽36，所述的端面2内侧设有可置入在凹槽36中的凸块37，在所述的凹槽36与凸块37之间设有减震弹簧38。当空心输出轴5运转时，通过上述描述，可以得知将驱动传动片35旋转，传动片35会先相对于端面2旋转一定的角度，使凹槽36中的凸块37之间的减震弹簧38被压缩，之后通过减震弹簧38驱动凸块37使毂圈1一起旋转，实现减震的目的。

实施例2

如图3、图4、图6中所示，其与实施例1不同之外在于：有两个电机3固定在空心支轴20的侧部，该两个电机的电机轴46与空心支轴20平行。所述的两个电机3的外壳为连体结构，只要外壳被固定在空心支轴20上后，相应的电机就被固定了，因此，电机3的安装只与空心支轴20有关，与毂圈1无关，不需要考虑电机轴与空心支轴20的同心度问题，便于根据需要选择相同或者不同种类的电机，包括转速不同，尺寸不同或者功率不同等。而且电机与电机之间相对固定，整体刚性结构好。所述的两个电机轴46上的电机轴齿轮47直径相同或者不相同，该实施例有两个齿轮组，两个电机的电机轴齿轮47分别与输入轴齿轮45啮合。由于空心输出轴5和从动齿轮9设置在空心支轴20上并可绕其转动，处于毂圈1的中心位置，电机3可以绕空心支轴20环形分布设置。因此在毂圈1厚度不变的条件下，可以在毂圈1内设置多个机3。当两个电机3的转速和功率相同，相应的齿轮组相同，并且设置在两个电机3上的电机轴齿轮47与相应的齿轮组中的输入轴齿轮45直径相同时，既传动比相同，功率比实施例1大一倍。当两个电机轴齿轮47与其相啮合的输入轴齿轮45的传动比不相同，或者相应的齿轮组不相同时，两个电机3分别单独驱动毂圈1，也可实现倍数变档操作。

实施例3

如图5、图6中所示，其与实施例1、2的不同之外在于：有三个电机3固定在空心支轴20的侧部，该三个电机的电机轴46与空心支轴20平行。所述的三个电机3的外壳为连体结构，该实施例有三个齿轮组，即有三组输入轴6和主动齿轮10，三个电机3的电机轴齿轮47分别与各个输入轴齿轮45啮合。由于空心支轴20与毂圈1之间的空间为环形，该三个电机3可设置在这个环形空间中，这种结构的电动轮毂可有效利用毂圈1内的空间，其在毂圈1厚度不变的条件下，输出功率可以比实施例1增加二倍。此外，如将三个电机3的电机轴齿轮47与其相啮合的输入轴齿轮45的传动比设置为不相同时，三个电机3分别单独驱动毂圈1，也可实现倍数变档操作。在实施3中对电动轮毂还加装了散热装置，该散热装置可以应用到所有的实施例中。

如实施例1中的描述，同理，当滑动件16离开空心输出轴5上第三段位置上的档子13时，第三段位置上的从动齿轮9带动空心输出轴5转动，此时为三档。

Claims (10)

1.一种棘爪变速电动轮毂，包括毂圈(1)，毂圈(1)的两个端面(2)中央分别设有支轴孔(8)，其特征是：所述的两个支轴孔(8)中设有一根空心支轴(20)，所述的空心支轴(20)上固定有电机(3)，电机轴(46)与空心支轴(20)平行，电源线(59)设置在空心支轴(20)中；

所述的电机(3)上固定设有箱体(21)，所述的箱体(21)内转动设有空心输出轴(5)和输入轴(6)，所述的空心支轴(20)设置在空心输出轴(5)的轴孔(15)中，所述的输入轴(6)与电机轴(46)传动联接，所述的空心输出轴(5)与毂圈(1)传动联接；

所述的空心输出轴(5)上设有至少两个从动齿轮(9)，从动齿轮(9)可在空心输出轴(5)上转动，所述的输入轴(6)上对应固定有与从动齿轮(9)啮合传动的主动齿轮(10)，所述的输入轴(6)和固定在该输入轴(6)上的主动齿轮(10)组成一个齿轮组；

所述的从动齿轮(9)设有内齿(11)，在每个从动齿轮(9)套设的该段空心输出轴(5)上有挡子活动槽(12)，挡子活动槽(12)中设有挡子(13)，挡子(13)可在挡子活动槽(12)中翘动，挡子(13)上设有作用在空心输出轴(5)上使其一端翘起卡在内齿(11)上的扭簧(14)；

所述的空心输出轴(5)的轴孔(15)内设有可顶起挡子(13)翘入端的滑动件(16)，所述的滑动件(16)上设有导向孔(63)，所述的空心支轴(20)设在导向孔(63)中；

所述的空心支轴(20)侧壁上设有导向槽(65)，所述的导向槽(65)中设有卡件(66)，卡件(66)固定在滑动件(16)上，卡件(66)上连接有调节杆(30)，调节杆(30)设置在空心支轴(20)的孔(4)内。

2.根据权利要求1所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的毂圈(1)内设有两个以上的电机(3)和相应的齿轮组，所述的所有电机(3)的外壳为连体结构，所述的电机轴(46)上设有电机轴齿轮(47)，输入轴(6)上设有输入轴齿轮(45)，电机轴齿轮(47)与输入轴齿轮(45)啮合。

3.根据权利要求2所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的电机轴齿轮(47)与电机轴(46)之间设有单向轴承(34)。

4.根据权利要求2或3所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的各个电机的电机轴齿轮(47)与输入轴齿轮(45)的传动比或者相应的齿轮组不相同。

5.根据权利要求1、2或3所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的空心输出轴(5)上固定有传动片(35)，所述的传动片(35)上设有凹槽(36)，所述的端面(2)内侧设有可置入在凹槽(36)中的凸块(37)，在所述的凹槽(36)与凸块(37)之间设有减震弹簧(38)。

6.一种棘爪变速电动轮毂，包括毂圈(1)，毂圈(1)的两个端面(2)中央分别设有支轴孔(8)，其特征是：所述的两个支轴孔(8)中设有一根空心支轴(20)，所述的空心支轴(20)上固定有电机(3)，电机轴(46)与空心支轴(20)平行，电源线(59)设置在空心支轴(20)中；

所述的电机(3)上固定设有箱体(21)，所述的箱体(21)内转动设有空心输出轴(5)和输入轴(6)，所述的空心支轴(20)设置在空心输出轴(5)的轴孔(15)中，所述的输入轴(6)与电机轴(46)传动联接，所述的空心输出轴(5)与毂圈(1)传动联接；

所述的空心输出轴(5)上设有至少两个从动齿轮(9)，从动齿轮(9)可在空心输出轴(5)上转动，所述的输入轴(6)上对应固定有与从动齿轮(9)啮合传动的主动齿轮(10)，所述的输入轴(6)和固定在该输入轴(6)上的主动齿轮(10)组成一个齿轮组；

所述的从动齿轮(9)设有内齿(11)，在每个从动齿轮(9)套设的该段空心输出轴(5)上有挡子活动槽(12)，挡子活动槽(12)中设有挡子(13)，挡子(13)可在挡子活动槽(12)中翘动，挡子(13)上设有作用在空心输出轴(5)上使其一端翘起卡在内齿(11)上的扭簧(14)；

所述的空心输出轴(5)的轴孔(15)内设有可顶起挡子(13)翘入端的滑动件(16)，所述的滑动件(16)上设有导向孔(63)，所述的空心支轴(20)设在导向孔(63)中；

所述的空心支轴(20)侧壁上设有导向槽(65)，所述的导向槽(65)中设有卡件(66)，卡件(66)固定在滑动件(16)上，所述的滑动件(16)上设有作用使其保持向空心输出轴(5)外侧弹出的复位弹簧(68)。

7.根据权利要求6所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的毂圈(1)内设有两个以上的电机(3)和相应的齿轮组，所述的所有电机(3)的外壳为连体结构，所述的电机轴(46)上设有电机轴齿轮(47)，输入轴(6)上设有输入轴齿轮(45)，电机轴齿轮(47)与输入轴齿轮(45)啮合。

8.根据权利要求7所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的电机轴齿轮(47)与电机轴(46)之间设有单向轴承(34)。

9.根据权利要求7或8所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的各个电机的电机轴齿轮(47)与输入轴齿轮(45)的传动比或者相应的齿轮组不相同。

10.根据权利要求6、7或8所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是：所述的空心输出轴(5)上固定有传动片(35)，所述的传动片(35)上设有凹槽(36)，所述的端面(2)内侧设有可置入在凹槽(36)中的凸块(37)，在所述的凹槽(36)与凸块(37)之间设有减震弹簧(38)。

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