CN205618657U - 电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机、箱体和与箱体转动配合且将动力输出的主轴，还包括慢挡传动机构和设置在主轴上的机械智能化自适应变速总成。其中通过单向限位螺旋凸轮与推力限位螺旋凸轮相互配合，来实现圆环体轴向外锥套与齿轮座摩擦面的分离，限制了轴向的无限增压，避免了主轴上轴承的损坏。此外将齿轮座与圆环体轴向内锥套合为一体，提高了装配的精度，减少了加工工序，降低了成本。综上所述，本实用新型具有结构简单，易于装配，成本低，生产效率高等优点，符合实际生产需求。

Description

电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成

技术领域

本实用新型涉及电动车驱动装置领域，尤其涉及一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成。

背景技术

目前，汽车、摩托车、电动自行车基本上都是通过调速手柄或加速踏板直接控制节气门或电流控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现变速。手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与车行状况不匹配，致使电机运行不稳定，出现堵转现象。机动车在由乘骑者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题：1、在启动、上坡和大负载时由于行驶阻力增加，迫使电机转速下降在低效率区工作。2、由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围。3、驱动轮处安装空间小，安装了发动机或电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术。4、不具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误。5、在车速变化突然时，必然造成电机功率与行驶阻力难以匹配。6、续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。

如中国专利申请号201510565642.0公开了一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其包括内转子驱动电机、箱体、传动轴、慢挡传动机构和机械智能化自适应变速总成，慢挡传动机构包括超越离合器内圈外套于一传动轴套且内圈的内圆设有用于与传动轴套配合的螺旋凸轮。该专利存在如下缺陷：

1、原有的中间凸轮套在运行转换中没有限位设计，造成主轴的轴向力无限增大，在长时间工作下左右轴承难以承受。

2、该专利中原有主轴与外锥套的传动方式是采用螺旋导程槽，中间存放21颗直径为6mm的钢珠来实现的，装配基准差，主轴与外锥套螺旋导程槽加工极其复杂，使得产品的制造成本高，生产效率低。

3、原有的圆环体轴向内锥套与齿轮座是分体的，加工难度大，且成本高。

4、原有的变速弹性元件由于压缩力很大，碟簧直接套装在主轴上，主轴会有明显的弯曲现象。

5、原有的扭矩调整用多种尺寸规格的调整垫片来实现，其扭矩的调整精度差，控制不方便。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提供了一种新型电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其解决了传统产品结构复杂，制造成本高，机械性能不稳定，以及市场维修率高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机、箱体和与箱体转动配合且将动力输出的主轴，还包括慢挡传动机构和设置在主轴上的机械智能化自适应变速总成。

其中，机械智能化自适应变速总成包括齿轮座、圆环体轴向外锥套、变速弹性元件和推力限位螺旋凸轮；所述齿轮座与驱动电机传动配合，其内圆为轴向锥面；圆环体轴向外锥套外套于主轴，其外圆为轴向锥面，齿轮座以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件施加使圆环体轴向外锥套的锥面与齿轮座内锥面贴合传动的预紧力；推力限位螺旋凸轮外套于主轴且设置在圆环体轴向外锥套远离变速弹性元件的一侧，该推力限位螺旋凸轮的端部设置有螺旋凸轮。

所述慢挡传动机构包括单向齿轮、滚动体、单向限位螺旋凸轮、中间减速传动机构和一级齿轮，单向齿轮和单向限位螺旋凸轮之间形成用于通过滚动体啮合或分离的啮合空间，所述单向限位螺旋凸轮靠近推力限位螺旋凸轮的一端设有与螺旋凸轮相配合的限位凹槽；一级齿轮安装在齿轮座上，并且通过中间减速传动机构与单向齿轮相配合实现扭矩的转换。

所述驱动电机为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体，内转子与齿轮座传动配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述圆环体轴向外锥套与主轴的配合处设有花键，相应的在主轴上设有与花键配合的键槽。上述方式加工简单，易于加工，且装配基准好。

作为本实用新型的进一步改进，所述变速弹性元件与主轴之间还设有碟簧座，该碟簧座套设在主轴上，变速弹性元件套装在碟簧座的外侧，并通过抵压碟簧座将圆环体轴向外锥套与齿轮座紧密贴合。更进一步的，在主轴上对应碟簧座的内侧设有紧邻键槽设置的环状凸缘，并且圆环体轴向外锥套的内径小于环状凸缘的外径。初始状态时在变速弹性元件的作用下圆环体轴向外锥套靠近碟簧座一侧的端面与主轴的环状凸缘不相接触。所述螺旋凸轮的轴向距离小于或者等于圆环体轴向外锥套至环状凸缘之间的轴向距离。以两者相等的情形为例，当单向限位螺旋凸轮推动推力限位螺旋凸轮时，圆环体轴向外锥套克服变速弹性元件的作用力向右移动直至到达环状凸缘处与其相抵接，此时齿轮座与圆环体轴向外锥套相互分离。上述环状凸缘处起到了限位的作用。

更进一步的，在变速弹性元件远离圆环体轴向外锥套的一侧端部还装设有与主轴螺纹连接且与变速弹性元件相抵的扭矩调整螺母。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

1、本发明通过单向限位螺旋凸轮与推力限位螺旋凸轮相互配合，来实现圆环体轴向外锥套与齿轮座摩擦面的分离，限制了轴向的无限增压，避免了主轴上轴承的损坏。

2、本实用新型中的圆环体轴向外锥套与主轴之间采用花键配合，加工更加简单，且装配基准好。

3、本实用新型较之传统产品，将齿轮座与圆环体轴向内锥套合为一体，提高了装配的精度，减少了加工工序，降低了成本。

4、本实用新型中增加了碟簧座，保证了变速弹性元件压缩运动的一致性，防止了主轴变形弯曲的发生。

5、本实用新型通过将原有的调节垫片调整改进为通过扭矩调整螺母调节，使得扭矩力标准误差由原先的±5N.m缩小到±1N.m，更加稳定了系统控制，方便了市场维护保养与检修。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

具体实施方式

实施例，

请参阅图1，一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机2、箱体1和与箱体1转动配合且将动力输出的主轴10，还包括慢挡传动机构和设置在主轴上的机械智能化自适应变速总成。

其中，驱动电机2为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体，内转子通过传动支架与齿轮座3传动配合。

机械智能化自适应变速总成包括齿轮座3、圆环体轴向外锥套4、变速弹性元件5和推力限位螺旋凸轮9。齿轮座3与驱动电机2传动配合，其内圆为轴向锥面；圆环体轴向外锥套4外套于主轴10，其外圆为轴向锥面，齿轮座3以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套4外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件5施加使圆环体轴向外锥套4的锥面与齿轮座3内锥面贴合传动的预紧力。推力限位螺旋凸轮9外套于主轴10且设置在圆环体轴向外锥套4远离变速弹性元件5的一侧，该推力限位螺旋凸轮9的端部设置有螺旋凸轮。

在圆环体轴向外锥套4与主轴10的配合处设有花键8，相应的在主轴10上设有与花键8配合的键槽。变速弹性元件5与主轴10之间还设有碟簧座7，该碟簧座7套设在主轴10上，变速弹性元件5套装在碟簧座7的外侧，并通过抵压碟簧座7将圆环体轴向外锥套4与齿轮座3紧密贴合。在主轴10上对应碟簧座7的内侧设有紧邻键槽设置的环状凸缘15，并且圆环体轴向外锥套4的内径小于环状凸缘15的外径。在变速弹性元件5远离圆环体轴向外锥套4的一侧端部还装设有与主轴10螺纹连接且与变速弹性元件5相抵的扭矩调整螺母6。初始状态时，在变速弹性元件5的作用下圆环体轴向外锥套4靠近碟簧座7一侧的端面与主轴10的环状凸缘15不相接触。当单向限位螺旋凸轮13推动推力限位螺旋凸轮9时，圆环体轴向外锥套4克服变速弹性元件5的作用力向右移动直至到达环状凸缘15处与其相抵接，此时齿轮座3与圆环体轴向外锥套4相互分离。

所述慢挡传动机构包括单向齿轮12、滚动体、单向限位螺旋凸轮13、中间减速传动机构11和一级齿轮14，单向齿轮12和单向限位螺旋凸轮13之间形成用于通过滚动体啮合或分离的啮合空间，单向限位螺旋凸轮13靠近推力限位螺旋凸轮9的一端设有与螺旋凸轮相配合的限位凹槽；一级齿轮14安装在齿轮座8上，并且通过中间减速传动机构与单向齿轮12相配合实现扭矩的转换。

螺旋凸轮的轴向距离小于或者等于圆环体轴向外锥套4至环状凸缘15之间的轴向距离。螺旋凸轮的直径小于单向限位螺旋凸轮13上限位凹槽的内径。

上述中间减速传动机构11可以是一级齿轮减速传动或者其他减速传动结构，该中间减速传动机构能够保证齿轮座3传递至单向齿轮12的转速低于齿轮座3的转速。此部分与现有技术相同，在此不再赘述。

本实用新型的工作原理如下：

1、驱动电机2通过磁场带动内转子工作，再由传动支架带动齿轮座3转动，从而带动离合器总成运转并产生扭矩，当产生的扭矩处于标定值范围内时，离合器总成带动主轴10将力输出，传递给电动摩托车后轮。

2、当离合器总成扭矩阻力达到标定值后，齿轮座3上的一级齿轮14动力传向中间减速传动机构11右侧的第一齿轮，再由左侧的第二齿轮传向单向齿轮12，带动单向限位螺旋凸轮13，单向限位螺旋凸轮13推动推力限位螺旋凸轮9使得圆环体轴向外锥套4克服变速弹性元件5的作用力向右移动，使得圆环体轴向外锥套4与齿轮座3之间的摩擦面完全分离。

以上所述仅是对实用新型的较佳实施例，并非对实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，包括驱动电机、箱体和与箱体转动配合且将动力输出的主轴，其特征在于：还包括慢挡传动机构和设置在主轴上的机械智能化自适应变速总成；

其中，所述机械智能化自适应变速总成包括齿轮座、圆环体轴向外锥套、变速弹性元件和推力限位螺旋凸轮；所述齿轮座与驱动电机传动配合，其内圆为轴向锥面；圆环体轴向外锥套外套于主轴，其外圆为轴向锥面，齿轮座以锥面互相配合的方式套在圆环体轴向外锥套外圆周形成传递快档的锥面传动副；变速弹性元件施加使圆环体轴向外锥套的锥面与齿轮座内锥面贴合传动的预紧力；推力限位螺旋凸轮外套于主轴且设置在圆环体轴向外锥套远离变速弹性元件的一侧，该推力限位螺旋凸轮的端部设置有螺旋凸轮；

所述慢挡传动机构包括单向齿轮、滚动体、单向限位螺旋凸轮、中间减速传动机构和一级齿轮，单向齿轮和单向限位螺旋凸轮之间形成用于通过滚动体啮合或分离的啮合空间，所述单向限位螺旋凸轮靠近推力限位螺旋凸轮的一端设有与螺旋凸轮相配合的限位凹槽；一级齿轮安装在齿轮座上，并且通过中间减速传动机构与单向齿轮相配合实现扭矩的转换；

所述驱动电机为内转子电机，内转子电机的定子固定于箱体，内转子与齿轮座传动配合。

2.如权利要求1所述电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述圆环体轴向外锥套与主轴的配合处设有花键，相应的在主轴上设有与花键配合的键槽。

3.如权利要求1所述电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述变速弹性元件与主轴之间还设有碟簧座，该碟簧座套设在主轴上，变速弹性元件套装在碟簧座的外侧，并通过抵压碟簧座将圆环体轴向外锥套与齿轮座紧密贴合。

4.如权利要求3所述电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述主轴上对应碟簧座的内侧设有紧邻键槽设置的环状凸缘，并且圆环体轴向外锥套的内径小于环状凸缘的外径；初始状态时在变速弹性元件的作用下圆环体轴向外锥套靠近碟簧座一侧的端面与主轴的环状凸缘不相接触。

5.如权利要求1至4任一项所述电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述变速弹性元件远离圆环体轴向外锥套的一侧端部还装设有与主轴螺纹连接且与变速弹性元件相抵的扭矩调整螺母。

6.如权利要求5所述电动摩托车内转子电机螺旋式锥套传动自适应自动变速驱动总成，其特征在于：所述螺旋凸轮的直径小于单向限位螺旋凸轮上限位凹槽的内径。