CN211151726U - 一种双离合变速轮毂 - Google Patents

Abstract

一种双离合变速轮毂，属车轮动力传动技术领域，它包括电机主轴、电机和变速机构，变速机构包括变速箱、齿轮组以及离合器。电机主轴两端所在的轮毂钢圈构成变速箱体，离合器是在电机左盖的环形凹槽内位于凸柱的柱面上设有若干个对称的甩块，在凸柱内固定安装动力输出套。本实用新型具有的有益效果是：在原轮毂钢圈内安装了齿轮组和离合器，在不增大额定电流或额定输出功率的前提下，成倍增加轮毂电机输出扭力，从根本上满足了不同道路动力需要，还解决了现有技术普通轮毂电机爬坡难，无法载人爬上陡坡，以及负载大引起电流急剧增大，容易烧毁控制器和电机的问题。

Description

一种双离合变速轮毂

技术领域

一种双离合变速轮毂，属车轮动力传动技术领域。

背景技术

目前的两轮电动车多数使用的是轮毂电机直接驱动，不论是平路还是坡路都是依靠电机自身功率大小来行驶各种道路，在上坡和载人上陡坡、长坡时，不仅电流大而且速度慢，若骑行持续时间过长电机和控制器温升会急剧增大，其结果导致电机和控制器加速老化或当场烧坏，同时还直接影响了蓄电池的寿命，使电动车不易适用山地、丘陵等复杂地形行驶，从而限制了电动车的使用范围。

发明内容

本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种结构简单，可以实现手动或自动变速的轮毂电机，以使电动车能适应山地、丘陵、平原等复杂地形行驶。其技术方案如下：

它包括电机主轴、轮毂钢圈，轮毂钢圈两端分别安装轮毂左盖和轮毂右盖，电机主轴两端分别安装在轮毂钢圈的两个端盖的中心孔内，在轮毂钢圈内的电机主轴上设有电机，电机包括定子和转子，定子固定在电机主轴上，定子上布设电机绕组，在转子和电机绕组之间设有磁钢片，电机两端分别是电机左盖和电机右盖，电机左盖和电机右盖与电机转子固连。其关键技术是电机主轴两端所在的轮毂钢圈内是变速机构，变速机构包括变速箱、齿轮组以及离合器，电机主轴两端所在的轮毂钢圈构成变速箱体；齿轮组是在电机右盖上固定安装第一齿轮，在电机主轴上位于第一齿轮的右侧安装支撑架，支撑架上安装第一花键轴、第二齿轮、第三齿轮、第二花键轴和第四齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，在电机主轴上位于支撑架的右侧安装第五齿轮，第五齿轮与第四齿轮啮合，第五齿轮的右侧与轮毂右盖固连；离合器是在电机左盖的环形凹槽内位于凸柱的柱面上设有若干个对称的甩块，在凸柱内固定安装动力输出套，在凸柱上紧邻甩块的左侧套装离合器小毂，在离合器小毂上位于电机左盖及压盘与轮毂左盖之间依次叠加安装若干个从动摩擦片木片和主动摩擦片钢片，在凸柱的左端面固定安装压板。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型在原轮毂钢圈内安装了齿轮组和离合器，它在“旋转有限”的空间内合理科学地设计了适用各种道路的速度及扭力，也就是在不增大额定电流或额定输出功率的前提下，成倍增加轮毂电机输出扭力。从根本上满足了不同道路动力需要，还解决了现有技术普通轮毂电机爬坡难，无法载人爬上陡坡，以及负载大引起电流急剧增大，容易烧毁控制器和电机的问题，既节约了能源，又延长了蓄电池、电机、控制器等部件的使用寿命。

2、本实用新型结构简单，制造和装配调试容易。

3、本实用新型保留了低速普通轮毂电机在行驶时比高速电机省电的优点。

4、本实用新型可以根据电机负载转速的高低配合控制器、齿轮组、离合器达到自动变速的目的。简化了常规变速器结构和操控性，降低了制造成本，使用寿命长，骑行换档舒适度好，使用范围广。

5、综上所述，使用本实用新型可以载人爬陡坡，而且省电，增加了电动车的正常行驶范围和行驶里程，使电动车既适合平原也适合山地、丘陵等复杂地形行驶。

附图说明

图1，是本实用新型结构示意图；

图2，是本实用新型各摩擦片排列放大示意图；

图3，是本实用新型齿轮组装配立体结构示意图；

图4，是本实用新型摩擦片钢片结构示意图；

图5，是本实用新型摩擦片木片结构示意图；

图6，是本实用新型离合器小毂立体结构示意图；

图7，是本实用新型离合器小毂另一方向立体结构示意图；

图8，是本实用新型电机左盖立体结构示意图；

图9，是本实用新型动力输出套立体结构示意图；

图10，是本实用新型离合器装配立体结构示意图；

具体实施方式

参见图1-图10，它包括电机主轴9、轮毂钢圈1，轮毂钢圈1两端分别安装轮毂左盖2和轮毂右盖19，轮毂右盖19的径向处设有刹车毂21，电机主轴9两端分别安装在轮毂钢圈1的两个端盖的中心孔内，在轮毂钢圈1内的电机主轴9上设有电机，电机包括定子14和转子17，定子14固定在电机主轴9上，定子14上布设电机绕组15，在转子17和电机绕组15之间设有磁钢片16，电机两端分别是电机左盖3和电机右盖18，电机左盖3和电机右盖18与电机转子17固连，电机线10从电机主轴9左端的轴孔内引出。其关键技术是电机主轴9两端所在的轮毂钢圈1内是变速机构，变速机构包括变速箱、齿轮组以及离合器，电机主轴9两端所在的轮毂钢圈1构成变速箱体；齿轮组是在电机右盖18上固定安装第一齿轮24，当电机主轴9被固定，电流从电机线10输入至电机绕组15，此时电机内产生旋转磁场，转子17开始按顺时针转动，由于第一齿轮24与电机右盖18固连，电机右盖18又与转子17固连，所以电机动力由第一齿轮24输出，在变速箱体内的电机主轴9上位于第一齿轮24的右侧通过单向轴承23安装支撑架27，支撑架27上开有若干径向孔，径向孔内安装第一花键轴20，在第一花键轴20的左端安装第二齿轮28，右端安装第三齿轮25，在支撑架27的另一径向孔内，靠近第一花键轴20一侧安装第二花键轴29，在第二花键轴29的右端安装第四齿轮30，第一齿轮24与第一花键轴20左端的第二齿轮28啮合，第三齿轮25与第二花键轴29右端的第四齿轮30啮合，在电机主轴9上位于支撑架27的右侧安装第五齿轮22，第五齿轮22与第二花键轴29右端的第四齿轮30啮合，第五齿轮22的右侧与轮毂右盖19固连；离合器是在电机左盖3的环形凹槽43内位于凸柱8的柱面上设有若干个对称的甩块7，甩块7安装在第一圆柱销41上，在电机左盖3的左端设有凸柱8，在凸柱8内固定安装动力输出套11，在凸柱8上紧邻甩块7的左侧套装离合器小毂12且有一定间隙可以灵活转动，在离合器小毂12上位于电机左盖3及压盘33与轮毂左盖2之间依次叠加安装若干个从动摩擦片木片4和主动摩擦片钢片5，主动摩擦片钢片5上设有第一凸块31与离合器小毂12上的第一凹槽34镶嵌且有一定间隙，从动摩擦片木片4上设有第二凸块32与轮毂左盖2径向处的第二凹槽6镶嵌且有一定间隙，紧邻离合器小毂12左端和从动摩擦片木片4的左侧位于轮毂左盖2的径向处内，在凸柱8的左端面固定安装压板13，压板13与离合器小毂12左端的盲孔35之间安装钢珠49和弹簧48,用于车辆倒车时，电机在慢速顺时针转动时使主动摩擦片钢片5和从动摩擦片木片4保持分离状态，确保倒车顺畅轻盈，不发触。

所述电机左盖3的环形凹槽43内设有若干个对称的第一圆柱销41，在第一圆柱销41上安装对称的甩块7且可以灵活转动，甩块7上设有拨动爪47,甩块7是一偏心甩块，改变甩块7的重量，同时配合电机的转速高低、弹簧48的压力大小，即可改变离合器的工作点。

所述凸柱8的径向处开有定位卡槽42，动力输出套11的外壁上设有若干个第一凸台44与定位卡槽42镶嵌，在第一凸台44上设有对应的第二凸台45，第二凸台45的侧面设有第一斜面46。

所述离合器小毂12的右端径向处开有若干个第四凹槽39，第四凹槽39与第二凸台45镶嵌，第四凹槽39的底部设有第二斜面40与第一斜面46重叠，第二斜面40的宽度大于第一斜面46的宽度且第二斜面40可以在第一斜面46上滑动，右端设有压盘33，在压盘33的右端径向处设有若干个方形凸块38，方形凸块38与甩块7上的拨动爪47接触。在离合器小毂12的左端径向处开有若干个第三凹槽36，第三凹槽36与第二圆柱销50镶嵌，第三凹槽36的底部设有第三斜面37与第二圆柱销50滑动接触，位于离合器小毂12左端径向处开有若干个盲孔35。

所述压板13的径向处开有若干个通孔51，在通孔51内固连第二圆柱销50。

本实用新型的工作原理是：

当需要直接驱动时，通过控制器让电机顺时针转动，当电机顺时针转速超过设定值时，离合器工作，其工作过程是甩块7在旋转离心力的作用下以第一圆柱销41为支点，作径向展开运动，此时拨动爪47推动方形凸块38，使离合器小毂12相对电机左盖3向逆时针方向转动一定角度的同时又向左横向移动并克服弹簧48的压力，使多个主动摩擦片钢片5和从动摩擦片木片4被压紧，让电机动力通过离合器1：1直接输出，同时齿轮组的各级齿轮自锁且停止工作，单向轴承23连同支撑架27与电机同步转动。其动力输出路径为：转子17→电机左盖3→凸柱8→动力输出套11→第一凸台44→第二凸台45→第四凹槽39→离合器小毂12→主动摩擦片钢片5→从动摩擦片木片4→第二凹槽6→轮毂左盖2→轮毂钢圈1直接输出。行驶过程中，当遇到陡坡道路时，此时电机顺时针旋转阻力增大，电机电流上升，电机顺时针转速下降，当电机顺时针转速下降到设定转速时可以通过控制器检测让电机迅速电磁制动，然后逆时针启动，同时离合器小毂12相对电机左盖3向顺时针转动一定角度的同时又向右横向移动，让多个主动摩擦片钢片5和从动摩擦片木片4分离，此工作过程中由于电机主轴9被固定在车架上静止不动，所以单向轴承23连同支撑架27静止不动，此时电机动力通过转子17→电机右盖18→第一齿轮24→第二齿轮28→第一花键轴20→第三齿轮25→第四齿轮30→第五齿轮22→轮毂右盖19→轮毂钢圈1减速输出；当行驶到平路或者缓坡时，此时电机逆时针旋转阻力减小，电机电流下降，电机逆时针转速上升，当电机逆时针转速上升到设定转速时可以通过控制器检测让电机迅速电磁制动，然后顺时针启动，这时又回到了电机动力1：1直接输出模式，如此循环变速。以上为电子自动变速过程，也可根据需要变为人工手动控制变速，通过控制器外接一个开关，当控制器没有检测到低速开关或者高速开关被按下时，就默认为自动模式，若检测到人工手动按下低速开关或者高速开关时就自动退出自动模式，当低速开关被按下时，电机只执行逆时针转动命令，当高速开关被按下时电机只执行顺时针转动命令，在高低速开关切换时，通过控制器让电机先短暂电磁制动再启动。当车辆向后推动时，轮毂钢圈1会带动电机转子17顺时针转动，由于倒车速度较低，甩块7无法克服弹簧48的压力，所以主动摩擦片钢片5和从动摩擦片木片4依然保持分离状态，不干涉倒车动作，达到倒车目的。

图中26是螺栓。

以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，及各个零部件名称的修改，例如：将第五齿轮22变成内齿圈，把内齿圈与轮毂右盖19或者轮毂钢圈1固连，让第二齿轮28与内齿圈啮合。这样电机逆时针转动时，同样可以让电机动力减速并顺时针带动轮毂钢圈1前进，这些变化和修改应理解为是在本实用新型的范围和意图之内。

Claims (9)

1.一种双离合变速轮毂，它包括电机主轴(9)、轮毂钢圈(1)，轮毂钢圈(1)两端分别安装轮毂左盖(2)和轮毂右盖(19)，电机主轴(9)两端分别安装在轮毂钢圈(1)的两个端盖的中心孔内，在轮毂钢圈(1)内的电机主轴(9)上设有电机，电机包括定子(14)和转子(17)，定子(14)固定在电机主轴(9)上，定子(14)上布设电机绕组(15)，在转子(17)和电机绕组(15)之间设有磁钢片(16)，电机两端分别是电机左盖(3)和电机右盖(18)，电机左盖(3)和电机右盖(18)与电机转子(17)固连，其特征是电机主轴(9)两端所在的轮毂钢圈(1)内是变速机构，变速机构包括变速箱、齿轮组以及离合器，电机主轴(9)两端所在的轮毂钢圈(1)构成变速箱体；齿轮组是在电机右盖(18)上固定安装第一齿轮(24)，在电机主轴(9)上位于第一齿轮(24)的右侧安装支撑架(27)，支撑架(27)上安装第一花键轴(20)、第二齿轮(28)、第三齿轮(25)、第二花键轴(29)和第四齿轮(30)，第一齿轮(24)与第二齿轮(28)啮合，第三齿轮(25)与第四齿轮(30)啮合，在电机主轴(9)上位于支撑架(27)的右侧安装第五齿轮(22)，第五齿轮(22)与第四齿轮(30)啮合，第五齿轮(22)的右侧与轮毂右盖(19)固连；离合器是在电机左盖(3)的环形凹槽(43)内位于凸柱(8)的柱面上设有若干个对称的甩块(7)，在凸柱(8)内固定安装动力输出套(11)，在凸柱(8)上紧邻甩块(7)的左侧套装离合器小毂(12)，在离合器小毂(12)上位于电机左盖(3)及压盘(33)与轮毂左盖(2)之间依次叠加安装若干个从动摩擦片木片(4)和主动摩擦片钢片(5)，在凸柱(8)的左端面固定安装压板(13)。

2.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是主动摩擦片钢片(5)上设有第一凸块(31)与离合器小毂(12)上的第一凹槽(34)镶嵌，从动摩擦片木片(4)上设有第二凸块(32)与轮毂左盖(2)径向处的第二凹槽(6)镶嵌。

3.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是在位于离合器小毂(12)左端径向处开有若干个盲孔(35)，压板(13)与盲孔(35)之间安装钢珠(49)和弹簧(48)。

4.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是电机左盖(3)的环形凹槽(43)内设有若干个对称的第一圆柱销(41)，在第一圆柱销(41)上安装对称的甩块(7)，甩块(7)上设有拨动爪(47)。

5.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是凸柱(8)的径向处开有定位卡槽(42)，动力输出套(11)的外壁上设有若干个第一凸台(44)与定位卡槽(42)镶嵌，在第一凸台(44)上设有对应的第二凸台(45)，第二凸台(45)的侧面设有第一斜面(46)。

6.根据权利要求1或5所述双离合变速轮毂，其特征是离合器小毂(12)的右端径向处开有若干个第四凹槽(39)，第四凹槽(39)与第二凸台(45)镶嵌，第四凹槽(39)的底部设有第二斜面(40)与第一斜面(46)重叠。

7.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是在压盘(33)的右端径向处设有若干个方形凸块(38)，方形凸块(38)与甩块(7)上的拨动爪(47)接触。

8.根据权利要求1所述双离合变速轮毂，其特征是压板(13)的径向处开有若干个通孔(51)，在通孔(51)内固连第二圆柱销(50)。

9.根据权利要求1或8所述双离合变速轮毂，其特征是在离合器小毂(12)的左端径向处开有若干个第三凹槽(36)，第三凹槽(36)的底部设有第三斜面(37)与第二圆柱销(50)滑动接触。

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