CN211892828U - 一种电控变速轮毂 - Google Patents

Abstract

一种电控变速轮毂，涉及电动摩托车和电动自行车的车轮动力传动装置。它包括电机主轴、轮毂钢圈和变速箱体。其关键技术在于变速箱体内有齿轮组和电磁换挡机构，齿轮组是在电机主轴上安装齿轮支撑架，齿轮支撑架上安装齿轮；电磁换挡机构是在电机左盖上安装滑动盘，滑动盘上套装吸动盘。本实用新型具有的效果是：电机上安装齿轮组，输出动力时齿轮组起到杠杆作用，使电动车易于在山地、丘陵等复杂地形行驶，可以载人爬陡坡，而且省电，扩大电动车的使用范围和行驶里程；在电机内安装电磁换挡机构，当电磁铁通电时，可以更迅速吸住离合器小毂使各个摩擦片完全分离，使电机动力通过齿轮组输出时可以发挥最大效率。

Description

一种电控变速轮毂

技术领域

一种电控变速轮毂，属车轮动力传动技术领域，尤其涉及电动摩托车和电动自行车的车轮动力传动装置。

背景技术

目前的两轮、三轮及各种电动车基本都是采用电机直驱，如果电动车想要在山地、丘陵等复杂地形行驶，需要更大的动力，电量消耗大，但所需动力得不到满足，使得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。还有，靠电机顺时针旋转和逆时针旋转来实现换挡的电动自行车，换挡时电机会产生时间上的短暂停顿，需要一个缓冲时间才能完成挡位切换，所以换挡时人体舒适感不佳。

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能成倍增大轮毂动力、换挡响应更快、舒适感极佳的电动车用变速轮毂。其技术方案如下：

它包括电机主轴和轮毂钢圈，轮毂钢圈两端分别安装轮毂左盖和轮毂右盖，在电机主轴上设有电机，电机包括转子和定子，定子上布设电机绕组，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转子固连；轮毂腔内构成变速箱体，变速箱体内有离合器，离合器是在电机左盖的轴孔左端设有凸柱，凸柱内安装动力输出套，在凸柱外壁套装离合器小毂，在离合器小毂上安装从动摩擦片和主动摩擦片。其关键技术在于变速箱体内还有齿轮组和电磁换挡机构，齿轮组是在电机主轴上安装齿轮支撑架，齿轮支撑架上安装第二齿轮和第三齿轮，在电机右盖上安装第一齿轮，在轮毂右盖上固连第四齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第四齿轮与第三齿轮啮合；电机主轴上固定定子支撑架，在定子支撑架上安装调节板；电磁换挡机构是在电机左盖上安装滑动盘，滑动盘上套装吸动盘，在调节板上固连电磁铁，电磁铁与吸动盘接触。

所述动力输出套的外壁上设有第一凸台，在第一凸台上设有第二凸台，第二凸台的侧面设有第一斜面。

所述离合器小毂上开有斜槽，斜槽的底部设有第二斜面，离合器小毂上还设有压盘，在压盘上设有衬套和第二凹槽。

所述从动摩擦片上设有第一凸块。

所述主动摩擦片上设有第二凸块。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、电机上安装齿轮组，输出动力时齿轮组起到杠杆作用，电动车在山地、丘陵等复杂地形行驶时，不用消耗过多电量，轮毂动力就能成倍增大，使电动车易于在山地、丘陵等复杂地形行驶，可以载人爬陡坡，而且省电，扩大电动车的使用范围和行驶里程。

2、本实用新型在电机内的支撑架上安装了电磁换挡机构，当电磁铁通电时，可以更迅速吸住离合器小毂使各个摩擦片完全分离，使电机动力通过齿轮组输出时可以发挥最大效率，不会出现分离不彻底、分离过慢、分离延时而造成能源损耗问题。

3、当电磁铁断电时，可以更迅速让离合器小毂上的摩擦片立即结合，电机一旦转动或者微弱转动(只需顺时针转动)，都会立即让电机动力直接输出到轮毂圈上，此过程无延时，不用改变电机转动方向，换挡时一直是正转，节约了反向启动的换挡时间。所以它换挡响应速度更快且挡位清晰，使电机能够快速、准确完成无感换挡，不会存在因为速度差换挡而产生顿挫感，提高了骑行舒适度。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型离合器装配立体结构示意图；

图3是本实用新型电磁换挡机构所在位置放大示意图；

图4是本实用新型电机左盖结构示意图；

图5是本实用新型电机左盖另一方向结构示意图；

图6是本实用新型动力输出套结构示意图；

图7是本实用新型离合器小毂结构示意图；

图8是本实用新型从动摩擦片结构示意图；

图9是本实用新型主动摩擦片结构示意图。

具体实施方式

参见图1～图3，本实用新型包括电机主轴30和轮毂钢圈2，轮毂钢圈2 两端分别安装轮毂左盖9和轮毂右盖26，在电机主轴30上设有电机，电机包括转子3和定子5，定子5上布设电机绕组7，在转子3和电机绕组7之间设有磁钢片4，电机两端分别是电机左盖6和电机右盖27，电机左盖6和电机右盖27与转子3固连，电机线13从电机主轴30左端的轴孔内引出。轮毂腔内构成变速箱体，变速箱体内有离合器，离合器是在电机左盖6的轴孔左端设有凸柱12，凸柱12内固定安装动力输出套14，在凸柱12外壁套装离合器小毂16且有一定间隙可以灵活转动，在离合器小毂16上位于电机左盖6与轮毂左盖9之间叉指式安装若干个从动摩擦片10和主动摩擦片11。其关键技术在于变速箱体内还有齿轮组和电磁换挡机构，齿轮组是在电机主轴30上位于轮毂右盖26内通过单向轴承29安装齿轮支撑架35，齿轮支撑架35上开有若干径向孔，径向孔内安装花键轴33，在花键轴33的左端安装第二齿轮1，右端安装第三齿轮34，在电机右盖27上固定安装第一齿轮32，在轮毂右盖 26上固连第四齿轮31，第一齿轮32与第二齿轮1啮合，第四齿轮31与第三齿轮34啮合；当电机主轴30被固定，电流从电机线13输入至电机绕组7，此时电机内产生旋转磁场，转子3开始按顺时针转动，由于第一齿轮32与电机右盖27固连，电机右盖27又与转子3固连，所以电机动力由第一齿轮32 输出。电机主轴30上固定定子支撑架22，定子5由定子支撑架22固定，在定子支撑架22上通过弹簧23安装调节板24；电磁换挡机构是在电机左盖6 的轴孔右端安装滑动盘18且有一定间隙可以滑动，滑动盘18上套装吸动盘 19，滑动盘18和吸动盘19为联动关系，在调节板24上固连若干个电磁铁8，电磁铁8的左端与吸动盘19接触，电磁铁线圈引出线25并入电机线13内。

如图4、图5所示，所述凸柱12的径向处开有定位卡槽12.1。

如图6所示，所述动力输出套14的外壁上设有若干个第一凸台14.1与凸柱的定位卡槽12.1镶嵌，在第一凸台14.1上设有第二凸台14.2，第二凸台14.2的侧面设有第一斜面14.3。

如图7所示，所述离合器小毂16的右端径向处开有若干个斜槽16.5，斜槽16.5与动力输出套的第二凸台14.2镶嵌，斜槽16.5的底部设有第二斜面 16.4与第一斜面14.3重叠，第二斜面16.4的宽度大于第一斜面14.3的宽度且第二斜面16.4可以在第一斜面14.3上滑动，离合器小毂16右端设有压盘 16.1，在压盘16.1的右面径向处设有若干个衬套16.3，压盘16.1左面设置第二凹槽16.2。

如图8所示，所述从动摩擦片10上设有第一凸块10.1与轮毂左盖9径向处的第一凹槽17镶嵌且有一定间隙。

如图9所示，主动摩擦片11上设有第二凸块11.1与离合器小毂16上的第二凹槽16.2镶嵌且有一定间隙。

如图2、图5所示，离合器小毂16的衬套16.3穿过电机左盖6上的方孔 6.1与滑动盘18固连，即滑动盘18移动可以带动离合器小鼓16同步移动。

图中28是刹车毂，15是压板。

本实用新型的工作原理是：

当需要直接驱动时，关闭开关使电磁铁线圈21断电，让电磁铁铁芯20 失去磁性，由于吸动盘19连同滑动盘18和离合器小毂16为联动关系，所以一同被放开，此时通过控制器让电机顺时针转动，离合器工作。离合器工作过程是离合器小毂16相对电机左盖6向逆时针方向转动一定角度的同时又受到动力输出套14向左的推力使离合器小毂16向左横向移动，使多个主动摩擦片11和从动摩擦片10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29连同齿轮支撑架35与电机同步转动。其动力输出路径为：转子3→电机左盖6→凸柱12→动力输出套 14→第一凸台14.1→第二凸台14.2→斜槽16.5→离合器小毂16→主动摩擦片11→从动摩擦片10→第一凹槽17→轮毂左盖9→轮毂钢圈2直接输出。

当需要大动力齿轮驱动时，闭合开关使电磁铁线圈21通电，让电磁铁铁芯20得到磁力，吸动盘19在电磁力的作用下向右移动同时联动滑动盘18和离合器小毂16向右横向移动，让多个主动摩擦片11和从动摩擦片10分离，接下来的工作过程是由于电机主轴30被固定在车架上静止不动，所以单向轴承29连同齿轮支撑架35静止不动，此时电机动力通过转子3→电机右盖27 →第一齿轮32→第二齿轮1→花键轴33→第三齿轮34→第四齿轮31→轮毂右盖26→轮毂钢圈2减速输出。变速过程中控制电磁铁线圈21的通断电，即可完成变速。

以上虽然结合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：将电磁铁8变成推拉电磁铁或者微型电机来控制吸动盘19、滑动盘18和离合器小毂16的联动，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 (5)

1.一种电控变速轮毂，包括电机主轴(30)和轮毂钢圈(2)，轮毂钢圈(2)两端分别安装轮毂左盖(9)和轮毂右盖(26)，在电机主轴(30)上设有电机，电机包括转子(3)和定子(5)，定子(5)上布设电机绕组(7)，电机两端分别是电机左盖(6)和电机右盖(27)，电机左盖(6)和电机右盖(27)与转子(3)固连；轮毂腔内构成变速箱体，变速箱体内有离合器，离合器是在电机左盖(6)的轴孔左端设有凸柱(12)，凸柱(12)内安装动力输出套(14)，在凸柱(12)外壁套装离合器小毂(16)，在离合器小毂(16)上安装从动摩擦片(10)和主动摩擦片(11)；其特征在于变速箱体内还有齿轮组和电磁换挡机构，齿轮组是在电机主轴(30)上安装齿轮支撑架(35)，齿轮支撑架(35)上安装第二齿轮(1)和第三齿轮(34)，在电机右盖(27)上安装第一齿轮(32)，在轮毂右盖(26)上固连第四齿轮(31)，第一齿轮(32)与第二齿轮(1)啮合，第四齿轮(31)与第三齿轮(34)啮合；电机主轴(30)上固定定子支撑架(22)，在定子支撑架(22)上安装调节板(24)；电磁换挡机构是在电机左盖(6)上安装滑动盘(18)，滑动盘(18)上套装吸动盘(19)，在调节板(24)上固连电磁铁(8)，电磁铁(8)与吸动盘(19)接触。

2.根据权利要求1所述电控变速轮毂，其特征在于动力输出套(14)的外壁上设有第一凸台(14.1)，在第一凸台(14.1)上设有第二凸台(14.2)，第二凸台(14.2)的侧面设有第一斜面(14.3)。

3.根据权利要求1所述电控变速轮毂，其特征在于离合器小毂(16)上开有斜槽(16.5)，斜槽(16.5)的底部设有第二斜面(16.4)，离合器小毂(16)上还设有压盘(16.1)，在压盘(16.1)上设有衬套(16.3)和第二凹槽(16.2)。

4.根据权利要求1所述电控变速轮毂，其特征在于从动摩擦片(10)上设有第一凸块(10.1)。

5.根据权利要求1所述电控变速轮毂，其特征在于主动摩擦片(11)上设有第二凸块(11.1)。

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