專利名稱：電磁離合機構及采用該電磁離合機構的電動車變擋裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車輛換擋裝置，具體地說，涉及一種電磁離合機構及采用該電磁離合機構的電動車變擋裝置。
背景技術：
電動車變擋裝置包括套裝在輸出軸上的一擋單向離合齒輪和二、三、四、五擋單向離合齒輪，所述一、二、三、四、五擋單向離合齒輪都設置有凸輪式超越離合器與所述輸出軸連接，其中一擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面輪，二、三、四、五擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面棘輪，每個所述平面棘輪的棘齒面朝向一個電磁離合機構；電磁離合機構包括套裝在輸出軸上的壓簧、線圈安裝座和活動棘盤，所述活動棘盤沿輸出軸的軸向滑動，所述線圈安裝座與輸出軸相對轉動，所述壓簧位于所述活動棘盤和線圈安裝座之間，在所述線圈安裝座與活動棘盤之間還安裝有一個電流線圈。各擋位的單向離合齒輪跟隨電機轉動，當需要輸出軸按照某個擋位轉動時，壓簧推動該擋位的活動棘盤，使其與所對應的平面棘輪相嚙合，該擋位的單向離合齒輪就可以帶動該活動棘盤一起轉動，由于活動棘盤再帶動輸出軸轉動。需要切換擋位時，就要對線圈通較大的電流，使其產生極大的電磁力將活動棘盤吸合過來，這個電磁力不僅要克服壓簧的壓力，還要克服兩個棘齒面在高速旋轉式的咬合力和遠距離吸合力。因此，線圈對電能的消耗非常大?，F(xiàn)有技術的缺點是活動棘盤吸合線圈的能耗過高，且當活動棘盤被吸合到位后， 依然給線圈提供較大的電流，造成過多的無謂能耗，且線圈發(fā)熱很大，影響輸出軸和軸承降

實用新型內容本實用新型的目的是為提供一種能夠降低能耗的電磁離合機構及采用該電磁離合機構的電動車變擋裝置，并能減少線圈發(fā)熱量，利于輸出軸和軸承降溫。本實用新型的技術方案如下一種電磁離合機構，包括套裝在輸出軸上的壓簧、線圈安裝座和活動棘盤，所述活動棘盤沿輸出軸的軸向滑動，所述線圈安裝座與輸出軸相對轉動，所述壓簧位于所述活動棘盤和線圈安裝座之間，其關鍵在于在所述線圈安裝座與活動棘盤之間還安裝有大電流線圈和小電流線圈，所述大電流線圈和小電流線圈與控制電路相連接。當需要較大吸力對活動棘盤回拉時，大電流線圈和小電流線圈同時通電，所產生的吸力最大，此時的吸力即克服了壓簧的壓力，又克服了兩個棘齒面在高速旋轉時的咬合力和遠距離吸合力。當兩個棘齒面徹底分離以后，就可以斷開大電流線圈供電，只對小電流線圈供電， 小電流線圈通電后產生的電磁力就能克服壓簧的壓力，實現(xiàn)對活動棘盤的可靠控制，同時將線圈能耗降到了最低。大電流線圈和小電流線圈分工合作，既實現(xiàn)了能耗控制，又利于輸出軸和軸承的溫度控制。在實現(xiàn)了大電流磁場遠距離吸附脫離的同時，又實現(xiàn)了小電流線圈近距離控制的作用。所述線圈安裝座經螺栓與軸承座連接。軸承座與離合器殼體連接。保證了線圈安裝座與輸出軸只能相對轉動，也可以采用其他方式，如限位卡槽等結構，都能保證二者只能相對轉動，但軸承結構的傳動效果更好。在靠近輸出軸兩端的線圈安裝座上安裝軸承，實現(xiàn)對輸出軸的安裝定位。所述輸出軸上開有直線鍵槽，所述活動棘盤的內壁設置有鍵齒，該鍵齒落入所述直線鍵槽中。鍵槽較其他限位結構更簡單，保證了活動棘盤只能沿輸出軸的軸向滑動。所述活動棘盤的正面開有棘齒，背面設置有軸套，該軸套套裝在所述輸出軸上，該軸套的內壁開有壓簧槽，所述壓簧位于該壓簧槽中。軸套實現(xiàn)對壓簧的限位。也將壓簧和線圈相互隔離開。所述壓簧的一端與所述活動棘盤相抵接，該壓簧的另一端抵接在定位套的一個端面，該定位套活套在所述輸出軸上，該定位套的另一個端面與所述軸承的內圈相抵接。定位套也可以固定在輸出軸上。 定位套能提高壓簧工作的穩(wěn)定性。所述大電流線圈和小電流線圈固定在所述線圈安裝座上，且套裝在所述軸套上。線圈安裝座上安裝有線圈外殼，大電流線圈和小電流線圈被保護在線圈外殼中， 可以避免線圈被外力沖擊。一種采用所述電磁離合機構的電動車變擋裝置，包括套裝在輸出軸上的一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪，所述一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪都設置有凸輪式超越離合器與所述輸出軸連接，其中一擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面輪，二擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面棘輪，其關鍵在于所述平面棘輪的棘齒面朝向所述的電磁離合機構；該電磁離合機構中活動棘盤的正面開有棘齒，該棘齒與所述平面棘輪相對；所述電磁離合機構中的大電流線圈和小電流線圈與控制電路相連接。所述控制電路由電源、控制器、換擋開關和電機組成，所述電源連接在控制器電源端上，控制器的電機輸出端與所述電機連接，所述換擋開關的輸出端連接在控制器的換擋輸入端上，所述控制器的二擋大電流控制端連接所述大電流線圈，所述控制器的二擋小電流控制端連接所述小電流線圈。所述控制器的顯示輸出端連接有擋位顯示器，該控制器的調速輸入端連接有調速轉把。所述輸出軸上還安裝有裝配結構與二擋單向離合齒輪、電磁離合機構一致的如下機構組合三擋單向離合齒輪和三擋電磁離合機構、四擋單向離合齒輪和四擋電磁離合機構、五擋單向離合齒輪和五擋電磁離合機構；所述控制器上還設置有三擋大、小電流控制端與所述三擋電磁離合機構連接，四擋大、小電流控制端與所述四擋電磁離合機構連接，五擋大、小電流控制端與所述五擋電磁離合機構連接。本實用新型的有益效果是提供了一種能夠降低能耗的電磁離合機構及采用該電磁離合機構的電動車變擋裝置，并減少了線圈發(fā)熱量，利于輸出軸和軸承降溫，提高了線圈的使用壽命。

圖1是本實用新型的機械結構圖；圖2是本實用新型的電路結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明實施例1，如圖1、2所示，本實用新型是一種電磁離合機構，包括套裝在輸出軸1上的壓簧2、線圈安裝座3和活動棘盤4，所述活動棘盤4沿輸出軸1的軸向滑動，所述線圈安裝座3與輸出軸1相對轉動，所述壓簧2位于所述活動棘盤4和線圈安裝座3之間，在所述線圈安裝座3與活動棘盤4之間還安裝有大電流線圈5和小電流線圈6，所述大電流線圈5 和小電流線圈6與控制電路相連接。當需要較大吸力對活動棘盤4回拉時，大電流線圈5和小電流線圈6同時通電，所產生的吸力最大，此時的吸力即克服了壓簧2的壓力，又克服了兩個棘齒面在高速旋轉式的咬合力，同時解決了遠距離吸合力差的問題。當兩個棘齒面徹底分離以后，就可以斷開大電流線圈5，只對小電流線圈6繼續(xù)供電，小電流線圈6在正負極較近的情況下就能克服壓簧2的壓力，實現(xiàn)對活動棘盤4的可靠控制，同時將線圈能耗降到了最低。大電流線圈5和小電流線圈6分工合作，及實現(xiàn)了能耗控制，又利于輸出軸1和軸承的溫度控制。所述線圈安裝座3經螺栓與軸承座11連接。所述線圈安裝座3經軸承7與所述輸出軸1連接。軸承7保證了線圈安裝座3與輸出軸1只能相對轉動，也可以采用其他方式，如限位卡槽等結構，都能保證二者只能相對轉動，但軸承7結構的傳動效果更好。所述輸出軸1上開有直線鍵槽la，所述活動棘盤4的內壁設置有鍵齒，該鍵齒落入所述直線鍵槽Ia中。鍵槽較其他限位結構更簡單，保證了活動棘盤4只能沿輸出軸1的軸向滑動。所述活動棘盤4的正面開有棘齒，背面設置有軸套4a，該軸套如套裝在所述輸出軸1上，該軸套如的內壁開有壓簧槽，所述壓簧2位于該壓簧槽中。軸套如實現(xiàn)對壓簧2的限位。也將壓簧2和線圈相互隔離開。所述壓簧2的一端與所述活動棘盤4相抵接，該壓簧2的另一端抵接在定位套8 的一個端面，該定位套8活套在所述輸出軸1上，該定位套8的另一個端面與所述軸承7的內圈相抵接。定位套8能提高壓簧2工作的穩(wěn)定性。[0049]所述大電流線圈5和小電流線圈6固定在所述線圈安裝座3上，且套裝在所述軸套如上。線圈安裝座3上安裝有線圈外殼，大電流線圈5和小電流線圈6被保護在線圈外殼中，可以避免線圈被外力沖擊，同時可將線圈熱量通過殼體傳遞到外面。一種采用所述電磁離合機構的電動車變擋裝置，包括套裝在輸出軸1上的一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪9，所述一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪9都設置有凸輪式超越離合器與所述輸出軸1連接，其中一擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面輪，內孔為花鍵的二擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面棘輪 10，內孔為活套。該平面棘輪10的棘齒面朝向所述的電磁離合機構；該電磁離合機構中活動棘盤4的正面開有棘齒，該棘齒與所述平面棘輪10相對；所述電磁離合機構中的大電流線圈5和小電流線圈6與控制電路相連接。所述控制電路由電源13、控制器14、換擋開關15和電機16組成，所述電源13連接在控制器14電源端上，控制器14的電機輸出端組與所述電機16連接，所述換擋開關15 的輸出端連接在控制器14的換擋輸入端上，所述控制器14的二擋大電流控制端連接所述大電流線圈5，所述控制器14的二擋小電流控制端連接所述小電流線圈6。所述控制器14的顯示輸出端連接有擋位顯示器17，該控制器14的調速輸入端連接有調速轉把18。整機停機后，擋位顯示器17顯示為一擋，二擋單向離合齒輪因電磁離合機構斷電與二擋活動棘盤卡接，當整車通電時，電磁線圈應立即通電，使活動棘盤與二擋凸輪分離行使一擋工作狀態(tài)。在需要從一檔切換到二擋時，電機電流需要立刻降到零，再迅速由零上升到二擋所需電流。這是為配合二擋單向離合齒輪與電磁離合機構結合時，利用輸出軸的慣性帶動二擋單向離合齒輪轉動，隨著電流的迅速升高，二擋單向離合齒輪迅速由從動變?yōu)橹鲃?，帶動輸出軸轉動。實現(xiàn)擋位的平滑過渡，避免換檔時產生機械速差而造成車輛突然加速。當從二擋換成一擋時，大電流線圈5和小電流線圈6通電的同時將電機停止轉動，這時讓車輪帶動輸出軸向前滑行，已便卸掉主動齒輪的阻力矩，使活動棘盤與凸輪平面棘輪順利脫開。所述輸出軸1上還安裝有裝配結構與二擋單向離合齒輪、電磁離合機構一致的如下機構組合三擋單向離合齒輪和三擋電磁離合機構、四擋單向離合齒輪和四擋電磁離合機構、五擋單向離合齒輪和五擋電磁離合機構；所述控制器14上還設置有三擋大、小電流控制端與所述三擋電磁離合機構連接，四擋大、小電流控制端與所述四擋電磁離合機構連接，五擋大、小電流控制端與所述五擋電磁離合機構連接。在實現(xiàn)高擋位傳動時，如在三擋工作時，可以對低擋位的電磁線圈斷電，如二擋的大、小電流線圈都斷電，凸輪式超越離合器實現(xiàn)輸出軸對低擋位單向離合齒輪的超越離合。 這一切都可以通過同一控制器14控制。盡管以上結構結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述，但本實用新型不限于上述具體實施方式
，上述具體實施方式
僅僅是示意性的而不是限定性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，如將大、小電流線圈固定在活動棘盤4上，更改大、小電流線圈和壓簧的位置關系等。這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種電磁離合機構，包括套裝在輸出軸(1)上的壓簧O)、線圈安裝座(3)和活動棘盤G)，所述活動棘盤(4)沿輸出軸(1)的軸向滑動，所述線圈安裝座(3)與輸出軸(1)相對轉動，所述壓簧(2)位于所述活動棘盤(4)和線圈安裝座(3)之間，其特征在于在所述線圈安裝座(3)與活動棘盤(4)之間還安裝有大電流線圈(5)和小電流線圈(6)，所述大電流線圈(5)和小電流線圈(6)與控制電路相連接。
2.根據權利要求1所述的電磁離合機構，其特征在于所述線圈安裝座(3)經螺栓與軸承座(11)連接。
3.根據權利要求1所述的電磁離合機構，其特征在于所述輸出軸(1)上開有直線鍵槽(Ia)，所述活動棘盤的內壁設置有鍵齒，該鍵齒落入所述直線鍵槽(Ia)中。
4.根據權利要求1所述的電磁離合機構，其特征在于所述活動棘盤的正面開有棘齒，背面設置有軸套(如)，該軸套Ga)套裝在所述輸出軸(1)上，該軸套Ga)的內壁開有壓簧槽，所述壓簧( 位于該壓簧槽中。
5.根據權利要求2或4所述的電磁離合機構，其特征在于所述壓簧(2)的一端與所述活動棘盤(4)相抵接，該壓簧O)的另一端抵接在定位套(8)的一個端面上，該定位套(8) 活套在所述輸出軸(1)上，該定位套(8)的另一個端面與所述軸承(7)的內圈相抵接。
6.根據權利要求1或4所述的電磁離合機構，其特征在于所述大電流線圈(5)和小電流線圈(6)固定在所述線圈安裝座(3)上，且套裝在所述軸套Ga)上。
7.一種采用權1所述電磁離合機構的電動車變擋裝置，包括套裝在輸出軸(1)上的一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪(9)，所述一擋單向離合齒輪和二擋單向離合齒輪(9)都設置有凸輪式超越離合器與所述輸出軸(1)連接，其中一擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面輪，二擋單向離合齒輪中凸輪式超越離合器的凸輪為平面棘輪(10)，其特征在于所述平面棘輪(10)的棘齒面朝向權1所述的電磁離合機構；該電磁離合機構中活動棘盤的正面開有棘齒，該棘齒與所述平面棘輪(10)相對；所述電磁離合機構中的大電流線圈(5)和小電流線圈(6)與控制電路相連接。
8.根據權利要求7所述的電動車變擋裝置，其特征在于所述控制電路由電源(13)、控制器(14)、換擋開關(1 和電機(16)組成，所述電源(1 連接在控制器(14)電源端上， 控制器(14)的電機輸出端組與所述電機(16)連接，所述換擋開關(1 的輸出端連接在控制器(14)的換擋輸入端上，所述控制器(14)的二擋大電流控制端連接所述大電流線圈 (5)，所述控制器(14)的二擋小電流控制端連接所述小電流線圈(6)。
9.根據權利要求8所述的電動車變擋裝置，其特征在于所述控制器(14)的顯示輸出端連接有擋位顯示器(17)，該控制器(14)的調速輸入端連接有調速轉把(18)。
10.根據權利要求8所述的電動車變擋裝置，其特征在于所述輸出軸(1)上還安裝有裝配結構與二擋單向離合齒輪、電磁離合機構一致的如下機構組合三擋單向離合齒輪和三擋電磁離合機構、四擋單向離合齒輪和四擋電磁離合機構、五擋單向離合齒輪和五擋電磁離合機構；所述控制器(14)上還設置有三擋大、小電流控制端與所述三擋電磁離合機構連接， 四擋大、小電流控制端與所述四擋電磁離合機構連接，五擋大、小電流控制端與所述五擋電磁離合機構連接。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁離合機構及采用該電磁離合機構的電動車變擋裝置，電磁離合機構包括套裝在輸出軸(1)上的壓簧(2)、線圈安裝座(3)和活動棘盤(4)，所述活動棘盤(4)沿輸出軸(1)的軸向滑動，所述線圈安裝座(3)與輸出軸(1)相對轉動，所述壓簧(2)位于所述活動棘盤(4)和線圈安裝座(3)之間，其特征在于在所述線圈安裝座(3)與活動棘盤(4)之間還安裝有大電流線圈(5)和小電流線圈(6)，所述大電流線圈(5)和小電流線圈(6)與控制電路相連接。本實用新型的顯著效果是能夠降低能耗，減少了線圈發(fā)熱量，利于輸出軸1和軸承降溫，提高了線圈的使用壽命。
文檔編號F16D27/09GK202048120SQ20112010335
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權日2011年4月11日
發(fā)明者左臣偉, 申念 申請人:左臣偉, 重慶唯遠實業(yè)有限公司