專利名稱：電動車自動變速輪轂電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種輪轂電機，特別是一種可以根據(jù)速度自動變速的輪轂電機。
背景技術(shù)：
電動車由于節(jié)能環(huán)保、操作簡單、使用方便、運行成本低，深受廣大消費者的喜歡， 同時也得到了各級政府的高度重視，電動車進入快速發(fā)展通道，輪轂電機出現(xiàn)了供不應求的局面。目前電動車上使用的輪轂電機包括直流電機、輪轂、左右輪轂蓋、左右半軸、減速裝置，直流電機和減速裝置設置在輪轂內(nèi)，左右輪轂蓋對應固定在輪轂的兩側(cè)，所述的減速裝置包括固定在直流電機轉(zhuǎn)軸上的中心齒輪、星形分布的行星齒輪、設置在右輪轂蓋上的齒圈，行星齒輪可轉(zhuǎn)動地設置在固定軸上，固定軸固定在直流電機的電機蓋與右半軸之間， 行星齒輪內(nèi)側(cè)與中心齒輪嚙合，其外側(cè)與齒圈嚙合，右半軸可轉(zhuǎn)動地設置在右輪轂蓋上，左半軸可轉(zhuǎn)動地設置在左輪轂蓋上并與直流電機的電機殼固定連接。工作時，電機轉(zhuǎn)軸通過中心齒輪帶動行星齒輪，行星齒輪再帶動齒圈旋轉(zhuǎn)，齒圈帶動輪轂轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)電動車騎行的目的。這種模式結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，但在實際使用過程中，電動車對不同的路況其要求是不同的；當正常行駛時，要求輪轂電機轉(zhuǎn)速快、輸出扭矩??；當啟動、爬坡或大負載時， 要求輪轂電機轉(zhuǎn)速慢、輸出扭矩大；其存在的不足之處是一是由于電機按正常運行條件設計，在電機功率不變的條件下無法改變輸出扭矩，因此，在啟動、爬坡和大負載時常常使電機處于非正常狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，迫使電機在低效率區(qū)工作，導致電機堵轉(zhuǎn)、發(fā)熱，甚至停止轉(zhuǎn)動，造成電機、蓄電池、控制器等重要部件受到?jīng)_擊，縮短壽命；二是爬坡能力和過載能力差、適應范圍小、運行效率低、續(xù)行里程短。為此，許多生產(chǎn)廠家和有識之士都進行了卓有成效地開發(fā)和研究，但至今尚未有合理的產(chǎn)品面世。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電動車輪轂電機存在的上述弊病，本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、、傳動扭矩大、爬坡能力及過載能力好、、運行效率高、能自動變速的電動車自動變速輪轂電機。本發(fā)明創(chuàng)造解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，它包括輪轂、左右端蓋、主軸、 電機，左右端蓋與輪轂組成密閉的外殼體并可轉(zhuǎn)動地設置在主軸上，電機安裝在外殼體內(nèi)， 所述的電機包括內(nèi)殼體、自動離合器、轉(zhuǎn)子磁鋼、定子線圈、定子鐵芯，自動離合器可轉(zhuǎn)動地安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子磁鋼均布在自動離合器的外殼體圓周上，定子鐵芯固定在與轉(zhuǎn)子磁鋼相對應的內(nèi)殼體上，定子線圈鑲嵌在定子鐵芯上。本發(fā)明創(chuàng)造的進一步方案，所述內(nèi)殼體的兩側(cè)對應設有低速傳動機構(gòu)和高速傳動機構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述的低速傳動機構(gòu)包括低速中心齒輪、低速行星架、低速行星齒輪、低速齒圈，低速中心齒輪可轉(zhuǎn)動地設置在主軸上，低速行星架與主軸固定連接，低速行星齒輪可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸上，銷軸一端固定在低速行星架上，另一端與內(nèi)殼體固定連接，低速齒圈固定在外殼體內(nèi)，自動離合器的外殼體側(cè)壁上設有單向器座，單向器座上安裝有單向器，低速中心齒輪內(nèi)側(cè)與單向器配合，外側(cè)與低速行星齒輪嚙合，低速行星齒輪與低速齒圈嚙合。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述的高速傳動機構(gòu)包括高速中心齒輪、高速行星架、高速行星齒輪、高速齒圈，高速中心齒輪可轉(zhuǎn)動地設置在主軸上，高速行星架與主軸固定連接，高速行星齒輪可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸上，銷軸一端固定在高速行星架上，另一端與內(nèi)殼體固定連接，高速齒圈固定在外殼體內(nèi)，高速中心齒輪內(nèi)側(cè)與自動離合器的從動盤配合， 外側(cè)與高速行星齒輪嚙合，高速行星齒輪與高速齒圈嚙合。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述的左右端蓋上對應設有與主軸密封配合的密封圈。本發(fā)明創(chuàng)造的更進一步方案，所述左端蓋或右端蓋上設有剎車組件。采用上述結(jié)構(gòu)后本發(fā)明創(chuàng)造與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點和效果
一是將自動離合器與電機組合成一體，自動離合器作為電機的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子磁鋼均布在自動離合器的外殼體圓周上，電機工作后自動離合器就自動工作，在行駛過程中通過速度自動控制離合器離合，實現(xiàn)低速和高速的自動轉(zhuǎn)換，輸出不同的速度及扭矩，使電動車在不同路況都能穩(wěn)定工作，有效提高爬坡能力、過載能力和續(xù)行里程。二是高低速傳動機構(gòu)采用中心齒輪帶動行星齒輪，行星齒輪通過齒圈帶動輪轂轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小，傳動扭矩大。三是精度要求低，使用壽命長，通用性好，與現(xiàn)有的一體化輪轂、鋼絲輪、和硬橡膠胎輪都能配套使用。


圖1為發(fā)明創(chuàng)造第一實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為發(fā)明創(chuàng)造第二實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為發(fā)明創(chuàng)造低速傳動結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為發(fā)明創(chuàng)造高速傳動結(jié)構(gòu)示意圖。其中1輪轂，2內(nèi)殼體，3左端蓋，4低速齒圈，5自動離合器，6單向器座，7單向器， 8低速中心齒輪，9密封圈，10電機引線，11主軸，12低速行星架，13銷軸，14低速行星齒輪， 15轉(zhuǎn)子磁鋼，16定子線圈，17定子鐵芯，18右端蓋，19高速齒圈，20高速行星齒輪，21銷軸， 22高速中心齒輪，23高速行星架，24密封圈，25剎車組件，26軸承，27軸承，28軸承，29軸承。
具體實施例方式圖1、圖3和圖4所示，為本發(fā)明創(chuàng)造電動車自動變速輪轂電機的第一具體實施方案，它包括輪轂1、左右端蓋3、18、主軸11、電機，左右端蓋3、18與輪轂1組成密閉的外殼體，外殼體通過設置在左右端蓋3、18上的軸承可轉(zhuǎn)動地設置在主軸11上，電機安裝在外殼體內(nèi)，所述的電機包括內(nèi)殼體2、自動離合器5、轉(zhuǎn)子磁鋼15、定子線圈16、定子鐵芯17，自動離合器5通過軸承可轉(zhuǎn)動地安裝在主軸11上，轉(zhuǎn)子磁鋼15均布在自動離合器5的外殼體
4圓周上，定子鐵芯17固定在與轉(zhuǎn)子磁鋼15相對應的內(nèi)殼體2上，定子線圈16鑲嵌在定子鐵芯17上，電機引線10從主軸11的出線孔引出。自動離合器5可以是濕式離合器，也可以是干式離合器。所述內(nèi)殼體2的兩側(cè)對應設有低速傳動機構(gòu)和高速傳動機構(gòu)。所述的低速傳動機構(gòu)包括低速中心齒輪8、低速行星架12、低速行星齒輪14、低速齒圈4，低速中心齒輪8通過軸承沈可轉(zhuǎn)動地設置在主軸11上，低速行星架12與主軸11 固定連接，低速行星齒輪14通過軸承27可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸13上，銷軸13 —端固定在低速行星架12上，另一端與內(nèi)殼體2固定連接，使主軸11、低速行星架12及內(nèi)殼體2固定連為一體，低速齒圈4固定在外殼體的左端蓋3上，自動離合器5的外殼體側(cè)壁上設有單向器座6，單向器座6上安裝有單向器7，低速中心齒輪8內(nèi)側(cè)與單向器7配合，外側(cè)與低速行星齒輪14嚙合，低速行星齒輪14與低速齒圈4嚙合。所述的高速傳動機構(gòu)包括高速中心齒輪22、高速行星架23、高速行星齒輪20、高速齒圈19，高速中心齒輪22通過軸承28可轉(zhuǎn)動地設置在主軸11上，高速行星架23與主軸 11固定連接，高速行星齒輪20通過軸承四可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸21上，銷軸21 —端固定在高速行星架23上，另一端與內(nèi)殼體2固定連接，高速齒圈19固定在外殼體的右端蓋18上， 高速中心齒輪22內(nèi)側(cè)與自動離合器5的從動盤配合，外側(cè)與高速行星齒輪20嚙合，高速行星齒輪20與高速齒圈19嚙合。為了防止左右端蓋3、18與主軸11連接處漏油，所述的左右端蓋3、18上對應設有與主軸11密封配合的密封圈9、對。為了安全行駛，所述左端蓋3或右端蓋18上設有剎車組件25。下面對本發(fā)明創(chuàng)造的工作作進一步描述，以濕式離合器為例，在啟動、爬坡或大負載時，電機低速運行帶動自動離合器5轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)速較慢，自動離合器5處于分離狀態(tài)，安裝在單向器座6上的單向器7帶動低速中心齒輪8轉(zhuǎn)動，低速中心齒輪8通過低速行星齒輪14帶動低速齒圈4轉(zhuǎn)動，低速齒圈4再帶動輪轂1轉(zhuǎn)動，從而帶動電動車在在低速區(qū)間運行，并輸出較大的扭矩。當電機轉(zhuǎn)速提高到高速區(qū)間，速度達到連接設定值時，自動離合器5 在離心塊作用下壓緊磨擦片，使從動盤與主動盤一起轉(zhuǎn)動，從動盤帶動高速中心齒輪22轉(zhuǎn)動，高速中心齒輪22通過高速行星齒輪20帶動高速齒圈19轉(zhuǎn)動，高速齒圈19再帶動輪轂 1轉(zhuǎn)動，從而帶動電動車在在高速區(qū)間運行，扭矩輸出較??；此時高速中心齒輪22帶動輪轂 1轉(zhuǎn)動的速度超越了低速中心齒輪8帶動輪轂1轉(zhuǎn)動的速度，單向器7相對低速中心齒輪8 空轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)低速到高速的自動轉(zhuǎn)換。圖2所示，為本發(fā)明創(chuàng)造電動車自動變速輪轂電機的第二具體實施方案，與第一具體實施方案的不同之處是低速齒圈4固定在外殼體的輪轂1左側(cè)，高速齒圈19固定在外殼體的輪轂1右側(cè)，其它結(jié)構(gòu)與第一具體實施方案相同，在此不再重述。
權(quán)利要求
1.一種電動車自動變速輪轂電機，包括輪轂(1)、左右端蓋(3、18)、主軸(11)、電機，左右端蓋(3、18)與輪轂(1)組成密閉的外殼體并可轉(zhuǎn)動地設置在主軸(11)上，電機安裝在外殼體內(nèi)，其特征是所述的電機包括內(nèi)殼體O)、自動離合器(5)、轉(zhuǎn)子磁鋼(15)、定子線圈(16)、定子鐵芯(17)，自動離合器(5)可轉(zhuǎn)動地安裝在主軸(11)上，轉(zhuǎn)子磁鋼(15)均布在自動離合器(5)的外殼體圓周上，定子鐵芯(17)固定在與轉(zhuǎn)子磁鋼(15)相對應的內(nèi)殼體(2)上，定子線圈(16)鑲嵌在定子鐵芯(17)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車自動變速輪轂電機，其特征是所述內(nèi)殼體O)的兩側(cè)對應設有低速傳動機構(gòu)和高速傳動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動車自動變速輪轂電機，其特征是所述的低速傳動機構(gòu)包括低速中心齒輪(8)、低速行星架(1 、低速行星齒輪(14)、低速齒圈，低速中心齒輪 (8)可轉(zhuǎn)動地設置在主軸(11)上，低速行星架(1 與主軸(11)固定連接，低速行星齒輪 (14)可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸(1 上，銷軸(1 一端固定在低速行星架(1 上，另一端與內(nèi)殼體O)固定連接，低速齒圈(4)固定在外殼體內(nèi)，自動離合器( 的外殼體側(cè)壁上設有單向器座(6)，單向器座(6)上安裝有單向器(7)，低速中心齒輪(8)內(nèi)側(cè)與單向器(7)配合， 外側(cè)與低速行星齒輪(14)嚙合，低速行星齒輪(14)與低速齒圈(4)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動車自動變速輪轂電機，其特征是所述的高速傳動機構(gòu)包括高速中心齒輪0 、高速行星架、高速行星齒輪OO)、高速齒圈(19)，高速中心齒輪0 可轉(zhuǎn)動地設置在主軸(11)上，高速行星架與主軸(11)固定連接，高速行星齒輪OO)可轉(zhuǎn)動地設置在銷軸上，銷軸—端固定在高速行星架上，另一端與內(nèi)殼體O)固定連接，高速齒圈(19)固定在外殼體內(nèi)，高速中心齒輪0 內(nèi)側(cè)與自動離合器(5)的從動盤配合，外側(cè)與高速行星齒輪OO)嚙合，高速行星齒輪OO)與高速齒圈 (19)嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動車自動變速輪轂電機，其特征是所述的左右端蓋(3、 18)上對應設有與主軸(11)密封配合的密封圈(9、24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動車自動變速輪轂電機，其特征是所述左端蓋C3)或右端蓋(18)上設有剎車組件(25)。
全文摘要
本發(fā)明創(chuàng)造公開了一種電動車自動變速輪轂電機，包括輪轂(1)、左右端蓋(3、18)、主軸(11)、電機，左右端蓋(3、18)與輪轂(1)組成密閉的外殼體并可轉(zhuǎn)動地設置在主軸(11)上，電機安裝在外殼體內(nèi)，所述的電機包括內(nèi)殼體(2)、自動離合器(5)、轉(zhuǎn)子磁鋼(15)、定子線圈(16)、定子鐵芯(17)，自動離合器(5)可轉(zhuǎn)動地安裝在主軸(11)上，轉(zhuǎn)子磁鋼(15)均布在自動離合器(5)的外殼體圓周上，定子鐵芯(17)固定在與轉(zhuǎn)子磁鋼(15)相對應的內(nèi)殼體(2)上，定子線圈(16)鑲嵌在定子鐵芯(17)上，所述內(nèi)殼體(2)的兩側(cè)對應設有低速傳動機構(gòu)和高速傳動機構(gòu)。采用本結(jié)構(gòu)后，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、傳動扭矩大、爬坡能力及過載能力好、運行效率高、自動變速等優(yōu)點。
文檔編號H02K7/10GK102403833SQ20111036102
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者馬加良 申請人:馬加良