專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，且更具體地涉及包括電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)組件的車輪驅(qū)動(dòng)系
統(tǒng)，其中所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)電動(dòng)機(jī)沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)提供至少第一前進(jìn)車輪速度，并 且當(dāng)電動(dòng)機(jī)沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)提供至少第二前進(jìn)車輪速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于沿前進(jìn)方向以各種速度驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
大體包括沿第一方向和第二方向可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)組件的電動(dòng)機(jī)。所述傳動(dòng)組件設(shè)置成
當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)以第一運(yùn)行模式運(yùn)行以沿所述前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第
一車輪速度，并且所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)以第二運(yùn)行模式運(yùn)
行，以沿所述前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第二車輪速度。盡管所述電動(dòng)機(jī)沿兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，但所
述傳動(dòng)組件設(shè)置成在電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上都沿所述前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)所述車輪。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于把手轉(zhuǎn)向車輛。所述車輪驅(qū)
動(dòng)系統(tǒng)可安裝到所述車輪處。所述傳動(dòng)組件包括用于在所述第一運(yùn)行模式和所述第二運(yùn)行
模式中運(yùn)行所述傳動(dòng)組件的變速機(jī)構(gòu)和離合器組件。所述變速機(jī)構(gòu)可包括第一行星齒輪機(jī)
構(gòu)，所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)具有第一太陽輪、由第一行星架支撐的第一多個(gè)行星齒輪和第
一環(huán)形齒輪。所述變速機(jī)構(gòu)可進(jìn)一步包括第二行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)具有
第二太陽輪、由第二行星架支撐的第二多個(gè)行星齒輪和第二環(huán)形齒輪。在一個(gè)實(shí)施方式中，
所述第一環(huán)形齒輪和所述第二太陽輪設(shè)置成一起旋轉(zhuǎn)。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述離合器組件包括離合器，所述離合器被所述電 動(dòng)機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)，以選擇性地接合所述第一太陽輪和所述第二太陽輪。所述離合器設(shè)置 成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)沿著所述電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸軸向位移，以接合所 述第一太陽輪。所述離合器設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)沿著所述電動(dòng)機(jī)的 所述輸出軸軸向位移，以接合所述第二太陽輪。 另一實(shí)施方式的所述離合器組件包括第一離合器和第二離合器，所述第一離合器 和所述第二離合器由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以選擇性地分別接合所述第一太陽輪和所述第二太 陽輪。當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一離合器接合所述第一太陽輪。當(dāng)所述 電動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第二離合器接合所述第二太陽輪。 在另一實(shí)施方式的所述傳動(dòng)組件中，所述第一太陽輪連接到所述電動(dòng)機(jī)，并且離 合器組件包括第一離合器和第二離合器。所述第一離合器設(shè)置在所述第一行星架和所述車 輪的固定的軸之間，以防止當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一行星架旋轉(zhuǎn)。所 述第二離合器設(shè)置在所述第一太陽輪和所述第一行星架之間，并且設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿 所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將所述第一太陽輪鎖定到所述第一行星架。 另一實(shí)施方式的所述離合器組件包括第一離合器和第二離合器，所述第一離合器 設(shè)置在所述車輪和所述電動(dòng)機(jī)之間以驅(qū)動(dòng)所述車輪，所述第二離合器設(shè)置在所述變速機(jī)構(gòu) 和所述電動(dòng)機(jī)之間。
結(jié)合附圖，根據(jù)對(duì)于本發(fā)明的特定實(shí)施方式的以下描述，將會(huì)更加充分地理解本 發(fā)明的這些和其他特征以及優(yōu)點(diǎn)。


附圖中 圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自行車的側(cè)視圖；
圖2是圖1中車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剖視圖； 圖3是沿著圖2中的線3-3截取的局部剖視圖，顯示了鎖定到轂軸的傳動(dòng)組件的 第一行星架； 圖4是沿著圖2中的線3-3截取的局部剖視圖，顯示了鎖定到傳動(dòng)組件的第一太 陽輪的第一行星架； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剖視圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剖視圖，顯示了以第一運(yùn)行
模式運(yùn)行的傳動(dòng)組件； 圖7是圖6的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剖視圖，顯示了以第二運(yùn)行模式運(yùn)行的傳動(dòng)組件；
圖8是沿著圖6中的線8-8截取的局部剖視圖，顯示了與傳動(dòng)組件的第一太陽輪 接合的軸向離合器； 圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的剖視圖，顯示了以第一運(yùn)行 模式運(yùn)行的傳動(dòng)組件； 圖10是沿著圖9中的線10-10截取的局部剖視圖，顯示了將電動(dòng)機(jī)接合到傳動(dòng)組 件的第一太陽輪的第一離合器； 圖11是沿著圖9中的線11-11截取的局部剖視圖，顯示了將電動(dòng)機(jī)從傳動(dòng)組件的 第二太陽輪上分離的第二離合器。
具體實(shí)施例方式
圖1-4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的用于驅(qū)動(dòng)自行車9的自行車車輪7 的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10。車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10設(shè)置在自行車輪轂12處，但是，系統(tǒng)10可以位于自 行車9的其他位置并且設(shè)置成驅(qū)動(dòng)自行車車輪7。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10可應(yīng)用在諸如小型摩托車 (scooter)和三輪車的其他類型的把手轉(zhuǎn)向的車輪車輛上，以及應(yīng)用在諸如汽車的其他類 型的車輪車輛上。系統(tǒng)IO通常包括電動(dòng)機(jī)14和傳動(dòng)組件16，所述傳動(dòng)組件16可以在至少 兩個(gè)運(yùn)行模式之間運(yùn)行，以響應(yīng)電動(dòng)機(jī)沿第一方向A和第二方向B的旋轉(zhuǎn)而提供至少兩個(gè) 前進(jìn)車輪速度。輪轂12包括轂軸18和轂殼體20，所述轂軸18能夠以不可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝 至自行車9的框架5，所述轂殼體20封裝電動(dòng)機(jī)14和傳動(dòng)組件16。轂殼體20包括外部凸 緣22，所述外部凸緣22具有孔24以接收輻條3的端部，所述輻條3將轂殼體20連接到自 行車車輪的外部邊緣13。滾柱軸承21設(shè)置在轂殼體20和轂軸18之間。
電動(dòng)機(jī)14圍繞轂軸18安裝，以沿第一方向和第二方向旋轉(zhuǎn)，在該實(shí)施方式中，分 別為順時(shí)針方向A和逆時(shí)針方向B。在該實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)14為無刷電動(dòng)機(jī)，但是，電動(dòng) 機(jī)可為任意其他類型的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)14通常包括固定的定子26、可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子28和磁 體。從控制器/電源15延伸的電線27激勵(lì)轉(zhuǎn)子28的線圈，以圍繞轂軸18可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)
5轉(zhuǎn)子28。轉(zhuǎn)子28的旋轉(zhuǎn)方向可通過改變經(jīng)由電線27供應(yīng)的電能的極性而改變。滾柱軸承 29設(shè)置在轉(zhuǎn)子28和轂軸18之間。 傳動(dòng)組件16通常包括變速機(jī)構(gòu)31和離合器組件34。變速機(jī)構(gòu)31包括第一行星 齒輪機(jī)構(gòu)30，該第一行星齒輪機(jī)構(gòu)30具有第一多個(gè)行星齒輪36、第一太陽輪38和第一環(huán) 形齒輪40。第一太陽輪38可旋轉(zhuǎn)地連接到電動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)子28。第一多個(gè)行星齒輪36可 旋轉(zhuǎn)地支撐在從第一行星架44延伸的軸42上。滾柱軸承45設(shè)置在第一行星架44和轂軸 18之間。第一多個(gè)行星齒輪36使第一太陽輪38與第一環(huán)形齒輪40嚙合。變速機(jī)構(gòu)31包 括第二行星齒輪機(jī)構(gòu)32，該第二行星齒輪機(jī)構(gòu)32具有第二多個(gè)行星齒輪46、第二太陽輪48 和第二環(huán)形齒輪50。第二多個(gè)行星齒輪46可旋轉(zhuǎn)地支撐在從第二行星架54延伸的軸52 上，第二行星架54固定到轂軸18。第二多個(gè)行星齒輪46使第二太陽輪48與第二環(huán)形齒輪 50嚙合。第二環(huán)形齒輪50連接到轂殼體20以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)輪轂12。在該實(shí)施方式中，第 一環(huán)形齒輪40和第二太陽輪48形成為單一的部件并從而一起圍繞軸18旋轉(zhuǎn)?？衫斫獾?是，可使用其他變速機(jī)構(gòu)，這些變速機(jī)構(gòu)包括但不限于正齒輪機(jī)構(gòu)。 離合器組件34包括第一離合器56和第二離合器58。在該實(shí)施方式中，第一離合 器56和第二離合器58包括棘爪51，棘爪51被可圍繞軸49樞轉(zhuǎn)地支撐，軸49設(shè)置在第一 行星架44上，以選擇性地接合轂軸18上的齒53或接合第一太陽輪38上的齒55 (見圖3 和圖4)。這種構(gòu)造防止系統(tǒng)10鎖定自行車車輪。在本實(shí)施方式中為彈簧47的摩擦元件 包括連接到棘爪51的一個(gè)端部和與第一太陽輪38摩擦接合的另一個(gè)端部，以在第一太陽 輪38沿第一方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)將棘爪51偏壓成與轂軸18接合，并且在太陽輪38沿第二方向 B旋轉(zhuǎn)時(shí)將棘爪51偏壓成與第一太陽輪38接合。 當(dāng)轉(zhuǎn)子28沿第一方向A(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件16以第一運(yùn)行模式運(yùn) 行。最初，與轉(zhuǎn)子28 —起旋轉(zhuǎn)的第一太陽輪38偏壓彈簧47，并且進(jìn)而又將棘爪51偏壓成 與固定轂軸18接合(見圖3)。 一旦第一行星架44鎖定到轂軸18，第一多個(gè)行星齒輪36 使第一環(huán)形齒輪40圍繞轂軸18沿第二方向B (逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)，并且因此也使第二太陽 輪48沿第二方向B圍繞轂軸18旋轉(zhuǎn)。第一環(huán)形齒輪40和第二太陽輪48 —起旋轉(zhuǎn)而以大 約2 : l的比率運(yùn)行。第二太陽輪48使第二多個(gè)行星齒輪46沿第一方向A圍繞固定軸52 旋轉(zhuǎn)，第二多個(gè)行星齒輪46進(jìn)而又使第二環(huán)形齒輪50沿第一方向A圍繞轂軸18旋轉(zhuǎn)。第 二環(huán)形齒輪50然后使轂殼體20以第一車輪速度、沿第一方向A圍繞轂軸18旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)自 行車前進(jìn)。 當(dāng)轉(zhuǎn)子28沿第二方向B (逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件16以第二運(yùn)行模式運(yùn)行。 與轉(zhuǎn)子28 —起旋轉(zhuǎn)的第一太陽輪38偏壓彈簧47，并且進(jìn)而又將棘爪51偏壓成與第一太陽 輪38接合(見圖4)，使得第一多個(gè)行星齒輪36、第一環(huán)形齒輪40和第二太陽輪48鎖定在 一起而圍繞轂軸18旋轉(zhuǎn)且以1 : l的比率運(yùn)行。第二太陽輪48使第二多個(gè)行星齒輪46 沿第一方向A(順時(shí)針方向)圍繞軸52旋轉(zhuǎn)，第二多個(gè)行星齒輪46進(jìn)而又使第二環(huán)形齒輪 50沿第一方向A圍繞轂軸18旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)地沿第一方向A以第二車輪速度圍繞轂軸18驅(qū) 動(dòng)轂殼體20，驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。 圖5示出了與圖1-4中的轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10相似的替代實(shí)施方式的轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25，不 過進(jìn)一步包括有第三運(yùn)行模式，其中離合器組件34包括設(shè)置在轂殼體20和電動(dòng)機(jī)14之間 的第三離合器35。第三離合器35可以是離心離合器，該離心離合器設(shè)置成在轂殼體20的閾速度(threshold speed)下將轂殼體20可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)子28。 參見圖6-8，示出了本發(fā)明的替代的轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)62。轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)62大體包括傳動(dòng) 組件64和電動(dòng)機(jī)66。轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)62設(shè)置在輪轂61處，該輪轂61包括固定的轂軸63和用 于封裝傳動(dòng)組件64和電動(dòng)機(jī)66的可旋轉(zhuǎn)轂殼體65。滾柱軸承71設(shè)置在轂殼體65和轂 軸63之間。轂殼體65包括外部凸緣57，該外部凸緣57具有接輻條(未示出)的端部的孔 59，輻條將轂殼體65連接到自行車車輪的外部邊緣(未示出)。 電動(dòng)機(jī)66與圖2中示出的電動(dòng)機(jī)14相似，并且大體包括固定的定子70、可旋轉(zhuǎn)的 轉(zhuǎn)子72和磁體74。定子70可由鋼制成。磁體74安裝到定子70的軸向面76。電刷78支 撐在定子70上，并且連接到從控制器/電源(未示出)延伸的電線80。輸出軸82連接到 電動(dòng)機(jī)66的轉(zhuǎn)子72。輸出軸82分別沿第一方向和第二方向(在該實(shí)施方式中分別為順時(shí) 針方向A和逆時(shí)針方向B)圍繞固定的轂軸63旋轉(zhuǎn)。滾柱軸承73設(shè)置在輸出軸82和固定 的轂軸63之間。轉(zhuǎn)子72形成為盤狀，其包括用塑料封裝的銅線圈的平盤。轉(zhuǎn)子72的內(nèi)徑 包括換向器(未示出)，該換向器選擇性地與電刷78接觸，以激勵(lì)轉(zhuǎn)子72的線圈來圍繞轂 軸63旋轉(zhuǎn)?？赏ㄟ^改變通過電線80的電能的極性來改變轉(zhuǎn)子72的旋轉(zhuǎn)方向。
傳動(dòng)組件64大體包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)84和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)86以及離合器 組件88。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)84包括第一多個(gè)行星齒輪90、第一太陽輪92和第一環(huán)形齒輪 94。第一多個(gè)行星齒輪90可旋轉(zhuǎn)地支撐在從第一行星架98(在該實(shí)施方式中為電動(dòng)機(jī)66 的固定的定子70)延伸的軸96上。第一多個(gè)行星齒輪90使第一太陽輪92以及第一環(huán)形 齒輪94嚙合。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)86包括第二多個(gè)行星齒輪100、第二太陽輪102和第二環(huán) 形齒輪104。第二多個(gè)行星齒輪100可旋轉(zhuǎn)地支撐在從第二行星架108延伸的軸106上， 第二行星架108固定到轂軸63。第二多個(gè)行星齒輪100使第二太陽輪102與第二環(huán)形齒 輪104嚙合。第二環(huán)形齒輪104連接到轂殼體65，以驅(qū)動(dòng)輪轂61。在該實(shí)施方式中，第一 環(huán)形齒輪94和第二太陽輪102形成為單一的部件并因而一起圍繞軸63旋轉(zhuǎn)。
離合器組件88包括軸向離合器110，所述軸向離合器110可沿著輸出軸82軸向位 移以接合第一太陽輪92和第二太陽輪102中的一個(gè)。軸向離合器110包括可與輸出軸82 的螺紋部分114相匹配地接合的螺紋部分112。摩擦元件116設(shè)置在第一太陽輪92和第二 太陽輪102上，以幫助離合器110沿著輸出軸82軸向位移。軸向離合器110還包括可與第 一太陽輪92和第二太陽輪102的齒輪齒120、121接合的多個(gè)齒輪齒118。由于第一運(yùn)行模 式和第二運(yùn)行模式產(chǎn)生不同的輪速，軸向離合器110設(shè)置成選擇性地接合第一太陽輪92和 第二太陽輪102，以防止鎖定傳動(dòng)組件64。 參見圖6，當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第一方向A(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件64以第一運(yùn) 行模式運(yùn)行。當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第一方向A旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸向離合器110沿著輸出軸82、沿第一方向 朝著接近輸出軸82的第一端122的第一太陽輪92位移，使軸向離合器110的齒118與第 一太陽輪92的齒120嚙合，以使第一太陽輪92沿第一方向A圍繞轂軸63旋轉(zhuǎn)(見圖8)。 第一太陽輪92使第一多個(gè)行星齒輪90圍繞其軸96旋轉(zhuǎn)，第一多個(gè)行星齒輪90進(jìn)而又使 第一環(huán)形齒輪94以降低的速度沿第二方向(逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)。由于第一環(huán)形齒輪94和 第二太陽輪102形成為單一的部件，所以它們都沿第二方向B圍繞轂軸旋轉(zhuǎn)。第二太陽輪 104進(jìn)而又使第二多個(gè)行星齒輪100沿第一方向A圍繞其軸106旋轉(zhuǎn)，以使第二環(huán)形齒輪 104和轂殼體65以第一降低的轂驅(qū)動(dòng)速度、沿第一方向A圍繞轂軸63旋轉(zhuǎn)。可在第二環(huán)形
7齒輪104和轂殼體65之間設(shè)置單向離合器124，以防止在自行車慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)66被轂 殼體65驅(qū)動(dòng)，從而防止過度拖曳。由于電動(dòng)機(jī)66的方向通過第一行星齒輪機(jī)構(gòu)84被反轉(zhuǎn) 并且通過第二行星齒輪機(jī)構(gòu)86被再次反轉(zhuǎn)，轂殼體65沿著與電動(dòng)機(jī)66相同的方向、但以 由第一行星齒輪機(jī)構(gòu)84和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)86所降低的速度而被驅(qū)動(dòng)。
參見圖7，當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第二方向B(逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件64以第二運(yùn)行 模式運(yùn)行。當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第二方向B旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸向離合器110沿著輸出軸82、沿第二方向朝 著接近輸出軸82的第二端126的第二太陽輪102位移，使軸向離合器110的齒118與第二 太陽輪102的齒121嚙合，以使第二太陽輪102沿第二方向B圍繞轂軸63旋轉(zhuǎn)。第二太陽 輪102然后使第二多個(gè)行星齒輪100圍繞其軸106旋轉(zhuǎn)，第二多個(gè)行星齒輪100進(jìn)而又使 第二環(huán)形齒輪104和轂殼體65以第二轂驅(qū)動(dòng)速度沿第一方向A旋轉(zhuǎn)。不管哪個(gè)太陽輪被 軸向離合器110接合，轂殼體65都沿第一方向A圍繞轂軸63旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。
圖9-11示出了與圖6-8中的轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)62相似的另一實(shí)施方式的轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 130，其中軸向離合器110被第一滾柱離合器132和第二滾柱離合器134替代。在電動(dòng)機(jī)66 的輸出軸138上形成有斜坡136。第一離合器滾柱140和第二離合器滾柱142分別通過第 一間隔物144和第二間隔物145保持就位，其通過摩擦元件146連接到定子70。第一滾柱 離合器132和第二滾柱離合器134設(shè)置成防止同時(shí)與第一太陽輪92和第二太陽輪102接 合，以防止傳動(dòng)組件130鎖定。 參見圖9-11，當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第一方向A(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件64以第一 運(yùn)行模式運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)的輸出軸138的斜坡136徑向向外地驅(qū)動(dòng)第一離合器滾柱140以接合 第一太陽輪92 (見圖10)，從而使第一太陽輪92沿第一方向A旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝浑x合器132與 第一太陽輪92接合時(shí)，第二離合器滾柱142不被徑向向外地驅(qū)動(dòng)，因此第二太陽輪102從 第二離合器滾柱142脫離并且不被第二離合器滾柱142旋轉(zhuǎn)(見圖ll)。第一太陽輪92使 第一多個(gè)行星齒輪90圍繞其軸96旋轉(zhuǎn)，第一多個(gè)行星齒輪90進(jìn)而又使第一環(huán)形齒輪94 和第二太陽輪102以降低的速度沿第二方向B(逆時(shí)針方向)圍繞軸63旋轉(zhuǎn)。第二太陽輪 102使第二多個(gè)行星齒輪100圍繞其軸106旋轉(zhuǎn)，沿第一方向A圍繞轂軸63以第一車輪速 度可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)第二環(huán)形齒輪104和轂殼體65。 當(dāng)轉(zhuǎn)子72沿第二方向B (逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)組件64以第二運(yùn)行模式運(yùn)行。 輸出軸138的斜坡136徑向向外地驅(qū)動(dòng)第二離合器滾柱142以接合第二太陽輪102，從而 使第二太陽輪102沿第二方向B圍繞轂軸63旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙x合器134與第二太陽輪102 接合時(shí)，第一離合器滾柱140不被徑向向外地驅(qū)動(dòng)，因而第一太陽輪102從第一離合器滾柱 140脫離并且不被第一離合器滾柱140旋轉(zhuǎn)。第二太陽輪102使第二多個(gè)行星齒輪100圍 繞其軸106旋轉(zhuǎn)，圍繞軸63以第二車輪速度可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)第二環(huán)形齒輪104和轂殼體65。
雖然已參考若干實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，在所述的本發(fā)明概念的精 神和范圍內(nèi)可以進(jìn)行大量的改變。因此應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施方式，而是包 括以下權(quán)利要求所允許的全部范圍。
權(quán)利要求
一種車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)組件設(shè)置成沿前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)車輪；和電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)能夠沿第一方向和第二方向旋轉(zhuǎn)并且設(shè)置成驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)組件；所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)該傳動(dòng)組件以第一運(yùn)行模式運(yùn)行，以沿所述前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第一車輪速度；所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)該傳動(dòng)組件以第二運(yùn)行模式運(yùn)行，以沿所述前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第二車輪速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于把手轉(zhuǎn)向的車輛。
3. 如權(quán)利要求2所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在所述車輪處。
4. 如權(quán)利要求3所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述傳動(dòng)組件包括變速機(jī)構(gòu)和離合器組 件，以用于在所述第一運(yùn)行模式和所述第二運(yùn)行模式中操作所述傳動(dòng)組件。
5. 如權(quán)利要求4所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述變速機(jī)構(gòu)包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)，所 述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第一太陽輪、由第一行星架支撐的第一多個(gè)行星齒輪、以及第一 環(huán)形齒輪。
6. 如權(quán)利要求5所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述變速機(jī)構(gòu)還包括第二行星齒輪機(jī)構(gòu)， 所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第二太陽輪、由第二行星架支撐的第二多個(gè)行星齒輪、以及第 二環(huán)形齒輪。
7. 如權(quán)利要求6所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一環(huán)形齒輪和所述第二太陽輪設(shè) 置成一起旋轉(zhuǎn)。
8. 如權(quán)利要求6所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括離合器，所述離合器 被所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)，以選擇性地接合所述第一太陽輪和所述第二太陽輪，所述離 合器設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)該離合器沿著所述電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸 軸向位移以接合所述第一太陽輪，所述離合器設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)該離 合器沿著所述電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸軸向位移以接合所述第二太陽輪。
9. 如權(quán)利要求6所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括第一離合器和第二 離合器，所述第一離合器和所述第二離合器由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以選擇性地分別接合所述 第一太陽輪和所述第二太陽輪，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一離合器接合 所述第一太陽輪，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第二離合器接合所述第二太陽 輪。
10. 如權(quán)利要求6所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一太陽輪連接到所述電動(dòng)機(jī)，所 述離合器組件包括第一離合器和第二離合器，所述第一離合器設(shè)置在所述第一行星架和所 述車輪的固定的軸之間，以防止當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一行星架旋 轉(zhuǎn)；所述第二離合器設(shè)置在所述第一太陽輪和所述第一行星架之間，并且設(shè)置成當(dāng)所述電 動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將所述第一太陽輪鎖定到所述第一行星架。
11. 如權(quán)利要求4所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括第一離合器和第二 離合器，所述第一離合器設(shè)置在所述車輪和所述電動(dòng)機(jī)之間以用于驅(qū)動(dòng)所述車輪，所述第 二離合器設(shè)置在所述變速機(jī)構(gòu)和所述電動(dòng)機(jī)之間。
12. 如權(quán)利要求1所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述傳動(dòng)組件包括變速機(jī)構(gòu)和離合器組 件，以用于在所述第一運(yùn)行模式和所述第二運(yùn)行模式中操作所述傳動(dòng)組件。
13. 如權(quán)利要求12所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述變速機(jī)構(gòu)包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)， 所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第一太陽輪、由第一行星架支撐的第一多個(gè)行星齒輪、以及第 一環(huán)形齒輪。
14. 如權(quán)利要求13所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述變速機(jī)構(gòu)還包括第二行星齒輪機(jī) 構(gòu)，所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包括第二太陽輪、由第二行星架支撐的第二多個(gè)行星齒輪、以及 第二環(huán)形齒輪。
15. 如權(quán)利要求14所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一環(huán)形齒輪和所述第二太陽輪 設(shè)置成一起旋轉(zhuǎn)。
16. 如權(quán)利要求14所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括離合器，所述離合 器被電動(dòng)機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)以選擇性地接合所述第一太陽輪和所述第二太陽輪，所述離合器 設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)沿著所述電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸軸向位移以接 合所述第一太陽輪，所述離合器設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)沿著所述電動(dòng) 機(jī)的所述輸出軸軸向位移以接合所述第二太陽輪。
17. 如權(quán)利要求14所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括第一離合器和第 二離合器，所述第一離合器和所述第二離合器由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以選擇性地分別接合所 述第一太陽輪和所述第二太陽輪，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一離合器接 合所述第一太陽輪，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第二離合器接合所述第二太 陽輪。
18. 如權(quán)利要求14所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述第一太陽輪連接到所述電動(dòng)機(jī)，所 述離合器組件包括第一離合器和第二離合器，所述第一離合器設(shè)置在所述第一行星架和所 述車輪的固定的軸之間以防止當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一行星架旋轉(zhuǎn)， 所述第二離合器設(shè)置在所述第一太陽輪和所述第一行星齒輪之間，并且設(shè)置成當(dāng)所述電動(dòng) 機(jī)沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將所述第一太陽輪鎖定到所述第一行星架。
19. 如權(quán)利要求12所述的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述離合器組件包括第一離合器和第 二離合器，所述第一離合器設(shè)置在所述車輪和所述電動(dòng)機(jī)之間以驅(qū)動(dòng)所述車輪，所述第二 離合器設(shè)置在所述變速機(jī)構(gòu)和所述電動(dòng)機(jī)之間。
全文摘要
一種以各種速度驅(qū)動(dòng)車輪的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大體包括沿前進(jìn)方向驅(qū)動(dòng)車輪的傳動(dòng)組件和電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)可沿第一方向和第二方向旋轉(zhuǎn)并且設(shè)置成驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)組件。所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)電動(dòng)機(jī)沿第一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)以第一運(yùn)行模式運(yùn)行，以沿前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第一車輪速度。所述傳動(dòng)組件設(shè)置成當(dāng)電動(dòng)機(jī)沿第二方向旋轉(zhuǎn)時(shí)以第二運(yùn)行模式運(yùn)行，以沿前進(jìn)方向提供至少一個(gè)第二車輪速度。
文檔編號(hào)B62M6/40GK101774418SQ20101012178
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者布賴恩·喬丹 申請(qǐng)人:什拉姆有限責(zé)任公司