專利名稱：馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變速裝置，特別是涉及一種電動(dòng)車馬達(dá)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，其變速裝置驅(qū)動(dòng)輪轂外殼或輸出軸實(shí)現(xiàn)同向變速轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，日前，市面上出售的電動(dòng)車馬達(dá)特別是電動(dòng)助力車馬達(dá)要么無機(jī)械變 速裝置，在啟動(dòng)、爬坡或載重時(shí)耗能；要么有機(jī)械變速裝置其是固定速比的，又不能充分發(fā) 揮馬達(dá)性能。在本人申請(qǐng)的中國(guó)專利申請(qǐng)公開說明書200820107607. X中公開了一種驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 及自動(dòng)變速裝置。該變速裝置采用馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離心力的作用，由離心軸檔和變速齒輪軸向 運(yùn)動(dòng)定位變速，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔變速功能。由于其離心軸檔和變速齒輪需要占用一定的軸向 空間，勢(shì)必使變速裝置體積增大，給電動(dòng)助力車安裝帶來不便，外觀欠佳。在中國(guó)專利申請(qǐng)公開說明書200910305629. 6中公開了一種電動(dòng)車輪轂動(dòng)力輸出 裝置。該動(dòng)力輸出裝置采用了電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)分別能夠?qū)崿F(xiàn)同一方向低速或高速的動(dòng) 力輸出，且電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)馬達(dá))的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)是靠設(shè)置的速度傳感器檢測(cè)到的輸出齒輪轉(zhuǎn) 動(dòng)速度信號(hào)的設(shè)定值傳輸給中央控制器來實(shí)現(xiàn)的，也就是說，速度傳感器是設(shè)置在輪轂內(nèi) 的輸出齒輪附近，這樣勢(shì)必給安裝帶來不便，如果該動(dòng)力輸出裝置中注入油脂長(zhǎng)時(shí)間使用 將會(huì)對(duì)速度傳感器的壽命造成影響。且其電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)馬達(dá))正、反轉(zhuǎn)控制信號(hào)只采用了 一個(gè)速度傳感器，控制信號(hào)采集單一，控制手段不靈活。而且，采用單個(gè)導(dǎo)向輪和傳動(dòng)齒輪 以及帶有單向超越離合式齒輪(摩托車行業(yè)常用結(jié)構(gòu))傳動(dòng)，相當(dāng)于直齒輪傳動(dòng)，使各個(gè)齒 輪受力大，易磨損。在上述的電動(dòng)車輪轂動(dòng)力輸出裝置中輪轂端蓋與機(jī)殼之間以及各轉(zhuǎn)軸、 軸承之間沒有設(shè)置密封件，易透水，將嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于克服以上不足而提供一種扭矩大、可控自動(dòng)變速、效 率高和節(jié)能的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，它 包括由馬達(dá)4、通軸1、輪轂外殼6和行星輪系構(gòu)成的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，在通軸1上同軸裝 有馬達(dá)轉(zhuǎn)子5、主動(dòng)輪A 51和變速裝置且分別由軸承支撐在通軸1，馬達(dá)端蓋41由螺絲固 定在馬達(dá)4的定子外殼上且由鍵銷17和卡簧固定在通軸1上不動(dòng)，輪轂左端蓋61與輪轂 右端蓋62分別由軸承支撐通過螺絲固定在輪轂外殼6上，其特征在于在變速裝置中分別 設(shè)置離合器A 12與離合器B 10，離合器A 12設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架A 14與輪轂外殼6 內(nèi)腔之間，離合器B 10設(shè)置固位在齒圈B 11與輪轂外殼6內(nèi)腔之間或設(shè)置固位在被動(dòng)輪 支架B8與通軸1之間，所述的離合器A 12與離合器B 10轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同，被動(dòng)輪支架 A14與主動(dòng)輪B 52成一體，在被動(dòng)輪支架A 14上至少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪A 16且被動(dòng)輪 支架A 14由軸承支撐在通軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，在被動(dòng)輪支架B 8上至少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪B 9且被動(dòng)輪支架B 8由鍵銷7固定在通軸1上，齒圈A15由銷釘固定在馬達(dá)4的外殼上，在馬達(dá) 4外殼的外圓周與輪轂外殼6內(nèi)腔之間設(shè)置密封件13，馬達(dá)轉(zhuǎn)子5與主動(dòng)輪A 51成一體或 分體由螺釘固定成一體轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪轂外殼6內(nèi)腔中設(shè)置電路控制裝置3且固定在馬達(dá)端蓋 41上，在輪轂外殼6的里面或外面設(shè)置控制馬達(dá)4轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳 感器21，且信號(hào)傳感裝置2固位在電路控制裝置3或馬達(dá)端蓋41或通軸1上，信號(hào)傳感器 21由螺絲固位在輪轂左端蓋61或輪轂外殼6上，在輪轂左端蓋61、輪轂右端蓋62的中心 孔與通軸1之間分別設(shè)置密封件，在輪轂左端蓋61、輪轂右端蓋62與輪轂外殼6之間分別 設(shè)置密封件，在變速裝置所對(duì)應(yīng)的輪轂外殼6或輪轂右端蓋62上設(shè)置注、放油裝置19，馬達(dá) 4和電路控制導(dǎo)線從通軸1上的中心孔內(nèi)或輪轂左端蓋61上的軸孔中引出，在控制導(dǎo)線與 其引出孔內(nèi)設(shè)置密封件。本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施所述的變速裝置是1-10級(jí)的行星齒輪變速、諧波齒輪變速或擺線齒輪變速；所述 的行星輪系既可以采用機(jī)械輪變速，也可以采用磁性輪變速。所述的變速裝置至少采用1個(gè)行星輪系，且行星輪系中至少有1個(gè)被動(dòng)輪A16或 被動(dòng)輪B 9，所述的行星輪系是行星齒輪傳動(dòng)時(shí)其被動(dòng)輪A 16或被動(dòng)輪B 9可以同時(shí)采用 梯形齒輪傳動(dòng)或同時(shí)采用單個(gè)齒輪與梯形齒輪傳動(dòng)。所述的變速裝置采用1個(gè)行星輪系時(shí)其離合器A 12設(shè)置固位在連軸器18與輪轂 外殼6內(nèi)腔之間，所述的連軸器18由卡簧固位在主動(dòng)輪A 51上且一同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的離合器A 12設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架A 14與輪轂外殼6內(nèi)腔之間，還可以 設(shè)置在齒圈A 15與輪轂外殼6內(nèi)腔之間；所述的離合器B 10設(shè)置固位在齒圈B 11與輪轂 外殼6內(nèi)腔之間或設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架B 8與通軸1之間，還可以設(shè)置在被動(dòng)輪B 9上； 所述的被動(dòng)輪支架A 14與主動(dòng)輪B 52成一體或分體，且離合器B 10設(shè)置在主動(dòng)輪B 52 與被動(dòng)輪支架A 14之間或被動(dòng)輪B 9上。所述的離合器A 12與離合器B 10是楔塊式的，還可以用棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)代替 使用，所述的離合器A 12與離合器B 10可同時(shí)采用相同形式或不同形式結(jié)構(gòu)。所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置是輪轂輸出式的且還可以是中置軸輸出式的，所述的馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置固位在通軸1上，還可以固位在兩個(gè)半軸上且兩個(gè)半軸分別與馬達(dá)端蓋41 和被動(dòng)輪支架B 8相連接；所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置是中置軸輸出時(shí)其通軸1可以采用空 心軸且在通軸1上設(shè)置腳踏中軸54，在腳踏中軸54與輸出軸20之間設(shè)置腳踏離合裝置53 和密封件。所述的馬達(dá)4是電動(dòng)馬達(dá)、燃油馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)；所述的馬達(dá)4是①外 轉(zhuǎn)子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔里面，②盤式的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子即定子安裝在馬達(dá)轉(zhuǎn) 子的軸向一側(cè)或中間，③內(nèi)轉(zhuǎn)子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子外面其中之一種。所述的電路控制裝置3是設(shè)置在輪轂外殼6的里面，且還可以設(shè)置在輪轂外殼6 的外面或單獨(dú)使用，所述的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21是設(shè)置在輪轂外殼6的里面 或外面成一體或分體且單獨(dú)使用，所述的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21是電磁傳感 器、力矩傳感器或光電傳感器，還可以采用轉(zhuǎn)把開關(guān)22、離心開關(guān)23或手動(dòng)開關(guān)24的信號(hào) 來控制馬達(dá)4順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的變速裝置與馬達(dá)4同軸或不同軸，所述的變速裝置與馬達(dá)4還可以平行設(shè)置且馬達(dá)轉(zhuǎn)子5的輸出齒軸與主動(dòng)輪A 51由過度輪55連接轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)變速節(jié)能，應(yīng)用范 圍廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車、燃油車、洗衣機(jī)、動(dòng)力器具和動(dòng)力機(jī)械 等領(lǐng)域。

圖1是本實(shí)用新型輪轂輸出結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖2是本實(shí)用新型輪轂輸出結(jié)構(gòu)的另一種形式示意性局部剖視圖。圖3是本實(shí)用新型采用雙向離合器結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖4是本實(shí)用新型電路控制結(jié)構(gòu)原理框圖。圖5是本實(shí)用新型采用梯形齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖6是本實(shí)用新型采用梯形齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖7是本實(shí)用新型采用梯形齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)原理側(cè)視圖。圖8是本實(shí)用新型采用梯形齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的另一種形式原理圖。圖9是本實(shí)用新型采用梯形齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的另一種形式原理側(cè)視圖。圖10是本實(shí)用新型采用半軸結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖11是本實(shí)用新型輪轂輸出結(jié)構(gòu)的單級(jí)齒輪傳動(dòng)示意性局部剖視圖。圖12是本實(shí)用新型中置軸輸出結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖13是本實(shí)用新型中置軸輸出帶腳踏中軸結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖14是本實(shí)用新型變速裝置與馬達(dá)不同軸結(jié)構(gòu)的示意性局部剖視圖。圖15是本實(shí)用新型變速裝置與馬達(dá)不同軸結(jié)構(gòu)的示意性原理圖。圖1-圖15中1.通軸；2.信號(hào)傳感裝置；3.電路控制裝置；4.馬達(dá)；5.馬達(dá)轉(zhuǎn) 子；6.輪轂外殼；7.鍵銷；8.被動(dòng)輪支架B ;9.被動(dòng)輪B; 10.離合器B; 11.齒圈B ； 12.離 合器A ； 13.密封件；14.被動(dòng)輪支架A ； 15.齒圈A;16.被動(dòng)輪A; 17.鍵銷；18.連軸器； 19.注、放油裝置；20.輸出軸；21.信號(hào)傳感器；22.轉(zhuǎn)把開關(guān)；23.離心開關(guān)；24.手動(dòng)開 關(guān)；25.鍵銷；41.馬達(dá)端蓋；51.主動(dòng)輪A ；52.主動(dòng)輪B ；53.腳踏離合裝置；54.腳踏中軸； 55.過度輪；61.輪轂左端蓋；62.輪轂右端蓋。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合 附圖詳細(xì)說明如下請(qǐng)參閱圖1及圖15。實(shí)施例1 以電動(dòng)自行車輪轂馬達(dá)為例加以說明，變速裝置采用兩級(jí)行星齒輪變 速。如圖1至圖4所示在變速裝置中分別設(shè)置離合器A 12與離合器B 10(均采用楔 塊式或棘輪機(jī)構(gòu)或槽輪機(jī)構(gòu)，也可以同時(shí)采用相同形式或不同形式結(jié)構(gòu))，離合器A 12設(shè) 置固位在被動(dòng)輪支架A 14(行星架)與輪轂外殼6內(nèi)腔之間，離合器B 10設(shè)置固位在齒 圈B 11與輪轂外殼6內(nèi)腔之間或設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架B 8(行星架)與通軸1之間或被 動(dòng)輪B 9 (行星輪)上，所述的離合器A 12與離合器B 10轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同，被動(dòng)輪支架 A14(行星架)與主動(dòng)輪B 52成一體或分體式的，且離合器B 10設(shè)置在主動(dòng)輪B 52與被動(dòng)輪支架A 14之間與離合器A 12呈一體雙向離合器，在被動(dòng)輪支架A 14(行星架)上至 少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪A 16(行星輪)且被動(dòng)輪支架A 14(行星架)由軸承支撐在通軸1 轉(zhuǎn)動(dòng)，在被動(dòng)輪支架B 8 (行星架)上至少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪B 9(行星輪)且被動(dòng)輪支 架B 8(行星架)由鍵銷7固定在通軸1上，齒圈A 15由銷釘固定在馬達(dá)4的外殼上，在馬 達(dá)4外殼的外圓周與輪轂外殼6內(nèi)腔之間設(shè)置密封件13，馬達(dá)轉(zhuǎn)子5與主動(dòng)輪A 51成一體 或分體由螺釘固定成一體轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪轂外殼6內(nèi)腔中設(shè)置電路控制裝置3且固定在馬達(dá)端 蓋41 (或馬達(dá)定子支架或通軸1)上，在輪轂外殼6的里面或外面設(shè)置控制馬達(dá)4轉(zhuǎn)動(dòng)方向 的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21，且信號(hào)傳感裝置2固位在電路控制裝置3或馬達(dá)端 蓋41或通軸1上，信號(hào)傳感器21由螺絲固位在輪轂左端蓋61或輪轂外殼6上，在輪轂左 端蓋61、輪轂右端蓋62的中心孔與通軸1之間分別設(shè)置密封件，在輪轂左端蓋61、輪轂右 端蓋62與輪轂外殼6之間分別設(shè)置密封件，在變速裝置所對(duì)應(yīng)的輪轂外殼6或輪轂右端蓋 62上設(shè)置注、放油裝置19 (油杯或螺絲、孔)，馬達(dá)4和電路控制導(dǎo)線從通軸1上的中心孔 內(nèi)或輪轂左端蓋61上的軸(與通軸1固定連接且輪轂左端蓋61由軸承支撐其上，并設(shè)置 有控制導(dǎo)線引出孔)孔中引出，在控制導(dǎo)線與其引出孔內(nèi)設(shè)置密封件。上述的電路控制裝置3是設(shè)置在輪轂外殼6的里面，在電路控制裝置3上設(shè)置散 熱裝置與馬達(dá)4殼體緊密結(jié)合，保證控制器件的散熱，也可以把電路控制裝置3設(shè)置在輪轂 外殼6的外面單獨(dú)配套使用，這樣可以減小馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的體積，又能得到良好的散 熱且便于維護(hù)。上述的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21設(shè)置在輪轂外殼6的里面且信號(hào)傳感 裝置2固定在電路控制裝置3或馬達(dá)端蓋41 (或馬達(dá)定子支架)上，信號(hào)傳感器21由螺絲 固位在輪轂左端蓋61或輪轂外殼6或馬達(dá)轉(zhuǎn)子5上，也可以把信號(hào)傳感裝置2固定在被 動(dòng)輪支架B 8(行星架)上，信號(hào)傳感器21固定在輪轂右端蓋62或輪轂外殼6或被動(dòng)輪B 9 (行星輪)上，還可以把信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21設(shè)置在輪轂外殼6的外面，既 信號(hào)傳感裝置2單獨(dú)設(shè)置與固定在輪轂左端蓋61或輪轂外殼6上的信號(hào)傳感器21配合使 用或把信號(hào)傳感器21設(shè)置在電動(dòng)自行車的前、后輪軸或輪或腳踏鏈輪上，利用電動(dòng)自行車 的前、后輪或腳踏鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度信號(hào)經(jīng)電路控制裝置3控制馬達(dá)4順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)， 還可以采用轉(zhuǎn)把開關(guān)22信號(hào)，既采用轉(zhuǎn)把開關(guān)22從零位轉(zhuǎn)至最大位的頻率次數(shù)作為馬達(dá) 4順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的控制信號(hào)設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)變速功能，且轉(zhuǎn)把開關(guān)22在零位至最大位 之間(沒有達(dá)到最大位置)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路控制裝置3始終保持原始狀態(tài)工作。例如，設(shè)定 轉(zhuǎn)把開關(guān)22從零位轉(zhuǎn)至最大位一次再回到零位停頓1秒后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)把開關(guān)22轉(zhuǎn)過零位瞬間 作為馬達(dá)4換向記憶控制信號(hào)(也可以根據(jù)實(shí)際需要和便于設(shè)計(jì)選擇換向記憶控制信號(hào))； 還可以采用離心開關(guān)23或手動(dòng)開關(guān)24的控制信號(hào)，既離心開關(guān)23達(dá)到設(shè)定力矩信號(hào)時(shí)動(dòng) 作或手動(dòng)開關(guān)24人力動(dòng)作接通或斷開時(shí)把控制信號(hào)傳輸給電路控制裝置3來控制馬達(dá)4 順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且離心開關(guān)23可以安裝在輪轂上(里面或外面)或馬達(dá)轉(zhuǎn)子5上， 也可以安裝在電動(dòng)自行車的前、后輪或腳踏鏈輪上；手動(dòng)開關(guān)24可以安裝在人力便于操作 的任一位置上。上述的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21的作用是當(dāng)電動(dòng)自行車的行駛 速度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21把采集到的控制信號(hào)傳輸給電路 控制裝置3來控制馬達(dá)4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)變速裝置(行星齒輪系)換檔變速功能，由 于離合器A12與離合器B 10的轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同，使輪轂外殼6始終保持同向轉(zhuǎn)動(dòng)。上述的信號(hào)傳感裝置2和其信號(hào)傳感器21采用電磁傳感器或光電傳感器時(shí)其采集的是速度、位 置信號(hào)，采用力矩傳感器時(shí)其采集的是力矩感應(yīng)與速度的合成信號(hào)。在上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中，所述的變速裝置是1-10級(jí)的行星齒輪變速、諧波 齒輪變速或擺線齒輪變速，即，變速裝置采用1-10級(jí)傳動(dòng)時(shí)，離合器A 12與離合器B 10可 以設(shè)置在其中的任一級(jí)傳動(dòng)輪上來實(shí)現(xiàn)換檔變速功能；所述的行星輪系既可以采用機(jī)械輪 變速，也可以采用磁性輪變速，當(dāng)采用磁性輪變速時(shí)，其主動(dòng)輪、被動(dòng)輪和齒圈均采用磁性 材料并采取有效的磁場(chǎng)屏蔽與作用力實(shí)現(xiàn)無摩擦傳動(dòng)。在上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中，所述的馬達(dá)4是電動(dòng)馬達(dá)、燃油馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)或 液壓馬達(dá)；所述的馬達(dá)4是①外轉(zhuǎn)子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔里面，②盤式的單轉(zhuǎn) 子或雙轉(zhuǎn)子即定子安裝在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸向一側(cè)或中間，③內(nèi)轉(zhuǎn)子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子 外面其中之一種?？梢愿鶕?jù)具體使用情況選擇馬達(dá)形式。如圖5至圖9所示在上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中，所述的離合器A 12設(shè)置固位 在齒圈A 15與輪轂外殼6內(nèi)腔之間，所述的變速裝置至少采用1個(gè)行星輪系，且行星輪系 至少有1個(gè)被動(dòng)輪A 16或被動(dòng)輪B 9，所述的行星輪系是行星齒輪傳動(dòng)時(shí)其被動(dòng)輪A 16或 被動(dòng)輪B 9可以同時(shí)采用梯形齒輪傳動(dòng)或同時(shí)采用單個(gè)齒輪與梯形齒輪傳動(dòng)。此時(shí)，被動(dòng) 輪B 9采用梯形齒輪傳動(dòng)，其離合器BlO設(shè)置在梯形齒輪的第一級(jí)齒輪和第二級(jí)齒輪之間 且離合器B 10與離合器A 12轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同。在馬達(dá)4換向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)充分利用行星輪系 的行星輪支架與齒圈反向傳動(dòng)特性，無需導(dǎo)向輪就可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的輸出保持同 向轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖10所示在上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中，所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置固位在通 軸1上，還可以固位在兩個(gè)半軸上且兩個(gè)半軸分別與馬達(dá)端蓋41和被動(dòng)輪支架B 8相連 接，與上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置固位在通軸1上的功效一致。在上述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中，在馬達(dá)4外殼的外圓周與輪轂外殼6內(nèi)腔之間設(shè) 置密封件13，在輪轂外殼6與輪轂左端蓋61、輪轂右端蓋62和通軸1之間以及控制導(dǎo)線 孔內(nèi)均設(shè)置了密封件，使變速裝置與馬達(dá)內(nèi)腔及外部隔離，防止?jié)櫥?脂)和水等混入， 延長(zhǎng)使用壽命；并且在變速裝置所對(duì)應(yīng)的輪轂外殼6或輪轂右端蓋62上設(shè)置注、放油裝置 19 (油杯或螺絲、孔)，其變速裝置可以得到良好的維護(hù)。使用時(shí)，齒圈A 15與被動(dòng)輪支架B 8(行星架)固定不動(dòng)，被動(dòng)輪支架A 14(行星 架)與齒圈B 11轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子5得電按逆順時(shí)針方向帶動(dòng)主動(dòng)輪A 51—起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 由于齒圈A 15固定在馬達(dá)4的外殼上不動(dòng)，被動(dòng)輪A 16 (行星輪)在主動(dòng)輪A 51的作用 下帶動(dòng)被動(dòng)輪支架A 14(行星架)及主動(dòng)輪B 5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，離合器A 12脫開，離合 器B 10嚙合自鎖，被動(dòng)輪B 9(行星輪)在主動(dòng)輪B 5的作用下驅(qū)動(dòng)齒圈B 11帶動(dòng)輪轂外 殼6按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，變速裝置實(shí)現(xiàn)兩級(jí)大扭矩低速傳動(dòng)(其傳動(dòng)比與速度可以根據(jù)實(shí) 際情況自由設(shè)定)，在電動(dòng)自行車起動(dòng)、爬坡、載重或低速運(yùn)行時(shí)省電節(jié)能；當(dāng)電動(dòng)自行車 的行駛速度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，安裝在馬達(dá)端蓋(或電路控制裝置3)上的信號(hào)傳感裝置2與安 裝在輪轂左端蓋61上的信號(hào)傳感器21相對(duì)運(yùn)動(dòng)且檢測(cè)出與速度設(shè)定值相對(duì)應(yīng)的位置傳感 信號(hào)(或力矩、開關(guān)信號(hào))，并傳輸給電路控制裝置3，電路控制裝置3動(dòng)作控制馬達(dá)轉(zhuǎn)子5 按順時(shí)針方向帶動(dòng)主動(dòng)輪A 51 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)輪支架A 14(行星架)在被動(dòng)輪A 16(行星 輪)的作用下按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，離合器B 10脫開，使齒圈B 11與輪轂外殼6分離，
8離合器A 12嚙合自鎖，在被動(dòng)輪支架A 14(行星架)的作用下帶動(dòng)輪轂外殼6保持順時(shí)針 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，變速裝置由兩級(jí)低速傳動(dòng)切換成單級(jí)高速傳動(dòng)，由于離合器A 12與離合器B 10 的轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置在斷電滑行時(shí)，其輪轂外殼6實(shí)現(xiàn)無阻尼轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的自動(dòng)變速節(jié)電功能。其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)變速節(jié)能，應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、 電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車、燃油車、洗衣機(jī)、動(dòng)力器具和動(dòng)力機(jī)械等領(lǐng)域。實(shí)施例2 以電動(dòng)自行車輪轂馬達(dá)為例加以說明，變速裝置采用單級(jí)行星齒輪變 速。如圖11所示馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置采用輪轂輸出，還可以采用中置軸輸出形式。當(dāng) 所述的變速裝置采用1個(gè)行星輪系時(shí)其離合器A 12設(shè)置固位在連軸器18與輪轂外殼6內(nèi) 腔之間，所述的連軸器18由卡簧固位在主動(dòng)輪A 51上且一同轉(zhuǎn)動(dòng)，連軸器18與主動(dòng)輪A 51還可以采用齒槽或銷鍵連接固位；如果去掉輪轂中馬達(dá)4與變速裝置之間的密封檔板 (采用其它密封方式)，那么，離合器A 12可以直接設(shè)置固位在馬達(dá)轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與輪轂 外殼6內(nèi)腔之間，一級(jí)行星系齒輪在離合器B 10的作用下帶動(dòng)輪轂外殼6實(shí)現(xiàn)低速轉(zhuǎn)動(dòng)； 當(dāng)電動(dòng)自行車的行駛速度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)子5通過離合器A 12直接帶動(dòng)輪轂外殼6 保持同向高速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的自動(dòng)變速節(jié)電功能。其工作原理和使用方法 及優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例1完全相同。實(shí)施例3 以電動(dòng)自行車中置馬達(dá)為例加以說明，變速裝置采用兩級(jí)行星齒輪變 速。如圖12所示所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置是中置軸輸出式的，其馬達(dá)4直接固位在 輪轂外殼6內(nèi)腔上，輪轂外殼6此時(shí)固定不動(dòng)，輪轂左端蓋61與通軸1的一端由鍵銷25固 位連接，由齒圈B 11的輸出軸20輸出動(dòng)力，齒圈B 11與輸出軸20成一體或分體由螺絲或 鍵銷固定成一體，且輪轂右端蓋62由軸承支撐在齒圈B 11的輸出軸20上，齒圈B 11的輸 出軸20由軸承支撐在與其同心的通軸1上，在通軸1與輸出軸20之間設(shè)置密封件。其工 作原理和使用方法及優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例1完全相同。另外，如圖13所示馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置采用中置軸輸出，并且在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝 置上設(shè)置人力腳踏中軸54，其馬達(dá)4直接固位在輪轂外殼6內(nèi)腔上，輪轂外殼6此時(shí)固定不 動(dòng)，輪轂左端蓋61與通軸1的一端由鍵銷25固位連接，輪轂右端蓋62由軸承支撐在齒圈 B 11的輸出軸20上，此時(shí)通軸1采用空心軸，在其軸心內(nèi)設(shè)置腳踏中軸54且在軸承支撐 下可以順時(shí)針或逆時(shí)針自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并且在腳踏中軸54的兩端可以固定腳踏曲柄和腳蹬(圖 中未示出)，在輸出軸20上設(shè)置驅(qū)動(dòng)齒盤(圖中未示出)，在腳踏中軸54與輸出軸20之間 設(shè)置腳踏離合裝置53及密封件，在腳踏中軸54與輪轂左端蓋61之間設(shè)置密封件，當(dāng)馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)變速裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過腳踏離合裝置53與腳踏中軸54有效的分離，當(dāng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝 置停止轉(zhuǎn)動(dòng)由人力腳踏騎行時(shí)，腳踏中軸54通過腳踏離合裝置53帶動(dòng)輸出軸20和齒盤轉(zhuǎn) 動(dòng)，電動(dòng)自行車人力腳踏前進(jìn)；還可以在驅(qū)動(dòng)齒盤上設(shè)置力矩傳感器(圖中未示出)，其人 力腳踏與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的區(qū)分可以采用設(shè)置在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置中的位置信號(hào)傳感裝置2 提供給電路控制裝置3與力矩傳感器配合驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4轉(zhuǎn)動(dòng)；如果把馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置安裝 在電動(dòng)自行車的中軸五通處，此時(shí)還可以采用車架五通管來代替輪轂外殼6把馬達(dá)2和變 速裝置等裝入其中使用，這樣可以降低成本和得到良好的散熱。[0051]在本實(shí)施例中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置采用中置軸輸出，變速裝置通過連軸器與輸出 軸20連接輸出動(dòng)力，其連軸器與輸出軸20可以作成一體式使用，并且，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置 還可以與其它傳動(dòng)系統(tǒng)連接在一起或作成一體共同驅(qū)動(dòng)負(fù)載使用，從而達(dá)到自動(dòng)變速節(jié)能 目的。其馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置的工作原理和使用方法及優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例1完全相同。實(shí)施例4 以洗衣機(jī)馬達(dá)為例加以說明，變速裝置采用兩級(jí)行星齒輪變速。如圖14、圖15所示所述的變速裝置與馬達(dá)4不同軸且平行設(shè)置，馬達(dá)轉(zhuǎn)子5的 輸出齒軸與主動(dòng)輪A 51由過度輪55連接轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)洗衣機(jī)洗滌衣物時(shí)，通過手動(dòng)或程序設(shè) 定使馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置選擇低速大扭矩節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要離心甩干衣物時(shí)，同樣由手 動(dòng)或程序設(shè)定使馬達(dá)轉(zhuǎn)子5逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)變速裝置換檔高速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變 速裝置變速節(jié)能功能。本實(shí)施例中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置既可以采用中置軸輸出，也可以采用 輪轂輸出，當(dāng)采用中置軸輸出結(jié)構(gòu)時(shí)，變速裝置通過連軸器與輸出軸20連接輸出動(dòng)力，其 連軸器與輸出軸20可以作成一體式使用；且馬達(dá)轉(zhuǎn)子5的輸出齒軸與對(duì)應(yīng)的主動(dòng)輪A 51 可以使用皮帶輪或鏈輪，此時(shí)過度輪55可以用皮帶或鏈條代替使用。其工作原理和使用方 法及優(yōu)點(diǎn)同實(shí)施例1完全相同。本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，只要是變速裝置采用行星輪系的行星輪 支架與齒圈反向傳動(dòng)特性與離合器配合，在馬達(dá)逆時(shí)針或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)變換行星輪系的傳 動(dòng)方式與速比，同時(shí)輪轂外殼或中置輸出軸可以保持同向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力，且還可以同其它 傳動(dòng)系統(tǒng)配合共同驅(qū)動(dòng)負(fù)載，以獲得低速大扭矩和高速高效運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，均 視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍?？傊緦?shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改形。
權(quán)利要求一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，它包括由馬達(dá)(4)、通軸(1)、輪轂外殼(6)和行星輪系構(gòu)成的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，在通軸(1)上同軸裝有馬達(dá)轉(zhuǎn)子(5)、主動(dòng)輪A(51)和變速裝置且分別由軸承支撐在通軸(1)上，馬達(dá)端蓋(41)由螺絲固定在馬達(dá)(4)的定子外殼上且由鍵銷(17)和卡簧固定在通軸(1)上不動(dòng)，輪轂左端蓋(61)與輪轂右端蓋(62)分別由軸承支撐通過螺絲固定在輪轂外殼(6)上，其特征在于在變速裝置中分別設(shè)置離合器A(12)與離合器B(10)，離合器A(12)設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架A(14)與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間，離合器B(10)設(shè)置固位在齒圈B(11)與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間或設(shè)置固位在被動(dòng)輪支架B(8)與通軸(1)之間，所述的離合器A(12)與離合器B(10)轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合方向相同，被動(dòng)輪支架A(14)與主動(dòng)輪B(52)成一體，在被動(dòng)輪支架A(14)上至少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪A(16)且被動(dòng)輪支架A(14)由軸承支撐在通軸(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，在被動(dòng)輪支架B(8)上至少固位設(shè)置1個(gè)被動(dòng)輪B(9)且被動(dòng)輪支架B(8)由鍵銷(7)固定在通軸(1)上，齒圈A(15)由銷釘固定在馬達(dá)(4)的外殼上，在馬達(dá)(4)外殼的外圓周與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間設(shè)置密封件(13)，馬達(dá)轉(zhuǎn)子(5)與主動(dòng)輪A(51)成一體或分體由螺釘固定成一體轉(zhuǎn)動(dòng)，在輪轂外殼(6)內(nèi)腔中設(shè)置電路控制裝置(3)且固定在馬達(dá)端蓋(41)上，在輪轂外殼(6)的里面或外面設(shè)置控制馬達(dá)(4)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的信號(hào)傳感裝置(2)和其信號(hào)傳感器(21)，且信號(hào)傳感裝置(2)固位在電路控制裝置(3)或馬達(dá)端蓋(41)或通軸(1)上，信號(hào)傳感器(21)由螺絲固位在輪轂左端蓋(61)或輪轂外殼(6)上，在輪轂左端蓋(61)、輪轂右端蓋(62)的中心孔與通軸(1)之間分別設(shè)置密封件，在輪轂左端蓋(61)、輪轂右端蓋(62)與輪轂外殼(6)之間分別設(shè)置密封件，在變速裝置所對(duì)應(yīng)的輪轂外殼(6)或輪轂右端蓋(62)上設(shè)置注、放油裝置(19)，馬達(dá)(4)和電路控制導(dǎo)線從通軸(1)上的中心孔內(nèi)或輪轂左端蓋(61)上的軸孔中引出，在控制導(dǎo)線與其引出孔內(nèi)設(shè)置密封件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的變速裝置是1-10級(jí) 的行星齒輪變速、諧波齒輪變速或擺線齒輪變速；所述的行星輪系既可以采用機(jī)械輪變速， 也可以采用磁性輪變速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的變速裝置至少 采用1個(gè)行星輪系，且行星輪系中至少有1個(gè)被動(dòng)輪A(16)或被動(dòng)輪B(9)，所述的行星輪系 是行星齒輪傳動(dòng)時(shí)其被動(dòng)輪A(16)或被動(dòng)輪B(9)可以同時(shí)采用梯形齒輪傳動(dòng)或同時(shí)采用 單個(gè)齒輪與梯形齒輪傳動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的變速裝置 采用1個(gè)行星輪系時(shí)其離合器A(12)設(shè)置固位在連軸器(18)與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間，所 述的連軸器(18)由卡簧固位在主動(dòng)輪A(51)上且一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的離合器A(12)設(shè)置 固位在被動(dòng)輪支架A(14)與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間，還可以設(shè)置在齒圈A(15)與輪轂外殼 (6)內(nèi)腔之間；所述的離合器B(IO)設(shè)置固位在齒圈B(Il)與輪轂外殼(6)內(nèi)腔之間或設(shè) 置固位在被動(dòng)輪支架B(8)與通軸(1)之間，還可以設(shè)置在被動(dòng)輪B(9)上；所述的被動(dòng)輪支 架A (14)與主動(dòng)輪B (52)成一體或分體，且離合器B (10)設(shè)置在主動(dòng)輪B (52)與被動(dòng)輪支 架A(14)之間或被動(dòng)輪B(9)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的離合器A(12)與 離合器B(IO)是楔塊式的，還可以用棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)代替使用，所述的離合器A(12)與離合器B(IO)可同時(shí)采用相同形式或不同形式結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝 置是輪轂輸出式的且還可以是中置軸輸出式的，所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置固位在通軸(1) 上，還可以固位在兩個(gè)半軸上且兩個(gè)半軸分別與馬達(dá)端蓋(41)和被動(dòng)輪支架B(8)相連接； 所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置是中置軸輸出時(shí)其通軸(1)可以采用空心軸且在通軸(1)上設(shè)置 腳踏中軸(54)，在腳踏中軸(54)與輸出軸(20)之間設(shè)置腳踏離合裝置(53)和密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的馬達(dá)(4)是電動(dòng)馬 達(dá)、燃油馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)；所述的馬達(dá)(4)是①外轉(zhuǎn)子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子 的內(nèi)腔里面，②盤式的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子即定子安裝在馬達(dá)轉(zhuǎn)子的軸向一側(cè)或中間，③內(nèi)轉(zhuǎn) 子式的即定子套在馬達(dá)轉(zhuǎn)子外面其中之一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的電路控制裝置(3) 是設(shè)置在輪轂外殼(6)的里面，且還可以設(shè)置在輪轂外殼(6)的外面或單獨(dú)使用，所述的信 號(hào)傳感裝置(2)和其信號(hào)傳感器(21)是設(shè)置在輪轂外殼(6)的里面或外面成一體或分體 且單獨(dú)使用，所述的信號(hào)傳感裝置(2)和其信號(hào)傳感器(21)是電磁傳感器、力矩傳感器或 光電傳感器，還可以采用轉(zhuǎn)把開關(guān)(22)、離心開關(guān)(23)或手動(dòng)開關(guān)(24)的信號(hào)來控制馬達(dá) (4)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，其特征在于所述的變速裝置與馬 達(dá)(4)同軸或不同軸，所述的變速裝置與馬達(dá)(4)還可以平行設(shè)置且馬達(dá)轉(zhuǎn)子(5)的輸出 齒軸與主動(dòng)輪A(51)由過度輪(55)連接轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置，它包括由馬達(dá)、通軸、輪轂外殼和行星輪系構(gòu)成，馬達(dá)與主動(dòng)輪連接成一體，變速裝置采用行星輪系的行星輪支架與齒圈反向傳動(dòng)特性與離合器配合，在馬達(dá)逆時(shí)針或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)變換行星輪系的傳動(dòng)方式與速比，同時(shí)輪轂外殼或中置輸出軸可以保持同向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力，以獲得低速大扭矩和高速高效運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速裝置變速節(jié)能效果。其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)變速節(jié)能，應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車、燃油車、洗衣機(jī)、動(dòng)力器具和動(dòng)力機(jī)械等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02K7/116GK201667582SQ20102011479
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者張宏艷 申請(qǐng)人:張宏艷