專利名稱：變速輪轂電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于車輪技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常的變速輪轂圈內(nèi)包裹有電機和變速箱體，電機上固定有伸出轂圈兩個端面的空心支軸，其空心支軸設(shè)有導(dǎo)向槽、調(diào)節(jié)桿孔和電源線孔。這種結(jié)構(gòu)的輪轂其空心支軸因設(shè)有調(diào)節(jié)桿孔、導(dǎo)向槽和電源線孔增加了加工難度也大大減弱了支軸的剛性和強度，使用時 這樣支軸就會容易變形和斷裂，會造成威脅行車的安全。此外，該電機因被轂圈包裹起來電機工作時發(fā)出的熱得不到有效地散熱，因過熱造成電機及器件容易燒毀。

實用新型內(nèi)容為解決上述不足本實用新型的目的在于提供一種支軸剛性強度高、支軸不易扭變形和斷裂、本實用新型的支軸為一個實心整體，不設(shè)導(dǎo)向槽、調(diào)節(jié)桿孔和電源線孔，其容易加工裝配、支軸強度高、剛性好、不易變形和折斷，解決了威脅行車安全的問題。可以在轂圈外部直接調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)滑動件在軸孔的位置，其調(diào)節(jié)相對簡單直接，行車更安全，另外電機裸露在轂圈的外面通風(fēng)散熱好，其得到更好的散熱，使電機的工作效率更高的變速輪轂。為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型的一種技術(shù)方案為一種變速輪轂電機，包括轂圈，所述的轂圈連接有一個端面，端面與空心輸出軸連接，支軸上固定有電機，電機的電源線直接從電機殼伸出來，所述的電機和變速箱體裸露在端面的外面，其特征是所述的支軸與電機軸平行；所述的電機上固定設(shè)有變速箱體，所述的變速箱體內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)有空心輸出軸和輸入軸，所述的輸入軸上的輸入軸齒輪與電機軸上的電機軸齒輪嚙合傳動，所述的空心輸出軸與轂圈連接；所述的空心輸出軸上設(shè)有至少兩個從動齒輪，從動齒輪可在空心輸出軸上轉(zhuǎn)動，所述的輸入軸上對應(yīng)固定有與從動齒輪嚙合傳動的主動齒輪，所述的輸入軸和固定在該輸入軸上的主動齒輪組成一個齒輪組；所述的從動齒輪設(shè)有內(nèi)齒，空心輸出軸上設(shè)有棘爪活動槽，棘爪軸穿過設(shè)在棘爪活動槽中的棘爪，棘爪可在棘爪活動槽中翹動，棘爪活動槽設(shè)有使棘爪一端翹起并卡在內(nèi)齒上的壓力彈簧；所述的空心輸出軸的軸孔內(nèi)設(shè)有可頂起棘爪翹入端的滑動件，滑動件與調(diào)節(jié)桿相連，所述的滑動件上設(shè)有導(dǎo)向孔，所述的支軸設(shè)在導(dǎo)向孔中。所述的變速輪轂電機，其特征是所述的軸孔中設(shè)有調(diào)節(jié)桿和支軸，調(diào)節(jié)桿與支軸平行。所述的變速輪轂電機，其特征是所述的調(diào)節(jié)桿連接有電磁吸，電磁吸通電時可以移動滑動件在軸孔的位置，所述的電磁吸與調(diào)節(jié)桿連接。所述的變速輪轂電機，其特征是所述的調(diào)節(jié)桿連接有電磁吸，電磁吸通電時可以移動滑動件在軸孔的位置。所述的變速輪轂電機，其特征是所述的輸入軸齒輪與主動齒輪之間設(shè)有彈性元件。[0009]支軸的兩端伸出至轂圈端面外部，固定支軸兩端后，由于支軸與電機固定在一起，電機和箱體固定在一起，所以電機和箱體相對被固定，轂圈可以繞支軸轉(zhuǎn)動。電機接通電源，電機軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而帶動輸入軸轉(zhuǎn)動，輸入軸的多個主動齒輪隨之旋轉(zhuǎn)，與之嚙合的從動齒輪也隨之旋轉(zhuǎn)。初始狀態(tài)下，空心輸出軸的軸孔內(nèi)的滑動件將高速檔的位置的棘爪翹入端頂起，棘爪克服壓力彈簧的彈力，棘爪另一端翹入棘爪活動槽并與對應(yīng)高速檔的從動齒輪的內(nèi)齒脫離，高速檔的從動齒輪只繞空心輸出軸轉(zhuǎn)動，此時為一檔。當(dāng)滑動件離開空心輸出軸上高速檔的從動齒輪那段位置上的棘爪時，棘爪在壓力彈簧的作用下其翹入端往軸孔內(nèi)翹入，其翹起端被壓力彈簧頂起并卡入對應(yīng)的從動齒輪的內(nèi)齒中，從動齒輪帶動空心輸出軸轉(zhuǎn)動，空心輸出軸帶動轂圈繞支軸轉(zhuǎn)動此時為二檔。通過設(shè)置多組大小各不相同的主動齒輪和從動齒輪，通過步進電機、電磁吸或拉索來調(diào)節(jié)滑動件在軸孔內(nèi)的位置，使空心輸出軸各段上的棘爪的翹起端卡入或脫離對應(yīng)的從動齒輪的內(nèi)齒，即可使從動齒輪與空心輸出軸結(jié)合實現(xiàn)調(diào)速，實現(xiàn)多級變速調(diào)節(jié)從而調(diào)節(jié)轂圈的轉(zhuǎn)速。本實用新型的支軸為一個實心整體，不加工調(diào)節(jié)桿孔、導(dǎo)向槽和電源線孔，其剛性好強度高、不易斷裂變形，一解決了行車安全問題問題?？梢灾苯訌妮炄ν獠縼碚{(diào)節(jié)滑動件的位置，其調(diào)節(jié)相對簡單直接；二 電機沒有被轂圈包裹起來其散熱效果好，電機散熱好從而提高電機效率電機也不易燒毀，提高電動輪轂的動力性能；三輸入軸齒輪與主動齒輪之間設(shè)有緩沖裝置使車輛無沖擊感，讓車輛更加平穩(wěn)舒適。

圖I為本實用新型變速輪轂電機第一種實施方式總裝配后的剖視結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖I中的支軸、電磁吸、空心輸出軸、棘爪、調(diào)節(jié)桿、滑動件、從動齒輪、輸入軸、輸入軸齒輪、主動齒輪、電機軸、彈性元件、緩沖裝置的立體裝配分解結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型變速輪轂電機空心輸出軸及其相關(guān)組件裝配后，滑動件離開棘爪時棘爪與內(nèi)齒結(jié)合工作原理的徑向剖視結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實用新型變速輪轂電機的空心輸出軸及其相關(guān)組件裝配后，滑動件頂?shù)郊βN入端時棘爪與內(nèi)齒分離工作原理的徑向剖視結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實用新型變速輪轂電機的主軸組件裝配分解立體圖；圖6為圖5的裝配后的立體圖；圖7為圖6的裝配后軸向剖視結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型變速輪轂電機的具體實施例作進一步詳述。如圖中所示，本實用新型變速輪轂電機的轂圈I、端面2、電機3、調(diào)節(jié)桿4、空心輸出軸5、輸入軸6、剎車器7、支軸孔8、從動齒輪9、主動齒輪10、內(nèi)齒11、棘爪活動槽12、棘爪13、壓力彈簧14、軸孔15、滑動件16、支軸20、變速箱體21、螺絲22、移動銷28、槽36、凸塊37、彈性元件38、電磁吸39、電機軸軸承41、空心輸出軸軸承42、輸入軸軸承43、輸入軸齒輪45、電機軸46、電機軸齒輪47、支軸軸承49、棘爪軸55、卡簧56、棘爪軸孔57、電源線59、導(dǎo)向孔63。實施例I[0022]如圖I所示，所述的變速輪轂電機，包括轂圈1，轂圈I連接一個端面2，端面2連接在空心輸出軸5上，空心輸出軸5的軸孔15中設(shè)有一根實心支軸20。所述的支軸20上固定有電機3，電機3的電源線59從電機殼伸出來。所述的電機3固定在支軸20的側(cè)部，調(diào)節(jié)桿4與支軸20的軸心線錯開其兩者并且平行布置。所述的電機3上設(shè)有電機軸軸承41,電機軸46設(shè)在電機軸軸承41中。電機軸46外端設(shè)有電機軸齒輪47。所述的電機3上固定設(shè)有變速箱體21，所述的箱體21內(nèi)設(shè)有空心輸出軸5和輸入軸6，支軸20穿過軸孔15，所述的空心輸出軸5同軸地套設(shè)在支軸20上。所述的輸入軸6與電機軸46傳動聯(lián)接，輸入軸6的一端設(shè)有輸入軸齒輪45,輸入軸齒輪45與電機軸齒輪47嚙合，單個輸入軸6和固定在該輸入軸6上的主動齒輪10組成一個齒輪組。所述的空心輸出軸5與轂圈I傳動聯(lián)接，所述的空心輸出軸5套設(shè)在支軸20上，空心輸出軸5的軸心線與支軸20的軸心線處于同一軸線。所述的空心輸出軸5上設(shè)有至少兩個從動齒輪9，從動齒輪9可在空心輸出軸5上·轉(zhuǎn)動，各個從動齒輪9直徑不同,在同一個輸入軸6上對應(yīng)固定有與所述的各個從動齒輪9嚙合的主動齒輪10。本實用新型在空心輸出軸5上設(shè)有兩個從動齒輪9，兩個從動齒輪9通過卡簧56固定在空心輸出軸5上,空心輸出軸5上的各個從動齒輪9的直徑不相同。所述的從動齒輪9設(shè)有內(nèi)齒11，在從動齒輪9套設(shè)的該段空心輸出軸5上對稱設(shè)有一對棘爪活動槽12，棘爪活動槽12中設(shè)有棘爪13，棘爪13可在棘爪活動槽12中沿空心輸出軸5徑向翹動，為使棘爪13便于安裝，所述的空心輸出軸5上設(shè)有棘爪軸孔57，在棘爪軸孔57內(nèi)設(shè)置有棘爪軸55，棘爪13可繞棘爪軸55轉(zhuǎn)動。棘爪13上設(shè)有作用在空心輸出軸5上使其一端翅起的壓力彈簧14,壓力彈簧14 一端頂在棘爪13上,另一端頂在空心輸出軸5上。常態(tài)情況下，壓力彈簧14使棘爪13翹起一端處在空心輸出軸5的外側(cè)，另一端處在軸孔15內(nèi)。當(dāng)棘爪13外端翹出棘爪活動槽12時，棘爪可卡在內(nèi)齒11中并與內(nèi)齒11卡合，使從動齒輪9和空心輸出軸5 —起轉(zhuǎn)動。當(dāng)棘爪13外端翹入棘爪活動槽12時，棘爪13與內(nèi)齒11分離，則從動齒輪9只是繞空心輸出軸5轉(zhuǎn)動。這樣棘爪13與從動齒輪9形成一個棘輪卡合結(jié)構(gòu)，具有單向驅(qū)動性。所述的空心輸出軸5的軸孔內(nèi)設(shè)有滑動件16，滑動件16在軸孔15內(nèi)軸向滑動時可頂起棘爪13翹入端。所述的滑動件16上設(shè)有導(dǎo)向孔63，所述的導(dǎo)向孔63的軸向與軸孔15的軸向平行，支軸20設(shè)置在所述的導(dǎo)向孔63中，這樣滑動件16可在支軸20上軸向滑動。所述的滑動件16與調(diào)節(jié)桿4連接。電機3通電轉(zhuǎn)動后，電機軸齒輪47旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動輸入軸齒輪45轉(zhuǎn)動，從而帶動輸入軸6轉(zhuǎn)動。輸入軸6的兩個主動齒輪10隨之旋轉(zhuǎn)，與主動齒輪10嚙合的從動齒輪9也隨之旋轉(zhuǎn)。初始狀態(tài)下，滑動件16處在空心輸出軸5高速檔的從動齒輪9的棘爪13翹入端位置，將棘爪13翹入端頂起，棘爪13另一端翹起端與對應(yīng)的從動齒輪9的內(nèi)齒11脫離，高速檔的從動齒輪9即在繞空心輸出軸5空轉(zhuǎn)，因低速檔從動齒輪9的內(nèi)齒和棘爪13卡合，此時空心輸出軸5就由低速檔的從動齒輪9帶動旋轉(zhuǎn)，空心輸出軸5帶動端面2和轂圈I繞支軸20轉(zhuǎn)動從而完成一檔的動力輸出，車輛的速度也是最慢反之扭矩是最大的。由此可知，通過調(diào)節(jié)滑動件16來控制從動齒輪9與空心輸出軸5之間的聯(lián)動，可實現(xiàn)兩級變速調(diào)節(jié)。依此類推，設(shè)置多個主動齒輪10和從動齒輪9就可實現(xiàn)多級變速調(diào)節(jié)。電機3的外殼固定有電磁吸39，電磁吸39與調(diào)節(jié)桿4連接。電磁吸39通電時拉動調(diào)節(jié)桿4和滑動件16，此時滑動件16離開與高速檔的從動齒輪9配合的棘爪13的翹入端，棘爪13的翹起端就與高速檔的從動齒輪9的內(nèi)齒11卡合，高速檔的從動齒輪9帶動空心輸出軸20轉(zhuǎn)動此時為二檔。本實用新型變速輪轂電機的電磁吸是雙向移動的電磁吸，當(dāng)電磁吸39另一端通電時，電磁吸39產(chǎn)生磁力將移動銷28吸過來，移動銷28移動時推動調(diào)節(jié)桿4和滑動件16往端面2方向移動，滑動件16將與高速檔的從動齒輪9內(nèi)齒11配合的棘爪13的翹入端頂起，棘爪13的翹起端就脫離內(nèi)齒11，高速檔的從動齒輪9只繞空心輸出軸5空轉(zhuǎn)，高速檔的從動齒輪9就失去向空心輸出軸5傳動能力，此時就有低速檔的從動齒輪9帶動空心輸出軸5轉(zhuǎn)動，空心輸出軸5連接端面2和轂圈I繞支軸20轉(zhuǎn)動，從而完成一檔的動力輸出。如圖5至圖7所示，所述的輸入軸6上固定有輸入齒45，主動齒輪10則空套在主 軸6上，主動齒輪10有限度地可以在輸入軸6上轉(zhuǎn)動。電機3通電轉(zhuǎn)動后，電機軸齒輪47旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動輸入齒45轉(zhuǎn)動,輸入齒45會先對主動齒輪10旋轉(zhuǎn)一定的角度，使槽36中減震彈簧38被壓縮，之后通過減震彈簧38驅(qū)動凸塊37使主動齒輪10 —起轉(zhuǎn)動，動力經(jīng)過上述減震緩沖后再傳遞給輸出軸5和轂圈I。從而實現(xiàn)減震緩沖的目的。本實用新型所述的彈性元件是彈簧也可以用橡膠代替，同樣能達到減震緩沖的技術(shù)效果。
權(quán)利要求1.一種變速輪轂電機，包括轂圈(I)，所述的轂圈(I)連接有一個端面(2)，端面(2)與空心輸出軸(5)連接，支軸(20)上固定有電機(3)，電機(3)的電源線(59)直接從電機殼伸出來，所述的電機(3)和變速箱體(21)裸露在端面(2)的外面，其特征是所述的支軸(20)與電機軸(46)平行； 所述的電機(3)上固定設(shè)有變速箱體(21)，所述的變速箱體(21)內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)有空心輸出軸(5)和輸入軸￠)，所述的輸入軸(6)上的輸入軸齒輪(45)與電機軸(46)上的電機軸齒輪(47)嚙合傳動，所述的空心輸出軸(5)與轂圈(I)連接； 所述的空心輸出軸(5)上設(shè)有至少兩個從動齒輪(9)，從動齒輪(9)可在空心輸出軸(5)上轉(zhuǎn)動，所述的輸入軸(6)上對應(yīng)固定有與從動齒輪(9)嚙合傳動的主動齒輪(10)，所述的輸入軸(6)和固定在該輸入軸(6)上的主動齒輪(10)組成一個齒輪組； 所述的從動齒輪(9)設(shè)有內(nèi)齒(11)，空心輸出軸(5)上設(shè)有棘爪活動槽(12)，棘爪軸(55)穿過設(shè)在棘爪活動槽(12)中的棘爪(13)，棘爪(13)可在棘爪活動槽(12)中翹動，棘爪活動槽(12)設(shè)有使棘爪(13) —端翹起并卡在內(nèi)齒(11)上的壓力彈簧(14)； 所述的空心輸出軸(5)的軸孔(15)內(nèi)設(shè)有可頂起棘爪(13)翹入端的滑動件(16)，滑動件(16)與調(diào)節(jié)桿(4)相連，所述的滑動件(16)上設(shè)有導(dǎo)向孔(63)，所述的支軸(20)設(shè)在導(dǎo)向孔(63)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變速輪轂電機，其特征是所述的軸孔(15)中設(shè)有調(diào)節(jié)桿(4)和支軸(20)，調(diào)節(jié)桿(4)與支軸(20)平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變速輪轂電機，其特征是所述的調(diào)節(jié)桿(4)連接有電磁吸(39)，電磁吸(39)通電時可以移動滑動件(16)在軸孔(15)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變速輪轂電機，其特征是所述的輸入軸齒輪(45)與主動齒輪(10)之間設(shè)有彈性元件(38)。
專利摘要本實用新型屬于車輪技術(shù)領(lǐng)域。解決原支軸上設(shè)有導(dǎo)向槽、調(diào)節(jié)桿孔和電源線孔，從而減弱支軸的強度，造成支軸容易變形、斷裂，影響行車安全、電機被轂圈包裹在里面得不到有效的散熱的問題。包括轂圈，所述的轂圈連接有一個端面，端面與空心輸出軸連接，支軸上固定有電機，電機的電源線直接從電機殼伸出來，所述的電機和變速箱體裸露在端面的外面，其特征是所述的支軸與電機軸平行；所述的從動齒輪設(shè)有內(nèi)齒，空心輸出軸上設(shè)有棘爪活動槽，棘爪軸穿過設(shè)在棘爪活動槽中的棘爪，棘爪可在棘爪活動槽中翹動，棘爪活動槽設(shè)有使棘爪一端翹起并卡在內(nèi)齒上的壓力彈簧。
文檔編號H02K7/116GK202586632SQ20122027502
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者蔡貴席 申請人:蔡旭陽