專利名稱：多檔位變速電動車輪轂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及陸地用車交通運輸領(lǐng)域，特別是電動車輪轂的多檔位變速裝置。
目前世界面臨的兩大危機一是能源危機二是環(huán)境污染，世界各地各種汽油車每天所消耗的汽油量令人驚警！隨著汽車擁有量的不斷增加，汽油的消耗量逐年上升，勢必導(dǎo)致能源危機；由汽油車排放的大量污氣，其排放量已遠遠超過人們的承受量，對自然界產(chǎn)生了環(huán)境污染的弊端，因此，以電動車來取代汽油車，是當今世界的目標，各種電動車的研制已成為一種趨勢。專利申請?zhí)?0109892.2所披露的”雙驅(qū)動動力輪轂式電助自行車”的輪轂就是以蓄電池為能源的動力車輪，輪轂內(nèi)部設(shè)有電機、齒輪、離合機構(gòu)、固定架和左右半軸等另件，兩輪可分別啟動以達到自由選用單、雙輪驅(qū)動的目的。但該結(jié)構(gòu)的缺陷是變速范圍只是快、慢之分，無法實現(xiàn)多檔位變速，故無法滿足不同的地勢作不同速度的變換選擇需要。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而向社會提供一種多檔位變速電動車輪轂裝置，以適應(yīng)世界各地不同地勢需要，通過換檔變速來達到最佳的爬坡力及最快的平地時速。
本實用新型的目的是通過如下方案實現(xiàn)的在輪殼內(nèi)設(shè)有固定一體的左、右固定架，分別與左、右半軸固定并通過其與車輛連接。左固定架內(nèi)設(shè)有固定的電機、主動齒輪，右固定架內(nèi)設(shè)有支承在軸承中的齒輪軸及軸上的傳動齒輪，通過特種離合機構(gòu)驅(qū)動與其固定的輪殼旋轉(zhuǎn)，其發(fā)明在于右固定架上設(shè)有1-3組圓周均布的同時與特種離合機構(gòu)嚙合傳動的變速輪組；每組變速輪組設(shè)有2-4檔變速齒輪，分別與各自的特種離合機構(gòu)嚙合傳動；操縱變速的換檔機構(gòu)設(shè)在右半軸上可作軸向移動調(diào)節(jié)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于具有多組變速輪組同時驅(qū)動特種離合機構(gòu)，故輸出力矩大，每一變速輪組又有多檔位的變速齒輪，可輸出多檔轉(zhuǎn)速，通過對換檔機構(gòu)的操縱變速來達到最佳的爬坡力和最快的平地時速，以適應(yīng)世界各地不同地勢的運行需要，由于變速輪組安裝在輪殼內(nèi)，故具有防水防污性能。


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圖1為本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖(2組變速輪組，每組2檔變速齒輪)。
圖2為實施例1的特種離合機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的左視圖(拆去蓋板)。
圖4為本實用新型實施例2結(jié)構(gòu)示意圖(2組變速輪組，每組3檔變速齒輪)。
圖5為實施例2的特種離合機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
按上述附圖實施例再作進一步詳述。
多檔位變速電動車輪轂裝置(參見圖1-6)的輪殼(4)由各部分止口對合組成固定一體，輪殼內(nèi)設(shè)有固定一體的左、右固定架(2)、(6)，分別與支承在軸承中的左、右半軸(1)、(11)固定，其中左半軸采用銷連接，右半軸通過與其焊接的連接盤(13)固定在右固定架上，整個輪轂通過左、右半軸與各種車輛連接。
電機(3)固定在左固定架上，采用呈薄型、散熱好的印制板電機或薄片電機，由鎳鎘電池或蓄電池供電啟動，電機輸出軸上設(shè)有鍵連接的主動齒輪(15)。
右固定架內(nèi)設(shè)有1-3組圓周均布的同時與特種離合機構(gòu)嚙合傳動的變速輪組，包括與主動齒輪(15)嚙合的傳動齒輪(5)，該傳動齒輪與支承在軸承中的齒輪軸(7)銷連接，齒輪軸的另一端設(shè)有2-4檔鍵連接的變速齒輪(8)，每一變速齒輪與各自對應(yīng)的特種離合機構(gòu)嚙合傳動。每一變速輪組具有的變速齒輪越多，輸出的轉(zhuǎn)速檔位越多，為了不使整個輪轂體積增大，對設(shè)置多檔位的變速齒輪采用減薄齒輪厚度的措施。由于變速輪組為多組，形成很大的輸出力矩，足以帶動輪殼旋轉(zhuǎn)。
實施例1的特種離合機構(gòu)I(9)包括與變速齒輪(8)嚙合的離合齒圈(19)，離合齒圈套裝在離合器體(17)上，與輪殼固定的離合器體具有3個均布的斜槽，槽中設(shè)有滾柱(20)和作用在滾柱上的彈簧(21)，以及定位滾柱的蓋板(18)。離合器體端面上設(shè)有3個均布的互相嵌合傳遞動力的凸緣或凹槽結(jié)構(gòu)(16)，對于設(shè)置3檔或4檔變速齒輪的，其中中間兩個離合器體的兩端面分別具有凸緣結(jié)構(gòu)和凹槽結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)與相鄰離合器體的互相嵌合傳遞動力，這些凸緣或凹槽呈腰圓形，傳遞力矩大。
實施例2的特種離合機構(gòu)II(22)包括與變速齒輪(8)嚙合的棘齒輪(23)，棘齒輪是一個外有齒輪內(nèi)有棘齒的另件，它套裝在與輪殼固定的棘爪固定架(26)上，棘爪(27)固定架上設(shè)有2組均布的、與棘齒輪內(nèi)棘齒互相咬合的通過銷連接的棘爪(27)，棘爪上作用著扭簧(25)，它使棘爪始終與棘齒輪的內(nèi)棘齒嚙合。為了使套裝在棘爪固定架上的棘齒輪轉(zhuǎn)動靈活，在其兩者之間設(shè)有鋼珠(24)，但只對與輪殼固定的特種離合機構(gòu)設(shè)置。對于慢速檔的棘齒輪因處于常嚙合狀態(tài)，故棘爪結(jié)構(gòu)可以簡化。
操縱變速的換檔機構(gòu)設(shè)在右半軸上，可作軸向移動調(diào)節(jié)，針對上述兩種特種離合機構(gòu)的方案相應(yīng)有兩種換檔機構(gòu)。
換檔機構(gòu)I包括可在右半軸長槽內(nèi)軸向滑移的銷軸(10)，與銷軸連接固定的換檔桿(12)以及推動離合器體軸向移動的彈簧(14)，它是配合換檔桿變速的必要另件，作用在與離合器體緊配的軸承上。如圖1所示，當推動換檔桿(12)時，銷軸(10)使里邊的離合器體(17)左移，動力就由外邊的慢速檔直接輸出，帶動輪殼(4)作慢速旋轉(zhuǎn)，此時高速檔齒圈打滑空轉(zhuǎn)。當換檔桿(12)拉出后，高速檔的離合器體(17)在彈簧的作用下將銷軸推至空檔位置，左、右離合器體上的凸緣、凹糟(18)亦同時嵌合上，動力就由高速檔經(jīng)慢速檔的離合器體輸出并帶動輪殼作高速旋轉(zhuǎn)，此時慢速檔齒圈打滑空轉(zhuǎn)。當設(shè)置3檔或4檔變速齒輪時，銷軸(10)相應(yīng)增加到2個或3個，并相距一定距離與換檔桿(12)連接固定。
換檔機構(gòu)II包括套裝在右半軸上可軸向滑移的變速滑套(28)，可在右半軸長槽內(nèi)軸向滑移與變速滑套緊配的銷軸(10)，作用在該銷軸上的換檔桿(12)，以及通過銷軸推動變速滑套軸向移動的彈簧(29)，該彈簧可設(shè)置在半軸軸孔內(nèi)，左端以堵塊(30)螺接固定，彈簧也可以套裝在半軸外，直接作用在變速滑套上。該結(jié)構(gòu)當設(shè)置2檔或4檔變速齒輪時，相應(yīng)減少或增加特種離合機構(gòu)，并對變速滑套作相應(yīng)結(jié)構(gòu)變化設(shè)計。
圖4所示是3組棘爪(27)均處于與棘齒輪(23)咬合狀態(tài)，輸出是高檔轉(zhuǎn)速，此時中檔、低檔的棘齒輪均在打滑空轉(zhuǎn)。圖5所示是外邊一組棘爪(27)在變速滑套(28)的推動下脫開咬合，處于圖6虛線位置，而其余兩組棘爪仍與棘齒輪咬合，此時輸出的是中檔轉(zhuǎn)速，高檔、低檔的棘齒輪均處在打滑空轉(zhuǎn)。如繼續(xù)推動換檔桿，使高檔、中檔棘齒輪均處在打滑空轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么只有慢檔的棘齒輪處于咬合狀態(tài)，此時輸出的是慢檔轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種多檔位變速電動車輪轂裝置，在輪殼(4)內(nèi)設(shè)有固定一體的左、右固定架(2)、(6)，分別與左、右半軸(1)、(11)固定并通過其與車輛連接；左固定架內(nèi)設(shè)有固定的電機(3)、主動齒輪(15)，右固定架內(nèi)設(shè)有支承在軸承中的齒輪軸(7)及軸上的傳動齒輪(5)，通過特種離合機構(gòu)驅(qū)動與其固定的輪殼旋轉(zhuǎn)；其特征在于a.右固定架(6)上設(shè)有1-3組圓周均布的同時與特種離合機構(gòu)嚙合傳動的變速輪組；b.每組變速輪組設(shè)有2-4檔變速齒輪(8)，分別與各自的特種離合機構(gòu)嚙合傳動；c.操縱變速的換檔機構(gòu)設(shè)在右半軸(11)上，可作軸向移動調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于所述的特種離合機構(gòu)I(9)包括與變速齒輪(8)嚙合的離合齒圈(19)，離合齒圈套裝在離合器體(17)上，與輪殼固定的離合器體具有3個均布的斜槽，槽中設(shè)有滾柱(20)和作用在滾柱上的彈簧(21)，以及定位滾柱的蓋板(18)。
3.如權(quán)利要求2所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于所述的相鄰特種離合機構(gòu)I的離合器體端面上設(shè)有3個均布的互相嵌合傳遞動力的凸緣或凹槽結(jié)構(gòu)(16)。
4.如權(quán)利要求1所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于所述的特種離合機構(gòu)II(22)包括與變速齒輪(8)嚙合的棘齒輪(23)，棘齒輪套裝在與輪殼固定的棘爪固定架(26)上，棘爪固定架上設(shè)有2組均布的、與棘齒輪內(nèi)棘齒互相咬合的通過銷連接的棘爪(27)，棘爪上作用著扭簧(25)。
5.如權(quán)利要求4所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于特種離合機構(gòu)II(22)的棘齒輪(23)與棘爪固定架(26)之間設(shè)有鋼珠(24)。
6.如權(quán)利要求1所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于所述的換檔機構(gòu)I包括可在右半軸長槽內(nèi)軸向滑移的銷軸(10)，與銷軸連接的換檔桿(12)以及推動離合器體軸向移動的彈簧(14)。
7.如權(quán)利要求1所述的多檔位變速電動車輪轂裝置，其特征在于所述的換檔機構(gòu)II包括套裝在右半軸上可軸向滑移的變速滑套(28)，可在右半軸長槽內(nèi)軸向滑移與變速滑套緊配的銷軸(10)，作用在該銷軸上的換檔桿(12)，以及通過銷軸推動變速滑套軸向移動的彈簧(29)。
專利摘要本實用新型公開了一種多檔位變速電動車輪轂裝置，由輪殼、左、右固定架、左、右半軸、電機、主動齒輪、傳動齒輪、特種離合機構(gòu)、換檔機構(gòu)等組成。本裝置設(shè)有1-3組變速輪組，且每組輪組設(shè)有2-4檔變速齒輪，不僅具有很大的輸出力矩，同時通過對換檔機構(gòu)的推移操作，使特種離合機構(gòu)實現(xiàn)換檔變速目的，達到最佳的爬坡力和最快的平地時速，以適應(yīng)世界各地不同地勢的運行需要，因變速輪組安裝在輪殼內(nèi)，故具有防水、防污性能。
文檔編號H02K7/116GK2235169SQ9522308
公開日1996年9月11日 申請日期1995年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月18日
發(fā)明者夏赫納·托馬斯 申請人:張瑪琍, 夏赫納·托馬斯