電機動力輸出器的製作方法

2023-06-22 05:31:11 2

本實用新型屬於機械動力傳動領域，特別是涉及一種用於對電機的動力進行輸出的輸出器。

背景技術：

實用新型專利（CN 202659757U）中公開了一種傳動軸用扭矩限制器，包括外錐套、內錐套、推力球軸承、套筒、彈性體、壓蓋，外錐套和內錐套以一定的錐度配合，套筒和壓蓋之間裝有彈性體，外錐套、套筒、彈性體、壓蓋通過螺栓連接在一塊。本實用新型通過調節螺栓施加的軸向力的大小來調節扭矩限制器的打滑扭矩，通過彈性體來補償摩擦面的磨損變形，由於摩擦面採用錐面結構，因此整個結構具有較小的迴轉直徑條件下能實現較大打滑扭矩的特徵。

這種扭矩限制器僅能調節扭矩限制器的打滑扭矩，並不能實現在扭矩傳遞過程中的換檔功能，且結構相對較為複雜。由於是機械式傳動結構，在動力傳遞過程中有時會因機械式的傳動結構發生卡滯而易使換擋不順暢。

技術實現要素：

為克服上述缺陷，本實用新型需要解決的技術問題：提供一種電機動力輸出器，該動力輸出器的結構緊湊性好，能夠很好地適應外界的受力狀況。

為解決所述技術問題，本實用新型的技術方案：一種電機動力輸出器，包括殼體和設於殼體內的定子、轉子和動力輸出軸，轉子設置在轉子支架上，轉子支架套接在動力輸出軸上，其特徵在於，

殼體內於動力輸出軸上套接有活動架，在活動架與轉子支架之間設有離合結構，活動架與動力輸出軸之間周向傳動；

動力輸出軸上套接有一級主齒輪，一級主齒輪與轉子支架之間周向傳動，一級主齒輪與套接在動力輸出軸上的二級從齒輪之間設有減速傳動機構，二級從齒輪與動力輸出軸之間設有單向傳動結構；

彈簧作用在活動架上促使所述的離合結構合上；活動架與動力輸出軸之間設有復位式的推動機構，用於在大扭矩傳動時促使活動架克服彈簧彈力軸向位移而使離合器分離，且動力通過推動機構實現傳動。

本動力輸出器在實現動力傳遞過程中，高轉速低扭矩時，在彈簧的作用下離合器合上，動力直接自轉子支架、離合結構、活動架傳遞到動力輸出軸上，此時的動力輸出軸的轉速要大於二級被齒輪的轉速，單向傳動結構不起作用；在動力輸出軸所受外界的阻力扭矩大於離合結構所能傳遞的最大扭矩時，離合結構之間本身會有很小幅度的打滑，而啟動推動機構使活動架克服彈簧的彈力，離合結構會瞬間分離，活動架僅是跟隨動力輸出軸空轉，此時的動力由一級主齒輪經過減速傳動機構而被傳遞到二級被齒輪上，由於受外界的阻力阻滯，動力輸出軸的轉速會降低，單向傳動結構起作用，二級被齒輪通過單向傳動結構帶動動力輸出軸正向轉動。在外界阻力變小後，推動機構復位，在彈簧的作用下，活動架向著離合結構方向位移，而使離合器合上。

復位式的推動機構一方面在起作用時，推動活動架軸向運動，且在離合器分離後，推動機構本身也參與到大扭矩的傳遞過程中，扭矩通過推動機構被傳遞到活動架上。外界的阻力大小直接反應到推動機構上，阻力小時，推動機構會及時復位。

進一步地，在動力輸出軸上周向轉動地套接有傳動套，傳動套單向軸向固定在動力輸出軸上，單向傳動結構設置在二級從齒輪與傳動套之間；在活動架上設有伸向傳動套的動輪圈，動輪圈與傳動套相向的端面上分別設有插接配合在一起的插片和插口，插片和插口上設有相互貼合在一起的螺旋走向的斜口，動輪圈和傳動套構成了所述的推動機構。通過設置所述的傳動套，便於形成所述的推動機構，且該推動機構僅是通過機械本身的結構來實現復位，結構簡單，整體的緊湊性好。

進一步地，活動架的軸截面呈凵形，動輪圈與活動架連為一體並位於活動架的徑向尺寸內；一級主齒輪上一體成型有套圈，套圈套接在動輪圈和傳動套的外周。套圈能夠提高動輪圈與傳動套兩者之間的傳動配合穩定性，設計合理，結構緊湊性好。

進一步地，在傳動套的外周面上一體成型有凸環，一級主齒輪和二級從齒輪分列在凸環的相對兩側，一級主齒輪與凸環之間設有推力軸承。這使得一級主齒輪與二級從齒輪兩者之間不會產生運動幹涉，便於一級主齒輪的順暢工作。

進一步地，在動輪圈上設有若干定位孔，定位孔內設有滾動件；套圈朝向活動架的端面上設有用於和滾動件滑動配合的波紋結構。滾動件與套圈的端部配合後，本身也相當於離合器，在所受外界阻力較大時，滾動件可以在套圈的端部發生滾動，而在滾動的過程中，可以促使活動架軸向位移而使離合結構分開。另外，在外界阻較大時，會先體現在套圈與滾動件之間，然後斜口式的推動機構會穩定推動活動架軸向位移，使得本動力輸出器能夠很好地適應外界的阻力情況，工作穩定性高。滾動件可以滾珠，一般優選為圓柱形的滾柱。

進一步地，所述的離合結構包括若干疊置在一起的摩擦片，一部分摩擦片周向固定地套接在套圈的外周面上，另一部分摩擦片轉動地套接在套圈外周；在活動架上沿其軸向設有若干卡槽，對應於這些卡槽，另一部分摩擦片外緣上設有間隙地插接在卡槽中的凸體。活動架的這種結構能夠很好地適應對摩擦片的固定，使得摩擦片能夠穩定地參與到動力傳遞過程中。

進一步地，在動輪圈的外周套接有限位圈，限位圈位於活動架內，限位圈用於把滾動件限定在定位孔內。限位圈也是設置在活動架內，並與上述的摩擦片疊置在一起。通過限位圈的設置，可以使得滾動件能夠穩定地保持在定位孔中。

進一步地，轉子支架的軸截面呈「凸」字形，轉子支架小頭端的內周面與一級主齒輪外周面之間設有相互配合的花鍵結構，轉子支架大頭端與動力輸出軸之間轉動地設有支撐輪；活動架、離合結構、彈簧均位於轉子支架的軸向尺寸內。轉子支架本身為所述形狀，本動力輸出器的結構緊湊性好，方便設置。

進一步地，所述的減速機構包括同軸連為一體的大徑齒輪和小徑齒輪，大徑齒輪與一級主齒輪嚙合，小徑齒輪與二級從齒輪嚙合。通過設置一種連體齒輪來實現動力的減速傳遞，結構簡單，方便設置，使得本動力輸出器可以方便實現雙傳動模式動力輸出。

進一步地，傳動套與動力輸出軸之間設有間隙配合的凸體、凹槽結構，凸體、凹槽沿動力輸出軸的工作轉動方向螺旋延伸。通過凸體和凹槽的配合，使得傳動套在參與傳動時，傳動套在動力輸出軸上具有一定的鎖定作用，從而能夠提高傳動套的傳動穩定性，且在傳動模式由大扭矩向低扭矩切換時，便於傳動套的軸向位移，方便推動機構的復位。

因此，本實用新型的有益效果：在本動力輸出器殼體內的動力輸出軸上設置有活動架，且在活動架與轉子支架之間設置離合結構，並配合復位式的推動機構來促使活動架軸向位移。本動力輸出器能夠很好地適應外界的受力情況，使得動力傳遞方式合適、穩定。本動力輸出器的結構簡單，緊湊性好。所述的推動機構既可以實現活動架的位移，而且還參與到動力的傳遞，推動機構對動力輸出軸的受力情況具有較為直觀的反應，並能及時作出合適的動作，使得本動力輸出器的工作穩定性好，傳動模式之間的切換平順性好。

附圖說明

圖1是本電機動力輸出器的縱向剖視圖。

圖2是本電機動力輸出器中動力輸出軸處的立體結構圖。

圖3是圖2的爆炸圖。

圖4是離合結構處相應部件的立體圖。

具體實施方式

見圖中，本電機動力輸出器，包括殼體3和設於殼體3內的定子13、轉子和動力輸出軸1，轉子設置在轉子支架12上，轉子支架12套接在動力輸出軸1上，動力輸出軸1通過軸承支承在殼體3內，且動力輸出軸1的外端伸出到殼體3外側。

殼體3內於動力輸出軸1上套接有活動架4，活動架4與動力輸出軸1之間設有相互間隙配合的花鍵結構，活動架4與動力輸出軸1之間可實現周向傳動。在活動架4與轉子支架12之間設有離合結構，在離合結構合上後，動力可自轉子支架12通過離合結構、活動架4而傳遞給動力輸出軸1。在離合結構分離後，轉子支架12與活動架4之間還需要通過減速機構和推動機構來實現動力的傳遞。

動力輸出軸1上套接有一級主齒輪11，一級主齒輪11與轉子支架12之間設有間隙配合的花鍵結構，一級主齒輪11與轉子支架12之間可實現周向傳動。一級主齒輪11與套接在動力輸出軸1上的二級從齒輪16之間設有減速傳動機構，二級從齒輪16與動力輸出軸1之間設有單向傳動結構10。該單向傳動結構10可以是單向軸承、超越離合器，或者是棘輪、棘齒結構。在需要實現低速傳動時，動力自一級主齒輪11經減速傳動機構、二級從齒輪16、單向傳動結構而傳遞至動力輸出軸1。

在動力輸出軸1上套接有彈簧2，彈簧2位於活動架4與離合結構相對的一側，彈簧2的一端作用在動力輸出軸1上，另一端頂壓在活動架4上。在彈簧2的作用下，離合結構處於合上的趨勢。在活動架4與動力輸出軸1之間設有推動機構，用於在大扭矩傳動時促使活動架4克服彈簧2彈力軸向位移而使離合器分離。

在動力輸出軸1上套接有傳動套9，傳動套9與動力輸出軸1之間可相對周向轉動。單向傳動結構10設置在二級從齒輪16與傳動套9之間，在活動架4上設有伸向傳動套9的動輪圈14，動輪圈14與傳動套9相向的端面上分別設有插接配合在一起的插片和插口21，插片和插口21上設有相互貼合在一起的螺旋走向的斜口，動輪圈14和傳動套9構成了所述的推動機構。也可以通過在傳動套9該端部設置撥柱，通過撥柱與動輪圈14端部所形的斜口的配合，而實現在大扭矩傳動時，使活動架4軸向位移，進而使離合結構分開。

傳動套9的另一端部支承在推力軸承上，該推力軸承受到動力輸出軸1上所設的限位件得到軸向限位，即傳動套9不可以越過推力軸承，以保證在啟動推動機構時，活動架4能夠向著彈簧2的方向軸向位移。傳動套9的內周面上設有凹槽，動力輸出軸1的外周面上設有凸體，凹槽和凸體均沿著動力輸出軸1的工作轉動方向螺旋延伸。在實現大扭矩傳動之初，由於動力輸出軸1的轉速要小於傳動套9的轉速，這相當於傳動套9相對於動力輸出軸1具有一定的正向周向轉動，傳動套9本身會有一定的軸向位移，並通過動輪圈14對活動架4具有一定的軸向頂壓，使得傳動套9與動輪圈14上的斜口順利起作用。在大扭矩傳動穩定後，由於有所述螺旋狀凸體和凹槽的配合，傳動套9在動力輸出軸1上的軸向穩定性得以保證，而起到一定的鎖定作用。在動力輸出軸1受到外界的阻力變小時，傳動套9與動輪圈14之間的傳動扭矩變小，在所述斜口和彈簧2的作用下，推動機構復位，離合結構合上，動力直接由轉子支架12、離合結構、活動架4傳遞給動力輸出軸1，動力輸出軸1的轉速比傳動套9的轉速高，相當於傳動套9在動力輸出軸1上反向轉動，傳動套9向著所述的推動軸承方向發生一定的位移，而使得端面穩定地支承在推動軸承上。

活動架4為罩狀，活動架4的軸截面呈凵形，動輪圈14位於活動架4內，動輪圈14與活動架4的內底面連為一體。一級主齒輪11上一體成型有套圈8，套圈8套接在動輪圈14和傳動套9的外周。

在動輪圈14上設有若干貫穿動輪圈14壁體的定位孔，一個定位孔內間隙地設置有一隻滾柱7，套圈8朝向活動架4的端面上設有用於和滾柱7滑動配合的波紋結構。在動輪圈14的外周套接有限位圈5，限位圈5位於活動架4內，限位圈5用於把滾動件限定在定位孔內。

疊置在一起的若干摩擦片6構成了所述的離合結構，其中，一部分摩擦片6內口部與套圈8之間採用花鍵間隙配合，另一部分摩擦片6轉動地套接在套圈8外周。在活動架4上沿其軸向設有若干卡槽19，對應於這些卡槽19，另一部分摩擦片6外緣上設有間隙地插接在卡槽19中的凸體。前述這兩類摩擦片6在軸向上彼此一一間隔錯開位置。

在傳動套9的外周面上一體成型有凸環20，一級主齒輪11和二級從齒輪16分列在凸環20的相對兩側，一級主齒輪11與凸環20之間設有推力軸承。

轉子支架12的軸截面呈「凸」字形，轉子支架12小頭端的內周面與一級主齒輪11外周面之間設有相互配合的花鍵結構，轉子支架12大頭端與動力輸出軸1之間轉動地設有支撐輪15；活動架4、摩擦片6、彈簧2均位於轉子支架12的軸向尺寸內。

所述的減速機構包括同軸連為一體的大徑齒輪17和小徑齒輪18，大徑齒輪17與一級主齒輪11嚙合，小徑齒輪18與二級從齒輪16嚙合。大徑齒輪17的直徑大於一級主齒輪11的直徑，小徑齒輪18的直徑小於大徑齒輪17和二級從齒輪16的直徑。

本動力輸出器在外界受力較大時，例如帶有本動力輸出器的電動車在負重大或上坡時，這些摩擦片6之間的靜摩擦力以及套圈8與滾柱7之間的剪切力之和仍小於動力輸出軸1上所受到的阻力，在動輪圈14與傳動套9兩者相向端部之間的斜口的作用下，動輪圈14克服彈簧2的彈力而向著彈簧2方向位移，摩擦片6分離，動力自一級主齒輪11通過減速機構而傳遞到二級從齒輪16上，二級從齒輪16通過單向傳動結構10而把動力傳遞到傳動套9上，進而使動力被傳遞到動力輸出軸1上，以進行低轉速大扭矩的傳動。

只要一級主齒輪11與活動架4兩者之間的轉速具有一定的差別後，在推動機構的作用下，活動架4壓迫彈簧2而使得摩擦片6得以分開。活動架4的轉速始終與動力輸出軸1的轉速一致，所謂的大扭矩低轉速的傳動，體現在實際的應用中，活動架4的轉速小於一級主齒輪11轉速之初，滾柱7與套圈8發生相對滑動，而使摩擦片6之間鬆開，在速度差繼續擴大時，推動機構起作用而使得摩擦片6完全分開，從而會啟動大扭矩低轉速的傳動模式。前述僅是對各相應可動作部件進行的細分式描述，在實際的應用過程中，本動力輸出器在兩種傳動模式之間的切換速度相對較快，能夠很好地適應實際的應用要求。

在運動平穩後，由於一級主齒輪11與活動架4的轉速趨於一致，在彈簧2的作用下，以及斜口的存在，使得推動機構復位，摩擦片6被壓緊在一起。基於傳動角度，此時的一級主齒輪11、傳動套9、活動架4、摩擦片6和動力輸出軸1相當於一個整體式的傳動部件。而由於傳動套9的轉速要高於二級從齒輪16的轉速，相當於二級從齒輪16相對於傳動套9反向轉動，單向傳動結構10並不會起作用。