帶差速電動車變速器的製作方法

2023-07-05 01:40:46

專利名稱：帶差速電動車變速器的製作方法
技術領域：
本發明屬於電動車動力傳動技術領域。
背景技術：
現有的電動三輪車、四輪車的驅動動力主要通過調節輸入電機的電壓電流，改變電機的轉速進行變速。但是電機調整至低速運轉時，其輸出的功率和扭矩相應變小，使得電動車在上坡過程中無力。

發明內容
本發明的目的在於提供一種結構簡單，體積小、同時獲得不同轉速下的不同車速和不同扭矩，可以調節實現多級機械變檔和同時兼顧左右兩個車輪差速的帶差速電動車變
速器ο為實現本發明的目的，本發明的一種技術方案為帶差速電動車變速器，包括左右兩個箱體，所述的左右兩個箱體分別設有主軸孔、從動軸孔和半軸輸出孔其孔中分別設有主軸、從動軸和差速器；所述的箱體設有電機，電機設有電機軸，電機軸與主軸傳動聯接，所述的從動軸與差速器傳動聯接；所述的從動軸上設有至少兩個從動齒輪，從動齒輪可在從動軸上轉動，所述的主軸上固定設有與從動齒輪嚙合的主動齒輪；其特徵是所述的從動軸上設有擋子滑動槽，所述的從動齒輪設有內凹槽，從動軸的軸孔中設有伸出擋子滑動槽外的擋子，所述的擋子上連接有驅動擋子在軸孔中滑動並卡入內凹槽中的調節杆。所述的從動軸設有定位孔，定位孔中設有頂在定位器上的鋼珠、彈簧，所述的軸孔中設有定位器，定位器上設有與鋼珠相配合定位的V形環形槽和峰，所述的擋子設在定位器上，調節杆設在定位器中。使用時，將箱體固定在車架上，車輪固定在半軸上。當電機接通電源後，電機帶動主軸轉動，主軸上的多個主動齒輪隨之轉動，與之嚙合的從動齒輪也隨之旋轉。通過調節杆來調節擋子在軸孔中的位置，使擋子伸出擋子滑動槽外的部分卡入單個從動齒輪的內凹槽中，該從動齒輪帶動從動軸轉動，從動軸上的輸出齒輪嚙合末級齒輪帶動差速器進而驅動半軸轉動，此時其餘的從動齒輪繞從動軸轉動。通過設置多組大小各不相同的主動齒輪和從動齒輪，再通過調節杆調節擋子在軸孔中的位置，使擋子所對應的從動齒輪與從動軸結合實現調速，即可實現多級變速後驅動末級齒輪和差速器進而帶動半軸轉動。


圖1為本發明帶差速電動車變速器第一種實施方式的立體裝配分解結構圖；圖2為本發明帶差速電動車變速器第一種實施方式的裝配後剖視結構圖；圖3為圖1中的卡簧、主軸、主動齒輪、從動齒輪、擋子、定位器、鋼珠、彈簧、調節杆、從動軸的立體裝配分解結構圖；圖4為圖1、圖5中的差速殼、錐形齒輪、錐形齒輪軸、半軸齒輪、末級齒輪的分解立體結構圖；圖5為本發明帶差速電動車變速器第二種實施方式的立體裝配分解結構圖；圖6為為本發明帶差速電動車變速器第二種實施方式的裝配後剖視結構圖；圖7為圖5中的卡簧、主軸、主動齒輪、從動齒輪、擋子、凸臺第一緩衝彈簧、第二緩衝彈簧、緩衝套、調節杆、從動軸的立體裝配分解結構圖；圖8為本發明帶差速電動車變速器打開箱體結構視圖；圖9為圖5中調節杆結構視圖；圖10為圖5中的內螺旋孔齒輪箱的立體結構圖；圖11為圖5中的緩衝套立體結構圖；圖12為圖5中的內螺旋孔齒輪；
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明帶差速電動車變速器的具體實施例作進一步詳述。如圖中所示，本發明帶差速電動車變速器，包括箱體1、主軸2、主動齒輪3、從動齒輪4、從動軸5、軸孔6、擋子7、定位器8、導向孔9、V形環形槽10、差速器11、輸出齒輪12、 未級齒輪13、定位孔14、鋼珠15、彈簧16、峰17、車架連接孔18、擋圈19、擋圈20、電機軸 21、電機軸齒22、初級減速齒輪23、主軸孔M、從動軸孔25、電機沈、半軸27、油封觀、半軸輸出孔四、軸承30、調節杆31、槓桿32、槓桿支架33、控制索34、擋子滑動槽35、環形空擋 36、錐形齒輪37、半軸齒輪38、錐形齒輪軸39、電源線40、環形凸臺41、內凹槽42、卡簧43、 緩衝套44、第一緩衝彈簧45、第二緩衝彈簧46、擋圈47、擋圈48、內螺旋孔齒輪49、內螺旋孔齒輪箱50、步進電機51、導向滑槽52、導向滑槽定向塊53、螺旋孔M、絲杆55、內凸臺56、 擋圈槽57、擋圈槽58、臺階59、孔60、凸臺61。實施例1如圖1、圖2、圖3、圖4、圖8所示的為本發明帶差速電動車變速器的第一種實施方式，所述的帶差速電動車變速器包括箱體1，箱體1設有車架連接孔18，車架連接孔18用於將整個機器固定在車架上。所述的左右箱體1內側壁上分別設有主軸孔M、和從動軸孔25、 半軸輸出孔四，其孔中分別設有軸承，所述的軸承內孔中分別設有主軸2、從動軸5和差速器Ilo如圖3、圖7中所示，所述的從動軸5上設有至少兩個從動齒輪4，從動齒輪4可在從動軸5上轉動，各個從動齒輪4的直徑不同。所述的主軸2上對應固定有與從動齒輪4嚙合傳動的主動齒輪3。本發明在從動軸5上設有三個從動齒輪4，通過從動齒輪卡簧43安裝在從動軸5上，從動軸5上的各個從動齒輪4的直徑由內至外逐漸減小。所述的從動軸5上設有擋子滑動槽35，擋子滑動槽35槽向與從動軸5的軸向平行，本實施例的擋子滑動槽35為四個，各個擋子滑動槽35相互平行，均勻分布在從動軸5 的側壁上。所述的從動齒輪4設有內凹槽42，內凹槽42的個數與擋子滑動槽35的個數相同，也是均勻分布在從動齒輪4的內側，位置也與擋子活動槽35的位置相互對應。從動軸 5的軸孔6中設有擋子7，擋子7為一個十字架形狀，擋子7十字架的四個端部伸出擋子滑動槽35外並可在擋子滑動槽35移動。所述的擋子7上設有與從動軸5處於同一軸線的導向孔9，所述的導向孔9中設有可驅動擋子7在軸孔9中移動的調節杆31。擋子7在軸孔6中移動時，擋子7伸出擋子滑動槽35外的部分可逐個卡入從動齒輪4的內凹槽42中，當擋子7卡入從動齒輪4的內凹槽42中後，該從動齒輪4就和從動軸5相對卡合連接傳動， 其他的從動齒輪4仍可繞從動軸5轉動。電機沈通電轉動後，電機軸21端部的電機軸齒22驅動初級減速齒輪23轉動，從而帶動主軸2轉動。主軸2的三個主動齒輪3隨之旋轉，與主動齒輪3嚙合的從動齒輪4 也隨之旋轉。初始狀態下，從動軸5的軸孔6內的擋子7伸出擋子滑動槽35外的部分卡入最內側的從動齒輪4的內凹槽42中，該從動齒輪4就和從動軸5結合傳動，從動齒輪4轉動時， 帶動從動軸5轉動，從動軸5的輸出齒輪12嚙合末級齒輪13轉動，固定在末級齒輪13的差速器11跟著轉動，使差速器11驅動錐形齒輪軸39、錐形齒輪37、半軸齒輪38、半軸27轉動，此時為一檔。所述的調節杆31外端連接有槓桿32，槓桿32在兩條控制索34的拉動下槓桿32 可以左右撥動，槓桿32 —端連接控制索34，槓桿32活動設在槓桿支架33上，拉動控制索 34，槓桿32在槓桿支架33上的支點作用下，槓桿32連接調節杆31的一段可翹動撥動調節杆31定位器8和擋子7 —同在軸孔6中軸向撥出或撥入移動。通過撥動調節杆31調節擋子7的在軸孔6中的位置，使擋子7伸出擋子滑動槽35 外的部分與最內段的從動齒輪4的內凹槽42脫開，擋子7再移動到中間的從動齒輪4的內凹槽42中與從動齒輪4相卡合，此時中間的從動齒輪4與從動軸5結合傳動。由於中間的從動齒輪4的直徑比最內段位置的從動齒輪4直徑小，轉速也比最內段位置上的從動齒輪 4快，此時從動軸5就由中間的從動齒輪4帶動轉動，此時為二檔。同理，調節擋子7滑到最外段的從動齒輪4的內凹槽42中，擋子7卡入從動軸最外段的從動齒輪4與其卡合，從動軸5就由該從動齒輪4帶動，此時為三檔。為防止擋子7換檔移動時避免卡住兩個相鄰的從動齒輪4而造成卡死，可將各個從動齒輪4間隔一定距離設置，間隔的距離應至少大於擋子7伸出擋子滑動槽35外的部分。通過調節杆31調節檔子7來控制從動齒輪4與從動軸5之間的聯動，可實現三級變速調節，設置更多的主動齒輪3和從動齒輪4就可實現多級變速調節。所述的擋子7的導向孔9中設有定位器8，定位器8套在調節杆31上。所述的定位器8上設有V形環形槽10，V形環形槽10為相連的多個，相鄰V形環形槽10底部之間的間隔與相鄰兩個從動齒輪4的內凹槽42的距離相同。所述的從動軸5的內壁上對稱設有兩個定位孔14，定位孔14內設有鋼珠15以及作用在鋼珠15上使其頂壓在V形環形槽10 中的彈簧16。當用調節杆31調節擋子7的在軸孔6中的位置時，V形環形槽10和鋼珠15 相配合，當定位器8在軸孔6移動時只要峰17越過鋼珠15時，鋼珠15在彈簧的壓力下順著V形槽的斜坡輔助推移定位器8和擋子7準確進入內凹槽42中，V形環形槽和鋼珠15配合起到擋子7定位作用，擋子7可以準確地卡入到內凹槽42中，不會產生偏離現象，變檔的準確性好。實施例2如圖5、6、7、9、10、11、12所示，所述的調節杆31從箱體1孔中延伸出的一端設有絲杆55，絲杆55的軸向與軸孔6的軸向平行。所述的絲杆55上設有在一個平面上轉動的內螺旋孔齒輪49，所述的內螺旋孔齒輪49的設置方式是在所述的設在箱體1上內螺旋孔齒輪箱50，內螺旋孔齒輪49在內螺孔齒輪箱50之間轉動。所述的絲杆55設在內螺旋孔齒輪49的螺旋孔M中。內螺旋孔齒輪49與固定在內螺旋孔齒輪箱50上的步進電機51傳動聯接。所述的絲杆55上設有軸向的導向滑槽52，所述的內螺旋孔齒輪箱50設有伸入導向滑槽52中的滑槽定向塊53。步進電機51的輸出軸驅動內螺旋孔齒輪49轉動時，導向滑槽52和滑槽定向塊53 相配合可以防止絲杆55和內螺旋孔齒輪49 一起轉動，這樣在絲杆55上的螺紋和內螺旋孔齒輪49的螺孔的配合下，所述的絲杆55聯動調節杆31就可推動或拉動擋子7在軸孔6中軸向移動。擋子7移動至每個從動齒輪4所處的位置，使該處位置的從動齒輪4與從動軸5 結合。通過控制步進電機51轉動的圈數，從而控制調節杆31以及擋子7在軸孔6中移動的距離，卡在某個從動齒輪4的內凹槽42中，進而實現變檔調速。所述的調節杆31活動設置在導向孔9中，可在調節杆31上滑動。所述的調節杆 31在擋子7的兩側設有臺階59和擋圈47，緩衝套44可在臺階59和擋圈47之間活動。調節杆31的另一設有調節杆擋圈槽58，擋圈47被設在擋圈槽58的卡簧擋住，這樣緩衝套44 和第二緩衝彈簧46就可方便地安裝在調節杆31上。當調節杆31向軸孔6的外端方向拉時，由於從動齒輪4 一直在不停轉動，擋子7 一時不能快速地卡入內凹槽42內，此時第一緩衝彈簧46被壓縮。當從動齒輪4轉動直到內凹槽42位置對應擋子7伸出擋子滑動槽35外的部分時，第一緩衝彈簧46壓逼緩衝套44 和擋子7使其卡入內凹槽42內，這樣可以防止調節調節杆31的機構頂死。所述的擋子7的導向孔9中活動設有緩衝套44，擋子7可繞緩衝套44轉動，也可沿緩衝套44軸向滑動。調節杆31活動設在緩衝套44中，緩衝套44可繞調節杆31轉動， 也可沿調節杆31軸向滑動。所述的緩衝套44在擋子7的兩側設有向外延伸的擋圈48和臺階61，第二緩衝彈簧45和擋子7可在擋圈48和凸臺61之間活動。緩衝套44的另一側設有擋圈安裝槽57，安裝在緩衝套擋圈安裝槽57內的擋圈48，這樣擋子7和第二緩衝彈簧 45就可方便地安裝在緩衝套44上，緩衝套44 一端頂在調節杆31的臺階59上；當調節杆31向軸孔6的內端方向推入時，第二緩衝彈簧45可起到緩衝作用，防止調節杆的機構頂死。如圖2、3、6、7所示，所述的從動齒輪4的內側的一邊設有可容置擋子7伸出擋子活動槽35外的部分的環形空擋36，各個從動齒輪4的環形空擋36設在同一邊。環形空擋 36為一環形臺階，臺階寬度和高度至少大於擋子7伸出擋子滑動槽35的部分的寬度和長度。當擋子7在兩個相鄰的從動齒輪4的內凹槽42之間切換時，擋子7可落入環形空擋36 內，不會同時卡入兩個相鄰的從動齒輪4的內凹槽42中，不會造成相鄰的從動齒輪4卡死， 而各個從動齒輪4就可貼身靠近設置，從而減小從動軸5的長度，相當於縮小變速機構的體積。電機沈的動力經變速後傳動到末級齒輪13直接驅動差速器11，再傳遞到錐形齒輪37，帶動左、右半軸齒輪38，半軸齒輪38帶動左右半軸27進而驅動車輪，當車輛直線行駛時，差速器11外殼、錐形齒輪37、左、右半軸齒輪38和驅動車輪四者轉速相同差速器此時不工作。當車輛轉彎時，兩側車輪在同一時間內所行走的距離不等，外輪移動的距離比內輪大，由於左右車輪受力情況發生變化，反饋在半軸齒輪38上，此時差速器在工作，錐形齒輪 37、半軸齒輪38在公轉的同時產生自轉，自動增加了外車輪的轉速，使外車輪加快，內輪變慢而起到差速的作用。 本發明所述的各個齒輪也可為皮帶輪或鏈輪，相互之間的嚙合傳動變為皮帶或鏈條傳動，也可達到傳動聯接的技術效果。
權利要求
1.一種帶差速電動車變速器，包括左右兩個箱體(1)，所述的左右兩個箱體(1)分別設有主軸孔(M)、從動軸孔0 和半軸輸出孔09)其孔中分別設有主軸O)、從動軸(5)和差速器(11)；所述的箱體(1)設有電機06)，電機06)設有電機軸(21)，電機軸與主軸(2) 傳動聯接，所述的從動軸( 與差速器(11)傳動聯接；所述的從動軸( 上設有至少兩個從動齒輪G)，從動齒輪(4)可在從動軸( 上轉動，所述的主軸( 上固定設有與從動齒輪(4)嚙合的主動齒輪(3)；其特徵是所述的從動軸( 上設有擋子滑動槽(35)，所述的從動齒輪(4)設有內凹槽(42)，從動軸(5)的軸孔(6)中設有伸出擋子滑動槽(35)外的擋子(7)，所述的擋子(7) 上連接有驅動擋子(7)在軸孔(6)中滑動並卡入內凹槽0 中的調節杆(31)。
2.根據權利要求1所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的從動軸( 設有定位孔(14)，定位孔(14)中設有頂在定位器(8)上的鋼珠(15)、彈簧(16)，所述的軸孔(6) 中設有定位器(8)，定位器(8)上設有與鋼珠(1 相配合定位的V形環形槽(10)，所述的擋子(7)設在定位器(8)上，調節杆(31)設在定位器(8)中。
3.根據權利要求2所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的調節杆(31)延伸出箱體(1)的一端連接有翹動的槓桿(32)，槓桿(3 設在槓桿支架(3 上。
4.根據權利要求1所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的調節杆(31)和導向孔(9)中活動設有緩衝套(44)，緩衝套(44)兩端分別設有凸臺(61)和擋圈48，凸臺(61) 與擋圈G8)之間設有活動的第一緩衝彈簧0 和擋子(7)。
5.根據權利要求4所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的調節杆(31)設有臺階(59)所述的緩衝套04)設在臺階(59)與擋圈07)之間，調節杆(31)活動設在緩衝套 (44)中，緩衝套G4)的內壁設有向內延伸緩衝套內臺階(56)，第二緩衝彈簧06)頂在調節杆(31)在軸孔(6)內端的擋圈07)與緩衝套內臺階(56)之間使緩衝套04)頂在調節杆(31)的臺階(59)上。
6.根據權利要求4所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的調節杆(31)延伸出箱體(1)的一端設有絲杆(55)和導向槽(52)，與導向槽(52)配合設有導向滑槽定向塊 (53)，絲杆(5 上設有與其配合的內螺旋孔齒輪(49)，箱體(1)設有與內螺旋孔齒輪G9) 傳動聯接的步進電機(51)。
7.根據權利要1、2、3所述的帶差速電動車變速器，其特徵是所述的從動齒輪(4)孔內側的一邊設有可容置擋子(7)滑出內凹槽0 換檔時避免擋子(7)同時卡住兩個從動齒輪⑷的環形空擋(36)。
8.根據權利要求1所述的所述的帶差速電動車變速器，所述的差速器(5)內設有錐形齒輪37、半軸齒輪38、錐形齒輪軸39，左右半軸07)與半軸齒輪38相連。
全文摘要
本發明屬於電動車動力傳動技術領域，解決電機在相同的轉速下可以輸出不同的車速和不同的扭矩，使行車更安全。是一種帶差速電動車變速器，包括箱體，箱體分別設有主軸孔和輪軸輸出孔；孔中分別設有主軸、輪軸；所述的箱體設有電機，電機設有電機軸，電機軸上設有電機軸齒，電機軸與主軸傳動聯接；所述的從動軸上設有至少兩個從動齒輪，從動齒輪可在從動軸上轉動，所述的主軸上固定設有與從動齒輪嚙合的主動齒輪；所述的從動軸上設有擋子滑動槽，所述的從動齒輪設有內凹槽，從動軸的軸孔中設有伸出擋子滑動槽外的擋子，所述的擋子上設有與從動軸處於同一軸線的導向孔，所述的導向孔中設有可驅動擋子在軸孔中滑動並卡入內凹槽中的調節杆。
文檔編號F16H3/02GK102401091SQ20101028763
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月11日 優先權日2010年9月11日
發明者蔡貴席 申請人:蔡旭陽