變速輪轂電的製造方法

2023-04-30 04:29:46

變速輪轂電的製造方法
【專利摘要】本發明屬於車輪【技術領域】。解決原支軸上設有導向槽、調節杆孔和電源線孔，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、電機被轂圈包裹在裡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，其特徵是所述的支軸與電機軸平行；所述的從動齒輪設有內齒，空心輸出軸上設有棘爪活動槽，棘爪軸穿過設在棘爪活動槽中的棘爪，棘爪可在棘爪活動槽中翹動，棘爪活動槽設有使棘爪一端翹起並卡在內齒上的壓力彈簧。
【專利說明】變速輪轂電機
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於車輪【技術領域】。
【背景技術】
[0002]通常的變速輪轂圈內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，其空心支軸設有導向槽、調節杆孔和電源線孔。這種結構的輪轂其空心支軸因設有調節杆孔、導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。

【發明內容】

[0003]為解決上述不足本發明的目的在於提供一種支軸剛性強度高、支軸不易扭變形和斷裂、本發明的支軸為一個實心整體，不設導向槽、調節杆孔和電源線孔，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節來調節滑動件在軸孔的位置，其調節相對簡單直接，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。
[0004]為實現本發明的目的，本發明的一種技術方案為: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，其特徵是所述的支軸與電機軸平行；所述的電機上固定設有變速箱體，所述的變速箱體內轉動設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有至少兩個從動齒輪，從動齒輪可在空心輸出軸上轉動，所述的輸入軸上對應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；所述的從動齒輪設有內齒，空心輸出軸上設有棘爪活動槽，棘爪軸穿過設在棘爪活動槽中的棘爪，棘爪可在棘爪活動槽中翹動，棘爪活動槽設有使棘爪一端翅起並卡在內齒上的壓力彈簧；所述的空心輸出軸的軸孔內設有可頂起棘爪翹入端的滑動件，滑動件與調節杆相連，所述的滑動件上設有導向孔，所述的支軸設在導向孔中。
[0005]所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的軸孔中設有調節杆和支軸，調節杆與支軸平行。
[0006]所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的調節杆連接有電磁吸，電磁吸通電時可以移動滑動件在軸孔的位置，所述的電磁吸與調節杆連接。
[0007]所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的調節杆連接有電磁吸，電磁吸通電時可以移動滑動件在軸孔的位置。
[0008]所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的輸入軸齒輪與主動齒輪之間設有彈性元件。[0009]支軸的兩端伸出至轂圈端面外部，固定支軸兩端後，由於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，轂圈可以繞支軸轉動。電機接通電源，電機軸產生旋轉，從而帶動輸入軸轉動，輸入軸的多個主動齒輪隨之旋轉，與之嚙合的從動齒輪也隨之旋轉。初始狀態下，空心輸出軸的軸孔內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並與對應高速檔的從動齒輪的內齒脫離，高速檔的從動齒輪只繞空心輸出軸轉動，此時為一檔。
[0010]當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翹入，其翹起端被壓力彈簧頂起並卡入對應的從動齒輪的內齒中，從動齒輪帶動空心輸出軸轉動，空心輸出軸帶動轂圈繞支軸轉動此時為二檔。通過設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、電磁吸或拉索來調節滑動件在軸孔內的位置，使空心輸出軸各段上的棘爪的翹起端卡入或脫離對應的從動齒輪的內齒，即可使從動齒輪與空心輸出軸結合實現調速，實現多級變速調節從而調節轂圈的轉速。
[0011]本發明的支軸為一個實心整體，不加工調節杆孔、導向槽和電源線孔，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。可以直接從轂圈外部來調節滑動件的位置，其調節相對簡單直接；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有緩衝裝置使車輛無衝擊感，讓車輛更加平穩舒適。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明變速輪轂電機第一種實施方式總裝配後的剖視結構圖；
[0013]圖2為圖1中的支軸、電磁吸、空心輸出軸、棘爪、調節杆、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、緩衝裝置的立體裝配分解結構圖；
[0014]圖3為本發明變速輪轂電機空心輸出軸及其相關組件裝配後，滑動件離開棘爪時棘爪與內齒結合工作原理的徑向剖視結構圖；
[0015]圖4為本發明變速輪轂電機的空心輸出軸及其相關組件裝配後，滑動件頂到棘爪翹入端時棘爪與內齒分離工作原理的徑向剖視結構圖；
[0016]圖5為本發明變速輪轂電機的主軸組件裝配分解立體圖；
[0017]圖6為圖5的裝配後的立體圖；
[0018]圖7為圖6的裝配後軸向剖視結構圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對本發明變速輪轂電機的具體實施例作進一步詳述。
[0020]如圖中所示，本發明變速輪轂電機的轂圈1、端面2、電機3、調節杆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、導向孔63。
[0021]實施例1[0022]如圖1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中設有一根實心支軸20。
[0023]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的側部，調節杆4與支軸20的軸心線錯開其兩者並且平行布置。所述的電機3上設有電機軸軸承41,電機軸46設在電機軸軸承41中。電機軸46外端設有電機軸齒輪47。
[0024]所述的電機3上固定設有變速箱體21，所述的箱體21內設有空心輸出軸5和輸入軸6，支軸20穿過軸孔15，所述的空心輸出軸5同軸地套設在支軸20上。所述的輸入軸6與電機軸46傳動聯接，輸入軸6的一端設有輸入軸齒輪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傳動聯接，所述的空心輸出軸5套設在支軸20上，空心輸出軸5的軸心線與支軸20的軸心線處於同一軸線。
[0025]所述的空心輸出軸5上設有至少兩個從動齒輪9，從動齒輪9可在空心輸出軸5上轉動，各個從動齒輪9直徑不同,在同一個輸入軸6上對應固定有與所述的各個從動齒輪9嚙合的主動齒輪10。本發明在空心輸出軸5上設有兩個從動齒輪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。
[0026]所述的從動齒輪9設有內齒11，在從動齒輪9套設的該段空心輸出軸5上對稱設有一對棘爪活動槽12，棘爪活動槽12中設有棘爪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便於安裝，所述的空心輸出軸5上設有棘爪軸孔57，在棘爪軸孔57內設置有棘爪軸55，棘爪13可繞棘爪軸55轉動。棘爪13上設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，另一端處在軸孔15內。當棘爪13外端翹出棘爪活動槽12時，棘爪可卡在內齒11中並與內齒11卡合，使從動齒輪9和空心輸出軸5 —起轉動。當棘爪13外端翹入棘爪活動槽12時，棘爪13與內齒11分離，則從動齒輪9隻是繞空心輸出軸5轉動。這樣棘爪13與從動齒輪9形成一個棘輪卡合結構，具有單向驅動性。所述的空心輸出軸5的軸孔內設有滑動件16，滑動件16在軸孔15內軸向滑動時可頂起棘爪13翹入端。
[0027]所述的滑動件16上設有導向孔63，所述的導向孔63的軸向與軸孔15的軸向平行，支軸20設置在所述的導向孔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與調節杆4連接。
[0028]電機3通電轉動後，電機軸齒輪47旋轉時驅動輸入軸齒輪45轉動，從而帶動輸入軸6轉動。輸入軸6的兩個主動齒輪10隨之旋轉，與主動齒輪10嚙合的從動齒輪9也隨之旋轉。
[0029]初始狀態下，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的從動齒輪9的內齒11脫離，高速檔的從動齒輪9即在繞空心輸出軸5空轉，因低速檔從動齒輪9的內齒和棘爪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，空心輸出軸5帶動端面2和轂圈I繞支軸20轉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。
[0030]由此可知，通過調節滑動件16來控制從動齒輪9與空心輸出軸5之間的聯動，可實現兩級變速調節。依此類推，設置多個主動齒輪10和從動齒輪9就可實現多級變速調節。
[0031]電機3的外殼固定有電磁吸39，電磁吸39與調節杆4連接。
[0032]電磁吸39通電時拉動調節杆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的內齒11卡合，高速檔的從動齒輪9帶動空心輸出軸20轉動此時為二檔。
[0033]本發明變速輪轂電機的電磁吸是雙向移動的電磁吸，當電磁吸39另一端通電時，電磁吸39產生磁力將移動銷28吸過來，移動銷28移動時推動調節杆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的翹起端就脫離內齒11，高速檔的從動齒輪9隻繞空心輸出軸5空轉，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轉動，空心輸出軸5連接端面2和轂圈I繞支軸20轉動，從而完成一檔的動力輸出。
[0034]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上轉動。
[0035]電機3通電轉動後，電機軸齒輪47旋轉時驅動輸入齒45轉動,輸入齒45會先對主動齒輪10旋轉一定的角度，使槽36中彈性元件38被壓縮，之後通過彈性元件38驅動凸塊37使主動齒輪10 —起轉動，動力經過上述減震緩衝後再傳遞給輸出軸5和轂圈I。從而實現減震緩衝的目的。
[0036]本發明所述的彈性元件是彈簧也可以用橡膠代替，同樣能達到減震緩衝的技術效
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【權利要求】
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，其特徵是所述的支軸(20)與電機軸(46)平行； 所述的電機(3)上固定設有變速箱體(21)，所述的變速箱體(21)內轉動設有空心輸出軸(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)上轉動，所述的輸入軸(6)上對應固定有與從動齒輪(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)設有內齒(11)，空心輸出軸(5)上設有棘爪活動槽(12)，棘爪軸(55)穿過設在棘爪活動槽(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)設有使棘爪(13) —端翹起並卡在內齒(11)上的壓力彈簧(14)； 所述的空心輸出軸(5)的軸孔(15)內設有可頂起棘爪(13)翹入端的滑動件(16)，滑動件(16)與調節杆(4)相連，所述的滑動件(16)上設有導向孔(63)，所述的支軸(20)設在導向孔(63)中。
2.根據權利要求1所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的軸孔(15)中設有調節杆(4)和支軸(20)，調節杆(4)與支軸(20)平行。
3.根據權利要求1所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的調節杆(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.根據權利要求1所述的變速輪轂電機，其特徵是:所述的輸入軸齒輪(45)與主動齒輪(10)之間設有彈性元件(38)。
【文檔編號】H02K7/116GK103457407SQ201210191737
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】蔡貴席 申請人:蔡旭陽