一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，包括箱體、主軸、動力輸入齒輪、齒輪軸、離合器總成、齒輪座、一級齒輪、傳動單元、單向齒輪和單向限位螺旋凸輪。本實用新型采用多片式離合器總成傳輸扭矩，具有可無限增加摩擦面積，結合面好，分離快，不沖擊，扭矩力值穩定的優點。此外通過調節外齒摩擦片和內齒襯板的數量來適應多種車型不同扭矩的需要，當扭矩超過離合器總成的標定值后，單向限位螺旋凸輪推動推力限位螺旋凸輪，使得外齒摩擦片和內齒襯板相互松開，有效限制了軸向無限增壓，保證主軸軸向壓力小于3000N，避免了主軸上軸承的損壞。本實用新型減少了軸向壓力，使得行車爬坡機械轉換平穩，靈敏度高，且成本低，結構更加可靠。
【專利說明】
一種電動車用自適應自動増矩節能驅動總成
技術領域
[0001]本實用新型涉及電動車驅動裝置領域，尤其涉及一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成。
【背景技術】
[0002]目前，汽車、摩托車、電動自行車基本上都是通過調速手柄或加速踏板直接控制節氣門或電流控制速度，或采用手控機械自動變速機構方式實現變速。手柄或加速踏板的操作完全取決于駕駛人員的操作，常常會造成操作與車行狀況不匹配，致使電機運行不穩定，出現堵轉現象。機動車在由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據經驗操作控制的變速裝置，難免存在以下問題:1、在啟動、上坡和大負載時由于行駛阻力增加，迫使電機轉速下降在低效率區工作。2、由于沒有機械變速器調整扭矩和速度，只能在平原地區推廣使用，不能滿足山區、丘陵和重負荷條件下使用，縮小了使用范圍。3、驅動輪處安裝空間小，安裝了發動機或電機后很難再容納自動變速器和其它新技術。4、不具備自適應的功能，不能自動檢測、修正和排除駕駛員的操作錯誤。5、在車速變化突然時，必然造成電機功率與行駛阻力難以匹配。6、續行距離短、爬坡能力差，適應范圍小。
[0003]如中國專利申請號201510565642.0公開了一種電動摩托車內轉子電機螺旋式錐套傳動自適應自動變速驅動總成，其包括內轉子驅動電機、箱體、傳動軸、慢擋傳動機構和機械智能化自適應變速總成，慢擋傳動機構包括超越離合器內圈外套于一傳動軸套且內圈的內圓設有用于與傳動軸套配合的螺旋凸輪。該專利存在如下缺陷:
[0004]1、該專利中的摩擦面采用錐形傳遞結構，摩擦面積有限，結合面差，且難以加工，依靠增加碟簧數量來增加扭矩力，扭力值在70-80N.m，結合時軸向壓力在15000N以上，而離合器總成分離后的軸向壓力最高可達25000N，軸徑只有20mm的主軸在長時間的高壓應力下，軸向所有相關的軸承無法承受，易造成主軸彎曲，扭矩不穩定，行車爬坡機械轉換瞬間有沖擊現象，機械性能不穩定，市場維修率高等缺陷，無法批量生產。
[0005]2、該專利中原有主軸與外錐套的傳動方式是采用螺旋導程槽，中間存放直徑為6mm的鋼珠來實現的，裝配基準差，主軸與外錐套螺旋導程槽加工極其復雜，使得產品的制造成本高。此外上述專利機械結構復雜，產品零件較多，實用性差。
[0006]3、由低速電機直接帶動傳動軸，電機成本大，扭矩小，電流大，爬坡時易產生大電流，影響了電瓶一次充電的行駛路程，縮短了電瓶的使用壽命。
[0007]4、電動摩托車機電一體，車型單一，運用范圍小。
【實用新型內容】
[0008]為克服上述問題，本實用新型提供了一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其解決了傳統產品結構復雜，制造成本高，機械性能不穩定，以及市場維修率高的問題。
[0009]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，包括箱體，與箱體轉動配合且將動力輸出的主軸，還包括動力輸入齒輪、齒輪軸、離合器總成、齒輪座、一級齒輪、傳動單元、單向齒輪和單向限位螺旋凸輪。
[0010]其中，動力輸入齒輪與外接電機傳動配合，且與齒輪軸相嚙合。
[0011]齒輪軸與齒輪座相固定形成一腔室，離合器總成安裝在該腔室中。
[0012]所述離合器總成具有總成底板、內花鍵壓板和推力限位螺旋凸輪;上述總成底板與內花鍵壓板彼此嵌入相連，在總成底板的中部開設有通孔，圍繞通孔的四周對稱設置有一組導向柱，在總成底板的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片和內齒襯板，夕卜齒摩擦片的外側端面與齒輪軸的內側面緊配合。所述內花鍵壓板上對應設置有從通孔伸出的突出部，與導向柱間隙配合的圓孔部，以及用于套裝內齒襯板的一組外凹齒。優選的，突出部的內側還設置有與主軸相配合的花鍵，主軸上對應設有與花鍵相適配的鍵槽。推力限位螺旋凸輪的一側通過螺絲與總成底板的導向柱相固定，另一側端部設置有可與單向限位螺旋凸輪相配合的凸輪。在導向柱上位于內花鍵壓板與推力限位螺旋凸輪之間還裝設有彈簧。
[0013]—級齒輪安裝在齒輪座上，并且通過傳動單元與單向齒輪相配合實現扭矩的轉換。
[0014]在單向限位螺旋凸輪上設有與凸輪相配合的凹槽，單向限位螺旋凸輪套裝在主軸上，且可在單向齒輪的帶動下軸向抵壓推力限位螺旋凸輪，使得離合器總成的外齒摩擦片和內齒襯板相互松開。
[0015]進一步的，凸輪的軸向距離小于或者等于所述總成底板至環狀凸緣之間的軸向距離；凸輪的直徑小于單向限位螺旋凸輪上凹槽的內徑。
[0016]作為本實用新型一種【具體實施方式】，上述傳動單元包括副軸，該副軸上具有與一級齒輪相嚙合的第一齒輪，以及與單向齒輪相嚙合的第二齒輪，該第一齒輪與第二齒輪同軸設置，并且一級齒輪的直徑小于第一齒輪的直徑。由于一級齒輪傳遞到單向齒輪之間采用由小帶大的杠桿式單向齒輪速比設計原理，在推開離合器總成瞬間增加了扭矩效果，同時瞬間降低了電流，使得車輛的爬坡效率大大增強。當然，傳動單元的具體結構不限于上面描述的【具體實施方式】，如增加副軸的數量即采用多組齒輪組也可以實現很好的傳動效果，在此不再贅述。
[0017]為防止離合器總成松開時內齒襯板的過度位移，作為本實用新型的進一步改進，所述主軸上還設置有與內花鍵壓板的突出部相貼合、用于控制總成底板行程的環狀凸緣。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，在齒輪軸與箱體之間還設有第一軸承，在第一軸承的外側安裝有卡簧和油封。在主軸的端部還設有一或兩個法蘭。
[0019]本實用新型與現有技術相比，其優點在于:
[0020]1、本實用新型采用平面多片式離合器總成傳輸扭矩，通過調節外齒摩擦片和內齒襯板的數量來適應多種車型不同扭矩的需要，將彈簧設置在圍繞通孔四周的導向柱上，可降低主軸的軸向受力，當扭矩超過離合器總成的標定值后，單向限位螺旋凸輪推動推力限位螺旋凸輪，使得外齒摩擦片和內齒襯板相互松開，有效限制了軸向無限增壓，保證主軸軸向壓力小于3000N，有效預防了主軸上軸承的損壞。
[0021]2、本實用新型采用推力限位螺旋凸輪與單向限位螺旋凸輪相互配合的方式，并對凸輪、凹槽的結構進行優化，具體的凸輪的軸向距離小于或者等于所述總成底板至環狀凸緣之間的軸向距離，即離合器總成的松開間隙；凸輪的直徑小于單向限位螺旋凸輪上凹槽的內徑，有效減少了軸向壓力，限制了軸向的無限增壓。
[0022]3、本實用新型的傳動單元采用機械杠桿式單向齒輪速比設計原理，結合前述多片式離合器總成的優點，使得行駛爬坡扭距大，電流小，電機效率高，延長了電瓶的使用壽命。
[0023]4、本實用新型采用機電分體式設計，通過外接電機作動力，調整好速比，車型運用面廣、成本低，并且針對各種車型，只要在機械強度上作適當調整，即可運用于二輪、三輪、四輪電瓶摩托車及四輪電瓶汽車上作驅動裝置。
[0024]5、在機械傳動設計上進行了優化，簡化了傳統結構，優化了加工工藝，減少了零件，降低了成本。
[0025]綜上，本實用新型具有可無限增加摩擦面積，結合面好，分離快，不沖擊，扭矩力值穩定的優點。值得一提的是，本實用新型減少了軸向壓力，使得行車爬坡機械轉換平穩，且靈敏度較高。
[0026]以下將結合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的剖視圖。
[0028]圖2為多片式離合器總成的剖視圖。
[0029]圖3為本實用新型中多片式離合器總成的工作原理圖。
[0030]其中，1、主軸;2、動力輸入齒輪;3、齒輪軸;4、第一軸承;5、總成底板;6、外齒摩擦片;7、內齒襯板;8、彈簧;9、花鍵壓板;1、齒輪座；11、推力限位螺旋凸輪;12、螺絲；13、箱體固定板；14、第一副軸軸承；15、一級齒輪；16、齒輪蓋；17、第二副軸軸承；18、副軸；19、單向齒輪;20、單向限位螺旋凸輪;21、螺母;22、右壓蓋;23、第二主軸軸承；24、第一主軸軸承；25、右法蘭；26、左法蘭;27、螺釘;28、第二軸承;29、螺絲；30、箱體;31、卡簧;32、油封;33、環狀凸緣;51、導向柱;91、突出部;92、外凹齒；5a、總成底板的底端面;91a、突出部的外側端面;11a、凸輪;20a、凹槽;34、左右軸承;35、左右滾珠;36、左右壓蓋。
【具體實施方式】
[0031]實施例，
[0032]請參閱圖1至3，一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，包括箱體固定板13、箱體30、齒輪蓋16，以及與箱體30轉動配合且將動力輸出的主軸I，還包括動力輸入齒輪2、齒輪軸3、離合器總成、齒輪座10、一級齒輪15、傳動單元、單向齒輪19和單向限位螺旋凸輪
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[0033 ]箱體30固定在箱體固定板13的左側，齒輪蓋16固定在箱體固定板13的右側，主軸I從箱體30向齒輪蓋16方向延伸，并貫穿箱體固定板13。在主軸I的左端安裝有左法蘭26，右端安裝有右法蘭25。
[0034]動力輸入齒輪2設置在箱體30外部，且與外接電機傳動配合。在外接電機的帶動下，動力輸入齒輪2可帶動與其嚙合的齒輪軸3—起轉動。
[0035]齒輪軸3設置在箱體30內部，其與齒輪座10通過螺絲29固定連接形成一腔室，離合器總成安裝在該腔室中，在上述腔室與箱體30之間還安裝有第一軸承4，該第一軸承4的外側還設置有卡簧31和油封32。在齒輪軸3的左側內孔安裝有第一主軸軸承24，該第一主軸軸承24的內徑裝設在主軸I上。
[0036]所述離合器總成具有總成底板5、內花鍵壓板9和推力限位螺旋凸輪11;上述總成底板5與內花鍵壓板9彼此嵌入相連，在總成底板5的中部開設有通孔，圍繞通孔的四周對稱設置有一組導向柱51，在總成底板5的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片6和內齒襯板7，外齒摩擦片6的外側端面與齒輪軸3的內側面緊配合，當齒輪軸3與齒輪座10—起旋轉時通過帶動外齒摩擦片6使得離合器總成工作;所述內花鍵壓板9上對應設置有從通孔伸出的突出部91，與導向柱51間隙配合的圓孔部，以及用于套裝內齒襯板7的一組外凹齒92，該突出部91的內側還設置有與主軸I相配合的花鍵。推力限位螺旋凸輪11的一側通過螺絲12與總成底板5的導向柱51相固定，另一側端部設置有可與單向限位螺旋凸輪20相配合的凸輪11a。在導向柱51上位于內花鍵壓板9與推力限位螺旋凸輪11之間還裝設有彈簧8。
[0037]為進一步限制總成底板5在該處的運動位移，主軸I上還設置有與內花鍵壓板9的突出部相貼合的環狀凸緣33。上述位于內花鍵壓板9與推力限位螺旋凸輪11之間的彈簧8對稱設置且不少于兩組。外齒摩擦片6和內齒襯板7分別不少于兩片。
[0038]—級齒輪15安裝在齒輪座10位于箱體固定板13的右側上，并且通過副軸18與單向齒輪19相配合實現扭矩的轉換。齒輪座10與一級齒輪15可以采用一體成型或分體設置兩種方式布置。副軸18上具有與一級齒輪15相嚙合的位于副軸左側的第一齒輪，以及與單向齒輪19相嚙合的位于副軸右側的第二齒輪，該第一齒輪與第二齒輪同軸設置，并且一級齒輪15的直徑小于第一齒輪的直徑。在單向限位螺旋凸輪20上設有與凸輪Ila相配合的凹槽20a，單向限位螺旋凸輪20套裝在主軸I上，且可在單向齒輪19的帶動下軸向抵壓推力限位螺旋凸輪11，使得外齒摩擦片6和內齒襯板7相互松開。進一步的，在單向齒輪19與單向限位螺旋凸輪20之間還設有兩左右軸承34，位于兩左右軸承34之間的滾珠35，以及用于固定滾珠35的左右壓蓋36。
[0039]上述突出部91的外側端面91a至總成底板5的底端面5a之間的軸向距離就是離合器的松開間隙X，該X的范圍為0.5?1_。凸輪Ila的軸向距離Y小于或者等于總成底板5至環狀凸緣33之間的軸向距離，即前述離合器的松開間隙X。凸輪Ila的直徑Dl小于單向限位螺旋凸輪20上凹槽20a的內徑D2，即形成限位間隙。
[0040]箱體30通過螺釘27固定在箱體固定板13上，該箱體固定板13上設置有內徑與齒輪座10相連接的第二軸承28，以及內徑與副軸18相連的第一副軸軸承14。
[0041]所述齒輪蓋16上設置有內徑套設在主軸I上的第二主軸軸承23，以及內徑與副軸右側相連接的第二副軸軸承17。上述第二主軸軸承23的右側設置有套設在主軸I上的限位螺母21，該限位螺母21的外側還設有防止軸向跳動的右蓋板22。
[0042]本實用新型的工作原理如下:
[0043]1、外接電機通過齒輪或同步帶輸入至動力輸入齒輪2，從而帶動齒輪軸3、齒輪座10和多片式離合器總成運轉并產生扭矩，當產生的扭矩處于標定值范圍內時，離合器總成帶動主軸I將力輸出，并由左、右法蘭傳遞給車后輪。此時，推力限位螺旋凸輪與單向限位螺旋凸輪上的螺旋面相互配合，兩者在齒輪座的作用下一起轉動。
[0044]2、當多片式離合器總成扭矩阻力達到標定值后，齒輪座10上的一級齒輪15動力傳向副軸18左側的第一齒輪，再由右側的第二齒輪傳向單向齒輪19，帶動單向限位螺旋凸輪20，單向限位螺旋凸輪20向左推動推力限位螺旋凸輪11，將離合器總成上的總成底板5向左推動，使得外齒摩擦片6和內齒襯板7松開。由于一級齒輪15傳遞到單向齒輪19之間采用由小帶大的杠桿式單向齒輪速比設計原理，在推開離合器總成瞬間增加了扭矩效果，同時瞬間降低了電流，使車輛增加了爬坡效率。本實用新型適用于二輪、三輪、四輪電瓶摩托車及四輪電瓶汽車。
[0045]以上所述僅是對實用新型的較佳實施例，并非對實用新型的范圍進行限定，故在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型所述的構造、特征及原理所做的等效變化或裝飾，均應落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，包括箱體(30)，與箱體(30)轉動配合且將動力輸出的主軸(I)，其特征在于:還包括動力輸入齒輪(2)、齒輪軸(3)、離合器總成、齒輪座(10)、一級齒輪(15)、傳動單元、單向齒輪(19)和單向限位螺旋凸輪(20); 其中，所述動力輸入齒輪(2)與外接電機傳動配合，且與齒輪軸(3)相嚙合;齒輪軸(3)與齒輪座(10)固定形成一腔室，離合器總成安裝在該腔室中； 所述離合器總成具有總成底板(5)、內花鍵壓板(9)和推力限位螺旋凸輪(11);上述總成底板(5)與內花鍵壓板(9)彼此嵌入相連，在總成底板(5)的中部開設有通孔，圍繞通孔的四周對稱設置有一組導向柱(51)，在總成底板(5)的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片(6)和內齒襯板(7);所述外齒摩擦片(6)的外側端面與齒輪軸(3)的內側面緊配合;所述內花鍵壓板(9)上對應設置有從通孔伸出的突出部(91)，與導向柱(51)間隙配合的圓孔部，以及用于套裝內齒襯板(7)的一組外凹齒(92)，推力限位螺旋凸輪(11)的一側與總成底板(5)相固定，另一側端部設置有可與單向限位螺旋凸輪(20)相配合的凸輪(Ila);在導向柱(51)上位于內花鍵壓板(9)與推力限位螺旋凸輪(11)之間還裝設有彈簧(8); 所述一級齒輪(15)安裝在齒輪座(10)上，并且通過傳動單元與單向齒輪(19)相配合實現扭矩的轉換;在單向限位螺旋凸輪(20)上設有與凸輪(Ila)相配合的凹槽(20a)，單向限位螺旋凸輪(20)套裝在主軸(I)上，且可在單向齒輪(19)的帶動下軸向抵壓推力限位螺旋凸輪(11)，使得離合器總成的外齒摩擦片(6)和內齒襯板(7)相互松開。2.如權利要求1所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述突出部(91)的內側還設置有與主軸(I)相配合的花鍵，相應的主軸(I)上設有與花鍵相適配的鍵槽。3.如權利要求1所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述單向齒輪(19)與單向限位螺旋凸輪(20)之間還設有兩左右軸承(34)，位于兩左右軸承(34)之間的滾珠(35)，以及用于固定滾珠(35)的左右壓蓋(36)。4.如權利要求1所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述主軸(I)上還設置有與內花鍵壓板(9)的突出部(91)相貼合、用于控制總成底板(5)行程的環狀凸緣(33)。5.如權利要求4所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述凸輪(Ila)的軸向距離小于或者等于所述總成底板(5)至環狀凸緣(33)之間的軸向距離；凸輪(Ila)的直徑小于單向限位螺旋凸輪(20)上凹槽(20a)的內徑。6.如權利要求1所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述齒輪座(10)與一級齒輪(15)是一體成型的。7.如權利要求1所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述主軸(I)的端部還設有一或兩個法蘭。8.如權利要求1至7任一項所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述傳動單元包括副軸(18)，該副軸(18)上具有與一級齒輪(15)相嚙合的第一齒輪，以及與單向齒輪(19)相嚙合的第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪同軸設置，并且一級齒輪(15)的直徑小于第一齒輪直徑。9.如權利要求8所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:還包括箱體固定板(13)和齒輪蓋(16)，所述箱體(30)固定在箱體固定板(13)上，在齒輪軸(3)的左側內孔安裝有第一主軸軸承(24)，該第一主軸軸承(24)的內徑裝設在主軸(I)上;所述齒輪蓋(16)上還設置有內徑套設在主軸(I)上的第二主軸軸承(23)，該第二主軸軸承(23)的右側設置有套設在主軸(I)上的限位螺母(21)，該限位螺母(21)的外側還設有防止軸向跳動的右蓋板(22)。10.如權利要求9所述電動車用自適應自動增矩節能驅動總成，其特征在于:所述箱體固定板(13)上設置有內徑與齒輪座(10)相連接的第二軸承(28)。
【文檔編號】F16D43/21GK205618613SQ201620410617
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】莊全林, 華少杰, 邵煥華
【申請人】黃山奔馬集團有限公司