專利名稱：一種單向離合式輪轂電機(jī)行星自動(dòng)變速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種單向離合式輪轂電機(jī)機(jī)械式行星自動(dòng)變速裝置,尤 其能使電機(jī)在正，反轉(zhuǎn)時(shí)獲得不同大小的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并且輸出轉(zhuǎn)向 始終朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
技術(shù)背景-
目前，電機(jī)所用的變速裝置有兩種， 一種是電子式無級(jí)控制器變 速,這種變速方式能獲得從O至電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速,有很好的變速曲線， 但是它所輸出的轉(zhuǎn)矩大小直接與電機(jī)的輸入電流大小變化相一致， (在電壓不變時(shí))也就是電機(jī)負(fù)載越大電流也越大；另一種是機(jī)械式 變速方式，這種變速方式，可以是有級(jí)變速式，也可以是無級(jí)變速式, 機(jī)械式變速方式，最主要的一點(diǎn)是能獲得不同大小的輸出轉(zhuǎn)矩，也就 是在輸入電流不變時(shí)，通過機(jī)械式減速能使轉(zhuǎn)矩增大，或者增速時(shí)使 轉(zhuǎn)矩減小。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單向離合式輪轂電機(jī)行星自動(dòng)變速系 統(tǒng)，利用三組單向離合器、電磁制動(dòng)器與行星齒輪系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的 動(dòng)態(tài)自動(dòng)變速，變矩，并且輸出轉(zhuǎn)向不變。
本發(fā)明是以專利號(hào)為200510050999.1和實(shí)用新型專利 ZL200S20004091.2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善而形成的一種新型結(jié)構(gòu)，其 目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:在控制器單元里變檔開關(guān)和調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)同
時(shí)與單片機(jī)變檔控制器電氣連接，調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電 氣連接，單片機(jī)變檔控制器又與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、正反轉(zhuǎn)緩沖器、電磁制 動(dòng)器電氣連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出的動(dòng)力電流在通過正反轉(zhuǎn)緩沖器電氣 連接到電機(jī)定子上，電機(jī)轉(zhuǎn)子左端蓋連接一個(gè)左單向離合器本體、左 單向離合器轉(zhuǎn)軸與行星變速系統(tǒng)的太陽輪連為一體,行星系統(tǒng)齒圈的 外圈再連接一個(gè)行星外齒圈單向離合器同時(shí)在與電機(jī)輪鼓連接。另外 在電機(jī)轉(zhuǎn)子的右蓋上連接又一個(gè)右單向離合器轉(zhuǎn)軸并且右單向離合 器本體與電機(jī)輪鼓相連結(jié)，通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向(正、反轉(zhuǎn))和電磁
制動(dòng)器的工作達(dá)到自動(dòng)變速的目的。
當(dāng)不按動(dòng)變檔開關(guān)而是直接轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)時(shí)，單片機(jī)變 檔控制器輸出電磁制動(dòng)器斷開信號(hào)和正轉(zhuǎn)信號(hào)使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出使 電機(jī)正轉(zhuǎn)的電流并且電磁制動(dòng)器斷開，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)向?yàn)檎驎r(shí)左端蓋 上的左單向離合器斷開，整個(gè)行星傳動(dòng)系統(tǒng)不輸出動(dòng)力，但是由于電 機(jī)為正轉(zhuǎn)使連接于電機(jī)右端蓋的右單向離合器被鎖死，動(dòng)力通過右單 向離合器本體傳到電機(jī)輪鼓上，通過電機(jī)輪轂直接輸出動(dòng)力。另外連 接于行星變速器齒圈上的行星外齒圈單向離合器是處于脫開狀態(tài)，這 個(gè)行星外齒圈單向離合器的脫開將使行星系統(tǒng)在電機(jī)正向時(shí)處于不 工作狀態(tài)，這有利于提高電機(jī)的效率。
當(dāng)按動(dòng)變檔開關(guān)在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)后，單片機(jī)變檔控制器 輸出電磁制動(dòng)工作信號(hào)和反轉(zhuǎn)信號(hào)使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出使電機(jī)反轉(zhuǎn)的
電流，當(dāng)電機(jī)為反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子左端蓋上的左單向離合器被鎖 死，同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子右端蓋上的右單向離合器脫開，電磁制動(dòng)器工作， 由于電磁制動(dòng)器與行星架轉(zhuǎn)軸是動(dòng)態(tài)連接的，電磁制動(dòng)器工作將行星 架轉(zhuǎn)軸制動(dòng)，這時(shí)的動(dòng)力是通過太陽輪傳到行星輪，在到行星外齒圈 單向離合器，行星外齒圈單向離合器在行星系統(tǒng)工作時(shí)處于鎖死狀 態(tài)，所以動(dòng)力通過它傳至電機(jī)輪轂上，行星減速系統(tǒng)工作，改變了轉(zhuǎn) 摔、轉(zhuǎn)矩并輸出動(dòng)力，同時(shí)輸出轉(zhuǎn)向始終朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出 圖1 、是本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)示意圖
圖1中、1 、變檔開關(guān)，2 、調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)，3 、正反轉(zhuǎn)緩 沖器，4 、單片機(jī)變檔控制器，5 、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，6 、電磁制動(dòng)器， 7、行星架轉(zhuǎn)軸，8、太陽輪，9、行星輪，1 0、行星外齒圈單向 離合器，1 1 、左單向離合器轉(zhuǎn)軸，12、左單向離合器本體，13、電 機(jī)轉(zhuǎn)子，14、電機(jī)定子，15、電機(jī)輪鼓，16、右單向離合器轉(zhuǎn)軸，17、 右單向離合器本體。
具體實(shí)施例方式
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下面結(jié)合S1、詳細(xì)說明本發(fā)明提出的具體細(xì)節(jié)及工作情況。 本發(fā)明包括變檔開關(guān)(1 )和調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)(2 )同時(shí)電氣 連接于單片機(jī)變檔控制器(4),調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)(2 )與電機(jī)驅(qū)動(dòng)
器(5)電氣連接，另外單片機(jī)變檔控制器(4)又與正反轉(zhuǎn)緩沖器(3) 和電磁制動(dòng)器(6)電氣連接，正反轉(zhuǎn)緩沖器(3)與電機(jī)定子(14) 電氣連接，電磁制動(dòng)器(6)與行星架轉(zhuǎn)軸(7)動(dòng)態(tài)連接，太陽輪(8) 與行星機(jī)構(gòu)的行星輪(9)動(dòng)態(tài)連接并與左單向離合器轉(zhuǎn)軸(11)連 為一體，同時(shí)左單向離合器本體(12)與電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)連為一體。 另外右單向離合器轉(zhuǎn)軸(16)與電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)連為一體，右單向離 合器本體(17)與電機(jī)輪鼓(15)連為一體，行星外齒圈單向離合器 (10)與電機(jī)輪轂(15)連接。
本發(fā)明是這樣工作的當(dāng)不按動(dòng)變檔開關(guān)(1)而是直接改變調(diào) 速變檔連動(dòng)開關(guān)(2)時(shí)，單片機(jī)控制器(4)輸出正轉(zhuǎn)信號(hào)到電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器(5)使其輸出正轉(zhuǎn)電流，在通過正反轉(zhuǎn)緩沖器(3)到電機(jī)定子
(14) 上，由于不是在變檔的正轉(zhuǎn)狀態(tài)單片機(jī)控制器(4)不輸出緩 沖信號(hào)所以正反轉(zhuǎn)緩沖器(3)不起作用，當(dāng)電機(jī)定子(14)的線圈 通上使電機(jī)轉(zhuǎn)向?yàn)檎虻碾娏骱?，電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)右 單向離合器轉(zhuǎn)軸(16)和右單向離合器本體(17)在正轉(zhuǎn)時(shí)被鎖死， 由于右單向離合器本體(17)與電機(jī)輪鼓(15)連為一體，所以動(dòng)力 通過右單向離合器到電機(jī)輪鼓(15)上直接輸出，另外由于電機(jī)輪鼓
(15) 又連接于行星外齒圈單向離合器(10)因?yàn)樾行峭恺X圈單向離 合器(10)在不通過行星系統(tǒng)輸出動(dòng)力時(shí)它處于解開狀態(tài)，同時(shí)單片 機(jī)變檔控制器(4)在正轉(zhuǎn)時(shí)不輸出電磁制動(dòng)信號(hào)電磁制動(dòng)器(6)處
于斷開狀態(tài)，行星變速系統(tǒng)在電機(jī)正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)完全脫離工作，實(shí)現(xiàn)了 動(dòng)力的直接輸出并同時(shí)轉(zhuǎn)向?yàn)檎蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)按動(dòng)變檔開關(guān)(1)時(shí)，連接于它的單片機(jī)變檔控制器(4)輸 出一個(gè)電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)同時(shí)也輸出一個(gè)電機(jī)緩沖信 號(hào)到正反轉(zhuǎn)緩沖器(3)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力并通過正反 轉(zhuǎn)緩沖器(3)后輸送到電機(jī)定子(14)上，電機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)得到緩 沖并平穩(wěn)的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)動(dòng)力通過連接于電機(jī)轉(zhuǎn)子(13)上的左單 向離合器本體(12)傳到左單向離合器轉(zhuǎn)軸(11),由于太陽輪(8) 與左單向離合器轉(zhuǎn)軸(11)連為一體，電機(jī)在反轉(zhuǎn)時(shí)左單向離合器又 被鎖死，所以動(dòng)力通過左單向離合器到太陽輪(8)，到行星輪(9)、 行星外齒,竿向離合器(10)，在到電機(jī)輪鼓(15)輸出動(dòng)力，但是 需要行星系統(tǒng)傳輸動(dòng)力就必須將行星架轉(zhuǎn)軸(7)鎖死，所以在電機(jī) 進(jìn)入反轉(zhuǎn)時(shí)單片機(jī)變檔控制器(4)還要輸出一個(gè)電磁制動(dòng)信號(hào)到電 磁制動(dòng)器(6)上，電磁制動(dòng)器(6)工作將行星架轉(zhuǎn)軸(7)鎖死， 此時(shí)行星系統(tǒng)才能正常輸出動(dòng)力。并改變了轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速同時(shí)轉(zhuǎn)向仍為 正向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)行星系統(tǒng)處于工作中。實(shí)現(xiàn)了通過電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)獲 得自動(dòng)變速、變矩并始終朝同一方向正向轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。
權(quán)利要求
1、一種單向離合式輪轂電機(jī)行星自動(dòng)變速系統(tǒng)，由變檔開關(guān)、調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)、正反轉(zhuǎn)緩沖器、單片機(jī)變檔控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電磁制動(dòng)器、行星架轉(zhuǎn)軸、太陽輪、行星輪、行星外齒圈單向離合器、左單向離合器轉(zhuǎn)軸、左單向離合器本體、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、右單向離合器轉(zhuǎn)軸、右單向離合器本體、電機(jī)輪轂組成，其特征是變檔開關(guān)和調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)同時(shí)與單片機(jī)變檔控制器電氣連接，調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)又與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電氣連接，單片機(jī)變檔控制器同時(shí)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、正反轉(zhuǎn)緩沖器、電磁制動(dòng)器電氣連接，正反轉(zhuǎn)緩沖器與電機(jī)定子電氣連接，電磁制動(dòng)器與行星架轉(zhuǎn)軸動(dòng)態(tài)連接，行星架轉(zhuǎn)軸與行星輪連接，太陽輪與左單向離合器轉(zhuǎn)軸連為一體，行星系統(tǒng)上連接有行星外齒圈單向離合器，行星外齒圈單向離合器的外面與電機(jī)輪鼓連接，右單向離合器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子連為一體同時(shí)又與右單向離合器本體動(dòng)態(tài)連接，右單向離合器本體又與電機(jī)輪鼓連為一體。
2、 根椐權(quán)利要求l所述的一種單向離合式輪轂電機(jī)行星自動(dòng)變速系 統(tǒng)，其特征是調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)為一體化結(jié)構(gòu)。
3、 根椐權(quán)利要求l所述的一種單向離合式輪穀電機(jī)行星自動(dòng)變速系 統(tǒng)，其特征是電磁制動(dòng)器與行星架轉(zhuǎn)軸為動(dòng)態(tài)連接。
4、 根椐權(quán)利要求l所述的一種單向離合式輪毅電機(jī)行星自動(dòng)變速系 統(tǒng)，其特征是行星系統(tǒng)的外齒圈連接有行星外齒圈單向離合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單向離合式輪轂電機(jī)行星自動(dòng)變速系統(tǒng)，它利用電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)獲得不同大小的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并輸出轉(zhuǎn)向?yàn)檎颍饕勺儥n開關(guān)、調(diào)速變檔連動(dòng)開關(guān)、單片機(jī)變檔控制器、正反轉(zhuǎn)緩沖器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電磁制動(dòng)器、行星架轉(zhuǎn)軸、太陽輪、行星齒輪、行星外齒圈單向離合器、左單向離合器轉(zhuǎn)軸、左單向離合器本體、電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子、電機(jī)輪鼓、右單向離合器轉(zhuǎn)軸、右單向離合器本體組成；當(dāng)控制系統(tǒng)給電機(jī)通以不同方向的電流時(shí)，電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)變速系統(tǒng)工作，達(dá)到變速、變矩的目的，并且輸出轉(zhuǎn)向始終朝一個(gè)方向正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪轂電機(jī)擁有了自動(dòng)變速功能。
文檔編號(hào)H02K7/10GK101188371SQ20061009521
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月16日
發(fā)明者毛世琨 申請(qǐng)人:毛世琨;何良智