本發(fā)明屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種電機,特別是一種輪轂驅(qū)動電機。
背景技術(shù):
輪轂電磁裝置既用于支撐輪胎,又用于驅(qū)動輪胎旋轉(zhuǎn)。輪轂電磁裝置按變速類型可分為電子式無級控制器變速和機械式變速。
關(guān)于機械式變速的電動車輪轂電磁裝置相關(guān)文獻較多,如中國專利文獻中記載的電動車變檔驅(qū)動輪轂(授權(quán)公告號:CN102410317B),電動車變速驅(qū)動輪轂(申請公布號:CN103840604A)。本領(lǐng)域技術(shù)人員希望提出更多不同結(jié)構(gòu)的輪轂驅(qū)動電機,以滿足不同客戶和不同工況要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出了一種輪轂驅(qū)動電機,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提出另一種結(jié)構(gòu)的輪轂驅(qū)動電機。
本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):本輪轂驅(qū)動電機包括中心軸、電磁裝置、輪轂和行星齒輪組件;輪轂與中心軸之間轉(zhuǎn)動連接;電磁裝置的定子與中心軸之間固定連接,轉(zhuǎn)子與中心軸之間轉(zhuǎn)動連接;所述中心軸上套設(shè)有行星齒輪組件,行星齒輪組件的外齒圈與轉(zhuǎn)子相連接,中心輪與中心軸之間通過超越離合器相連接,行星輪與輪轂之間轉(zhuǎn)動連接。
本輪轂驅(qū)動電機安裝在電動車上,電動車需前行時,電磁裝置輸出扭矩,帶動外齒圈旋轉(zhuǎn),中心輪通過超越離合器與中心軸鎖死,行星輪帶動輪轂轉(zhuǎn)動,輪轂轉(zhuǎn)速低于電磁裝置輸出轉(zhuǎn)速,即行星齒輪組件以低傳動比減速傳動,如傳動比為1.55~1.75,因而本輪轂驅(qū)動電機適合應(yīng)用在電動車中。由于行星齒輪組件具有增加扭矩的作用,因而電動車可采用低功率電磁裝置,在采用相同電池組的情況下,至少可延長單次充電行駛里程20%左右。
駕駛者推動電動車需倒退時,輪轂具有帶動行星輪移動的趨勢,由于中心輪受力方向改變,超越離合器處于分離狀態(tài),進而電動車能輕松且靈活地倒退,無需額外地手動操作。
本輪轂驅(qū)動電機與現(xiàn)有技術(shù)相比,行星齒輪組件質(zhì)量分布均勻,其中心在中心軸上,進而可提高輪轂驅(qū)動電機運行穩(wěn)定性。本輪轂驅(qū)動電機充分利用自身結(jié)構(gòu),即利用輪轂作為行星齒輪組件的行星架,因而至少可省略行星輪一側(cè)的行星架,具有簡化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點;換言之,本輪轂驅(qū)動電機具有結(jié)構(gòu)緊湊且簡單的優(yōu)點。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述電磁裝置位于輪轂的外側(cè),行星齒輪組件位于輪轂內(nèi);中心軸上套設(shè)有一根一端部位于輪轂內(nèi)的傳動軸,傳動軸的一端部固定連接有齒圈安裝座,外齒圈與齒圈安裝座固定連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述行星輪的一端部與輪轂之間通過第五軸承相連接;所述行星輪與齒圈安裝座之間設(shè)有支架,支架與輪轂固定連接;行星輪的另一端部與支架之間通過第七軸承相連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述支架與傳動軸的一端部之間通過第六軸承相連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述電磁裝置和行星齒輪組件均位于輪轂內(nèi),行星齒輪組件位于電磁裝置的一側(cè),電磁裝置的轉(zhuǎn)子具有兩個第一邊蓋,外齒圈與轉(zhuǎn)子的一個第一邊蓋固定連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述行星輪的一端部與輪轂之間通過第五軸承相連接;所述行星輪與轉(zhuǎn)子的一個第一邊蓋之間設(shè)有支架,支架與輪轂固定連接;行星輪的另一端部與支架之間通過第七軸承相連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述支架與轉(zhuǎn)子的一個第一邊蓋之間通過第八軸承相連接。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述轉(zhuǎn)子與輪轂之間還通過具有主動件和從動件的離心離合器相連接,主動件與轉(zhuǎn)子相連接,從動件與輪轂固定連接。離心離合器可以為中國專利文獻記載的離合器(申請公布號CN104482075A)。那么,本輪轂驅(qū)動電機中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于離心離合器結(jié)合轉(zhuǎn)速時,離心離合器處于分離狀態(tài),超越離合器處于結(jié)合狀態(tài),中心輪處于鎖死狀態(tài);轉(zhuǎn)子帶動外齒圈轉(zhuǎn)動,進而帶動行星輪自轉(zhuǎn)并繞著中心輪轉(zhuǎn)動;進而行星輪帶動輪轂轉(zhuǎn)動實現(xiàn)減速輸出。
本輪轂驅(qū)動電機中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于離心離合器結(jié)合轉(zhuǎn)速時,離心離合器處于結(jié)合狀態(tài),轉(zhuǎn)子通過離心離合器帶動輪轂等速輸出。具體來說,由于行星輪和外齒圈相對于中心軸的轉(zhuǎn)速相同,因而中心輪、行星輪和外齒圈三者之間不相互轉(zhuǎn)動,且中心輪的受力方向相對于離心離合器處于分離狀態(tài)時相反,因而超越離合器處于分離狀態(tài),中心輪、行星輪和外齒圈三者以及轉(zhuǎn)子和輪轂同速繞著中心軸轉(zhuǎn)動。
本輪轂驅(qū)動電機應(yīng)用在電動車中經(jīng)常需要倒車,而倒車的速度較慢,此時超越離合器處于分離狀態(tài),離心離合器也處于分離狀態(tài),因而電動車能自由地倒車。
電動車行駛過程中,中止動力輸出,但電動車在慣性力作用下繼續(xù)行駛時,超越離合器處于分離狀態(tài),離心離合器狀態(tài)會根據(jù)行駛速度產(chǎn)生變化,總之,行駛速度低于離心離合器結(jié)合速度,離心離合器處于分離狀態(tài)。
本輪轂驅(qū)動電機既可低速行駛,也可高速行駛,根據(jù)電磁裝置轉(zhuǎn)速自動切換,同時該結(jié)構(gòu)還可僅一步延長電動車單次充電行駛里程以及駕駛舒適性和樂趣。
根據(jù)實際情況,離心離合器還可采用下述結(jié)構(gòu):在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述離心離合器包括主動件和套設(shè)在主動件外的從動件,主動件內(nèi)設(shè)有能沿主動件徑向滑動的離心體和能使離心體復(fù)位的第一彈簧;至少在主動件的一側(cè)設(shè)有能沿主動件周向滑動的傳動板,主動件的外側(cè)面上開設(shè)有多個沿主動件周向均勻分布的楔形槽,每個楔形槽內(nèi)均設(shè)有滾柱和用于限制滾柱移動的限位柱,滾柱與楔形槽的底面之間設(shè)有第二彈簧;限位柱與傳動板固定連接,離心體與傳動板之間設(shè)有當(dāng)離心體徑向滑動時能使傳動板周向滑動的換向傳動結(jié)構(gòu)。
當(dāng)主動件旋轉(zhuǎn)時,離心體產(chǎn)生離心力,克服第一彈簧的彈力,向主動件的外側(cè)徑向滑動,離心體通過換向傳動結(jié)構(gòu)帶動傳動板周向滑動,傳動板帶動限位柱移動,實現(xiàn)釋放滾柱;滾柱在第二彈簧的彈力作用下移動。當(dāng)主動件的轉(zhuǎn)速低于離心離合器結(jié)合轉(zhuǎn)速時,由于離心體產(chǎn)生離心力較小,離心體徑向滑動行程不足,導(dǎo)致傳動板周向滑動行程和滾柱移動行程不足,進而滾柱無法同時與從動件和主動件摩擦結(jié)合,即主動件空轉(zhuǎn)。當(dāng)主動件的轉(zhuǎn)速高于離心離合器結(jié)合轉(zhuǎn)速時,由于離心體產(chǎn)生離心力增大,離心體徑向滑動行程增大,使得滾柱移動行程也增大,進而滾柱同時與從動件和主動件摩擦結(jié)合,強制從動件進入轉(zhuǎn)動狀態(tài)以及實現(xiàn)傳遞扭矩。
當(dāng)離心離合器處于結(jié)合狀態(tài),中止向主動件輸入動力,離心體在第一彈簧的彈力作用下向主動件的中心徑向滑動,實現(xiàn)復(fù)位,離心體通過換向傳動結(jié)構(gòu)帶動傳動板周向反向滑動,傳動板帶動限位柱移動,推動滾柱移動,使?jié)L柱無法同時與從動件和主動件摩擦結(jié)合,進而實現(xiàn)離心離合器分離。
本離心離合器的傳動方式以及結(jié)合與分離控制方式均與現(xiàn)有技術(shù)不同。本離心離合器的結(jié)合轉(zhuǎn)速可根據(jù)設(shè)計確定,如主動件的轉(zhuǎn)速為280轉(zhuǎn)/分;當(dāng)本離心離合器的主動件轉(zhuǎn)速低于結(jié)合轉(zhuǎn)速時,無論主動件正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)均為空轉(zhuǎn),此狀態(tài)滿足輪轂驅(qū)動電機通過減速機構(gòu)減速后輸出以及輪轂驅(qū)動電機倒轉(zhuǎn);此狀態(tài)時滾柱不轉(zhuǎn)動,顯著地降低了滾柱磨損,進而顯著地提高了滾柱的使用壽命,使得離心離合器的使用壽命滿足輪轂驅(qū)動電機的技術(shù)要求。當(dāng)本離心離合器的主動件轉(zhuǎn)速高于結(jié)合轉(zhuǎn)速時,離心離合器處于結(jié)合狀態(tài),離心離合器實現(xiàn)等速輸出且傳輸扭矩滿足輪轂驅(qū)動電機高速且高效輸出要求。
在上所述的輪轂驅(qū)動電機中,所述換向傳動結(jié)構(gòu)包括與離心體連為一體的換向柱和位于傳動板上的斜槽,換向柱嵌入斜槽內(nèi)。
附圖說明
圖1是實施例一中輪轂驅(qū)動電機的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本離心離合器處于分離狀態(tài)時的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本離心離合器處于分離狀態(tài)且隱去一側(cè)的傳動板后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本離心離合器處于分離狀態(tài)且隱去一側(cè)的傳動板后的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本離心離合器處于結(jié)合狀態(tài)時的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本離心離合器處于結(jié)合狀態(tài)且隱去一側(cè)的傳動板后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本離心離合器處于結(jié)合狀態(tài)且隱去一側(cè)的傳動板后的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是實施例二中輪轂驅(qū)動電機的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是實施例二中輪轂驅(qū)動電機隱去部分部件后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、離心離合器;1a、主動件;1a1、楔形槽;1a2、導(dǎo)向孔;1a3、避讓孔;1a4、環(huán)形定位部;1b、從動件;1c、離心體;1c1、換向柱;1d、傳動板;1d1、斜槽;1e、第一彈簧;1f、滾柱;1g、墊板;1h、限位板;1i、定位槽;1j、第二彈簧;1k、限位柱;1m、襯套;1n、緊固件;2、中心軸;3a、定子;3b、轉(zhuǎn)子;3b1、第一邊蓋;4、輪轂;4a、第二邊蓋;5a、外齒圈;5b、中心輪;5c、行星輪;6、傳動軸;7、第一軸承;8、第二軸承;9、花鍵套;10、第三軸承;11、第四軸承;12、齒圈安裝座;13、超越離合器;14、第五軸承;15、支架;16、第六軸承;17、第七軸承;18、第八軸承。
具體實施方式
以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例一
如圖1所示,本輪轂驅(qū)動電機包括中心軸2、電磁裝置、輪轂4和行星齒輪組件。
電磁裝置位于行星齒輪組件的一側(cè)。說明書附圖給出,電磁裝置采用位于輪轂4外側(cè)布置方式,該結(jié)構(gòu)適合大功率電磁裝置,即該結(jié)構(gòu)有利于電磁裝置散熱。
行星齒輪組件位于輪轂4內(nèi),該結(jié)構(gòu)可有效地保護行星齒輪組件,進而保證使用壽命。中心軸2上套設(shè)有一根穿入輪轂4內(nèi)的傳動軸6,傳動軸6與中心軸2之間通過第一軸承7相連接,進而傳動軸6具有負載能力且能保證靈活轉(zhuǎn)動。
電磁裝置包括定子3a和轉(zhuǎn)子3b,定子3a與中心軸2之間固定連接,轉(zhuǎn)子3b中具有位于定子3a兩側(cè)的第一邊蓋3b1,第一邊蓋3b1與中心軸2之間均通過第二軸承8相連接,因而轉(zhuǎn)子3b相對于中心軸2能靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。
傳動軸6中位于輪轂4外的端部上套設(shè)有花鍵套9,花鍵套9與轉(zhuǎn)子3b的一個第一邊蓋3b1通過螺栓固定連接。傳動軸6與花鍵套9之間為花鍵配合連接,該結(jié)構(gòu)使得電磁裝置與中心軸2一起組裝以及輪轂4與輪轂4內(nèi)部結(jié)構(gòu)一起組裝,最后兩大組裝件再進行裝配,具有提高輪轂驅(qū)動電機裝配效率的優(yōu)點。
輪轂4中具有兩個第二邊蓋4a,一個第二邊蓋4a與傳動軸6的外側(cè)面之間通過第三軸承10相連接,另一個第二邊蓋4a與中心軸2之間通過第四軸承11相連接;因而輪轂4相對于中心軸2能靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)子3b與輪轂4之間通過行星齒輪組件相連接,具體來說,行星齒輪組件的一側(cè)設(shè)有與傳動軸6連為一體的齒圈安裝座12,行星齒輪組件的外齒圈5a通過螺栓與齒圈安裝座12固定連接,進而實現(xiàn)外齒圈5a與轉(zhuǎn)子3b相連接;中心輪5b與中心軸2之間通過超越離合器13相連接;行星輪5c的一端部與輪轂4中另一個第二邊蓋4a之間通過第五軸承14相連接;進而實現(xiàn)行星輪5c相對于輪轂4靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。說明書附圖給出行星輪5c的數(shù)量為兩個,根據(jù)實際情況,行星輪5c的數(shù)量可適應(yīng)地地增加。
行星輪5c與齒圈安裝座12之間設(shè)有支架15,支架15與傳動軸6中位于輪轂4內(nèi)的端部之間通過第六軸承16相連接;支架15與輪轂4中另一個第二邊蓋4a之間通過螺栓固定連接,該螺栓位于中心輪5b和外齒圈5a之間;進而支架15相對于傳動軸6能靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。行星輪5c的另一端部與支架15之間通過第七軸承17相連接;行星輪5c相對于支架15能靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動;進而行星輪5c的兩端均受力,使得行星輪5c轉(zhuǎn)動靈活且穩(wěn)定。
轉(zhuǎn)子3b與輪轂4之間通過離心離合器1相連接,離心離合器1位于輪轂4內(nèi),離心離合器1套設(shè)在傳動軸6上。
如圖2至圖7所示,離心離合器1包括主動件1a、從動件1b、離心體1c和傳動板1d。
主動件1a呈圓環(huán)形,其中部為軸孔,主動件1a的外側(cè)面上開設(shè)有多個沿主動件1a周向均勻分布的楔形槽1a1。主動件1a的中部開設(shè)有多個沿主動件1a周向均勻分布導(dǎo)向孔1a2,導(dǎo)向孔1a2呈條狀且導(dǎo)向孔1a2沿著主動件1a的徑向設(shè)置。主動件1a的中部還開設(shè)有多個避讓孔1a3。說明書附圖給出軸孔側(cè)面上設(shè)有花鍵槽;楔形槽1a1的數(shù)量為6個;導(dǎo)向孔1a2的數(shù)量為兩個;避讓孔1a3的數(shù)量為四個;根據(jù)實際情況可適應(yīng)性地調(diào)整軸孔側(cè)面上的鍵槽,楔形槽1a1的數(shù)量,導(dǎo)向孔1a2的數(shù)量以及避讓孔1a3的數(shù)量。
從動件1b也呈圓環(huán)形,從動件1b套設(shè)在主動件1a外,從動件1b上開設(shè)有多個連接孔,便于從動件1b與負載件固定連接。
離心體1c的數(shù)量與導(dǎo)向孔1a2的數(shù)量相同,離心體1c一一對應(yīng)地嵌設(shè)在導(dǎo)向孔1a2內(nèi),離心體1c的側(cè)面與導(dǎo)向孔1a2的側(cè)面之間形成導(dǎo)向結(jié)構(gòu),進而離心體1c能沿主動件1a徑向穩(wěn)定地且靈活地滑動。主動件1a內(nèi)設(shè)有能使離心體1c復(fù)位的第一彈簧1e,第一彈簧1e為壓簧,壓簧位于導(dǎo)向孔1a2的外側(cè)端面與離心體1c之間,離心體1c在壓簧的彈性作用下始終具有向主動件1a中心方向移動的趨勢,即在常態(tài)下離心體1c與導(dǎo)向孔1a2的內(nèi)側(cè)端面相抵靠。根據(jù)實際情況第一彈簧1e也可采用拉簧。
每個楔形槽1a1內(nèi)均設(shè)有一根滾柱1f,滾柱1f的軸心線與主動件1a的軸心線平行設(shè)置。楔形槽1a1具有斜面和底面,楔形槽1a1的斜面上固定有墊板1g,墊板1g與主動件1a通過螺栓固定連接;該結(jié)構(gòu)既可保證供滾柱1f抵靠的斜面符合相關(guān)技術(shù)要求,又可降低楔形槽1a1斜面的加工精度以及主動件1a的材料要求,進而實現(xiàn)降低離心離合器1的制造成本。
楔形槽1a1的底面上固定有限位板1h,限位板1h與楔形槽1a1的斜面和楔形槽1a1的底面形成定位槽1i,用于確定處于常態(tài)下滾柱1f的位置,換言之,離心離合器1處于常態(tài)下滾柱1f位于定位槽1i內(nèi),避免滾柱1f無序地移動,進而保證了離心離合器1性能穩(wěn)定。采用限位板1h輔助形成定位槽1i具有降低楔形槽1a1加工難度以及定位槽1i加工難度的優(yōu)點,進而降低離心離合器1制造成本。
滾柱1f與楔形槽1a1的底面之間設(shè)有第二彈簧1j,第二彈簧1j為壓簧,楔形槽1a1的底面上開設(shè)有彈簧安裝孔,第二彈簧1j嵌入彈簧安裝孔內(nèi),彈簧安裝孔為第二彈簧1j安裝提供足夠的空間,進而可縮小定位槽1i所需的深度,使得離心離合器1處于常態(tài)下滾柱1f與定位槽1i底面相抵靠,進一步提高滾柱1f的狀態(tài)穩(wěn)定性。
每個楔形槽1a1內(nèi)還均設(shè)有用于限制滾柱1f移動的限位柱1k,即滾柱1f位于第二彈簧1j和限位柱1k之間。限位柱1k向靠近楔形槽1a1底面方向移動能推動滾柱1f向靠近楔形槽1a1底面方向移動,進而壓縮第二彈簧1j;限位柱1k向遠離楔形槽1a1底面方向移動,第二彈簧1j推動滾柱1f向遠離楔形槽1a1底面方向移動。
至少在主動件1a的一側(cè)設(shè)有傳動板1d,說明書附圖給出主動件1a的兩側(cè)均設(shè)有一張傳動板1d;限位柱1k與傳動板1d固定連接。主動件1a的每個避讓孔1a3內(nèi)均設(shè)有一個襯套1m,緊固件1n穿過兩張傳動板1d和襯套1m使兩張傳動板1d固定連接。緊固件1n與傳動板1d的中部相連,限位柱1k與傳動板1d的外側(cè)緣部相連,兩塊傳動板1d之間具有連接牢固的優(yōu)點。由此可知,離心體1c和滾柱1f均位于兩張傳動板1d之間,傳動板1d可限制離心體1c擺動且離心體1c的側(cè)面與傳動板1d的側(cè)面之間會形成導(dǎo)向結(jié)構(gòu),由此進一步地提高了離心體1c的滑動穩(wěn)定性;傳動板1d可限制滾柱1f軸向竄動,進而提高離心離合器1分離與結(jié)合的穩(wěn)定性。
離心體1c與傳動板1d之間設(shè)有當(dāng)離心體1c徑向滑動時能使傳動板1d周向滑動的換向傳動結(jié)構(gòu)。換向傳動結(jié)構(gòu)包括與離心體1c連為一體的換向柱1c1和位于傳動板1d上的斜槽1d1,換向柱1c1嵌入斜槽1d1內(nèi)。當(dāng)離心體1c相對于主動件1a徑向滑動時,換向柱1c1迫使傳動板1d相對于主動件1a轉(zhuǎn)動。主動件1a的中部具有環(huán)形定位部1a4,傳動板1d套設(shè)在環(huán)形定位部1a4上,傳動板1d的內(nèi)端面與主動件1a的環(huán)形定位部1a4外側(cè)面之間形成導(dǎo)向結(jié)構(gòu),進而傳動板1d能穩(wěn)定且靈活地轉(zhuǎn)動。
離心離合器1的主動件1a與傳動軸6固定連接,進而實現(xiàn)主動件1a與轉(zhuǎn)子3b相連接;從動件1b與輪轂4的一個第二邊蓋4a通過螺栓固定連接。
將本輪轂驅(qū)動電機應(yīng)用在兩輪電動車中,通過闡述電動車行駛部分狀態(tài)進一步說明離心離合器1、離心離合器1中各個部件以及輪轂驅(qū)動電機的功能和優(yōu)點:假設(shè)離心離合器1結(jié)合所需轉(zhuǎn)速為280轉(zhuǎn)/分鐘。
電動車向前行駛時,離心離合器1中主動件1a沿著圖4中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)電磁裝置的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)速低于離心離合器1結(jié)合轉(zhuǎn)速時,離心離合器1處于分離狀態(tài),超越離合器13處于結(jié)合狀態(tài),中心輪5b處于鎖死狀態(tài);轉(zhuǎn)子3b帶動外齒圈5a轉(zhuǎn)動,外齒圈5a帶動行星輪5c自轉(zhuǎn)并繞著中心輪5b轉(zhuǎn)動;進而行星輪5c帶動輪轂4轉(zhuǎn)動實現(xiàn)減速輸出;此狀態(tài)尤其適合起步和爬坡,換言之,電動車具有起步穩(wěn),動力強勁,爬坡能力強的優(yōu)點。
當(dāng)電磁裝置的轉(zhuǎn)子3b轉(zhuǎn)速高于離心離合器1結(jié)合轉(zhuǎn)速時,離心離合器1處于結(jié)合狀態(tài),轉(zhuǎn)子3b通過離心離合器1帶動輪轂4等速輸出。具體來說,由于行星輪5c和外齒圈5a相對于中心軸2的轉(zhuǎn)速相同,因而中心輪5b、行星輪5c和外齒圈5a三者之間不相互轉(zhuǎn)動,且中心輪5b的受力方向相對于離心離合器1處于分離狀態(tài)時相反,因而超越離合器13處于分離狀態(tài),中心輪5b、行星輪5c和外齒圈5a三者以及轉(zhuǎn)子3b和輪轂4同速繞著中心軸轉(zhuǎn)動。
離心離合器1的狀態(tài)變化為:離心體1c產(chǎn)生離心力并逐漸增加,離心體1c向主動件1a的外側(cè)徑向滑動,第一彈簧1e逐漸被壓縮;在此過程中,離心體1c帶動換向柱1c1同步移動,換向柱1c1迫使傳動板1d相對于主動件1a轉(zhuǎn)動,傳動板1d轉(zhuǎn)動行程可通過斜槽1d1傾斜角度和離心體1c滑動行程控制;傳動板1d帶動限位柱1k同步移動,即限位柱1k向遠離楔形槽1a1底面方向移動,第二彈簧1j推動滾柱1f也向遠離楔形槽1a1底面方向移動;由于楔形槽1a1的頂部與從動件1b內(nèi)側(cè)面之間間距小于楔形槽1a1的底部與從動件1b內(nèi)側(cè)面之間間距,滾柱1f移動一定距離后,滾柱1f既與從動件1b內(nèi)側(cè)面滾動摩擦,又與墊板1g的板面滾動摩擦,進而帶動從動件1b轉(zhuǎn)動;之后的瞬間滾柱1f會進一步移動并形成自鎖,即滾柱1f與從動件1b內(nèi)側(cè)面和墊板1g的板面均靜摩擦結(jié)合,主動件1a通過滾柱1f帶動從動件1b高效轉(zhuǎn)動;由此滿足電動車負載技術(shù)要求。
當(dāng)電動車在慣性力作用下前行時,即中止電磁裝置動力輸出,離心離合器1中主動件1a轉(zhuǎn)速逐漸下降,且低于離心離合器1結(jié)合所需轉(zhuǎn)速時,離心體1c在第一彈簧1e的彈力作用下逐漸復(fù)位,即離心體1c逐漸向主動件1a的中心方向滑動;在此過程中,離心體1c帶動換向柱1c1同步移動,換向柱1c1迫使傳動板1d反向轉(zhuǎn)動,進而傳動板1d帶動限位柱1k同步移動,即限位柱1k向靠近楔形槽1a1底面方向移動,限位柱1k推動滾柱1f向靠近楔形槽1a1底面方向移動,第二彈簧1j逐漸被壓縮。
電動車經(jīng)常需要倒車,此時動力從行星輪5c輸入,因而超越離合器處于分離狀態(tài);主動件1a沿著圖4中箭頭所示方向反向旋轉(zhuǎn),倒車的速度較慢,因而離心離合器也處于分離狀態(tài)。
實施例二
本實施例同實施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同,基本相同之處不再累贅描述,僅描述不一樣的地方,不一樣的地方在于:如圖8和圖9所示,電磁裝置位于輪轂4內(nèi),該結(jié)構(gòu)適合中小功率電磁裝置。
中心軸2上無需設(shè)置傳動軸6、齒圈安裝座12和相關(guān)軸承等部件。行星齒輪組件位于電磁裝置的一側(cè),離心離合器1位于電磁裝置的另一側(cè)。輪轂4的兩個第二邊蓋4a與中心軸2之間均通過第四軸承11相連接;因而輪轂4相對于中心軸2能靈活且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)子3b與輪轂4之間通過離心離合器1相連接,具體來說,離心離合器1的主動件1a與轉(zhuǎn)子3b的一個第一邊蓋3b1通過花鍵相連接;從動件1b與輪轂4的一個第二邊蓋4a通過螺栓固定連接。
轉(zhuǎn)子3b與輪轂4之間還通過行星齒輪組件相連接,具體來說,行星齒輪組件的外齒圈5a通過螺栓與轉(zhuǎn)子3b的另一個第一邊蓋3b1固定連接,中心輪5b與中心軸2之間通過超越離合器13相連接;行星輪5c的一端部與輪轂4中另一個第二邊蓋4a之間通過第五軸承14相連接;支架15設(shè)置在行星輪5c與轉(zhuǎn)子3b的另一個第一邊蓋3b1之間,支架15與轉(zhuǎn)子3b的另一個第一邊蓋3b1之間通過第八軸承18相連接;行星輪5c的另一端部與支架15之間通過第七軸承17相連接。