一種電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)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分體式自適應自動增矩節(jié)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。本實用新型采用分體多片式離合器總成傳輸扭矩，具有結構簡單，裝配快捷，易于加工，可無限增加摩擦面積，結合面好，分離快，不沖擊，扭矩力值穩(wěn)定等優(yōu)點。通過調節(jié)外齒摩擦片和內齒襯板的數(shù)量和/或調節(jié)扭矩調整螺母來適應不同扭矩的需求，此外通過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，限制了軸向無限增壓，保證主軸軸向壓力小于5000N，避免了主軸軸承的損壞。本實用新型減少了軸向壓力，具有行車爬坡機械轉換平穩(wěn)，靈敏度高等優(yōu)點。
【專利說明】
一種電動車用分體式自適應自動増矩節(jié)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分體式自適應自動增矩節(jié)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(jié)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(xiàn)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(wěn)定， 出現(xiàn)堵轉現(xiàn)象。機動車在由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據(jù)經(jīng)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(qū)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(qū)推廣使用， 不能滿足山區(qū)、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(fā)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(xù)行距離短、爬坡能力差，適應范圍小。
[0003]如中國專利申請?zhí)?01510565642.0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(shù)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(wěn)定，行車爬坡機械轉換瞬間有沖擊現(xiàn)象，機械性能不穩(wěn)定，市場維修率高等缺陷，無法批量生產。[〇〇〇5] 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(xiàn)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?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0008]為克服上述問題，本實用新型提供了一種電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其解決了傳統(tǒng)產品結構復雜，制造成本高，機械性能不穩(wěn)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:一種電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)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套設在主軸上的花鍵總成座和推力限位螺旋凸輪;在花鍵總成座的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片和內齒襯板;推力限位螺旋凸輪的一端與花鍵總成座相連接，另一端設有與單向限位螺旋凸輪相配合的凸輪;在花鍵總成座遠離推力限位螺旋凸輪的一側設置有用于將花鍵總成座上的外齒摩擦片和內齒襯板壓緊的碟簧，該碟簧的外端還設有用于調節(jié)碟簧壓緊力的扭矩調整螺母。進一步的，所述花鍵總成座與主軸相接觸的內側面上開設有花鍵，相應的在主軸上對應設置有一組與花鍵相配合的鍵槽。 更進一步的，在碟簧與主軸之間還設置有套設在主軸上的碟簧座。
[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(xiàn)扭矩的轉換。優(yōu)選的，一級齒輪和齒輪座是一體成型的。
[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]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(shù)量即采用多組齒輪組也可以實現(xiàn)很好的傳動效果， 在此不再贅述。
[0016]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， 在主軸上對應碟簧的位置布置有環(huán)狀凸緣。所述碟簧座朝向花鍵總成座的一側端面從環(huán)狀凸緣處向外突出并抵壓花鍵總成座，該花鍵總成座的內徑小于碟簧座的內徑。當單向限位螺旋凸輪軸向抵壓推力限位螺旋凸輪時，花鍵總成座克服碟簧的作用下向左運動直至運動到主軸的環(huán)狀凸緣處，使得離合器總成的外齒摩擦片和內齒襯板相互松開。上述環(huán)狀凸緣處起到了限位的作用。上述凸輪的軸向距離小于或者等于花鍵總成座至環(huán)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。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，主軸的端部還設有一或兩個法蘭。更進一步的，本實用新型還包括箱體固定板，箱體具有左箱體和右箱體，左箱體固定在箱體固定板上，在齒輪軸的左側內孔安裝有第一主軸軸承，該第一主軸軸承的內徑裝設在主軸上;右箱體上還設置有內徑套設在主軸上的第二主軸軸承，該第二主軸軸承的右側設置有套設在主軸上的螺母，該螺母的外側還設有防止軸向跳動的右蓋板。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于:
[0019]1、本實用新型采用分體多片式離合器總成傳輸扭矩，一方面可通過調節(jié)外齒摩擦片和內齒襯板的數(shù)量來適應多種車型不同扭矩的需要，另一方面可通過調節(jié)扭矩調整螺母抵壓碟簧使其推動碟簧座進而達到標定扭矩要求。本實用新型采用分體多片式離合器總成具有結構簡單，裝配快捷，易于加工，扭矩力值穩(wěn)定等優(yōu)點，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，主軸軸向壓力小于5000N，避免了主軸上軸承的損壞。
[0020]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(yōu)化，具體的凸輪的軸向距離小于或者等于花鍵總成座至環(huán)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。
[0021]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(yōu)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。
[0022]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。
[0023]5、在機械傳動設計上進行了優(yōu)化，簡化了傳統(tǒng)結構，優(yōu)化了加工工藝，減少了零件，降低了成本。
[0024]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(wěn)定的優(yōu)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(wěn)，且靈敏度較高。
[0025]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】[〇〇26]圖1為本實用新型的剖視圖。
[0027]圖2為多片式離合器總成的剖視圖。[〇〇28]圖3為圖2的局部放大圖。[〇〇29]圖4為本實用新型中多片式離合器總成的工作原理圖。[〇〇3〇]其中，1、主軸;2、連接法蘭;3、卡簧1;4、動力輸入齒輪;5、齒輪軸;6、卡簧II ;7、油封1;8、第一軸承;9、調整墊片；10、扭矩調整螺母;11、碟簧;12、碟簧座；13、箱體固定板;14、 第一副軸軸承；15、一級齒輪；16、右箱體；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、油封II ;24、右壓蓋螺絲;25、第二主軸軸承;26、 平面軸承1;27、第三軸承;28、滾珠;29、壓蓋;30、平面軸承II ;31、齒輪座;32、推力限位螺旋凸輪;33、第二軸承;34、螺絲;35、螺絲;37、內齒襯板;38、外齒摩擦片;39、花鍵總成座;40、 第一主軸軸承;41、油封m ; 42、左箱體;43、環(huán)狀凸緣;44、花鍵；12a、碟簧座的底端面;39a、 花鍵總成座的外側端面;101、凸輪;102、凹槽。【具體實施方式】
[0031]實施例，
[0032]請參閱圖1至4,一種電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，包括箱體固定板13、左箱體42、右箱體16，以及與左右箱體轉動配合且將動力輸出的主軸1，還包括動力輸入齒輪4、齒輪軸5、離合器總成、齒輪座31、一級齒輪15、傳動單元、單向齒輪19和單向限位螺旋凸輪20。
[0033]左箱體42固定在箱體固定板13的左側，右箱體16固定在箱體固定板13的右側，主軸1從左箱體42向右箱體16方向延伸，并貫穿箱體固定板13。在主軸1的左右兩端分別安裝有連接法蘭2。[〇〇34]動力輸入齒輪4設置在左箱體42的外部，且與外接電機傳動配合，在動力輸入齒輪 4的外側還設有卡簧13。在外接電機的帶動下，動力輸入齒輪4可帶動與其嚙合的齒輪軸5— 起轉動。[〇〇35]齒輪軸5設置在左箱體42內部，其與齒輪座31通過螺絲35固定連接形成一腔室，離合器總成安裝在該腔室中，在上述腔室與左箱體42之間還安裝有第一軸承8,該第一軸承8 的外側還設置有卡簧116和油封17。在齒輪軸5的左側內孔安裝有第一主軸軸承40,該第一主軸軸承40的內徑裝設在主軸1上，其左側套設有油封11141。[〇〇36]所述離合器總成具有套設在主軸上的碟簧座12、花鍵總成座39和推力限位螺旋凸輪32;在花鍵總成座39的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片38和內齒襯板37，外齒摩擦片38的外齒對齊套裝在齒輪座31的安裝槽內，內齒襯板37的內齒對齊安裝在花鍵總成座 39的安裝槽中。外齒摩擦片38和內齒襯板37的組合數(shù)量要根據(jù)各種電動摩托車、電機車的車型扭矩要求來組合使用，外齒摩擦片38和內齒襯板37分別不少于兩片。推力限位螺旋凸輪32的一端與花鍵總成座39十字連接，另一端設有與單向限位螺旋凸輪20相配合的凸輪 101;在碟簧座12上套設有用于將花鍵總成座39上的外齒摩擦片38和內齒襯板37壓緊的碟簧11，該碟簧11的外側還設有用于調節(jié)碟簧壓緊力的扭矩調整螺母10。[〇〇37]上述花鍵總成座39與主軸1相接觸的內側面上開設有矩形花鍵44,相應的在主軸1 上對應設置有一組與花鍵相配合的鍵槽。[〇〇38]在主軸1上對應碟簧座12的位置布置有緊鄰上述鍵槽設置的環(huán)狀凸緣43,所述碟簧座12朝向花鍵總成座39的一側端面從環(huán)狀凸緣43處向外突出并抵壓花鍵總成座39,該花鍵總成座39的內徑小于碟簧座12的內徑。當單向限位螺旋凸輪20軸向抵壓推力限位螺旋凸輪32時，花鍵總成座39克服碟簧11的作用下向左運動直至運動到主軸的環(huán)狀凸緣43處，使得離合器總成的外齒摩擦片38和內齒襯板37相互松開。[〇〇39] 在主軸1上位于第一主軸軸承40和扭矩調整螺母10之間還設有用于調整軸向軸承位置的調整墊片9。
[0040]—級齒輪15安裝在齒輪座31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(xiàn)扭矩的轉換。該副軸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。[〇〇41]在單向限位螺旋凸輪20上設有與凸輪101相配合的凹槽102,單向限位螺旋凸輪20 套裝在主軸1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。在單向齒輪19和單向限位螺旋凸輪20之間設有兩個第三軸承 27,兩第三軸承27之間裝設有滾珠28以及壓蓋29,該第三軸承27的內齒與單向限位螺旋凸輪20相固定。[〇〇42]上述碟簧座的底端面12a緊貼花鍵總成座的外側端面39a，另外花鍵總成座的外側端面39a至環(huán)狀凸緣43端面的軸向距離就是離合器的松開間隙X，該X的范圍為0.5?1mm。上述凸輪101的軸向距離Y小于或者等于花鍵總成座39至環(huán)狀凸緣43之間的軸向距離，即離合器的松開間隙X;凸輪101的直徑D1小于單向限位螺旋凸輪20上凹槽102的內徑D2。[〇〇43]左箱體42通過螺絲34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33,以及內徑與副軸18相連的第一副軸軸承14。
[0044]所述右箱體16上設置有內徑套設在主軸1上的第二主軸軸承25,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25與單向限位螺旋凸輪20之間設有平面軸承126,第二主軸軸承25的右側設置有套設在主軸1上的螺母21，該螺母21的外側還設有防止軸向跳動的右壓蓋22,所述右壓蓋22通過右壓蓋螺絲24固定在右箱體16上，在右壓蓋 22與主軸1的接觸部設有油封1123。
[0045]本實施例中，在單向限位螺旋凸輪20與推力限位螺旋凸輪32之間還設有平面軸承 1130。[〇〇46]本實用新型的工作原理如下:
[0047]1、外接電機通過齒輪或同步帶輸入至動力輸入齒輪4,從而帶動齒輪軸5、齒輪座31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1將力輸出，并由連接法蘭傳遞給車后輪。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。[〇〇48]2、當多片式離合器總成扭矩阻力達到標定值后，齒輪座31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帶動推力限位螺旋凸輪32，向左推動離合器總成上的花鍵總成座 39,使得外齒摩擦片38和內齒襯板37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。
[0049]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】
1.一種電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)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(1)，其特征在于:還包括動力輸入齒輪(4)、齒輪軸(5)、離合器總成、齒 輪座(31)、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(4)與外接電機傳動配合，且與齒輪軸(5)相嚙合;齒輪軸(5) 與齒輪座(31)相固定形成一腔室，離合器總成安裝在該腔室中；所述離合器總成具有套設在主軸(1)上的花鍵總成座(39)和推力限位螺旋凸輪(32); 在花鍵總成座(39)的外側交替重疊配置有若干個外齒摩擦片(38)和內齒襯板(37);推力限 位螺旋凸輪(32)的一端與花鍵總成座(39)相連接，另一端設有與單向限位螺旋凸輪(20)相 配合的凸輪(101);在花鍵總成座(39)遠離推力限位螺旋凸輪(32)的一側設置有用于將花 鍵總成座(39)上的外齒摩擦片(38)和內齒襯板(37)壓緊的碟簧(11)，該碟簧(11)的外端還 設有用于調節(jié)碟簧壓緊力的扭矩調整螺母(10);所述一級齒輪(15)安裝在齒輪座(31)上，并且通過傳動單元與單向齒輪(19)相配合實 現(xiàn)扭矩的轉換;在單向限位螺旋凸輪(20)上設有與凸輪(101)相配合的凹槽(102)，單向限 位螺旋凸輪(20)套裝在主軸上，且可在單向齒輪(19)的帶動下軸向抵壓推力限位螺旋凸輪 (32)，使得離合器總成的外齒摩擦片(38)和內齒襯板(37)相互松開。2.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 花鍵總成座(39)與主軸(1)相接觸的內側面上開設有花鍵(44)，相應的在主軸(1)上對應設 置有一組與花鍵(44)相配合的鍵槽。3.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)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)之間還設有兩第三軸承(27)，位于兩第三軸承(27) 之間的滾珠(28)，以及用于固定第三軸承(27)的壓蓋(29)。4.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 碟簧(11)與主軸(1)之間還設有套設在主軸上的碟簧座(12)。5.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 主軸(1)上還對應碟簧(11)的位置還設有環(huán)狀凸緣(43)。6.如權利要求5所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 凸輪(101)的軸向距離小于或者等于花鍵總成座(39)至環(huán)狀凸緣(43)之間的軸向距離；凸 輪(101)的直徑小于單向限位螺旋凸輪(20)上凹槽(102)的內徑。7.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 齒輪座(31)和一級齒輪(15)是一體成型的。8.如權利要求1所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:所述 主軸(1)的端部還設有一或兩個法蘭。9.如權利要求1至8任一項所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)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，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。10.如權利要求9所述電動車用分體式自適應自動增矩節(jié)能驅動總成，其特征在于:還 包括箱體固定板(13)，所述箱體具有左箱體(42)和右箱體(16)，左箱體(42)固定在箱體固 定板(13)上，在齒輪軸(5)的左側內孔安裝有第一主軸軸承(40 )，該第一主軸軸承(40)的內徑裝設在主軸(1)上；所述右箱體(16)上還設置有內徑套設在主軸(1)上的第二主軸軸承 (25)，該第二主軸軸承(25)的右側設置有套設在主軸(1)上的螺母(21)，該螺母(21)的外側 還設有防止軸向跳動的右蓋板(22)。
【文檔編號】F16H61/32GK205618642SQ201620410704
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】華少杰, 莊全林, 邵煥華
【申請人】黃山奔馬集團有限公司