一种自动变挡差速电机

IPC分类号 : H02K7/10,H02K7/116,F16H57/02

申请号

CN201710572697.3

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专利摘要

一种自动变挡差速电机，动力电机的驱动齿轮与大传动齿轮啮合，大、小传动齿轮分别与大、小变挡齿轮啮合，差速器外圆设置差速器齿轮，差速器齿轮与中轴齿轮啮合，变速器外壳左上端设置由软驱动电机驱动的柔性离合器控制盒，柔性离合器的齿牙套内齿与中轴花键槽啮合，齿牙套外齿牙与拨槽环内齿牙啮合，智能控制器根据动力电机的转速及负荷的变化，自动控制软驱动电机驱动螺丝杆，拨槽环依靠拉簧弹力与大变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现低速挡行驶，反之，拨槽环与小变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现高速挡行驶，在低速挡、空挡和高速挡之间反复转换的过程中，所有离合件在弹性驱动状态下进行，齿轮变换平顺，变挡过程不打齿、无顿挫、无冲击，可靠性高。

权利要求

1.一种自动变挡差速电机，由变速器、动力电机、软驱动电机、柔性离合器、驱动齿轮、大小传动齿轮、大小变挡齿轮、中轴齿轮、差速器、差速器齿轮和智能控器制组成，其特征在于：所述的自动变挡差速电机是一个集变速器、差速器和动力电机一体化的总成，所述变速器设置左半壳（1）和右半壳（2），位于变速器中部外围的左右半壳上均设置若干对称的连接耳（3），连接耳由若干连接螺丝钉（4）将左右半壳紧固成整体，所述右半壳右上端设置安装孔，安装孔内设置动力电机（5），动力电机设置左端盖（6）和右端盖（7），左端盖左端设有止口台（8），止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉（9）将动力电机紧固在右半壳右上端，左端盖中心设置左电机轴承（10），右端盖中心设置右电机轴承（11），所述左、右电机轴承内设置驱动轴（12），驱动轴左侧设置驱动齿轮（13），驱动轴左端设置驱动轴承（14），驱动轴承安装在左半壳左上方轴承架内，左半壳和右半壳中上部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承（15）和右传动轴承（16），左、右传动轴承内安装传动轴（17），传动轴上紧配合安装大传动齿轮（18）和小传动齿轮（19），驱动齿轮与大传动齿轮啮合，左半壳和右半壳中下部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承（20）和右中轴承（21），左、右中轴承内安装中轴（22），所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮（23），中轴齿轮左端设置大变挡齿轮（24）和小变挡齿轮（25），大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮设有左外齿台阶（26），小变挡齿轮设有右外齿台阶（27），中轴中部外圆设有花键槽，大、小变挡齿轮之间设置齿牙套（28），齿牙套内齿与中轴花键槽啮合，齿牙套外圆设置拨槽环（29），拨槽环设有内齿牙和拨槽，齿牙套外齿牙与拨槽环内齿牙啮合，齿牙套外齿牙与所述左、右外齿台阶的直径大小和齿牙模数相同，中轴左端设置外卡簧（30），大变挡齿轮左端紧靠外卡簧；所述左半壳下端设置左大轴承架，右半壳下端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承（31）和右大轴承（32），左、右大轴承内安装左空心轴（33）和右空心轴（34），左、右空心轴之间安装差速器（35），差速器外圆设置差速器齿轮（36），差速器齿轮与中轴齿轮啮合，所述左大轴承架和右大轴承架上设置左后桥（37）和右后桥（38），左、右后桥安装左后轮和右后轮，左、右后轮中心安装左半轴和右半轴；所述柔性离合器设置长方体的控制盒（39），控制盒由上螺丝钉和下螺丝钉（40）固定在左半壳外左上端，控制盒内设置软驱动电机（41），所述软驱动电机焊接上吊环（42）和下吊环（43），所述控制盒内设有上拉环（44）和下拉环（45），上吊环和下吊环以及上拉环和下拉环均在软驱动电机的直径线上，上拉环上前吊环之间挂接上拉簧（46），下拉环和下吊环之间挂接下拉簧（47），软驱动电机左上下端焊接上滑板（48）和下滑板（49），控制盒内左端焊接上夹板（50）和下夹板（51），软驱动电机跟随上滑板和下滑板分别在上夹板和下夹板的夹道内能左右滑动，软驱动电机受外力左右滑动时，上、下拉簧的拉力是软驱动电机的反作用力，外力消失，上、下拉簧将软驱动电机恢复中间状态；所述控制盒内前面粘接霍尔开关（52），软驱动电机前端粘接左圆柱永磁体（53）和右圆柱永磁体（54），控制盒内左上端设置智能控制器（55）；软驱动电机设置驱动轴，驱动轴左端设有螺丝杆（56），控制盒右端和左半壳左端设有轴孔，轴孔内设置螺丝套管（57），螺丝套管的内丝扣与螺丝杆的外丝扣吻合，螺丝套管右端紧配合安装控制轴（58），右半壳内右端设有轴架（59），轴架内设有滑孔，控制轴右端在滑孔内能左右滑动，螺丝套管右下端焊接拨叉杆（60），拨叉杆下端焊接n形拨叉（61），n形拨叉下端设置前滑块（62）和后滑块，前滑块和后滑块定位于所述拨槽环的拨槽内的直径线上。

2.根据权利要求1所述的一种自动变挡差速电机，其特征在于：所述柔性离合器的拨槽环与齿牙套左右端对齐时，大、小变挡齿轮空转，变速器处于空挡状态，当软驱动电机的驱动轴正转时，所述螺丝杆拉动螺丝套管和控制轴向左移动，带动拨叉杆、拨叉、前、后滑块和拨槽环向左推动，拨槽环左端接触大变挡齿轮右端面受阻后，螺丝杆推动软驱动电机向右滑动，滑动到左圆柱永磁体接近霍尔开关，霍尔开关通过智能控制器切断软驱动电机的电源，螺丝杆和螺丝套管停止，螺丝杆和螺丝套管停止时具有自锁功能，上、下拉簧将软驱动电机向左拉，拨槽环依靠拉簧弹力靠紧在大变挡齿轮右端，拨槽环依靠拉簧弹力与大变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现低速挡行驶，反之，拨槽环与小变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现高速挡行驶，在低速挡、空挡和高速挡之间反复转换的过程中，所有离合件在弹性驱动状态下进行。

3.根据权利要求1所述的一种自动变挡差速电机，其特征在于：所述动力电机是8极内转子的无刷永磁电机，所述软驱动电机是驱动变挡的有刷永磁电机，所述智能控制器是按照设定程序根据工况自动识别、自动调整挡位的软驱动电机控制器，动力电机左端盖设置出线孔（63），所述控制盒右端和左半壳左端设有连线孔（64），左半壳左上端设置电缆插座（65），电缆插座内设置电缆插头（66），电缆插座与插头的连接是多线连接，动力电机的输出线经过出线孔，沿变速器壳体内壁，连接电缆插座接线端，软驱动电机输出线沿控制盒内壁连接所述智能控制器输出端，霍尔开关输出线和动力电机的三相输出线合并一股电缆，沿控制盒内壁连接智能控制器输入端，给智能控制器提供开关信号、电机负荷信号和电机转速信号，电缆插头接线端连接输出电缆（67）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动三轮车差速电机，确切地说，是一种自动变挡差速电机。

背景技术

目前，随着市场需求的变化，电动三轮车的差速电机经历了从开始的不变挡到手动变挡，又从手动变挡到自动变挡的不断进步和发展的过程，有一种申请号是“2015104435079”名称是“自动变挡电机”的发明专利，它能够根据电机转速和负荷的变化，自动高低挡变速，解决手动变挡操作不当带来的机构损坏，是一种理想的变挡方式，但是它存在结构复杂、成本高的缺点。

发明内容

为了克服现有自动变挡电机的不足，本发明推出一种自动变挡差速电机，该差速电机不仅能够自动高低挡变速，解决手动变挡操作不当带来的机构损坏，而且结构简单、成本低、可靠性高。

所述一种自动变挡差速电机所采取的技术方案是由变速器、动力电机、软驱动电机、柔性离合器、驱动齿轮、大小传动齿轮、大小变挡齿轮、中轴齿轮、差速器、差速器齿轮和智能控器制组成，其结构特点是：所述的自动变挡差速电机是一个集变速器、差速器和动力电机一体化的总成，所述变速器设置左半壳和右半壳，位于变速器中部外围的左右半壳上均设置若干对称的连接耳，连接耳由若干连接螺丝钉将左右半壳紧固成整体，所述右半壳右上端设置安装孔，安装孔内设置动力电机，动力电机设置左端盖和右端盖，左端盖左端制有止口台，止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉将无刷永磁电机紧固在右半壳右上端，左端盖中心设置左电机轴承，右端盖中心设置右电机轴承，所述左、右电机轴承内设置驱动轴，驱动轴左侧设置驱动齿轮，驱动轴左端设置驱动轴承，驱动轴承安装在左半壳左上方轴承架内，左半壳和右半壳中上部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承和右传动轴承，左、右传动轴承内安装传动轴，传动轴上紧配合安装大传动齿轮和小传动齿轮，驱动齿轮与大传动齿轮啮合，左半壳和右半壳中下部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承和右中轴承，左、右中轴内安装中轴，所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮，中轴齿轮左端设置大变挡齿轮和小变挡齿轮，大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮制有左外齿台阶，小变挡齿轮制有右外齿台阶，中轴中部外圆制有花键槽，大、小变挡齿轮之间设置齿牙套，齿牙套内齿与中轴花键槽啮合，齿牙套外圆设置拨槽环，拨槽环制有内齿牙和拨槽，齿牙套外齿牙与拨槽环内齿牙啮合，齿牙套外齿牙与所述左、右外齿台阶的直径大小和齿牙模数相同，中轴左端设置外卡簧，大变挡齿轮左端紧靠外卡簧；所述左半壳下端设置左大轴承架，右半壳下端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承和右大轴承，左、右大轴承内安装左空心轴和右空心轴，左、右空心轴之间安装差速器，差速器外圆设置差速器齿轮，差速器齿轮与中轴齿轮啮合，所述左大轴承架和右大轴承架上设置左后桥和右后桥，左、右后桥安装左后轮和右后轮，左、右后轮中心安装左半轴和右半轴；所述柔性离合器设置长方体的控制盒，控制盒由上螺丝钉和下螺丝钉固定在左半壳外左上端，控制盒内设置软驱动电机，所述软驱动电机焊接上吊环和下吊环，所述控制盒内制有上拉环和下拉环，上吊环和下吊环以及上拉环和下拉环均在软驱动电机的直径线上，上拉环上前吊环之间挂接上拉簧，下拉环和下吊环之间挂接下拉簧，软驱动电机左上下端焊接上滑板和下滑板，控制盒内左端焊接上夹板和下夹板，软驱动电机跟随上滑板和下滑板分别在上夹板和下夹板的夹道内能左右滑动，软驱动电机受外力左右滑动时，上、下拉簧的拉力是软驱动电机的反作用力，外力消失，上、下拉簧将软驱动电机恢复中间状态；所述控制盒内前面粘接霍尔开关，软驱动电机前端粘接左圆柱永磁体和右圆柱永磁体，控制盒内左上端设置智能控制器；软驱动电机设置驱动轴，驱动轴左端制有螺丝杆，控制盒右端和左半壳左端制有轴孔，轴孔内设置螺丝套管，螺丝套管的内丝扣与螺丝杆的外丝扣吻合，螺丝套管右端紧配合安装控制轴，右半壳内右端制有轴架，轴架内制有滑孔，控制轴右端在滑孔内能左右滑动，螺丝套管右下端焊接拨叉杆，拨叉杆下端焊接n形拨叉，n形拨叉下端设置前滑块和后滑块，前滑块和后滑块定位于所述拨槽环的拨槽内的直径线上。

所述柔性离合器的特征在于：拨槽环与齿牙套左右端对齐时，大、小变挡齿轮空转，变速器处于空挡状态，当软驱动电机的驱动轴正转时，所述螺丝杆拉动螺丝套管和控制轴向左移动，带动拨叉杆、拨叉、前、后滑块和拨槽环向左推动，拨槽环左端接触大变挡齿轮右端面受阻后，螺丝杆推动软驱动电机向右滑动，滑动到左圆柱永磁体接近霍尔开关，霍尔开关通过智能控制器切断软驱动电机的电源，螺丝杆和螺丝套管停止，螺丝杆和螺丝套管停止时具有自锁功能，上、下拉簧将软驱动电机向左拉，拨槽环依靠拉簧弹力靠紧在大变挡齿轮右端，拨槽环依靠拉簧弹力与大变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现低速挡行驶，反之，拨槽环与小变挡齿轮的外齿台阶和齿牙套进行柔性啮合，实现高速挡行驶，在低速挡、空挡和高速挡之间反复转换的过程中，所有离合件在弹性驱动状态下进行，齿轮变换平顺，变挡过程不打齿、无顿挫、无冲击，可靠性高。

所述动力电机是8极内转子的无刷永磁电机，所述软驱动电机是驱动变挡的有刷永磁电机，所述智能控制器是按照设定程序根据工况自动识别、自动调整挡位的软驱动电机控制器，动力电机左端盖设置出线孔，所述控制盒右端和左半壳左端制有连线孔，左半壳左上端设置电缆插座，电缆插座内设置电缆插头，电缆插座与插头的连接是多线连接，动力电机的输出线经过出线孔，沿变速器壳体内壁，连接电缆插座接线端，软驱动电机输出线沿控制盒内壁连接所述智能控制器输出端，霍尔开关输出线和动力电机的三相输出线合并一股电缆，沿控制盒内壁连接智能控制器输入端，给智能控制器提供开关信号、电机负荷信号和电机转速信号，电缆插头接线端连接输出电缆。

所述自动变挡差速电机的有益效果在于：所述自动变挡差速电机设置的智能控制器，根据动力电机的负荷大小、转速快慢的变化，控制所述软驱动电机进行高、低速变挡，起步时变低速挡，正常时速变高速挡，上坡时自动变低速挡，变挡过程不打齿、无顿挫、无冲击，有效解决手动变挡操作不当带来的机构损坏，所述自动变挡差速电机所用齿轮少，柔性离合器结构简单、成本低、可靠性高。

附图说明

图1为一种自动变挡差速电机空挡状态剖面结构示意图。

图2为一种自动变挡差速电机低速挡状态剖面结构示意图。

图3为一种自动变挡差速电机高速挡状态剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1、图2和图3中，所述的自动变挡差速电机是一个集变速器、差速器和动力电机一体化的总成，所述变速器设置左半壳1和右半壳2，位于变速器中部外围的左右半壳上均设置若干对称的连接耳3，连接耳由若干连接螺丝钉4将左右半壳紧固成整体，所述右半壳右上端设置安装孔，安装孔内设置动力电机5，动力电机设置左端盖6和右端盖7，左端盖左端制有止口台8，止口台与安装孔吻合，左端盖圆周设置4个连接孔，连接孔内设置螺丝钉9将动力电机紧固在右半壳右上端，左端盖中心设置左电机轴承10，右端盖中心设置右电机轴承11，所述左、右电机轴承内设置驱动轴12，驱动轴左侧设置驱动齿轮13，驱动轴左端设置驱动轴承14，驱动轴承安装在左半壳左上方轴承架内，左半壳和右半壳中上部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左传动轴承15和右传动轴承16，左、右传动轴承内安装传动轴17，传动轴上紧配合安装大传动齿轮18和小传动齿轮19，驱动齿轮与大传动齿轮啮合，左半壳和右半壳中下部设置左轴承架和右轴承架，左、右轴承架内安装左中轴承20和右中轴承21，左、右中轴内安装中轴22，所述中轴是一个左小右大的台阶轴，中轴右端是中轴与齿轮整体制造的中轴齿轮23，中轴齿轮左端设置大变挡齿轮24和小变挡齿轮25，大、小变挡齿轮的内圆与中轴滑动配合安装，大变挡齿轮制有左外齿台阶26，小变挡齿轮制有右外齿台阶27，中轴中部外圆制有花键槽，大、小变挡齿轮之间设置齿牙套28，齿牙套内齿与中轴花键槽啮合，齿牙套外圆设置拨槽环29，拨槽环制有内齿牙和拨槽，齿牙套外齿牙与拨槽环内齿牙啮合，齿牙套外齿牙与所述左、右外齿台阶的直径大小和齿牙模数相同，中轴左端设置外卡簧30，大变挡齿轮左端紧靠外卡簧；所述左半壳下端设置左大轴承架，右半壳下端设置右大轴承架，左、右大轴承架内安装左大轴承31和右大轴承32，左、右大轴承内安装左空心轴33和右空心轴34，左、右空心轴之间安装差速器35，差速器外圆设置差速器齿轮36，差速器齿轮与中轴齿轮啮合，所述左大轴承架和右大轴承架上设置左后桥37和右后桥38，左、右后桥安装左后轮和右后轮，左、右后轮中心安装左半轴和右半轴；所述柔性离合器设置长方体的控制盒39，控制盒由上螺丝钉和下螺丝钉40固定在左半壳外左上端，控制盒内设置软驱动电机41，所述软驱动电机焊接上吊环42和下吊环43，所述控制盒内制有上拉环44和下拉环45，上吊环和下吊环以及上拉环和下拉环均在软驱动电机的直径线上，上拉环上前吊环之间挂接上拉簧46，下拉环和下吊环之间挂接下拉簧47，软驱动电机左上下端焊接上滑板48和下滑板49，控制盒内左端焊接上夹板50和下夹板51，软驱动电机跟随上滑板和下滑板分别在上夹板和下夹板的夹道内能左右滑动，软驱动电机受外力左右滑动时，上、下拉簧的拉力是软驱动电机的反作用力，外力消失，上、下拉簧将软驱动电机恢复中间状态；所述控制盒内前面粘接霍尔开关52，软驱动电机前端粘接左圆柱永磁体53和右圆柱永磁体54，控制盒内左上端设置智能控制器55；软驱动电机设置驱动轴，驱动轴左端制有螺丝杆56，控制盒右端和左半壳左端制有轴孔，轴孔内设置螺丝套管57，螺丝套管的内丝扣与螺丝杆的外丝扣吻合，螺丝套管右端紧配合安装控制轴58，右半壳内右端制有轴架59，轴架内制有滑孔，控制轴右端在滑孔内能左右滑动，螺丝套管右下端焊接拨叉杆60，拨叉杆下端焊接n形拨叉61，n形拨叉下端设置前滑块62和后滑块，前滑块和后滑块定位于所述拨槽环的拨槽内的直径线上。

所述动力电机是8极内转子的无刷永磁电机，所述软驱动电机是驱动变挡的有刷永磁电机，所述智能控制器是按照设定程序根据工况自动识别、自动调整挡位的软驱动电机控制器，动力电机左端盖设置出线孔63，所述控制盒右端和左半壳左端制有连线孔64，左半壳左上端设置电缆插座65，电缆插座内设置电缆插头66，电缆插座与插头的连接是多线连接，动力电机的输出线经过出线孔，沿变速器壳体内壁，连接电缆插座接线端，软驱动电机输出线沿控制盒内壁连接所述智能控制器输出端，霍尔开关输出线和动力电机的三相输出线合并一股电缆，沿控制盒内壁连接智能控制器输入端，给智能控制器提供开关信号、电机负荷信号和电机转速信号，电缆插头接线端连接输出电缆67。

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