專利名稱：驅(qū)動馬達及自動變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種驅(qū)動馬達及變速裝置，特別是涉及一種變速機在動力 作用下能實現(xiàn)自動換檔變速的驅(qū)動馬達及自動變速裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，日前，市面上出售的驅(qū)動馬達及變速裝置，其變速機是帶拉線 或拉桿人工操作變速的，這樣不僅安裝、操作不便，而且體積大、耗能、故障 率高，不利于推廣和使用。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于克服以上不足而提供一種體積小、扭矩大、自動 變速、效率高和節(jié)能的驅(qū)動馬達及自動變速裝置。
本實用新型為解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種驅(qū)動馬達及自動 變速裝置，它包括由驅(qū)動馬達定子、轉(zhuǎn)子、軸和驅(qū)動馬達外殼構(gòu)成的驅(qū)動馬達 和變速機，其特征在于通軸22為固定軸，通軸22上同軸裝有定子9、轉(zhuǎn)子 11和變速機31，定子9固定在通軸22上不動，變速機31為多級不同齒數(shù)的輪 齒組成的塔形階梯式變速系統(tǒng)，通軸22上帶有中心通孔，其圓周上開有兩個對 稱的銷孔槽與中心孔貫通，通軸22的中心通孔內(nèi)裝有銷軸33，銷軸33的兩端 帶有與通軸22上兩個銷孔槽對應(yīng)的銷孔和彈簧39并由螺絲40固定，變速機31 中的主動輪齒34與轉(zhuǎn)子11由螺絲10固定連接成一體，并通過軸承35支撐在 通軸22上，變速機31中的輸出輪齒13外殼一端由軸承12支撐在主動輪齒34 上，輸出輪齒13外殼的另一端由銷釘25固定在變速定位器19上，變速定位器 19由軸承24支撐在通軸22上，其一端由螺絲20固定在驅(qū)動馬達輪轂外殼端蓋 21上，驅(qū)動馬達輪轂外殼端蓋3和端蓋21分別由軸承2和軸承23支撐在通軸 22上，并通過螺絲6與驅(qū)動馬達輪轂外殼固定連接成一體，變速機31中各級對 應(yīng)的傳動輪齒16之間通過軸套14和彈簧軸向間隔，并由卡簧固定套在銷軸15
上成一體，銷軸15固定在輪齒支架30上，其一端裝有壓力彈簧17并與變速壓 板18連接，輪齒支架30由鍵銷32和卡簧固定在通軸22上，變速壓板18與變 速定位器19和變速滑塊27連接，變速滑塊27套在滑環(huán)26上，并由卡簧29固 定，滑環(huán)26和滑環(huán)38與銷軸33通過銷釘28和銷釘37連接，銷釘28和銷釘 37分別從通軸22上對應(yīng)的兩個銷孔槽中穿出，變速檔板5套在滑環(huán)38上由卡 簧4固定，變速離心塊7通過軸銷固定在支架8上，并與變速檔板5銜接，支 架8固定在驅(qū)動馬達輪轂殼體上，驅(qū)動馬達定子9由銷鍵36固定在通軸22上， 通軸22的一端開有出線槽孔，定子輸出線l由槽孔內(nèi)引出。 本實用新型還可以采用如下技術(shù)措施
所述的變速機31是2—10級各級不同齒數(shù)的行星齒輪變速、諧波齒輪變速 或擺線齒輪變速。
所述的2—10級各級輪齒是分體式固定在一起的或直接加工為一體式的， 其主動輪齒34與輸出輪齒13之間呈軸向錯位布置。 所述的變速機31可以單獨使用。
所述的輸出輪齒13外殼一端與變速定位器19之間或變速定位器19與驅(qū)動 馬達輪轂外殼端蓋21之間設(shè)置離合器41。
所述的離合器41可以用棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)代替。 所述的驅(qū)動馬達是電動馬達、燃油馬達、氣動馬達或液壓馬達。 所述的驅(qū)動馬達是①外轉(zhuǎn)子式的即定子套在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔里面，② 盤式的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子即定子安裝在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子的軸向一側(cè)或中間，③內(nèi)轉(zhuǎn) 子式的即定子套在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子外面其中之一種。
所述的變速離心塊7是2—50個均布固定在支架8上同步運動。 所述的支架8是固定在驅(qū)動馬達輪轂殼體上或固定在變速器43上。 本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能，應(yīng)用范圍 廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、電動車、混合動力汽車、燃油車、動力器具和動力 機械等領(lǐng)域。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型帶有離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型驅(qū)動馬達定子套在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子外面或側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本實用新型變速機輸出輪齒與驅(qū)動馬達輪轂外殼直接固定連接的結(jié)構(gòu)示 意圖。
圖5是本實用新型離心塊支架與變速器連接的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本實用新型圖2中變速機的局部剖視圖。
圖1一圖5中1.定子輸出線；2.軸承；3.外殼端蓋；4.卡簧； 5.變速檔板；6.螺絲；7.變速離心塊；8.支架；9.定子；10.螺絲； 11.轉(zhuǎn)子；12.軸承；13.輸出輪齒；14.軸套；15.銷軸；16.傳動輪齒； 17.壓力彈簧；18.變速壓板；19.變速定位器；20.螺絲；21.外殼端蓋； 22.通軸；23.軸承；24.軸承；25.銷釘；26.滑環(huán)；27.變速滑塊；
28.銷釘； 29.卡簧； 30.輪齒支架； 31.變速機； 32.鍵銷；
33.銷軸；34.主動輪齒；35.軸承；36.銷鍵；37.銷釘；38.滑環(huán)； 39.彈簧；40.螺絲；41.離合器；42.鍵銷；43.變速器。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，
并配合附圖詳細說明如下請參閱圖1及圖6。
實施例h以電動馬達助力車為例加以說明，變速機采用3級行星齒輪變速。 如圖1所示通軸22為固定軸，通軸22上同軸裝有定子9、轉(zhuǎn)子11和變速機 31，定子9固定在通軸22上不動，變速機31為多級不同齒數(shù)的輪齒組成的塔 形階梯式變速系統(tǒng)，通軸22上帶有中心通孔(或中心半孔)，其圓周上開有兩 個對稱的銷孔槽與中心孔貫通，通軸22的中心通孔內(nèi)裝有銷軸33，銷軸33的 兩端帶有與通軸22上兩個銷孔槽對應(yīng)的銷孔和彈簧39并由螺絲40固定，變速 機31中的主動輪齒34與轉(zhuǎn)子11由螺絲10固定連接成一體，并通過軸承35支
撐在通軸22上，變速機31中的輸出輪齒13外殼一端由軸承12支撐在主動輪 齒34上，輸出輪齒13外殼的另一端由銷釘25固定在變速定位器19上，變速 定位器19由軸承24支撐在通軸22上，其一端由螺絲20固定在電動馬達輪轂 外殼端蓋21上，電動馬達輪轂外殼端蓋3和端蓋21分別由軸承2和軸承23支 撐在通軸22上，并通過螺絲6與電動馬達輪轂外殼固定連接成一體，變速機31 中各級對應(yīng)的傳動輪齒16之間通過軸套14和彈簧軸向間隔(或各級對應(yīng)的傳 動輪齒16直接加工為一體)，并由卡簧固定套在銷軸15上成一體，銷軸15 (直 接或通過導(dǎo)向軸承)固定在輪齒支架30上，其一端裝有壓力彈簧17并與變速 壓板18連接(滑動)，輪齒支架30由鍵銷32和卡簧固定在通軸22上，變速壓 板18與變速定位器19和變速滑塊27連接，變速滑塊27套在滑環(huán)26上，并由 卡簧29固定，滑環(huán)26和滑環(huán)38與銷軸33通過銷釘28和銷釘37連接，銷釘 28和銷釘37分別從通軸22上對應(yīng)的兩個銷孔槽中穿出，變速檔板5套在滑環(huán) 38上由卡簧4固定，變速離心塊7 (可以是2—50個)通過軸銷(均布)固定 在支架8上，并與變速檔板5銜接，支架8固定在電動馬達輪轂殼體(或變速 器43)上，電動馬達定子9由銷鍵36固定在通軸22上，通軸22的一端開有出 線槽孔，定子輸出線1由槽孔內(nèi)引出。本實施例中的電動馬達也可以是燃油馬 達、氣動馬達或液壓馬達。變速機31中的2—10級各級輪齒是分體式固定在一 起的或直接加工為一體式的，其主動輪齒34與輸出輪齒13之間呈軸向錯位布 置，其目的是為了降低成本、安裝方便并在輪齒換檔變速時，在后一級傳動輪 齒16還未進入其輪系瞬間，使前一級傳動輪齒16與其輸出輪齒13脫離，與其 主動輪齒34還未完全脫開，這時其主動輪齒34起支撐導(dǎo)向作用，以此來保證 各輪齒間能順利嚙合。
使用時，電動馬達可以安裝在助力車的后輪或前輪上，定子9固定在通軸 22上不動，通軸22作為助力車的后軸或前軸(通軸22也可以是半軸)，轉(zhuǎn)子 11通過軸承支撐在固定的通軸22上轉(zhuǎn)動，因變速機31中的主動輪齒34與轉(zhuǎn)子 11由螺絲10固定連接成一體，輸出輪齒13外殼與變速定位器19由螺絲20固
定在電動馬達輪轂外殼端蓋21上，故變速機31中的主動輪齒34也同步轉(zhuǎn)動， 且由第1級傳動輪齒16帶動輸出輪齒13和電動馬達輪轂外殼轉(zhuǎn)動，助力車前 進，此時由于變速滑塊27被控制在變速定位器19的第1個卡位上，變速離心 塊7在電動馬達輪轂外殼旋轉(zhuǎn)離心力的作用下不能使變速檔板5、變速壓板18 和銷軸15通過壓力彈簧17和銷軸33帶動傳動輪齒16軸向滑動(變齒數(shù))變 速，助力車穩(wěn)速前進；當助力車需要2級變速時，使電動馬達瞬間斷電，此時 變速滑塊27從變速定位器19卡位中脫出，變速壓板18、銷軸15和銷軸33在 電動馬達輪轂離心力的作用下由變速離心塊7 (杠桿原理)撥動變速檔板5帶動 傳動輪齒16軸向滑動到第2級不同齒數(shù)輪齒中變速轉(zhuǎn)動，這時由于受銷軸15 上壓力彈簧17和銷軸33的兩端(或一端)彈簧39的限制，變速滑塊27和傳 動輪齒16被控制在變速定位器19的第2個卡位上，故助力車實現(xiàn)第2級自動 變速前進；第3級變速與第2級變速完全相同。反之，當電動馬達減速時，電 動馬達輪轂離心力減小，傳動輪齒16在銷軸15上的壓力彈簧17和銷軸33的 兩端(或一端)彈簧39的作用下反向滑動而逐級自動(變齒數(shù))減速轉(zhuǎn)動，助 力車自動減速前進，從而實現(xiàn)電動馬達助力車的自動增速或減速行駛。
其優(yōu)點是重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能，應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、 電動車、混合動力汽車、燃油車、動力器具和動力機械等領(lǐng)域。
實施例2:以電動馬達助力車為例加以說明，變速機釆用3級行星齒輪變速。 如圖2、圖3、圖6所示其工作原理和使用方法及優(yōu)點同實施例1完全相 同。但在變速定位器19與電動馬達輪轂外殼端蓋21之間(或輸出輪齒13外殼 一端與變速定位器19之間)設(shè)置離合器41 (離合器41可以用棘輪機構(gòu)、槽輪 機構(gòu)代替)，變速定位器19的一端與離合器41連接，離合器41由螺絲20 (或 軸銷)固定在電動馬達輪轂外殼端蓋21上，當電動馬達轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動時，帶動 變速機31中的輸出輪齒13和變速定位器19轉(zhuǎn)動變速，變速定位器19通過離 合器41帶動電動馬達輪轂外殼轉(zhuǎn)動，助力車前進；因有離合器41的作用，電 動馬達不工作時，助力車在滑行和自動換檔變速瞬間無阻尼，實現(xiàn)節(jié)電自動變
速可靠行駛。本實施例中的變速機31可以單獨使用在自行車等人力驅(qū)動的自動 變速場合，其變速機31中的主動輪齒34與人工動力輪連接，其變速機31輪轂 外殼作為外輪轂使用。
另外，如圖4所示其工作原理和使用方法及優(yōu)點同實施例1完全相同。 但變速機31的輸出輪齒13與電動馬達輪轂外殼直接固定連接，變速機31的傳 動輪齒16和銷軸15 (直接或通過導(dǎo)向軸承)固定在離合器41上，變速定位器 19的一端與離合器41連接，另一端由鍵銷42固定在電動馬達軸22上，當電動 馬達轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動時，變速機31中的傳動輪齒16帶動輸出輪齒13和電動馬達 輪轂外殼轉(zhuǎn)動，助力車前進；因有離合器41的作用，電動馬達不工作時，助力 車在滑行和自動換檔變速瞬間無阻尼，實現(xiàn)節(jié)電自動變速可靠行駛。
還有一種電動馬達及自動變速裝置，如圖5所示其工作原理和使用方法 及優(yōu)點同實施例1完全相同。但在電動馬達輪轂殼內(nèi)裝有變速器43，其變速離 心塊7支架8固定在變速器43上，根據(jù)實際需要變速器43增速或減速，以此 來調(diào)整變速離心塊7的離心力大小，保證電動馬達及自動變速裝置可靠工作。 實施例3:以電動汽車為例加以說明，驅(qū)動馬達采用電動馬達、變速機采 用5級行星齒輪變速。
其工作原理和使用方法及優(yōu)點同實施例2完全相同。但電動汽車兩個前輪 轂(或兩個后輪轂或前后四個輪轂)要同時使用本實用新型的驅(qū)動馬達及變速 裝置，以保持驅(qū)動平衡行駛。
權(quán)利要求1.一種驅(qū)動馬達及自動變速裝置，它包括由驅(qū)動馬達定子、轉(zhuǎn)子、軸和驅(qū)動馬達外殼構(gòu)成的驅(qū)動馬達和變速機，其特征在于通軸(22)為固定軸，通軸(22)上同軸裝有定子(9)、轉(zhuǎn)子(11)和變速機(31)，定子(9)固定在通軸(22)上不動，變速機(31)為多級不同齒數(shù)的輪齒組成的塔形階梯式變速系統(tǒng)，通軸(22)上帶有中心通孔，其圓周上開有兩個對稱的銷孔槽與中心孔貫通，通軸(22)的中心通孔內(nèi)裝有銷軸(33)，銷軸(33)的兩端帶有與通軸(22)上兩個銷孔槽對應(yīng)的銷孔和彈簧(39)并由螺絲(40)固定，變速機(31)中的主動輪齒(34)與轉(zhuǎn)子(11)由螺絲(10)固定連接成一體，并通過軸承(35)支撐在通軸(22)上，變速機(31)中的輸出輪齒(13)外殼一端由軸承(12)支撐在主動輪齒(34)上，輸出輪齒(13)外殼的另一端由銷釘(25)固定在變速定位器(19)上，變速定位器(19)由軸承(24)支撐在通軸(22)上，其一端由螺絲(20)固定在驅(qū)動馬達輪轂外殼端蓋(21)上，驅(qū)動馬達輪轂外殼端蓋(3)和端蓋(21)分別由軸承(2)和軸承(23)支撐在通軸(22)上，并通過螺絲(6)與驅(qū)動馬達輪轂外殼固定連接成一體，變速機(31)中各級對應(yīng)的傳動輪齒(16)之間通過軸套(14)和彈簧軸向間隔，并由卡簧固定套在銷軸(15)上成一體，銷軸(15)固定在輪齒支架(30)上，其一端裝有壓力彈簧(17)并與變速壓板(18)連接，輪齒支架(30)由鍵銷(32)和卡簧固定在通軸(22)上，變速壓板(18)與變速定位器(19)和變速滑塊(27)連接，變速滑塊(27)套在滑環(huán)(26)上，并由卡簧(29)固定，滑環(huán)(26)和滑環(huán)(38)與銷軸(33)通過銷釘(28)和銷釘(37)連接，銷釘(28)和銷釘(37)分別從通軸(22)上對應(yīng)的兩個銷孔槽中穿出，變速檔板(5)套在滑環(huán)(38)上由卡簧(4)固定，變速離心塊(7)通過軸銷固定在支架(8)上，并與變速檔板(5)銜接，支架(8)固定在驅(qū)動馬達輪轂殼體上，驅(qū)動馬達定子(9)由銷鍵(36)固定在通軸(22)上，通軸(22)的一端開有出線槽孔，定子輸出線(1)由槽孔內(nèi)引出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的變速機(31)是2—10級各級不同齒數(shù)的行星齒輪變速、諧波齒輪變速或 擺線齒輪變速。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的2—10級各級輪齒是分體式固定在一起的或直接加工為一體式的，其主動 輪齒(34)與輸出輪齒(13)之間呈軸向錯位布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的變速機(31)可以單獨使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的輸出輪齒(13)外殼一端與變速定位器(19)之間或變速定位器(19)與 驅(qū)動馬達輪轂外殼端蓋(21)之間設(shè)置離合器(41)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的離合器(41)可以用棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)代替。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述 的驅(qū)動馬達是電動馬達、燃油馬達、氣動馬達或液壓馬達。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述的驅(qū)動馬達是①外轉(zhuǎn)子式的即定子套在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔里面，②盤式的 單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子即定子安裝在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子的軸向一側(cè)或中間，③內(nèi)轉(zhuǎn)子式 的即定子套在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子外面其中之一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述的變速離心塊(7)是2—50個均布固定在支架(8)上同步運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動馬達及自動變速裝置，其特征在于所述的支架(8)是固定在驅(qū)動馬達輪轂殼體上或固定在變速器(43)上。
專利摘要本實用新型涉及一種驅(qū)動馬達及自動變速裝置，驅(qū)動馬達軸為固定通軸，通軸上同軸裝有定子、轉(zhuǎn)子和變速機，變速機為多級不同齒數(shù)的輪齒組成的塔形階梯式變速系統(tǒng)，其各級傳動輪齒通過銷軸和彈簧固定在輪齒支架上，通軸上帶有中心通孔和兩個銷孔槽，中心通孔內(nèi)裝有銷軸和彈簧，銷軸兩端固定有變速壓板和變速檔板，并能在通軸上軸向滑動，變速離心塊固定在驅(qū)動馬達輪轂殼上面的支架上，當驅(qū)動馬達外殼輪轂轉(zhuǎn)動時，變速離心塊在離心力的作用下帶動變速檔板、變速壓板和變速機的傳動輪齒作軸向滑動，實現(xiàn)驅(qū)動馬達自動換檔變速功能。其優(yōu)點是重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能，應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于助力車、電動車、混合動力汽車、燃油車、動力器具和動力機械等領(lǐng)域。
文檔編號F16H3/00GK201188570SQ20082010760
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者張宏艷, 韓玉金 申請人:張宏艷