专利名称：棘爪变速电动轮毂的制作方法
技术领域：
本发明属于车轮技术领域
背景技术：
公开号CN201395226Y公开了一种棘爪变速电动轮毂，其主要包括毂圈，毂圈内包裹有电机和变速箱体，电机上固定有伸出毂圈两个端面的空心支轴，其空心支轴设有导向槽、调节杆孔和电源线孔，这种结构的轮毂其空心支轴因设有调节杆孔、导向槽和电源线孔增加了加工难度也大大减弱了支轴的刚性和强度，使用时这样支轴就会容易变形和断裂，会造成威胁行车的安全。此外，该电机因被毂圈包裹起来电机工作时发出的热得不到有效地散热，因过热造成电机及器件容易烧毁。
发明内容
为解决上述不足本发明的目的在于提供一种支轴刚性强度高、支轴不易扭变形和断裂、本发明的支轴为一个实心整体，不设导向槽、调节杆孔和电源线孔，其容易加工装配、支轴强度高、刚性好、不易变形和折断，解决了威胁行车安全的问题。可以在毂圈外部直接调节来调节滑动件在轴孔的位置，其调节相对简单直接，行车更安全，另外电机裸露在毂圈的外面通风散热好，其得到更好的散热，使电机的工作效率更高的变速轮毂。为实现本发明的目的，本发明的一种技术方案为:一种棘爪变速电动轮毂，包括毂圈，所述的毂圈连接有一个端面，端面与从动轴连接，从动轴的从动轴孔中设有一根实心支轴，支轴上套设有滑动件，滑动件与调节杆相连，调节杆与支轴平行，所述的支轴上固定有电机，电机的电源线直接从电机壳伸出来，所述的电机和箱体裸露在毂圈的外面；转子轴上设有两个以上的转子轴齿轮，转子轴齿轮与从动齿轮直接啮合传动；所述的从动齿轮设有内齿，两个以上的从动齿轮套设在从动轴上，从动齿轮可在从动轴上转动，在从动齿轮套设的该段从动轴的位置上设有棘爪活动槽，所述的从动轴设有棘爪轴，棘爪轴穿过设在棘爪活动槽中的棘爪和使棘爪一端翘起卡在内齿的扭簧，棘爪可在棘爪活动槽中翘动。所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是所述的毂圈内设有两个以上的电机，所述的所有电机的外壳为连体结构，所述的所有转子轴上的转子轴齿轮与从动齿轮啮合传动。所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是转子轴与转子齿轮之间设有单向轴承。所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是所述的调节杆连接有电磁铁。固定支轴两端后，由于支轴与电机固定在一起，毂圈可以绕支轴转动。电机接通电源，转子轴产生旋转，从而带动转子轴上的多个转子齿轮旋转，与之啮合的从动齿轮也随之旋转。初始状态下，从动轴的从动轴孔内的滑动件将二档的棘爪翘入端顶起，棘爪另一端翘入并与对应的从动齿轮的内齿脱离，二档的从动齿轮绕从动轴转动，此时一档。当滑动件离开从动轴上某段位置上的棘爪时，棘爪在扭簧的作用下其翘入端往轴孔内翘入，其翘起端翘起并卡在对应的从动齿轮的内齿中，从动齿轮带动从动轴转动，从动轴带动联接毂圈绕支轴转动。通过设置多组大小各不相同的转子轴齿轮和从动齿轮，调节滑动件在从动轴孔内的位置，使从动轴各段上的棘爪的翘起端卡入或脱离对应的从动齿轮的内齿，即可使从动齿轮与从动轴结合或分离实现调速，实现多级变速调节从而调节毂圈的转速。本发明的厚度小、变速传动机构少、支轴为一个整体、同心度高,强度好,解决了轮毂转动时晃动造成车辆不稳的问题。可以直接从箱体外调节调节杆来调节滑动件的位置，其调节相对简单直接。此外，在毂圈中可在支轴的外径设置多个电机，在一定的厚度条件下可加大整个电动轮毂的功率，提高电动轮毂的动力性能；多个电机的转子轴齿轮的直径不同，各个电机也可分别单独驱动毂圈，也可实现变档操作，其中部分电机损坏，轮毂仍然可以工作。
图1为本发明棘爪变速电动轮毂第一种实施方式装配后的剖视结构图；图2为图1的支轴、滑动件、从动轴、棘爪、扭簧、棘爪轴、转子轴、转子轴齿、从动齿轮、轴承、卡簧立体装配结构图；图3为本发明棘爪变速电动轮毂从动轴及其相关组件装配后，滑动件离开棘爪时棘爪与内齿结合工作原理的剖视结构图；图4为本发明棘爪变速电动轮毂的从动轴及其相关组件装配后，滑动件顶到棘爪翘入端时棘爪与内齿分离工作原理的剖视结构图；图5为发明棘爪变速电动轮毂第二种实施方式装配后的剖视结构图；图6为图5中的支轴、滑动件、棘爪、从动轴、扭簧、棘爪轴、从动齿轮、转子轴、转子轴齿轮、卡簧、单向轴承、轴承的立体装配结构图。
图7为本发明棘爪变速电动轮毂第二种实施方式装配后去除箱体盖的立体立体装配结构 图8为本发明棘爪变速电动轮毂第一种实施方式装配后去除除箱体盖的立体立体装配结构图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明棘爪变速电动轮毂的具体实施例作进一步详述。如图所示，对本发明棘爪变速电动轮毂名称说明:毂圈1、电磁铁2、铁芯3、支轴4、紧固件5、电机6、转子轴7、端面10、滑动件11、从动轴孔13、转子轴齿轮14、从动轴15、从动齿轮16、箱体18、轴承22、调节杆23、轴承26、油封27、刹车皮29、刹车支架32、电源线34、滚珠35、扭簧36、棘爪37、棘爪轴38、棘爪活动槽40、内齿42、轴承43、滑动件斜面44、卡簧45、棘爪轴安装孔50、扭簧安装孔52、导向孔54。实施例1所述的毂圈I内设有电机6,电机6的电源线34从电机6的外壳直接延伸出来。所述的电机6固定在支轴4的上，转子轴7的轴心线与支轴4的轴心线相互错开，两者并且平行布置。所述的电机6上设有转子轴，转子轴7外端设有转子轴齿轮14。转子轴齿轮14与转子轴7之间设有单向轴承49。单向轴承49只能单向相对转动，相当一个棘轮卡合结构。当转子轴齿轮14的转速大于转子轴7的的转速时，转子轴7可以不随着转子轴齿轮14的转动而转动，电机转子就不会被动转动，这样车辆不会因受到转子和定子的磁场阻力的影响而速度变慢，车辆滑行时不会受到电机的磁场阻力拖累。当使用多个电机时，其中一个电机损坏也不会阻碍拖累其他的电机的转动。所述的电机6上固定设有箱体18，所述的从动轴15同轴地套设在支轴4上。所述的转子轴7伸到箱体18内，单个转子轴7和转子轴7上的转子轴齿轮14组成一个齿轮组。所述的齿轮组与从动齿轮(16)啮合传动，所述的从动轴15与毂圈I传动联接，所述的从动轴15套设在支轴4上。所述的从动轴15上设有至少两个从动齿轮16，从动齿轮16可在从动轴15上转动，各个从动齿轮16直径不同，在同一个转子轴7上对应固定有与所述的各个从动齿轮16啮合的转子轴齿轮14。本发明在从动轴15上设有两个从动齿轮16，两个从动齿轮16通过卡簧45套在从动轴15上，从动轴15上的各个从动齿轮16的直径不相同。所述的从动齿轮16设有内齿42，在从动齿轮16套设的该段从动轴15上的位置对称设有一对棘爪活动槽40，棘爪活动槽40中设有棘爪37，棘爪37可在棘爪活动槽40中沿从动轴15径向翘动，为使棘爪37便于安装，所述的从动轴15上设有棘爪轴安装孔50，在棘爪轴安装孔50内设置有棘爪轴38，棘爪轴38穿过设在棘爪活动槽40中的棘爪37和使棘爪37 —端翘起卡在内齿42的扭簧36，棘爪37可绕棘爪轴38转动。所述的从动轴15上设有扭簧安装孔52，扭簧36穿在棘爪轴38上，扭簧36 —端设在扭簧安装孔52内，另一端压在棘爪37上。常态情况下，扭簧36使棘爪37翘起一端处在从动轴15的外侧，另一端处在从动轴孔13内。当棘爪37外端翘出棘爪活动槽40时，可卡在内齿42中并与从动齿轮16结合，使从动齿轮16和从动轴15结合一起转动。当棘爪37外端翘入棘爪活动槽40时，棘爪37与内齿42脱离，则从动齿轮16只是绕从动轴15转动。这样棘爪37与从动齿轮16形成一个棘轮卡合结构，具有单向驱动性。所述的从动轴15的从动轴孔13内设有滑动件11，滑动件11在从动轴孔13内轴向滑动时可顶起棘爪37的翘入端。所述的滑动件11上设有导向孔54，所述的导向孔54的轴向与从动轴孔13的轴向平行，支轴4设置在所述的导向孔54中。所述的调节杆23可以带动滑动件11在从动轴孔13中滑动。调节杆23的另一端延伸箱体18的外部与电磁铁2连接。电机6通电转动后转子轴7旋转，设在转子轴7端部的转子轴齿轮14随之旋转并驱动啮合从动齿轮16旋转。如图1、3、4中所示，电机3的外壳设有电磁铁2，本实用新型的电磁铁2可以将铁芯3吸入和推出的功能，也就是可以使铁芯3左右移动的双向电磁铁。初始状态下，如图3所示，电磁铁2将设在支轴4上的滑动件11、调节杆23往外面拉，此时滑动件11离开与高速档的从动齿轮16配合的棘爪37的翘入端，棘爪37的翘起端就与二档的从动齿轮16的内齿42卡合，二档的从动齿轮16带动从动轴15转动此时为二档。如图4所示，当电磁铁2通电时，电磁铁2产生磁力将铁芯3推入，铁芯3移动时推动调节杆23和滑动件11往从动轴孔13移动，滑动件11将与二档的从动齿轮16内齿42配合的棘爪37的翘入端顶起，棘爪37的翘起端就脱离内齿42，二档的从动齿轮16只绕从动轴15空转，二档的从动齿轮16就失去向从动轴15传动能力，此时就有一档的从动齿轮16带动从动轴15转动，从动轴15连接端面10和毂圈I绕支轴4转动，从而完成一档的动力输出。当滑动件11离开从动轴15上另一段位置上的棘爪37时，如上所述，该段位置上的从动齿轮16带动从动轴15转动，由于棘爪37与从动齿轮16形成的棘轮卡合结构结构具有单向驱动性，且该段位置上的从动齿轮16直径较小，转速也比另一个从动齿轮16快，此时从动轴15就由该段位置上的从动齿轮16带动转动，此时为二档。由此可知，通过调节滑动件11来控制从动齿轮16与从动轴15之间的联动，可实现两级变速调节。依此类推，设置多个转子轴齿轮14和从动齿轮16就可实现多级变速调节。实施例2如图5、图7中所示，毂圈内有两个电机6固定在支轴4的外径上，该两个电机的转子轴7与支轴4平行。所述的两个电机6的外壳为连体结构，只要外壳被固定在支轴4上后，相应的电机就被固定了，因此，电机6的安装只与支轴4有关，与毂圈I无关，不需要考虑转子轴与支轴4的同心度问题，便于根据需要选择相同或者不同种类的电机，包括转速不同，尺寸不同或者功率不同等。而且电机与电机之间相对固定，整体刚性结构好。所述的两个转子轴7上的转子轴齿轮14直径相同或者不相同，该实施例有两个齿轮组，两个电机的转子轴齿轮14也可分别独立驱动从动齿轮16。由于从动轴15和从动齿轮16设置在支轴4上并可绕其转动，处于毂圈I的中心位置，电机6可以绕支轴4外径环形分布设置。因此在毂圈I厚度不变的条件下，可以在毂圈I内设置多个电机6。当两个电机6的转速和功率相同，相应的两个转子轴齿轮组相同，既传动比相同，两个电机6上的转子轴7的齿轮组同时啮合驱动从动齿轮16时，功率比实施例1大一倍。当两个转子轴7齿轮组与其相啮合的从动齿轮16的传动比不相同，或者相应的齿轮组不相同时，两个电机6分别单独驱动毂圈1，也可实现倍数变档操作。本发明所述的各个齿轮也可为皮带轮或是链轮，相互之间的啮合传动变为皮带或链条传动，也可以达到传动联接的技术效果。
权利要求
1.一种棘爪变速电动轮毂，包括毂圈(1)，其特征是:所述的毂圈(I)连接有一个端面(10)，端面(10)与从动轴(15)连接，从动轴(15)的从动轴孔(13)中设有一根实心支轴(4)，支轴(4)上套设有滑动件(11)，滑动件(11)与调节杆(23)相连，调节杆(23)与支轴(4)平行，所述的支轴⑷上固定有电机(6)，电机(6)的电源线(34)直接从电机壳伸出来，所述的电机(6)和箱体(18)裸露在毂圈⑴的外面； 转子轴(7)上设有两个以上的转子轴齿轮(14)，转子轴齿轮(14)与从动齿轮(16)直接啮合传动； 所述的从动齿轮(16)设有内齿(42)，两个以上的从动齿轮(16)套设在从动轴(15)上，从动齿轮(16)可在从动轴(15)上转动，在从动齿轮(16)套设的该段从动轴(15)的位置上设有棘爪活动槽(40)，所述的从动轴(15)设有棘爪轴(38)，棘爪轴(38)穿过设在棘爪活动槽(40)中的棘爪(37)和使棘爪(37) —端翘起卡在内齿(42)的扭簧(36)，棘爪(37)可在棘爪活动槽(40)中翘动。
2.根据权利要求1所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是所述的毂圈(I)内设有两个以上的电机￠)，所述的所有电机￠)的外壳为连体结构，所述的所有转子轴(7)上的转子轴齿轮(14)与从动齿轮(16)啮合传动。
3.根据权利要求1所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是转子轴(7)与转子之间设有单向轴承(49)。
4.根据权利要求1所述的棘爪变速电动轮毂，其特征是所述的调节杆(23)连接有电磁铁⑵。
全文摘要
本发明属于车轮技术领域。解决原支轴上设有导向槽、调节杆孔和电源线孔，从而减弱支轴的强度，造成支轴容易变形、断裂，影响行车安全、另外电机被毂圈包裹在里面得不到有效的散热的问题。棘爪变速电动轮毂包括毂圈，端面与从动轴连接，支轴固定有电机，电机和变速箱体裸露在毂圈的外面，支轴与调节杆平行，调节杆与滑动件连接，支轴在从动轴的轴孔中，转子轴上设有两个以上的转子轴齿轮，转子轴齿轮与从动齿轮直接啮合传动，从动轴上设有棘爪活动槽，棘爪。
文档编号H02K7/116GK103204060SQ20121002187
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者蔡贵席 申请人:蔡旭阳