一种双向自动变速电机传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械技术领域，涉及一种传动装置，特别是一种双向自动变速电机传动装置。
【背景技术】
[0002]目前电动三轮车、电动汽车所采用的无刷轮毂电机和无刷差速电机及串励电机比较普遍，这三种电机中，由于它们设计中考虑到电动三轮车、电动汽车运行的速度和负载的二者因素的合理均衡，因此在使用过程中存在爬坡和速度方面的欠缺，而且启动电流大，降低了蓄电池的使用寿命，造成使用电机功率的放大和能源浪费，以及负载、速度、爬坡的需求不能满足。
[0003]对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如申请人之前提出的一种双向自动变速电机传动机构[申请号:201320760985.9 ;授权公告号:CN 203548812 U]，包括电机、自动变速器、差速器和壳体，所述的电机位于所述壳体的一侧，所述的自动变速器和差速器均位于所述的壳体内且两者两连，所述的电机主轴与所述的自动变速器相连，所述的自动变速器和差速器之间轴向固连有呈圆环状的后退单向器，所述后退单向器的周向外侧壁上具有单向卡槽，所述自动变速器的变速器轴上套有前进单向器，所述的前进单向器上具有单向卡头，所述的壳体内固连有安装架，所述的安装架上具有安装孔，所述的安装孔内设有销轴和弹簧，所述的销轴位于所述的单向卡槽和单向卡头之间，所述的销轴在所述弹簧弹力的作用下始终具有抵靠在所述的后退单向器周向外侧上的趋势，当所述的销轴嵌入在所述的单向卡槽内时，所述的前进单向器能正常旋转，当所述的销轴抵靠在所述的后退单向器的周向外侧壁时，所述的销轴与所述的单向卡头相卡接。
[0004]上述的双向自动变速电机传动机构使用时，分别通过单向卡头与前进单向器和后退单向器的配合来实现电动三轮车的前进或后退。但该传动机构存在一个问题:后退单向器分布在自动变速器轴的一侧，而前进单向器分布在自动变速器轴的轴线上，且后退单向器和前进单向器之间还设有一用来放置单向卡头的安装架，导致整个双向自动变速电机传动机构的结构较为松散。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种在实现电动三轮车、电动汽车正倒车的前提下，仍具有结构紧凑优点的双向自动变速电机传动装置。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种双向自动变速电机传动装置，包括壳体以及均轴向固定在壳体内的主轴和转轴，所述的主轴上套有单向器，单向器包括具有外齿牙的外环和与主轴固定的内环，其特征在于，所述的主轴上轴向固定有齿轮，所述的外环上固定有连接件且外环位于连接件和齿轮之间，所述的主轴上还周向固定有传动件，且连接件位于传动件和外环之间；转轴通过齿轮传动机构同时带动外环和齿轮转动，且转轴与外环的传动比大于转与齿轮的传动比；当转轴逆时针转动时，所述的单向器处于打滑状态，连接件和传动件通过设于两者之间的结合机构联动；当转轴顺时针转动时，连接件和传动件通过设于壳体内的分离机构分离并保持分离状态；当转轴顺时针高速转动时，所述的齿轮和内环通过设于两者之间的变速机构联动。
[0007]单向器为滚柱式单向离合器；壳体内还固定有差速器，且主轴通过过桥齿轮与差速器相连。在实际加工时，转轴与外环的传动比会比较大，使外环始终处于慢速转动状态，且在高速状态下，齿轮的转速要远高于外环的转速。
[0008]本双向自动变速电机传动机构安装在电动三轮车、电动汽车中，差速器的输出端用于连接电动三轮车、电动汽车的后桥半轴。工作时，电机与转轴相连；当转轴沿顺时针低速转动时，外环和齿轮同时低速转动且连接件和传动件处于分离状态。齿轮处于空转状态；在外环转动的过程中会使滚柱楔入内、外环之间将两者锁住，从而使外环带动内环一起转动并直接带动主轴转动，然后主轴转动并依次通过过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车低速前进；当转轴沿顺时针高速转动时，外环低速转动、齿轮高速转动以带动内环高速转动，且连接件和传动件仍处于分离状态。此时由于内环速度远高于外环速度，滚柱便在离心力的作用下不予内、外环紧密抵靠，使内环和外环处于分离状态，齿轮的动力依次通过内环、主轴、过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车高速前进；当转轴逆时针转动时，外环低速转动、齿轮空转，连接件和传动件处于联动状态。在外环转动时，依次通过连接件、传动件、主轴、过桥齿轮和差速器输出动力，使电动三轮车倒车。
[0009]在本传动装置中，转轴通过齿轮啮合的方式带动外环和齿轮转动，以及用于实现三轮车正倒车功能的各个零部件(除去齿轮传动机构)均分布在主轴的轴线上，以减少各个零部件之间的间隙，具有结构紧凑的优点，从而减少本传动装置所占用的空间。
[0010]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件和传动件均呈筒状且均套设在主轴上，所述的结合机构包括连接件端面上呈圆弧形凸出的导向部一、传动件端面上凸出的且呈圆弧形的导向部二和位于传动件另一端面与壳体之间的压缩弹簧一，所述的导向部一至少有两块且沿周向均布，相邻两所述的导向部一之间形成一供导向部二插接的插
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[0011]当转轴逆时针转动时，导向部二插接在相邻两导向部一之间形成的插口内，从而使导向部一带动导向部二转动，以带动传动件转动，并依次通过主轴、过桥齿轮、差速器并最终输出动力，使电动三轮车倒车实现。通过设置压缩弹簧一，使导向部二具有向插口内侧移动的趋势，以使导向部二稳定地跟随导向部一运动，提高了本传动装置的工作稳定性。
[0012]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的分离机构包括使连接件和传动件分离的导向组件一以及使连接件和传动件保持分离状态的限位件。
[0013]分离机构分为导向组件一和限位件这两个部分，且两个部分单独且专心地实现某一功能，从而提尚本传动装置的工作稳定性。
[0014]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的导向组件一包括导向部一上面朝传动件的倾斜面一和导向部二上面朝连接件的倾斜面二。
[0015]当导向部二插接在插口内时，所述的倾斜面一与所述的倾斜面二相贴靠。工作时，当转轴顺时针转动时，在倾斜面一和斜面二的作用下，使连接件的转动转化为传动件的轴向移动，使导向部二克服压缩弹簧一的弹力并从插口中脱出，使连接件和传动件处于分离状态。通过设置导向组件一为导向部一上的倾斜面一和导向部二上的倾斜面二，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件和传动件之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。
[0016]作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的导向组件一包括导向部一上面朝传动件的倾斜面一和传动件端面上凸出的且呈直杆状的支撑部。
[0017]当导向部二插接在插口内时，支撑部与倾斜面一相抵。当转轴顺时针转动时，支撑部顺着倾斜面一移动，使连接件的转动转化为传动件的轴向移动，并带动抵靠部克服压缩弹簧一的弹力伸出插口，使连接件和传动件处于分离状态。通过设置导向组件一为导向部一上的倾斜面一和传动件上的支撑部，以减少起分离作用的各零部件的数量，从而减少连接件和传动件之间的间隙，使本传动装置的结构变得更加紧凑。
[0018]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的壳体内固定有连接管，所述的传动件的外侧壁上具有呈环状的挡沿，所述的限位件包括位于连接管内且呈条状的限位块，所述的限位块的外端伸出连接管且与挡沿上靠近外环的端面相抵，所述的连接管内设有使限位块具有与传动件外侧壁相抵趋势的压缩弹簧二。
[0019]压缩弹簧二对限位块的弹力大于传动件和连接件之间的摩擦。在压缩弹簧二的作用下，限位块始终具有与环形挡肩相抵的趋势以对传动件起到较好的支撑作用，使在转轴顺时针转动时传动件和连接件能够始终保持分离状态，具有工作稳定的优点。
[0020]作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的传动件的外侧壁上具有呈环状的挡沿，所述的限位件包括与挡沿上靠近外环的端面相抵的限位块以及能驱动限位块向靠近或远离主轴方向平移的电磁铁一，所述的电磁铁一与壳体相固定。
[0021]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的结合机构还包括使限位块向远离主轴方向移动的退位结构，且所述的分离机构还包括使限位块向靠近主轴方向移动的前进机构。
[0022]当转轴逆时针转动时，退位结构工作使限位块向远离主轴方向移动，此时限位块失去支撑并在压缩弹簧一的作用下使传动件复位，然后转轴继续转动使导向部二插入到插口内，以带动传动件一起转动，从而实现三轮车的倒车功能。
[0023]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件上套有呈圆筒状的套筒，且套筒与连接件轴向固定，套筒和连接件之间设有单向机构，且套筒、连接件和单向机构三者构成一在转轴顺时针转动时打滑的单向离合器，所述的套筒的侧壁上具有呈弧形且供限位块穿过的缺口槽，所述的限位块靠近传动件的端面为一倾斜的导向面，所述的缺口槽的两端面分别为平面和斜面，所述的退位结构包括所述的导向面和缺口槽上为斜面的端面。
[0024]转轴顺时针转动时，限位块穿过缺口槽并与传动件上的挡沿相抵；转轴逆时针转动时，套筒和连接件在单向机构的作用下结合，使连接件带动套筒转动，当套筒转动至缺口槽上为斜面的端面与导向面相贴靠时，限位块会顺着缺口槽的端面滑出以脱离挡沿并在压缩弹簧二的作用下抵靠在套筒的外侧壁上，此时传动件失去支撑并在压缩弹簧一的作用下复位，使导向部二插入到插口内，以使传动件和连接件联动，来实现三轮车的倒车功能，具有工作稳定的优点。通过设置套筒套设在连接件上，以有效减少套筒和连接件以及套筒与其他零部件之间的距离，从而进一步提高了本传动装置的结构稳定性。
[0025]作为另一种方案，在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的连接件上套有呈圆筒状的套筒，且套筒与连接件轴向固定，套筒和连接件之间设有单向机构，且套筒、连接件和单向机构三者构成一在转轴顺时针转动时打滑的单向器，所述的套筒的侧壁上具有呈弧形且供限位块穿过的缺口槽，所述的缺口槽的两端面分别为平面和斜面，且所述的退位结构包括缺口槽上为斜面的端面。
[0026]在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的前进机构包括使套筒和连接件之间产生摩擦阻力的摩擦结构，且套筒在上述的摩擦阻力的作用下能与所述的连接件联动。
[0027]压缩弹簧二对限位块的弹力大于上述的摩擦阻力；当转轴顺时针转动时，套筒会随着连接件一起转动，使缺口槽转动至限位块处，此时限位块会在压缩弹簧二的作用下重新与挡沿相抵，将传动件支撑使其与连接件保持脱开状态，具有工作稳定的优点；当连接件继续转动时，限位块会与缺口槽上为平面的端面相抵，将传动件限位以禁止其转动，从而进一步提高了本传动装置的工作稳定性。
[0028]在上述的双向自动变速电机传动装置中，摩擦结构包括开设在连接件外侧壁上的定位槽和位于定位槽