一种电动车用变档电机的制作方法

本实用新型涉及电动车动力传动技术领域，更具体地说，它涉及一种电动车用变档电机。

背景技术：

通常电动自行车的变速轮毂圈内均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。上坡时，当电动车处于速度档时，电机处于高电流放电状态，且耗电量增加，很容易烧毁。因此，使用者都会拨动电动自行车上的换挡按钮，从而使电机处于扭矩档的状态下进行工作。否则，使用者骑电动车上坡时会感觉到很吃力。

现有公开号为CN104979950A的中国专利公开了一种自动变档电机，包括减速箱壳体和安装在减速箱壳体内的换挡电机，换挡电机与电动车的主力电机连接，换挡电机下连接有换挡齿轮副，换挡电机带动换挡齿轮副；换挡齿轮副一侧还设置有换挡凸轮组件，并与其啮合；换挡凸轮组件上设置有换挡拨叉，换挡拨叉能够沿着换挡凸轮组件横向来回拨动，换挡拨叉一侧设置有换挡离合器齿轮组件，换挡离合器齿轮组件由若干直径不等的同轴齿轮组成，换挡离合器齿轮组件与换挡凸轮组件啮合。

但是，上述自动变档电机在长期使用后，需要向其变速箱内添加电机专用润滑油以润滑各个齿轮，从而保证电机的良好性能和使用寿命。而在向上述自动变档电机的变速箱内添加电机专用润滑油时，需要先将自动变档电机拆下后再将其壳体拆下才能为各个齿轮添加润滑油，比较费时、费力，不方便维护。另一方面，将自动变档电机拆下再安装后，容易由于自动变档电机容易安装不到位而导致其位置偏移，存在安全隐患，严重影响到了人民群众的生命财产安全。因此，此问题有待解决。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电动车用变档电机，其具有安全性佳、维护方便的优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电动车用变档电机，包括:

与轮毂相适配的主箱体，所述主箱体包括驱动箱体和变档箱体；

承载于所述变档箱体、与轮毂传动连接的变档轴，所述驱动箱体和变档箱体沿变档轴的轴向依次设置，所述变档轴上套设有可相对于变档轴进行周向转动的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的半径小于第二齿轮的半径；

装配于所述驱动箱体、用于为所述变档轴的转动提供驱动力的驱动电机，所述驱动电机包括电机轴，所述电机轴伸入到变档箱体内，所述电机轴伸入到变档箱体内的一端设置有主动齿轮；

承载于所述变档箱体的传动轴，所述传动轴上设置有与主动齿轮啮合的传动齿轮，还设置有两个分别与第一齿轮和第二齿轮啮合的输入齿轮；以及，

承载于所述变档轴、用于控制所述第一齿轮以及第二齿轮与变档轴连接状态的变档组件，所述变档组件连接有用于控制其动作的驱动组件；

其中，所述变档箱体的外侧壁上设置有与变档箱体的内部连通的进油孔，所述变档箱体的外侧壁上且位于进油孔的另一侧还设置有与变档箱体的内部连通的出油孔；所述进油孔和出油孔内均插设有密封件。

通过采用上述技术方案，驱动电机设置在驱动箱体内，传动轴、变档轴和变档组件均设置在变档箱体内，需要向变档箱内添加润滑油时，首先将进油孔处的密封件打开，通过进油孔向变档箱体内添加适量电机润滑油后，将密封件塞回进油孔，然后将出油孔处的密封件取出将多余的电机润滑油放出即可，省去了拆卸电机上油的繁琐步骤，有效避免了安全隐患，具有安全性佳、维护方便的优点。

进一步地，所述第一齿轮的内侧壁上设置有第一内齿，所述第二齿轮的内侧壁上设置有第二内齿；所述变档组件包括与第一内齿对应的第一棘爪和与第二内齿对应的第二棘爪；所述变档轴沿其轴向设置有轴孔，所述变档轴的外侧壁上设置有与轴孔相通的第一爪槽和第二爪槽；所述第一棘爪设置在第一爪槽内，所述第二棘爪设置在第二爪槽内；所述第一棘爪上沿变档轴的轴向穿设有与第一爪槽固定连接的第一转轴，所述第二棘爪上沿变档轴的轴向穿设有与第二爪槽固定连接的第二转轴；所述第一棘爪与第一爪槽的内侧壁之间连接有用于驱动第一棘爪向变档轴外转动并使其卡在第一内齿上的第一弹性件，所述第二棘爪与第二爪槽的内侧壁之间连接有用于驱动第二棘爪向变档轴外转动并使其卡在第二内齿上的第二弹性件；所述驱动组件用于驱动第一棘爪绕第一转轴转动并使第一棘爪脱离第一内齿。

通过采用上述技术方案，通过第一棘爪和第二棘爪即可方便的调节第一齿轮和第二齿轮的工作状态，从而达到调节电机档位的目的。由于第一齿轮的半径小于第二齿轮的半径，所以在传动齿轮的驱动下，第一齿轮比第二齿轮转的快。当第一棘爪卡入第一内齿、第二棘爪卡入第二内齿时，由于第一棘爪和第二棘爪具有单向驱动性，第二齿轮在变档轴的转速超越下，第二棘爪就会与第二内齿打滑，此时变档轴即会在第一齿轮的带动下转动。当通过驱动组件驱动第一棘爪脱离第一内齿时，变档轴即会在第二齿轮的带动下转动。具有方便调节档位的作用。

进一步地，所述第一齿轮设置在第二齿轮靠近驱动箱体的一侧，所述第一棘爪的一端卡在第一内齿上，另一端伸入轴孔内并与第一爪槽的内侧壁相抵；所述驱动组件包括沿轴孔的轴向滑动设置在轴孔内的驱动块，所述轴孔内沿其轴向设置有实心轴，所述驱动块上设置有供实心轴穿过的导向孔；所述驱动块远离驱动箱体的一端设置有能与第一棘爪伸入轴孔的一端相抵并使第一棘爪脱离第一内齿的导向部，所述驱动块的另一端连接有拉杆；所述拉杆沿变档轴的轴向延伸并伸入到驱动箱体内，所述拉杆伸入驱动箱体的一端连接有气缸。

通过采用上述技术方案，通过气缸即可方便地通过拉杆带动驱动块在实心轴上滑移，当驱动块的导向部与第一棘爪伸入轴孔的一端相抵时，第一棘爪绕着第一转轴转动，从而使得第一棘爪脱离第一内齿，此时，第二齿轮工作，即电机工作在扭矩档，利于电动车的爬坡。

进一步地，所述实心轴的两端沿其轴向延伸并分别伸出到驱动箱体和变档箱体外，所述实心轴伸出到驱动箱体外的一端的外侧壁上套设有定位片；所述驱动箱体上设置有与定位片卡嵌配合的定位槽，所述定位片与定位槽之间可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，使得实心轴与定位片定位准确且固定牢固，从而使得变档内部各齿轮传动能够更佳稳定，相互之间的磨损也大大减小，使得使用寿命大大增加。

进一步地，所述进油孔和出油孔均向箱体外延伸设置有延伸部，所述密封件上套设有能与对应的延伸部相抵的弹性密封圈。

通过采用上述技术方案，增加了进油孔和出油孔与对应密封件之间密封性，使得外部杂质不会进入到变档电机内部，从而保证了其内部结构的工作稳定性。另一方面，将进油孔和出油孔密封住后，避免了变档电机内部润滑油的渗出，保证了变档电机的工作性能，也利于保护环境。

进一步地，所述变档箱体的内底壁上且位于靠近进油孔的一侧设置有与进油孔对应的导流板，所述导流板呈弧形且位于进油孔与变档轴之间。

通过采用上述技术方案，导流板具有导向的作用，由进油孔向变档箱体内添加电机润滑油时，导流板能够将电机润滑油均匀的导流至变档电机内部的两侧，从而使得电机润滑油能够均匀的涂覆到变档电机内部的齿轮上。

进一步地，所述导流板上设置有若干个溢流缺口。

通过采用上述技术方案，电机润滑油沿着导流板向导流板两侧流动的过程中也能够从溢流缺口中流出，从而使得变档电机内部的齿轮能够更均匀的粘附到电机润滑油。

进一步地，所述导流板长度方向的一端向变档箱体的内侧壁方向弯折形成有限流板。

通过采用上述技术方案，限流板具有限流的作用，能够防止电机润滑油流动过快而不能从溢流缺口流出的情况，从而使得电机润滑油缓慢的由限流板的两端及溢流缺口流至变档箱体内的各个齿轮上，方便使电机润滑油均匀地与各个齿轮粘附。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过进油孔和出油孔外设的设置，能够起到方便维护、安全性高的效果；

2、通过导流板和溢流缺口的设置，能够起到增加电机润滑油涂覆效果的作用；

3、通过限流板的设置，能够使电机润滑油均匀的涂覆至各个齿轮的表面。

附图说明

图1为实施例中用于体现主箱体整体结构的示意图；

图2为实施例中用于体现驱动箱体结构的示意图；

图3为实施例中用于体现变档箱体内部结构的示意图；

图4为实施例中用于体现导流板结构的示意图；

图5为实施例中用于体现定位片与驱动箱体连接关系的示意图；

图6为图5中A部分的放大图；

图7为实施例中用于驱动组件及变档组件结构的示意图；

图8为图7中B部分的放大图；

图9为实施例中用于体现拉杆与驱动块连接关系的示意图；

图10为实施例中用于体现第一棘爪脱离第一内齿时的示意图；

图11为实施例中用于体现第二棘爪卡入第二内齿时的示意图。

图中：1、主箱体；11、驱动箱体；12、变档箱体；13、进油孔；14、出油孔；15、密封件；16、定位槽；17、螺钉；18、延伸部；19、弹性密封圈；2、变档轴；21、第一齿轮；211、卡箍；22、第二齿轮；23、第一内齿；24、第二内齿；25、第一棘爪；251、第一爪槽；252、第一转轴；253、第一弹性件；26、第二棘爪；261、第二爪槽；262、第二转轴；263、第二弹性件；264、限位孔；27、轴孔；271、驱动块；272、导向孔；273、导向部；274、拉杆；275、连接孔；276、连接板；28、气缸；29、安装孔；3、驱动电机；31、电机轴；32、主动齿轮；4、传动轴；41、传动齿轮；42、输入齿轮；5、实心轴；51、定位片；6、导流板；61、溢流缺口；62、限流板；63、挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种电动车用变档电机，参照图1，其包括主箱体1，主箱体1包括驱动箱体11和变档箱体12。变档箱体12内设置有能够相对于变档箱体12转动的变档轴2，驱动箱体11和变档箱体12沿变档轴2的轴向依次设置。变档轴2的一端位于变档箱体12内，另一端伸出到变档箱体12外。变档轴2伸出到变档箱体12外的一端与轮毂传动连接，变档轴2与变档箱体12之间通过轴承连接。

参照图2和图3，变档轴2上套设有第一齿轮21和第二齿轮22，第一齿轮21的半径小于第二齿轮22的半径，且均可相对于变档轴2进行周向转动。驱动箱体11内设置有驱动电机3，驱动电机3包括轴线与变档轴2的轴线平行的电机轴31。电机轴31远离驱动电机3的一端穿过驱动箱体11的内壁伸入到变档箱体12内，电机轴31伸入到变档箱体12内的一端设置有主动齿轮32。

参照图3，变档箱体12内设置有传动轴4，传动轴4的轴线与电机轴31的轴线平行。传动轴4上由驱动箱体11向变档箱体12方向依次设置有传动齿轮41以及两个输入齿轮42。两个输入齿轮42分别与第一齿轮21和第二齿轮22啮合，传动齿轮41与主动齿轮32啮合。

参照图5和图6，变档箱体12的外侧壁上设置有进油孔13（参照图4），进油孔13与变档箱体12的内部连通。变档箱体12的外壁上且位于进油孔13的另一侧还设置有出油孔14，出油孔14与变档箱体12的内部连通。进油孔13和出油孔14均向箱体外延伸设置有延伸部18，进油孔13和出油孔14内均螺纹连接有密封件15，密封件15上套设有能与对应的延伸部18相抵的弹性密封圈19。

参照图3和图4，变档箱体12的内底壁上且位于靠近进油孔13的一侧设置有导流板6，导流板6与进油孔13对应。导流板6呈与变档箱体12内壁配合的弧形，导流板6位于进油孔13与变档轴2之间。导流板6上还开设有若干个溢流缺口61，溢流缺口61设置在导流板6远离变档箱体12底壁的端部。导流板6的一端向变档箱体12的内侧壁方向弯折形成有限流板62，变档箱体12的内侧壁上设置有与限流板62配合的挡板63，挡板63位于导流板6与变档箱体12的内侧壁之间，具有限流的作用，从而使得电机润滑油能够缓慢的流至变档箱体12内的各个齿轮上，方便使电机润滑油能够均匀地与各个齿轮粘附。

参照图4和图5，变档轴2沿其轴向设置有轴孔27，轴孔27内穿设有实心轴5，实心轴5的两端沿其轴向延伸并分别伸出到驱动箱体11和变档箱体12外，实心轴5伸出到驱动箱体11外的一端的外侧壁上套设有定位片51。驱动箱体11上设置有与定位片51卡嵌配合的定位槽16，定位片51与定位槽16的底壁之间通过螺钉17连接。在本实施例中，定位片51呈六分之五的圆形，具有定位的作用，将定位片51卡入定位槽16后，即可方便地用螺钉17将定位片51锁固住。

参照图7和图8，变档轴2的轴孔27内设置有变档组件，第一齿轮21的内侧壁上设置有第一内齿23，第二齿轮22的内侧壁上设置有第二内齿24，第一齿轮21和第二齿轮22均通过卡箍211限位于变档轴2上。变档组件包括第一棘爪25和第二棘爪26，第一棘爪25和第二棘爪26均设置有两个，两个第一棘爪25对称设置且均与第一内齿23对应，两个第二棘爪26对称设置且均与第二内齿24对应。变档轴2的外侧壁上开设有与轴孔27相通的第一爪槽251和第二爪槽261，第一爪槽251和第二爪槽261均开设有两个，第一棘爪25设置在对应的第一爪槽251内，第二棘爪26设置在对应的第二爪槽261内。

参照图7和图8，第一棘爪25上沿变档轴2的轴向穿设有第一转轴252，第二棘爪26上沿变档轴2的轴向穿设有第二转轴262。第一爪槽251和第二爪槽261内均开设有安装孔29，第一转轴252和第二转轴262均伸入对应的安装孔29内。第一棘爪25与第一爪槽251的内侧壁之间连接有用于驱动第一棘爪25向变档轴2外转动并使其卡在第一内齿23上的第一弹性件253，第二棘爪26与第二爪槽261的内侧壁之间连接有用于驱动第二棘爪26向变档轴2外转动并使其卡在第二内齿24上的第二弹性件263，在本实施例中，第一弹性件253和第二弹性件263均为扭簧，第一弹性件253套设在第一转轴252上，第二弹性件263套设在第二转轴262上。第一弹性件253的一端与对应的第一棘爪25固定连接，另一端与对应的限位孔264连接。第二弹性件263的一端与对应的第二棘爪26固定连接，另一端与对应的限位孔264连接。

参照图7和图8，第一齿轮21设置在第二齿轮22靠近驱动箱体11的一侧，第一棘爪25的一端卡在第一内齿23上，另一端伸入轴孔27内并与第一爪槽251的内侧壁相抵。变档组件连接有用于驱动第一棘爪25绕第一转轴252转动并使第一棘爪25脱离第一内齿23的驱动组件，驱动组件包括驱动块271，驱动块271沿轴孔27的轴向滑动设置在轴孔27内。驱动块271上开设有导向孔272，导向孔272用于供实心轴5穿过。驱动块271远离驱动箱体11的一端设置有导向部273（参照图9），导向部273能与第一棘爪25伸入轴孔27的一端相抵并使第一棘爪25脱离第一内齿23。

参照图7和图9，驱动块271远离导向部273的一端设置有连接孔275，连接孔275内连接有拉杆274。拉杆274向连接孔275外延伸，拉杆274延伸到连接孔275外的一端设置有连接板276，连接板276与拉杆274的轴线垂直。连接板276远离拉杆274的一端与气缸28的驱动端连接，气缸28能够通过连接板276和拉杆274带动驱动块271沿着实心轴5的轴向移动。拉杆274沿变档轴2的轴向延伸并伸入到驱动箱体11内，连接板276与拉杆274伸入驱动箱体11的一端连接且气缸28设置在驱动箱体11内。

参照图10和图11，由于第一齿轮21的半径小于第二齿轮22的半径，所以在传动齿轮41（参照图7）的驱动下，第一齿轮21比第二齿轮22转的快。当第一棘爪25卡入第一内齿23、第二棘爪26卡入第二内齿24时，由于第一棘爪25和第二棘爪26具有单向驱动性，第二齿轮22在变档轴2的转速超越下，第二棘爪26就会与第二内齿24打滑。此时，变档轴2即会在第一齿轮21的带动下转动。当通过驱动块271驱动第一棘爪25脱离第一内齿23时，第二棘爪26的一端伸入第二内齿24内，另一端与第二爪槽261的内壁相抵，此时，变档轴2即会在第二齿轮22的带动下转动。

工作原理如下：

当驱动电机3处于一档（即扭矩档）状态下时，驱动块271与第一棘爪25相抵，从而使得第一棘爪25脱离第一内齿23。此时，第二棘爪26的一端卡入第二内齿24，另一端与第二爪槽261的内侧壁相抵，变档轴2在第二齿轮22的带动下转动。

当驱动电机3处于二档（即速度档）状态下时，驱动块271在气缸28的带动下回退，驱动块271与第一棘爪25和第二棘爪26均不接触。此时，第一棘爪25卡入第一内齿23、第二棘爪26卡入第二内齿24。但是由于第一棘爪25和第二棘爪26具有单向驱动性，第二齿轮22在变档轴2的转速超越下，第二棘爪26就会与第二内齿24打滑，从而使得变档轴2在第一齿轮21的带动下转动。

需要向变档箱体12内添加电机润滑油时，先将进油孔13处的密封件15打开，通过进油孔13向变档箱体12内添加适量电机润滑油后，将密封件15塞回进油孔13。然后，将出油孔14处的密封件15取出，并将多余的电机润滑油放出即可。省去了拆卸电机上油的繁琐步骤，有效避免了安全隐患，具有安全性佳、维护方便的优点。