机械变挡动力总成及具有该动力总成的电动两轮车、电动三轮车或电动四轮车的制作方法

本实用新型涉及电动车动力机械结构技术领域，具体而言，是一种具有机械变挡动力总成的电动车。

背景技术：

目前，现有的电动车机械变挡技术如公布号：zl2014205444818中国实用新型专利公布的技术方案，方案中采用了成熟的摩托车手动离合器，由于换挡时需要手动操作离合器增加了换挡的操作步骤，由于摩托车离合器自身的原因使离合器达不到完全分离的状态造成换挡时机掌握有一定的难度，换挡时机掌握不好会造成无法换挡和换挡时变速系统的齿轮冲击，无法达到更好的操作体验以及适应更多的人群需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决zl2014205444818中国实用新型专利公布的技术方案存在的操作步骤繁琐，操作离合换挡时机不易掌握，无法满足市场更多不同用户的需求的问题，进而提供一种内置单向轴承的机械变挡动力总成，以及具有该动力总成的电动车结构。

为此，本实用新型采用的技术方案如下：

机械变挡动力总成，包括配置于变速箱内的电动机、第一传动轴和第二传动轴，其特殊之处在于，所述电动机输出轴通过传动齿轮组将预定的转速和扭矩传递至第一传动轴；所述电动机输出轴与所述第一传动轴之间配置有单向轴承，所述单向轴承用以实现换挡时将电动机输出轴与所述第一传动轴之间的动力传递切断，以及在换挡后将电动机输出轴与所述第一传动轴之间的动力传递接合；所述第一传动轴与第二传动轴之间配置有换挡齿轮组，通过换挡齿轮组将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至第二传动轴，并通过第二传动轴将扭矩及转速输出；

所述传动齿轮组包括安装于电动机输出轴上的主动齿轮和安装于第一传动轴上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮之间为啮合传动关系；

所述单向轴承可以选择配置于电动机输出轴端或者配置于第一传动轴端；

所述单向轴承配置于电动机输出轴端，所述单向轴承的内圈与电动机输出轴相连，所述单向轴承的外圈与主动齿轮相连；

所述单向轴承配置于第一传动轴端，所述单向轴承的内圈与第一传动轴相连，所述单向轴承的外圈与从动齿轮相连；

所述换挡齿轮组采用常规的结构实现形式，根据实际需求可以选择多个挡位，其工作原理与摩托车换挡结构的原理完全相同。

一种具有机械变挡动力总成的电动两轮车，特殊之处在于，包括变速箱以及驱动车轮总成，所述变速箱内安装有电动机、主轴和副轴，所述副轴作为动力输出轴通过动力传递组件将电动机输出动力传递给驱动车轮；

所述动力传递组件采用链轮传动或皮带传动，包括安装于副轴上的主动链轮或皮带轮、以及安装于驱动车轮轮毂上的从动链轮或皮带轮，在所述主动链轮或皮带轮以及从动链轮或皮带轮之间安装有传动链条或皮带；

所述电动机通过电动机输出轴与单向轴承的内圈相连，单向轴承的外圈结合主动齿轮，所述主动齿轮与安装于主轴上的从动齿轮相啮合，所述主轴通过换挡齿轮组将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至副轴，最终通过副轴将扭矩及转速输出；

所述电动机通过电动机输出轴输出连接主动齿轮，所述主动齿轮啮合传动有从动齿轮，所述从动齿轮与单向轴承的外圈相结合，所述单向轴承的内圈安装于主轴上，所述主轴通过换挡齿轮组将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至副轴，最终通过副轴将扭矩及转速输出。

一种具有机械变挡动力总成的电动三轮车或电动四轮车，特殊之处在于，包括变速箱以及车桥，所述变速箱内安装有电动机、主轴和副轴，所述副轴作为动力输出轴通过动力传递组件将电动机输出动力传递给驱动车轮；

所述动力传递组件包括由副轴输出连接的传动轴，所述传动轴经由差速后桥总成将扭矩及转速传递至左右两侧的车轮；

所述电动机通过电动机输出轴与单向轴承的内圈相连，单向轴承的外圈结合主动齿轮，所述主动齿轮与安装于主轴上的从动齿轮相啮合，所述主轴通过换挡齿轮组将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至副轴，最终通过副轴将扭矩及转速输出；

所述电动机通过电动机输出轴输出连接主动齿轮，所述主动齿轮啮合传动有从动齿轮，所述从动齿轮与单向轴承的外圈相结合，所述单向轴承的内圈安装于主轴上，所述主轴通过换挡齿轮组将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至副轴，最终通过副轴将扭矩及转速输出。

本实用新型的机械变挡动力总成，通过采用单向轴承，替代了原来换挡前的手动离合操作，基于单向轴承的功能特点使得换挡更加轻松易掌握，单向轴承的作用是接合或切断动力传递，在换挡时自动切断主轴与电动机的联系，以便顺畅换挡，换挡完成后自动接合动力输出。同时本实用新型的机械变挡动力总成适用于各种电动两轮车、电动三轮车和电动四轮车，适用范围广泛且实用性强，提高了电动车变挡的操控流畅性，能够满足不同用户的需求。

本实用新型中采用单向轴承也叫超越离合器，用于电动机和工作机之间或主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。其工作原理是：当车辆起步或行驶时，电动机的动能通过主动齿轮带动从动齿轮旋转，当单向轴承的外圈转速超过内圈转速时，单向轴承的内外圈结合，从而将电动机输出的动能传送到第一传动轴，再经由换挡齿轮组传送到第二传动轴输出动力。当车辆换挡时，降低电动机转动，这时车轮在惯性的作用下继续带动第二传动轴—换挡齿轮组—第一传动轴旋转，此时单向轴承的内圈转速高于外圈转速，单向轴承的内外圈处于分离状态，从而切断第一传动轴上的动力将单向轴承传递，即可顺畅换挡。

附图说明

图1：机械变挡动力总成结构示意图（前置单向轴承）；

图2：机械变挡动力总成结构示意图（后置单向轴承）；

图3：具有机械变挡动力总成的电动两轮车结构示意图；

图4：具有机械变挡动力总成的电动三轮车结构示意图；

图5：图4中机械变挡动力总成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及几个具体实施例，用来对本实用新型的结构设计原理、结构组成以及操作过程作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供的是一种机械变挡动力总成参考图1，通过内置的单向轴承替代传动的手动离合器。其结构包括包括配置于变速箱9内的电动机1、第一传动轴6和第二传动轴7，所述电动机输出轴2通过传动齿轮组将预定的转速和扭矩传递至第一传动轴6；所述电动机输出轴2与所述第一传动轴6之间配置有单向轴承5，所述单向轴承5用以实现换挡时将电动机输出轴2与所述第一传动轴6之间的动力传递切断，以及在换挡后将电动机输出轴2与所述第一传动轴6之间的动力传递接合；所述第一传动轴6与第二传动轴7之间配置有换挡齿轮组8，通过换挡齿轮组8将改变齿轮比之后的扭矩及转速传递至第二传动轴7，并通过第二传动轴7将扭矩及转速输出；所述传动齿轮组包括安装于电动机输出轴2上的主动齿轮3和安装于第一传动轴6上的从动齿轮4，所述主动齿轮3与从动齿轮4之间为啮合传动关系；所述单向轴承5配置于电动机输出轴2端，所述单向轴承5的内圈与电动机输出轴2相连，所述单向轴承5的外圈与主动齿轮3相连；所述换挡齿轮组8采用常规的结构实现形式，根据实际需求可以选择多个挡位，其工作原理与摩托车换挡结构的原理完全相同：变挡杆带动换挡臂动作—换挡臂带动变速鼓旋转—变速鼓带动齿轮拨叉动作—齿轮拨叉带动齿轮动作—实现换挡。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，参考图2。

所述单向轴承5配置于第一传动轴6端，所述单向轴承5的内圈与第一传动轴6相连，所述单向轴承5的外圈与从动齿轮4相连。

实施例三

本实施例提供的是一种具有机械变挡动力总成的电动两轮车参考图3，包括变速箱19、所述变速箱19内安装有电动机11、电动机输出轴12、主轴16和副轴17，其中，所述电动机输出轴12与所述主轴16之间安装有齿轮传动组，所述齿轮传动组包括安装于电动机输出轴12上的主动齿轮13和安装于主轴16上的从动轴14，主动齿轮13与从动齿轮14之间啮合传动；在所述主动齿轮13与电动机输出轴12之间设有单向轴承15，所述单向轴承15的内圈与所述电动机输出轴12相连，所述单向轴承15的外圈与所述主动齿轮13相连；通过单向轴承15来实现变挡离合控制，在换挡时自动切断电动机输出轴12与主轴16之间的传动关系，以便顺畅换挡；在换挡完成后自动接合电动机输出轴12与主轴16之间的传动关系，以便完成动力输出；在所述主轴16与副轴17之间安装有换挡齿轮组18，所述换挡齿轮组18用以改变主轴16输出的扭矩及转速并将改变后的扭矩和转速传递给副轴17，并通过副轴17将扭矩及转速输出；在所述副轴17的端部设置有主动链轮20，在驱动车轮21的轮毂上安装有从动链轮22，所述主动链轮20与从动链轮22之间安装有传动链条23，经由传动链条23将变速箱19输出的动力传递给驱动车轮21。

实施例四

本实施例提供的是一种具有机械变挡动力总成的电动三轮车参考图4、5，包括变速箱39、所述变速箱39内安装有电动机31、电动机输出轴32、主轴36和副轴37，其中，所述电动机输出轴32与所述主轴36之间安装有齿轮传动组，所述齿轮传动组包括安装于电动机输出轴32上的主动齿轮33和安装于主轴36上的从动轴34，主动齿轮33与从动齿轮34之间啮合传动；在所述从动齿轮34与主轴36之间设有单向轴承35，所述单向轴承35的内圈与所述主轴36相连，所述单向轴承35的外圈与所述从动齿轮34相连；通过单向轴承35来实现变挡离合控制，在换挡时自动切断电动机输出轴32与主轴36之间的传动关系，以便顺畅换挡；在换挡完成后自动接合电动机输出轴32与主轴36之间的传动关系，以便完成动力输出；在所述主轴36与副轴37之间安装有换挡齿轮组38，所述换挡齿轮组38用以改变主轴36输出的扭矩及转速并将改变后的扭矩和转速传递给副轴37，并通过副轴37将扭矩及转速输出；所述副轴37输出连接有传动轴40，所述传动轴40经由差速后桥总成41将扭矩及转速传递给左右两侧的驱动车轮42。