一种电机传动变速机构的制作方法

本实用新型属于电动车技术领域，涉及一种电动车，特别涉及一种电机传动变速机构。

背景技术：

电动车作为新时代的代步工具，其廉价、便捷、环保、易操作等特点已越来越受到广大消费者的青睐。电机作为电动车的核心部件，其性能、效率、可靠性等对电动车影响极大，高性能的驱动电机对电动车整车功能的实现具有决定性作用。

目前，电动车用电机多为轮毂电机，以其简单的直驱结构，在轻便两轮电动车领域大量生产应用，但受于调速范围窄、输出扭矩不高的限制，在爬坡和加速工况下，其动力性能都不能使人满意；另外，在现有提出的中置电机电动车解决方案中，中置电机设置在前后两轮中间，电机转轴输出扭矩、转速，转轴与齿轮机械啮合，再通过链条或多级齿轮与后轮连接，这种通过齿轮机械的变比来改变从电机端到后轮端的扭矩、转速，极大的提升了到后轮端的输出扭矩，但其机械结构复杂，传递损耗大、运转效率低，另外也容易带来齿轮磨损和异响等问题；轮毂直驱电机，车轮比较笨重，高速运转平稳性不好，也容易因车轮撞击带来电机故障失效，中置齿轮电机传动机构较复杂，传动效率低，齿轮异响噪声。

由上可以看出，现有的电动车传动结构均存在较多的问题，无法通过简单的结构使车辆具有更充沛的动力性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构简单合理，输出动力强的电机传动变速机构。

本实用新型的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种电机传动变速机构，其特征在于，包括电机以及车轮机械结构，所述的电机上设置有可随电机转速调整而调节连接直径的前连接盘组件，所述的车轮机械结构上设置有与前连接盘组件传动配合连接的后连接盘组件，所述的后连接盘组件与车轮机械结构之间连接有速度离合组件，当电机运转带动前连接盘组件转动时，前连接盘组件同时带动后连接盘组件，后连接盘组件转动达到额定速度后通过速度离合组件带动车轮机械结构运动。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的前连接盘组件包括穿设在电机输出轴上的前固定盘和前压板，所述的前压板与前固定盘之间形成有用于传动件装入的前咬合腔，所述的前咬合腔内设置有连接前连接盘组件与后连接盘组件的传动件，所述的前压板上设置有可随电机转速调整而调节传动件运转直径的调整件。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的调整件包括前移动盘，所述的前移动盘与前压板之间形成有活动腔体，所述的活动腔体内设置有若干个滑道，每个所述的滑道内设置有普利珠，当电机运转时，普利珠在离心力作用下挤压前移动盘，使前移动盘朝向前固定盘一侧运动，传动件受挤压外移，从而改变前连接盘组件传动件的运转直径。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的后连接盘组件包括后固定盘和后移动盘，所述的后固定盘和后移动盘之间形成有用于传动件连接的后咬合腔，所述的后移动盘的轴端处设置有调整弹簧，当前连接盘组件处传动件运转直径增大时，后连接盘组件处的传动件挤压调整弹簧，后连接盘组件传动件的运转直径减小。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的传动件为皮带，传动件的两端分别连接前连接盘组件于后连接盘组件，随着电机转速的变化，普利珠在离心力作用下改变前连接盘组件内皮带轮径大小，连续的改变皮带传送比，实现转速和扭矩调节输出。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的速度离合组件包括设置蹄块以及与蹄块相配合的蹄块弹簧，所述的蹄块设置于后连接盘组件内，后移动盘挤压蹄块，蹄块与通过蹄块弹簧张合咬接车轮机械结构。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的车轮机械结构包括车轮以及设置于车轮上与蹄块相配合的碗公，当后连接盘组件运转到设定转速时，蹄块接入到车轮的碗公上，车轮实现运转。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的电机包括机座、定子、转子和端部与前连接盘组件相连的转轴，定子固定在电机机座内，转轴则连接在机座端盖轴孔两端，转子固定在转轴上，通电时，电池能量通过定转子的耦合作用转化成转轴的转速、转矩输出。

在上述的一种电机传动变速机构中，所述的电机为内转子式轴输出电机，定子具有槽齿结构，转子具有磁极结构，磁钢内嵌或表贴在转子铁芯上。

本实用新型的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种车辆，该车辆具有电机传动变速机构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的电机上设置有可随电机转速调整而调节连接直径的前连接盘组件，通过前连接组件和后连接盘件相配合达到调速的目的，具有可输出较宽的转速和扭矩范围的优点，使得车辆具有更充沛的动力性能。

2、本实用新型中的传动件采用为皮带，具有传输效率高、动力平稳输出、噪音小的优点。

3、本实用新型中的后连接盘组件转动达到额定速度后通过速度离合组件带动车轮机械结构运动，采用离合怠速式设计结构，避免了电机静载和爬坡载荷的硬启动，加快了电机启动过程，降低了电机发热和温升。

附图说明

图1是本实用新型的整体系统模块示意图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型中前连接盘组件运动的原理结构示意图。

图5是本实用新型的启动怠速阶段状态图。

图6是本实用新型的爬速阶段状态图。

图7是本实用新型的高速阶段状态图。

图8是本实用新型的减速阶段状态图。

图9是本实用新型的驻车怠速阶段状态图。

图10是本实用新型的电机内部结构图。

图中，1、电机；2、车轮机械结构；3、前连接盘组件；4、后连接盘组件；5、速度离合组件；6、前固定盘；7、前压板；8、前咬合腔；9、传动件；10、调整件；11、前移动盘；12、活动腔体；13普利珠；14、后固定盘；15、后移动盘；16、后咬合腔；17、调整弹簧；18、蹄块；19、蹄块弹簧；20、车轮；21、碗公；22、机座；23、定子；24、转子；25、转轴。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本电机1传动变速机构，包括电机1以及车轮机械结构2，电机1上设置有可随电机1转速调整而调节连接直径的前连接盘组件3，车轮机械结构2上设置有与前连接盘组件3传动配合连接的后连接盘组件4，后连接盘组件4与车轮机械结构2之间连接有速度离合组件5，当电机1运转带动前连接盘组件3转动时，前连接盘组件3同时带动后连接盘组件4，后连接盘组件4转动达到额定速度后通过速度离合组件5带动车轮机械结构2运动。

电机1上设置有可随电机1转速调整而调节连接直径的前连接盘组件3，通过前连接组件和后连接盘件相配合达到调速的目的，具有可输出较宽的转速和扭矩范围的优点，使得车辆具有更充沛的动力性能。

在本实施例中，前连接盘组件3具有调速的功能，根据现有技术，本领域技术人员应当理解前连接盘组件3为变速齿轮箱或者直接与电机1相连接具有变速功能的变速器，变速齿轮箱与变速器为市面上市售的常规产品。

在本实施例中，前连接盘组件3包括穿设在电机1输出轴上的前固定盘6和前压板7，前压板7与前固定盘6之间形成有前咬合腔8，前咬合腔8内设置有连接前连接盘组件3与后连接盘组件4的传动件9，前压板7上设置有可随电机1转速调整而调节传动件9运转直径的调整件10。作为优选，传动件9采用皮带，皮带具有传输效率高、动力平稳输出、噪音小的优点

结合图2至图4所示，进一步细说，调整件10包括前移动盘11，前移动盘11与前压板7之间形成有活动腔体12，活动腔体12内设置有若干个滑道，每个滑道内设置有普利珠13，当电机1运转时，普利珠13在离心力作用下挤压前移动盘11，使前移动盘11朝向前固定盘6一侧运动，传动件9受挤压外移，从而改变前连接盘组件3传动件9的运转直径。

作为优选，腔内设置个滑道，并且每2个滑道为1组，共3组呈圆周均匀布置，每个滑道里设置普利珠13，前移动盘11会跟随电机1转轴25运转，普利珠13受离心力影响向外滑移，挤压前移动盘11靠向前固定盘6，前移动盘11和前固定盘6之间的传动件9被挤向圆周外端，传动件9的轮径发生变化，从而改变传动件9轮的轮径，实现转速、扭矩传动调节。

后连接盘组件4包括后固定盘14和后移动盘15，后固定盘14和后移动盘15之间形成有用于传动件9连接的后咬合腔16，后移动盘15的轴端处设置有调整弹簧17，当前连接盘组件3处传动件9运转直径增大时，后连接盘组件4处的传动件9挤压调整弹簧17，后连接盘组件4传动件9的运转直径减小。

进一步细说，传动件9的两端分别连接前连接盘组件3于后连接盘组件4，随着电机1转速的变化，普利珠13在离心力作用下改变前连接盘组件3内皮带轮径大小，连续的改变皮带传送比，实现转速和扭矩调节输出。

速度离合组件5包括设置蹄块18以及与蹄块18相配合的蹄块弹簧19，所述的蹄块18设置于后连接盘组件4内，后移动盘15挤压蹄块18，蹄块18与通过蹄块弹簧19张合咬接车轮机械结构2。

车轮机械结构2包括车轮20以及设置于车轮20上与蹄块18相配合的碗公21，当后连接盘组件4运转到设定转速时，蹄块18接入到车轮20的碗公21上，车轮20实现运转。

结合图10所示，电机1包括机座22、定子23、转子24和端部与前连接盘组件3相连的转轴25，定子23固定在电机1机座22内，转轴25则连接在机座22端盖轴孔两端，转子24固定在转轴25上，通电时，电池能量通过定转子24的耦合作用转化成转轴25的转速、转矩输出。作为优选，电机1为内转子24式轴输出电机1，定子23具有槽齿结构，转子24具有磁极结构，磁钢内嵌或表贴在转子24铁芯上。

将按一定规则绕线完成的定子23套合在机座22上固定，机座22中心轴孔处设置有轴承，转轴25固定在轴承内，可自由旋转，转子24固定在转轴25上，转子24上设置n-s多组磁极，贴转子24外周表面或嵌入铁芯槽内。电机1定子23侧接入控制电流后，形成旋转磁场，磁场能耦合转子24磁极，拉动一同进行旋转，实现电能从定子23侧输入，机械能从转子24转轴25上输出，提供转速和扭矩。

本实用新型的工作原理为：，电机1通过机座22接入控制电路电流，经过定子23和转子24的电磁耦合，将电能转化成转轴25上输出的转速/转矩，带动同轴安装的前连接盘组件3旋转，前固定盘6固定旋转，前移动盘11可内外活动旋转，它们之间形成前啮合腔。同时，在前压板7和前移动盘11之间设置6个滑道，两两一组，一共三组，圆周均布，随着前移动盘11的旋转，滑道内的普利珠13受离心力滑向外侧，从而顶压着前移动盘11内侧滑动，挤压传动件9向外侧滑移，前连接盘组件3处传动件9的轮径增大，后连接盘组件4处传动件9的轮径减小，挤压后移动盘15，调整弹簧17受到后移动盘15的挤压，带动蹄块18张合咬接轮胎机械结构处的碗公21，碗公21旋转，带动轮胎旋转，车辆行驶。

电机1传动变速机构，特点在于灵活的调节电机1的转速，可调节前普利盘内普利珠13的位置，从而改变皮带轮前后的轮径，平滑的调整车轮20转速和扭矩，可以实现车辆的启动怠速、爬速、高速、减速和驻车怠速等五个运转环节。

启动怠速阶段：车辆上电，转把行程为空行程，电机1转速低，在前连接盘组件3和传动件9的传动下，后连接盘组件4转速较低，不足以使蹄块18咬接，车辆处于启动怠速阶段。处于启动怠速阶段的车辆，可以避免电机1重负载启动，保护电机1，延长电机1寿命；同时，也增加了车辆静止状态下电机1输出功率，启动扭矩更高。

爬速阶段：随着转把行程的变化，电机1转速增加，后连接盘组件4转速也增加，后连接盘组件4处的传动件9挤压调整弹簧17，造成蹄块18咬接碗公21，轮胎带动旋转。随着电机1转速的提高，前、后连接盘组件4不断调整，加速效果会越来越好。

高速阶段：此时，普利珠13已滑向最外沿，前后传动件9的轮径不再变化，车轮20达到最高的加速变比，此时车轮20要再加速，只能继续增加电机1的转速，以实现转速传递。

减速阶段：转把行程回调，电机1转速降低，普利珠13内移，前连接盘组件3与后连接盘组件4之间的加速比减小，转速降低。

驻车怠速阶段：车轮20已停下来，转把行程为零，电机1转速低，蹄块18未咬合，车辆停车怠速。

本实用新型同时适用于这样一种车辆，该车辆具备上述描述的电机1传动变速机构，并运行启动怠速、爬速、高速、减速和驻车怠速等五个环节。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座1、摇臂2、支架3、把手4、固定座一5、铝盖破开器6、固定座二7、撬开装置8、砂轮片9、夹瓶槽一10、空腔一11、夹瓶槽二12、空腔二13、导角14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。