专利名称：有级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于如电动摩托车、电动自行车等人驾驶的行驶机器行驶变速的有级变速器。
背景技术：
前面有二个申请号分别为2008100887039、2009101496766的发明专利申请，在该两专利技术上通过采用以渐开线行星齿轮传动的一组a、g、H、b的构件作为一变速单元的基本构件，和就在一组单元中将作固定的轮件作成固定/非固定可以变换、作输入的输入/ 非输入可以变换，以及以一个主动离合体棱柱副联接输入轴可对多个主动件进行输入变换接合以及进行二级的级间联接等，使之可在一个b轮缘体下，一个H构件输入输出两侧端面分别置机构单元，进而使行星传动的iaHb、ib Ζ>“！；及i = 1元素能在一个变速总成机构中得到组合，并派出生由此多元素分别相互组合的以及仅由一个变速元素与i = 1组成的变速总成机构。但在以上专利申请中，就ia bH方式机构单元不加反向介轮的运用未尽展示。而不加反向介轮的ia bH机构运用在如电动摩托车、电动自行车等，即运用在以电动机生成相对力的两组件之一的外铁芯固定于外机壳上、机壳可绕中心转动、由机壳带动轮胎转动的电动车类型，是十分贴合、实用的。
发明内容
本发明针对如电动摩托车、电动自行车这类电动车的特点而提出，本发明的方案是将电动机设计成支于中心轴上的、形态上似通常电机的转子的内铁芯与中心轴成轴承支承关系，固定于机壳、形态上似通常电机的定子外铁芯固定在可绕中心轴转动的电机壳体上，机壳径向端附着轮胎。中心轴与机架联接。以行星传动的一组a、g、H、b四构件为一机构单元，a轮、g轮、b轮顺序径向啮合联接，与电动机同中心并列置之。a轮与电动机内铁芯端面作固定联接，两者同中心、同轴承。a轮联体上制有离合的结构点，当该离合结构点不与固定联接于机架的对应力件接合时，a轮同电机内铁芯可绕中心轴转动；当a轮上的离合结构点同联力于机架的构件接合，a轮成固定轮。H构件的中心部位在a轮外侧与中心轴成轴承支承关系，其构件体上也制有离合结构点，当该结构点不与联力于机架的构件接合，H构件只绕中心轴空转。b轮同电机外铁芯同固定于机壳上。 一个主动离合体支力于中心轴成棱柱副结构，其位置处于a轮与H构件轴承位之间。这个主动离合体上制有两个离合结构点，一个用于同a轮上的离合结构点接合，别一个用于同H 构件上的离合结构点接合。主动离合体的棱柱副接合控制通过中心轴打孔、引入控制力源。用电磁力控制主动离合体的，从通孔引入线览；用流体力控制，引入导管。用流体控制，由滑塞形成棱柱副。 主动离合体棱柱副接合有三个依次节律，分别为与a轮、H构件接合和处于中间无接合定位。主动离合体处无接合定位目的是等待对应件同步接合时机，即等待对应件接近同转速。 感知接近同转速时机，可以由人体感知，也可以自动控制。自动控制由电子控制器进行转速位置传感，并经处理选择接合时机。机构总成工作方式当机构作传动比i = 1时，主动离合体与a轮接合，a轮被固定，即内铁芯被固定，从而外铁芯成为被推动的从动件，进而轮胎转动。此时由于H构件处于自由转动状态，行星传动支点丧失，b轮带动着的H构件及g轮只有绕a轮空转。当进行变速机构变速时，主动离合体变作与H构件接合，H构件与机架联接而成固定，行星传动支点形成，a轮通过g轮推动b轮从而四构件形成ia bH方式机构。总成机构的传动、转矩特点。传动当a轮及电机内铁芯作固定、电机外铁芯作从动传动时，电机隙面形成的相对移动线长，是直接在电机上形成的传动比i = 1的传动；当变速机构介入作变速时，a轮及内铁芯同外铁芯都处于可转动的状态，由于受行星机构刚性啮合联接，内铁芯方面同外铁芯两者相对于机架的转速之比即为这一 ia ^方式的传动比， 以此形成以内铁芯高速转动换来在机壳上加大转矩的条件。转矩当在作传动比i = 1工作时，转矩纯碎来自电机隙面的相对力；当变速机构介入变速时，转矩有两个分量来源一个是内铁芯同外铁芯形成的相对力的磁力，即为联着内铁芯的a轮作为这一 iabH方式的输入轮转速的转矩，是一种不经啮合传动的由外铁芯同内铁芯对斥产生的转矩分量；另一个是内铁芯转动经传动变速以速度换转矩的分量。两分量转矩最后叠加到机壳上。本发明采用这一不加反向介轮的ia广机构单元置在以上所述类型电动车上，除了增大车辆输出转矩使电动机尽量避免过重载低速运转而破坏合理输出特性外，同时重要的是可以行星传动的b轮同外铁芯共一个壳体，从而在增加有益机构时而无需增加诸如支承 b轮的附属构件和由H构件作输出的附属件等；所占用的空间仅为一组a、H、g、b纵向排列的宽度略多，机壳轴承、防尘形式等乃可保留不变，机构间相容的十分贴合。且这种既用了一组传动变速机构，其中又有不经啮合传动的转矩成份，比起在其他场合采用这种方式机构，更加高效。下面根据附图作更详尽的说明
图1是本发明一实施例示意图，图中，1是轮胎，2是机架，3是电机外铁芯，4是电机内铁芯，5是电机机壳，6是内齿圈，7是行星轮，8是行星架H构件，9是太阳轮a轮，10是 a轮上的离合结构点，11是H构件上的离合结构点，20是主动离合体，12是主动离合体上对应10的离合结构点，13是主动离合体上对应11的离合结构点，14是主动离合体移动控制磁电结构的固定磁部分，15是主动离合体移动控制磁电结构通电变性磁极部分，21是中心轴ο
具体实施方案图1所示，是一个带有行星传动变速机构的电动车驱动总成机构。在5电机壳体内，右侧的径向外部分3，径向内部分4，分别是电机的外铁芯和内铁芯；左侧排列着行星传动的a、g、H、b轮件及一个带棱柱副的主动离合体。机壳的中心是轴承的结构，机壳可以绕中心轴转动。机壳上附着轮胎1。中心轴21同机架作固定联接。图1中，内铁芯4的中心与中心轴21成轴承结构，行星机构的a轮9与内铁芯4成端面固定联接，两者成联力体、共中心轴承。a轮9上有离合结构点10，当10不与联接机架的阻力件接合，9随着4即可作能转动的行星传动输入轮。行星机构的内齿圈b轮6与外铁芯3同固定在机壳5上。行星机构的行星架H构件8，其中心与中心轴成轴承结构，其机体上有一个离合结构点11。主动离合体20棱柱副联接中心轴21，20上有二个离合结构点12、13，12与10对应配合；13与11对应配合。主动离合体20的移动，20上有三个通电变磁性的极位15，其移动方式为每与10或11接合的过程，都要经中间无接合定位；头尾两个分别用于同10、11接合，中间一个用于中间无接合位定。下面看总成机构工作方式。当作输出传动比i = 1时，其工作方式是离合主动体20上的12与a轮9上的10 接合，9联着4与机架联力而被固定，外铁芯3成了纯碎由与4隙面形成的相对力推动的从动件，同时，外铁芯3与内铁芯4隙面所形成的相对运动线长，即为隙面3与机架形成的相对运动线长。所以3与4的传动比i = 1。此时的b轮6虽然啮合着g轮7，但7所支的行星架8是中心有轴承可自由转动，7与8只是以自身的重量绕中心空转。当行星机构介入变速时的工作方式主动离合体20经中间定位后变为13与11接合，行星架8成固定件，行星轮7实际上成了定轴的中间轮(支点轮)。此时的电机外铁芯 3和电机内铁芯4均可以转动，由a轮9-g轮7-b轮6啮合联着以及行星架8被固定，3和4 分别转动在这一 ia bH方式传动比的转速上。而此时在电机壳2上体现的转矩有两个来源 一是内外铁芯隙面形成的相对力，即为形成a轮作为这一 iabH方式主动轮转动的转矩分量； 另一个是内铁芯、外铁芯相对于机架的转速，是内铁芯快、外铁芯慢，以内铁芯快转速换转矩得来的分量。两个分量叠加到机壳上。图1中，主动离合体20的15有三个电磁极，三个电磁极对应定磁14可以作三个节段的移动、分别是12与10接合、13与11接合和处中间定位。中间定位主要用于等待接合，对应件同步转速到来。由于20联接着机架，此同步即为接近零转速。8、9两构件近零转速的出现的情形是a轮9在二种情形下①停车时，②电机不给能时；H构件8也在二种情形下1停车时，2电机外铁芯和内铁芯在H构件未固定前两转速相对于机架之比接近这一 iabH的比值。
权利要求
1. 一种有级变速器，其特征在于由一组行星齿轮传动的a、g、H、b构件为基本件的机构单元与作功的电动机轴向并排地共同支在与机架成固定联接的中心轴上，a轮9与支于中心轴21上的电机内铁芯4成端向固定联接，9与4成联体并共中心、共与中心轴21成轴承结构关系并在上面制有离合结构点10，H行星架8的中心也与中心轴成轴承结构关系，并也在8的架体上面制有离合结构点11，b轮6与电动机外铁芯3共同固定在机壳5上，机壳 5与中心轴21成轴承结构关系，一主动离合体20在a轮9和H构件8之间位置上与中心轴联接，主动离合体20上有两个与中心轴成棱柱副关系的离合结构点12、13，主动离合体20 有三个往复活动节段12与10接合e中间无接合定位Μ 13与11接合，对20上的三节段活动控制或用电力或用流体力，当总成机构作传动比i = 1时由主动离合体20上的12与 10接合，a轮9及电机内铁芯4作固定，外铁芯3及机壳方面转动，而机壳上的b轮6带着 g轮7及行星架8绕中心a轮9空转；当总成并作这一变速机构iabH方式时，由主动离合体 20上的13与11接合，H构件8被固定，g轮7两径向分别啮合的a轮9及内铁芯4和b轮 6及处铁芯3 (及轮胎1)均可转动。
全文摘要
本发明涉及一种人驾驶的如电动摩托车、电动自行车的电动车上用的有级变速器。由一组行星齿轮传动的机构单元与作功的电动机并排地、b轮与电机外铁芯同机壳固定、H构件和a轮与电机内铁芯同一中心轴置之。a轮与电机内铁芯联体。中心轴同机架联接，机壳、a轮及电机内铁芯、H构件都与中心轴有轴承结构关系，可转动。a轮和H构件上都制有被制动的离合结构，由离合主动体20上的与中心轴有棱柱副的结构对其进行离与合。当a轮及内铁芯被固定，机构总成只有电机作功、传动比i＝1的输出；当H构件被固定，a轮及电机内铁芯、b轮及电机外铁芯均可转动，总成工作在输入输出件转向相反的iabH方式变速中。相应机构贴合、变速效率高。
文档编号H02K7/116GK102170192SQ20101013539
公开日2011年8月31日 申请日期2010年2月28日 优先权日2010年2月28日
发明者陈解生 申请人:陈解生