[实用新型]电动车轮毂动力输出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，涉及电动车的轮毂，尤其是涉及一种电动机正转或反转时分别能够实现同一方向低速或高速动力输出的电动车轮毂动力输出装置。

背景技术

电动车的轮毂是电动车动力系统中的重要组成部分，目前市场上的电动车轮毂动力装置，大都采用无刷低速轮毂电机直接驱动。在电动车启动、爬坡及重载时只能加大电流，令电机在过载情况下工作，以获得较大的转矩。此时，不仅电机的能耗大、效率低，也大大地降低了电动车的续航距离。

目前，电机所用的变速装置主要有两种，一种是电子式无级控制器变速，另一种是机械式变速方式。电子式无级控制器变速能获得从0至电机的最高转速，有很好的变速曲线，但是它所输出的转矩大小直接与电机的输入电流大小变化相一致，(在电压不变时)也就是电机负载越大电流就越大。机械式变速方式可以是有级变速式，也可以是无级变速式。机械式变速方式最主要的一点是能获得不同大小的输出转矩，也就是在输入电流不变时，通过机械式减速能使转矩增大，或者增速时使转矩减小。单一的由小齿轮带动大齿轮得到大力矩，在不另外增加变档机构时这种结构只能获得一个档，而无法实现多档输出。例如，中国专利文献公开了一种电动车用变档电机[申请号：200720035462.2]，它具有电机和齿轮减速箱，齿轮减速箱内有两内齿圈及两级行星齿轮，在需要上坡时选择变档，通过两级行星齿轮的运行，使得电动车在原来正常行驶的基础上减小速度，增加了扭矩，满足了电动车载重上坡的任务，从而减少了因载重可能出现的一系列问题。但是，机械变速仍然存在着下述问题：首先，普通的机械式变速通常需要机械操纵才能实现变速，使用起来不够方便。另一方面，机械变速的各个档位之间的传动比一般相差不大，即变速幅度不大，难以满足实际应用所需。

显然，上述方案在一定程度提高了电动车轮毂的工作性能，但是仍无法克服上述缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种电动机正转或反转时分别能够实现同一方向低速或高速的动力输出，有效节省电能，延长续航时间的电动车轮毂动力输出装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本电动车轮毂动力输出装置，设置在轮毂上且与固定在轮毂上的电动机相联接，其特征在于，本装置包括驱动齿轮和输出齿轮，所述的电动机与驱动齿轮相联且能带动驱动齿轮转动，在驱动齿轮和输出齿轮之间设有当驱动齿轮转动时能单向带动输出齿轮转动的单向低速传动机构，在驱动齿轮和输出齿轮之间还设有当驱动齿轮反向转动时能带动输出齿轮转动的单向高速传动机构，上述的单向低速传动机构和单向高速传动机构的传动方向相反，且单向低速传动机构与输出齿轮的传动比小于单向高速传动机构与输出齿轮的传动比。

当电动车启动、爬坡及重载时，采用低速挡输出，此时转速低、转矩大，电机处于高效率工作区，电流小、能耗低。当电动车在平路上正常行驶时，可采用高速挡输出，电机同样处于高效率工作区。可见，本实用新型是一种较为理想的高效、节能型电动车轮毂动力输出装置。当电动机带动驱动件正转时，第一单向传动机构能使驱动齿轮带动输出齿轮转动；而此时第二单向传动机构不会使驱动齿轮带动输出齿轮转动。当电动机带动驱动齿轮反转时，第一单向传动机构不会使驱动齿轮带动输出齿轮转动，而此时第二单向传动机构能使驱动齿轮带动输出齿轮转动。也就是说，第一单向传动机构和第二单向传动机构的单向传动方向相反。不管电动机是正转还是反转，都能够使输出齿轮具有同一方向的动力输出。一般地，单向低速传动机构与输出齿轮的传动比为4.6；单向高速传动机构与输出齿轮的传动比为9.92。当然，传动比可以根据实际需要进行设计。本实用新型中，低速档和高速档的变速幅度大，变档过程也非常方便，无需机械操纵。

在上述的电动车轮毂动力输出装置中，所述的轮毂上还设有能检测输出齿轮转动速度的速度传感器，所述的速度传感器与中央控制器相连，且当输出齿轮的转动速度达到设定值时中央控制器能控制电动机反转。

速度传感器和中央控制器等控制电路是为了实现自动换挡，提高使用的便利性和可控性。当速度低于设定值时，电动机正向转动；当速度超过设定值时，电动机反向转动；当电动机再次低于设定值是电动机重新正向转动。一般地，速度设定值为18km/小时。因此，通过这种结构在实际应用过程中能够实现自动换挡，操作使用非常方便。