[发明专利]离心式离合器和具有该离合器的电动车变档驱动轮毂

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种离合器，特别是一种离心式离合器。

本发明还属于车辆技术领域，涉及一种电动车，特别是一种具有该离心式离合器的电动车变档驱动轮毂。

背景技术

单向离合器的作用是使某元件只能按一定的方向旋转，在另一个方向上锁止。当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动，若动力源转变方向时，(如顺时针变为逆时针方向)，被动元件则会自动脱离不产生任何动力传送的功能。如超越离合器和离心式离合器。

关于离合器的文献也较多，如中国专利文献公开的一种离心离合器【申请号：200920022208.8；公开(公告)号：CN201507581U】，它通过摩擦力来传递扭矩，它的基本结构由三个元件组成：主动件、离心体和从动件。离心体滑装于主动件上，由原动机驱动主动件旋转加速而将其径向甩出。当主动件达到规定角速度时，甩出的离心体与从动件内壁压紧，由摩擦力强制其进入运动状态而传递扭矩。离合器的从动件可以直接或通过皮带轮等机构与负载连接。

本离心离合器虽然实现传动，但还是存在着一定的缺陷：离合器的接合取决于离心力，因此不能传递大于额定扭矩的负荷。如果从动端超载，离合器便打滑，所以它也具有安全离合器的功能。因为离心力是随转速的增加而逐渐增加，所以使用离心离合器就相当于将负荷逐渐地加到原动机上，因而可以直接起动工作机械，而获得平稳起动的效果，若用电动机直接驱动，可以显著地减小启动电流。当原动机未达到到额定转速之前，离心体相对于从动件要打滑，从而产生摩擦热，消耗一部分能量，以及磨损摩擦片；因此离心离合器不适于在频繁起动的场合使用，也不宜在起动过程太长的地方应用。

电动车简而言之就是用电力作为驱动的机车。

电动车的历史比我们现在最常见的内燃机驱动的汽车要早。直流电机之父匈牙利的发明家、工程师阿纽什·耶德利克&Aacute(nyos Jedlik)最早于1828年在实验室试验了电磁转动的行动装置。美国人托马斯·达文波特(Thomas Davenport)于1834年制造出第一辆直流电机驱动的电动车。1837年，托马斯因此获得美国电机行业的第一个专利。19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。

随着美国德州石油的开发和内燃机技术提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。

最近一二十年，随着石油资源的日益减少、大气环境的污染严重，人们重新关注电动车。各个主要的汽车生产厂家开始关注电动车的未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。同时，电动自行车和电动摩托车的发展也尤为快速。电动自行车和电动摩托车一般都包括车身、轮毂电机和电源等；其中轮毂电机是驱动元件。

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。

为此，本申请人曾经申请了名为一种电动车轮毂动力输出装置【申请号：200910305629.6；公开号：CN101618685A】，本装置设置在轮毂上且与固定在轮毂上的电动机相联接，它包括驱动齿轮和输出齿轮，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，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。它具有高、低速挡切换灵活，传动效率高等优点。

然而，由于驱动齿轮和输出齿轮之间同时设有单向低速传动机构和单向高速传动机构，两者的传动方向相反，因此当电动机不工作时，无法推动电动车后退。这就给实际使用带来了不便，特别是增加了非行驶状态下对电动车控制的难度。