[发明专利]一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成

说明书

本发明公开了一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成，主要由固定轴、轮毂、电机定子、电机转子、第一行星轮系、第二行星轮系和三个离合器组成，轮毂构成收容空腔，定子固定连接在固定轴上，电机转子通过两个相同的轴承连接在固定轴后上，电机转子与第一行星轮系行星架和第二行星轮系的输入太阳轮固定连接，第一离合器与固定轴固定连接，第二离合器与固定轴固定连接，第三离合器与第二行星系行星架固定连接且与固定轴浮动连接。本发明通过变换三个离合器的顺序接合以实现不同的档位，使电机具备三挡不同的传动比，具有结构紧凑、实现方法简易等优点，在平坦路上具有超速功能，可提高电机的使用效率，具有一定的实用价值。

技术领域

本发明属于多档位轮毂电机领域，具体涉及一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成。

技术背景

轮毂电机诞生已久，伴随世界范围内新能源交通工具的推广，轮毂电机的研究也掀起热潮。轮毂电机是将动力系统、传动系统综合在一起的一种电机，它直接由电力驱动，省去大量的传动部件，启动响应好，造价成本低，除了广泛应用于两轮电动车，还可应用于微型电动汽车、老年代步车、特殊作业车等。随着轮毂电机的不断优化推广，应用的场合越来越多，面对复杂路况时往往无法满足动力需求，传统的两轮电动车尽管设置有爬坡档、平地挡和超车档，但这仅仅是通过控制器改变速度上限模拟出的档位，电机的扭矩只能依靠电压进行微调，其扭矩并没有较大改变，对于某些高速电机采用一级减速输出的电机尽管提升了扭矩，但仅有单一的传动比，面对复杂的路况仍难以满足现实要求。

专利CN108242866B公开了一种外转子减速电机，特征包括一个二级减速行星齿轮和电机部分，该轮毂电机将两个行星轮系相串联，电机转子与一级太阳轮固连作为输入，一级行星架作为二级太阳轮的输入，最终将二级行星架与轮毂相连作为动力输出。该方法原理简单，制造简易，采用二级行星架作为输出，可将高速电机减速增扭后输出，从而获得很大的减速比，适用于一些坡度较大场合。但该发明电机减速比较大且仅有单一减速比，减速后轮毂转速较低，难以满足日常提速超车等需求。

专利CN101056031B公开了一种具有自带发电功能的轮毂电机，其特征包括随轮毂套转动的转子、位于轮毂轴上的定子以及装有磁体片的磁体座，该发明将电机与发电装置结合起来，采用低速电机，电机转子在转动的同时做切割磁感线运动，产生电流，结构设计小巧紧凑，所占空间小，质量较轻，对于携带移动电源较小的电动自行车有弥补作用。但由于增加了发电装置，较常规电机有额外的磁力阻力，电机输出力矩较小，转动惯量较大，启动速度慢，长时间骑行电机利用效率低。

如今市面上的外转子轮毂电机大多为单机减速，电机利用效率区间小，难以适用对扭矩变化要求高的路面，如某些山区路面坡度大或载重较大的电动车、老年车。设计时速大的单级轮毂电机通常输出扭矩也较大，对于平坦路面扭矩要求不高的场合会造成电能浪费，电机利用效率低。因此设计一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成，满足不同工况下的动力、速度需求具有较大的社会效益。

发明内容

针对已有电动车存在的档位变换不足，扭矩和车速变换选择单一，难以适应实际复杂路面的要求，从现实需求角度出发，设计了一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成，该动力单元可通过三个离合器顺序接合实现三挡不同的变速功能，原理简单明了，制造加工简便，为现有的轮毂电机设计提供了有益参考。

本发明为实现上述目的采用如下技术方案：

本发明为一种含超速级的多档变速轮毂电机动力总成的特点包括固定轴、轮毂、第一太阳轮、电机转子、第一行星轮系行星齿轮、第一行星轮系内齿轮、轮毂内齿轮、第二行星轮系第一行星轮、第二行星轮系第二行星轮、电机定子、第二太阳轮、第二离合器钢片、第二离合器活塞、第二离合器回位弹簧、第二离合器摩擦片、固定轴油路、第二行星架、第一行星架、第一离合器、第二离合器、第三离合器。