CN112498567B - 中置链传动式中央电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中置链传动式中央电驱动系统，包括动力输入机构、驱动轮、设置在轮外中间轴上的减速输入机构、通过链条传动组件与轮外中间轴连接的车轮安装轴以及设置在车轮安装轴上的减速输出机构，动力输入机构依次通过减速输入机构、链条传动组件、车轮安装轴、减速输出机构和动力输出部件将动力传递给驱动轮。采用以上技术方案，不仅保留了中央驱动结构的优点，而且将电机设置在两轮车中间位置，将减速机构设置在驱动轮的一侧，同时采用链条传动的方式，不但可以缓冲两轮车加减速的冲击，还能减小悬挂系统上下震荡造成链轮之间的距离变化；另外，在动力输入机构旁增设减速输入机构，进一步增大了减速比。

Description

中置链传动式中央电驱动系统

技术领域

本发明涉及两轮车电驱动系统技术领域，具体涉及一种中置链传动式中央电驱动系统。

背景技术

随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的两轮车逐渐取代传统燃油两轮车已经是大势所趋。现有的两轮电动车普遍采用轮毂电机、中置式驱动和电机侧挂式结构。

轮毂电机结构一般都是低速电机与车轮直连驱动，低速电机存在体积大、重量重、效率低(效率一般在60％-80％)的问题。并且，启动电流大，容易堵转导致发热量大。同时，由于操控性能差，广泛用于车速40km/h以内电动车辆，要想车速达到50km/h以上，则需要选用更高成本的低速电机，其操控性和安全性极差，容易引起爆胎等原因，几乎不能使用。

中置式驱动结构一般都是通过中低速电机加链传动或者皮带传动驱动轮毂，一般减速比在3.5-4.5左右，存在结构复杂、体积大、重量重的问题。同时，传动效率低，外置零部件多、易损坏，需定期更换，造成使用和维护成本高。并且，由于减速机构体积大，挤占了电池组的安装空间，导致续航里程较短。

侧挂式驱动结构一般由高速电机和减速机构组成，置于车辆驱动轮的一侧，属于多平行轴驱动减速机构，存在结构复杂、零部件多、箱体重的问题，导致轮毂采用杯型结构，增加了重量，影响操控性。并且，成本高，造型不美观，影响了推广使用。

因此，发明人团队曾设计了一种全新的中央驱动式电驱动系统，弥补三者的不足，不仅能够很好地保证整车的平衡性和操控性，而且具有极高的机械效率，结构紧凑，分散独立，具有良好的迎风通透散热性能，重量轻，尤其适用于电动两轮车。

但是，发明人团队在设计和试验过程中发现，中央驱动式电驱动系统不能特别好地缓冲车辆加减速的冲击和悬挂系统上下震荡造成的冲击，并且也难以实现较大减速比，不能满足特殊情况的应用需求。

解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上的技术问题，本发明提供了一种中置链传动式中央电驱动系统。

其技术方案如下：

一种中置链传动式中央电驱动系统，其要点在于，包括动力输入机构、驱动轮、设置在轮外中间轴上的减速输入机构、通过链条传动组件与轮外中间轴连接的车轮安装轴以及设置在车轮安装轴上的减速输出机构，所述车轮安装轴穿设在驱动轮上，所述链条传动组件和减速机构分别位于驱动轮的两侧，所述动力输入机构依次通过减速输入机构、链条传动组件、车轮安装轴、减速输出机构和动力输出部件将动力传递给驱动轮。

采用以上结构，不仅保留了中央驱动结构的优点，能够很好地保证整车的平衡性和操控性，具有极高的机械效率，结构紧凑，分散独立，具有良好的迎风通透散热性能，重量轻；而且将电机设置在两轮车中间位置，将减速机构设置在驱动轮的一侧，同时采用链条传动的方式，不但可以缓冲两轮车加减速的冲击，还能减小悬挂系统上下震荡造成链轮之间的距离变化，并且一定程度上增大了减速比，提高了电机的效率；另外，将动力输入机构和减速输入机构设置在原始的两轮车中间位置，进一步增大了减速比，起到减速增扭的作用，提高了电机的效率，尤其适用于山地路况，增加了动力和续航里程。

作为优选：所述动力输入机构包括驱动电机、与驱动电机的电机轴同步转动的输入一级主动齿轮，所述输入一级主动齿轮通过减速输入机构将动力传递给链条传动组件。采用以上结构，能够稳定可靠地输入动力。

作为优选：所述减速输入机构包括与轮外中间轴和电机轴均平行的输入轴、同步转动地套装在输入轴上的输入一级从动齿轮、可转动地套装轮外中间轴上的动力连接套以及同步转动地套装在动力连接套上的输入二级从动齿轮，所述动力连接套与链条传动组件的主动链轮同步转动，所述输入一级主动齿轮与输入一级从动齿轮啮合，所述输入轴上成型有与输入二级从动齿轮啮合的输入二级主动齿。采用以上结构，能够稳定可靠地进行减速传动。

作为优选：所述动力连接套包括一体成型的套式安装部和盘式连接部，所述套式安装部可转动地套装在轮外中间轴上，所述输入二级从动齿轮同步转动地套装在套式安装部上，所述盘式连接部与主动链轮同步转动。采用以上结构，通过将动力连接套设计为一体成型的套式安装部和盘式连接部，既能够保证零部件之间的稳定传动，又易于装配。

作为优选：所述减速输出机构包括同步转动地套装在车轮安装轴上的减速一级主动齿轮、与车轮安装轴平行的减速轴、同步转动地套装在减速轴上的减速一级从动齿轮、可转动地套装在车轮安装轴上的动力输出套以及同步转动地套装在动力输出套上的减速二级从动齿轮，所述减速一级主动齿轮与减速一级从动齿轮啮合，所述减速轴上具有与减速二级从动齿轮啮合的减速二级主动齿，所述驱动轮同步转动地套装在动力输出套上。采用以上结构，能够稳定可靠地进行减速传动。

作为优选：所述动力输出套包括一体成型的安装套部和连接盘部，所述连接盘部通过若干第一螺栓与驱动轮的组合式轮毂连接，所述安装套部可转动地套装在车轮安装轴上，所述减速二级从动齿轮同步转动地套装在安装套部上。采用以上结构，安装套部和连接盘部的配合既能够保证零部件之间的稳定传动，又易于装配。

作为优选：所述减速二级从动齿轮与安装套部以及减速一级主动齿轮与车轮安装轴均为花键配合。采用以上结构，结构简单可靠，易于加工和装配。

作为优选：所述减速二级从动齿轮通过锁紧套锁定在安装套部上，所述锁紧套与减速一级主动齿轮之间设置有端面轴承，所述减速一级主动齿轮远离端面轴承的一侧通过半月键锁定，以将减速一级主动齿轮锁定在车轮安装轴上。采用以上结构，能够保证可靠地安装减速二级从动齿轮和减速一级主动齿轮。

作为优选：所述链条传动组件包括同步转动地套装在电机轴上的主动链轮、同步转动地套装在车轮安装轴上的从动链轮以及连接在主动链轮和从动链轮之间的链条，所述从动链轮位于驱动轮远离减速机构的一侧。采用以上结构，不仅通过链条传动组件实现减速传动，而且构成中央驱动形式。

作为优选：所述驱动轮包括组合式轮毂和轮胎，所述组合式轮毂包括轮毂主体以及通过若干第二螺栓固定套装在轮毂主体外周上的轮胎安装环座，所述轮胎套装在轮胎安装环座上。采用以上结构，既便于轮胎破损时进行拆卸修补，又便于减速机构的装配。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

采用以上技术方案的中置链传动式中央电驱动系统，结构新颖，设计巧妙，易于实现，不仅保留了中央驱动结构的优点，能够很好地保证整车的平衡性和操控性，具有极高的机械效率，结构紧凑，分散独立，具有良好的迎风通透散热性能，重量轻；而且将电机设置在两轮车中间位置，将减速机构设置在驱动轮的一侧，同时采用链条传动的方式，不但可以缓冲两轮车加减速的冲击，还能减小悬挂系统上下震荡造成链轮之间的距离变化，并且一定程度上增大了减速比，提高了电机的效率；另外，将动力输入机构和减速输入机构设置在原始的两轮车中间位置，进一步增大了减速比，起到减速增扭的作用，提高了电机的效率，尤其适用于山地路况，增加了动力和续航里程。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为驱动轮、车轮安装轴和减速输出机构的配合关系示意图；

图3为动力输入机构和减速输入机构的配合关系示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种中置链传动式中央电驱动系统，其主要包括动力输入机构、驱动轮3、设置在轮外中间轴19上的减速输入机构、通过链条传动组件与轮外中间轴19连接的车轮安装轴2以及设置在车轮安装轴2上的减速输出机构，车轮安装轴2穿设在驱动轮3上，链条传动组件和减速机构分别位于驱动轮3的两侧，动力输入机构依次通过减速输入机构、链条传动组件、车轮安装轴2、减速输出机构和动力输出部件将动力传递给驱动轮3。其中，链条传动组件和减速机构分别位于驱动轮3的两侧，构成中央驱动形式，能够很好地保证整车的平衡性和操控性，具有极高的机械效率，结构紧凑，分散独立，具有良好的迎风通透散热性能，重量轻。链条传动组件在车轮安装轴2与电机1的电机轴1a之间传动，不但可以缓冲两轮车加减速的冲击，还能减小悬挂系统上下震荡造成链轮之间的距离变化，并且进一步增大了减速比，从而进一步提高了电机的效率，增加了续航里程。另外，将动力输入机构和减速输入机构设置在原始的两轮车中间位置，进一步增大了减速比，起到减速增扭的作用，提高了电机的效率，尤其适用于山地路况，增加了动力和续航里程。

请参见图1和图3，动力输入机构包括驱动电机1、与驱动电机1的电机轴1a同步转动的输入一级主动齿轮20，输入一级主动齿轮20通过减速输入机构将动力传递给链条传动组件。

减速输入机构包括与轮外中间轴19和电机轴1a均平行的输入轴21、同步转动地套装在输入轴21上的输入一级从动齿轮22、可转动地套装轮外中间轴19上的动力连接套23以及同步转动地套装在动力连接套23上的输入二级从动齿轮24，动力连接套23与链条传动组件的主动链轮13同步转动，输入一级主动齿轮20与输入一级从动齿轮22啮合，输入轴21上成型有与输入二级从动齿轮24啮合的输入二级主动齿21a。

动力连接套23包括一体成型的套式安装部23a和盘式连接部23b，套式安装部23a可转动地套装在轮外中间轴19上，输入二级从动齿轮24同步转动地套装在套式安装部23a上，盘式连接部23b与主动链轮13同步转动，具体地说，盘式连接部23b与主动链轮13通过若干第三螺栓23进行锁定，简单可靠。

请参见图1，链条传动组件包括同步转动地套装在电机轴1a上的主动链轮13、同步转动地套装在车轮安装轴2上的从动链轮14以及连接在主动链轮13和从动链轮14之间的链条15，从动链轮14位于驱动轮3远离减速机构的一侧。同时，为了防止发生漏机油的情况，分别位于动力输出套8两侧的深沟球轴承16内侧均设置有油封17。

请参见图1和图2，减速输出机构包括同步转动地套装在车轮安装轴2上的减速一级主动齿轮4、与车轮安装轴2平行的减速轴5、同步转动地套装在减速轴5上的减速一级从动齿轮6、可转动地套装在车轮安装轴2上的动力输出套8以及同步转动地套装在动力输出套8上的减速二级从动齿轮7，减速一级主动齿轮4与减速一级从动齿轮6啮合，减速轴5上具有与减速二级从动齿轮7啮合的减速二级主动齿5a，驱动轮3同步转动地套装在动力输出套8上。

动力输出套8包括一体成型的安装套部8a和连接盘部8b，连接盘部8b通过若干第一螺栓9与驱动轮3的组合式轮毂连接，安装套部8a可转动地套装在车轮安装轴2上，减速二级从动齿轮7同步转动地套装在安装套部8a上。其中，减速二级从动齿轮7与安装套部8a以及减速一级主动齿轮4与车轮安装轴2均为花键配合，简单可靠。

减速二级从动齿轮7通过锁紧套10锁定在安装套部8a上，锁紧套10与减速一级主动齿轮4之间设置有端面轴承11，减速一级主动齿轮4远离端面轴承11的一侧通过半月键12锁定，以将减速一级主动齿轮4锁定在车轮安装轴2上。采用以上装配结构，能够保证减速二级从动齿轮7和减速一级主动齿轮4的可靠装配。

请参见图2，驱动轮3包括组合式轮毂和轮胎3a，组合式轮毂包括轮毂主体3c以及通过若干第二螺栓18固定套装在轮毂主体3c外周上的轮胎安装环座3b，轮胎3a套装在轮胎安装环座3b上，既便于轮胎3a破损时进行拆卸修补，又便于减速机构的装配。

动力传递路线：

电机1→输入一级主动齿轮20→输入一级从动齿轮22→输入轴21→输入二级从动齿轮24→动力连接套23→主动链轮13→链条15→从动链轮14→车轮安装轴2→减速一级主动齿轮4→减速一级从动齿轮6→减速轴5→减速二级从动齿轮7→动力输出套8→驱动轮3。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：包括动力输入机构、驱动轮（3）、设置在轮外中间轴（19）上的减速输入机构、通过链条传动组件与轮外中间轴（19）连接的车轮安装轴（2）以及设置在车轮安装轴（2）上的减速输出机构，所述车轮安装轴（2）穿设在驱动轮（3）上，所述链条传动组件和减速机构分别位于驱动轮（3）的两侧，所述动力输入机构依次通过减速输入机构、链条传动组件、车轮安装轴（2）、减速输出机构和动力输出部件将动力传递给驱动轮（3）；

所述动力输入机构包括驱动电机（1）、与驱动电机（1）的电机轴（1a）同步转动的输入一级主动齿轮（20），所述输入一级主动齿轮（20）通过减速输入机构将动力传递给链条传动组件；

所述减速输入机构包括与轮外中间轴（19）和电机轴（1a）均平行的输入轴（21）、同步转动地套装在输入轴（21）上的输入一级从动齿轮（22）、可转动地套装轮外中间轴（19）上的动力连接套（23）以及同步转动地套装在动力连接套（23）上的输入二级从动齿轮（24），所述动力连接套（23）与链条传动组件的主动链轮（13）同步转动，所述输入一级主动齿轮（20）与输入一级从动齿轮（22）啮合，所述输入轴（21）上成型有与输入二级从动齿轮（24）啮合的输入二级主动齿（21a）；

所述减速输出机构包括同步转动地套装在车轮安装轴（2）上的减速一级主动齿轮（4）、与车轮安装轴（2）平行的减速轴（5）、同步转动地套装在减速轴（5）上的减速一级从动齿轮（6）、可转动地套装在车轮安装轴（2）上的动力输出套（8）以及同步转动地套装在动力输出套（8）上的减速二级从动齿轮（7），所述减速一级主动齿轮（4）与减速一级从动齿轮（6）啮合，所述减速轴（5）上具有与减速二级从动齿轮（7）啮合的减速二级主动齿（5a），所述驱动轮（3）同步转动地套装在动力输出套（8）上；

所述链条传动组件包括同步转动地套装在电机轴（1a）上的主动链轮（13）、同步转动地套装在车轮安装轴（2）上的从动链轮（14）以及连接在主动链轮（13）和从动链轮（14）之间的链条（15），所述从动链轮（14）位于驱动轮（3）远离减速机构的一侧。

2.根据权利要求1所述的中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：所述动力连接套（23）包括一体成型的套式安装部（23a）和盘式连接部（23b），所述套式安装部（23a）可转动地套装在轮外中间轴（19）上，所述输入二级从动齿轮（24）同步转动地套装在套式安装部（23a）上，所述盘式连接部（23b）与主动链轮（13）同步转动。

3.根据权利要求1所述的中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：所述动力输出套（8）包括一体成型的安装套部（8a）和连接盘部（8b），所述连接盘部（8b）通过若干第一螺栓（9）与驱动轮（3）的组合式轮毂连接，所述安装套部（8a）可转动地套装在车轮安装轴（2）上，所述减速二级从动齿轮（7）同步转动地套装在安装套部（8a）上。

4.根据权利要求3所述的中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：所述减速二级从动齿轮（7）与安装套部（8a）以及减速一级主动齿轮（4）与车轮安装轴（2）均为花键配合。

5.根据权利要求3所述的中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：所述减速二级从动齿轮（7）通过锁紧套（10）锁定在安装套部（8a）上，所述锁紧套（10）与减速一级主动齿轮（4）之间设置有端面轴承（11），所述减速一级主动齿轮（4）远离端面轴承（11）的一侧通过半月键（12）锁定，以将减速一级主动齿轮（4）锁定在车轮安装轴（2）上。

6.根据权利要求1所述的中置链传动式中央电驱动系统，其特征在于：所述驱动轮（3）包括组合式轮毂和轮胎（3a），所述组合式轮毂包括轮毂主体（3c）以及通过若干第二螺栓（18）固定套装在轮毂主体（3c）外周上的轮胎安装环座（3b），所述轮胎（3a）套装在轮胎安装环座（3b）上。