CN102826191A - 一种电动摩托车驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动摩托车驱动装置，包括壳体、电机、变速机构以及换挡自保持电磁铁，所述变速机构包括输出轴套，所述输出轴套上套设有高速从动齿轮和低速从动齿轮，在输出轴套与高速从动齿轮以及输出轴套与低速从动齿轮之间均设有相互配合的棘轮机构；还包括一车轮轴，所述输出轴套通过轴承套设在车轮轴上，在车轮轴上还套设有一能沿其轴向移动换挡轴套，通过移动换挡轴套，使换挡轴套与棘轮机构进行配合，能够实现高速与低速之间的切换。本发明换挡速度快且准确可靠，维修方便，能自主进行动力升级，成本低廉，并且能够提升电动摩托车的承载能力。

Description

一种电动摩托车驱动装置

技术领域

本发明涉及一种电动摩托车，尤其涉及一种电动摩托车驱动装置。

 

背景技术

现有的电动车摩托车后桥，包括电动机，电动机的输入轴上设置有小齿轮，小齿轮通过链条与大齿轮连接，大齿轮与设置在后桥桥壳内的内转体连接，内转体通过半轴齿与半轴连接，这样的结构存在如下的问题：1.链条易变形。当电动车的行驶时间过长时，特别是在载有重物的情沉卜，链条极易发生变形，出现脱链或者是断链的现象，导致电动车无法行驶；2.由于电动机的输出扭力是恒定的，而后桥内并无变速机构，若电动车在遇到沟坎或坡度路面的时候，则不能充分发挥出电动机输出功率的作用，使车行驶缓慢或无法行驶。

在CN201457044U中公开了一种名称为“电动车加力变速后桥”的发明专利，它包括设置在后桥壳体内的内转体，在内转体上设置有与内转体连接的输出齿，内转体的通过半轴齿与半轴连接，在后桥上设置有与电动机连接的变速机构，以及与变速机构连接的换档操纵机构。它采用减速电机作为动力源，这样做虽然可行，但是由于减速电机在使用时，内部齿轮容易损坏，大大降低了使用寿命；如果采用未减速的电机作为动力源，这样的齿轮传动结构又使得输出扭矩不够，电动车行驶困难。

在CN201944206U中公开了一种名称为“一种电动车两挡变速器”的发明专利，该专利在CN201457044U公开的专利基础上做出了进一步地改进，其主要采用未减速电机，通过输出齿轴带动高速主动齿和低速主动齿，在进行换挡时，通过拨叉拨动同步环齿进行高速从动齿与低速从动齿的切换，从而完成变速。但是这样的两档变速器不仅结构复杂，并且体积较为庞大；同时，在行驶过程中，来回进行高低档变速还很容易因拨叉波动不到位而造成脱挡现象，给行驶造成安全隐患。

并且现有的电动摩托车主要靠轮轴转动带动轮毂，这样轮轴不仅需要带动轮毂转动，同时还需承受摩托车的负载，从而使得动力损失较高，并且轮轴的承重能力较差；并且变速器部分维修麻烦，尤其是电机更换，需将整个变速器部分拆下后才能进行维修或更换，同时由于电机更换麻烦，因而无法自主进行动力升级，以不能满足人们的需要。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种电动摩托车驱动装置，结构紧凑，换挡速度快且准确可靠，维修方便，能自主进行动力升级，成本低廉，并且能够提升电动摩托车的承载能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种电动摩托车驱动装置，包括壳体、电机以及变速机构，其特征在于：所述壳体包括竖直设置的安装板和安装在安装板一侧下部的齿轮箱，所述变速机构安装于齿轮箱内；所述电机安装于安装板另一侧的上部并与安装板可拆卸连接，其输出轴穿过所述安装板，在电机输出轴穿过安装板的部分紧固设置有一输出齿轮，所述输出齿轮经一三联齿轮减速后带动变速机构，所述三联齿轮包括一减速齿轮、高速主动齿轮和低速主动齿轮，所述减速齿轮与输出齿轮啮合；

所述变速机构包括输出轴套，该输出轴套远离安装板的一端从齿轮箱远离安装板的一侧穿出，所述输出轴套上空套设置有高速从动齿轮和低速从动齿轮；高速从动齿轮和低速从动齿轮分别与高速主动齿轮和低速主动齿轮相啮合；在输出轴套与高速从动齿轮以及输出轴套与低速从动齿轮之间设有相互配合的棘轮机构，高速从动齿轮和低速从动齿轮通过棘轮机构带动输出轴套转动；

还包括一车轮轴，该车轮轴穿过安装板及输出轴套，所述输出轴套通过轴承套设在车轮轴上，在车轮轴上还套设有一能沿其轴向移动换挡轴套，该换挡轴套与一换挡拉杆相连，通过该换挡拉杆带动换挡轴套移动，通过移动换挡轴套，能够使换挡轴套与棘轮机构进行配合，从而实现高速与低速之间的切换。

进一步地，所述棘轮机构包括设置在输出轴套上的高速棘轮和低速棘轮以及设置在高速从动齿轮和低速从动齿轮上的分别与高速棘轮和低速棘轮相配合的棘轮槽，在输出轴套上设有用于安装高速棘轮和低速棘轮的棘轮孔，所述高速棘轮和低速棘轮通过转轴转动连接在该棘轮孔内，且高速棘轮和低速棘轮的一端凸出于输出轴套与棘轮槽相啮合；高速棘轮的另一端与换挡轴套斜面配合，移动输出轴套，能使高速棘轮转动，从而使高速棘轮与棘轮槽啮合或脱离。

进一步地，所述换挡轴套靠近高速棘轮的一端具有锥度。

进一步地，所述换挡拉杆的一端与换挡轴套相连，另一端穿过安装板后与一换挡自保持电磁铁相连，通过该换挡自保持电磁铁控制换挡拉杆进行移动。

进一步地，所述换挡自保持电磁铁与电机位于安装板的同一侧，且位于电机下方；在换挡自保持电磁铁外侧还设有一防尘罩，所述防尘罩与安装板可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、结构紧凑——将变速器和电机集成为一体，装置于轮毂上，无需对车体做任何改动，安装方便、快捷；

2、动力损失小——因为采用固定轴结构（无需转动），避免了轮轴受力造成的动力损失，采用棘轮机构传动，可以传递更大功率；

3、成本低——使用通用电机，价格低廉，且因为轻量化及工艺结构简单，材料成本和工艺成本降低；

4、不易损坏——安装时电机位于平叉上方，避免意外摔倒以及路面积水对变速系统及电机造成的意外损坏；

5、维护、升级方便——电机可以直接拆卸，而不必先拆卸轮圈轮轴和变速器，同时也可通过更换更大功率电机和配套控制器，即可快速、自主地升级动力；

6、电力消耗小——变速系统的自保持电磁铁无需保持电流，平均能耗低，采用自保持电磁铁进行换挡，速度更快效率更高；

7、换挡更加准确可靠——采用换挡轴套与棘轮机构进行配合换挡，从而代替了传统的拨叉换挡，准确度更高，更加可靠；

8、外形美观——因为该变速系统是嵌入式安装于轮圈内部的空间，整体宽度小，不突出车体外，外形紧凑美观，新设计的侧置式轮圈，更有美感；

9、因为是电磁铁控制换挡，可以自由实现手动电控和智能自动控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明使用时的安装结构示意图；

图3为变速机构的机构示意图；

图4为输出轴套的结构示意图；

图5为输出轴套、车轮轴以及换挡轴套的装配结构示意图；

图6为低速挡时高速棘轮、低速棘轮、棘轮槽以及换挡轴套的配合结构示意图。

 

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1至图6，一种电动摩托车驱动装置，包括壳体、电机1以及变速机构，所述壳体包括竖直设置的安装板2和安装在安装板2一侧下部的齿轮箱3，所述变速机构安装于齿轮箱3内；所述电机1安装于安装板2另一侧的上部并与安装板2可拆卸连接，其输出轴穿过所述安装板2，在具体制作时，可将安装板2上部的结构制成与电机1端盖一致，这样在安装电机1时，可将电机1输出轴一端的端盖拆掉，直接利用安装板2上部充当电机1端盖，这样能够更好的缩小整个驱动装置的体积，并且安装电机1更加方便。在电机1输出轴穿过安装板2的部分紧固设置有一输出齿轮4，所述输出齿轮4经一三联齿轮减速后带动变速机构，所述三联齿轮包括一减速齿轮5、高速主动齿轮6和低速主动齿轮7，所述减速齿轮5与输出齿轮4啮合；所述减速齿轮5、高速主动齿轮6和低速主动齿轮7套设在同一齿轮轴上，并能够同步转动，并且高速主动齿轮的传动比大于低速主动齿轮的传动比。

所述变速机构包括输出轴套8，该输出轴套8远离安装板2的一端从齿轮箱3远离安装板2的一侧穿出，所述输出轴套8上空套设置有高速从动齿轮9和低速从动齿轮10；高速从动齿轮9和低速从动齿轮10分别与高速主动齿轮6和低速主动齿轮7相啮合；在输出轴套8与高速从动齿轮9以及输出轴套8与低速从动齿轮10之间设有相互配合的棘轮机构，高速从动齿轮9和低速从动齿轮10通过棘轮机构带动输出轴套8转动。

还包括一车轮轴11，该车轮轴11穿过安装板2及输出轴套8，所述输出轴套8通过轴承套设在车轮轴11上，在车轮轴11上还套设有一能沿其轴向移动换挡轴套12，该换挡轴套12与一换挡拉杆13相连，通过该换挡拉杆13带动换挡轴套移动，通过移动换挡轴套12，能够使换挡轴套12与棘轮机构进行配合，从而实现高速与低速之间的切换。

所述棘轮机构包括设置在输出轴套8上的高速棘轮151和低速棘轮152以及设置在高速从动齿轮9和低速从动齿轮10上的分别与高速棘轮151和低速棘轮152相配合的棘轮槽16，在输出轴套8上设有用于安装高速棘轮151和低速棘轮152的棘轮孔17，所述高速棘轮151和低速棘轮152通过转轴转动连接在该棘轮孔17内，且高速棘轮151和低速棘轮152的一端凸出于输出轴套8与棘轮槽16相啮合。具体实施时，高速棘轮151与低速棘轮152均为2-5个，并且高速棘轮151与低速棘轮152在输出轴套8的轴向上错位设置，通过设置多个棘轮，能够更好的保证电动摩托车在运行过程中的稳定性；所述高速棘轮151和低速棘轮152均呈弧形，在高速棘轮151和低速棘轮152靠近其一端1/2—1/3处设置有转轴孔，转轴从该转轴孔穿过，这样，高速棘轮151和低速棘轮152位于转轴两侧的部分重量不相等，从而使得重量较轻的一端在自然状态下位于另一端的上方，并凸出于输出轴套，从而与棘轮槽形成配合。

高速棘轮151的另一端与换挡轴套斜面配合，作为一种方式，所述换挡轴套12靠近高速棘轮151的一端具有锥度；移动输出轴套，能使高速棘轮151转动，从而使高速棘轮151与棘轮槽16啮合或脱离。即：当换挡轴套与高速棘轮151接触后，继续移动换挡轴套，随着高速棘轮151与换挡轴套的接触面增大，能够使高速棘轮151发生转动，直至高速棘轮151与高速从动齿轮脱离；相反，当换挡轴套朝相反方向移动时，换挡轴套与高速棘轮151的接触逐渐减少，这是高速棘轮151由于其位于转轴两侧的重量不等，因而发生转动，使高速棘轮151与高速从动齿轮啮合。

作为一种实施方式，在制作时，所述换挡轴套12与低速从动齿轮10分别位于高速从动齿轮9的两侧，在输出轴套8内臂靠近安装板2的一端处设置有台阶，换挡轴套12远离高速从动齿轮9的一端设有挡板，当挡板与台阶接触时，换挡轴套12仅能使高速棘轮151与高速从动齿轮9脱离，而低速从动齿轮10与低速棘轮152处于配合状态，这样能够进一步保证电动摩托车的正常行驶，避免在行驶过程中摩托车处于脱挡状态。

所述换挡拉杆13的一端与换挡轴套12相连，另一端穿过安装板2后与一换挡自保持电磁铁14相连，通过该换挡自保持电磁铁14控制换挡拉杆13进行移动；从而使换挡轴套的移动更加迅速，几乎能够在瞬间完成换挡，不仅使换挡速度更快，并且能够减少高速棘轮151与高速从动齿轮之间的摩擦，从而使设备寿命更长。所述换挡自保持电磁铁14为成熟的现有产品，并且该换挡自保持电磁铁14为自动定位型，仅仅只在变档瞬间工作，无需回位弹簧和保持电流，从而使得平均能耗更低。

所述换挡自保持电磁铁14与电机1位于安装板2的同一侧，且位于电机1下方；在换挡自保持电磁铁14外侧还设有一防尘罩18，所述防尘罩18与安装板2可拆卸连接。

在使用时，直接将车轮19的轮毂套设在输出轴套8伸出齿轮箱3的部分上，然后将车轮轴11的两端与平叉20固定，安装方便、快捷，同时由于车轮轴11不需转动，只需用于承载电动摩托车的重量及负载，从而使得摩托车的负载能力更强。本发明将电机1与变速箱结合为一体并配合输出轴套8以及车轮轴11形成电动摩托驱动装置，使得整个驱动装置结构更加紧凑，体积更小，同时，动力从电机1输出到经变速机构后由输出轴套8输出的整个过程中都采用齿轮进行传递，并且有输出轴套8带动轮毂转动，从而有效降低了动力损失。而电机1与变速机构位于安装板2的两侧，使得维修及更换电机1更加方便，并且不会受到变速机构的限制，因而也方便人们根据需要对电机1进行升级等。另外，本发明通过换挡轴套12与棘轮机构的配合进行换挡，并且换挡轴套12由换挡自保持电磁铁14通过换挡拉杆13进行控制，从而使换挡更加迅速、准确。

采用该驱动装置的换挡过程为：由于高速从动齿轮9和低速从动齿轮10分别与高速主动齿轮6和低速主动齿轮7相啮合，这样，当换挡轴套12与高速棘轮151处于脱离状态时，高速从动齿轮9与低速从动齿轮10均带动输出轴套8转动，但由于高速从动齿轮9的转动速度比低速从动齿轮10的转动速度快，因而使得输出轴套8的转速与高速从动齿轮9的转速相同，从而使得低速从动齿轮10被超越（即低速从动齿轮不起作用），此时，电动摩托车行驶处于高速挡位；通过换挡拉杆使换挡轴套12向高速棘轮151方向移动，使换挡轴套12与高速棘轮151接触并推动高速棘轮151转动，直到高速从动齿轮9与高速棘轮151相互脱离，从而使得输出轴套8仅仅只在低速从动齿轮10的带动下转动，此时，电动摩托车的行驶处于低速档；需要再次换到高速挡位时，通过换挡拉杆使换挡轴套12向远离高速棘轮151的方向移动，直到换挡轴套与高速棘轮151脱离，此时，高速棘轮151自动转动，从而使其凸出与输出轴套的一端再次与高速从动齿轮啮合，从而使电动摩托车在高速挡位行驶。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种电动摩托车驱动装置，包括壳体、电机（1）以及变速机构，其特征在于：所述壳体包括竖直设置的安装板（2）和安装在安装板（2）一侧下部的齿轮箱（3），所述变速机构安装于齿轮箱（3）内；所述电机（1）安装于安装板（2）另一侧的上部并与安装板（2）可拆卸连接，其输出轴穿过所述安装板（2），在电机（1）输出轴穿过安装板（2）的部分紧固设置有一输出齿轮（4），所述输出齿轮（4）经一三联齿轮减速后带动变速机构，所述三联齿轮包括一减速齿轮（5）、高速主动齿轮（6）和低速主动齿轮（7），所述减速齿轮（5）与输出齿轮（4）啮合；

所述变速机构包括输出轴套（8），该输出轴套（8）远离安装板（2）的一端从齿轮箱（3）远离安装板（2）的一侧穿出，所述输出轴套（8）上空套设置有高速从动齿轮（9）和低速从动齿轮（10）；高速从动齿轮（9）和低速从动齿轮（10）分别与高速主动齿轮（6）和低速主动齿轮（7）相啮合；在输出轴套（8）与高速从动齿轮（9）以及输出轴套（8）与低速从动齿轮（10）之间设有相互配合的棘轮机构，高速从动齿轮（9）和低速从动齿轮（10）通过棘轮机构带动输出轴套（8）转动；

还包括一车轮轴（11），该车轮轴（11）穿过安装板（2）及输出轴套（8），所述输出轴套（8）通过轴承套设在车轮轴（11）上，在车轮轴（11）上还套设有一能沿其轴向移动换挡轴套（12），该换挡轴套（12）与一换挡拉杆（13）相连，通过该换挡拉杆（13）带动换挡轴套移动，通过移动换挡轴套（12），能够使换挡轴套（12）与棘轮机构进行配合，从而实现高速与低速之间的切换。

2.根据权利要求1所述的一种电动摩托车驱动装置，其特征在于：所述棘轮机构包括设置在输出轴套（8）上的高速棘轮（151）和低速棘轮（152）以及设置在高速从动齿轮（9）和低速从动齿轮（10）上的分别与高速棘轮和低速棘轮相配合的棘轮槽（16），在输出轴套（8）上设有用于安装高速棘轮和低速棘轮的棘轮孔（17），所述高速棘轮和低速棘轮通过转轴转动连接在该棘轮孔（17）内，且高速棘轮和低速棘轮的一端凸出于输出轴套（8）与棘轮槽（16）相啮合；高速棘轮的另一端与换挡轴套斜面配合，移动输出轴套，能使高速棘轮转动，从而使高速棘轮与棘轮槽（16）啮合或脱离。

3.根据权利要求2所述的一种电动摩托车驱动装置，其特征在于：所述换挡轴套（12）靠近高速棘轮的一端具有锥度。

4.根据权利要求1所述的一种电动摩托车驱动装置，其特征在于：所述换挡拉杆（13）的一端与换挡轴套（12）相连，另一端穿过安装板（2）后与一换挡自保持电磁铁（14）相连，通过该换挡自保持电磁铁（14）控制换挡拉杆（13）进行移动。

5.根据权利要求4所述的一种电动摩托车驱动装置，其特征在于：所述换挡自保持电磁铁（14）与电机（1）位于安装板（2）的同一侧，且位于电机（1）下方；在换挡自保持电磁铁（14）外侧还设有一防尘罩（18），所述防尘罩（18）与安装板（2）可拆卸连接。

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