CN104709434A - 一种动力三轮车和动力系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三轮车技术领域，特别是涉及一种动力三轮车和动力系统。动力系统包括主驱动装置、辅助驱动装置、用于传递主驱动力且与主驱动装置相连的主动力传递轴、用于传递辅助驱动力且与主动力传递轴联动的辅助动力传递轴、能够切换辅助动力传递轴与辅助驱动装置之间连接与分离状态的超越离合器以及监控系统，监控系统与主驱动装置、辅助驱动装置导通以监测主驱动装置输出功率并控制辅助驱动装置启停切换。现有技术中设置一个驱动装置使得动力三轮车无法获得足够的牵引力，同时驱动装置需预留较大的输出储备空间使得节能性和环保性低，对比现有技术，本发明的应用显著提高运行的稳定性、节能性和环保性。
Description
技术领域
本发明涉及三轮车技术领域，特别是涉及一种动力三轮车和动力系统。
背景技术
随着我国道路交通行业的发展，各种道路交通工具被越来越广泛地应用，其中，对于动力三轮车，需要通过动力系统的牵引力传递至车轮驱动行驶。
近年来，对于动力三轮车在行驶过程中的运行稳定性、节能和环保等方面的要求越来越高，因此，提高动力三轮车在行驶过程中的运行稳定性、节能和环保等性能成为设计目标。
现有技术中，动力三轮车配置有动力系统，动力系统中输出的牵引力传递至车轮，进而驱动动力三轮车行驶。当三轮车正常行驶过程中遇到经过坡道等需要增加牵引力的情况时，在输出牵引力的功率未发生变化的情况下通过降速而继续行驶，或者通过提高动力系统的输出功率，即增加牵引力来维持行驶速度。对于降速行驶的情况，当坡道角度过大或坡道长度过长时，动力三轮车的速度将被严重影响，特别地，会出现影响继续行驶的停滞现象。对于通过提高动力系统输出功率，增大牵引力来维持行驶速度的情况，则动力系统中的驱动装置，例如发动机的设计排量需要足够预备设计量备用，而大排量发动机的设置则使得动力三轮车在使用过程中相比于小排量发动机，必然存在耗能大，排污严重等现象。
对于上述现有技术中，动力三轮车的运行稳定性差、节能性和环保性差等方面的缺陷是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种三轮车和动力系统，通过本发明的应用将显著提高动力三轮车的运行稳定性、节能性和环保性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于动力三轮车的动力系统，包括：主驱动装置、辅助驱动装置、用于传递主驱动力且与所述主驱动装置相连的主动力传递轴、用于传递辅助驱动力且与所述主动力传递轴联动的辅助动力传递轴、能够切换所述辅助动力传递轴与所述辅助驱动装置之间连接与分离状态的超越离合器以及监控系统，所述监控系统与所述主驱动装置导通以监测所述主驱动装置的输出功率，所述监控系统与所述辅助驱动装置导通以控制所述辅助驱动装置的启停切换。
优选地，还包括缓冲联轴器，所述超越离合器和所述辅助动力传递轴之间通过所述缓冲联轴器相连。
优选地，还包括减速器，所述减速器分别与所述辅助动力传递轴和所述主动力传递轴联动，所述辅助动力传递轴通过所述减速器与所述主动力传递轴能够速度同步地联动。
优选地，还包括同步器啮合套，与所述减速器随动啮合的齿轮被所述同步器啮合套可拆装地联动连接于所述辅助动力传递轴，通过所述同步器啮合套将所述齿轮与所述辅助动力传递轴的联动连接，所述辅助动力传递轴通过联动连接的所述齿轮与所述减速器联动。
优选地，还包括受所述监控系统控制的锁紧机构，通过所述锁紧机构的锁紧与松开状态变化以实现所述同步器啮合套的拆装切换。
优选地，在同一轴线上设置两根所述辅助动力传递轴，两根所述辅助动力传递轴上分别对应设置与所述减速器随动啮合的齿轮，所述同步器啮合套能够通过所述锁紧机构切换地与一根所述辅助动力传递轴和对应的一个所述齿轮可拆装地连接，所述辅助驱动装置与两根所述辅助动力传递轴的其中一根安装连接。
优选地，所述辅助驱动装置包括第一辅助驱动装置和第二辅助驱动装置，所述辅助动力传递轴、所述超级离合器、所述缓冲联轴器分别设置有与所述第一辅助驱动装置和所述第二辅助驱动装置对应的两组，两个所述辅助动力传动轴分别与所述主动力传递轴联动连接。
优选地，还包括对应所述第一辅助驱动装置和所述第二辅助驱动装置分别设置的两个同步器啮合套和与所述主动力传递轴随动啮合的两个齿轮，两个齿轮分别通过两个可拆装的所述同步器啮合套与两根辅助动力传递轴联动连接。
优选地，还包括与所述主动力传递轴啮合的换向轮，所述辅助动力传递轴通过所述齿轮与所述换向轮的啮合而与所述主动力传递轴联动。
优选地，所述换向轮的数量为1个，所述换向轮和未与所述换向轮联动的所述辅助动力传递轴的转动轴线共线。
优选地，还包括连接于所述主动力传递轴和所述主驱动装置之间的主离合器，所述监控系统与所述主驱动装置导通以监测所述主驱动装置的运行状态，所述监控系统与所述主离合器导通以控制主离合器的离合切换。
本发明还提供一种动力三轮车，所述动力三轮车安装有如上述任一项所述的动力系统。
在一个关于用于三轮车的动力系统的优选实施方式中，动力系统包括主驱动装置、辅助驱动装置、用于传递主驱动力且与主驱动装置相连的主动力传递轴、用于传递辅助驱动力且与主动力传递轴联动的辅助动力传递轴、能够切换辅助动力传递轴与辅助驱动装置之间连接与分离状态的超越离合器以及监控系统，监控系统与主驱动装置导通以监测主驱动装置的输出功率，监控系统与辅助驱动装置导通以控制辅助驱动装置的启停切换。通过以上结构设置，在主驱动装置的输出功率过大时，监控系统根据监测到的功率而控制辅助驱动装置启动运行，同时超越离合器根据结构设定，其在转速达到设定数值时自动地将辅助驱动装置和辅助动力传递轴联动连接，由此，辅助驱动装置输出的驱动力经过辅助动力传递轴传递至主动力传递轴，主动力传递轴所输出的牵引力即为主驱动装置和辅助驱动装置分别输出的驱动力之和，这便在动力三轮车需要牵引力上升时，主驱动装置和辅助驱动装置通过双动力共同驱动三轮车行驶，这避免了单驱动装置在输出牵引力驱动三轮车过程中因牵引力不足而导致的速度降低等行驶稳定性低的问题，与此同时，现有技术中，单驱动装置的结构设置中，为提供足够的牵引力需设置单驱动装置为较大的功率输出储备，以汽油发动机为例，需设置大排量的汽油发动机以备在动力三轮车因爬坡和重载等需要大牵引力情况下的顺利行驶，而对单驱动装置的大功率容量设置造成了低牵引力需求时的耗能增加，同时排污量增加。本发明中，在低牵引力需求时，主驱动装置运行提供牵引力，辅助驱动装置停止运行，在需要大牵引力时，首先主驱动装置降低转速以提供较大牵引力，同时，监控系统进行控制，启动辅助驱动装置，超越离合器依转速设置而自动完成连接切换，由此，使得主驱动装置只设置较低功率容量即可，因此主驱动装置的运行耗能和排污低，同时，在需要大牵引力时，主驱动装置和辅助驱动装置的共同运行便保证了运行的稳定性。
相比于现有技术，本发明提供的动力系统显著提高了运行平稳性，同时降低了耗能，增强了环保性。
在一个关于动力三轮车的优选实施方式中，动力三轮车上安装有如上述优选实施方式提供的动力系统，安装有此动力系统的动力三轮车具有运行平稳性高，同时环保性强且节能性强，具体论述请参见上述优选实施方式中的论述，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明第一结构示意图；
图2为本发明第二结构示意图；
图3为本发明第二结构示意图；
图1至图3中：主动力传递轴—1、辅助动力传递轴—2、超越离合器—3、缓冲联轴器—4、减速器—5、同步器啮合套—6、齿轮—7、换向轮—8、主离合器—9。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种三轮车和动力系统，通过本发明的应用将显著提高动力三轮车的运行稳定性、节能性和环保性。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明第一结构示意图。
如图1中所示，用于动力三轮车的动力系统包括：主驱动装置、辅助驱动装置、用于传递主驱动力且与主驱动装置相连的主动力传递轴1、用于传递辅助驱动力且与主动力传递轴1联动的辅助动力传递轴2、能够切换辅助动力传递轴2与辅助驱动装置之间连接与分离状态的超越离合器3以及监控系统，监控系统与主驱动装置导通以监测主驱动装置的输出功率，监控系统与辅助驱动装置导通以控制辅助驱动装置的启停切换。在主驱动装置的输出功率过大时，监控系统控制开启辅助驱动装置，超越离合器3在设定转速下将辅助动力传递轴2与辅助驱动装置联动连接，通过辅助动力传递轴2与主动力传递轴1的联动，辅助驱动装置的牵引力传递至主动力传递轴1，则主动力传递轴1同时被主驱动装置和辅助驱动装置共同牵引，这使得输出的牵引力能够大于单一的主驱动装置的最大牵引力输出。相应地，当所需的总输出功率低时，辅助驱动装置停止运行，同时超越离合器3将辅助驱动装置与辅助动力传递轴2分离，这使得单由主驱动装置提供牵引力至主动力传递轴1，与此同时，与主动力传递轴1联动的辅助动力传递轴2转动，而由于超越离合器3的自动分离，辅助动力传递轴2与辅助驱动装置的联动关系解除，整体动力系统的结构设置对单一主驱动装置的运行基本避免了附加功率的损耗。
对于主驱动装置和辅助驱动装置，可以分别设置为电动机或发动机，当主驱动装置和辅助驱动装置皆设置为发动机时，正是由于本动力系统用于动力三轮车，因动力三轮车的发动机排量较小，通常动力三轮车的发动机排量在0.125升至0.5升之间，这使得动力三轮车的发动机整体尺寸较汽车等其它车辆小，且重量较汽车等其它车辆轻，因此主驱动装置和辅助驱动装置的共同设置所占的空间和总重量都能够被动力三轮车的结构空间所允许。
通过以上论述，在单由主驱动装置提供牵引力进行驱动时，主驱动装置的设置排量小，所需耗能和排污量低，而当主驱动装置的牵引力无法维持动力三轮车因爬坡或重载等因素而稳定运行所需的动力时，辅助驱动装置所提供的附加牵引力与主驱动装置提供的牵引力共同作用，保证了运行的稳定性，由此，本发明提供的用于动力三轮车的动力系统能够显著提高运行稳定性，同时提高了节能性和环保性。
在上述具体实施例的基础上，还可以在超越离合器3和辅助动力传递轴2之间设置缓冲联轴器4，缓冲联轴器4的设置能够在辅助驱动装置启动，并且超越离合器3将辅助驱动装置和辅助动力传递轴2联动的时刻缓解辅助驱动装置输出的牵引力经传导后对主动力传递轴1的瞬时冲击，这进一步提高了运行的平稳性。
在上述具体实施例的基础上，还可以设置减速器5，减速器5分别与辅助动力传递轴2和主动力传递轴1联动，辅助动力传递轴2通过减速器5与主动力传递轴1能够速度同步地联动。减速器2的设置避免了为获得同步联动的效果而需要将辅助驱动装置和主动力驱动装置进行运行速度的匹配，使得二者可以根据牵引力输出需求的设置而设置结构与转速的参数。这进一步提高了运行的平稳性。
进一步地，在动力系统中还包括同步器啮合套6，与减速器5随动啮合的齿轮7被同步器啮合套6可拆装地联动连接于辅助动力传递轴2，通过同步器啮合套6将齿轮7与辅助动力传递轴2的联动连接，辅助动力传递轴2通过联动连接的齿轮7与减速器5联动。在本具体实施例中，在动力系统的结构设置中，对于辅助驱动装置的使用与否，可以根据需要进行设定，当需要长期使用时，将同步器啮合套6装夹固定以使得齿轮7和辅助动力传递轴2之间被联动连接，则辅助驱动装置能够将牵引力最终传递至主动力传递轴1；而当运行本动力系统时，因故需要长期隔离辅助驱动装置，则将同步器啮合套6拆除连接安装关系，使得齿轮7与辅助动力传递轴2之间的联动连接被解除，将辅助动力传递轴2与齿轮7之间的联动关系解除，进而主动力传递轴1的正常运行将不会带动辅助动力传递轴2的运行，这使得动力系统的自身牵引力消耗进一步被降低，因此，同步器啮合套6的设置使得本动力系统的运行稳定性进一步提高，同时进一步节约了能源消耗并降低了排污量。
在动力系统中还可以设置受监控系统控制的锁紧机构，通过锁紧机构的锁紧与松开状态变化以实现同步器啮合套6的拆装切换。上述具体实施例中的同步器啮合套6可以通过手工方式进行拆装，本具体实施例中，对于辅助驱动装置，当需要在使用和停用之间进行切换时，可以通过锁紧机构的状态切换来控制同步器啮合套6的拆装，由此，辅助动力传递轴2与齿轮7之间能够被同步器啮合套6切换关联与分离状态，且此切换状态的过程通过监控系统控制锁紧机构而自动地实现，无需进行手动操作。
进一步地，在同一轴线上设置两根辅助动力传递轴2，两根辅助动力传递轴2上分别对应设置与减速器5随动啮合的齿轮7，同步器啮合套6能够通过锁紧机构切换地与一根辅助动力传递轴2和对应的一个齿轮7可拆装地连接，辅助驱动装置与两根辅助动力传递轴2的其中一根安装连接。对于本实施例中的两根辅助动力传递轴2的设置，则可根据辅助驱动装置的规格、尺寸等因素以及动力系统中包括主动力装置等其他结构部件的布局设置，以及本动力系统所应用于的动力三轮车的整体结构布局进行辅助驱动装置的位置设置，设置辅助驱动装置在初始布局摆放位置时选择其与某一根辅助动力传递轴2进行安装连接，这进一步提高了使用稳定性。
请参考图2，图2为本发明第二结构示意图。
如图2所示，在另一个关于动力系统的具体实施例中，辅助驱动装置包括第一辅助驱动装置和第二辅助驱动装置，辅助动力传递轴2、超级离合器3、缓冲联轴器4分别设置有与第一辅助驱动装置和第二辅助驱动装置对应的两组，两个辅助动力传动轴2分别与主动力传递轴1联动连接。本实施例中设置两个辅助驱动装置，在主驱动装置运行过程中可根据需要分别获得其中一个或同时两个辅助驱动装置的牵引力助力，这使得动力系统的适应性更强，在能够进一步提高行驶稳定性的同时，进一步降低了能源消耗和污染排放。
进一步地，还包括对应第一辅助驱动装置和第二辅助驱动装置分别设置的两个同步器啮合套6和与主动力传递轴1随动啮合的两个齿轮7，两个齿轮7分别通过两个可拆装的同步器啮合套6与两根辅助动力传递轴2联动连接。如此的结构设置，使得动力系统使用过程中可以只实际使用主驱动装置，或使用主驱动装置和一个辅助驱动装置，再或使用主驱动装置和两个辅助驱动装置，而对于根据需要而闲置的1个或2个辅助驱动装置，将对应的同步器啮合套6进行拆卸，使得对应的齿轮7和辅助动力传递轴2之间的联动连接关系被解除，则避免了主驱动装置的牵引力被消耗于闲置的辅助动力传递轴2的运行。如此的灵活结构设置进一步提高了动力系统的运行稳定性、节能与环保性。
另一个具体实施例中，请参考图3所示，动力系统中还包括与主动力传递轴1啮合的换向轮8，辅助动力传递轴2通过齿轮7与换向轮8的啮合而与主动力传递轴1联动。对于两个辅助驱动装置，根据辅助驱动装置的运行方向，可以通过设置换向轮8，将运行方向与主驱动装置运行方向相反的辅助驱动装置通过换向轮8与主动力传递轴1联动而反向匹配。
进一步地，换向轮8的数量为1个，换向轮8和未与此换向轮8联动的辅助动力传递轴2的转动轴线共线。对于两根辅助动力传递轴2，其中一根与换向轮8啮合联动，而设置另一根未与换向轮8啮合的辅助动力传递轴2与换向轮8共线设置，这使得动力系统的转动轴线数量达到最优化且结构紧凑性达到最优化，这进一步提高了运行的平稳性。
在以上各个具体实施例中，所描述的辅助驱动装置作为主驱动装置的辅助动力提供设备。在此基础上，还可以包括连接于主动力传递轴1和主驱动装置之间的主离合器9，监控系统与主驱动装置导通以监测主驱动装置的运行状态，监控系统与主离合器9导通以控制主离合器9的离合切换。如此的设置，当监控系统监测到主驱动装置的运行状态异常时，便能够控制主离合器9分离，使主动力传递轴1与主驱动装置脱离连接关系，而主动力传递轴1与辅助动力传递轴2之间的联动关系使得三轮车能够只被辅助驱动装置进行驱动，这使得动力系统能够在主驱动装置异常的状态下保持稳定的工作，这以另一种方式提高了动力三轮车的运行稳定性。
在一个关于动力三轮车的具体实施例中，在动力三轮车上安装上述各个具体实施例中提出的动力系统，安装了此动力系统的动力三轮车在运行过程中能够显著地提高运行稳定性，同时显著地提高了节能性和环保性。具体论述请参加上述各个具体实施例，此处不在赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种用于动力三轮车的动力系统，其特征在于，包括：主驱动装置、辅助驱动装置、用于传递主驱动力且与所述主驱动装置相连的主动力传递轴(1)、用于传递辅助驱动力且与所述主动力传递轴(1)联动的辅助动力传递轴(2)、能够切换所述辅助动力传递轴(2)与所述辅助驱动装置之间连接与分离状态的超越离合器(3)以及监控系统，所述监控系统与所述主驱动装置导通以监测所述主驱动装置的输出功率，所述监控系统与所述辅助驱动装置导通以控制所述辅助驱动装置的启停切换。
2.如权利要求1所述的动力系统，其特征在于，还包括缓冲联轴器(4)，所述超越离合器(3)和所述辅助动力传递轴(2)之间通过所述缓冲联轴器(4)相连。
3.如权利要求2所述的动力系统，其特征在于，还包括减速器(5)，所述减速器(5)分别与所述辅助动力传递轴(2)和所述主动力传递轴(1)联动，所述辅助动力传递轴(2)通过所述减速器(5)与所述主动力传递轴(1)能够速度同步地联动。
4.如权利要求3所述的动力系统，其特征在于，还包括同步器啮合套(6)，与所述减速器(5)随动啮合的齿轮(7)被所述同步器啮合套(6)可拆装地联动连接于所述辅助动力传递轴(2)，通过所述同步器啮合套(6)将所述齿轮(7)与所述辅助动力传递轴(2)的联动连接，所述辅助动力传递轴(2)通过联动连接的所述齿轮(7)与所述减速器(5)联动。
5.如权利要求4所述的动力系统，其特征在于，还包括受所述监控系统控制的锁紧机构，通过所述锁紧机构的锁紧与松开状态变化以实现所述同步器啮合套(6)的拆装切换。
6.如权利要求5所述的动力系统，其特征在于，在同一轴线上设置两根所述辅助动力传递轴(2)，两根所述辅助动力传递轴(2)上分别对应设置与所述减速器(5)随动啮合的齿轮(7)，所述同步器啮合套(6)能够通过所述锁紧机构切换地与一根所述辅助动力传递轴(2)和对应的一个所述齿轮(7)可拆装地连接，所述辅助驱动装置与两根所述辅助动力传递轴(2)的其中一根安装连接。
7.如权利要求2所述的动力系统，其特征在于，所述辅助驱动装置包括第一辅助驱动装置和第二辅助驱动装置，所述辅助动力传递轴(2)、所述超越离合器(3)、所述缓冲联轴器(4)分别设置有与所述第一辅助驱动装置和所述第二辅助驱动装置对应的两组，两个所述辅助动力传动轴(2)分别与所述主动力传递轴(1)联动连接。
8.如权利要求7所述的动力系统，其特征在于，还包括对应所述第一辅助驱动装置和所述第二辅助驱动装置分别设置的两个同步器啮合套(6)和与所述主动力传递轴(1)随动啮合的两个齿轮(7)，两个齿轮(7)分别通过两个可拆装的所述同步器啮合套(6)与两根所述辅助动力传递轴(2)联动连接。
9.如权利要求8所述的动力系统，其特征在于，还包括与所述主动力传递轴(1)啮合的换向轮(8)，所述辅助动力传递轴(2)通过所述齿轮(7)与所述换向轮(8)的啮合而与所述主动力传递轴(1)联动。
10.如权利要求9所述的动力系统，其特征在于，所述换向轮(8)的数量为1个，所述换向轮(8)和未与所述换向轮(8)联动的所述辅助动力传递轴(2)的转动轴线共线。
11.如权利要求1至10任一项所述的动力系统，其特征在于，还包括连接于所述主动力传递轴(1)和所述主驱动装置之间的主离合器(9)，所述监控系统与所述主驱动装置导通以监测所述主驱动装置的运行状态，所述监控系统与所述主离合器(9)导通以控制所述主离合器(9)的离合切换。
12.一种动力三轮车，其特征在于，所述动力三轮车安装有如权利要求1至11任一项所述的动力系统。
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