CN108349373A - 用于车辆的传动系统以及包括该传动系统的车辆 - Google Patents

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Abstract

所述传动系统允许提供直接传动，将推进和牵引力传送给所讨论的车辆的制动组件，并且允许在制动时间期间传动系统作为再生系统致动，其中，所述传动系统(1)包括：制动盘(3)，该制动盘在其周缘上具有齿部(10)且用作主齿轮；制动钳(4)，该制动钳联接到制动盘(3)并且包括安装在所述制动钳(3)上的至少一个电机(30)；并且其中，至少一个电机(30)具有辅助齿轮(31)，该辅助齿轮进而联接至制动盘(3)的齿部(10)以用于制动盘的致动和/或减速。根据本发明的另一个目的，本发明还涉及一种包括所述传动系统(1)的车辆。

Description

用于车辆的传动系统以及包括该传动系统的车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，并且更具体地涉及在车辆中安装的驱动和传动组件。
本发明的目的是一种用于车辆的传动系统，该传动系统易于安装在常规的液压制动系统中并且允许向车轮提供直接驱动以助于加速和减速，而不存在动力损失或复杂的螺旋齿轮组，此外能够在制动时用作再生系统用于产生电力。
背景技术
现今在将具有内燃机的车辆转换成具有电机的车辆中存在巨大的困难，因此所述车辆相对于具有标准的内置电气系统的混合动力车辆或全电动车辆主要在环境原因、气体排放、声学污染等方面受到惩罚。
目前世界各地的城市不遵守此规定的汽车和/或摩托车都不允许流通。一种类型的惩罚是不得不支付进入某些地方的费用，或者要求更高的停车费率。这种限制性趋势正在上升。
自行车也在增加，尤其是包括用于蹬踏和用于驱动两者的电力辅助的自行车的变型，但是所具有的系统由于其重量和复杂性会影响其最高价值的特征中的两个，即其轻巧和简单。此外，具有两个车轮的车辆总是难以以有效和可靠的方式给前轮提供牵引力，因此无法从这可能所需的增强的安全性中受益。
另外需要指出的是，存在具有复杂螺旋齿轮的传动系统，由此丧失高百分比的功效，并且除了增加制造、安装和组装成本之外，这样的系统还涉及显著的功率损失。
发明内容
本发明通过提供一种用于车辆的传动系统来克服上述缺点，所述传动系统易于安装，并且除了允许直接驱动车轮之外，还允许其驱动装置通过利用车辆自身的制动系统在制动时间期间作为再生系统产生电力以积累在至少一个电池中。
更具体地说，本发明的用于车辆的传动系统包括：制动盘，该制动盘在其周缘上具有齿部，该制动盘用作主齿轮；制动钳，该制动钳联接至制动盘并且包括组装在所述制动钳上的至少一个电机；并且其中，至少一个电机具有辅助齿轮，该辅助齿轮进而联接至制动盘的齿部以用于制动盘的操作和/或减速。
因此，具有包括齿部的侧向边缘——即在其表面上设置有多个嵌齿——的制动盘的这种特性使得能够使实际制动盘像齿轮那样作用，进而通过至少一个——优选数目为四个——电机的动作来移动和操作，所述电机集成在制动钳中，由此实现了车辆的其中包括本发明的传动系统的车轮中的每个车轮最终牵引力。
通过受益于所讨论的车辆的实际制动组件，由此可以获得有助于所讨论的车辆加速和减速的车轮中的直接驱动和牵引力。这允许简化和使得本发明的传动系统的安装更容易，不需要车辆中的额外的空间或位置，同时受益于制动系统的坚固性和安全性，从而允许相当大的减速和加速。
此外，由此避免了现有的涉及相当大的功率损失的复杂的螺旋齿轮组。因此应该指出的是，本发明的传动系统与车辆本身的制动系统完全兼容和/或可以联接在车辆本身的制动系统中，不需要对所述车辆进行修改，即推动制动片的液压活塞仍然完美地操作。
优选地，制动钳还包括至少一个中间齿轮，该中间齿轮联接至制动盘的齿部和至少一个电机的辅助齿轮两者，从而实现电机的旋转运动至制动盘最优的传递。更优选地，所述制动钳已经设想包括两对电机，其中每对电机通过同一个辅助齿轮彼此连接。
根据本发明的另一个目的，描述了一种包括上述传动系统并且设想为具有两个车轮的自行车或具有四个车轮的汽车的车辆。
另一方面，应该指出的是，这里描述的传动系统可以应用于车辆的前轮和后轮两者，从而在车辆被驱动时提供增强的安全性和稳定性。
如上所述，已经设想了以下可能性：电机能够在正常牵引模式和允许在车辆的制动时间期间对电池进行再充电的再生模式下起作用。
附图说明
为了补充以上描述以及为了便于根据本发明的优选实施方式更好地理解本发明的特征的目的，附有一组附图作为本说明书的组成部分，其中，以下以说明性和非限制性的方式进行描述：
图1示出了包括本发明传动系统客体的车辆的车轮的侧视图。
图2示出了传动系统的不同齿轮之间的联接以及制动盘的周向齿部的示意图。
图3示出了包括本发明的传动系统的制动盘的平面图，其中，可以看到集成在制动钳中的多达四个电机。
图4A、4B示出本发明的传动系统的立体图，未示出制动钳的盖或外壳特征，该系统与设有液压活塞和制动片的常规液压制动系统兼容。
图5示出了具有液压制动系统的电动自行车的侧视图，在该自行车的在前轮和后轮中都包括本发明的传动系统。
图6示出了具有四个车轮的车辆的示意性平面图，其中每个车轮包括本发明的传动系统。
图7示出了制动盘的另一实施方式，即通风式制动盘以改善在这种情况下看到的关于盘的冷却和散热。
具体实施方式
下面参照上述附图对优选实施方式进行描述，但不限制或缩小本发明的保护范围。
图1示出了包括本发明的传动系统(1)的车辆的车轮(2)的侧视图，所述车轮(2)包括：
-制动盘(3)，该制动盘在周向边缘上具有齿部(10)并且用作主齿轮；
-制动钳(4)，该制动钳联接到制动盘(3)并且包括组装在所述制动钳(4)上的电机(30)，在如图3、图4A和图4B中描绘的该实施方式中具有两对电机(30)；其中，所述电机(30)具有辅助齿轮(31)，所述辅助齿轮进而联接到制动盘(3)的齿部(10)以用于其操作和/或减速；
-并且其中，在该优选实施方式中，制动钳(4)还包括联接到制动盘(3)的齿部(10)和电机(30)的辅助齿轮(31)的中间齿轮(20)，这使得电机(30)中的每个电机的旋转运动最优地传递到制动盘(3)的齿部(10)。
因此，尽管在本实施方式中已经包括位于每对电机(30)之间的中间齿轮(20)，但可以设想，传动系统(1)可省去所述中间齿轮(20)，因此在这种情况下，制动盘(3)将由电机(30)及其相应的辅助齿轮(31)直接操作。
在图3、图4A和图4B中进一步详细说明，可以看出，每对电机(30)通过同一个辅助齿轮(31)连接至彼此，这简化了安装并且将所需组件的数量减至最少，同时由每对电机(30)提供的运动传递最大化。
此外，在所述图3、图4A和图4B中可以看出，电机(30)两两面向彼此布置，两个电机中的一个位于制动钳(4)的中间齿轮(20)任一侧，并且位于制动盘(3)任一侧。电机(30)的这种特殊布置不是任意的，而是为了获得电机中的每个电机的重量的最佳平衡和分配的目的而实施，由此为了有利于所讨论的车辆的稳定性和驾驶性能，将传动系统(1)的质心放置在靠近制动钳(4)的所述中间齿轮(20)的点处。
图5示出了具有两个车轮(2)的自行车，该车轮(2)包括液压制动机构(H)，液压制动机构(H)与前轮和后轮(2)中的每一者都相关联的，并且设置有制动盘(3)和进而联接到所述制动盘(3)的制动钳(4)，每个制动钳(4)具有其相应的液压活塞(5)。在自行车的前轮(2)和后轮(2)中都包括传动系统(1)的这个特征提供了稳定性、坚固性和安全性，使得用户更容易以及更舒适地驾驶它。
图6示出具有四个车轮(2)的车辆的示意性平面图，该车轮包括本发明的传动系统(1)，该传动系统(1)与其车轮(2)的制动盘(3)中的每个制动盘(3)相关联，从而借助于前述的控制单元(50)获得对车轮中的每个车轮的加速或减速的完全控制，在这种情况下，所述控制单元(50)被描绘处于车辆的中央位置中。从图6中可以看出，本发明的传动系统(1)的安装并不复杂，也不需要大于实际制动系统所需的空间体积，只需为制动钳(4)上的电机(30)提供位置就足够了。
此外，在图5的实施方式和图6的实施方式中可以看出，电机(30)连接至电池(40)用以向其供电，并且当电机以再生模式工作的情况下允许在车辆的那些制动时间积累电力。
已经考虑到本发明的传动系统(1)的可能性还包括用于调节和控制电机(30)的操作的控制单元(50)，无论电机处于正常牵引模式或者加速模式，还是处于在车辆的制动期间用于给电池(40)充电的再生或者减速模式。
还应该指出，控制单元(50)和电机(30)通过集成在车辆的液压制动机构(H)导引件(60)中的布线彼此连接。同样，受益于并利用车辆本身的制动组件，在该情况下为液压导引件(60)，允许简化用于传动系统(1)的布线的安装，同时为其提供保护，而没有必须包括的复杂的额外连接或需要重复的独立的布线——因为复杂的额外的连接或重复的独立的布线可能因为某事受到阻碍和/或由于事故而会更加危险——从而延长了其使用寿命。
最后，根据另一优选实施方式，制动盘已被设想为通风式制动盘(3')，如图7所示，由此显著地改善了热量从盘的消散。就这点而言，已知通风式制动盘相对于实心制动盘提供较低的温度，因此提供更好的性能。
更具体地说，该通风式制动盘(3')包括：布置成彼此间隔开的两个平行的侧壁(11)，在所述两个平行的侧壁之间布置有多个横向突出部(12)使两个侧壁(11)相互连接，其中，在所述横向突出部(12)之间限定有间隙(13)以供空气循环通过。因此，电机(30)的辅助齿轮(31)直接地作用在横向突出部(12)上，所述横向突出部(12)将执行由第一实施方式的盘的齿部执行的功能，即用作主齿轮以用于通风式制动盘(3')的操作和/或减速。通风式制动盘(3')还可以额外包括中间齿轮(20)，该中间齿轮在这种情况下将被联接至电机(30)的辅助齿轮(31)和横向突出部(12)两者。
更优选地，还设想了进一步包括在侧壁(11)中的每个侧壁中制造多个通孔(14)的通风式制动盘(3')的可能性，其中，所述通孔(14)使得能够防止盘(3')中裂缝在尺寸方面的扩大，并且除了提供增强的冷却之外，还能够减轻其总重量。

Claims (13)

1.一种用于车辆的传动系统(1)，所述传动系统包括：
制动盘(3)，所述制动盘在其周缘上具有齿部(10)，所述制动盘用作主齿轮；
制动钳(4)，所述制动钳(4)联接至所述制动盘(3)并包括组装在所述制动钳(4)上的至少一个电机(30)；
并且其中，所述至少一个电机(30)具有辅助齿轮(31)，所述辅助齿轮(31)进而联接到所述制动盘(3)的齿部(10)以用于所述制动盘(3)的操作和/或减速。
2.根据权利要求1所述的传动系统(1)，其特征在于，所述制动钳(4)还包括至少一个中间齿轮(20)，所述中间齿轮(20)联接至所述制动盘(3)的齿部(10)和所述至少一个电机(30)的所述辅助齿轮(31)两者。
3.根据前述权利要求中任一项所述的传动系统(1)，其特征在于，所述制动钳(4)具有两对电机(30)，其中，每对电机(30)通过同一个辅助齿轮(31)连接至彼此。
4.根据权利要求2和3所述的传动系统(1)，其特征在于，所述电机(30)两个对两个面向彼此布置，两个中的一个位于所述制动钳(4)的中间齿轮(20)任一侧，并且位于所述制动盘(3)任一侧。
5.根据权利要求1所述的传动系统(1)，其特征在于，所述电机(30)连接到至少一个电池(40)用以向所述电机供电。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传动系统(1)，其特征在于，所述传动系统(1)还包括控制单元(50)以用于控制所述至少一个电机(30)的操作。
7.根据权利要求5和6所述的传动系统(1)，其特征在于，所述至少一个电机(30)连接至控制单元(50)，在正常牵引模式和在车辆的制动时间期间给所述电池(40)充电的再生模式两者下所述控制单元用于所述电机的操作。
8.根据权利要求6所述的传动系统(1)，其特征在于，所述控制单元(50)和所述至少一个电机(30)通过集成在液压制动机构(H)的导引件(60)中的布线相连接。
9.根据权利要求1所述的传动系统(1)，其特征在于，所述制动盘是通风式制动盘(3')，所述通风式制动盘(3')包括布置成彼此间隔开的两个平行的侧壁(11)；多个横向突出部(12)，所述多个横向突出部(12)使两个所述侧壁(11)相互连接并且位于所述侧壁(11)之间；其中，在所述横向突出部(12)之间限定有间隙(13)以供空气循环通过。
10.根据权利要求9所述的传动系统(1)，其特征在于，所述通风式制动盘(3')还包括在所述通风式制动盘(3')的所述侧壁(11)中的每个侧壁(11)中形成的多个通孔(14)。
11.一种包括权利要求1至10中任一项所述的传动系统(1)的车辆。
12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述车辆是具有两个车轮(2)的自行车。
13.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，所述车辆是具有四个车轮(2)的汽车。
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