CN111016628A - 中央驱动集成化电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央驱动集成化电驱动系统，包括固定安装在车架上的固定轴，固定轴上以转动配合的方式套装有沿其长度方向延伸的转动套，所述转动套上布置有动力装置、轮毂和变速装置，其中轮毂位于动力装置和变速装置之间，所述动力装置经转动套驱动变速装置工作，变速装置与轮毂动力连接。本发明的有益效果是：机械传动效率高、电机发热率低、平衡性好、操控性好、安全系数高、结构紧凑、制造成本低。

Description

中央驱动集成化电驱动系统

技术领域

本发明属于两轮车驱动技术领域，具体涉及一种中央驱动集成化电驱动系统。

背景技术

随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的汽车、两轮车、三轮车为代表的新能源交通工具取代传统燃油交通工具已经是大势所趋。现有的两轮电动车普遍采用轮毂电机和电机侧挂式结构。

轮毂电机采用低速直流电机直接驱动，不仅效率相对较低，发热量大，还由于电机体积大、重量重，打破了车轮结构原有的平衡，对操控性能及安全性方面会有一定影响。

侧挂式结构将电机和变速系统(变速箱或减速器)置于驱动轮的同一侧，尽管可以采用高速电机以提高机械效率，但变速机构与电机的重量较重，导致车轮的平衡性不佳，尤其对于两轮车的影响更为明显。

因此，急需设计一种全新的电驱动系统，能够兼具轮毂电机和电机侧挂式结构的优点，弥补二者的不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种中央驱动集成化电驱动系统，结构布局紧凑，车辆平衡性好，机械传动效率高，制造成本低。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种中央驱动集成化电驱动系统，包括固定安装在车架上的固定轴，其关键在于：所述固定轴上以转动配合的方式套装有沿其长度方向延伸的转动套，所述转动套上布置有动力装置、轮毂和变速装置，其中轮毂位于动力装置和变速装置之间，所述动力装置经转动套驱动变速装置工作，变速装置与轮毂动力连接。

采用上述结构，集成化电驱动系统工作时，动力装置驱动转动套转动，转动套的转速经变速装置驱动轮毂转动，即驱动两轮车行驶。通过变速装置的设置，保证了动力装置能够直接采用高速电机，提高了电驱动系统的机械传动效率，并且动力装置和变速装置对称设置在轮毂的左右两侧，不仅实现了中央驱动输出，而且车辆的受力更加均衡，提升了车辆的操控性和安全性。

电驱动系统装配在车辆上后，固定轴与车架固定连接，车辆的重量由固定轴完全承载，由于转动套与固定轴之间有装配间隙，所以固定轴适量的弯曲变形不会影响系统的传动精度。

作为优选：所述动力装置采用电机，该电机的转子为空心转子，所述转动套固定安装在空心转子内。采用上述结构，相当于整个高速电机直接套设在转动套上，可使电驱动系统的结构更加紧凑。

作为优选：所述转动套通过花键连接在空心转子内。采用上述结构，便于装配。

作为优选：所述变速装置由减速机构组成，其包括与转动套固接的输入齿轮，以及与轮毂固接的输出齿轮，其中输入齿轮与输出齿轮之间具有至少一级减速。

作为优选：所述减速机构还包括与转动套平行设置的减速轴，减速轴的两端固定安装有第一减速齿轮和第二减速齿轮，第一减速齿轮与所述输入齿轮啮合，第二减速齿轮与所述输出齿轮啮合。采用上述结构，能够对电机进行二级减速。

作为优选：所述输入齿轮转动套装在固定轴的端部，并与所述转动套的端部焊接。采用上述结构，便于转动套与输入齿轮之间的固定连接。

作为优选：所述转动套的中间位置转动套装有输出套，所述轮毂和输出齿轮均固套在该输出套上。采用上述结构，便于轮毂与输出齿轮之间的固定连接。

作为优选：所述输出套的两端通过深沟球轴承转动支承在电驱动系统的外壳体上。采用上述结构，便于安装。

作为优选：所述输入齿轮与输出套之间抵接有推力球轴承。采用上述结构，输入齿轮内端通过推力球轴承与输出套抵接，能够使电驱动系统的结构更加紧凑。

作为优选：所述转动套的一端设有编码器。采用上述结构，能够将电机的转速转化成信号形式反馈给驱动系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的中央驱动集成化电驱动系统，动力传递路径为：电机→空心转子→转动套→输入齿轮→第一减速齿轮→第二减速齿轮→输出齿轮→输出套→轮毂，具有机械传动效率高、电机发热率低、平衡性好、操控性好、安全系数高、结构紧凑、制造成本低等技术优势。

附图说明

图1为集成化电驱动系统的剖视图；

图2为两轮车后轮位置的示意图。

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和2所示，一种中央驱动集成化电驱动系统，车架1上固定安装有固定轴2，固定轴2用于支撑整个电驱动系统，固定轴2上套装有沿其长度方向延伸的转动套3，转动套3工作时相对于固定轴2转动运动，固定轴2承载后的适量弯曲变形不会影响系统的传动精度，转动套3上从左至右依次设置有动力装置、轮毂5和变速装置，本实施例中，动力装置为电机4，变速装置为减速机构6，集成化电驱动系统工作时，电机4驱动转动套3转动，转动套3的转速经减速机构6减速后驱动轮毂5转动，即驱动两轮车行驶，通过减速机构6的设置，保证了电机4能够直接采用高速电机，提高了电驱动系统的机械传动效率，并且电机4和减速机构6对称设置在轮毂5的左右两侧，不仅实现了中央驱动输出，而且车辆的受力更加均衡，提升了车辆的操控性和安全性。

进一步的，电机4优选采用高速电机，其转子为空心转子4a，转动套3通过花键7固套在空心转子4a内；轮毂5通过输出套8转动安装在转动套3的中部；减速机构6包括与转动套3平行设置的减速轴6c，减速轴6c的两端固定安装有第一减速齿轮6d和第二减速齿轮6e，转动套3上固定连接有与第一减速齿轮6d啮合的输入齿轮6a，输出套8上固定连接有与第二减速齿轮6e啮合的输出齿轮6b，基于该结构布置，驱动系统的动力传递路径为：电机4→空心转子4a→转动套3→输入齿轮6a→第一减速齿轮6d→减速轴6c→第二减速齿轮6e→输出齿轮6b→输出套8→轮毂5，从而驱动车辆的轮子转动。

输出套8的内圈转动套设在转动套3上，转动套3的内圈又转动套设在固定轴2上，实现了多层多级式装配，使得系统的结构更加紧凑，并有利于降低制造成本。

为便于装配输出套8，输出套8的两端通过深沟球轴承8a转动支承在电驱动系统的外壳体9上，输出套8的内部为中空结构，并套设于转动套3上，轮毂5和输出齿轮6b均通过花键形式固套在输出套8上。

进一步的，输入齿轮6a与输出套8之间抵接有推力球轴承10，以满足结构紧凑、机械传动可靠的要求。

为实现转动套3与输入齿轮6a之间的固定连接，输入齿轮6a以焊接方式安装在转动套3的端部，且输入齿轮6a通过轴承转动安装在固定轴2的右端，同时这样设计还可方便产品装配。

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 (10)

1.一种中央驱动集成化电驱动系统，包括固定安装在车架(1)上的固定轴(2)，其特征在于：所述固定轴(2)上以转动配合的方式套装有沿其长度方向延伸的转动套(3)，所述转动套(3)上布置有动力装置、轮毂(5)和变速装置，其中轮毂(5)位于动力装置和变速装置之间，所述动力装置经转动套(3)驱动变速装置工作，变速装置与轮毂(5)动力连接。

2.根据权利要求1所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述动力装置采用电机(4)，该电机(4)的转子为空心转子(4a)，所述转动套(3)固定安装在空心转子(4a)内。

3.根据权利要求2所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述转动套(3)通过花键(7)连接在空心转子(4a)内。

4.根据权利要求1或2或3所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述变速装置由减速机构(6)组成，其包括与转动套(3)固接的输入齿轮(6a)，以及与轮毂(5)固接的输出齿轮(6b)，其中输入齿轮(6a)与输出齿轮(6b)之间具有至少一级减速。

5.根据权利要求4所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述减速机构(6)还包括与转动套(3)平行设置的减速轴(6c)，减速轴(6c)的两端固定安装有第一减速齿轮(6d)和第二减速齿轮(6e)，第一减速齿轮(6d)与所述输入齿轮(6a)啮合，第二减速齿轮(6e)与所述输出齿轮(6b)啮合。

6.根据权利要求5所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述输入齿轮(6a)转动套装在固定轴(2)的端部，并与所述转动套(3)的端部焊接。

7.根据权利要求6所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述转动套(3)的中间位置转动套装有输出套(8)，所述轮毂(5)和输出齿轮(6b)均固套在该输出套(8)上。

8.根据权利要求7所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述输出套(8)的两端通过深沟球轴承(8a)转动支承在电驱动系统的外壳体(9)上。

9.根据权利要求8所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述输入齿轮(6a)与输出套(8)之间抵接有推力球轴承(10)。

10.根据权利要求1或2或3所述的中央驱动集成化电驱动系统，其特征在于：所述转动套(3)的一端设有编码器(11)。

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