CN111016629A - 中央驱动的双电机集成化动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央驱动的双电机集成化动力系统，包括轮毂，所述轮毂的中心位置穿设有传动轴，轮毂的左右两侧设有第一电机和第二电机，第一电机和/或第二电机驱动传动轴转动，传动轴直接或者经减速机构与所述轮毂动力连接。本发明的有益效果是：能够提供多样化的驱动方式，针对不同的行驶工况，具有更丰富的驱动选择，同时轮毂在系统的中央驱动输出，车轮的平衡性好，两轮车的动力性、经济性、操控性和安全性得到了显著的提升。

Description

中央驱动的双电机集成化动力系统

技术领域

本发明属于涉及一种电动两轮车的驱动系统，具体涉及一种中央驱动的双电机集成化动力系统。

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，而且由于电机体积大、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减速机构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，但减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。

无论是轮毂电机还是电机侧挂式结构，驱动系统都是采用单电机作为动力源，对于车辆的起步、爬坡行驶以及高速行驶都只能提供一种动力输出模式，驱动的选择性较为单一。

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

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种中央驱动的双电机集成化动力系统，以解决轮毂驱动系统驱动选择性单一，以及车轮平衡性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种中央驱动的双电机集成化动力系统，包括轮毂，其关键在于：所述轮毂的中心位置穿设有传动轴，轮毂的左右两侧分别设有第一电机和第二电机，第一电机和/或第二电机驱动传动轴转动，传动轴直接所述轮毂动力连接，或者经减速机构与所述轮毂动力连接。

采用上述结构，驱动系统在两侧的位置分别设有第一电机和第二电机，能够提供多样化的驱动方式，比如在两轮车起步或爬坡时，可以让两组电机都介入，以增加车辆的加速性能和爬坡性能，在两轮车正常行驶时，仅用其中一组电机进行动力驱动即可，以起到节能的作用。同时，轮毂布置在驱动系统中间位置，可使车轮的受力平衡，有利于提升两轮车的操控性和安全性。

作为优选：还包括左箱体和右箱体，第一电机和第二电机分别对应地设置在左箱体和右箱体内，所述轮毂的中心位置固定套装有传动套，传动套的两端均通过第一轴承转动支承在左箱体和右箱体内。采用上述结构，便于装配。

作为优选：所述传动套内侧通过花键固定套装在传动轴上；所述左箱体和右箱体内均设有第一减速组件，该第一减速组件包括第一减速轴以及固套在第一减速轴上的第二减速齿轮和第三减速齿轮，所述第一电机和第二电机的输出轴上设有与第二减速齿轮啮合的第一减速齿轮，所述传动轴的两端设有与第三减速齿轮啮合的第四减速齿轮。采用上述结构，能够在传动轴的两端提供两级的固定减速驱动。

作为优选：所述第四减速齿轮的两端通过第二轴承转动支承在对应的箱体内。采用上述结构，便于装配。

作为优选：所述传动套转动套装在传动轴上，两者之间具有转动间隙；所述减速机构包括转动安装在右箱体内的第一转轴，第一转轴上固套有第二齿轮和第三齿轮，所述传动套上固设有与第三齿轮啮合的第四齿轮，所述传动轴上固设有与第二齿轮啮合的第一齿轮。采用上述结构，能够在传动轴与传动套之间提供两级减速，并且通过传动套转动安装在传动轴上的装配方式，占用空间小，有利于驱动系统的结构紧凑化设计。

作为优选：所述第一电机的转子和第二电机的转子均为空心结构，且其均与所述传动轴固定连接。采用上述结构，相当于两个电机直接套设在传动轴上，可使驱动系统的结构更加紧凑。

作为优选：所述传动轴的两端均通过第三轴承分别转动安装在左箱体和右箱体内。采用上述结构，便于装配，且能够保证传动轴在左箱体和右箱体内转动工作的可靠性。

作为优选：所述第二电机的转子为空心结构，且其与传动轴固定连接；所述第一电机与传动轴之间设有第二减速组件，该第二减速组件包括第二减速轴以及固套在第二减速轴上的第六减速齿轮和第七减速齿轮，所述第一电机的输出轴上设有与第六减速齿轮啮合的第五减速齿轮，所述传动轴上固设有与七减速齿轮啮合的第八减速齿轮。采用上述结构，能够提供三者驱动方式，其一是：第二电机经两级减速驱动轮毂转动；其二是：第一电机经四级减速驱动轮毂转动；其三是：第二电机经两级减速驱动轮毂转动，再叠加第一电机经四级减速驱动轮毂转动。

作为优选：所述传动轴的一端通过第四轴承与所述第八减速齿轮一体转动安装在左箱体内，传动轴的另一端通过第五轴承转动安装在右箱体内。采用上述结构，能够保证传动轴在左箱体和右箱体内转动工作的可靠性。

作为优选：所述传动套与第八减速齿轮的端面之间、以及与第一齿轮的端面之间均安装有端面轴承。采用上述结构，在系统工作时，可确保传动套独立转动，不受其他转动部件的运动干涉。

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的双电机集成化动力系统，通过双电机的动力驱动方式，再加之各个电机与轮毂之间的不同减速比，可以提供多样化的驱动方式，针对不同的行驶工况，具有更丰富的驱动选择，同时轮毂在系统的中央驱动输出，车轮的平衡性好，两轮车的动力性、经济性、操控性和安全性得到了显著的提升。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例二的结构示意图；

图3为实施例三的结构示意图。

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。

以下三个实施例均以中央驱动系统应用在电动两轮车的后轮为例进行说明。

实施例一

如图1所示，一种中央驱动的双电机集成化动力系统，其结构包括传动轴1，传动轴1的左右两端对称安装有左箱体A1和右箱体A2，传动轴1的中间位置安装有轮毂2，轮毂2的中心处固定设置有传动套2a，传动套2a具有中心孔并固定套装在传动轴1上，传动套2a的左右两端均伸入左箱体A1和右箱体A2内，并通过第一轴承a1转动支承在左箱体A1和右箱体A2内，左箱体A1内安装有第一电机3，右箱体A2内安装有第二电机4，第一电机3和第二电机4与传动轴1之间均设置有第一减速组件61，第一减速组件61的结构包括转动安装在对应箱体内的第一减速轴61a，以及固定套装在第一减速轴61a上的第二减速齿轮61b和第三减速齿轮61c，第一电机3和第二电机4的输出轴上设有与第二减速齿轮61b啮合的第一减速齿轮61d，传动轴1的两端固设有与第三减速齿轮61c啮合的第四减速齿轮61e，第四减速齿轮61e的两端通过第二轴承a2转动支承在对应的箱体内。

基于上述结构布局，图1所示的中央驱动系统的动力传递路径为：

第一电机3和/或第二电机4→第一减速齿轮61d→第二减速齿轮61b→第一减速轴61a→第三减速齿轮61c→第四减速齿轮61e→传动轴1→传动套2a→轮毂2。

实施例二

如图2所示，一种中央驱动的双电机集成化动力系统，其结构包括传动轴1，传动轴1的左右两端安装有左箱体A1和右箱体A2，且传动轴1的两端均通过第三轴承a3与左箱体A1和右箱体A2转动配合。传动轴1的中间位置安装有轮毂2，轮毂2的中心处固定设置有传动套2a，传动套2a的左右两端均伸入左箱体A1和右箱体A2内，并通过第一轴承a1转动支承在左箱体A1和右箱体A2内，传动套2a具有中心孔并环套于传动轴1的外侧，使得传动套2a与传动轴1之间具有转动间隙，传动轴1经过减速机构5驱动传动套2a转动，从而带动轮毂2转动。

上述减速机构5的具体结构包括转动安装在右箱体A2内的第一转轴5a，第一转轴5a上固套有第二齿轮5b和第三齿轮5c，传动套2a上固定安装有与第三齿轮5c啮合的第四齿轮5d，传动轴1上固定安装有与第二齿轮5b啮合的第一齿轮5e。

左箱体A1内安装有第一电机3，右箱体A2内安装有第二电机4，第一电机3的转子和第二电机4的转子均为空心结构，即空心转子，且两个空心转子均固套在传动轴1上。

基于上述结构布局，图2所示的中央驱动系统的动力传递路径为：

第一电机3和/或第二电机4→传动轴1→第一齿轮5e→第二齿轮5b→第一转轴5a→第三齿轮5c→第四齿轮5d→传动套2a→轮毂2。

实施例三

如图3所示，一种中央驱动的双电机集成化动力系统，其结构包括传动轴1，传动轴1的左右两端安装有左箱体A1和右箱体A2，传动轴1的中间位置安装有轮毂2，轮毂2的中心处固定设置有传动套2a，传动套2a的左右两端均伸入左箱体A1和右箱体A2内，并通过第一轴承a1转动支承在左箱体A1和右箱体A2内，传动套2a具有中心孔并环套于传动轴1的外侧，使得传动套2a与传动轴1之间具有转动间隙，传动轴1经过减速机构5驱动传动套2a转动，从而带动轮毂2转动。

上述减速机构5的具体结构包括转动安装在右箱体A2内的第一转轴5a，第一转轴5a上固套有第二齿轮5b和第三齿轮5c，传动套2a上固定安装有与第三齿轮5c啮合的第四齿轮5d，传动轴1上固定安装有与第二齿轮5b啮合的第一齿轮5e。

第二电机4的转子为空心结构，即空心转子，该空心转子固套在传动轴1的右端，因此第二电机4可以直接驱动传动轴1转动。

第一电机3经过第二减速组件62驱动传动轴1转动，第二减速组件62包括转动安装在左箱体A1内的第二减速轴62a，以及固定套装在第二减速轴62a上的第六减速齿轮62b和第七减速齿轮62c，第一电机3的输出轴上设有与第六减速齿轮62b啮合的第五减速齿轮62d，传动轴1上固定安装有与七减速齿轮62c啮合的第八减速齿轮62e，传动轴1的左端通过第四轴承a4与第八减速齿轮62e一体转动安装在左箱体A1内，传动轴1的右端通过第五轴承a5转动安装在右箱体A2内。传动套2a的左端与第八减速齿轮62e的端面之间、以及传动套2a的右端与第一齿轮5e的端面之间均抵接有端面轴承a6。

基于上述结构布局，图3所示的中央驱动系统的动力传递路径为：

(第一电机3→第五减速齿轮62d→第六减速齿轮62b→第二减速轴62a→第七减速齿轮62c→第八减速齿轮62e)和/或(第二电机4)→传动轴1→第一齿轮5e→第二齿轮5b→第一转轴5a→第三齿轮5c→第四齿轮5d→传动套2a→轮毂2。

上述三种实施例中，传动轴1与传动套2a之间提供零级或者两级减速，第一电机3与传动轴1之间提供零级或者两级减速，第二电机4与传动轴1之间提供零级或者两级减速，通过各种减速比，以及单电机驱动和双电机驱动的组合，使得驱动系统能够提供更多的驱动选择，比如：

图1或图2或图3所示的单个电机经两级减速驱动轮毂2转动；

图3所示的单个电机经四级减速驱动轮毂2转动；

图1或图2所示的两个电机均经两级减速驱动轮毂2转动；

图3所示的一个电机经两级减速驱动轮毂2转动再加上一个电机经四级减速驱动轮毂2转动。

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)

1.一种中央驱动的双电机集成化动力系统，包括轮毂(2)，其特征在于：所述轮毂(2)的中心位置穿设有传动轴(1)，轮毂(2)的左右两侧分别设有第一电机(3)和第二电机(4)，第一电机(3)和/或第二电机(4)驱动传动轴(1)转动，传动轴(1)直接所述轮毂(2)动力连接，或者经减速机构(5)与所述轮毂(2)动力连接。

2.根据权利要求1所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：还包括左箱体(A1)和右箱体(A2)，第一电机(3)和第二电机(4)分别对应地设置在左箱体(A1)和右箱体(A2)内，所述轮毂(2)的中心位置固定套装有传动套(2a)，传动套(2a)的两端均通过第一轴承(a1)转动支承在左箱体(A1)和右箱体(A2)内。

3.根据权利要求2所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：

所述传动套(2a)内侧通过花键固定套装在传动轴(1)上；

所述左箱体(A1)和右箱体(A2)内均设有第一减速组件(61)，该第一减速组件(61)包括第一减速轴(61a)以及固套在第一减速轴(61a)上的第二减速齿轮(61b)和第三减速齿轮(61c)，所述第一电机(3)和第二电机(4)的输出轴上设有与第二减速齿轮(61b)啮合的第一减速齿轮(61d)，所述传动轴(1)的两端设有与第三减速齿轮(61c)啮合的第四减速齿轮(61e)。

4.根据权利要求3所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述第四减速齿轮(61e)的两端通过第二轴承(a2)转动支承在对应的箱体内。

5.根据权利要求2所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：

所述传动套(2a)转动套装在传动轴(1)上，两者之间具有转动间隙；

所述减速机构(5)包括转动安装在右箱体(A2)内的第一转轴(5a)，第一转轴(5a)上固套有第二齿轮(5b)和第三齿轮(5c)，所述传动套(2a)上固设有与第三齿轮(5c)啮合的第四齿轮(5d)，所述传动轴(1)上固设有与第二齿轮(5b)啮合的第一齿轮(5e)。

6.根据权利要求5所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述第一电机(3)的转子和第二电机(4)的转子均为空心结构，且其均与所述传动轴(1)固定连接。

7.根据权利要求6所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述传动轴(1)的两端均通过第三轴承(a3)分别转动安装在左箱体(A1)和右箱体(A2)内。

8.根据权利要求5所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述第二电机(4)的转子为空心结构，且其与传动轴(1)固定连接；

所述第一电机(3)与传动轴(1)之间设有第二减速组件(62)，该第二减速组件(62)包括第二减速轴(62a)以及固套在第二减速轴(62a)上的第六减速齿轮(62b)和第七减速齿轮(62c)，所述第一电机(3)的输出轴上设有与第六减速齿轮(62b)啮合的第五减速齿轮(62d)，所述传动轴(1)上固设有与七减速齿轮(62c)啮合的第八减速齿轮(62e)。

9.根据权利要求8所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述传动轴(1)的一端通过第四轴承(a4)与所述第八减速齿轮(62e)一体转动安装在左箱体(A1)内，传动轴(1)的另一端通过第五轴承(a5)转动安装在右箱体(A2)内。

10.根据权利要求8所述的中央驱动的双电机集成化动力系统，其特征在于：所述传动套(2a)与第八减速齿轮(62e)的端面之间、以及与第一齿轮(5e)的端面之间均安装有端面轴承(a6)。

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