CN113665719B - 摩托车的油电混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于摩托车或电动车技术领域，具体涉及一种摩托车的油电混合动力系统，包括联动机构，其可在刹车的时候，断开后轮毂的动力；联动机构包括上拉索、下拉索、上刹车线、下刹车线；在刹车连杆被上刹车线拉动一定角度时，推动部抵靠在所述油门连杆上，并松开下拉索，释放油门。同时，装有传感器的线路板可以在刹车的时候，直接控制电磁离合器断开动力，电能驱动系统也断开动力，彻底停止动力的传递；操作手把上不再设计霍尔传感器等元件，彻底避免了由于密封不善导致雨水进入产生的故障。

Description

摩托车的油电混合动力系统

技术领域

本发明属于摩托车或电动车技术领域，具体涉及一种摩托车的油电混合动力系统。

背景技术

混合动力摩托车，即在摩托车后轮轮毂上设置轮毂电机，通过内燃机及轮毂电机相互配合的方式来为摩托车提供动力，降低内燃机的使用频率，从而减少不必要的燃料消耗。

电动车可以在刹车的瞬间，切断电动机的动力，较为安全；摩托车的油门和刹车是互相独立的，不能在刹车的时候切断动力，必须在刹车的同时手动松开油门；

基于混合动力的摩托车，很多使用者之前使用的都是电动车，是没有刹车的时候松开油门的操作习惯；因此，有必要研究一种，适合混合动力的，在刹车的同时，自动释放油门的结构；

另外，CN104163226A公开了一种混合动力摩托车用后轮电机一体式结构，此种结构类似于电动车的轮毂电机，直接将轮毂电机安装在后轮的内部，虽然节省了减速机构，但由于轮毂电机位于车轮内部，若轮毂电机出现故障时，拆卸较为麻烦。

发明内容

本发明旨在提出一种结构简单，电能使用效率高，刹车时切断动力的混合动力摩托车。

本发明的目的是这样实现的：

摩托车的油电混合动力系统，包括汽油动力系统和电能动力系统，汽油动力系统和电能动力系统分别或共同带动摩托车主体的后轮毂；摩托车主体的操作手把上设置有油门组件和刹车组件；

在摩托车主体上还设置有联动机构，联动机构在刹车的时候，断开所述后轮毂的动力；

所述联动机构包括,

上拉索，其一端连接油门组件，另一端连接油门连杆的上侧部；

下拉索，其一端连接油门连杆的下侧部，另一端连接汽油动力系统的化油器；

上刹车线，其一端连接刹车组件，另一端连接刹车连杆的上侧部；

下刹车线，其一端连接前刹或后刹，另一端连接刹车连杆的下侧部；

油门连杆，其转动安装在摩托车主体上，并联接所述上拉索和下拉索；

刹车连杆，其转动安装在摩托车主体上，并联接所述上刹车线和下刹车线；刹车连杆的一侧设置有推动部，在刹车连杆被所述上刹车线拉动一定角度时，所述推动部抵靠在所述油门连杆上，并松开下拉索。

优选地，所述油门连杆的中部设置有第一被检测部，所述刹车连杆的中部设置有第二被检测部；

装有传感器的线路板，其检测第一被检测部和第二被检测部的位置，并控制电能动力系统的动作。

优选地，所述第一被检测部和第二被检测部均为磁铁，磁铁与线路板上的霍尔传感器配合。

优选地，所述摩托车主体的后部设置有减速箱，减速箱的箱体形成左侧平叉；箱体和右侧平叉配合安装后轮毂；

所述减速箱包括：

输入齿轮，其设置在减速箱内，并与所述汽油动力系统联接；输入齿轮的中部设置有输出轴；

固定轴，其固定在右侧平叉上；所述输出轴和固定轴沿同一轴线拼接并可相对转动，输出轴和固定轴拼接形成联轴；

所述后轮毂固定安装在输出轴上；

所述电能动力系统固定安装在固定轴上；电能动力系统的外转子与后轮毂联接为一体；

所述输入齿轮和输出轴之间设置有电磁离合器；

所述线路板控制电磁离合器的动作。

优选地，所述后轮毂中部设置有轮辐，轮辐面向固定轴的一侧固定设置有电机罩壳，电机罩壳和轮辐之间形成电能驱动腔，电能驱动腔内设置有所述外转子和定子；

所述定子固定安装在固定轴上，

所述外转子固定在电能驱动腔的内壁上。

优选地，所述减速器包括输入轴、中间齿轮和中间轴；所述中间轴外周与所述输入齿轮啮合，所述输入轴外端通过链轮连接至汽油动力系统。

优选地，所述后轮毂包括轮辐和轮辋，轮辋外侧用于安装所述轮胎，轮辐向一侧凸出形成安装平面，所述电机罩壳成型有连接环，连接环通过紧固件连接在所述安装平面上，且连接环与安装平面之间压设有防水垫。

优选地，所述电机罩壳中部开设有供所述固定轴穿过的通孔，通孔处设有第一轴承；

所述输出轴部分伸入固定轴内，输出轴和固定轴之间的重叠段套设有一个以上的第二轴承，固定轴内端外壁与所述轮辐之间设有第三轴承；

所述轮辐中部形成安装座，安装座上设置有制动盘；

所述固定轴的内部设置有导线孔，导线孔的一端导通至电能驱动腔，另一端导通至固定轴的外端部；

定子的导线通过所述导线孔与外部电源连接。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的刹车连杆被上刹车线拉动一定角度时，推动部抵靠在所述油门连杆上，使得下拉索松开，释放油门。同时，装有传感器的线路板可以在刹车的时候，直接控制电磁离合器断开动力，电能驱动系统也断开动力，彻底停止动力的传递；操作手把上不再设计霍尔传感器等元件，彻底避免了由于密封不善导致雨水进入产生的故障。

本发明的联轴包括输出轴和固定轴，输出轴和固定轴沿同一轴线拼接并可相对转动；输出轴的外端与汽油动力系统联接，后轮毂套装在输出轴上并联动；固定轴上安装有电能动力系统，电能动力系统的外转子与后轮毂联接为一体；联轴的设计使得后轮毂的安装更为方便，而且电能动力系统是设置在后轮毂侧部，方便安装和维护；后轮毂也具有更强的负载能力。

本发明使用电磁离合器控制输入齿轮和输出轴的动力传递，电能动力系统完全作用于后轮毂，使得电能动力系统的负载最小化并仅用于后轮行驶，借此提升混合动力摩托车的电力效率，续航更强。

本发明的后轮毂中部设置有轮辐，轮辐面向固定轴的一侧固定设置有电机罩壳，电机罩壳和轮辐之间形成电能驱动腔，电能驱动腔内设置有所述外转子和定子；汽油动力系统与输入齿轮之间设置有减速器，所述减速器和电能动力系统在整体架构中，起到重心平衡的效果。

附图说明

图1是本发明摩托车的示意图；

图2是本发明的刹车和油门联动的示意图之一；

图3是本发明的刹车和油门联动的示意图之二；

图4是本发明摩托车的后轮连接示意图；

图5是本发明混合动力机构的截面图之一；

图6是本发明混合动力机构的截面图之二。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步描述，参见图1-图6：

摩托车的油电混合动力系统，包括汽油动力系统102和电能动力系统5，汽油动力系统102和电能动力系统5分别或共同带动摩托车主体100的后轮毂1；摩托车主体100的操作手把200上设置有油门组件300和刹车组件400；

摩托车主体100的中部架体上设置有电池101；

在摩托车主体100上还设置有联动机构，联动机构在刹车的时候，断开所述后轮毂1的动力；

所述联动机构包括,

上拉索93，其一端连接油门组件300，另一端连接油门连杆96的上侧部；

下拉索94，其一端连接油门连杆96的下侧部，另一端连接汽油动力系统102的化油器；

上刹车线91，其一端连接刹车组件400，另一端连接刹车连杆90的上侧部；

下刹车线92，其一端连接前刹或后刹，另一端连接刹车连杆90的下侧部；

油门连杆96，其转动安装在摩托车主体100上，并联接所述上拉索93和下拉索94；

刹车连杆90，其转动安装在摩托车主体100上，并联接所述上刹车线91和下刹车线92；刹车连杆90的一侧设置有推动部903，在刹车连杆90被所述上刹车线91拉动一定角度时，所述推动部903抵靠在所述油门连杆96上，并松开下拉索94。

上拉索93,下拉索94，上刹车线91,下刹车线92的结构基本相同，都是普通的钢丝绳索和套管的组合，拉动方向如图5中的箭头所示；上拉索93的另一端是连接到操作手柄上的，但是在上拉索93和下拉索94都是向下拉动油门连杆96的。

刹车连杆90的转动支点、上拉索的连接点901、下拉索的连接点902的三点连线呈三角形，大致接近等腰三角形；

油门连杆96的转动点与刹车连杆90的转动点位于同一转动轴97上；

油门连杆96的上部设置有翻边963，在刹车连杆90向上转动角度a时，推动部903抵靠在翻边963上，实现两者的联动；角度a约为10度。反过来，当刹车锁紧时，油门是无法被转动的。

另外，如图5所示，下刹车线转动点902位于上刹车线转动点901和转动轴97之间,刹车连杆90的力传递是一个省力杠杆；上拉索的力经过放大之后，更能够带动油门连杆。

优选地，所述油门连杆96的中部设置有第一被检测部95，所述刹车连杆90的中部设置有第二被检测部98；

装有传感器的线路板99，其检测第一被检测部95和第二被检测部98的位置，并控制电能动力系统5的动作。可以设计成，当检测到第二被检测部98时，说明正在刹车过程中，线路板99切断电能动力系统5，同时，断开电磁离合器8；

当检测到时候，说明正在加大油门，操作手把上另外设置有模式切换按钮，包括纯电动，纯汽油，以及油电混动三种模式；

纯电动模式，装有传感器的线路板99根据检测到第一被检测部95的信号，控制电机的电流大小，电磁离合器8保持断开；

纯汽油模式，与普通摩托车相同，直接由下拉索控制化油器的气门，电磁离合器8保持传动；

混动模式，电机和汽油机协同工作，共同输出扭矩；

同时检测到第一被检测部95和第二被检测部98，则第一检测部95的信号被第二被检测部98覆盖；判定为刹车状态。

优选地，所述第一被检测部95和第二被检测部98均为磁铁，磁铁与线路板99上的霍尔传感器配合。霍尔传感器可以设置多个数量。

优选地，所述摩托车主体100的后部设置有减速箱2，减速箱2的箱体形成左侧平叉；箱体和右侧平叉3配合安装后轮毂1；

所述减速箱2包括：

输入齿轮31，其设置在减速箱2内，并与所述汽油动力系统联接；输入齿轮31的中部设置有输出轴61；

固定轴62，其固定在右侧平叉3上；所述输出轴61和固定轴62沿同一轴线拼接并可相对转动，输出轴61和固定轴62拼接形成联轴6；联轴6的设计可以稳定地维持外转子51(主要是转子磁钢)与定子之间的间隙，以克服电机传动效率的问题。若无法稳定地维持转子磁钢与定子之间的间隙，不仅会导致难以持续地维持电机组件旋转的问题，而且即使是在持续旋转的情况下，相对于所消耗的电力，所获得的电机扭矩也会显著下降，从而导致效率下降；

所述后轮毂1固定安装在输出轴61上；

所述电能动力系统5固定安装在固定轴62上；电能动力系统5的外转子51与后轮毂1联接为一体；

所述输入齿轮31和输出轴61之间设置有电磁离合器8；

所述线路板99控制电磁离合器8的动作。

优选地，所述后轮毂1中部设置有轮辐，轮辐14面向固定轴62的一侧固定设置有电机罩壳15，电机罩壳15和轮辐14之间形成电能驱动腔16，电能驱动腔16内设置有所述外转子51和定子52；

所述定子52固定安装在固定轴62上，

所述外转子51固定在电能驱动腔16的内壁上。

优选地，所述减速器包括输入轴10、中间齿轮12和中间轴13；所述中间轴13外周与所述输入齿轮31啮合，所述输入轴10外端通过链轮连接至汽油动力系统。

优选地，所述后轮毂1包括轮辐14和轮辋，轮辋外侧用于安装所述轮胎4，轮辐14向一侧凸出形成安装平面141，所述电机罩壳15成型有连接环441，连接环441通过紧固件连接在所述安装平面141上，且连接环441与安装平面141之间压设有防水垫45。避免雨水顺着固定架与轮辐连接处的缝隙进入内部影响电机组件，对部件进行保障。在使用过程中，若电机组件出现故障，可直接将紧固件拆卸，从而将电机罩壳拆卸，以便对内部电机组件直接检测或拆卸。

优选地，所述电机罩壳15中部开设有供所述固定轴62穿过的通孔，通孔处设有第一轴承56；

所述输出轴61部分伸入固定轴62内，输出轴61和固定轴62之间的重叠段套设有一个以上的第二轴承50，固定轴62内端外壁与所述轮辐14之间设有第三轴承55；该设计使得汽油动力系统和电能动力系统5互不干扰，能够分别传递力矩给后轮毂。同时，形成的联轴6具有更好的强度，能够更好的支撑后轮毂。

所述轮辐14中部形成安装座17，安装座17上设置有制动盘11；制动盘和电机组件分别位于后轮毂的左右两侧，使得电机组件出现故障时只需要拆卸更少的部件，也不会影响制动盘，结构更加合理。

所述固定轴62的内部设置有导线孔53，导线孔53的一端导通至电能驱动腔16，另一端导通至固定轴62的外端部；

定子的导线54通过所述导线孔53与外部电源连接。直接在固定轴62内开设导线孔53(即，穿线通道)，不仅能够实现合理布线，还能防止出现电源线外露受潮等情况。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.摩托车的油电混合动力系统，包括汽油动力系统(102)和电能动力系统(5)，汽油动力系统(102)和电能动力系统(5)分别或共同带动摩托车主体(100)的后轮毂(1)；摩托车主体(100)的操作手把(200)上设置有油门组件(300)和刹车组件(400)；

其特征在于，在摩托车主体(100)上还设置有联动机构，联动机构在刹车的时候，断开所述后轮毂(1)的动力；

所述联动机构包括,

上拉索(93)，其一端连接油门组件(300)，另一端连接油门连杆(96)的上侧部；

下拉索(94)，其一端连接油门连杆(96)的下侧部，另一端连接汽油动力系统(102)的化油器；

上刹车线(91)，其一端连接刹车组件(400)，另一端连接刹车连杆(90)的上侧部；

下刹车线(92)，其一端连接前刹或后刹，另一端连接刹车连杆(90)的下侧部；

油门连杆(96)，其转动安装在摩托车主体(100)上，并联接所述上拉索(93)和下拉索(94)；

刹车连杆(90)，其转动安装在摩托车主体(100)上，并联接所述上刹车线(91)和下刹车线(92)；刹车连杆(90)的一侧设置有推动部(903)，在刹车连杆(90)被所述上刹车线(91)拉动一定角度时，所述推动部(903)抵靠在所述油门连杆(96)上，并松开下拉索(94)；

所述油门连杆(96)的中部设置有第一被检测部(95)，所述刹车连杆(90)的中部设置有第二被检测部(98)；

装有传感器的线路板(99)，其检测第一被检测部(95)和第二被检测部(98)的位置，并控制电能动力系统(5)的动作；

所述第一被检测部(95)和第二被检测部(98)均为磁铁，磁铁与线路板(99)上的霍尔传感器配合；

所述摩托车主体(100)的后部设置有减速箱(2)，减速箱(2)的箱体形成左侧平叉；箱体和右侧平叉(3)配合安装后轮毂(1)；

所述减速箱(2)包括：

输入齿轮(31)，其设置在减速箱(2)内，并与所述汽油动力系统联接；输入齿轮(31)的中部设置有输出轴(61)；

固定轴(62)，其固定在右侧平叉(3)上；所述输出轴(61)和固定轴(62)沿同一轴线拼接并可相对转动，输出轴(61)和固定轴(62)拼接形成联轴(6)；

所述后轮毂(1)固定安装在输出轴(61)上；

所述电能动力系统(5)固定安装在固定轴(62)上；电能动力系统(5)的外转子(51)与后轮毂(1)联接为一体；

所述输入齿轮(31)和输出轴(61)之间设置有电磁离合器(8)；

所述线路板(99)控制电磁离合器(8)的动作。

2.根据权利要求1所述的摩托车的油电混合动力系统，其特征在于，所述后轮毂(1)中部设置有轮辐，轮辐(14)面向固定轴(62)的一侧固定设置有电机罩壳(15)，电机罩壳(15)和轮辐(14)之间形成电能驱动腔(16)，电能驱动腔(16)内设置有外转子(51)和定子(52)；

所述定子(52)固定安装在固定轴(62)上，

所述外转子(51)固定在电能驱动腔(16)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的摩托车的油电混合动力系统，其特征在于，减速器包括输入轴(10)、中间齿轮(12)和中间轴(13)；所述中间轴(13)外周与所述输入齿轮(31)啮合，所述输入轴(10)外端通过链轮连接至汽油动力系统。

4.根据权利要求3所述的摩托车的油电混合动力系统，其特征在于，所述后轮毂(1)包括轮辐(14)和轮辋，轮辋外侧用于安装轮胎(4)，轮辐(14)向一侧凸出形成安装平面(141)，所述电机罩壳(15)成型有连接环(441)，连接环(441)通过紧固件连接在所述安装平面(141)上，且连接环(441)与安装平面(141)之间压设有防水垫(45)。

5.根据权利要求3所述的摩托车的油电混合动力系统，其特征在于，所述电机罩壳(15)中部开设有供所述固定轴(62)穿过的通孔，通孔处设有第一轴承(56)；

所述输出轴(61)部分伸入固定轴(62)内，输出轴(61)和固定轴(62)之间的重叠段套设有一个以上的第二轴承(50)，固定轴(62)内端外壁与所述轮辐(14)之间设有第三轴承(55)；

所述轮辐(14)中部形成安装座(17)，安装座(17)上设置有制动盘(11)；

所述固定轴(62)的内部设置有导线孔(53)，导线孔(53)的一端导通至电能驱动腔(16)，另一端导通至固定轴(62)的外端部；

定子的导线(54)通过所述导线孔(53)与外部电源连接。

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