CN1424494A - 车辆发动机支撑系统和轮轴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种针对小型车辆发动机的方法和装置。该发动机8包括一个发动机罩6，一个布置在该发动机8中的驱动轴箱16，以及一个布置在驱动轴箱16中的伸出的驱动轴14。该伸出的驱动轴14代替了通常的连接件和分开的轮轴，因此减少了所述的轴承数目。通过将发动机8伸出的驱动轴14直接连接到车辆的轮轴驱动齿轮32上降低了噪音和对不准的可能性。

Description

车辆发动机支撑系统和轮轴
发明领域
本发明涉及发动机支撑系统，更具体来说涉及车辆发动机组件的支撑系统。
发明背景
车辆作为一种交通工具在过去几年越来越普遍。近来，越来越多的车辆使用者在休闲活动或短程旅行中都不选择顶级汽车。很多使用者代之以选择驾驶小型而且效率更高的车辆，例如高尔夫球车一类的车辆，用于通常的交通，商务以及校园内或居家维修的需要和休闲运动。类似高尔夫球车的小型车辆不但可以在高尔夫球场上看见，现在也常常出现在街道，社区以及野外环境中。
很多高尔夫球车由电动机驱动，其动力和效率足以承载使用者以合适的速度穿过足够长的距离。传统的电动高尔夫球车是非常安静并且容易操纵的，并且它们在每次使用的时候不用对内燃机进行点火。这种电动车还不排放任何气体。
但是象高尔夫球车一类的电动车的电动机和传动噪音却让人烦恼。电动高尔夫球车产生噪音的主要原因通常是发动机与驱动轮或车轮轴的连接部位。
小型电动车中，通常发动机组件包括一从发动机罩伸出的驱动轴。该小型电动车发动机的驱动轴通常通过花键连接在一个连接套上。该连接套将驱动轴连接在一个单独的驱动轮轴上，并且该驱动轮轴上一般具有一个安装在其上的驱动齿轮用以驱动车轮。
连接套会带来很多问题。典型的，连接套都相对较长，进而造成驱动轴和轮轴之间不对准。另外，一对连接在驱动轴和驱动轮轴上的连接套产生的噪音和振动对使用者来说也是令人沮丧的。并且，这还需要在发动机/轮轴组件上设置至少三个轴承。也就是在发动机/轮轴组件的一端有一个发动机轴承，在组件的另一端有一个轮轴轴承，并且在连接套和轮轴驱动齿轮之间还有一个第二轮轴轴承。该第二轮轴轴承增加了发动机/轮轴组件的成本和噪音。
另外，连接装置通常需要硬化并需要类似橡胶缓冲垫的附加部件以及特殊的润滑油。附加部件以及润滑油都是为了降低磨损以及噪音。但是最好具有安静运转的发动机组件以及较低的成本。
本发明的目的是为了消除，或者至少减少上述一个或者多个问题的影响。
发明概述
本发明满足了上述以及其他的需要。具体来说，本发明提供了一种具有一个发动机罩的发动机，一个布置在发动机中的驱动轴壳体，一个驱动轴布置在驱动轴壳体中，其从发动机罩中伸出并直接与一个车辆轮轴驱动齿轮相啮合。
该装置可以进一步包括一个与发动机罩连接在一起的驱动齿轮组件。布置在驱动轴壳体中的驱动轴可以从发动机罩伸入到驱动齿轮组件中。
根据本发明的一个方面，该驱动轴包括一个驱动轮轴部分。
根据本发明的一个方面，该装置仅仅包括一个发动机轴承以及一个轮轴轴承。该仅有的一个轮轴轴承可以布置在驱动轴的第一端，而该仅有的一个发动机轴承可以布置在驱动轴的第二端，其中驱动轴的第一端位于轮轴驱动齿轮的发动机一侧的相反方向。根据本发明的这一方面，在驱动轴的第一端可以安装一个螺母，用于将轮轴轴承固定在驱动轴上。
根据本发明的一个方面，在驱动齿轮组件中有一个开口。
在本发明的一个实施例中，驱动轴和驱动齿轮组件之间没有发动机连接件或者连接套。
在一个实施例中，发动机罩和驱动齿轮组件之间有一种润滑密封剂。
根据本发明的一个方面，描述有多个花键布置在驱动轴的第一端，该多个花键与车辆轮轴驱动齿轮的凹槽相啮合。根据一个实施例，该花键包括方形齿。根据另一个实施例，该花键包括渐开线齿。
根据本发明的一个方面，该驱动轴包括多个具有一个或者多个用作突肩表面的台阶。该一个或者多个突肩表面可以包括至少一个轮轴轴承面，一个齿轮面以及一个油密封面。
在本发明的一个实施例中，该发动机是一个电动机。该电动机可以是一个电动车发动机。该电动车发动机可以是一个高尔夫球车发动机，并且该电动车发动机可以连接在一个高尔夫球车上驱动至少一个车轮。
根据本发明的一个方面，公开了一种电动车，该电动车包括一个底盘，多个车轮，一个用于驱动多个车轮中至少一个的电动机，其中电动机包括一个与轮轴驱动齿轮直接啮合的驱动轴，该轮轴驱动齿轮可操作的连接在多个车轮的至少一个的轮轴上。根据这个方面，该电动机和轮轴驱动齿轮包括不超过两个的轴承。该车辆可以是一辆高尔夫球车。
根据本发明的一个实施例，该电动车进一步包括一个发动机罩，以及一个从该发动机罩伸出的驱动轴。该驱动轴可以从发动机罩伸出至少3英寸。
根据本发明的一个方面，描述了一种驱动车轮的方法，该方法包括直接将发动机驱动轴直接连接在车轮轴驱动齿轮上的步骤。该发动机驱动轴可以可操作的连接在一个电动机上，并且该电动机、发动机驱动轴以及车轮轴驱动齿轮包括不超过两个的轴承。该车轮可以安装在一辆电动高尔夫球车上。
本领域技术人员通过阅读这些材料或者实施本发明，本发明的其他优点和新颖的特点可以体现在说明书中或为他们所获知。本发明的优点可以通过权利要求书中记载的内容得以体现。
附图简要说明
本发明的前述以及其他特点可以在参照附图对说明书的详细理解而变得更加明显。
图1是根据本发明的一个实施例的发动机组件的剖视图。
图2是根据本发明的另一个实施例的发动机组件的剖视图。
图3是根据本发明的一个实施例的高尔夫球车的侧视图。
在全部附图中，相同的元件用相同的附图标记进行表示。
虽然本发明可以作出各种变形以及替换形式，本发明的具体实施例是通过附图所示的示例的方式详细描述的。应该明了，本发明并不局限于上述公开的具体形式，相反，本发明概括了在附加的权利要求书中所确定的实质和范围之内的所有变形、等同形式以及替代形式。
优选实施例详细说明
下面将对本发明所示的实施例进行说明。为清楚起见，并不是真实实现形式的所有特征在此实施例中都进行了描述。当然应当明了的是，在这种实际实施例的基础上发展出的大量特别的实现形式必须是由开发者的特殊目的来决定的，例如符合系统相关以及事务相关的限制条件，因而使得各种实现形式互不相同。另外，应当明了的是，这种开发可能会非常复杂而耗费时间，但是无论如何对于本领域普通技术人员来说，在本发明公开的内容的基础上，上述工作仅仅是一项常规任务。
现在参照附图，特别是图1，其中公开的是本发明的一个实施例。在图1所示的实施例中，一个发动机组件2连接在一个驱动齿轮组件4上。发动机组件2可以包括一个发动机罩6，其容纳着发动机，例如，电动机8。本领域人员应当理解，在本发明公开的内容的基础上，电动机8也可以一台内燃机，包括而不局限于汽油机，柴油机或液化石油气(LPG)发动机。
电动机8可以包括一个第一降低摩擦支撑件，例如可以是发动机轴承10。发动机轴承10可以位于发动机组件的第一端12，用于可转动的支撑一个杆件，例如伸出的驱动轴14。
伸出的驱动轴14可以装在一个驱动轴壳体16中，该壳体由发动机组件2的电枢18所确定。电枢18可以包括发动机组件2的转动部分。在所示实施例中，电枢18可以包括缠绕在铁芯上的铜线。
在通常的电动机中，驱动轴仅仅可以伸出发动机罩之外1或2英寸。在本发明的实施例中，驱动轴14伸出发动机罩6之外的长度大于上述的1或2英寸。在一个实施例中，驱动轴14从发动机罩6伸出的长度介于2到20英寸之间。在一个实施例中，驱动轴伸出的距离介于3到15英寸之间。在另一个实施例中，驱动轴伸出的距离介于5到10英寸之间。
伸出的驱动轴14可以包括一个第一斜面部分，例如台阶20。台阶20具有一个突肩22，发动机轴承10的第一端12可以靠在该突肩22上。突肩22确定了一个发动机轴承面。
伸出的驱动轴14可以伸入到图1所示的驱动齿轮组件4中。驱动齿轮组件4可以容纳在一个轮轴箱24中。驱动齿轮组件4可以确定一个润滑密封，例如将轮轴箱中的密封油26布置在驱动齿轮组件和发动机罩6之间的油密封表面27上。
由于伸出的驱动轴14进入了轮轴箱24，伸出的驱动轴14确定了一个轮轴部分，例如车辆驱动轮轴28。伸出的驱动轴14最好正好伸入到轮轴箱24中，并且消除了通常使用的将分开的车辆驱动轮轴连接在一起的连接件。如上所述，使用连接件将驱动轴连接到车辆驱动轮轴上是很麻烦的。这种连接件可能会使驱动轴和车辆驱动轮轴之间不对准。另外，该连接件通常包括一个十齿或者九齿的渐开线连接件，它会受到磨损并产生噪音。在本发明中引入伸出的驱动轴14可以消除或者降低不对准的影响，因为伸出的驱动轴14和车辆驱动轮轴28包括的是一个单件。
伸出的驱动轴14可以在车辆的驱动轴的驱动轮轴28部分包括另一个台阶30。该车辆的驱动轮轴可以接收一个轮轴驱动齿轮32。台阶30确定了一个突肩34，驱动齿轮32与其抵靠相邻。突肩34包括一个齿轮面。轮轴驱动齿轮可以通过一个花键啮合件或者其它方便的形式安装在车联的驱动轮轴28上。该花键可以包括方形齿，渐开线齿或其他突出形式。在一些实施例中，驱动轮轴28包括多个与驱动齿轮32上的凹槽(未显示)相啮合的花键(未显示)。轮轴驱动齿轮32可以啮合并驱动一个车轮或轮轴，例如下面所讨论的高尔夫球车车轮36。
紧挨着轮轴驱动齿轮32的可以是另一个轴承，例如轮轴轴承38。轮轴轴承38可转动的支撑着包括车辆轮轴28的驱动轴14的第二端40。轮轴轴承38位于轮轴驱动轴承32的发动机一侧的相反方向。在车辆驱动轮轴28中布置了另外一个台阶42，其具有一个与轮轴轴承38邻接的突肩44。在其他所示的实施例中，没有设置别的必需的轴承。
在现有技术的发动机系统中，使用了一个连接件和/或一个连接套将驱动轴连接到一个分开的车辆驱动轮轴上，因此需要使用第三个轴承。通常第三个轴承布置在连接件和车辆驱动齿轮之间，用于支撑分开的轮轴的第一端。在本发明中，使用了一个伸出的驱动轴14，其不需要一个第二轮轴轴承(除轮轴轴承38之外)，因为伸出的驱动轴14同时也很方便的确定了车辆的驱动轮轴28。因此，由于轴承和连接件以及随之而来的噪音、高成本以及对准问题将会从发动机以及驱动齿轮组件2和4中消除。
下面参照图2，其中显示的本发明的第二实施例。在图2所示的实施例中，显示出了多个紧固件，例如，用于将发动机组件2安装到驱动齿轮组件4上的螺栓46和48。如图所示，发动机组件2可以包括一个定子铁芯50，螺栓46和48伸入到其中。一个第二组多个紧固件，例如螺栓52和54将一个板56安装到发动机罩6上将发动机罩盖起来。螺栓52和54也可以同样伸入到定子铁芯50中去。
根据图2所示的实施例，在轮轴箱24中可以布置一个开口58，以便于进入到轮轴箱24内部。开口58可以用一个开口塞60封起来，如图所示的那样。开口58可以便于接近，例如象螺母62一类的紧固件。螺母62可以确保轮轴轴承38以及带有密封座33的轮轴驱动齿轮正确的定位，以防止它们沿着车辆驱动轮轴28的移动。
发动机组件2，驱动齿轮组件4及其部件适于使用在机动车上，例如如图3所示的电动高尔夫球车上。发动机组件2和驱动齿轮组件4可以安装在底盘66上。带有密封底座33的轮轴驱动齿轮可操作的直接连接在高尔夫球车的任何车轮，例如车轮36上。使用本发明的发动机组件2和驱动齿轮组件4可以减轻震动、噪音以及高成本等所有问题。
在一些实施例中，可以在底盘66上安装多个发动机组件2和驱动齿轮组件4，每个驱动一个不同的车轮36。
本说明书仅仅是对本发明的举例和说明。当这并不是对本发明的穷举或者将发明限制在所公开的任何确定形式之中。在上述教导的启示下可以作出很多改变和变形。
本发明的优选实施例仅仅是为了选择更好的描述本发明的原则及其实际应用。前面的描述是为了使本领域技术人员更好的利用本发明的各种形式的实施例以及在各种特殊的使用情况下进行各种改变。本发明所要保护的范围由所附权利要求确定。

Claims (26)

1、一种装置包括：
一个具有一个发动机罩(6)的发动机(8)；
一个安装在该发动机(8)中的驱动轴箱(16)；
一个安装在该驱动轴箱(16)中从该发动机罩(6)中伸出的驱动轴(14)；
其特征在于，该驱动轴(14)与一个车辆轮轴驱动齿轮(32)直接啮合。
2、如权利要求1所述的装置，其进一步包括一个连接到该发动机罩(6)上的驱动齿轮组件(4)。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，位于该驱动轴箱(16)中的该驱动轴(14)从该发动机罩(6)伸入到该驱动齿轮组件(4)中。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，该驱动轴(14)包括一个驱动轮轴(28)部分。
5、如权利要求4所述的装置，其进一步包括仅仅一个发动机轴承(10)和仅仅一个轮轴轴承(38)。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，该仅仅一个轮轴轴承(38)布置在该驱动轴(14)的一个第一端，而该仅仅一个发动机轴承(10)布置在该驱动轴(14)的一个第二端，其中该驱动轴(14)的该第一端位于该轮轴驱动齿轮(32)的发动机一侧的相反方向。
7、如权利要求6所述的装置，其进一步包括一个安装在该驱动轴(14)的该第一端的螺母(62)，用于将该轮轴轴承(38)固定到该驱动轴(14)上。
8、如权利要求2所述的装置，其进一步包括一个在该驱动齿轮组件(4)上的开口(58)。
9、如权利要求2所述的装置，其特征在于，在该驱动轴(14)和该驱动齿轮组件(4)之间没有发动机连接件和发动机连接套。
10、如权利要求2所述的装置，其进一步包括在该发动机罩(6)和该驱动齿轮组件(4)之间的润滑密封。
11、如权利要求1所述的装置，其进一步包括多个位于该驱动轴(14)第一端的花键，该多个花键与该车辆轮轴驱动齿轮(32)的凹槽相啮合。
12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，上述花键包括方形齿。
13、如权利要求11所述的装置，其特征在于，上述花键包括渐开线形齿。
14、如权利要求11所述的装置，其特征在于，该驱动轴(14)包括多个具有一个或者多个个突肩面的台阶。
15、如权利要求14所述的装置，其特征在于，该一个或者多个突肩面包括至少一个轮轴轴承面，一个齿轮面，以及一个油密封面(27)。
16、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该发动机(8)乃是电动机。
17、如权利要求16所述的装置，其特征在于，该电动机(8)使电动车发动机。
18、如权利要求17所述的装置，其特征在于，该电动车发动机乃是高尔夫球车发动机，并且该电动车发动机安装在一辆高尔夫球车(64)上用于驱动其至少一个车轮(36)。
19、一种电动车，包括：
一个底盘(66)；
多个车轮(36)；
一个用于驱动至少一个车轮(36)的电动机(8)；其特征在于，该电动机(8)包括一个直接与一个轮轴驱动齿轮(32)相啮合的驱动轴(14)，该轮轴驱动齿轮(32)可操作的连接到该多个车轮(36)的至少一个之中的一个轮轴上。
20、如权利要求19所述的电动车，其特征在于，该电动机(8)和轮轴驱动齿轮(32)包括不超过两个轴承。
21、如权利要求19所述的电动车，其特征在于，该电动车乃是一辆高尔夫球车(64)。
22、如权利要求19所述的电动车，其特征在于，该电动机(8)进一步包括一个发动机罩(6)，并且该驱动轴(14)包括一个从该发动机罩(6)伸出的驱动轴。
23、如权利要求22所述的电动车，其特征在于，该伸出的驱动轴(14)伸出到发动机罩(6)之外至少3英寸。
24、一种驱动车辆车轮(36)的方法，包括将发动机驱动轴(14)直接连接到车轮轮轴驱动齿轮(32)上的步骤。
25、如权利要求24所述的方法，其特征在于，该发动机驱动轴(14)可操作的连接到一电动机(8)上，其中该电动机(8)，发动机驱动轴(14)以及车轮轮轴驱动齿轮(32)包括不超过两个轴承。
26、如权利要求24所述的方法，其特征在于，该车轮(36)安装在一高尔夫球车上。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication