CN204355253U - 三轮摩托车的前置油电混合变速器 - Google Patents

Abstract

一种三轮摩托车的前置油电混合变速器，电动机安装在变速器壳体上，电机轴伸入变速器壳体，变速器壳体内的输入轴通过单向离合器连接二级从动齿轮，变速器壳体内的旋转轴上的一级从动齿轮与电机轴上的一级主动齿轮啮合，旋转轴上的二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，二级从动齿轮通过倒挡转换装置连接输出轴，输出轴上设有前进挡输出齿轮和倒挡输出齿轮，一花键轴一端与二级从动齿轮花键配合，另一端与输出轴轴承配合，花键轴上设一倒挡齿轮和一内花键齿套，倒挡齿轮通过中间传动齿轮与过桥轴上的第一过桥齿轮啮合，第二过桥齿轮与输出轴上的倒挡输出齿轮啮合，换挡结合齿轮与内花键齿套啮合，换挡结合齿轮可分别与倒挡齿轮或前进挡输出齿轮结合。

Description

三轮摩托车的前置油电混合变速器

技术领域

本实用新型涉及一种三轮摩托车的变速器，特别涉及一种三轮摩托车的前置油电混合变速器。

背景技术

传统的三轮摩托车通常为燃油发动机摩托车，以燃油发动机为动力，动力性能好，承载能力较大，爬坡行驶能力强，较多的作为农村、山区的交通运输车使用，能够满足广大用户的需要。但是，燃油摩托车在运行过程中的噪音大、废气排放量高，环境污染大，不环保。而纯电动摩托车虽然没有废气排放，有利于环境保护，但是因电机功率有限，动力小，行驶速度慢，续程能力较差，承载轻，在爬坡、重载等恶劣状态下行驶，电机容易损坏，一般只适合制造两轮电动摩托车（即俗称的助力车）。因此近年出现了油电混合动力的三轮摩托车。

混合动力的三轮摩托车通常包括一个燃油发动机和一个电动机。电动机用于轻载和平路状态的行驶驱动，以减少废气排放，燃油发动机用于重载荷上坡状态行驶，以保证行驶动力充足。由于是两种动力源进行驱动，因此混合动力三轮摩托车的变速器需要能够切换燃油发动机和电动机的动力驱动。而现有的三轮摩托车油电混合动力变速器通常没有倒挡机构，三轮车的倒退行驶是依靠双向电动机的反向旋转驱动，单纯依靠电动机的动力驱动倒退行驶，因电动机功率影响，会导致在重载状态和倒退爬坡状态时动力不足，致使电机超负荷工作而造成损坏。并且因摩托车燃油发动机结构特点，燃油发动机的输出轴通常是设于发动机机体的左侧，向三轮车车身左侧延伸。当采用链传动时，可以直接在输出轴上安装链轮，通过链条向后轮传递动力；当采用后桥驱动轴传动时，还需在后桥驱动轴与发动机输出轴之间另外设置空间齿轮传动装置，才能将发动机输出的动力变向传递给后桥驱动轴，而现有的油电混合变速器的输入轴和输出轴通常是采用平行轴传动方式，这种油电混合变速器也通常是设置在空间齿轮传动装置与后桥之间传递变速动力。目前为止，还没有直接与燃油发动机输出轴连接的前置油电混合变速器出现，究其原因，现有的油电混合变速器的结构和三轮车车架结构，导致难于将油电混合变速器前置设置于三轮摩托车。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种三轮摩托车的前置油电混合变速器，它既能实现燃油发动机驱动和电动机驱动的转换，又能前置安装设置在三轮摩托车前部与燃油发动机的输出轴直接连接传递动力，减小动力损耗，还能实现燃油发动机驱动和电动机驱动都通过倒挡转换装置传递前进动力或倒退动力，克服了采用双向电动机倒车的缺陷，保证前进和倒车的动力充足。

本实用新型的目的是这样实现的：一种三轮摩托车的前置油电混合变速器，包括变速器壳体、电动机，以及安装在变速器壳体内的输入轴、输出轴，所述电动机安装在变速器壳体上，电机轴伸入变速器壳体内与输入轴平行，所述输入轴上周向固定有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与用于连接燃油发动机输出轴的主动锥齿轮啮合，形成主动锥齿轮与从动锥齿轮轴线相交的锥齿轮传动机构，所述主动锥齿轮支撑于变速器壳体，所述输入轴通过单向离合器连接一个二级从动齿轮，所述变速器壳体内支撑有与电机轴平行的旋转轴，旋转轴上分别周向固定有一级从动齿轮和二级主动齿轮，所述一级从动齿轮与电机轴上设置的一级主动齿轮啮合，所述二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述二级从动齿轮通过一倒挡转换装置连接输出轴，所述倒挡转换装置的花键轴一端与二级从动齿轮花键配合，花键轴另一端与输出轴通过轴承配合连接，使输入轴、花键轴、输出轴形成同一轴线结构，所述输出轴上设有前进挡输出齿轮和倒挡输出齿轮，所述花键轴上空套一倒挡齿轮，并花键连接一内花键齿套，所述倒挡齿轮通过一中间传动齿轮与过桥轴上周向固定的第一过桥齿轮啮合，过桥轴上周向固定的第二过桥齿轮与输出轴上的倒挡输出齿轮啮合，所述内花键齿套位于倒挡齿轮和输出轴上的前进挡输出齿轮之间，一设有内齿的换挡结合齿轮与内花键齿套的外齿啮合，所述换挡结合齿轮可轴向移动并通过内齿分别将内花键齿套与倒挡齿轮或前进挡输出齿轮结合，一换挡拨叉卡接在换挡结合齿轮设有的环槽中。

所述锥齿轮传动机构的从动锥齿轮为两个，两个从动锥齿轮同轴相向设置，分别与输入轴花键配合，两个从动锥齿轮均与主动锥齿轮啮合。

所述主动锥齿轮设有用于与燃油发动机输出轴连接的花键孔。

所述变速器壳体侧面固定连接一安装固定板，安装固定板上设有为主动锥齿轮让位的通孔。

所述单向离合器的内环与输入轴固定连接，单向离合器的外环固定在二级从动齿轮轴向端设置凹槽中。

所述输出轴与花键轴对应的一端设有轴承安装孔，输出轴通过设置在轴承安装孔中的轴承与花键轴配合。

所述输入轴、输出轴、旋转轴、过桥轴、中间轴、电机轴、主动锥齿轮、二级从动齿轮均分别通过轴承支撑于变速器壳体。

所述输出轴伸出壳体的一端安装有万向节联轴器。

采用上述方案，使本实用新型具有以下优点：

所述输入轴上周向固定有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与用于连接燃油发动机输出轴的主动锥齿轮啮合，形成主动锥齿轮与从动锥齿轮轴线相交的锥齿轮传动机构。通过该设置在输入轴上的锥齿轮传动机构，可以使本前置油电混合变速器设置安装在三轮摩托车前部的燃油发动机一侧，与燃油发动机位于侧部的输出轴连接，并将燃油发动机输出的动力变向后向三轮摩托车的驱动后桥传递，实现油电混合变速器的前置安装，避免了以前将油电混合变速器安装在后桥与驱动轴之间，因占据空间大而降低了三轮摩托车底盘的离地间距的缺陷。

所述输入轴通过单向离合器连接一个二级从动齿轮，所述变速器壳体内支撑有与电机轴平行的旋转轴，旋转轴上分别周向固定有一级从动齿轮和二级主动齿轮，所述一级从动齿轮与电机轴上设置的一级主动齿轮啮合，所述二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合。采用这种结构，能够使电动机输出动力，在经过二级从动齿轮时，因单向离合器的作用，不会向输入轴传递扭矩，保证电动机工作时，无论燃油发动机处于停机或低转速的状态下，都不会与电动机输出的动力发生干涉，避免了两股动力之间产生矛盾。

所述二级从动齿轮通过一倒挡转换装置连接输出轴，所述倒挡转换装置的花键轴一端与二级从动齿轮花键配合，花键轴另一端与输出轴通过轴承配合连接，使输入轴、花键轴、输出轴形成同一轴线结构，所述输出轴上设有前进挡输出齿轮和倒挡输出齿轮，所述花键轴上空套一倒挡齿轮，并花键连接一内花键齿套，所述倒挡齿轮通过一中间传动齿轮与过桥轴上周向固定的第一过桥齿轮啮合，过桥轴上周向固定的第二过桥齿轮与输出轴上的倒挡输出齿轮啮合，所述内花键齿套位于倒挡齿轮和输出轴上的前进挡输出齿轮之间，一设有内齿的换挡结合齿轮与内花键齿套的外齿啮合，所述换挡结合齿轮可轴向移动并通过内齿分别将内花键齿套与倒挡齿轮或前进挡输出齿轮结合，一换挡拨叉卡接在换挡结合齿轮设有的环槽中。通过在油电混合变速器中设置倒挡转换装置，由倒挡转换装置控制三轮摩托车的前进或后退；让二级从动齿轮通过一倒挡转换装置连接输出轴，可以使由二级从动齿轮传递的燃油发动机动力或电动机动力，都经倒挡转换装置传递给输出轴，实现三轮摩托车的燃油发动机驱动或电动机驱动均能完成前进挡驱动或倒挡驱动，既避免了采用双向电动机导致成本增大的问题，又能够使三轮摩托车在重载或爬坡状况时，均能通过燃油发动机驱动而保证动力充足，提高了油电混合三轮摩托车倒车动力。并且输入轴、花键轴、输出轴形成同一轴线结构，能够避免动力传动损耗，保证动力传递的稳定性。

所述锥齿轮传动机构的从动锥齿轮为两个，两个从动锥齿轮同轴相向设置，分别与输入轴花键配合，两个从动锥齿轮均与主动锥齿轮啮合。采用两个从动锥齿轮同轴相向设置，分别与输入轴花键配合的锥齿轮传动机构，比采用一个从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合的锥齿轮传动机构，在传递变向扭矩时更加平稳，不会产生偏振，能消除动力变向传递时常有的动力损耗，从而降低燃油发动机的油耗。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的外形结构图；

图2为本实用新型的传动结构的剖面示意图；

图3为本实用新型的传动结构的轴侧图。

附图中，1为电动机，2为电机轴，3为一级主动齿轮，4为一级从动齿轮，5为二级主动齿轮，6为旋转轴，7为内花键齿套，8为花键轴，9为主动锥齿轮，10为从动锥齿轮，11为输入轴，12为单向离合器，13为二级从动齿轮，14为倒挡齿轮，15为中间传动齿轮，16为中间轴，17为第一过桥齿轮，18为换挡拨叉，19为换挡结合齿轮，20为过桥轴，21为第二过桥齿轮，22为前进挡输出齿轮，23为倒挡输出齿轮，24为输出轴，25为万向节联轴器，26为拨叉轴，27为变速器壳体，28为安装固定板。

具体实施方式

参见图1至图3，一种三轮摩托车的前置油电混合变速器，包括变速器壳体27、电动机1，以及安装在变速器壳体内的输入轴11、输出轴24，所述电动机1安装在变速器壳体27上，电机轴2伸入变速器壳体27内与输入轴11平行。所述输入轴11上周向固定有从动锥齿轮10，所述从动锥齿轮10与用于连接燃油发动机输出轴的主动锥齿轮9啮合，形成主动锥齿轮9与从动锥齿轮10轴线相交的锥齿轮传动机构。为了提高锥齿轮传动机构在传递变向动力时的稳定性，本实施例的锥齿轮传动机构的从动锥齿轮10采用两个，两个从动锥齿轮10同轴相向设置，分别与输入轴11花键配合，两个从动锥齿轮10均与主动锥齿轮9啮合，使燃油发动机输出的动力在经过锥齿轮传动机构变向传递时，消除偏振现象，保持平稳。当然，锥齿轮传动机构的从动锥齿轮10采用一个也能实现动力变向传递，但容易产生偏振而导致动力损耗。所述主动锥齿轮9通过轴承支撑于变速器壳体27，并一端外伸出壳体用于连接燃油发动机的输出轴。本实施例的所述主动锥齿轮9设有用于与燃油发动机输出轴连接的花键孔，用于与燃油发动机输出轴形成孔轴连接，便于装配。所述变速器壳体27侧面固定连接一安装固定板28，安装固定板28上设有为主动锥齿轮让位的通孔，主动锥齿轮9的外伸端间隙配合在该通孔中。本前置油电混合变速器前置安装时，将主动锥齿轮9的花键孔与延伸出发动机侧部的燃油发动机输出轴花键段配合，使安装固定板28与燃油发动机箱体侧壁通过螺栓紧固连接固定，就能方便、牢固的实现前置安装，不需改变车架结构。所述输入轴11通过单向离合器12连接一个二级从动齿轮13，单向离合器12的内环与输入轴11固定连接，单向离合器12的外环固定在二级从动齿轮13轴向端设置凹槽中，使输入轴11的动力可以通过单向离合器12传递给二级从动齿轮13，而来自二级从动齿轮13的动力不能通过单向离合器12传递给输入轴11，避免电动机的高速旋转动力受燃油发动机的干涉影响而产生动力损耗，并导致电动机损坏。所述变速器壳体27内支撑有与电机轴2平行的旋转轴6，该旋转轴6上分别周向固定有一级从动齿轮4和二级主动齿轮5，其周向固定采用花键配合固定，也可以采用单键配合固定。旋转轴6上的一级从动齿轮4与电机轴2上设置的一级主动齿轮3啮合，旋转轴6上的二级主动齿轮5与二级从动齿轮13啮合。所述二级从动齿轮13通过一倒挡转换装置连接输出轴，所述倒挡转换装置包括一花键轴8、一过桥轴20、一中间轴16，三轴平行布置，其中过桥轴20、中间轴16分别支撑于变速器壳体，所述花键轴8一端与二级从动齿轮13花键配合，花键轴8另一端与输出轴24通过轴承配合连接，所述输出轴24与花键轴8对应的一端设有轴承安装孔，输出轴24通过设置在轴承安装孔中的轴承与花键轴8配合，使输入轴11、花键轴8、输出轴24形成同一轴线结构。所述输出轴24上设有前进挡输出齿轮22和倒挡输出齿轮23。所述花键轴8上空套一倒挡齿轮14，并花键连接一内花键齿套7，所述倒挡齿轮14通过设置在中间轴16上的一中间传动齿轮15与过桥轴20上周向固定的第一过桥齿轮17啮合，过桥轴20上周向固定的第二过桥齿轮21与输出轴24上的倒挡输出齿轮23啮合，第一过桥齿轮17、第二过桥齿轮21与过桥轴20通过花键配合固定或单键固定。所述内花键齿套7位于倒挡齿轮14和输出轴24上的前进挡输出齿轮22之间，通过设有的内花键与花键轴8周向固定，一设有内齿的换挡结合齿轮19套在内花键齿套7上，换挡结合齿轮19的内齿与内花键齿套7的外齿啮合，使换挡结合齿轮19可轴向移动并通过内齿分别将内花键齿套7与倒挡齿轮14或前进挡输出齿轮22结合，实现前进挡或倒挡的转换。一换挡拨叉18卡接在换挡结合齿轮19设有的环槽中，换挡拨叉18固定连接在变速器壳体27上安装的拨叉轴26上。所述输入轴11、输出轴24、旋转轴6、过桥轴20、中间轴16、电机轴2、主动锥齿轮5、二级从动齿轮13均分别通过轴承支撑于变速器壳体27。

本实用新型不仅仅局限于上述实施例，除具有上述结构外，所述输出轴24伸出壳体的一端还可以安装万向节联轴器25，通过该万向节联轴器25就可以与三轮摩托车的后桥和发动机之间的驱动轴连接，通过驱动轴向后桥传递动力，安装方便快捷，使现有结构的三轮摩托车在不改变车架结构的状况下，也能安装本前置油电混合变速器，实现三轮摩托车的油电混合动力驱动，有利于对现有的单一燃油驱动的三轮摩托车进行改装。

本前置油电混合变速器使用时，燃油发动机工作时，燃油发动机的动力通过锥齿轮传动机构传递给输入轴，输入轴通过单向离合器将动力传递给二级从动齿轮，二级从动齿轮将动力传递给倒挡转换装置，通过控制倒挡转换装置的换挡结合齿轮与输出轴上的前进挡输出齿轮或花键轴上的倒挡齿轮结合，控制三轮车前进或倒退行驶，在前进挡状态下，通过前进挡输出齿轮从输出轴输出前进动力，在倒挡状态下，通过倒挡齿轮向中间齿轮传递动力，动力依次经中间齿轮、第一过桥齿轮、过桥轴、第二过桥齿轮传递给输出轴上的倒挡输出齿轮，从输出轴输出倒退动力。在燃油发动机工作状态下，电动机停止工作，电机轴空转。电动机工作时，电机轴将动力经一级从动齿轮、旋转轴、二级主动齿轮传递给二级从动齿轮，二级从动齿轮将动力传递给倒挡转换装置，通过控制倒挡转换装置的换挡结合齿轮与输出轴上的前进挡输出齿轮或花键轴上的倒挡齿轮结合，控制三轮车前进或倒退行驶，倒挡转换装置控制方式与上述相同。在电动机工作进行驱动时，由于二级从动齿轮与输入轴之间设有单向离合器，使二级从动齿轮不会将电动机的动力传递给输入轴，无论燃油发动机处于停机或怠速状态下，都不会干涉电动机的工作。当三轮摩托车在重载或爬坡状态下，只要启动燃油发动机工作，为三轮摩托车提供充足动力，不管是前进或后退，都能使动力得到满足，而且动力转换的衔接顺利，不会产生停滞。燃油发动机工作后，即可关断电动机电源，停止电动机工作。

Claims (8)

1.一种三轮摩托车的前置油电混合变速器，包括变速器壳体、电动机，以及安装在变速器壳体内的输入轴、输出轴，所述电动机安装在变速器壳体上，电机轴伸入变速器壳体内与输入轴平行，其特征在于：所述输入轴上周向固定有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与用于连接燃油发动机输出轴的主动锥齿轮啮合，形成主动锥齿轮与从动锥齿轮轴线相交的锥齿轮传动机构，所述主动锥齿轮支撑于变速器壳体，所述输入轴通过单向离合器连接一个二级从动齿轮，所述变速器壳体内支撑有与电机轴平行的旋转轴，旋转轴上分别周向固定有一级从动齿轮和二级主动齿轮，所述一级从动齿轮与电机轴上设置的一级主动齿轮啮合，所述二级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述二级从动齿轮通过一倒挡转换装置连接输出轴，所述倒挡转换装置的花键轴一端与二级从动齿轮花键配合，花键轴另一端与输出轴通过轴承配合连接，使输入轴、花键轴、输出轴形成同一轴线结构，所述输出轴上设有前进挡输出齿轮和倒挡输出齿轮，所述花键轴上空套一倒挡齿轮，并花键连接一内花键齿套，所述倒挡齿轮通过一中间传动齿轮与过桥轴上周向固定的第一过桥齿轮啮合，过桥轴上周向固定的第二过桥齿轮与输出轴上的倒挡输出齿轮啮合，所述内花键齿套位于倒挡齿轮和输出轴上的前进挡输出齿轮之间，一设有内齿的换挡结合齿轮与内花键齿套的外齿啮合，所述换挡结合齿轮可轴向移动并通过内齿分别将内花键齿套与倒挡齿轮或前进挡输出齿轮结合，一换挡拨叉卡接在换挡结合齿轮设有的环槽中。

2.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述锥齿轮传动机构的从动锥齿轮为两个，两个从动锥齿轮同轴相向设置，分别与输入轴花键配合，两个从动锥齿轮均与主动锥齿轮啮合。

3.根据权利要求1或2所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述主动锥齿轮设有用于与燃油发动机输出轴连接的花键孔。

4.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述变速器壳体侧面固定连接一安装固定板，安装固定板上设有为主动锥齿轮让位的通孔。

5.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述单向离合器的内环与输入轴固定连接，单向离合器的外环固定在二级从动齿轮轴向端设置凹槽中。

6.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述输出轴与花键轴对应的一端设有轴承安装孔，输出轴通过设置在轴承安装孔中的轴承与花键轴配合。

7.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述输入轴、输出轴、旋转轴、过桥轴、中间轴、电机轴、主动锥齿轮、二级从动齿轮均分别通过轴承支撑于变速器壳体。

8.根据权利要求1所述的三轮摩托车的前置油电混合变速器，其特征在于：所述输出轴伸出壳体的一端安装有万向节联轴器。