CN211731719U - 一种中央驱动式电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中央驱动式电驱动系统，包括电机、变速机构和轮毂驱动套，变速机构安装在电机的电机轴上，轮毂驱动套套装在电机的电机轴上，并位于变速机构和电机的转子之间，电机轴通过变速机构将动力传递给轮毂驱动套。采用以上技术方案的一种中央驱动式电驱动系统，相对于实用新型人团队过去设计的一种中央驱动式电驱动系统，有效解决了电机总成、减速箱和轮毂结构相互独立性差，拆卸和组装困难，零部件联接固定方式相互重叠，零部件多的问题；不仅更加便于组装、拆卸和维修，还可减少体积和重量，降低制造成本，达到“极简”的同时，还可进一步提高可靠性，提高操控性，极大增强了产品竞争力，更加容易推广使用，使市场更加容易接受。

Description

一种中央驱动式电驱动系统

技术领域

本实用新型涉及电驱动系统技术领域，具体涉及一种中央驱动式电驱动系统。

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、中置式驱动和电机侧挂式结构。

轮毂电机结构一般都是低速电机与车轮直连驱动，低速电机存在体积大、重量重、效率低(效率一般在60％-80％)的问题。并且，启动电流大，容易堵转导致发热量大。同时，由于操控性能差，广泛用于车速40km/h以内电动车辆，要想车速达到50km/h以上，则需要选用更高成本的低速电机，其操控性和安全性极差，容易引起爆胎等原因，几乎不能使用。

中置式驱动结构一般都是通过中低速电机加链传动或者皮带传动驱动轮毂，一般减速比在3.5-4.5左右，存在结构复杂、体积大、重量重的问题。同时，传动效率低，外置零部件多、易损坏，需定期更换，造成使用和维护成本高。并且，由于减速机构体积大，挤占了电池组的安装空间，导致续航里程较短。

侧挂式驱动结构一般由高速电机和减速机构组成，置于车辆驱动轮的一侧，属于多平行轴驱动减速机构，存在结构复杂、零部件多、箱体重的问题，导致轮毂采用杯型结构，增加了重量，影响操控性。并且，成本高，造型不美观，影响了推广使用。

因此，实用新型人团队曾设计了一种全新的一种中央驱动式电驱动系统 (请参见中国实用新型专利申请201911413371.1和中国实用新型专利申请 201922488415.9)，弥补三者的不足，不仅能够很好地保证整车的平衡性和操控性，而且具有极高的机械效率，结构紧凑，分散独立，具有良好的迎风通透散热性能，重量轻，适用于各种车型的两轮车、三轮车和四轮车的前驱后驱，尤其适用于电动两轮车和电动三轮车。

但是，实用新型人团队在设计和试验过程中发现，过去设计的这种一种中央驱动式电驱动系统还存在着电机总成、减速箱和轮毂结构相互独立性差，拆卸和组装困难，零部件联接固定方式相互重叠，导致零部件多的问题。

因此，实用新型人团队更进一步优化结构和精简零部件数量，以更加便于组装、拆卸和维修，还可减少体积和重量，降低制造成本，达到“极简”的同时，还可进一步提高可靠性，提高操控性，极大增强了产品竞争力，更加容易推广使用，使市场更加容易接受。

实用新型内容

为解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种中央驱动式电驱动系统。

其技术方案如下：

一种中央驱动式电驱动系统，包括电机、变速机构和轮毂驱动套，其要点在于：所述变速机构安装在电机的电机轴上，所述轮毂驱动套可转动地套装在电机的电机轴上，并位于变速机构和电机的转子之间，所述电机轴通过变速机构将动力传递给轮毂驱动套。

采用以上结构，变速机构和轮毂驱动套均直接安装在加长的电机轴上，减少了零部件的数量，相对于实用新型人团队过去设计的一种中央驱动式电驱动系统，有效解决了电机总成、减速箱和轮毂结构相互独立性差，拆卸和组装困难，零部件联接固定方式相互重叠，零部件多的问题；不仅更加便于组装、拆卸和维修，还可减少体积和重量，降低制造成本，达到“极简”的同时，还可进一步提高可靠性，提高操控性，极大增强了产品竞争力，更加容易推广使用，使市场更加容易接受。

作为优选：所述变速机构包括固套在电机轴上的一级主动齿轮、与电机轴平行的中间轴、固套在中间轴上的一级从动齿轮以及可转动地套装在电机轴上的二级从动齿轮，所述一级主动齿轮与一级从动齿轮啮合，所述中间轴上具有与二级从动齿轮啮合的二级主动齿，所述二级从动齿轮与轮毂驱动套同步转动。采用以上结构，能够稳定可靠地进行减速传动。

作为优选：所述轮毂驱动套包括驱动齿轮轴套部以及成型在驱动齿轮轴套部外周面上的驱动花键部，所述二级从动齿轮包括二级从动齿轮轴套部以及固套在二级从动齿轮轴套部上的二级从动齿轮齿盘部，所述二级从动齿轮齿盘部与二级主动齿啮合，所述驱动齿轮轴套部靠近二级从动齿轮轴套部一端端面上具有若干沿周向分布的连接槽，所述二级从动齿轮轴套部靠近驱动齿轮轴套部一端端面上具有若干与对应连接槽相适应的连接齿，各个连接齿分别嵌入对应的连接槽中。采用以上结构，连接齿和连接槽的配合既能够保证轮毂驱动套和二级从动齿轮的稳定传动，又易于装配。

作为优选：在所述轮毂驱动套外套装有组合式车轮，该组合式车轮的中心位置具有与轮毂驱动套相适应的花键配合孔，该花键配合孔的孔壁上具有与驱动花键部花键配合的从动花键部。采用以上结构，能够稳定可靠地进行动力传递。

作为优选：所述组合式车轮包括从内到外同轴依次设置的轮毂支架、轮毂和轮胎，所述花键配合孔位于轮毂支架的中心位置，所述轮毂支架套装在轮毂驱动套上，所述轮毂为中空结构，并可拆卸地安装在轮毂支架上，所述轮胎套装在轮毂上。采用以上结构，一种中央驱动式电驱动系统的电机和变速机构分别安装在轮毂支架的两侧，轮毂能够轻易地从轮毂支架上拆下，无论拆装，都无需拆电机和变速机构，从而能够实现快速换胎，提高了一种中央驱动式电驱动系统维护保养的便利性。

作为优选：所述轮毂支架的外圈具有轮毂安装环，所述轮毂的内圈具有与轮毂安装环相适应的轮毂安装圈，所述轮毂安装圈能够通过若干螺栓可拆卸地固定在轮毂安装环上。采用以上结构，使轮毂支架和轮毂能够通过螺栓连接，稳定可靠，易于拆装，成本低廉。

作为优选：所述轮毂支架上具有若干沿周向分布在花键配合孔周围的第一连接锁定孔，所述轮毂驱动套上具有若干能够与各第一连接锁定孔一一连通的第二连接锁定孔，当轮毂支架套装在轮毂驱动套上时，能够将若干锁定销插入对应的第一连接锁定孔和第二连接锁定孔中。采用以上结构，能够可靠地锁定组合式车轮与轮毂驱动套的相对位置，避免长期使用以后，组合式车轮相对轮毂驱动套发生左右滑动，或组合式车轮发生晃动。

作为优选：所述转子、一级主动齿轮、二级从动齿轮和轮毂驱动套的两侧、中间轴的两端以及电机轴的外端均设置有深沟球轴承。采用以上结构，在保证各个机构稳定的同时，尽可能少地使用深沟球轴承，既减小了装配难度，又进一步降低了成本。

作为优选：所述转子与轮毂驱动套之间的两个深沟球轴承之间以及轮毂驱动套两侧的深沟球轴承内侧均设置有油封。采用以上结构，能够有效防止发生漏机油的情况。

作为优选：所述电机轴上设有半月键卡槽，该半月键卡槽位于一级主动齿轮与电机轴外端的深沟球轴承之间，在所述半月键卡槽中安装有可拆卸的半月键；所述电机轴远离变速机构的一端设置有电机锁紧螺母。采用以上结构，能够通过半月键可靠地锁定变速机构，并且，半月键易于拆装，从而能够实现快速地拆装变速机构；同时，通过设置电机锁紧螺母，能够实现电机的主要部件(编码器、转子、定子等)的快速拆装；通过以上设计，使电机的主要部件和变速机构都能够实现快拆，以便于电机的主要部件、变速机构和车轮的维护、检修以及更换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

采用以上技术方案的一种中央驱动式电驱动系统，结构新颖，易于实现，设计巧妙，变速机构和轮毂驱动套均直接安装在加长的电机轴上，减少了零部件的数量，相对于实用新型人团队过去设计的一种中央驱动式电驱动系统，有效解决了电机总成、减速箱和轮毂结构相互独立性差，拆卸和组装困难，零部件联接固定方式相互重叠，零部件多的问题；不仅更加便于组装、拆卸和维修，还可减少体积和重量，降低制造成本，达到“极简”的同时，还可进一步提高可靠性，提高操控性，极大增强了产品竞争力，更加容易推广使用，使市场更加容易接受。

附图说明

图1为本实用新型主要结构的配合关系示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为二级从动齿轮与轮毂驱动套的配合关系示意图；

图4为轮毂驱动套的结构示意图；

图5为二级从动齿轮的结构示意图；

图6为组合式车轮的结构示意图；

图7为组合式车轮与轮毂驱动套的配合关系示意图；

图8为轮毂支架其中一个视角的示意图；

图9为轮毂支架另外一个视角的示意图；

图10为轮毂其中一个视角的示意图；

图11为轮毂另外一个视角的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种中央驱动式电驱动系统，其主要包括电机1、变速机构和轮毂驱动套2，所述变速机构安装在电机1的电机轴1a上，所述轮毂驱动套2可转动地套装在电机1的电机轴1a上，并位于变速机构和电机1的转子 1b之间，所述电机轴1a通过变速机构将动力传递给轮毂驱动套2，由轮毂驱动套2输出动力。

通过全新设计的中央驱动式结构，兼具了轮毂电机结构、中置式驱动结构和侧挂式结构的优势，弥补了轮毂电机结构、中置式驱动结构和侧挂式结构的不足，尤其适用于电动两轮车和电动三轮车。

请参见图1和图2，本实施例中，在所述轮毂驱动套2外套装有组合式车轮7，该组合式车轮7包括从内到外同轴依次设置的轮毂支架7a、轮毂7b和轮胎7c。轮毂驱动套2驱动轮毂支架7a，以驱使组合式车轮转动。所述轮毂 7b为中空结构，该轮毂7b可拆卸地安装在轮毂支架1a上。所述轮胎7c套装在轮毂7b上。组合式车轮7的中心位置具有与轮毂驱动套2相适应的花键配合孔71，该花键配合孔71的孔壁上具有与驱动花键部2b花键配合的从动花键部72，即轮毂驱动套2与组合式车轮7花键配合，能够可靠地进行动力传递。

请参见图6-图11，所述轮毂支架7a的外圈具有轮毂安装环7a1，所述轮毂7b的内圈具有与轮毂安装环7a1相适应的轮毂安装圈7b1，所述轮毂安装圈7b1能够通过若干螺栓7d可拆卸地固定在轮毂安装环7a1上。一种中央驱动式电驱动系统的电机1和变速机构分别安装在轮毂支架7a的两侧，当需要更换或修补轮胎7c时，只需要取下全部螺栓7d(无需拆卸动力系统和变速机构)，就可以把轮毂7b和轮胎7c一同取下，和传统的方式完全相同，从而能够实现快速换胎，提高了一种中央驱动式电驱动系统维护保养的便利性。

请参见图8和图9，所述轮毂支架7a还包括同轴设置在轮毂安装环7a1 中的动力输入盘7a2，所述轮毂安装环7a1和动力输入盘7a2之间通过若干支架连接筋7a3连接，结构强度高，稳定可靠，重量较轻，能够实现减重的目的。所述花键配合孔71位于动力输入盘7a2的中心位置。

所述动力输入盘7a2的一侧内凹形成有凹腔7a22，该凹腔7a22的中心位置设置有动力输入轴套7a23，该动力输入轴套7a23的轴孔为所述花键配合孔 71。动力输入轴套7a23基本隐藏在凹腔7a22中，提升整体的外观。

在所述凹腔7a22中设置有若干加强筋7a24，各根加强筋7a24沿周向分布在动力输入轴套7a23周围，且各根加强筋7a24的两端分别与凹腔7a22的腔壁和动力输入轴套7a23的外壁连接，能够大幅提高动力输入盘7a2和动力输入轴套7a23的结构强度。所述动力输入盘7a2与凹腔7a22相对的一侧盘面凸出形成有一圈圆环形的凸缘7a25，该凸缘7a25的外周面上设置有若干加强凸块7a26，能够保证凸缘7a25的结构强度。

请参见图10和图11，所述轮毂7b还包括同轴设置在轮毂安装圈7b1外的轮胎安装圈7b2，所述轮胎安装圈7b2和轮毂安装圈7b1之间通过若干轮毂连接筋7b3连接，结构强度高，稳定可靠，重量较轻，能够实现减重的目的。并且，轮毂连接筋7b3的一侧表面具有减重凹槽7b31，在保证结构强度的前提下，实现减重功能。所述轮毂安装圈7b1安装轮毂安装环7a1的一侧表面具有与轮毂安装环7a1相适应的安装沉台7b11，安装沉台7b11既能够对轮毂安装环7a1定位，提高装配效率，又能够提高轮毂支架7a和轮毂7b连接的可靠性。

进一步地，为了提高轮毂支架7a和轮毂7b的可靠性，所述轮毂支架7a 和轮毂7b均为一体成型。

请参见图1，所述变速机构包括固套在电机轴1a上的一级主动齿轮3、与电机轴1a平行的中间轴4、固套在中间轴4上的一级从动齿轮5以及可转动地套装在电机轴1a上的二级从动齿轮6，所述一级主动齿轮3与一级从动齿轮5啮合，所述中间轴4上具有与二级从动齿轮6啮合的二级主动齿4a，所述二级从动齿轮6与轮毂驱动套2同步转动。

电机轴1a带动一级主动齿轮3，一级主动齿轮3带动一级从动齿轮5，一级从动齿轮5带动中间轴4，中间轴4的二级主动齿4a带动二级从动齿轮 6，二级从动齿轮6带动轮毂驱动套2，轮毂驱动套2带动组合式车轮7。

进一步地，请参见图2，在变速机构外部包有变速机构箱体11，既能够保护变速机构，又使整体更加美观。

请参见图3-图5，所述轮毂驱动套2包括驱动齿轮轴套部2a以及成型在驱动齿轮轴套部2a外周面上的驱动花键部2b，所述二级从动齿轮6包括二级从动齿轮轴套部6a以及固套在二级从动齿轮轴套部6a上的二级从动齿轮齿盘部6b，所述二级从动齿轮齿盘部6b与二级主动齿4a啮合，所述驱动齿轮轴套部2a靠近二级从动齿轮轴套部6a一端端面上具有若干沿周向分布的连接槽 2a1，所述二级从动齿轮轴套部6a靠近驱动齿轮轴套部2a一端端面上具有若干与对应连接槽2a1相适应的连接齿6a1，各个连接齿6a1分别嵌入对应的连接槽2a1中。通过连接齿6a1和连接槽2a1的配合，既能够保证轮毂驱动套2 和二级从动齿轮6的稳定传动，又易于装配。

请参见图7，所述轮毂支架7a上具有若干沿周向分布在花键配合孔71周围的第一连接锁定孔7a4，所述轮毂驱动套2上具有若干能够与各第一连接锁定孔7a4一一连通的第二连接锁定孔2c，当轮毂支架7a套装在轮毂驱动套2 上时，能够将若干锁定销13插入对应的第一连接锁定孔7a4和第二连接锁定孔2c中。采用以上结构，能够可靠地锁定组合式车轮7与轮毂驱动套2的相对位置，避免长期使用以后，组合式车轮7相对轮毂驱动套2发生左右滑动，或组合式车轮7发生晃动。进一步地，锁定销13插入对应的第一连接锁定孔 7a4和第二连接锁定孔2c后，能够通过胶粘等方式固定。

请参见图1，所述转子1b、一级主动齿轮3、二级从动齿轮6和轮毂驱动套2的两侧、中间轴4的两端以及电机轴1a的外端均设置有深沟球轴承8。在保证各个机构稳定的同时，尽可能少地使用深沟球轴承8，既减小了装配难度，又进一步降低了成本。

所述转子1b与轮毂驱动套2之间的两个深沟球轴承8之间以及轮毂驱动套2两侧的深沟球轴承8内侧均设置有油封9，能够有效防止出现机油泄漏。

所述电机轴1a上设有半月键卡槽1a1，该半月键卡槽1a1位于一级主动齿轮3与电机轴1a外端的深沟球轴承8之间，在所述半月键卡槽1a1中安装有可拆卸的半月键10，能够通过半月键10可靠地锁定变速机构，并且，半月键10易于拆装，从而能够实现快速地拆装变速机构。所述电机轴1a远离变速机构的一端设置有电机锁紧螺母12，拧掉电机锁紧螺母12能够便捷地拆装编码器1c、转子1b和定子1d等部件。通过以上设计，使电机1的主要部件和变速机构都能够实现快拆，以便于电机的主要部件、变速机构和组合式车轮的维护、检修以及更换。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型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实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中央驱动式电驱动系统，包括电机(1)、变速机构和轮毂驱动套(2)，其特征在于：所述变速机构安装在电机(1)的电机轴(1a)上，所述轮毂驱动套(2)可转动地套装在电机(1)的电机轴(1a)上，并位于变速机构和电机(1)的转子(1b)之间，所述电机轴(1a)通过变速机构将动力传递给轮毂驱动套(2)。

2.根据权利要求1所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述变速机构包括固套在电机轴(1a)上的一级主动齿轮(3)、与电机轴(1a)平行的中间轴(4)、固套在中间轴(4)上的一级从动齿轮(5)以及可转动地套装在电机轴(1a)上的二级从动齿轮(6)，所述一级主动齿轮(3)与一级从动齿轮(5)啮合，所述中间轴(4)上具有与二级从动齿轮(6)啮合的二级主动齿(4a)，所述二级从动齿轮(6)与轮毂驱动套(2)同步转动。

3.根据权利要求2所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述轮毂驱动套(2)包括驱动齿轮轴套部(2a)以及成型在驱动齿轮轴套部(2a)外周面上的驱动花键部(2b)，所述二级从动齿轮(6)包括二级从动齿轮轴套部(6a)以及固套在二级从动齿轮轴套部(6a)上的二级从动齿轮齿盘部(6b)，所述二级从动齿轮齿盘部(6b)与二级主动齿(4a)啮合，所述驱动齿轮轴套部(2a)靠近二级从动齿轮轴套部(6a)一端端面上具有若干沿周向分布的连接槽(2a1)，所述二级从动齿轮轴套部(6a)靠近驱动齿轮轴套部(2a)一端端面上具有若干与对应连接槽(2a1)相适应的连接齿(6a1)，各个连接齿(6a1)分别嵌入对应的连接槽(2a1)中。

4.根据权利要求3所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：在所述轮毂驱动套(2)外套装有组合式车轮(7)，该组合式车轮(7)的中心位置具有与轮毂驱动套(2)相适应的花键配合孔(71)，该花键配合孔(71)的孔壁上具有与驱动花键部(2b)花键配合的从动花键部(72)。

5.根据权利要求4所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述组合式车轮(7)包括从内到外同轴依次设置的轮毂支架(7a)、轮毂(7b)和轮胎(7c)，所述花键配合孔(71)位于轮毂支架(7a)的中心位置，所述轮毂支架(7a)套装在轮毂驱动套(2)上，所述轮毂(7b)为中空结构，并可拆卸地安装在轮毂支架(7a)上，所述轮胎(7c)套装在轮毂(7b)上。

6.根据权利要求5所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述轮毂支架(7a)的外圈具有轮毂安装环(7a1)，所述轮毂(7b)的内圈具有与轮毂安装环(7a1)相适应的轮毂安装圈(7b1)，所述轮毂安装圈(7b1)能够通过若干螺栓(7d)可拆卸地固定在轮毂安装环(7a1)上。

7.根据权利要求5所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述轮毂支架(7a)上具有若干沿周向分布在花键配合孔(71)周围的第一连接锁定孔(7a4)，所述轮毂驱动套(2)上具有若干能够与各第一连接锁定孔(7a4)一一连通的第二连接锁定孔(2c)，当轮毂支架(7a)套装在轮毂驱动套(2)上时，能够将若干锁定销(13)插入对应的第一连接锁定孔(7a4)和第二连接锁定孔(2c)中。

8.根据权利要求2所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述转子(1b)、一级主动齿轮(3)、二级从动齿轮(6)和轮毂驱动套(2)的两侧、中间轴(4)的两端以及电机轴(1a)的外端均设置有深沟球轴承(8)。

9.根据权利要求8所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述转子(1b)与轮毂驱动套(2)之间的两个深沟球轴承(8)之间以及轮毂驱动套(2)两侧的深沟球轴承(8)内侧均设置有油封(9)。

10.根据权利要求5所述的一种中央驱动式电驱动系统，其特征在于：所述电机轴(1a)上设有半月键卡槽(1a1)，该半月键卡槽(1a1)位于一级主动齿轮(3)与电机轴(1a)外端的深沟球轴承(8)之间，在所述半月键卡槽(1a1)中安装有可拆卸的半月键(10)；所述电机轴(1a)远离变速机构的一端设置有电机锁紧螺母(12)。

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