專利名稱：用于輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種用于輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，適用于電動(dòng)摩托車以上的輕型電動(dòng)車(不包括電動(dòng)自行車)，屬機(jī)電產(chǎn)品動(dòng)力裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)所有的電動(dòng)摩托車電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，都是采用低速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，例如低速無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，低速有刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中1是輪轂，電機(jī)的外轉(zhuǎn)子2固定安裝在輪轂1內(nèi)，車胎4隨電機(jī)外轉(zhuǎn)子2和輪轂1一起旋轉(zhuǎn)，3是電機(jī)定子，它的固定軸5固定在車架6上。這類低速電機(jī)由于線圈多，內(nèi)阻大，因此性能很差，電機(jī)效率僅能達(dá)到70～75％，機(jī)械特性β值僅能達(dá)到12～15(rpm/Nm)，由于受到原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的限制，再也無(wú)法提高。在實(shí)際使用中，表現(xiàn)為爬坡能力差(輸出力矩小)，續(xù)駛里程短(平路行駛電流大)，成為電動(dòng)摩托車發(fā)展中的一個(gè)技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用于輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，采用直流高速電機(jī)與齒輪減速相結(jié)合的方法，即高效稀土永磁直流盤式電機(jī)和高效齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合，以使驅(qū)動(dòng)裝置的爬坡能力強(qiáng)，續(xù)駛里程遠(yuǎn)。
本發(fā)明提出的輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，有兩種結(jié)構(gòu)，其中的第一種結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)箱；所述的電機(jī)安裝在箱體上，傳動(dòng)系統(tǒng)置于箱體內(nèi)，并與箱體外的電動(dòng)車車輪的輪轂相連；所述的傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪、中間齒輪、大齒輪和超越離合器，小齒輪與電機(jī)的輸出軸相連，小齒輪通過(guò)中間齒輪與大齒輪聯(lián)動(dòng)，大齒輪通過(guò)超越離合器與電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)軸相連。
第二種結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)；所述的電機(jī)安裝在電動(dòng)車車胎的輪轂外，傳動(dòng)系統(tǒng)固定在電動(dòng)車車胎輪轂內(nèi)的固定軸上；所述的傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪、中間齒輪、大齒輪和超越離合器，所述的小齒輪通過(guò)連接桿與電機(jī)的輸出軸相連，同時(shí)通過(guò)中間齒輪與大齒輪聯(lián)動(dòng)，所述的大齒輪通過(guò)超越離合器與電動(dòng)車車胎輪轂相連。
本發(fā)明提出的輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于其機(jī)械特性特別硬，已有的低速電機(jī)式的電動(dòng)摩托車車輪，在空轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速為530rpm，加上正常負(fù)載(10Nm)，轉(zhuǎn)速立刻降到400rpm，降低130轉(zhuǎn)(相當(dāng)于β＝13rpm/Nm)，機(jī)械特性“軟”；用本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置配置的電摩車胎，在空轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速為420rpm，加上同樣的正常負(fù)載(10Nm)，轉(zhuǎn)速降到400rpm，轉(zhuǎn)速僅下降20轉(zhuǎn)(相當(dāng)于β＝2rpm/Nm)，機(jī)械特性“硬”。可以看出，β值越小，表示特性越硬。對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)，特性硬就意味著省電，爬坡能力強(qiáng)，續(xù)駛里程遠(yuǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于低速電機(jī)來(lái)說(shuō)，只能單純追求效率高一些，(也難以達(dá)到很高)，但是絕對(duì)無(wú)法提高其機(jī)械特性β值。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置，在400～2000W的功率范圍內(nèi)，與各種輕型電動(dòng)車的功率相適應(yīng)，其系統(tǒng)效率可接近90％，其機(jī)械特性β值可達(dá)2(rpm/Nm)。這是目前在輕型電動(dòng)車方面其它形式的驅(qū)動(dòng)裝置尚不能實(shí)現(xiàn)的效果。因此，這種新型驅(qū)動(dòng)裝置在目前輕型電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)技術(shù)中，有突出的使用效果。


圖1是已有的用于電動(dòng)摩托車驅(qū)動(dòng)的低速電機(jī)式驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1～圖3中，1是輪轂，2是電機(jī)外轉(zhuǎn)子，3是電機(jī)定子，4是車胎，5是固定軸，6是車架，7是高速電機(jī)，8是機(jī)箱，9是小齒輪，10是中間齒輪，11是大齒輪，12是超越離合器，13是驅(qū)動(dòng)軸，14是滾動(dòng)軸承，15是傳動(dòng)軸，16是連接桿，17是固定軸。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的輕型電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置，有兩種結(jié)構(gòu)，其中的第一種結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括電機(jī)7、傳動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)箱8。電機(jī)安裝在機(jī)箱上，傳動(dòng)系統(tǒng)置于機(jī)箱8內(nèi)，并與機(jī)箱外的電動(dòng)車車輪的輪轂1相連。傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪9、中間齒輪10、大齒輪11和超越離合器12，小齒輪9與電機(jī)7的輸出軸相連，小齒輪9通過(guò)中間齒輪10與大齒輪11聯(lián)動(dòng)，大齒輪11通過(guò)超越離合器12與電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)軸13相連。
本發(fā)明的第二種結(jié)構(gòu)，如圖3所示，包括電機(jī)7和傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)7固定在電動(dòng)車車胎的輪轂1的外側(cè)，傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在電動(dòng)車車胎輪轂1內(nèi)的固定軸17上。傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪9、中間齒輪10、大齒輪11和超越離合器12。小齒輪9通過(guò)連接桿16與電機(jī)7的輸出軸相連，同時(shí)通過(guò)中間齒輪10與大齒輪11聯(lián)動(dòng)，大齒輪11通過(guò)超越離合器12與電動(dòng)車車胎輪轂1相連。
本發(fā)明的工作原理和結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)7、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和車胎4，其中的電機(jī)是一種稀土永磁直流盤式電機(jī)，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、效率高、特性硬。電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作減速傳動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪9、中間齒輪10和大齒輪11，該傳動(dòng)系統(tǒng)是一種高精度、高效率、低噪音的定軸式減速傳動(dòng)系統(tǒng)。大齒輪通過(guò)超越離合器12帶動(dòng)電動(dòng)車的車胎4，從而實(shí)現(xiàn)大力矩、硬特性的傳動(dòng)。超越離合器12的作用在于當(dāng)電機(jī)7斷電后，電動(dòng)車可以繼續(xù)運(yùn)行(向前滑行)，而不帶動(dòng)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，減小了滑行的機(jī)械阻力。
箱體式結(jié)構(gòu)中，電機(jī)7和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在箱體8中，車胎4和輪轂1懸臂安裝在箱體8一側(cè)，大齒輪11通過(guò)超越離合器12帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸13再帶動(dòng)輪轂1和車胎4轉(zhuǎn)動(dòng)；所說(shuō)的輪轂式結(jié)構(gòu)中，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在車胎4的輪轂1中，通過(guò)最后一個(gè)大齒輪11中的超越離合器12帶動(dòng)輪轂1和車胎4轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)7固定安裝在輪轂的外側(cè)，通過(guò)連接桿16傳動(dòng)小齒輪9，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是把傳統(tǒng)系統(tǒng)集成到輪轂內(nèi)部，減少了驅(qū)動(dòng)裝置所占的體積。
上述兩種結(jié)構(gòu)都已作出了樣機(jī)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所述效果。
上述兩種結(jié)構(gòu)形式在不同的電動(dòng)摩托車上采用，在同樣使用條件下，比起已有的低速電機(jī)式驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)，爬坡能力提高了1-2倍，續(xù)駛里程延長(zhǎng)了1倍(在同樣的電池條件下)。
本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置不僅適用于電動(dòng)摩托車，也適用于電動(dòng)三輪車、電動(dòng)四輪車及高爾夫球車等各種輕型電動(dòng)車輛。
權(quán)利要求
1.一種輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于該裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和箱體；所述的電機(jī)安裝在箱體上，傳動(dòng)系統(tǒng)置于箱體內(nèi)，并與箱體外的電動(dòng)車車輪的輪轂相連；所述的傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪、中間齒輪、大齒輪和超越離合器，小齒輪與電機(jī)的輸出軸相連，小齒輪通過(guò)中間齒輪與大齒輪聯(lián)動(dòng)，大齒輪通過(guò)超越離合器與電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)軸相連。
2.一種輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于該裝置包括電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)；所述的電機(jī)安裝在電動(dòng)車車胎的輪轂外，傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在電動(dòng)車車胎輪轂內(nèi)的固定軸上；所述的傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪、中間齒輪、大齒輪和超越離合器，所述的小齒輪通過(guò)連接桿與電機(jī)的輸出軸相連，同時(shí)通過(guò)中間齒輪與大齒輪聯(lián)動(dòng)，所述的大齒輪通過(guò)超越離合器與電動(dòng)車車胎輪轂相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輕型電動(dòng)車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，屬機(jī)電產(chǎn)品動(dòng)力裝置領(lǐng)域。本驅(qū)動(dòng)裝置中，傳動(dòng)系統(tǒng)置于箱體內(nèi)，并與箱體外的電動(dòng)車車輪的輪轂相連，傳動(dòng)系統(tǒng)包括小齒輪、中間齒輪、大齒輪和超越離合器，小齒輪與電機(jī)的輸出軸相連，小齒輪通過(guò)中間齒輪與大齒輪聯(lián)動(dòng)，大齒輪通過(guò)超越離合器與電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)軸相連。電機(jī)也可以安裝在電動(dòng)車車胎的輪轂外，傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在電動(dòng)車車胎輪轂內(nèi)的固定軸上，通過(guò)超越離合器直接驅(qū)動(dòng)輪轂和電動(dòng)車車胎。本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)械特性“硬”，省電，爬坡能力強(qiáng)，續(xù)駛里程遠(yuǎn)，在目前輕型電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)技術(shù)中，有突出的使用效果。
文檔編號(hào)B62M11/04GK1559821SQ200410007528
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者黃靖遠(yuǎn), 黃華星, 權(quán)英華, 堵廣智, 黃小晗, 沈世英, 姚維榮, 居秀琴, 楊桂民, 鄒伯南 申請(qǐng)人:清華大學(xué)