專利名稱：電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動摩托車驅動系統及其電動摩托車,尤其涉及一種電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車。
背景技術：
電動摩托車是一種零排放、低噪聲、輕便的交通工具，適于道路平整且行駛速度不高的場合使用，在城市里使用較為廣泛，但和燃油摩托車相比，在動力性、承載能力和續航里程等方面相比都存在較大差距，現有技術中電動摩托車為騰出更大的駕駛操縱空間及提高駕駛舒適性，其驅動系統較多的采用輪轂驅動電機直接驅動，通過調節輪轂驅動電機的輸入電壓或電流來控制其輸出轉矩和轉速，以滿足不同路況和車速的要求，其缺陷在于上坡和載人上陡坡時，耗電量大或者上坡時動力不足無法適用；上坡時負載大，容易引起電流急劇增大，容易燒毀控制器和驅動電機，同時還直接影響蓄電池的壽命，而且在各種路況下行駛綜合效率較低，續航里程較短，加速性能差，爬坡能量弱，限制了電動摩托車的適用范 圍和推廣。因此，需要對電動摩托車驅動系統加以改進，提高其動力性能以及在各種路況下行駛的綜合效率，提升續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性，延長驅動電機、控制器和蓄電池的使用壽命。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車，將驅動電機和多檔變速器一體化設計，匹配不同的速比，可達到有效降低能量消耗率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性，延長驅動電機、控制器和蓄電池的使用壽命。本發明的電動摩托車多檔變速驅動系統，包括機座外殼、固定安裝于所述機座外殼的驅動電機、變速器和傳動連接于驅動電機動力輸出軸和變速器輸入軸的離合器；所述變速器為至少三個檔位的多檔變速器，可通過操縱變速器對不同路況匹配不同速比，可有效提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性。進一步，所述變速器的輸入軸與驅動電機的動力輸出軸平行并列設置并且變速器輸入軸輸入端和驅動電機動力輸出軸輸出端沿機座外殼的同側伸出，使動力橫向傳遞，可減小驅動系統的縱向長度，節約安裝空間，騰出足夠的駕駛操縱空間，提高駕駛舒適性；進一步，所述離合器為摩擦離合器，包括主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構，所述主動部分固定于驅動電機的動力輸出端，其內端面設有環狀的主動摩擦片；所述壓緊機構包括與所述主動部分花鍵連接并罩于主動部分外圓周的罩體及沿罩體滑動方向彈頂于主動部分外端面與罩體之間的壓力彈簧，所述罩體伸向主動部分內側的部分設置有與主動摩擦片軸向相對的壓緊摩擦片；所述從動部分轉動連接于主動部分內端面,從動部分外圓周花鍵連接有夾設于壓緊摩擦片與主動摩擦片之間的從動摩擦片；所述操縱機構包括同軸的固定于罩體外端的端蓋及單自由度轉動連接于端蓋中心的連接座，離合器結構緊湊，設計合理，可在其從動部分設置輪齒進而通過齒輪副將驅動電機的驅動力橫向傳遞給變速器的輸入軸，還可通過設置不同傳動比的齒輪副來調節驅動電機的工作載荷；進一步，所述離合器與變速器的輸入軸通過傳動比大于I的傳動齒輪副傳動連接，所述傳動齒輪副包括設置于離合器內側并轉動連接于驅動電機動力輸出軸輸出端的主動齒輪和傳動連接于變速器輸入軸輸入端并與主動齒輪哨合的從動齒輪，所述離合器的從動部分設置有與主動齒輪嚙合的內齒圈，能夠實現驅動力的橫向傳遞，而且可降低驅動電機的工作載荷，確保加速和爬坡能量，提高動力性能；進一步，所述從動齒輪為柔性傳動結構，包括互為獨立設置的輪緣和輪轂、用于所述輪緣與輪轂柔性連接的緩沖套及用于對輪緣和緩沖套進行安裝定位的環形端蓋和連接螺栓，所述輪轂一體的設置有輻板，所述輻板內端面平行于輪轂軸向設置有連接柱，所述輪緣外圓周設置輪齒，輪緣上對應連接柱設置有孔徑大于連接柱直接的連接孔，所述緩沖套設置于連接柱與連接孔的間隙，所述環形端蓋設置于輪緣內側并通過所述連接螺栓緊固連接于連接柱將輪緣和緩沖套夾緊定位，使傳動齒輪副與變速器輸入軸之間柔性傳動，避免 因離合器接合瞬間所輸出的驅動力對變速器產生沖擊作用力而將其損壞，保證變速器的使用壽命；進一步，所述變速器為四檔變速器，包括所述輸入軸、與所述輸入軸平行并列設置的輸出軸、一檔傳動齒輪副、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副，輸入軸和輸出軸分別通過軸承單自由度轉動連接于機座外殼并且均為花鍵軸，所述一檔傳動齒輪畐O、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副的主動齒主動齒設置于變速器的輸入軸，從動齒設置于變速器的輸出軸，其中二檔主動齒輪、四檔主動齒輪、一檔從動齒輪和三檔從動齒輪均為空轉齒輪，一檔主動齒輪和四檔從動齒輪固定于相應軸，三檔主動齒輪和二檔從動齒輪均為與相應軸花鍵傳動的套筒齒輪，三檔主動齒輪設置有可與四檔主動齒輪傳動連接的卡柱和可與二檔主動齒輪傳動連接的嵌入卡爪，二檔從動齒輪設置有可與一檔從動齒輪傳動連接的卡柱和可與三檔從動齒輪傳動連接的嵌入卡爪，四檔主動齒輪和一檔從動齒輪對應相應卡柱設置有卡槽，二檔主動齒輪和三檔從動齒輪對應相應嵌入卡爪設置有嵌入卡槽，二檔主動齒輪與四檔主動齒輪之間設有與三檔主動齒輪脫離傳動的空檔間隙，一檔從動齒輪與三檔從動齒輪之間設有與二檔從動齒輪脫離傳動的空檔間隙，當三檔主動齒輪和二檔從動齒輪位于空檔間隙時變速器為空擋，撥動二檔從動齒輪使之與一檔從動齒輪傳動連接且三檔主動齒輪位于空檔間隙為一檔；撥動三檔主動齒輪使之與二檔主動齒輪傳動連接且二檔從動齒輪位于空檔間隙為二檔；撥動二檔從動齒輪使之與三檔從動齒輪傳動鏈接且三檔主動齒輪位于空檔間隙為三檔；撥動三檔主動齒輪與四檔主動齒輪傳動連接且二檔從動齒輪位于空檔間隙為四檔，可通過操縱變速器對不同路況匹配不同速t匕，可有效提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性；進一步，所述變速器輸出軸輸出端與其輸入軸輸入端分列于兩側設置，變速器輸出軸輸出端還固定安裝有鏈輪，由于傳動齒輪副傳動比大于1，所以從動齒輪直徑較大，將變速器輸出軸輸出端與其輸入軸輸入端分列于兩側設置可有效避免結構干涉；進一步，所述驅動電機為無刷直流電機，包括所述動力輸出軸、電機座、定子機座、設有繞組的定子鐵芯、接線端和轉子罩殼，所述電機座固定安裝于機座外殼，所述定子機座呈柱狀并固定于電機座底壁中心，定子鐵芯套設于定子機座外圓周固定，所述動力輸出軸同軸轉動連接于定子機座，所述轉子罩殼固定連接于所述動力輸出軸并罩于定子鐵芯的外圓周，轉子罩殼內壁固定設置有與定子鐵芯外圓周相對的永磁鐵，無機械電刷換向，避免因機械摩擦產生的噪音、火花及摩擦損耗，無刷直流電機不僅結構簡單、運行可靠、維護方便，且運行效率高，調速性能好。本發明還公開了一種電動摩托車，所述電動摩托車安裝該電動摩托車多檔變速驅動系統。本發明的有益效果是本發明的電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車，將驅動電機和多檔變速器一體化設計，可通過操縱變速器針對不同路況匹配不同速比，提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性，延長驅動電機、控制器和蓄電池的使用壽命。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述圖I為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式圖I為本發明的結構示意圖，如圖所示本實施例的電動摩托車多檔變速驅動系統，包括機座外殼I、固定安裝于所述機座外殼的驅動電機2、變速器3和傳動連接于驅動電機2動力輸出軸205和變速器3輸入軸301的離合器4 ;所述變速器3為至少三個檔位的多檔變速器，可通過操縱變速器3對不同路況匹配不同速比，可有效提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機2和蓄電池工作電壓穩定性。本實施例中，所述變速器3的輸入軸301與驅動電機2的動力輸出軸205平行并列設置并且變速器3輸入軸301輸入端和驅動電機2動力輸出軸205輸出端沿機座外殼I的同側伸出，離合器與變速器3輸入軸301之間可以通過齒輪副或皮帶等現有傳動結構傳動連接，使動力橫向傳遞，可減小驅動系統的縱向長度，節約安裝空間，騰出足夠的駕駛操縱空間，提高駕駛舒適性。本實施例中，所述離合器4為摩擦離合器，包括主動部分401、從動部分402、壓緊機構和操縱機構，所述主動部分401固定于驅動電機2的動力輸出端，其內端面設有環狀的主動摩擦片；所述壓緊機構包括與所述主動部分401花鍵連接并罩于主動部分401外圓周的罩體403及沿罩體403滑動方向彈頂于主動部分401外端面與罩體403之間的壓力彈簧404，所述罩體403伸向主動部分401內側的部分設置有與主動摩擦片軸向相對的壓緊摩擦片405 ;所述從動部分402轉動連接于主動部分401內端面，從動部分402外圓周花鍵連接有夾設于壓緊摩擦片405與主動摩擦片之間的從動摩擦片406 ;所述操縱機構包括同軸的固定于罩體403外端的端蓋407及單自由度轉動連接于端蓋407中心的連接座408，離合器4結構緊湊，設計合理，可在其從動部分402設置輪齒進而通過齒輪副將驅動電機2的驅動力橫向傳遞給變速器3的輸入軸301，還可通過設置不同傳動比的齒輪副來調節驅動電機2的工作載荷。
本實施例中，所述離合器4與變速器3的輸入軸301通過傳動比大于I的傳動齒輪副5傳動連接，所述傳動齒輪副5包括設置于離合器4內側并轉動連接于驅動電機2動力輸出軸205輸出端的主動齒輪501和傳動連接于變速器3輸入軸301輸入端并與主動齒輪501嚙合的從動齒輪502，所述離合器4的從動部分402設置有與主動齒輪501嚙合的內齒圈，能夠實現驅動力的橫向傳遞，而且可降低驅動電機2的工作載荷，確保加速和爬坡能量，提高動力性能。本實施例中，所述從動齒輪502為柔性傳動結構，包括互為獨立設置的輪緣503和輪轂504、用于所述輪緣503與輪轂504柔性連接的緩沖套505及用于對輪緣503和緩沖套505進行安裝定位的環形端蓋506和連接螺栓507，所述輪轂504 —體的設置有輻板，所述輻板內端面平行于輪轂504軸向設置有連接柱，所述輪緣503外圓周設置輪齒，輪緣503上對應連接柱設置有孔徑大于連接柱直接的連接孔，所述緩沖套505設置于連接柱與連接孔的間隙，所述環形端蓋506設置于輪緣503內側并通過所述連接螺栓507緊固連接于連接柱將輪緣503和緩沖套505夾緊定位，使傳動齒輪副5與變速器3輸入軸301之間柔性傳動，避免因離合器4接合瞬間所輸出的驅動力對變速器3產生沖擊作用力而將其損壞，保證變速器3的使用壽命。·本實施例中，所述變速器3為四檔變速器，包括所述輸入軸301、與所述輸入軸301平行并列設置的輸出軸302、一檔傳動齒輪副、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副，輸入軸301和輸出軸302分別通過軸承單自由度轉動連接于機座外殼I并且均為花鍵軸，所述一檔傳動齒輪副、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副的主動齒主動齒設置于變速器3的輸入軸301，從動齒設置于變速器3的輸出軸302，其中二檔主動齒輪304、四檔主動齒輪306、一檔從動齒輪307和三檔從動齒輪309均為空轉齒輪，一檔主動齒輪303和四檔從動齒輪310固定于相應軸，三檔主動齒輪305和二檔從動齒輪308均為與相應軸花鍵傳動的套筒齒輪，三檔主動齒輪305設置有可與四檔主動齒輪306傳動連接的卡柱和可與二檔主動齒輪304傳動連接的嵌入卡爪，二檔從動齒輪308設置有可與一檔從動齒輪307傳動連接的卡柱和可與三檔從動齒輪309傳動連接的嵌入卡爪，四檔主動齒輪306和一檔從動齒輪307對應相應卡柱設置有卡槽，二檔主動齒輪304和三檔從動齒輪309對應相應嵌入卡爪設置有嵌入卡槽，二檔主動齒輪304與四檔主動齒輪306之間設有與三檔主動齒輪305脫離傳動的空檔間隙，一檔從動齒輪307與三檔從動齒輪309之間設有與二檔從動齒輪308脫離傳動的空檔間隙，當三檔主動齒輪305和二檔從動齒輪308位于空檔間隙時變速器3為空擋，撥動二檔從動齒輪308使之與一檔從動齒輪307傳動連接且三檔主動齒輪305位于空檔間隙為一檔；撥動三檔主動齒輪305使之與二檔主動齒輪304傳動連接且二檔從動齒輪308位于空檔間隙為二檔；撥動二檔從動齒輪308使之與三檔從動齒輪309傳動鏈接且三檔主動齒輪305位于空檔間隙為三檔；撥動三檔主動齒輪305與四檔主動齒輪306傳動連接且二檔從動齒輪308位于空檔間隙為四檔，可通過操縱變速器3對不同路況匹配不同速比，可有效提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機2和蓄電池工作電壓穩定性。本實施例中，所述變速器3輸出軸302輸出端與其輸入軸301輸入端分列于兩側設置，變速器3輸出軸302輸出端還固定安裝有鏈輪311，由于傳動齒輪副5傳動比大于1，所以從動齒輪502直徑較大,將變速器3輸出軸302輸出端與其輸入軸301輸入端分列于兩側設置可有效避免結構干涉。本實施例中，所述驅動電機2為無刷直流電機，包括所述動力輸出軸205、電機座201、定子機座202、設有繞組的定子鐵芯203、接線端204和轉子罩殼206，所述電機座201固定安裝于機座外殼I，所述定子機座202呈柱狀并固定于電機座201底壁中心，定子鐵芯203套設于定子機座202外圓周固定，所述動力輸出軸205同軸轉動連接于定子機座202，所述轉子罩殼206固定連接于動力輸出軸205并罩于定子鐵芯203的外圓周，轉子罩殼206內壁固定設置有與定子鐵芯203外圓周相對的永磁鐵,無機械電刷換向，避免因機械摩擦產生的噪音、火花及摩擦損耗，無刷直流電機不僅結構簡單、運行可靠、維護方便，且運行效率高,調速性能好。本發明還公開了一種電動摩托車，所述電動摩托車安裝該電動摩托車多檔變速驅動系統。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技·術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于包括機座外殼、固定安裝于所述機座外殼的驅動電機、變速器和傳動連接于驅動電機動力輸出軸和變速器輸入軸的離合器；所述變速器為至少三個檔位的多檔變速器。
2.根據權利要求I所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述變速器的輸入軸與驅動電機的動力輸出軸平行并列設置并且變速器輸入軸輸入端和驅動電機動力輸出軸輸出端沿機座外殼的同側伸出。
3.根據權利要求2所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述離合器為摩擦離合器，包括主動部分、從動部分、壓緊機構和操縱機構，所述主動部分固定于驅動電機的動力輸出端，其內端面設有環狀的主動摩擦片；所述壓緊機構包括與所述主動部分花鍵連接并罩于主動部分外圓周的罩體及沿罩體滑動方向彈頂于主動部分外端面與罩體之間的壓力彈簧，所述罩體伸向主動部分內側的部分設置有與主動摩擦片軸向相對的壓緊摩擦片；所述從動部分轉動連接于主動部分內端面，從動部分外圓周花鍵連接有夾設于壓緊摩擦片與主動摩擦片之間的從動摩擦片；所述操縱機構包括同軸的固定于罩體外端的端蓋及單自由度轉動連接于端蓋中心的連接座。
4.根據權利要求3所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述離合器與變速器的輸入軸通過傳動比大于I的傳動齒輪副傳動連接，所述傳動齒輪副包括設置于離合器內側并轉動連接于驅動電機動力輸出軸輸出端的主動齒輪和傳動連接于變速器輸入軸輸入端并與主動齒輪嚙合的從動齒輪，所述離合器的從動部分設置有與主動齒輪嚙合的內齒圈。
5.根據權利要求4所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述從動齒輪為柔性傳動結構，包括互為獨立設置的輪緣和輪轂、用于所述輪緣與輪轂柔性連接的緩沖套及用于對輪緣和緩沖套進行安裝定位的環形端蓋和連接螺栓，所述輪轂一體的設置有輻板，所述輻板內端面平行于輪轂軸向設置有連接柱，所述輪緣外圓周設置輪齒，輪緣上對應連接柱設置有孔徑大于連接柱直接的連接孔，所述緩沖套設置于連接柱與連接孔的間隙，所述環形端蓋設置于輪緣內側并通過所述連接螺栓緊固連接于連接柱將輪緣和緩沖套夾緊定位。
6.根據權利要求5所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述變速器為四檔變速器，包括所述輸入軸、與所述輸入軸平行并列設置的輸出軸、一檔傳動齒輪副、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副，輸入軸和輸出軸分別通過軸承單自由度轉動連接于機座外殼并且均為花鍵軸，所述一檔傳動齒輪副、二檔傳動齒輪副、三檔傳動齒輪副和四檔傳動齒輪副的主動齒主動齒設置于變速器的輸入軸，從動齒設置于變速器的輸出軸，其中二檔主動齒輪、四檔主動齒輪、一檔從動齒輪和三檔從動齒輪均為空轉齒輪，一檔主動齒輪和四檔從動齒輪固定于相應軸，三檔主動齒輪和二檔從動齒輪均為與相應軸花鍵傳動的套筒齒輪，三檔主動齒輪設置有可與四檔主動齒輪傳動連接的卡柱和可與二檔主動齒輪傳動連接的嵌入卡爪，二檔從動齒輪設置有可與一檔從動齒輪傳動連接的卡柱和可與三檔從動齒輪傳動連接的嵌入卡爪，四檔主動齒輪和一檔從動齒輪對應相應卡柱設置有卡槽，二檔主動齒輪和三檔從動齒輪對應相應嵌入卡爪設置有嵌入卡槽，二檔主動齒輪與四檔主動齒輪之間設有與三檔主動齒輪脫離傳動的空檔間隙，一檔從動齒輪與三檔從動齒輪之間設有與二檔從動齒輪脫離傳動的空檔間隙。
7.根據權利要求6所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述變速器輸出軸輸出端與其輸入軸輸入端分列于兩側設置，變速器輸出軸輸出端還固定安裝有鏈輪。
8.根據權利要求7所述的電動摩托車多檔變速驅動系統，其特征在于所述驅動電機為無刷直流電機，包括所述動力輸出軸、電機座、定子機座、設有繞組的定子鐵芯、接線端和轉子罩殼，所述電機座固定安裝于機座外殼，所述定子機座呈柱狀并固定于電機座底壁中心，定子鐵芯套設于定子機座外圓周固定，所述動力輸出軸同軸轉動連接于定子機座，所述轉子罩殼固定連接于所述動力輸出軸并罩于定子鐵芯的外圓周，轉子罩殼內壁固定設置有與定子鐵芯外圓周相對的永磁鐵。
9.一種應用權利要求I到8任一權利要求所述的電動摩托車多檔變速驅動系統的電動摩托車，其特征在于所述電動摩托車安裝該電動摩托車多檔變速驅動系統。
全文摘要
本發明的電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車，包括機座外殼、固定安裝于所述機座外殼的驅動電機、變速器和傳動連接于驅動電機動力輸出軸和變速器輸入軸的離合器，變速器為至少三個檔位的多檔變速器，本發明的電動摩托車多檔變速驅動系統及其電動摩托車，將驅動電機和多檔變速器一體化設計，可通過操縱變速器針對不同路況匹配不同速比，提高能量利用率，提升電動車的續航里程，保證驅動電機和蓄電池工作電壓穩定性，延長驅動電機、控制器和蓄電池的使用壽命。
文檔編號B62M25/08GK102897281SQ20121042559
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者徐強, 張軍, 黎春琴, 熊超, 劉文獻 申請人:隆鑫通用動力股份有限公司