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中央驱动型单侧双电机智能 传动系统

阅读：436发布：2020-05-11

专利汇可以提供中央驱动型单侧双电机智能传动系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统，传动轴的中间位置套装有输出部件，并在输出部件的两侧分别配设有左箱体和右箱体，传动轴的两端转动安装在左箱体和右箱体内；其中左箱体内转动安装有输入部件，输入部件的外侧连接有第一电机和第二电机，内侧通过离合机构与所述传动轴动力连接，所述右箱体内布置有减速机构；在离合机构分离时，输入部件依次经离合机构、减速机构与输出部件动力连接，在离合机构结合时，输入部件经离合机构直接与输出部件动力连接。有益效果是：实现了中央驱动输出，该系统应用在电动两轮车的驱动轮上时，电机和减速机构分别置于车轮的左右两侧，可使车辆的受力更加均衡，提升了车辆的操控性和安全性。，下面是中央驱动型单侧双电机智能传动系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统，包括传动轴(3)，其特征在于：所述传动轴(3)的中间位置套装有输出部件(4)，并在输出部件(4)的两侧分别配设有左箱体(A1)和右箱体(A2)，传动轴(3)的两端分别转动安装在左箱体(A1)和右箱体(A2)内；
其中，所述左箱体(A1)内转动安装有输入部件(5)，输入部件(5)的外侧连接有第一电机(1)和第二电机(2)，内侧通过离合机构(7)与所述传动轴(3)动力连接，输入部件(5)与第一电机(1)之间设有第一减速组件(1a)，与第二电机(2)之间设有第二减速组件(2a)，所述右箱体(A2)内布置有减速机构(6)；
在所述离合机构(7)分离时，输入部件(5)依次经离合机构(7)、减速机构(6)与所述输出部件(4)动力连接，在所述离合机构(7)结合时，输入部件(5)经离合机构(7)直接与所述输出部件(4)动力连接。
2.根据权利要求1所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述输入部件(5)呈环套结构，其内壁设有与传动轴(3)固定连接的内花键齿(5a)，外壁设有与所述第一减速组件(1a)和第二减速组件(2a)动力啮合的外圆齿(5b)。
3.根据权利要求2所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述离合机构(7)包括沿传动轴(3)轴向依次套装的弹性元件(7g)、摩擦传动部件(7a)和减速传动套(7b)，其中摩擦传动部件(7a)远离弹性元件(7g)的一端端部设有弧形外凸结构(7h)，减速传动套(7b)端部设有与弧形外凸结构(7h)相匹配的弧形内凹结构(7i)，以驱动摩擦传动部件(7a)克服弹性元件(7g)的弹力在传动轴(3)上滑动；
所述摩擦传动部件(7a)内侧设有内螺旋槽(7d)，传动轴(3)上设有与内螺旋槽(7d)匹配的外螺旋槽(7j)，外螺旋槽(7j)与内螺旋槽(7d)之间嵌设有滚珠(7c)；摩擦传动部件(7a)外侧通过摩擦片组件(7e)可离合地连接有增速传动套(7f)，增速传动套(7f)与所述输出部件(4)固定连接。
4.根据权利要求3所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述摩擦片组件(7e)包括阵列分布在摩擦传动部件(7a)外侧的第一摩擦片(7e1)，以及阵列分布在增速传动套(7f)内侧的第二摩擦片(7e2)，且第一摩擦片(7e1)与第二摩擦片(7e2)依次交替分布。
5.根据权利要求4所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述增速传动套(7f)位于输入部件(5)内部，且增速传动套(7f)一端通过轴承与传动轴(3)转动配合，另一端通过花键与输出部件(4)固定连接。
6.根据权利要求3或4或5所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述减速机构(6)包括转动安装在右箱体(A2)内的减速轴(6c)，以及固定安装在减速传动套(7b)上的第一减速齿轮(6a)，所述减速轴(6c)一端设有第二减速齿轮(6d)，另一端设有第三减速齿轮(6e)，所述减速传动套(7b)上安装有超越离合器(6b)，该超越离合器(6b)的外圈(6b1)与第三减速齿轮(6e)啮合，内圈(6b2)与减速传动套(7b)转动配合，且内圈(6b2)固定连接至所述输出部件(4)。
7.根据权利要求6所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述内圈(6b2)的两端分别设有一体成型的左延伸套(6b3)和右延伸套(6b4)，其中左延伸套(6b3)通过花键与输出部件(4)固定连接，右延伸套(6b4)通过轴承转动支承在右箱体(A2)内。
8.根据权利要求3或4或5所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述弹性元件(7g)为碟簧。
9.根据权利要求1所述的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，其特征在于：所述输出部件(4)上固定安装有轮毂(9)。

说明书全文

中央驱动型单侧双电机智能 传动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电驱动变速机构，具体涉及一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统。

背景技术

[0002] 随着变速机构研发的不断深入，能够进行自动换挡的自动变速器已成为市场主流。近年来，无论是国际上还是在国内市场，对自动变速器的要求也都越来越高，因为自动变速器品质的好坏，对车辆的驾驶感受、车辆性能、能耗经济性等方面都起到了决定性作用。

[0003] 对于自动变速器的研发，除开市场上较为常见的电控液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)、电控机械无级自动变速器(CVT)以外，申请人近年来研发了一种AAT变速器，即一种智能化的自动变速器，其结构可参照公开号为：CN105151216A的专利申请文件，该AAT变速器主要利用凸轮副进行自适应换挡，通过负载反向驱动凸轮，使凸轮发生轴线位移，从而达到换挡的目的。

[0004] 对于上述利用凸轮副进行自适应换挡的变速器，尽管具有诸多优势，但目前仍有可以优化的空间。诸如：传统的驱动系统采用单电机作为动力源，仅能够依靠变速器自身的几种传动比提供不同的驱动输出，驱动的选择性较为单一，同时对于布置有减速机构的电驱动系统，动力源与减速机构普遍采用并排方式布置，两者均位于输出部件的同一侧，使整个驱动系统结构过于庞大，存并且受力不对称，平衡性有待改善。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统，以解决驱动选择性单一，以及驱动系统整体平衡性差的技术问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明技术方案如下：

[0007] 一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统，包括传动轴，其关键在于：所述传动轴的中间位置套装有输出部件，并在输出部件的两侧分别配设有左箱体和右箱体，传动轴的两端分别转动安装在左箱体和右箱体内；

[0008] 其中，所述左箱体内转动安装有输入部件，输入部件的外侧连接有第一电机和第二电机，内侧通过离合机构与所述传动轴动力连接，输入部件与第一电机之间设有第一减速组件，与第二电机之间设有第二减速组件，所述右箱体内布置有减速机构；

[0009] 在所述离合机构分离时，输入部件依次经离合机构、减速机构与所述输出部件动力连接，在所述离合机构结合时，输入部件经离合机构直接与所述输出部件动力连接。

[0010] 采用上述结构，驱动系统的箱体分为左箱体和右箱体，输出部件位于两者中间，驱动系统的主要机构对称设置在左箱体和右箱体内，不仅能够使驱动系统整体受力平衡，而且还实现了系统的中央驱动输出。在低速传动时，离合机构分离，第一电机和第二电机驱动输入部件转动，然后输入部件的转动依次经离合机构、减速机构传递给输出部件，从而形成减速输出；在高速传动时，离合机构结合，第一电机和第二电机驱动输入部件转动，然后输入部件的转动直接经离合机构传递给输出部件，从而形成高速输出。

[0011] 采用第一电机和第二电机组成的双电机动力驱动系统，在输出负载较大时，可以让两个电机都介入，以增加车辆的加速性能和爬坡性能，负载较小时，仅用一个电机进行动力驱动，以起到节能的作用。

[0012] 作为优选：所述输入部件呈环套结构，其内壁设有与传动轴固定连接的内花键齿，外壁设有与所述第一减速组件和第二减速组件动力啮合的外圆齿。采用上述结构，不仅能够确保动力的有效传递，而且还能够方便将离合机构布置在输入部件内部，使结构更加紧凑。

[0013] 作为优选：所述离合机构包括沿传动轴轴向依次套装的弹性元件、摩擦传动部件和减速传动套，其中摩擦传动部件远离弹性元件的一端端部设有弧形外凸结构，减速传动套端部设有与弧形外凸结构相匹配的弧形内凹结构，以驱动摩擦传动部件克服弹性元件的弹力在传动轴上滑动；

[0014] 所述摩擦传动部件内侧设有内螺旋槽，传动轴上设有与内螺旋槽匹配的外螺旋槽，外螺旋槽与内螺旋槽之间嵌设有滚珠；摩擦传动部件外侧通过摩擦片组件可离合地连接有增速传动套，增速传动套与所述输出部件固定连接。

[0015] 采用上述结构，由于摩擦传动部件与减速传动套之间是通过弧形外凸结构和弧形内凹结构摩擦配合的，在系统刚启动时，减速传动套承受负载较大，摩擦传动部件在弧形内凹结构的驱动下，在传动轴上克服弹性元件的弹力阻力向左移动，然后摩擦传动部件在摩擦片组件的位置与增速传动套分离，从而保证输入部件的转动依次经摩擦传动部件、减速机构传递给输出部件，从而形成低速传动。随着系统转速的逐步增加，减速传动套承受的负载逐渐减小，然后摩擦传动部件在弹性元件的弹力作用下向右复位，并使其通过摩擦片组件与增速传动套摩擦结合，此时由于减速机构内置有超越离合器，减速机构内部的动力中断，输入部件的转动直接经增速传动套高速传递给输出部件。

[0016] 作为优选：所述摩擦片组件包括阵列分布在摩擦传动部件外侧的第一摩擦片，以及阵列分布在增速传动套内侧的第二摩擦片，且第一摩擦片与第二摩擦片依次交替分布。采用上述结构，在系统刚启动时，减速传动套承受负载较大，摩擦传动部件在弧形内凹结构的推动下在传动轴上向左移动，从而使第一摩擦片与第二摩擦片分离，即离合机构实现分离。

[0017] 作为优选：所述增速传动套位于输入部件内部，且增速传动套一端通过轴承与传动轴转动配合，另一端通过花键与输出部件固定连接。采用上述结构，在摩擦传动部件与增速传动套结合时，能够保证动力直接经增速传动套高速传递给输出部件。

[0018] 作为优选：所述减速机构包括转动安装在右箱体内的减速轴，以及固定安装在减速传动套上的第一减速齿轮，所述减速轴一端设有第二减速齿轮，另一端设有第三减速齿轮，所述减速传动套上安装有超越离合器，该超越离合器的外圈与第三减速齿轮啮合，内圈与减速传动套转动配合，且内圈固定连接至所述输出部件。采用上述结构，在系统作低速传动时，对应减速机构位置的传动路径依次为：减速传动套、第一减速齿轮、第二减速齿轮、减速轴、第三减速齿轮、超越离合器的外圈、超越离合器的内圈、输出部件。

[0019] 作为优选：所述内圈的两端分别设有一体成型的左延伸套和右延伸套，其中左延伸套通过花键与输出部件固定连接，右延伸套通过轴承转动支承在右箱体内。采用上述结构，便于系统的装配，并能保证动力有效的传递给输出部件。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0021] 采用本发明提供的中央驱动型单侧双电机智能传动系统，采用双电机动力驱动系统，在输出负载较大时，可以让两个电机都介入，以增加车辆的加速性能和爬坡性能，负载较小时，仅用一个电机进行动力驱动，以起到节能的作用。

[0022] 动力源与减速机构对称设置在输出部件的左右两侧，实现了中央驱动输出，该系统应用在电动两轮车的驱动轮上时，电机和减速机构分别置于车轮的左右两侧，可使车辆的受力更加均衡，提升了车辆的操控性和安全性。附图说明

[0023] 图1为本发明的结构示意图；

[0024] 图2为离合机构的结构示意图；

[0025] 图3为减速机构的结构示意图；

[0026] 图4为驱动系统低速传动的线路示意图；

[0027] 图5为驱动系统高速传动的线路示意图。

具体实施方式

[0028] 以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

[0029] 本实施例以中央驱动系统应用在电动两轮车的后轮为例进行说明。

[0030] 如图1所示，一种中央驱动型单侧双电机智能传动系统，包括传动轴3，传动轴3的中间位置套装有输出部件4，输出部件4上固定连接有两轮车的轮毂9，传动系统对应输出部件4的左右两侧分别配设有左箱体A1和右箱体A2，传动轴3的两端分别伸入左箱体A1和右箱体A2内，并转动安装在左箱体A1和右箱体A2内，左箱体A1内还转动安装有输入部件5，输入部件5的外侧连接有第一电机1和第二电机2，内侧通过离合机构7与传动轴3动力连接，右箱体A2内布置有减速机构6。

[0031] 第一电机1经过第一减速组件1a驱动的输入部件5转动，第二电机2经过第二减速组件2a驱动的输入部件5转动，通过设置第一减速组件1a和第二减速组件2a，可以降低第一电机1和第二电机2的启动负载，从而延长电机的使用寿命。同时采用双电机作为动力源，在输出负载较大时，比如两轮车起步或爬坡时，可以让两个电机都介入，以增加车辆的加速性能和爬坡性能，在负载较小时，仅用其中一个电机进行动力驱动即可，以起到节能的作用。

[0032] 在离合机构7分离时，输入部件5的转动依次经离合机构7、减速机构6与输出部件4动力连接，从而以较低的传动比驱动轮毂9转动，即电动两轮车的低速挡。

[0033] 在离合机构7结合时，输入部件5的转动经离合机构7直接与输出部件4动力连接，从而以较高的传动比驱动轮毂9转动，即电动两轮车的高速挡。

[0034] 再如图1所示，两轮车驱动系统的主要机构对称设置在左箱体A1和右箱体A2内，轮毂9在中间进行动力输出，不仅实现了中央驱动输出，而且能够使两轮车的驱动轮受力更平衡，提升了车辆的操控性和安全性。

[0035] 如图2所示，离合机构7包括沿传动轴3轴向依次套装的弹性元件7g、摩擦传动部件7a和减速传动套7b，其中摩擦传动部件7a远离弹性元件7g的一端端部设有弧形外凸结构
7h，减速传动套7b端部设有与弧形外凸结构7h相匹配的弧形内凹结构7i，以驱动摩擦传动部件7a克服弹性元件7g的弹力在传动轴3上滑动。摩擦传动部件7a内侧设有内螺旋槽7d，传动轴3上设有与内螺旋槽7d匹配的外螺旋槽7j，外螺旋槽7j与内螺旋槽7d合围形成的滚动通道内嵌设有滚珠7c，此结构布置能够使摩擦传动部件7a与传动轴3之间形成滚珠丝杆连接的原理，以保证摩擦传动部件7a受负载时其能够在传动轴3上做轴向移动。摩擦传动部件
7a外侧通过摩擦片组件7e可离合地连接有增速传动套7f，增速传动套7f与输出部件4固定连接，上述摩擦片组件7e包括阵列分布在摩擦传动部件7a外侧的第一摩擦片7e1，以及阵列分布在增速传动套7f内侧的第二摩擦片7e2，且第一摩擦片7e1与第二摩擦片7e2依次交替分布。

[0036] 如图3所示，减速机构6包括转动安装在右箱体A2上的减速轴6c，以及固定安装在减速传动套7b上的第一减速齿轮6a，减速轴6c右端设有第二减速齿轮6d，左端设有第三减速齿轮6e，减速传动套7b上安装有超越离合器6b，该超越离合器6b的外圈6b1与第三减速齿轮6e啮合，内圈6b2与减速传动套7b转动配合，且超越离合器6b的内圈6b2的两端分别设有一体成型的左延伸套6b3和右延伸套6b4，其中左延伸套6b3通过花键h2与输出部件4固定连接，右延伸套6b4通过轴承a2转动支承在右箱体A2内。

[0037] 在两轮车低速启动时，轮毂9承受的负载较大，即减速传动套7b承受的负载较大，又由于摩擦传动部件7a与减速传动套7b之间是通过弧形外凸结构7h和弧形内凹结构7i摩擦配合的，所以在两轮车刚启动时，摩擦传动部件7a能够在弧形内凹结构7i的推动下，在传动轴3上克服弹性元件7g的弹力阻力向左移动，并使得摩擦片组件7e的第一摩擦片7e1与第二摩擦片7e2分离，即摩擦传动部件7a与增速传动套7f分离，从而保证动力是依次经过摩擦传动部件7a、减速传动套7b、减速机构6传递给输出部件4的，从而形成轮毂9的低速转动。

[0038] 因此，请参图4所示，驱动系统的低速传动路线B为：第一电机1→第一减速组件1a→输入部件5→传动轴3→摩擦传动部件7a→减速传动套7b→第一减速齿轮6a→第二减速齿轮6d→减速轴6c→第三减速齿轮6e→超越离合器6b的外圈6b1→超越离合器6b的内圈6b2→左延伸套6b3→花键h2→输出部件4→轮毂9。

[0039] 随着两轮车逐步启动后，轮毂9转速的逐步增加，减速传动套7b承受的负载逐渐减小，然后摩擦传动部件7a在弹性元件7g的弹力推动作用下向右复位，并使得摩擦片组件7e的第一摩擦片7e1与第二摩擦片7e2重新结合，即摩擦传动部件7a与增速传动套7f结合，此时由于减速机构6内置有超越离合器6b，减速机构6内部的动力中断传递，输出动力直接经增速传动套7f高速传递给输出部件4，从而形成轮毂9的高速转动。

[0040] 因此，请参图5所示，驱动系统的高速传动路线C为：第一电机1→第一减速组件1a→输入部件5→传动轴3→摩擦传动部件7a→摩擦片组件7e→增速传动套7f→花键h1→输出部件4→轮毂9。

[0041] 再如图2和3所示，本实施例中，弹性元件7g优选采用碟簧，传动轴3贯穿减速机构6，且减速传动套7b套装在传动轴3上，弧形外凸结构7h和弧形内凹结构7i均为端面，两者相互适应，并以副的形式传动配合。

[0042] 为使结构更加紧凑，输入部件5呈环套结构，离合机构7布置在输入部件5内部。同时为确保动力的有效传递，输入部件5内壁左端设有与传动轴3固定连接的内花键齿5a，外壁中间位置设有与第一减速组件1a和第二减速组件2a啮合的外圆齿5b。

[0043] 增速传动套7f左端通过轴承a1与传动轴3转动配合，这样可保证低速传动时，即摩擦传动部件7a与增速传动套7f分离时，传动轴3相对增速传动套7f独立转动。增速传动套7f右端通过花键h1与输出部件4固定连接，这样可保证高速传动时，即摩擦传动部件7a与增速传动套7f结合时，动力经增速传动套7f直接传递给输出部件4。

[0044] 再如图1所示，输入部件5的两端通过轴承a3转动安装在左箱体A1内，输出部件4的左端和右端各通过一个轴承a3分别转动安装在左箱体A1和右箱体A2内。

[0045] 最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明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发明的保护范围之内。

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中央驱动型单侧双电机智能传动系统

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