强制联动式混合动力摩托车

文档序号:1854809 发布日期:2021-11-19 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 强制联动式混合动力摩托车 (Forced linkage type hybrid power motorcycle ) 是由 王平 粟强 沈昌群 李江宏 于 2021-09-22 设计创作,主要内容包括:本发明属于摩托车或电动车技术领域,具体涉及一种强制联动式混合动力摩托车,其减速箱的箱体形成左侧平叉;箱体和右侧平叉配合安装后轮毂;输入齿轮,其设置在减速箱内,并与所述汽油动力系统联接;所述输入齿轮的轴孔周侧设置有若干个楔形槽,每个楔形槽内设有一个滚子;滚子可在所述楔形槽内滚动,并贴紧在输出轴的表面,实现输入齿轮和输出轴的动力传递;所述输入齿轮的侧部安装有高温锁紧机构;高温锁紧机构在减速箱内的温度超过设定数值时,驱动滚子锁紧输出轴。在减速箱内的温度超过设定数值时,高温锁紧机构被触发而强制锁定输入齿轮和输出轴,确保动力的传递;从而避免摩托车低速行驶或者碰撞障碍物时,输入齿轮和输出轴的偶发性脱离现象。(The invention belongs to the technical field of motorcycles or electric vehicles, and particularly relates to a forced linkage type hybrid power motorcycle, wherein a box body of a reduction box forms a left bottom fork; the box body and the right bottom fork are matched with each other to be provided with a rear wheel hub; the input gear is arranged in the reduction gearbox and is connected with the gasoline power system; a plurality of wedge-shaped grooves are formed in the periphery of the shaft hole of the input gear, and each wedge-shaped groove is internally provided with a roller; the roller can roll in the wedge-shaped groove and is tightly attached to the surface of the output shaft, so that the power transmission of the input gear and the output shaft is realized; a high-temperature locking mechanism is arranged on the side part of the input gear; when the temperature in the reduction gearbox exceeds a set value, the high-temperature locking mechanism drives the roller to lock the output shaft. When the temperature in the reduction gearbox exceeds a set value, the high-temperature locking mechanism is triggered to forcibly lock the input gear and the output shaft, so that the transmission of power is ensured; therefore, the accidental separation phenomenon of the input gear and the output shaft when the motorcycle runs at low speed or collides with an obstacle is avoided.)

强制联动式混合动力摩托车

技术领域

本发明属于摩托车或电动车技术领域,具体涉及一种强制联动式混合动力摩托车。

背景技术

混合动力摩托车,即在摩托车后轮轮毂上设置轮毂电机,通过内燃机及轮毂电机相互配合的方式来为摩托车提供动力,降低内燃机的使用频率,从而减少不必要的燃料消耗。

CN104163226A公开了一种混合动力摩托车用后轮电机一体式结构,此种结构类似于电动车的轮毂电机,直接将轮毂电机安装在后轮的内部,虽然节省了减速机构,但由于轮毂电机位于车轮内部,若轮毂电机出现故障时,拆卸较为麻烦。

另外,在使用电机组件作为主要动力来源的时候,电机组件的转速高于汽油动力系统,导致电机组件产生了额外的负载,浪费了一定的电能。

另外,摩托车爬坡的时候,如果碰撞到小的障碍物,可能会导致动力瞬间丢失,该问题也需要解决。

发明内容

本发明旨在提出一种结构简单,电能使用效率高的强制联动式混合动力摩托车。

本发明的目的是这样实现的:

强制联动式混合动力摩托车,包括摩托车主体,摩托车主体的中部设置有汽油动力系统,所述摩托车主体的后部包括:

减速箱,其箱体形成左侧平叉;箱体和右侧平叉配合安装后轮毂;

输入齿轮,其设置在减速箱内,并与所述汽油动力系统联接;输入齿轮的中部设置有输出轴;

固定轴,其固定在右侧平叉上;所述输出轴和固定轴沿同一轴线拼接并可相对转动,输出轴和固定轴拼接形成联轴;

后轮毂,其固定安装在输出轴上;

电能动力系统,其固定安装在固定轴上;电能动力系统的外转子与后轮毂联接为一体;

所述输入齿轮的轴孔周侧设置有若干个楔形槽,每个楔形槽内设有一个滚子;滚子可在所述楔形槽内滚动,并贴紧在输出轴的表面,实现输入齿轮和输出轴的动力传递;

所述输入齿轮的侧部安装有高温锁紧机构;高温锁紧机构在减速箱内的温度超过设定数值时,驱动滚子锁紧输出轴。

优选地,所述高温锁紧机构是记忆弹簧,记忆弹簧抵接在顶杆上,顶杆带动所述滚子;或,

所述高温锁紧机构包括一密闭的腔体,腔体内注入有沸点为70~80的液体,在腔体的一侧设置有波纹管,波纹管向腔体内部延伸并内端封闭;波纹管内设置有顶杆,顶杆的外端驱动所述滚子。

优选地,所述液体为乙醇。

优选地,所述楔形槽的包括两侧壁和顶壁;所述顶壁和径向之间的夹角a为40~65度;

所述顶壁沿着输入齿轮的运动方向d,逐渐向外展开;顶壁和输出轴之间的距离小于滚子的直径。

优选地,所述滚子的前后两端分别设有固定挡圈和活动挡圈,固定挡圈和活动挡圈配合将滚子限位在楔形槽内;

所述活动挡圈上设置有伸入所述滚子内的销轴,销轴的外径小于滚子的内径;

所述高温锁紧机构推动固定挡圈的方向与输入齿轮的转动方向相反。

优选地,所述后轮毂中部设置有轮辐,轮辐面向固定轴的一侧固定设置有电机罩壳,电机罩壳和轮辐之间形成电能驱动腔,电能驱动腔内设置有所述外转子和定子;

所述定子固定安装在固定轴上,

所述外转子固定在电能驱动腔的内壁上。

优选地,所述减速器包括输入轴、中间齿轮和中间轴;所述中间轴外周与所述输入齿轮啮合,所述输入轴另一端通过链轮连接至汽油动力系统。

优选地,所述后轮毂包括轮辐和轮辋,轮辋外侧用于安装所述轮胎,轮辐向一侧凸出形成安装平面,所述电机罩壳成型有连接环,连接环通过紧固件连接在所述安装平面上,且连接环与安装平面之间压设有防水垫。

优选地,所述电机罩壳中部开设有供所述固定轴穿过的通孔,通孔处设有第一轴承;

所述输出轴部分伸入固定轴内,输出轴和固定轴之间的重叠段套设有一个以上的第二轴承,固定轴内端外壁与所述轮辐之间设有第三轴承;

所述轮辐中部形成安装座,安装座上设置有制动盘;

所述固定轴的内部设置有导线孔,导线孔的一端导通至电能驱动腔,另一端导通至固定轴的外端部;

定子的导线通过所述导线孔与外部电源连接。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:

本发明的汽油动力系统在工作一段时间之后,减速箱内的温度会逐渐升高至80度左右。在减速箱内的温度超过设定数值时,高温锁紧机构被触发而强制锁定输入齿轮和输出轴,确保动力的传递;从而避免摩托车低速行驶或者碰撞障碍物时,输入齿轮和输出轴的偶发性脱离现象。

本发明的联轴包括输出轴和固定轴,输出轴和固定轴沿同一轴线拼接并可相对转动;输出轴的外端与汽油动力系统联接,后轮毂套装在输出轴上并联动;固定轴上安装有电能动力系统,电能动力系统的外转子与后轮毂联接为一体;联轴的设计使得后轮毂的安装更为方便,而且电能动力系统是设置在后轮毂侧部,方便安装和维护;后轮毂也具有更强的负载能力。

本发明在使用电能动力系统作为主要动力时,汽油动力系统给予输入齿轮的转矩较弱或者直接不输入转矩,输出轴的转速高于输入齿轮,使得滚子和输出轴脱离,电能动力系统完全作用于后轮毂,使得电能动力系统的负载最小化并仅用于后轮行驶,借此提升混合动力摩托车的电力效率,续航更强;

当采用汽油动力系统作为动力时,输入齿轮高速转动,摆动杆在离心力的作用下,通过滚子将输出齿轮和输出轴互相锁止,输入齿轮和输出轴不至于或不轻易产生相对运动,实现动力传递。

本发明的滚子的内径e大于销轴的外径f,该设计使得滚子的实际运动空间减小,楔形槽的深度也可以相应缩小。

本发明的楔形槽的顶壁和径向之间的夹角a为40~65度,顶壁沿着输入齿轮的运动方向d,逐渐向外展开;顶壁和输出轴之间的距离小于滚子的直径。该设计使得输入齿轮转速够快的时候,无需摆动杆也能实现滚子和输出轴的压紧效果。

本发明的后轮毂中部设置有轮辐,轮辐面向固定轴的一侧固定设置有电机罩壳,电机罩壳和轮辐之间形成电能驱动腔,电能驱动腔内设置有所述外转子和定子;汽油动力系统与输入齿轮之间设置有减速器,所述减速器和电能动力系统在整体架构中,起到重心平衡的效果。

附图说明

图1是本发明摩托车的示意图;

图2是本发明摩托车的后轮连接示意图;

图3是本发明混合动力机构的截面图之一;

图4是本发明混合动力机构的截面图之二;

图5是本发明混合动力机构电机组件结构爆炸图的截面图;

图6是本发明的输入齿轮的示意图;

图7是本发明的滚子的工作状态示意图;

图8是本发明的实施例1的高温锁紧机构示意图。

图9是本发明的实施例2的高温锁紧机构示意图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步描述,参见图1-图9:

实施例1,

强制联动式混合动力摩托车,包括摩托车主体100,摩托车主体100的中部设置有汽油动力系统102和电池101,所述摩托车主体100的后部包括:汽油动力系统与现有摩托车的内燃机结构基本相同;

减速箱2,其箱体形成左侧平叉;箱体和右侧平叉3配合安装后轮毂1;

输入齿轮31,其设置在减速箱2内,并与所述汽油动力系统联接;输入齿轮31的中部设置有输出轴61;

固定轴62,其固定在右侧平叉3上;所述输出轴61和固定轴62沿同一轴线拼接并可相对转动,输出轴61和固定轴62拼接形成联轴6;联轴6的设计可以稳定地维持外转子51(主要是转子磁钢)与定子之间的间隙,以克服电机传动效率的问题。若无法稳定地维持转子磁钢与定子之间的间隙,不仅会导致难以持续地维持电机组件旋转的问题,而且即使是在持续旋转的情况下,相对于所消耗的电力,所获得的电机扭矩也会显著下降,从而导致效率下降;

后轮毂1,其固定安装在输出轴61上;

电能动力系统5,其固定安装在固定轴62上;电能动力系统5的外转子51与后轮毂1联接为一体;

所述输入齿轮31的轴孔311周侧设置有若干个楔形槽313,每个楔形槽313内设有一个滚子7;滚子7可在所述楔形槽313内滚动,并贴紧在输出轴61的表面,实现输入齿轮31和输出轴61的动力传递;当使用电机组件作为主要动力时,汽油动力系统给予输入齿轮的转矩较弱或者直接不输入转矩。汽油动力系统内部可以配置行星齿轮组件,当不需要带动后轮毂时,直接不输入转矩给后轮毂,该设计为摩托车的现有技术,故不详细展开。

所述输入齿轮31的侧部安装有高温锁紧机构81;高温锁紧机构81在减速箱2内的温度超过设定数值时,驱动滚子7锁紧输出轴61。从而避免摩托车低速行驶或者碰撞障碍物时,输入齿轮和输出轴的偶发性脱离现象。假如摩托车在爬坡的过程中,碰撞到一个小台阶,碰撞会导致摩托车后退一定的距离,该后退的距离非常短;但是,依然有可能会出现输入齿轮和输出轴脱离的现象,导致输入的动力瞬间断开,存在安全隐患。本设计能够确保输入的动力,克服了该问题。

如图8所示,所述高温锁紧机构81包括一密闭的腔体810,腔体810内注入有沸点为70~80的液体,在腔体的一侧设置有波纹管812,波纹管812向腔体810内部延伸并内端封闭;波纹管812内设置有顶杆811,顶杆的外端驱动所述滚子7。液体优选为乙醇,其沸点为78摄氏度。在减速箱的工作温度高于沸点时,腔体内的压力变大,使得波纹管812带动顶杆811向外伸出。假如汽油动力系统102停止输入动力,减速箱的温度由于风冷,会迅速降温至60度以下,高温锁紧机构81也就恢复原状,使得输入齿轮和输出轴脱离。

在减速箱和发动机舱之间是贴紧的,可以传导热量;也可以进一步设置导热条将发动机舱的热量引导过来,减速箱和空气的接触面积更大,散热效果更好;

需指出的,腔体内的乙醇含量其实是比较少的,即便由于意外发生泄楼,由于该泄漏是缓慢的,乙醇会逐步挥发并溶解于减速器内部的机油中,不存在相关的危险性。

如图7所示,出于传动效果的设计考虑,楔形槽313的左侧几乎是贴合滚子7表面;因此,必须使得滚子内壁和销轴之间存在间隙,滚子才能被销轴更好的带动;销轴的实际运动轨迹是c方向或者b方向。

优选地,所述楔形槽313的包括两侧壁71,72和顶壁73;所述顶壁73和径向之间的夹角a为40~65度;使得输入齿轮转动时,滚子是趋向于夹紧输出轴的。

所述顶壁73沿着输入齿轮31的运动方向d,逐渐向外展开;顶壁73和输出轴61之间的距离小于滚子7的直径。该设计使得输入齿轮转速够快的时候,能实现滚子和输出轴的压紧效果。

优选地,所述滚子7的前后两端分别设有所述活动挡圈8及固定挡圈9。固定挡圈9和活动挡圈8配合将滚子7限位在楔形槽313内;所述活动挡圈8上设置有伸入所述滚子7内的销轴,销轴的外径小于滚子7的内径;所述高温锁紧机构81推动活动挡圈8的方向与输入齿轮31的转动方向相反。顶杆的外端可以设置一个钩体,从而勾住活动挡圈8,强制复位。刹车时,活动挡圈8基于惯性也会复位;活动挡圈8上设置有弧形孔83,螺钉84穿过弧形孔83,并将活动挡圈8定位在输入齿轮31上;活动挡圈8上还设置有安装槽85,高温锁紧机构81置于安装槽85内,并固定在输入齿轮31上;

优选地,所述后轮毂1中部设置有轮辐,轮辐14面向固定轴62的一侧固定设置有电机罩壳15,电机罩壳15和轮辐14之间形成电能驱动腔16,电能驱动腔16内设置有所述外转子51和定子52;

所述定子52固定安装在固定轴62上,

所述外转子51固定在电能驱动腔16的内壁上。

优选地,所述减速器2包括输入轴10、中间齿轮12和中间轴13;所述中间轴13外周与所述输入齿轮31啮合,所述输入轴10外端通过链轮连接至汽油动力系统;

优选地,所述后轮毂1包括轮辐14和轮辋,轮辋外侧用于安装所述轮胎4,轮辐14向一侧凸出形成安装平面141,所述电机罩壳15成型有连接环441,连接环441通过紧固件连接在所述安装平面13上,且连接环441与安装平面141之间压设有防水垫45。避免雨水顺着固定架与轮辐连接处的缝隙进入内部影响电机组件,对部件进行保障。在使用过程中,若电机组件出现故障,可直接将紧固件拆卸,从而将电机罩壳拆卸,以便对内部电机组件直接检测或拆卸。

优选地,所述电机罩壳15中部开设有供所述固定轴62穿过的通孔444,通孔444处设有第一轴承56。

优选地,所述输出轴61部分伸入固定轴62内,输出轴61和固定轴62之间的重叠段套设有一个以上的第二轴承52,固定轴62内端外壁与所述轮辐14之间设有第三轴承55;该设计使得汽油动力系统和电能动力系统5互不干扰,能够分别传递力矩给后轮毂。同时,形成的联轴6具有更好的强度,能够更好的支撑后轮毂。

所述轮辐14中部形成安装座17,安装座17上设置有制动盘11;制动盘和电机组件分别位于后轮毂的左右两侧,使得电机组件出现故障时只需要拆卸更少的部件,也不会影响制动盘,结构更加合理。

所述固定轴62的内部设置有导线孔53,导线孔53的一端导通至电能驱动腔16,另一端导通至固定轴62的外端部;

定子的导线54通过所述导线孔53与外部电源连接。直接在固定轴62内开设导线孔53(即,穿线通道),不仅能够实现合理布线,还能防止出现电源线外露受潮等情况。

实施例2,本实施例与实施例1基本相同,其不同之处如图9所示,所述高温锁紧机构81是记忆弹簧880,记忆弹簧880抵接在顶杆881上,顶杆881带动所述滚子7。

一般情况下,即便是夏季高温环境,汽油动力系统不工作时,减速器的内部温度也不会超过60度,因此,高温锁紧机构81的触发温度可以设置在60~80之间。

当汽油动力系统工作时,减速器内部的温度会逐渐升高至80度左右,冬季和夏季不会差距很大。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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