一种三轮摩托车及其内燃机的传动系统的制作方法

本实用新型涉及一种三轮摩托车，尤其涉及一种三轮摩托车用内燃机的传动系统。

背景技术：
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目前三轮摩托车内燃机均是采用现有两轮摩托车内燃机，然后再结合外置倒档器和后桥，形成三轮摩托车的传动系统。然而三轮摩托车体积及载重等都远大于两轮摩托车，所需的动力也远大于两轮摩托车，直接采用其内燃机就会使得很多性能参数达不到使用要求。进一步地说，由于现有传统的传动系统的限制，会使得三轮摩托车在空载时行驶速度达不到要求，重载时牵引力不够，无法达到设计载重。

为了增大三轮摩托车的载重能力，现有的三轮摩托车中还具有另外一种传动系统，即内燃机、外置倒档器、外置变速器及增力后桥组成的传动系统，即在后桥设置常规档和增力档两档互换的变档方式，以致于能够获得更大的传动比（即牵引力）。然后采用这种方式设置的三轮摩托车传动系统，在增力换挡时必须停车换挡，这样必然会造成驾驶人员的操作不便，影响驾驶。

另外，为了获得更大的传动比，现有的三轮摩托车的传动系统还有采用四速（带倒挡）变速箱进行增大牵引力。这样一来，在整车的驾驶室内，就存在两个变档把手，即内燃机的五个前进挡，四速变速箱的四个前进挡，按照排列组合，驾驶员有20档位的操作选择，在行驶过程中存驾乘人员无法准确搭配速比，容易产生操作不当而导致齿轮损坏，湿式离合片烧蚀的质量隐患。另外，内燃机的最大输出扭矩能达200N.m，已经远远高于四速变速箱的输入条件扭矩，会使得变速箱的故障率提高。

然而，无论采用上述三种传动系统中的任何一种，由于现有两轮摩托车的内燃机的限制，从所述内燃机输出到所述后桥的输入，会导致传动系统的布置不合理，后桥上的差速器偏置。进而使得三轮摩托车在行驶过程中稳定性差、可靠性差，振动大、零部件寿命短。并且在行驶过程中转弯时还会出现中心偏移，整车倾斜等致命危险。

更进一步地说，无论是采用上述三种传动系统的任何一种，内燃机在高转速时，工作的实际工况根本不在设计的最佳工况下工作，不仅造成了内燃机功率、扭矩储备的浪费，同时造成内燃机的油耗增加，长时间高速运转会造成内燃机温度升高、润滑性能降低，容易造成内燃机关键零部件损坏。

经发明人试验，在功率点7000r/min，排量250cc的情况下，采用上述三种传动系统的任何一种，其油耗为360-400g/kwh，后轮输出功率为7.6-8.2kw，机械效率为65-71%。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于提供一种操纵稳定性高且可靠性高的，并且能同时实现油耗低、机械效率和功率高的三轮摩托车及其内燃机传动系统。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种三轮摩托车用内燃机的传动系统，其特征在于：包括按传动顺序依次连接的内燃机、换挡机构、离合器、变速箱和后桥；其中，所述内燃机的曲轴与所述后桥平行设置。采用上述方式设置的传动系统，能够使得三轮摩托车在操作过程中稳定性高、可靠性高、振动小且安全性能高。另外，采用上述传动系统，能够提高内燃机的功率，降低油耗，还能够提高整个转动系统的机械效率。

为了进一步优化结构，所述换挡机构设置在所述内燃机的一侧。这样的设置还能够使得结构布置更加紧凑合理，提高传动系统的稳定性、可靠性和安全性能。并且提高了换挡机构的强度和使用寿命。

为了进一步合理的布置，所述换挡机构设置在与所述内燃机的配气机构相对的一侧。采用这样的结构不但节省了空间还进一步地提高了传动系统的稳定性和可靠性。

为了进一步提高安全性能，所述内燃机中置。

为了进一步提高安全性能，所述变速箱中置。

优选地，所述变速箱与所述后桥上的差速器连接。

为了进一步提高安全性能，所述后桥上的差速器中置在所述后桥上。

为了进一步提高散热效果，所述离合器采用外置干式离合器。其中，所述外置是指所述离合器设置在内燃机外部。

其中，在本实用新型中均是以三轮摩托车的车头方向即行驶方向为前，车尾方向为后，两侧为左右。本实用新型中提到的“中置”均是指其重心位于三轮摩托车的行驶方向的中线位置，既不偏左也不偏右。

一种包括上述所述的内燃机的传动系统的三轮摩托车。

采用本实用新型的三轮摩托车用内燃机及其传动系统，达到的有益效果有：

1.提高了三轮摩托车及其内燃机的传动系统的安全性能；采用本实用新型的三轮摩托车及其内燃机的传动系统，能够使得传动系统合理地布置在车架上，使其传动系统的重心位于所述三轮摩托车行驶方向的中线上，在行驶过程中或者在转弯时使得三轮摩托车不会发生倾斜，保证了行驶的安全性能。

2.提高传动系统的稳定性，减少了振动；本实用新型的传动系统，由于结构的合理布置，使得三轮摩托车在行驶过程中振动小且稳定性高。同样也使得驾驶员在操纵时提高了稳定性。

3.提高了三轮摩托车及其传动系统的可靠性和耐久性；本实用新型的布置方式使得传动系统满足了三轮摩托车在不同路面的整车行驶需求，即符合三轮摩托车使用工况的结构需求，又极大地提供了整车的牵引力，同时也保证了离合器以及变速箱的输入载荷，不会造成两者的过载，提高了整机的可靠性和耐久性。而且真正意义达到了“内燃机工况与整车工况的匹配”，使得车速、内燃机转速、负载三者良好配合。

4.提高了强度；本实用新型的布置方式提高了换挡机构的强度，并且使得主副轴的强度得到改善，提高了传动的强度和可靠性，进一步提高了传动系统的寿命。

5.本实用新型的传动系统的离合器其润滑效果好，机油在合适的温度区间波动，避免润滑不良易造成关重零部件磨损的危险。

6.采用本实用新型的传动系统，在运行过程中故障率低，使用寿命长。

7.采用本实用新型的传动系统，在功率点7000r/min，排量250cc的情况下，油耗为320-350g/kwh，后轮输出功率为8.5-9.0kw，机械效率为71-82%。

附图说明：

图1为传动系统的结构图；

图2为换挡机构的结构图；

图3为差速器的结构图；

图4为档齿操纵机构的结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种三轮摩托车用内燃机是传动系统，包括按传动顺序依次连接的内燃机1、变档机构2、离合器3、变速箱4和后桥5；其中所述内燃机1的曲轴11与所述后桥5平行设置。

采用本实施例的传动系统，在行驶过程中，所述内燃机1输出动力，所述动力传递到所述变档机构2，再从所述变档机构2传递到离合器3，所述离合器3再传递到所述变速箱4，变速箱4在输出到后桥5，后桥5带动所述三轮车行驶。

一种包括上述内燃机的传动系统的三轮摩托车。

采用本实施例的传动系统的布置方式，使得传动系统的各个功能机构模块化设置，并且对模块化设置的功能机构进行空间位置及连接关系的合理化设置，提高了三轮摩托车及其内燃机的传动系统的安全性能；提高传动系统的稳定性，减少了振动。同样也使得驾驶员在操纵时提高了稳定性。另外，还提高了三轮摩托车及其传动系统的可靠性和耐久性；使得传动系统满足了三轮摩托车在不同路面的整车行驶需求，即符合三轮摩托车使用工况的结构需求，又极大地提供了整车的牵引力，同时也保证了离合器以及变速箱的输入载荷，不会造成两者的过载，提高了整机的可靠性和耐久性。而且真正意义达到了“内燃机工况与整车工况的匹配”，使得车速、内燃机转速、负载三者良好配合。使得在运行过程中故障率低，使用寿命长。

采用本实施例的传动系统，在功率点7000r/min，排量250cc的情况下，油耗为350g/kwh，后轮输出功率为8.5kw，机械效率为72%。

实施例2：如图1所示，一种三轮摩托车用内燃机的传动系统，包括依传动顺序依次连接的内燃机1、变档机构2、离合器3、变速箱4和后桥5。其中，所述内燃机1的曲轴11与所述后桥5平行设置。

并且，在本实施例中，所述内燃机1中置，所述换挡机构2设置在与所述内燃机1的配气机构相对的一侧，所述变速箱4中置。所述变速箱4与所述后桥5上的差速器7连接且所述差速器7中置在所述后桥5上。

本实施例的传动系统，在运行过程中，所述内燃机1输出动力，然后传递到所述变档机构2中，所述变档机构2再传递到所述离合器3，所述离合器3驱动所述变速箱4，所述变速箱4带动所述后桥5转动，进而使得所述三轮摩托车行驶。

采用本实施例的这样的设置方式，将三轮摩托车的传动系统进行模块化设置，并且对各个功能机构进行合理地位置布置和连接关系设置。首先，使得其传动系统的重心位于所述三轮摩托车行驶方向的中线上，在行驶过程中或者在转弯时使得三轮摩托车不会发生倾斜，保证了行驶的安全性能。而且还提高传动系统的稳定性，减少了振动；同样也使得驾驶员在操纵时提高了稳定性。

另外，采用本实施例的传动系统还使得传动系统满足了三轮摩托车在不同路面的整车行驶需求，即符合三轮摩托车使用工况的结构需求，又极大地提供了整车的牵引力，同时也保证了离合器以及变速箱的输入载荷，不会造成两者的过载，提高了整机的可靠性和耐久性。而且真正意义达到了“内燃机工况与整车工况的匹配”，使得车速、内燃机转速、负载三者良好配合。而且，本实施例的布置方式提高了换挡机构的强度，并且使得主副轴的强度得到改善，提高了传动的强度和可靠性，进一步提高了传动系统的寿命。

更进一步地，本实施例采用外置干式离合器达到了润滑效果好的作用，能够使机油在合适的温度区间波动，避免润滑不良易造成关重零部件磨损的危险。使得三轮摩托车在运行过程中故障率低，使用寿命长。

采用本实施例的传动系统，在功率点7000r/min，排量250cc的情况下，油耗为330g/kwh，后轮输出功率为8.8kw，机械效率为77%。

实施例3：如图1-4所示，本实施例作为本实施例2的更进一步地结构描述：所述内燃机1的曲轴11与所述换挡机构2的输入端通过齿轮副连接。所述换挡机构2的输出端与所述离合器3的输入端通过锥齿轮副连接。所述离合器3的输出端与所述变速箱4的传动轴相连，所述变速箱4的输出端通过锥齿轮副与所述后桥5上的差速器7相连。其中，所述换挡机构2包括输入轴主轴21和输出轴副轴22，所述主轴21与所述曲轴11之间设置所述齿轮副，所述副轴22与所述离合器3之间设置所述锥齿轮副。所述齿轮副包括固设在所述曲轴11上的曲轴主动齿Z1，以及固设在所述主轴21上且与所述曲轴主动齿Z1相啮合的主轴从动齿Z2；所述锥齿轮副包括固设在所述副轴22上的副轴主动弧锥齿Z7，以及设置在所述离合器3输入端且与所述副轴主动弧锥齿Z7相啮合的从动转向弧锥齿Z8。其中，所述从动转向弧锥齿Z8与所述离合器3的飞轮键连接。

另外，所述主轴21与所述副轴22之间设置有至少两套换挡齿轮副，可以为两套（或两档）、三套（或三挡）、四套（或四挡）或者是五套（或五档），根据需求设置。但是在本实施例中，在所述换挡机构2的主轴与副轴之间设置了两套（或两档）换挡齿轮副，分别为常规档齿轮副与增力档齿轮副。该两档齿轮副的结构为：在所述主轴21上固设有主轴常规档主动齿Z3和主轴增力档主动齿Z4，在所述副轴22上轴向固定空套有与所述主轴常规档主动齿Z3相啮合的副轴常规档从动齿Z4和与所述主轴增力档主动齿Z5相啮合的副轴增力档从动齿Z6，在所述副轴常规档从动齿Z4与所述副轴增力档从动齿Z6之间设置有档齿操纵机构。

所述档齿操纵机构6包括周向固定滑设在所述副轴常规档从动齿Z4与所述副轴增力档从动齿Z6之间的副轴22上的换挡滑套61，在所述换挡滑套61的两端分别设置有外花键齿，在所述副轴常规档从动齿Z4与所述副轴增力档从动齿Z6的朝向所述换挡滑套61的一侧均设置有与所述外花键齿相配合的内花键齿；在所述换挡滑套61的中部固定套设有换挡拨叉62，所述换挡拨叉62与拨叉轴63固定连接，在所述拨叉轴63上固定设置有一拨块64，所述拨块64固定套设在换挡轴65上，所述换挡轴65与换挡臂66和变档杆相连。其中，所述拨叉轴63横向设置在所述内燃机1的右曲轴箱体12内，所述拨叉轴63的两端支撑于所述右曲轴箱体12和右曲轴箱盖的相应孔中且所述拨叉轴63可以轴向滑动，而所述换挡轴65通过所述拨块64竖向设置在所述右曲轴箱体12内且从所述右曲轴箱体12的顶部伸出。在所述右曲轴箱体12外还设置有换挡臂66，所述换挡臂通过螺母固定在所述换挡轴65上，所述换挡臂66通过拉索与驾驶室的变档杆相连。另外，在所述档齿操纵机构上还设置有自锁机构，所述自锁机构包括设置在所述拨叉轴63上自锁凹槽和设置在所述右曲轴箱体上的与所述自锁凹槽相对应的限位孔。在所述限位孔内设置有自锁弹簧，在所述自锁弹簧一端设置有自锁钢珠，所述自锁钢珠在自锁弹簧的作用力下与所述自锁凹槽相配合。其中，所述自锁凹槽为两个且轴向并列设置在所述拨叉轴上。通过自锁机构可以保证副轴22上的换挡滑套61与所述副轴常规档从动齿Z4或所述副轴增力档从动齿Z6的啮合可靠性，不易脱档。

在操作过程中，换挡臂66在驾驶员操作变档杆的前后拨动和拉锁的作用下，驱动换挡臂的正向和反向旋转。而所述换挡臂66的正向和反向旋转带动所述换挡轴65的正向和反向转动，所述换挡轴65在转动的过程中通过拨块64使得所述拨叉轴63在右曲轴箱体12内做轴向运动，并且驱动换挡拨叉62带动所述换挡滑套61在所述副轴22上做轴向运动，在所述换挡滑套61做轴向运动的过程中使得所述换挡滑套61与所述副轴常规档从动齿Z4或者所述副轴增力档从动齿Z6啮合，进而实现所述换挡机构2的高低档换挡。

本实施例的换挡机构仅设置了两个档位，即一个常规档（或低档）与一个增力档（或高档），所述常规档适用于三轮摩托车空载或轻载时，所述增力档适用于三轮摩托车重载时。当驾驶员操作的时候，根据载荷情况确定使用常规档或者增力档，此时，需驾驶员手动操纵变档杆以达到变档机构的档位变化，使得输出动力和转矩更适合目前的工况。

采用本实施例的传动系统，在传动过程中，所述内燃机1输出动力，然后通过曲轴11与主轴21之间设置的齿轮副传递到所述换挡机构2的主轴21上。若三轮摩托车为空载或者轻载时，驾驶员通过操作变档杆使得所述换挡滑套61与所述副轴常规档从动齿Z4啮合，这样一来，主轴21上的动力通过主轴常规档主动齿Z3与副轴常规档从动齿Z4的啮合传递到副轴22上，此时，所述副轴增力档从动齿Z6在所述主轴增力档主动齿Z5的带动下在所述副轴22上空转。若三轮摩托车为重载时，驾驶员通过操纵变档杆使得所述换挡滑套61与所述副轴增力档从动齿Z6啮合，这样一来，主轴21上的动力通过主轴增力档主动齿Z5与副轴增力档从动齿Z6的啮合传递到副轴22上，此时，所述副轴常规档从动齿Z4在所述主轴常规档主动齿Z3的带动下在所述副轴22上空转。然后，所述副轴22上的动力再通过所述副轴主动弧锥齿Z7与所述从动转向弧锥齿Z8的啮合传递到所述离合器3上，进一步传递到所述变速箱4，最后通过变速箱4传递到所述后桥5。其中，在所述后桥5上设置有差速器7，所述变速箱5的输出端设置有输出锥齿轮Z9，在所述差速器7的输入端设置有输入锥齿轮Z10，所述输出锥齿轮Z9与所述输入锥齿轮Z10啮合，将变速箱4上的动力传递到所述差速器7上进而传递到所述后桥5上。

一种采用上述内燃机的传动系统的三轮摩托车。

采用本实施例的三轮摩托车及其内燃机的传动系统，满足了三轮摩托车在不同路面的整车行驶需求，即符合三轮摩托车使用工况的结构需求，又极大地提供了整车的牵引力，同时也保证了离合器以及变速箱的输入载荷，不会造成两者的过载，提高了整机的可靠性和耐久性。而且真正意义达到了“内燃机工况与整车工况的匹配”，使得车速、内燃机转速、负载三者良好配合。而且本实施例的三轮摩托车档位少，只有换挡机构的常规档和增力档及变速箱的多档，并且该档位能够满足三轮摩托车在有效范围内可用可调。在操作过程中，能够更方便驾驶员去选择档位，避免因档位选择错误而造成的浪费油耗或牵引力不够等缺陷，并且无需停车换挡，使得驾驶过程更加平顺。

另外，本实施例的三轮摩托车能够使传动系统平衡地布置在所述三轮摩托车的车架上，并使得后桥5上的差速器7中置，避免因整车转弯时造成的左倾等危险，提高了行驶安全性。

本实施例的传动系统还具有润滑效果好，结构紧凑，设置合理等优势，提高了换挡机构的强度，并且使得主副轴的强度得到改善，提高了传动的可靠性，提高了传动系统的寿命。降低了在运行过程中故障率低，降低了油耗，提高了功率和机械效率。

采用本实施例的传动系统，在功率点7000r/min，排量250cc的情况下，油耗为320g/kwh，后轮输出功率为9.0kw，机械效率为82%。