专利名称：电动轮毂转向驱动组合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动车驱动转向装置，尤其涉及电动三轮车前驱单轮驱动转向组合装置。
背景技术：
目前，电动三轮车前轮重心太高，转向阻力大，轴负荷钢性小，影响了行驶的稳定性，在很大程度上存在安全隐患。另外，电动三轮车和电动轿车使用的驱动电机大部分是单电机驱动的方式。电机功率是按电动车的最大动力配制的，而在电动车实际行驶过程中，电动车存在特殊动力和一般动力的需要，单电机配置很难同时达到这两种要求，这就存在电动车动力性能差和效率低的问题，尤其在电动车启动、加速和爬坡过程问题较为明显，并且续航能力较差。
发明内容
本实用新型的目的是提高电动车前轮驱动转向的强度和可靠度，增加其行驶的稳定性安全性，提高电动车尤其是电动三轮车的动力性能和续航能力，围绕这个目标，提出了电动轮毂转向驱动组合装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种电动轮毂转向驱动组合装置，包括轮毂、与轮毂轴承连接配合的空心轴总成，其特征在于在空心轴圆筒形轴孔内设置十字轴，其横轴与所述轴孔平行，纵轴竖直布置与横轴连为一体；所述纵轴外设置有轴套，所述轴套与空心轴连接固定；所述空心轴上半部分两端设置有与转向臂连接的转向点，横轴两端与前轮架连接，前轮架经减振装置与前车架连接。
所述轮毂包括毂圈、毂圈里端的轮毂轴套，毂圈外端设有轮胎槽，毂圈与轮毂轴套在其侧边经大圆盘连为一体，其间构成环形槽；空心轴总成包括空心轴、位于空心轴外端的圆筒，空心轴和圆筒相对于大圆盘另一端经小圆盘连为一体，圆筒与空心轴之间构成环形槽，所述轮毂的轴套和空心轴总成的圆筒分别嵌套在对方的环形槽内；所述轮毂环形槽内安装有分别与毂圈和圆筒连接的电机转子和电机定子；位于空心轴总成环形槽内的轮毂轴套经锥轴承与空心轴连接配合。
所述十字轴的纵轴轴套由上下两段构成，分别位于横轴上下两端。
所述纵轴轴套为平面轴套，其侧面呈上下相对的两月牙型，所述纵轴轴套与空心轴接触面为圆弧，上下相对面为平面。
所述纵轴轴套一侧设有与空心轴连为一体的轴套盘，另一侧设有轴套定位板，轴套盘、轴套、轴套定位板经螺栓连接固定。
所述横轴下端的纵轴轴套内设有平面轴承。
所述转向臂前端与转向点连接，后端与一前轮转向弧齿连接，前轮转向弧齿与一方向盘转向齿啮合，方向盘转向齿轴心与方向轴连接。
所述转向点是空心轴上向外延伸的一金属块。
本实用新型的优点是本实用新型采用十字轴转向的方法，结构简单，降低了电动车重心，增加了电动车的稳定性和安全性。同时，采用双电机驱动后，电动车形成了三个动力区。即合成动力区、大动力区和小动力区，三个动力区的合理搭配，解决了电动车动力不足和效率低的问题。当电动车重车启动或大坡度上坡时使用合成动力，电动车的牵引力能提高40％左右。当电动车平路加速或匀速行驶时，分别使用大功率电机和小功率电机工作，使电动车节能达到20％左右；双电机交替工作，电机的工作温度下降，内耗降低，工况显著改善。
图1为本实用新型轮毂、空心轴总成、电机、十字轴部分的剖面结构示意图图2为本实用新型侧面结构示意图图3为本实用新型与车轮架及方向轴连接的俯视结构示意图
具体实施方式
本实用新型包括车轮轮毂1、7、21，轮毂电机转子2，轮毂大电机定子3，轮毂小电机定子4，电机防尘盖5，圆筒6，轮毂轴套7，轮毂空心轴9，十字转向轴12，十字轴套定位板10，平面轴承11，空心轴内月牙盘13，十字轴上、下月牙套15，十字轴套定位螺杆16，转向臂17，前轮转向弧齿18，减震弹簧座19，方向盘转向齿25，方向轴26，转向架27，前轮架28，车架连接块29，转向点30。
所述电动三轮车轮轮毂是由车轮毂圈1，轮毂轴套7和大圆盘21组成，三者制造成一个整体，车轮毂圈1外有轮胎槽22。
所述电动三轮车轮毂轴为空心轴9，空心轴总成一端外圆周上为小圆盘20，小圆盘圆周沿水平方向延伸至空心轴另一端为圆筒6；空心轴9、小圆盘20和圆筒6制造成一个整体；小圆盘20上有轴承安装孔23、空心轴9的水平方向圆周上有十字轴转向槽24。
所述电动三轮车车轮轮毂轴套7套在空心轴9上，轴套两端由锥轴承8和螺帽定位。
所述电动三轮车轮毂电机是由两个非等功率的电机组成，两个电机的外转子2安装在车轮轮毂圈1内圆盘内，两个电机的内定子3、4套在车轮轮毂空心轴径向圆盘和圆筒6上。
所述电动三轮车十字转向轴12安装在空心轴9内，垂直轴上端套在十字轴上月牙套(即上轴套，下同)15圆孔内，下端安装在下月牙套(即下轴套，下同)15的平面轴承11内，平面轴承11安装在下月牙套15内。
所述十字轴套定位螺杆16穿过十字轴套定位板10、十字轴上、下月牙套15和月牙盘13将十字纵轴固定在空心轴9内。
所述电动三轮车十字转向轴即十字轴的横轴12的下面为平面，两端延伸至空心轴外与车架28连接。
所述电动三轮车转向臂17一端固定在空心轴9两侧，另一端与前轮转向弧齿18连接。方向盘转向齿25、方向轴26安装并固定在转向架27上，前轮架28通过车架连接块29与车架连接。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细阐述。
如图1-2所示本实用新型所述的电动三轮车驱动转向组合装置，是由车轮轮毂、轮毂电机、空心轴总成和十字转向轴总成组成。车轮轮毂圈1、轮毂轴套7与大圆盘21铸造成一个整体；轮毂电机由两个功率不同的电机组成，一个为大电机，另一个为小电机。两个电机转子2安装在轮毂圈1内圆里，与轮毂圈为一个整体旋转件；圆筒6、轮毂空心轴9与小圆盘20铸造成一个整体，轮毂电机两个定子套在小圆筒20上；轮毂轴套7套在轮毂空心轴9上面，由锥轴承8和固定螺帽14定位；轮毂上的电机转子2和电机定子3、4组成轮毂电机，在轮毂电机转子2的作用下，轮毂轴套7和车轮绕着空心轴9旋转，使电动车行驶。十字转向轴总成安装在轮毂空心轴9内，长轴12与空心轴成水平行线，纵轴竖直向下，轮毂空心轴9圆内有定位月牙盘13，十字转向纵轴上轴穿入上十字轴月牙套15孔内，下端穿入十字轴月牙套平面轴承孔内，平面轴承放置于下十字轴月牙套内，十字轴套定位板10是有一个中心孔的圆盘，用于固定上下十字轴月牙套，十字轴套定位螺杆16从十字轴套定位板10、上下十字轴月牙套15和定位月牙盘13中穿过，将十字轴纵轴牢固固定在空心轴9以内。当十字转向轴长轴固定在车架上后，前轮只能绕纵轴的水平方向转动，在转向叉17的作用下实现转向；在电动车驱动方面，使用双机动力组合后，根据车辆行驶路况，电动车两个电机可以共同或单独工作，这样就形成了三个动力区，即合成动力区、大动力区和小动力区。电动车在行驶过程中根据各种路况的需要，可以分别使用三个不同的动力区。当电动车重车启动或大坡度上坡时，需要强大的牵引力，这时就可以使用双机驱动，使其形成合成动力，增加了电动车的牵引力，提高车辆的爬坡性能和启动速度；合成动力的工作时间占电动车行驶过程的10％左右，当电动车轻车启动或平路加速时，使用大电机独立工作，大电机的功率占电动车合成动力的60％左右，大电机工作时间占电动车行驶过程的20％左右，当电动车平路匀速行驶时，使用小电机工作，小电机的功率占合成动力的40％左右，小电机工作时间占合成动力的70％左右，在整个电动车行驶过程中，双机同时工作占整个电动车行驶过程的10％左右，大、小电机单机工作的时间占整个电动车行驶过程的90％左右，这对节能十分有利。
电动三轮车的转向原理如图3所示。前轮转向圆心为十字轴12的竖直短轴即纵轴，转向前叉17将空心轴9和前轮转向弧齿18连接为一个转向整体，转向架27固定在前轮架28上，方向盘转向齿25安装转向架27上，方向盘与方向轴26连接，方向盘带动方向转向齿25使前轮转向弧齿18在水平线上左右移动，实现前轮转向。采用十字转向轴的方法后，电动三轮车的前重心降至前车十字转向轴12，重心降低50％。转轴为十字转向轴纵轴，车辆的转向阻力减少，轴负荷钢性增加，电动车前轮驱动转向的强度和可靠度得到提高。
需要说明的是根据本实用新型的原理，可以将双电机轮毂电机进行多种变型，如将电机的转子和定子功能互换，已可以将两个以上的电机进行串联，还可以将电动三轮车的前轮驱动作为后轮驱动等情况，这均属于本申请保护的范围。
权利要求1.一种电动轮毂转向驱动组合装置，包括轮毂、与轮毂轴承连接配合的空心轴总成，其特征在于在空心轴圆筒形轴孔内设置十字轴(12)，其横轴与所述轴孔平行，纵轴竖直布置与横轴连为一体；所述纵轴外设置有轴套(15)，所述轴套(15)与空心轴连接固定；所述空心轴上半部分两端设置有与转向臂(17)连接的转向点(30)，横轴两端与前轮架(28)连接，前轮架(28)经减振装置(19)与前车架连接。
2.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述轮毂包括毂圈(1)、毂圈里端的轮毂轴套(7)，毂圈外端设有轮胎槽(22)，毂圈与轮毂轴套在其侧边经大圆盘(21)连为一体，其间构成环形槽；空心轴总成包括空心轴(9)、位于空心轴(9)外端的圆筒(6)，空心轴和圆筒相对于大圆盘另一端经小圆盘(20)连为一体，圆筒与空心轴之间构成环形槽，所述轮毂的轴套(7)和空心轴总成的圆筒(6)分别嵌套在对方的环形槽内；所述轮毂环形槽内安装有分别与毂圈(1)和圆筒(6)连接的电机转子(2)和电机定子(3、4)；位于空心轴总成环形槽内的轮毂轴套(7)经锥轴承(8)与空心轴(9)连接配合。
3.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述十字轴(12)的纵轴轴套(15)由上下两段构成，分别位于横轴上下两端。
4.根据权利要求1或3所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述纵轴轴套(15)为平面轴套，其侧面呈上下相对的两月牙型，所述纵轴轴套与空心轴接触面为圆弧，上下相对面为平面。
5.根据权利要求4所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述纵轴轴套(15)一侧设有与空心轴(9)连为一体的轴套盘(13)，另一侧设有轴套定位板(10)，轴套盘(13)、轴套(15)、轴套定位板(10)经螺栓(16)连接固定。
6.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述横轴下端的纵轴轴套(15)内设有平面轴承(11)。
7.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述转向臂(17)前端与转向点(30)连接，后端与前轮转向弧齿(18)连接，前轮转向弧齿(18)与一方向盘转向齿(25)啮合，方向盘转向齿(25)轴心与方向轴(26)连接。
8.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述转向点(30)是空心轴上向外延伸的一金属块。
9.根据权利要求1所述的电动轮毂转向驱动组合装置，其特征在于所述十字轴(12)的横轴的下表面为平面。
专利摘要本实用新型公开了一种电动轮毂转向驱动组合装置，包括轮毂、与轮毂轴承连接配合的空心轴总成，在空心轴圆筒形轴孔内设置十字轴，其横轴与所述轴孔平行，纵轴竖直布置与横轴连为一体；所述纵轴两侧设置有轴套，轴套与空心轴连接固定；空心轴上半部分两端设置有与转向臂连接的转向点，纵轴两端与前轮架连接。本实用新型采用十字轴转向的方法，结构简单，降低了电动车重心，增加了电动车的稳定性和安全性，并采用双驱动电机以提高电动三轮车的动力性能和续航能力。
文档编号B62M7/00GK2803903SQ20052003473
公开日2006年8月9日 申请日期2005年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者王明祥 申请人:王明祥