驱动变速装置及电动车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种驱动变速装置及电动车，包括外转子电机和变速器，所述外转子电机包括定子和转子，所述转子套在所述定子的外部并能够绕第一转动轴线转动，所述变速器包括输出轴，所述转子与所述变速器连接而驱动所述输出轴绕第二转动轴线转动，所述输出轴用于直接驱动电动车的车轮，所述第一转动轴线和第二转动轴线不重合。采用低转速大扭矩的外转子电机配置变速器的驱动机构，省去了减速机构，使变速装置输出的扭矩、转速范围扩大，该种简单的构造能够有效提高电动车的行驶性能，提高驱动效率；由于输出扭矩、转速范围扩大，从而能够有效适应不同的路况和交通状况。
【专利说明】驱动变速装置及电动车
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车领域。
【背景技术】
[0002]现有电动车中，有利用内转子电机配置减速器、AMT (多段机械式自动变速器)的构造，该构造采用高转速低扭矩的外转子电机，通过减速器减速后应用在低转速领域，实现所希望的加速驱动力和爬坡驱动力。但是，该种构造存在很大的能量损耗，如:电机自身的损耗；逆变器的接续损耗；源自齿车减速机和变速机的动力传递的损耗(齿车转动时，咬合的过程产生的损耗和变速式的负重变动损耗)；齿车的齿间电流流动的损耗等。
[0003]因此，有必要提供一种能够有效提高驱动效率的电动车驱动系统。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种新的驱动变速装置及电动车。
[0005]本发明提供一种驱动变速装置，包括外转子电机和变速器，所述外转子电机包括定子和转子，所述转子套在所述定子的外部并能够绕第一转动轴线转动，所述变速器包括输出轴，所述转子与所述变速器连接而驱动所述输出轴绕第二转动轴线转动，所述输出轴用于直接驱动电动车的车轮，所述第一转动轴线和第二转动轴线不重合。
[0006]输出轴直接驱动车轮，使输出轴和车轮能够等速转动。
[0007]转子可以直接驱动变速器，即转子和变速器之间省去机械中间传动环节。
[0008]第一转动轴线和第二转动轴线的位置关系有:相交、平行和异面。
[0009]所述第一转动轴线和第二转动轴线平行。
[0010]所述变速器是无级变速器(CVT,Continuously Variable Transmission)。
[0011]所述无级变速器包括传送带、输出轴和从动滑轮，所述从动滑轮固套在所述输出轴上，所述传送带动力连接所述转子和从动滑轮，即转子可以通过传送带直接驱动变速器，进而驱动输出轴转动。
[0012]无级变速器可以采用皮带滑轮结构，也可以采用链条链轮结构，或者是其他能够实现变速(如增速、减速或等速)的结构。
[0013]所述传送带绷在所述转子和从动滑轮上。此种情况下，外转子电机和变速器集成一体。
[0014]所述外转子电机包括电机轴，所述转子与所述电机轴固定，所述电机轴的轴线是所述第一转动轴线，所述无级变速器还包括驱动滑轮和输入轴，所述驱动滑轮固套在所述输入轴上，所述传送带绷在所述驱动滑轮和从动滑轮上。此种情况下，外转子电机和变速器分体设置。
[0015]转子的电机轴和变速器的输入轴可以直连，即电机轴直接驱动输入轴，使电机轴和输入轴能够等速转动。电机轴也可以通过增速或减速器与输入轴连接。
[0016]所述电机轴和输入轴同轴线,所述电机轴和输入轴固定。[0017]电机轴和输入轴可以通过花键键槽的方式固定，也可以通过联轴器固定。电机轴和输入轴固定后，电机轴和输入轴不能相对转动。
[0018]所述电机轴和输入轴通过等速万向节连接，此种情况下，电机轴的第一转动轴线和输入轴的轴线之间具有夹角。
[0019]一种电动车，包括车架、车轮及至少一个所述的驱动变速装置，每个所述驱动变速装置对应一个所述车轮，且所述驱动变速装置的输出轴直接驱动与其对应的所述车轮。
[0020]电动车包括纯电动车和混合动力车。
[0021]变速器还可以包括用于收纳各组成部分的收纳箱。外转子电机可以安装于该收纳箱。
[0022]驱动变速装置可以整体集成在电动车的车轮内，也可以独立设置在电动车的车架上。
[0023]所述车轮包括一对前轮和一对后轮，所述驱动变速装置有两个，两个所述变速器的输出轴分别直接驱动一个前轮和一个后轮。
[0024]两个驱动变速装置可以交叉分布，也可以同侧分布。
[0025]变速器的输出轴可以和车轮通过等速万向节连接或输出轴与车轮固定。
[0026]本发明的有益效果是:
[0027]I)采用低转速大扭矩的外转子电机配置变速器的驱动机构，省去了减速机构，使变速装置输出的扭矩、转速范围扩大，该种简单的构造能够有效提高电动车的行驶性能，提高驱动效率；由于输出扭矩、转速范围扩大，从而能够有效适应不同的路况和交通状况；由于第一、二转动轴线不重合，所以，外转子电机的安装位置可以在一定范围内变换，从而能够有效利用电动车的内部空间。
[0028]2)外转子电机可以直接驱动变速器，变速器直接驱动车轮，从而能够有效减小动力传递过程中的能量损耗，提高驱动效率。
[0029]3)第一转动轴线和第二转动轴线平行时，使外转子电机可以在绕输出轴360度的范围内安装。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是驱动变速装置第一【具体实施方式】的结构示意图；
[0031]图2是第一【具体实施方式】的变速器的一种变化结构的示意图；
[0032]图3是第一实施方式的变速器的另一变化结构的示意图；
[0033]图4是驱动变速装置第二【具体实施方式】的结构示意图；
[0034]图5是第二【具体实施方式】的第一种变化结构的示意图；
[0035]图6是第二【具体实施方式】的第二种变化结构的示意图；
[0036]图7是第二【具体实施方式】的第三种变化结构的示意图；
[0037]图8是驱动变速装置的具有收纳箱的变速器的结构示意图；
[0038]图9是本实施方式电动车的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。[0040]一种驱动变速装置，应用于电动车，包括外转子电机及变速器。外转子电机包括定子及转子，转子套在定子的外部并能够绕第一转动轴线转动。变速器具有输出轴，该输出轴与电动车的车轮直连而直接驱动车轮。转子与变速器动力连接而驱动输出轴绕第二转动轴线转动，且该第一转动轴线和第二转动轴线不重合。
[0041]驱动变速装置安装在电动车的车架上，变速器的输出轴与车轮直连。工作时，转子转动，外转子电机的动力传递到变速器，经过变速器变速后，通过输出轴将动力传递到车轮，带动车轮转动。
[0042]如图1所示，在一种实施方式中，驱动变速装置包括外转子电机I和变速器2。外转子电机I包括定子11和转子12，该定子11固定，该转子12套在该定子11的外部并能够绕第一转动轴线A转动。变速器2包括传送带21、从动滑轮22及输出轴23，该传送带21绷在该转子12和从动滑轮22上，该从动滑轮22固套在该输出轴23上。工作时，转子12转动，通过传送带21将动力传递到固定一体的从动滑轮22和输出轴23，输出轴23带动车轮等速转动。
[0043]本实施方式中，第二转动轴线是输出轴23的轴线，第一转动轴线A和第二转动轴线B平行。
[0044]本实施方式中，变速器直接安装在转子上，使变速器和外转子电机集成一体。
[0045]如图2所示，变速器可以为具有增速功能的变速器，该变速器的转子12的外直径大于从动滑轮22的外直径。该转子、从动滑轮的外直径是指与传送带21配合处的直径。
[0046]如图3所示，变速器可以为具有等速功能的变速器，该变速器的转子12的外直径等于从动滑轮22的外直径。
[0047]如图4所示，在另一种实施方式中，驱动变速装置包括外转子电机I和变速器2。外转子电机I包括定子11、电机轴13及转子12。定子11固定，其在电机轴13的轴线方向横向贯穿，电机轴13横穿该定子11并与定子11转动配合，转子12在电机轴13的轴线方向横向贯穿并套在定子11的外部，该转子12与电机轴13固定。工作时，电机轴13与转子12等速转动。
[0048]变速器2包括驱动滑轮24、输入轴25、传送带21、从动滑轮22及输出轴23。输入轴25与电机轴13同轴线并固定一体，驱动滑轮24固定套在输入轴25上，从动滑轮22固定套在输出轴23上，传送带21绷在驱动滑轮24和从动滑轮22上。
[0049]工作时，转子12带着电机轴13转动，电机轴13的动力通过驱动滑轮24、传送带21传递到从动滑轮22，进而带着输出轴23转动，输出轴23带着车轮等速转动。
[0050]本实施方式中，变速器2与外转子电机的电机轴13连接，更换不同的变速器，就可以实现不同的变速功能，通用性较强。
[0051]如图5所示，变速器可以为具有增速功能的变速器，该变速器的驱动滑轮24的直径大于从动滑轮22的直径。
[0052]如图6所示，变速器可以为具有等速功能的变速器，该变速器的驱动滑轮24的直径等于从动滑轮22的直径。
[0053]如图7所示，变速器可以为具有减速功能的变速器，该变速器的驱动滑轮24的直径小于从动滑轮22的直径。
[0054]如图8及图9所示，变速器还可以具有收纳箱26，变速器的各组成部分被收纳在该收纳箱内。
[0055]收纳箱可以安装在车架3上。一般的，该收纳箱可以通过缓冲装置安装在车架3上。该收纳箱可以配备冷却系统，如水冷系统或风冷系统。外转子电机安装在收纳箱上。收纳箱可以设置至少一个通气管，该通气管的开口可以位于输入轴上方。驱动滑轮和从动滑轮上可以设置风扇，当滑轮转动时，可以在收纳箱内形成气流。
[0056]如图9所示，电动车包括车架3、车轮4及驱动变速装置5。车轮4转动安装在车架3上。驱动变速装置5包括外转子电机I及变速器2，外转子电机输出动力，该动力经过变速器2后输出到车轮4，进而带着车轮4转动。
[0057]车轮4可以包括一对前轮41和一对后轮42，驱动变速装置有两个，其均固定在车架3上，其中，一个驱动变速装置直接驱动一个前轮，另一个驱动变速装置直接驱动一个后轮。两个驱动变速装置可以交叉分布，即由驱动变速装置的前轮和后轮不同侧，如一个驱动车架左侧的一个前轮而另一个驱动车架右侧的一个后轮，或者是一个驱动车架右侧的一个前轮而另一个驱动车架左侧的一个后轮。两个驱动变速装置也可以同侧分布，即由驱动变速装置驱动的前轮和后轮同侧，如均处于车架的左侧或均处于右侧。
[0058]对于外转子电机，与转子固定而能够一起转动的元件(如转子托架)可以视为转子的组成部分，即该转子可以理解为转子总成。与定子固定的元件(如定子托架)可以视为定子的组成部分，即该定子可以理解为定子总成。
[0059]对于驱动变速装置，可以设置一个或多个碟刹，该碟刹用于制动驱动滑轮或从动滑轮。
[0060]对于驱动变速装置，外转子电机的电机轴可以通过联轴器与变速器的输入轴连接，该联轴器如摩擦联轴器、机械联轴器或电动联轴器。电机轴也可以通过齿车装置与变速器的输入轴连接，如通过齿车式增速装置或齿车式减速装置与输入轴连接。
[0061]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1.一种驱动变速装置，其特征在于，包括外转子电机和变速器，所述外转子电机包括定子和转子，所述转子套在所述定子的外部并能够绕第一转动轴线转动，所述变速器包括输出轴，所述转子与所述变速器连接而驱动所述输出轴绕第二转动轴线转动，所述输出轴用于直接驱动电动车的车轮，所述第一转动轴线和第二转动轴线不重合。
2.如权利要求1所述的驱动变速装置，其特征在于，所述第一转动轴线和第二转动轴线平行。
3.如权利要求1所述的驱动变速装置，其特征在于，所述变速器是无级变速器。
4.如权利要求3所述的驱动变速装置，其特征在于，所述无级变速器包括传送带、输出轴和从动滑轮，所述从动滑轮固套在所述输出轴上，所述传送带动力连接所述转子和从动滑轮。
5.如权利要求4所述的驱动变速装置，其特征在于，所述传送带绷在所述转子和从动滑轮上。
6.如权利要求4所述的驱动变速装置，其特征在于，所述外转子电机包括电机轴，所述转子与所述电机轴固定，所述电机轴的轴线是所述第一转动轴线，所述无级变速器还包括驱动滑轮和输入轴，所述驱动滑轮固套在所述输入轴上，所述传送带绷在所述驱动滑轮和从动滑轮上。
7.如权利要求6所述的驱动变速装置，其特征在于，所述电机轴和输入轴同轴线，所述电机轴和输入轴固定。
8.如权利要求6所述的驱动 变速装置，其特征在于，所述电机轴和输入轴通过等速万向节连接。
9.一种电动车，包括车架及车轮，其特征在于，还包括至少一个权利要求1-8中任意一项所述的驱动变速装置，每个所述驱动变速装置对应一个所述车轮，且所述驱动变速装置的输出轴直接驱动与其对应的所述车轮。
10.如权利要求9所述的驱动变速装置，其特征在于，所述车轮包括一对前轮和一对后轮，所述驱动变速装置有两个，两个所述变速器的输出轴分别直接驱动一个前轮和一个后轮。
【文档编号】H02K7/10GK103904821SQ201210584273
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】高野正 申请人:深圳先进技术研究院