电动汽车综合增程技术及其整合方案制造技术

本发明专利技术公开了电动汽车综合增程技术及其整合方案，包括：电动机与驱动桥构置方法、轮边省力驱动桥技术、轮轴省力驱动桥技术和附属馈能悬架技术。1）提出了电动机与减速器或差速器水平排列的构置方法，使电动机驱动效率更高。2）提出了有用阻力在动力点和支点中间的第二类省力杠杆，其机械利益总是大于1”的轮边省力驱动桥机构和轮轴省力驱动桥机构，使动力传输和驱动更科学、更合理。3）提出了由增程摇臂、齿条、主动齿轮、被动齿轮、棘轮、飞轮和发电机等构成的具有增程、增速和相对匀速运转的附属馈能悬架机构，可使电动汽车边行驶边充电，提高续航能力，减少用市电充电的次数，降低使用成本。本发明专利技术属于新能源汽车制造领域。

Integrated extended range technology of electric vehicle and its integration scheme

【技术实现步骤摘要】
电动汽车综合增程技术及其整合方案
本专利技术属于新能源汽车制造领域，特别涉及电动汽车综合增程技术及其整合方案。
技术介绍
大力发展新能源汽车特别是发展电动汽车产业已经成为国家发展战略，在政策的鼓励和推动下，我国新能源汽车特别是电动汽车发展已经取得较大发展。然而，新能源汽车特别是电动汽车发展中仍然存在着动力不足、续航里程短、充电速度慢等一些技术瓶颈问题，而要解决这些问题是需要时间的。本专利技术从以下三个方面对现有电动汽车技术发展中存在的问题和不足提出解决方案：。1.在以电动机为动力的现有电动汽车设计和制造技术中，忽视了电动机定子与转子的相互作用力和汽车车身与车轮的相对运动在垂直位置产生反作用力而导致电动机驱动效率下降，能耗增加。例如，附图14.A和B、附图15.A和B，下面分别加以简要分析和说明。附图14.A是轮毂电机的工作原理图，其定子固定在车架上，转子与车轮同轴心联动。根据电动机的工作原理，定子的旋转磁场推动转子旋转做功是由定子的反作用力推动的，图中的反作用力用表示。由于定子是固定在车架上的，因此，定子在360度范围的反作用力将转移到车架上；汽车行驶时车架与车轮的相对运动关系使得定子与转子在垂直位置产生的反作用力成为阻碍车身前行的阻力，这种阻力将产生约为15%左右的能量损失。附图14.B是轮边驱动桥的工作原理图，其齿圈固定在车架上，太阳轮是主动齿轮，行星齿轮是被动齿轮，行星齿轮架与车轮同轴心联动。根据行星齿轮的工作原理，太阳轮驱动行星齿轮旋转，行星齿轮以齿圈为支点（反作用力）驱动行星齿轮架旋转做功，图中反作用力用表示。由于齿圈是固定在车架上的，因此，行星齿轮架在360度范围旋转的反作用力将通过齿圈转移到车架上；汽车行驶时车架与车轮的相对运动关系使得齿圈与行星齿轮架在垂直位置产生的反作用力成为阻碍车身前行的阻力，这种阻力将产生约为15%左右的能量损失。附图15.A和B，是电动机与驱动车轮同轴或同轴心的两种组合方式，其驱动原理和附图14.A和B相同，汽车行驶时车架与车轮的相对运动关系使得定子与转子在垂直位置产生的反作用力成为阻碍车身前行的阻力，这种阻力将产生约为15%左右的能量损失。2.现有的电动汽车驱动系统的设计和制造，依然未能突破传统燃油汽车的一级减速机构费力杠杆驱动方式和思维，这种驱动方式存在轮胎与路面的附着力必须大于驱动力2倍以上的缺陷，具体表现在：1)车辆快速起步或行驶中急加速时，轮胎会出现瞬间打滑；2)当道路表面有泥土或水，轮胎会出现轻微的打滑；3)当汽车在沙漠行驶中遇到阻力较大时，轮胎会高速打滑而车子原地不动；打滑会使驱动效率降低、轮胎加速磨损、能耗增加。3.传统燃油汽车有强大的爆发式动力为支撑，无需计较微小的能量损失和回收利用，而新能源电动汽车从设计到制造都要本着精打细算、斤斤计较的精细化理念和智慧，最大限度地节约有可能节约的能量，最大限度地利用有可能利用的能量。近年来，汽车减震能量回收利用逐渐受到了人们的关注，馈能悬架受到了国内一些高校和研究机构的重视，在电磁感应悬架、液压悬架、直线电机和滚珠丝杠悬架等方面已经提出了可行性报告和方案，然而，由于汽车簧载质量和非簧载质量之间的震动行程非常微小，这些方案在馈能方面普遍效果欠佳，实用性不强。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，是针对上述缺陷和理念提出的，其中包括：电动机与驱动桥构置方法、轮边省力驱动桥技术、轮轴省力驱动桥技术和附属馈能悬架技术。电动机与驱动桥构置方法，为了消除电动汽车动力机构与被驱动机构在垂直位置上产生的的反作用力，提出了电动机输出轴与减速器或差速器输入轴水平排列安装，电动机输出齿轮与减速器或差速器主动齿轮在各自的3：00和9:00时位置啮合；电动机、轮边驱动桥输出轴与惰轮或车轮转轴水平排列安装，电动机、轮边驱动桥输出齿轮与惰轮或车轮在各自的3：00和9:00时位置啮合的方法，参见附图3。轮边省力驱动桥技术是运用有用阻力在动力点和支点中间的垂直第二类省力杠杆，其机械利益总是大于1”的原理，由设置在轮毂内的主动齿轮、省力驱动齿轮和齿圈等构件构成具有省力和减速功能的轮边省力驱动桥，主要构件包括：主动齿轮、连杆座、惰轮、省力驱动齿轮、齿圈、半轴Ⅰ、半轴Ⅱ、油泵、密封圈和轮毂等。其中，齿圈设置在轮辋内圆上靠差速器一侧，连杆座采用专用轴承固定在半轴Ⅱ上；主动齿轮与半轴Ⅱ花键连接，省力驱动齿轮和惰轮分别用轴及轴承固定在连杆座延伸臂上；省力驱动齿轮与齿圈在6：00时位置啮合，惰轮与省力驱动齿轮在10：30或1:30时位置啮合，与主动齿轮在4:3或7:30时位置啮合，参见附图1.2和12。轮边省力驱动桥的密封，密封是由内密封圈和外密封圈完成的，主要构件包括：密封圈Ⅰ、密封圈Ⅱ和O形密封簧，其中：密封圈Ⅰ外圈固定在轮辋外侧上，L形内圈套在连杆座颈上，O形密封簧套在L形内圈上；密封圈Ⅱ外圈固定在轮辋内圆上，L形内内圈套在连杆延伸座颈上，O形密封簧套在L形内圈上，参见附图2。轮边省力驱动桥的润滑，喷淋式润滑是由油泵实现的，主要构件包括：油泵、油泵驱动齿轮、吸油嘴、油管和喷油嘴，其中：油泵固定在连杆座延伸架上；油泵驱动齿轮与齿圈啮合；吸油嘴固定在轮辋最低处；喷油嘴通过油管延伸到主动齿轮上方固定，参见附图2。轮轴省力驱动桥技术是轮边省力驱动机构的简化方案，提出了变位轮轴在减速器主动齿轮11：00或1:00时位置为施力点驱动减速器主动齿轮，构成有用阻力在动力点和支点中间的垂直第二类省力杠杆，其机械利益总是大于1”的轮轴省力驱动桥机构，主要构件包括：变位轮轴、减速器等。其中，减速器固定在车架上，变位轮轴固定在减速器上方；变位轮轴的轴齿轮与减速器主动齿轮在减速器主动齿轮的11：00或1:00的位置啮合，参见附图3.4和13。附属馈能悬架技术是运用动力臂小于阻力臂的费力杠杆原理，通过增程摇臂、齿条、齿轮、棘轮及其飞轮等构件构成的增程和增速机构，把簧载质量与非簧载质量之间短行程质量大快速冲击的往复震动动能，转换为较大行程、较高转速、较连续和较稳定的单向旋转的机械能，所回收的能量由发电机输送给充电电路及电池。主要构件包括：增程摇臂、齿条、主动齿轮、棘轮、主动同步轮、被动同步棘轮、同步带、被动棘轮、飞轮、发电机等。所述增程摇臂和齿条与原减震机构并列安装，构成双工双向增程机构；其中，增程摇臂支点与车桥延伸臂可转动连接，动力点一端与车架延伸臂Ⅰ可转动连接，车架延伸臂Ⅰ与车架延伸臂可转动连接，阻力点一端与齿条在长度1/2处可滑动连接，齿条与齿条定位滑道滑动连接，齿条定位滑道固定在车桥延伸臂上。所述齿条、主动齿轮、棘轮、主动同步轮、被动同步棘轮、同步带和被动棘轮构成双工单向增速机构；其中，棘轮与主动齿轮同轴心固定，摇杆与主动同步轮同轴过盈配合，轴的两端用轴承与车架延伸臂连接，主动齿轮与齿条啮合：被动同步轮的摇杆、被动齿轮的摇杆与飞轮和飞轮输出轮同轴过盈配合，轴两端用轴承与车架延伸臂连接；被动齿轮的棘轮与棘轮啮合，同步带连接主动同步轮和被动同步轮的棘轮；飞轮输出轮与发电机驱动轮啮合或采用同步带连接传动，参考附图5和6。所述飞轮是存储来自增程增速机构旋转动能的构件，飞轮的主要质量由电动汽车自身携带的电池组或其它用于蓄电和发电材料构成，如18650电池、手机锂电池等，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电动汽车综合增程技术及其整合方案，包括：电动机与驱动桥构置方法、轮边省力驱动桥技术、轮轴省力驱动桥技术和附属馈能悬架技术。

【技术特征摘要】
2018.04.11 CN 20181031906121.电动汽车综合增程技术及其整合方案，包括：电动机与驱动桥构置方法、轮边省力驱动桥技术、轮轴省力驱动桥技术和附属馈能悬架技术。2.根据权利要求书1提出的电动机与驱动桥构置方法，提出了以电动机和轮边驱动桥输出轴与被驱动机构转轴保持水平排列的方法；其特征在于：电动机（10.12）输出轴与减速器（72）或差速器（16）主轴水平排列安装，电动机（10.12）输出轴与电动机输出齿轮（11）可根据需要采用花键连接，电动机（10.12）输出齿轮与减速器（72）或差速器（16）主动齿轮在各自的3：00和9:00时位置啮合；电动机（10.12）和轮边驱动桥输出轴与惰轮（21）或车轮（61.61a）转轴水平排列安装，电动机（10.12）输出轴与电动机输出齿轮（11）可根据需要采用花键连接，电动机（10.12）和轮边驱动桥输出齿轮与惰轮（21）或车轮（61.61a）在各自的3：00和9:00时位置啮合。3.根据权利要求书1提出的轮边省力驱动桥技术具有在垂直方向上的有用阻力在动力点和支点中间的第二类省力杠杆的特点，主要构件包括：差速器（16）、半轴Ⅰ（3）、半轴Ⅱ（8）、主动齿轮（20）、连杆座（28）、惰轮（21）、省力驱动齿轮（22）、齿圈（23）和车轮（61），其特征在于：所述差速器（16）固定在车架（60）上的安装位上，差速器输出轴（18）通过万向节铰接半轴Ⅰ（3），半轴Ⅰ（3）通过万向节铰接车轮（61）的半轴Ⅱ（8）；所述齿圈（23）采用均匀分布的螺丝固定在轮辋（13）内圆上，或者齿圈（23）和轮辋（13）采用整体精密铸造使之成为一个整体；所述连杆座（28）和连杆座延伸座（28a）用轴承及定位装置连接在半轴Ⅱ（8）上，所述主动齿轮（20）与半轴Ⅱ（8）花键连接，所述省力驱动齿轮（22）和惰轮（21）分别用轴及轴承固定在连杆座延伸臂（29）上；所述省力驱动齿轮（22）与齿圈（23）在6：00时位置啮合，所述惰轮（21）与省力驱动齿轮（22）在10:30或1:30时位置啮合，与主动齿轮（20）在4:30或7:30时位置啮合。4.根据权利要求1和3提出的轮边省力驱动桥机构具有喷淋式润滑和密封性；喷淋式润滑是由油泵完成的，主要构件包括：油泵（24）、油泵驱动齿轮（25）、吸油嘴（26）、油管和喷油嘴（27），其特征在于：所述油泵（24）固定在连杆座（28）延伸架上；所述油泵驱动齿轮（25）与齿圈（23）啮合；所述吸油嘴（26）固定在轮辋最低处；所述喷油嘴（27）通过油管延伸到动力齿轮（20）上方固定；密封性，密封是由内密封圈和外密封圈完成的，主要构件包括：密封圈Ⅰ（6）、密封圈Ⅱ（7）和O形密封簧（80），其特征在于：所述密封圈Ⅰ（6）外圈固定在轮辋内侧上，L形内圈套在...

【专利技术属性】
技术研发人员：任贵云，任绍文，
申请(专利权)人：任贵云，
类型：发明
国别省市：陕西,61