[发明专利]棘轮传动系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种车辆传动系统。本发明尤其涉及一种用于电驱动的轻质车辆的传动系统。具体地，本发明涉及一种传动组件，其中马达和变速驱动桥可以被分离以允许惯性运转(惯性滑行(coasting))，并且也能够被连接以通过马达和变速驱动桥产生动力制动(dynamic braking)，同时另外为车辆提供后退模式。

背景技术

各种类型的电驱动轻质车辆在例如电动三轮车的领域中是已知的。虽然这些车辆与全尺寸的汽车等相比较轻，但它们的重量通常超过100磅，并且典型地通过两个全尺寸的车用蓄电池驱动。当速度低于20mph时，这些车辆具有非常低的空气流动摩擦，并且由于在其上使用的通常较窄的自行车轮胎和滚珠轴承车轮而同样具有较小的滚动摩擦。由于该较小的摩擦阻力，这些轻质车辆在加速到典型的15-18mph的全速时的动能允许它们根据路面状况滑行几千英尺。然而，为了利用这种动能，马达必须被操作成至少匹配变速驱动桥的速度，以防止由该高传动比的齿轮减速的马达产生额外的阻力。

授予Nolet的美国专利6,158,542利用分别设置在机动三轮车每个后轮上的两个棘轮机构来使其惯性运转。棘轮机构在传动方向上接合，一旦操作者松开油门(throttle)，马达和变速驱动桥传动系统就完全停止，同时车轮继续旋转。该发明的一个缺点是其需要两个棘轮机构。另外，当操作者停止油门时，轴和差速齿轮也停止，因而浪费了那些可以用于帮助驱动车轮并惯性运转更远的旋转动能。此外，该系统无法从马达和传动系统提供动力制动，因为它们在惯性运转模式下被有效地断开。这些车辆在陡坡上明显会大大加速，因此这成为一个显著的安全问题。另外，如果马达反转，则棘轮机构将仅旋转而不会驱动车轮，因此Nolet三轮车不能够提供后退驱动。本发明解决了现有技术中的这些和其它问题。

发明内容

本发明提供一种装置，其包括:传动系，其具有驱动模式和惯性运转模式；传动系上的适于与马达的传动轴连接的马达传动轴联接器；和传动系上的变速驱动桥联接器，其适于与变速驱动桥连接并旋转地接合传动轴联接器，从而使变速驱动桥联接器可以在驱动模式下与传动轴联接器一起在第一方向上旋转，并且可以在惯性运转模式下相对于传动轴联接器在第一方向上旋转。

附图说明

图1是使用了本发明传动组件的三轮车的透视图；

图2类似于图1，示出移除了三轮车车架的箱子，以显示安装在电动马达和后轴组件的变速驱动桥外壳上的传动组件；

图3是轴组件的放大透视图，示出安装在电动马达和变速驱动桥外壳上的传动机构；

图4是图3中示出部件的分解透视图，并且也示出差速齿轮和小齿轮；

图5是传动组件各部件的放大分解透视图；

图6是棘轮组件和小齿轮联接器的放大分解透视图；

图7是处于分离位置的传动组件的放大剖视图；

图8是图7的直线8-8上的剖视图；

图9是图7的直线9-9上的剖视图，并示出处于驱动模式下的棘轮组件；

图10是图7的直线10-10上的剖视图，并示出处于松脱(racheting)模式下的棘轮组件；

图11是类似于图7的剖视图，并示出处于连接位置的传动组件。

在所有附图中相同的附图标记指代相同的部件。

具体实施方式

本发明的传动组件在图2-4中以附图标记10总体地示出，并由图1和2中示出的轻质机动三轮车8使用。三轮车8表示典型的轻质车辆，并具有车架，该车架带有由把手控制的前轮、安装在车架上的座椅和在座椅后面安装在车架上的一对后轮。如图1中所示，在后轮的中间和大致上方安装有一箱体12。在图2中，箱体12被移除，以示出在两个后轮之间安装在车架上的轴组件。如图2和3中所示，在三轮车8的车架上安装有变速驱动桥外壳14，第一和第二轴16和18从其向外以相反方向延伸并绕第一轴线A可旋转地安装于其上。三轮车8的两个后轮分别安装在轴16和18上并由此被驱动。外壳14包括一差速器封套20，在该差速器封套20上安装有传动组件10。电动马达22连接至传动组件10，组件10在马达22和封套20之间。马达22包括一外壳，其中传动轴24(图7)绕平行于轴线A的第二轴线B可旋转地安装。马达22由车载蓄电池(未示出)驱动。