專利名稱：用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置，更特別地，涉及一種即使因布局需要將電動(dòng)機(jī)布置在與輪軸垂直的方向上時(shí)仍能夠容易地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸的電動(dòng)車輛動(dòng)力傳輸裝置。
背景技術(shù)：
由電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車輛是不會(huì)產(chǎn)生廢氣的環(huán)境友善型車輛，通常配備可充電電池和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在典型的電動(dòng)車輛中，電池安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙或后座后面的行李間內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)連接于四個(gè)輪軸中的每一個(gè)輪軸上。電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)模式包括電動(dòng)車輛(EV)模式，其中電池電源使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)車輛；和再生制動(dòng)(RB)模式，其中由制動(dòng)或在慣性行駛過(guò)程中產(chǎn)生的制動(dòng)能或慣性能被電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力恢復(fù)，并對(duì)電池充電。因?yàn)樵偕苿?dòng)模式不能對(duì)電池完全充電，因此有必要對(duì)電池進(jìn)行周期性充電。目前，人們致力于研發(fā)可增加電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的布局設(shè)計(jì)的靈活性的多種類型的動(dòng)力傳輸裝置。本背景技術(shù)部分中公開的上述信息只是為了增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在該國(guó)對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已知的現(xiàn)有技術(shù)信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置，其可容易地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，在出于車輛布局的需要而使電動(dòng)機(jī)不能在平行于輪軸的橫向方向上布置的情況下，本動(dòng)力傳輸裝置被配置成在垂直于輪軸的縱向方向上布置電動(dòng)機(jī)。因而，本發(fā)明的動(dòng)力傳輸裝置增加了電動(dòng)車輛布局的自由度。在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置，該動(dòng)力傳輸裝置包括在第一方向上布置的輪軸、以與輪軸成預(yù)定角度布置的電動(dòng)機(jī)，和在輪軸與電動(dòng)機(jī)的軸之間連接的連接器。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，輪軸在橫向方向上布置；電動(dòng)機(jī)在與輪軸成預(yù)定角度的縱向方向上布置；連接器連接輪軸與電動(dòng)機(jī)的軸，其中輪軸與軸以預(yù)定角度布置；其中電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳輸給輪軸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，連接器包括輸入軸，具有整體連接于電動(dòng)機(jī)的軸的第一端，和具有多個(gè)動(dòng)力輸入孔的第二端；輸出軸，具有整體連接于輪軸的第一端，和具有多個(gè)動(dòng)力輸出孔的第二端；和多個(gè)動(dòng)力傳輸桿，每個(gè)動(dòng)力傳輸桿具有可拆卸地插入輸入軸的動(dòng)力輸入孔中的第一端，和可拆卸地插入輸出軸的動(dòng)力輸出孔的第二端。動(dòng)力傳輸桿被配置成具有以由輸入軸和輸出軸所形成的角度彎曲的形狀。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)的軸與輪軸之間的角度、輸入軸與輸出軸之間的角度，以及每個(gè)動(dòng)力傳輸桿的彎曲角度各為大約90°。
在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，輸入軸和/或輸出軸具有圓柱形狀。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，輸入軸的動(dòng)力輸入孔和輸出軸的動(dòng)力輸出孔具有相同的直徑和深度。應(yīng)當(dāng)理解，在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語(yǔ)包括一般的機(jī)動(dòng)車輛(諸如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV)、公共車輛、卡車、各種商務(wù)車輛在內(nèi)的客車)、 包括各種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具、飛行器等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插電式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車以及其它替代燃料車(例如從除石油之外的能源中獲得的燃料。如本文所提及的，混合動(dòng)力車是指具有兩種或者多種動(dòng)力源的車輛，例如既有汽油動(dòng)力又有電動(dòng)力的車輛。下文中將討論本發(fā)明的上述和其它特征。


現(xiàn)在將參考通過(guò)附圖示出的本發(fā)明的某些典型實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的上述及其它特征，其中附圖將在下文中僅通過(guò)例證的方式給出，并且因此并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的俯視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的立體圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置中電動(dòng)機(jī)與輪軸之間的連接器結(jié)構(gòu)的放大立體圖；圖4A-4D是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的動(dòng)力傳輸?shù)牧Ⅲw圖。附圖中涉及的附圖標(biāo)記包括下列部件10:電動(dòng)機(jī) 12:電動(dòng)機(jī)軸20:輪軸22 車輪24 輪胎30 連接器32 輸入軸 34 動(dòng)力輸入孔36 輸出軸 38 動(dòng)力輸出孔39 動(dòng)力傳輸桿應(yīng)當(dāng)理解，附圖不必按比例繪制，而是呈現(xiàn)出說(shuō)明本發(fā)明基本原理的各種優(yōu)選特征的簡(jiǎn)化表示。本文中公開的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形狀，這些特征將部分地由期望的特定應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)確定。在附圖中，附圖標(biāo)記代表本發(fā)明所有附圖中的相同或等同部件。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，在附圖和下文的描述中將示出這些實(shí)施方式的具體實(shí)施例。盡管將結(jié)合典型的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，然而應(yīng)該理解這些描述并不試圖將本發(fā)明限制在這些典型的實(shí)施方式上。相反，本發(fā)明不僅涵蓋典型實(shí)施方式， 還涵蓋包括在由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變型、改進(jìn)、等價(jià)及其它實(shí)施方式。本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置。本傳輸裝置被設(shè)計(jì)成使得其易于將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。特別地，本傳輸裝置在垂直于輪軸的縱向方向上布置電動(dòng)機(jī)，由此便于將來(lái)自電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。例如，在電動(dòng)機(jī)不能或不容易布置在平行于輪軸的橫向方向上的情況下，本傳輸裝置在垂直于輪軸的縱向方向上布置電動(dòng)機(jī)。 在許多情況下本裝置特別有利，例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在平行于輪軸的縱向方向上布置時(shí)，電動(dòng)機(jī)的安裝空間通常減小，因而包含電動(dòng)機(jī)的外圍部件通常集成在一個(gè)方向。本設(shè)計(jì)克服了這些缺點(diǎn)，因而增大了電動(dòng)車輛布局的設(shè)計(jì)的自由度。根據(jù)如圖1和圖2所示的實(shí)施方式，四個(gè)電動(dòng)機(jī)10相對(duì)于在橫向(水平)方向上布置的四個(gè)輪軸20在縱向(豎直)方向上布置，使得輪軸20與電動(dòng)機(jī)10的軸12彼此垂
直布置。還可以將能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸20的連接器30，安裝在如圖1 和圖2所示的彼此垂直布置的輪軸20與電動(dòng)機(jī)10的軸12之間。在優(yōu)選實(shí)施方式中，連接器30包括與軸12連接的輸入軸32、與輪軸20連接的輸出軸36，和與輸入軸32和輸出軸36連接的多個(gè)動(dòng)力傳輸桿39。在本實(shí)施方式中，軸12和輪軸還可以彼此垂直地布置。在某些優(yōu)選實(shí)施方式中，輸入軸32與軸12同軸連接，而輸出軸36與輪軸20同軸連接。在典型實(shí)施方式中，軸12和輪軸20之間的角度、輸入軸32與輸出軸36之間的角度，以及每個(gè)動(dòng)力傳輸桿39的彎折角度都是90°。輸入軸32可以具有任何幾何結(jié)構(gòu)，在某些實(shí)施方式中，具有圓柱形結(jié)構(gòu)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，輸入軸32的第一端與電動(dòng)機(jī)10的軸12同軸地且整體地連接，而第二端包括多個(gè)動(dòng)力輸入孔34。在優(yōu)選實(shí)施方式中，動(dòng)力輸入孔以固定的間隔布置在圓周方向上并具有相同直徑和深度。輸出軸36也可以具有任何幾何結(jié)構(gòu)，在某些實(shí)施方式中具有圓柱形結(jié)構(gòu)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，第一端(外端)與輪軸20同軸且整體地連接，而第二端(內(nèi)端)包括多個(gè)動(dòng)力輸出孔38。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，動(dòng)力輸出孔以固定的間隔布置在圓周方向上并具有相同直徑和深度。多個(gè)動(dòng)力傳輸桿39可以具有任何幾何結(jié)構(gòu)和形狀，在某些優(yōu)選實(shí)施方式中，桿39 為具有圓形橫截面的棒狀結(jié)構(gòu)，其中，桿39沿其長(zhǎng)度彎曲。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，桿39 沿其長(zhǎng)度垂直彎曲以形成角度。每個(gè)動(dòng)力傳輸桿39的一端可拆卸地插入輸入軸32的動(dòng)力輸入孔34中，而動(dòng)力傳輸桿39的另一端可拆卸地插入輸出軸36的動(dòng)力輸出孔38中。在某些實(shí)施方式中，使用萬(wàn)向接頭(U-接頭)作為常規(guī)連接器，在輸入軸與輸出軸以預(yù)定角度布置的狀態(tài)下將輸入軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輸出軸。然而，使用萬(wàn)向接頭通常會(huì)產(chǎn)生角速度變量。特別地，在輸入軸旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，輸出軸也旋轉(zhuǎn)一圈(相同RPM)。然而，輸出軸的每轉(zhuǎn)的角速度不是恒定的，因而角速度分為高區(qū)和低區(qū)。而且，當(dāng)輸入軸與輸出軸之間的角度增大到接近90°時(shí)，角速度的變化明顯增大，不能平穩(wěn)地執(zhí)行用于動(dòng)力傳輸?shù)男D(zhuǎn)，并會(huì)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)及動(dòng)力損失。本發(fā)明克服上了述問(wèn)題，提供了一種能夠利用動(dòng)力傳輸桿39的旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動(dòng)將輸入軸32的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力有效地傳輸給軸36的裝置。即使連接于電動(dòng)機(jī)10的軸12的輸入軸32與連接于輪軸20的輸出軸36彼此以90°布置時(shí)，本裝置也能夠有效傳輸旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。下面將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置的動(dòng)力傳輸。
5
在下述描述中，假定形成在輸入軸32中的多個(gè)動(dòng)力輸入孔34的數(shù)量為4個(gè)，將多個(gè)動(dòng)力輸入孔；34稱作第一至第四動(dòng)力輸入孔3 到34d，并假定形成在輸出軸36中的多個(gè)動(dòng)力輸出孔38的數(shù)量為4個(gè)，多個(gè)動(dòng)力輸出孔38稱作第一至第四動(dòng)力輸出孔38a至38d， 如圖3所示。因此，可拆卸地插入第一至第四動(dòng)力輸入孔3 到34d和第一至第四動(dòng)力輸出孔38a至38d的動(dòng)力傳輸桿39，被稱作第一至第四動(dòng)力傳輸桿39a至39d，同樣如圖3所示。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明可適當(dāng)?shù)卦O(shè)有任何數(shù)量的輸入、輸出軸34、38及相關(guān)的動(dòng)力傳輸桿39，以下描述適當(dāng)?shù)剡m于數(shù)量上的變化。在使用過(guò)程中電動(dòng)機(jī)10旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)電動(dòng)機(jī)10的軸12輸入給輸入軸32。因此，如圖4A-4D所示，輸入軸32和輸出軸36旋轉(zhuǎn)一圈。如圖4A-4D中的箭頭所示，當(dāng)輸入軸32沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，連接于輪軸20的車輪22和安裝在車輪上的輪胎24(如圖3所示)以及輸出軸36和輪軸20沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，如圖4A-4D中輪軸20 上的箭頭所示。特別地，當(dāng)輸入軸32沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，插入輸入軸32的第一至第四動(dòng)力輸入孔3 到34d的第一至第四動(dòng)力傳輸桿39a至39d中每一個(gè)的一端，沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此， 第一至第四動(dòng)力傳輸桿39a至39d中每一個(gè)的周向位置如圖4A-4D所示變化。同時(shí)，插入輸出軸36的第一至第四動(dòng)力輸出孔38a至38d中的第一至第四動(dòng)力傳輸桿39a至39d中每一個(gè)的另一端，沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，其周向位置的變化如圖4A-4D所示。因此，輸入軸32 的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力很容易地被傳輸給輸出軸36。為了更好地理解本發(fā)明，下面將說(shuō)明一端插入輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 中且另一端插入到輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a中的第一動(dòng)力傳輸桿39a的操作。參考圖4A，由于第一動(dòng)力傳輸桿39a的兩端插入第一動(dòng)力輸入孔3 和第一動(dòng)力輸出孔38a中，因此輸入軸32與輸出軸36之間(即輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 與輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a之間)的垂直距離最大。因此。第一動(dòng)力傳輸桿39a的兩端分別從輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 和輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔中最大程度地退出(同時(shí)仍保留在其中)。在此狀態(tài)下，當(dāng)輸入軸32因電動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)而沿著順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，如圖4B 和4C所示，第一動(dòng)力輸入孔34a的周向位置沿著順時(shí)針?lè)较蜃兓Ｍ瑫r(shí)，設(shè)置在第一動(dòng)力輸入孔3 中的第一動(dòng)力傳輸桿39a的一端的位置以相同方式變化，設(shè)置在輸出軸36的第一輸出孔38a中的第一動(dòng)力傳輸桿39a的另一端沿著逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，因而使輸出軸36沿著逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。如圖4B和4C所示，由于在輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 與輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a之間的垂直距離最小的狀態(tài)下，第一動(dòng)力傳輸桿39a的兩端分別插入輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 和輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a中，因此第一動(dòng)力傳輸桿 39a的兩端被插入至輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 與輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a 中的最大深度。接著，如圖4D所示，當(dāng)輸入軸32沿著順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，第一動(dòng)力傳輸桿39a的兩端沿不同方向成角度地旋轉(zhuǎn)，從輸入軸32的第一動(dòng)力輸入孔3 和輸出軸36的第一動(dòng)力輸出孔38a退出，但是沒有完全退出(即仍然保留在孔3 和38a中)。盡管僅詳細(xì)說(shuō)明了第一動(dòng)力傳輸桿39a的操作，但是第二至第四動(dòng)力傳輸桿39b至39d也以相同方式操作，因而本設(shè)計(jì)即使在輸入軸32與輸出軸36彼此垂直布置時(shí)仍可容易地將輸入軸32的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輸出軸36。根據(jù)本發(fā)明，可以容易地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。特別地，通過(guò)在垂直于輪軸的縱向方向上布置電動(dòng)機(jī)以及通過(guò)垂直彎曲的連接器連接形成預(yù)定角度的電動(dòng)機(jī)的軸和輪軸，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。在因車輛的布局而使電動(dòng)機(jī)不能在平行于輪軸的橫向方向上布置等情況下，這種布置特別有利。此外，根據(jù)本發(fā)明，電動(dòng)機(jī)在垂直于輪軸的縱向方向上布置，因而可以增大電動(dòng)車輛布局設(shè)計(jì)的自由度。上面已參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下還可以進(jìn)行變換，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等價(jià)形式確定。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置，所述動(dòng)力傳輸裝置包括 在橫向方向上布置的輪軸；在縱向方向上且相對(duì)于所述輪軸以預(yù)定角度布置的電動(dòng)機(jī)；和連接器，連接所述輪軸與所述電動(dòng)機(jī)的軸，其中所述輪軸與所述軸以預(yù)定角度布置， 所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由此傳輸給所述輪軸。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳輸裝置，其中所述連接器包括輸入軸，具有整體連接于所述電動(dòng)機(jī)的所述軸的第一端，和具有多個(gè)動(dòng)力輸入孔的第二端輸出軸，具有整體連接于所述輪軸的第一端，和具有多個(gè)動(dòng)力輸出孔的第二端；和多個(gè)動(dòng)力傳輸桿，每個(gè)動(dòng)力傳輸桿具有被配置成使得每個(gè)桿的第一端可拆卸地插入所述輸入軸的動(dòng)力輸入孔中，并且每個(gè)桿的第二端可拆卸地插入所述輸出軸的動(dòng)力輸出孔中的呈角度的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力傳輸裝置，其中所述電動(dòng)機(jī)的所述軸與所述輪軸之間的角度、所述輸入軸與所述輸出軸之間的角度，以及每個(gè)動(dòng)力傳輸桿的角度各為大約90°。
4.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力傳輸裝置，其中所述輸入軸與所述輸出軸具有圓柱形形狀。
5.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力傳輸裝置，其中所述輸入軸的所述動(dòng)力輸入孔和所述輸出軸的所述動(dòng)力輸出孔具有相同直徑和深度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于電動(dòng)車輛的動(dòng)力傳輸裝置，即使在電動(dòng)機(jī)因布局需要而在垂直于輪軸的方向上布置時(shí)仍能容易地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將電動(dòng)機(jī)在垂直于輪軸的縱向方向上布置，例如在出于車輛布局的需要而使電動(dòng)機(jī)不能在平行于輪軸的橫向方向上布置等情況下，能夠容易地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳輸給輪軸，因而增加了電動(dòng)車輛的布局設(shè)計(jì)的自由度。
文檔編號(hào)B60K17/28GK102371895SQ201010546528
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者韓珉宇, 黃盛郁 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社