增程驱动系统及具有其的车辆的制作方法

[0001]
本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种增程驱动系统及具有其的车辆。


背景技术：

[0002]
相关技术中，车辆的增程器集成度低、质量重、尺寸大，在车辆上占用空间较大，不便于布置，且传动链较长，动力传递效率低。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种增程驱动系统，所述增程驱动系统的结构紧凑，尺寸小，便于在车辆上的布置。
[0004]
根据本发明的增程驱动系统，包括：发动机，所述发动机包括第一活塞、第二活塞，所述第一活塞与所述第二活塞间隔开布置；发电机，所述发电机具有转子，所述转子安装于所述第一活塞与所述第二活塞之间；第一连接臂、第二连接臂、第一摇臂、第二摇臂和连接轴，所述第一连接臂与所述第二连接臂均沿轴向向靠近所述转子的方向延伸，所述连接轴沿轴向延伸，所述第一摇臂和所述第二摇臂沿径向延伸，所述第一连接臂的第一端与所述第一活塞的连杆相连，所述第一摇臂的第一端与所述第一连接臂的第二端相连，所述第二摇臂的第一端与所述第二连接臂的第二端相连，所述连接轴的第一端与所述第一摇臂的第二端相连，所述连接轴的第二端与所述第二摇臂的第二端相连，所述连接轴与所述转子动力耦合连接。
[0005]
根据本发明的增程驱动系统，通过将发电机的转子安装于第一活塞与第二活塞之间，从而使发电机与发动机集成，省去电机壳体，降低增程驱动系统质量和尺寸，使增程驱动系统的结构紧凑，便于增程驱动系统在车辆上的布置，且发动机的动力传递到发电机的路径短，减少从发动机到发电机的能量传递损失，进而提升增程驱动系统的能量转化效率。
[0006]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述第一摇臂和所述第二摇臂均与所述转子沿轴向间隔开设置，且所述第一摇臂的第二端、所述第二摇臂的第二端均设有沿轴向向靠近转子的方向延伸的延伸段，所述连接轴的两端分别贯穿所述第一摇臂的延伸段和所述第二摇臂的延伸段。
[0007]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述连接轴的轴线与所述转子的转动轴线重合，所述连接轴贯穿所述转子，且与所述转子固定连接，所述连接轴与所述第一摇臂固定连接，所述连接轴与所述第二摇臂固定连接。
[0008]
根据本发明实施例的增程驱动系统，还包括行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的输入端与所述连接轴动力耦合连接，所述行星齿轮的输出端与所述转子动力耦合连接。
[0009]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述行星齿轮机构包括太阳轮、行星架、齿圈，所述行星架与所述连接轴固定连接，所述太阳轮固定，所述齿圈与所述转子动力耦合连
接。
[0010]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述连接轴包括第一子连接轴和第二子连接轴，所述第一子连接轴的第一端与所述第一摇臂的第二端固定连接，所述第二子连接轴的第一端与所述第二摇臂的第二端固定连接，所述第一子连接轴的第二端与所述第二子连接轴的第二端沿轴向间隔开设置，所述行星齿轮机构安装于所述第一子连接轴和所述第二子连接轴之间，所述第一子连接轴的第二端和所述第二子连接轴的第二端均与所述行星齿轮机构的所述行星架固定连接。
[0011]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述转子上设有安装空间，所述行星齿轮机构容纳在所述安装空间。
[0012]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述转子设有沿轴向贯穿所述转子的安装孔，所述安装孔形成所述安装空间。
[0013]
根据本发明实施例的增程驱动系统，所述齿圈还包括外齿，所述安装孔的内周壁设有内齿，且所述外齿与所述内齿啮合。
[0014]
本发明还提出了一种车辆，包括根据本发明任一项实施例所述的增程驱动系统。
[0015]
所述车辆与上述的增程驱动系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
[0016]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0017]
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]
图1是根据本发明的一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
[0019]
图2是根据本发明的另一个实施例的增程驱动系统的结构示意图；
[0020]
图3是根据本发明的一个实施例的车辆的结构示意图。
[0021]
附图标记：
[0022]
车辆1000；
[0023]
增程驱动系统100；
[0024]
第一活塞11；第二活塞12；连杆10；
[0025]
发电机2；转子21；定子22；
[0026]
行星齿轮机构5；太阳轮511；行星架512；齿圈513；
[0027]
第一连接臂71、第二连接臂72
[0028]
第一摇臂81、第二摇臂82；
[0029]
连接轴91；第一子连接轴911；第二子连接轴912；轴承92。
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]
下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的增程驱动系统100。
[0032]
如无特别说明，本发明中的“轴向”为连接轴91的转动轴线的延伸方向，“径向”为连接轴91的径向。
[0033]
根据本发明的增程驱动系统100包括：发动机、发电机2、第一连接臂71、第二连接臂72、第一摇臂81、第二摇臂82和连接轴91。
[0034]
发动机包括第一活塞11、第二活塞12，第一活塞11与第二活塞12间隔开布置，发电机2具有转子21，转子21安装于第一活塞11与所述第二活塞12之间；发电机2包括定子22与转子21，转子21相对定子22转动可以将转子21的机械能转化为电能。
[0035]
第一连接臂71与第二连接臂72均沿轴向向靠近转子21的方向延伸，连接轴91沿轴向延伸，第一摇臂81和第二摇臂82沿径向延伸，第一连接臂71的第一端与第一活塞11的连杆10相连，第一摇臂81的第一端与第一连接臂71的第二端相连，第二摇臂82的第一端与第二连接臂72的第二端相连，连接轴91的第一端与第一摇臂81的第二端相连，连接轴91的第二端与第二摇臂82的第二端相连，连接轴91与转子21动力耦合连接。
[0036]
第一活塞11的往复直线运动通过连杆10、第一连接臂71、第一摇臂81转化为连接轴91的旋转运动，第二活塞12的复直线运动通过连杆10、第二连接臂72、第二摇臂82转化为连接轴91的旋转运动，连接轴91转动带动与连接轴91动力耦合连接的转子21转动，发电机2将转子21的机械能转化为电能储存到车辆1000的动力电池以供车辆1000的驱动电机使用，从而实现了增程驱动系统100的功能。
[0037]
转子21安装于第一活塞11与第二活塞12之间，从而使发电机2与发动机集成，使增程驱动系统100的结构紧凑，便于增程驱动系统100在车辆1000上的布置，且动力由发动机通过连接轴91传递到转子21，从而使发动机的动力传递到发电机2的路径短，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
[0038]
其中，第一连接臂71与第一活塞11的连杆10可以通过花键或轴瓦固定连接，第一连接臂71与第一摇臂81可以通过花键固定连接，第一摇臂81与连接轴91可以通过花键固定连接，第二连接臂72与第二活塞12的连杆10可以通过花键或轴瓦固定连接，第二连接臂72与第二摇臂82可以通过花键固定连接，第二摇臂82与连接轴91可以通过花键固定连接，通过上述连接关系，第一活塞11和第二活塞12的直线往复运动可以通过上述机构转变成连接轴91的转动，且第一连接臂71、第二连接臂72、第一摇臂81、第二摇臂82、连接轴91的设置可以取消传统的曲轴的设置，简化了增程驱动系统100的设计，便于增程驱动系统100的制造，且降低制造成本。
[0039]
根据本发明的增程驱动系统100，通过将发电机2的转子21安装于第一活塞11与第二活塞12之间，从而使发电机2与发动机集成，省去电机壳体，降低增程驱动系统100质量和尺寸，使增程驱动系统100的结构紧凑，便于增程驱动系统100在车辆1000上的布置，且发动机的动力传递到发电机2的路径短，减少从发动机到发电机2的能量传递损失，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
[0040]
下面参照图1和图2描述根据本发明的增程驱动系统100的一些实施例。
[0041]
在一些实施例中，第一摇臂81和第二摇臂82均与转子21沿轴向间隔开设置，第一摇臂81与转子21间安装有第一轴承92，第二摇臂82与转子21间安装有第二轴承92，连接轴91的两端分别安装于第一轴承92和第二轴承92，第一轴承92和第二轴承92起到支撑连接轴
91的作用，使连接轴91的安装更加稳固，转动更加平稳，增强结构的可靠性。
[0042]
在一些实施例中，如图1所示，连接轴91的轴线与转子21的转动轴线重合，连接轴91贯穿转子21，且与转子21固定连接，由此，连接轴91的转动可以直接驱动转子21转动，动力由发动机通过连接轴91直接传递到转子21，从而使发动机的动力传递到发电机2的路径短，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
[0043]
在一些实施例中，如图2所示，增程驱动系统100还包括行星齿轮机构5，行星齿轮机构5的输入端与连接轴91动力耦合连接，行星齿轮的输出端与转子21动力耦合连接。
[0044]
由此，连接轴91将动力传递到行星齿轮机构5，并经过行星齿轮机构5增速传递到转子21，发电机2将转子21的机械能转化为电能储存到车辆1000的动力电池以供车辆1000的驱动电机使用，增速传递可以提高发电机2的发电效率，进而提升增程驱动系统100的能量转化效率。
[0045]
在一些实施例中，如图2所示，行星齿轮机构5包括太阳轮511、行星架512、齿圈513，行星架512与连接轴91固定连接，太阳轮511固定，齿圈513与转子21动力耦合连接，当连接轴91带动行星齿轮机构5的行星架512转动时，太阳轮511固定，行星轮转动并带动齿圈513转动，齿圈513将动力增速传递到转子21。
[0046]
在一些实施例中，如图2所示，转子21设有沿轴向贯穿转子21的安装孔，安装孔的内周壁设有内齿，行星齿轮机构5的行星轮与内齿啮合，由此，转子21可以作为行星齿轮的齿圈513，当转子21驱动行星架512转动时，太阳轮511固定，行星轮可以直接带动转子21转动，从而实现动力传递，由此，可以缩短动力传递路径，增强发电机2的发电效率。
[0047]
在一些实施例中，如图2所示，连接轴91包括第一子连接轴911和第二子连接轴912，第一子连接轴911的第一端与第一摇臂81的第二端固定连接，第二子连接轴912的第一端与第二摇臂82的第二端固定连接，第一子连接轴911的第二端与第二子连接轴912的第二端沿轴向间隔开设置，行星齿轮机构5安装于第一子连接轴911和第二子连接轴912之间，第一子连接轴911的第二端和第二子连接轴912的第二端均与行星齿轮机构5的行星架512固定连接。
[0048]
由此，第一子连接轴911用于将第一活塞11的动力传递到转子21，第二子连接轴912用于将第二活塞12的动力传递到转子21，间隔开的第一子连接轴911与第二子连接轴912便于制造，在一些示例中，第一子连接轴911和第二子连接轴912均为空心轴，太阳轮511的安装轴分别贯穿第一子连接轴911和第二子连接轴912与箱体等固定连接。
[0049]
在一些实施例中，如图2所示，转子21上设有安装空间，行星齿轮机构5容纳在安装空间，由此，将第一行星齿轮机构5安装在安装空间内，可以进一步节省空间，使增程驱动系统100的结构紧凑，且使行星齿轮机构5便于装配。。
[0050]
在一些实施例中，如图2所示，转子21设有沿轴向贯穿转子21的安装孔，安装孔形成安装空间，例如安装孔的轴线与转子21的轴线共线，行星齿轮机构5可以容纳在安装孔内，从而节省转子21和行星齿轮机构5沿轴向的空间，进而使增程驱动系统100的结构紧凑，由于安装孔的两端均敞开从而便于行星齿轮机构5与其两侧的第一子连接轴911和第二子连接轴912的连接。
[0051]
如图3所示，本发明还提出一种车辆10001000，包括根据本发明任一项实施例所述的增程驱动系统100。
[0052]
根据本发明的车辆10001000，通过设置根据本发明的增程驱动系统100，从而具有相应的优点在此不再赘述。
[0053]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0054]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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