專利名稱：一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛動力傳動裝置，具體涉及一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自上世紀中葉起，隨著世界經(jīng)濟和科技的發(fā)展，能源問題和環(huán)境問題日益成為人們面臨的迫切需要解決的嚴峻問題。在工業(yè)化進程不斷推進的同時，消耗燃油的機動車，尤其是汽車的生產(chǎn)和消費呈現(xiàn)出飛躍的發(fā)展。與此相應(yīng)的是，能源的巨量消耗和環(huán)境的日益污染。而目前超速發(fā)展的中國也正面臨著在享受現(xiàn)代化科技成果的同時，如何盡可能地減少能源消耗和保護環(huán)境的課題。為了減少大氣污染以及資源節(jié)約化，在燃油機動車領(lǐng)域中，開發(fā)低公害、低燃耗的機動車成為當前世界性的技術(shù)課題。日本Honda公司從50年前起就開始關(guān)注這個問題，1981年Honda在日本舉行了首屆節(jié)能競技大賽，以搭建由全民參與創(chuàng)新并向全社會宣傳節(jié)能低碳、環(huán)保理念的平臺，至今已有30屆的歷史。該賽事任何人都可以參加，不論職業(yè)、地域和年齡的參賽隊員們通過自我創(chuàng)意，設(shè)計和制造出與眾不同的節(jié)能賽車參與角逐，以油耗最低的為優(yōu)勝者。如今，節(jié)能競技大賽不僅在日本成為了家喻戶曉的環(huán)保賽事，在中國也有著廣泛知曉與認可。中國是繼日本、泰國之后，第3個舉辦這一大賽的國家，2007年第一屆中國節(jié)能競技大賽在上海國際賽車場舉辦，吸引了各方關(guān)心環(huán)保、熱愛汽車的人群參加。中國節(jié)能競技大賽至今已舉辦了六屆，大賽規(guī)模年年壯大，參賽隊伍已超過了 100支，每年都有不少優(yōu)秀的中國選手展示新奇創(chuàng)意，創(chuàng)造傲人成績，第7屆HONDA中國節(jié)能競技大賽將于2013年10月在廣東舉行。世界歷屆節(jié)能競技大賽至今，選手們已創(chuàng)造了 3435公里/升的優(yōu)秀記錄。參加節(jié)能競技大賽的節(jié)能賽車使用低油耗摩托車的4沖程發(fā)動機作為動力來源，其目標是在規(guī)定時間內(nèi)，車輛通過同樣距離所消耗的油量越少，成績越好。節(jié)能賽車除了采用低燃耗發(fā)動機之外，其節(jié)約能源的主要途徑是采用空氣阻力盡可能小的形狀以及摩擦阻力盡可能小的動力傳動結(jié)構(gòu)。實踐證明，節(jié)能賽車最經(jīng)濟的行駛方式為加速一滑行一力口速一滑行的循環(huán)驅(qū)動方式，即先由發(fā)動機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動車輪行駛，達到一定車速后停止發(fā)動機對車輪的動力傳遞，由車輪依慣性滑行，待車速降至一定水平后再啟動發(fā)動機對車輪的動力驅(qū)動，如此反復(fù)循環(huán)，從而達到減少能源消耗的目的。顯然，動力驅(qū)動的時間越短，滑行的距離越長，節(jié)能賽車消耗的能源就越少，比賽中節(jié)能賽車的滑行距離很大程度影響比賽的最終成績。為了降低能耗，節(jié)能賽車的車輪在滑行的時候就不能反過來帶動發(fā)動機空轉(zhuǎn)，因此動力傳動系統(tǒng)與車輪之間的連接是否有摩擦損耗對節(jié)能效果有著重要的影響?，F(xiàn)有節(jié)能賽車的傳動系統(tǒng)與后輪之間一般是采用單向軸承，以實現(xiàn)力矩的單向傳動。請參閱圖1，車輛輪轂27通過軸承設(shè)置于與車架連接的主軸28上，動力盤26通過單向軸承25設(shè)置于車輛輪轂27上。當發(fā)動機動力輸出時，單向軸承25鎖止，動力盤26通過單向軸承25帶動車輛輪轂27及車輪，實現(xiàn)車輛前進；當發(fā)動機動力輸出中止時，動力輪26停止轉(zhuǎn)動，車輪和車輛輪轂27繼續(xù)轉(zhuǎn)動，由于單向軸承25的作用，車輛輪轂27與動力盤26脫離聯(lián)動，實現(xiàn)相對動力盤26的空轉(zhuǎn)，車輛實現(xiàn)滑行。這種方式雖然結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，但是當節(jié)能賽車加速到一定車速依靠慣性繼續(xù)滑行的時候，由于滑行過程中后輪始終通過單向軸承與傳動系統(tǒng)連接，未能完全脫離，因此會產(chǎn)生碰撞和摩擦，導(dǎo)致空轉(zhuǎn)摩擦力矩比較大，從而損失部分能量，使節(jié)能賽車的滑行距離大大減少，嚴重降低了節(jié)能效果，影響了比賽成績。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，通過電磁驅(qū)動的端面牙嵌離合器控制車輪與動力系統(tǒng)之間的連接，使節(jié)能賽車在滑行時，車輪與動力系統(tǒng)之間完全脫離連接，從而達到減少摩擦、減少能量消耗的目的，使節(jié)能賽車滑行距離更遠、節(jié)能效果更好、油耗更低、比賽成績更優(yōu)異。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，該節(jié)能賽車包括車架和固定于該車架上的后車軸，所述動力傳遞機構(gòu)包括有驅(qū)動部件、輪轂部件、電磁控制部件和端面牙嵌離合器，其中，驅(qū)動部件軸向滑動地套置于后車軸外周的左部，輪轂部件軸向定位并可旋轉(zhuǎn)地安裝于后車軸外周的右部，端面牙嵌離合器包括離合器主動牙和離合器從動牙，該離合器主動牙套置于驅(qū)動部件的右側(cè)且由該驅(qū)動部件帶動旋轉(zhuǎn)，該離合器從動牙固定于輪轂部件的左側(cè)且與離合器主動牙相對，電磁控制部件固定安裝于車架上，其固定連接驅(qū)動部件且?guī)釉擈?qū)動部件在后車軸上滑動。所述的后車軸為空心軸，其設(shè)有沿軸向貫通的帶有臺階的中心孔，該后車軸外周設(shè)有一凸起的臺肩，左部設(shè)有貫通側(cè)壁的槽孔。所述的離合器主動牙為一套筒狀構(gòu)件，其右側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒，所述的離合器從動牙的左側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒且與該離合器主動牙的端面牙嵌齒相對，該離合器從動牙的端面牙嵌齒的齒形與所述離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形呈橫向進入的相嵌形狀。所述的離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形為三角形、矩形、梯形或者弧形。所述的離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形為棘齒形，該棘齒形的前端面為垂直于節(jié)能賽車前進方向的平面且為施力的推動面，其后面為光滑過渡的弧形，該離合器從動牙的端面牙嵌齒的齒形上具有與離合器主動牙的端面牙嵌齒齒形的前端面相對的后端面，該后端面為受力的承推面。所述的驅(qū)動部件包括有滑動襯套、動力輪和兩擋圈，其中，滑動襯套軸向滑動地套置于后車軸上，所述的離合器主動牙通過軸承套置于該滑動襯套上，動力輪套置于該離合器主動牙外周上且通過花鍵帶動離合器主動牙在滑動襯套上旋轉(zhuǎn)，兩擋圈設(shè)置于所述離合器主動牙外周的兩端，動力輪在該兩擋圈之間沿軸向滑動。所述的輪轂部件包括有輪轂和襯套，其中，輪轂通過兩軸承套置于所述的后車軸上并能夠在之上轉(zhuǎn)動，襯套套置在該后車軸外周的兩軸承之間，其中一軸承抵靠于所述后車軸外周上凸起的臺肩以對輪轂進行定位。
所述的電磁控制部件包括有固定架、電磁鐵、磁芯、傳動桿、傳動塊、傳動銷和彈簧，其中，固定架與所述的車架相固定連接，電磁鐵固定在該固定架上，磁芯活動地插置于電磁鐵內(nèi)，傳動桿活動地穿置于后車軸的中心孔中，其左端與傳動塊固定連接，右端與磁芯固定連接，傳動銷橫向穿固于傳動塊上且穿過后車軸側(cè)壁上的槽孔，該傳動銷的兩端與所述的滑動襯套相固定，彈簧設(shè)置于后車軸的中心孔內(nèi)且套置于傳動桿上，該彈簧的一端抵靠于傳動塊上，另一端抵靠于后車軸中心孔內(nèi)的臺階上。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:a、在節(jié)能賽車的驅(qū)動動力與車輪之間的傳動系統(tǒng)采用了端面牙嵌離合器，當發(fā)動機停止動力驅(qū)動時，車輪與發(fā)動機完全脫離傳動連接，從而減少了摩擦導(dǎo)致的能量損耗，增加了節(jié)能賽車的滑行距離。b、端面牙嵌離合器的兩端面牙嵌齒的齒形呈橫向進入的相嵌形狀，因此當端面牙嵌離合器橫向?qū)蠒r，兩端面牙嵌齒能夠平穩(wěn)嚙合而減少碰撞，從而達到降低阻力的效果。C、顯著提高了節(jié)能賽車的節(jié)能效果,提高了節(jié)能賽車的成績。


圖1是現(xiàn)有節(jié)能賽車動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明的外觀示意圖。圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4a，b，c，d是本發(fā)明端面牙嵌離合器的各種齒形示意圖。圖5是本發(fā)明端面牙嵌離合器的棘齒形示意圖。圖中，I車架，2彈性擋圈，3軸承，4傳動銷，5傳動塊，6滑動襯套，7后車軸，8輪轂，9襯套，10固定桿，11磁芯，12螺帽，13螺桿，14左固定環(huán)，15離合器主動牙，16動力輪，17擋圈，18離合器從動牙，19彈簧，20傳動桿，21軸承，22右固定環(huán)，23電磁鐵，24固定架，25單向軸承，26動力盤，27車輛輪轂，28主軸，29槽孔，30中心孔，31螺帽，32前端面，33后端面。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。請參閱圖2和圖3所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖，所述節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)安裝于該節(jié)能賽車的車架I和固定于該車架I上的后車軸7上。所述后車軸7的右端通過右固定環(huán)22和螺帽31固定在車架I的右部，其左端螺紋連接一螺桿13并通過左固定環(huán)14和螺帽12固定在車架I的左部。該后車軸7為空心軸，其設(shè)有沿軸向貫通的帶有臺階的中心孔30，所述后車軸7的外周設(shè)有一凸起的臺肩，其左部設(shè)有貫通后車軸7側(cè)壁的槽孔29。所述節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)包括有驅(qū)動部件、輪轂部件、電磁控制部件和端面牙嵌離合器；其中，驅(qū)動部件軸向滑動地套置于后車軸7外周的左部，輪轂部件軸向定位并可旋轉(zhuǎn)地安裝于后車軸7外周的右部；端面牙嵌離合器包括離合器主動牙15和離合器從動牙18，該離合器主動牙15套置于驅(qū)動部件的右側(cè)且由該驅(qū)動部件帶動旋轉(zhuǎn)，該離合器從動牙18固定于輪轂部件的左側(cè)且與離合器主動牙15相對；電磁控制部件固定安裝于車架I上，其固定連接驅(qū)動部件且?guī)釉擈?qū)動部件在后車軸7上左右滑動。所述的離合器主動牙15為一套筒狀構(gòu)件，其右側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒，請參閱圖4a、b、C、d，該端面牙嵌齒的齒形為三角形、矩形、梯形、弧形或者棘齒形。所述的離合器從動牙18的左側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒，并且與該離合器主動牙15的端面牙嵌齒相對，該離合器從動牙18的端面牙嵌齒的齒形與所述離合器主動牙15的端面牙嵌齒的齒形呈橫向進入的相嵌形狀，以便端面牙嵌離合器橫向?qū)蠒r兩端面牙嵌齒容易平穩(wěn)嚙合而減少碰撞。請參閱圖5，當所述的離合器主動牙15的端面牙嵌齒的齒形為棘齒形時，該棘齒形的前端面32為垂直于節(jié)能賽車前進方向V的平面，同時也為動力驅(qū)動施力的推動面，該棘齒形的后面為光滑過渡的弧形，以便兩端面牙嵌齒對合時能夠橫向平穩(wěn)嚙合。所述的離合器從動牙18的端面牙嵌齒的齒形上具有與離合器主動牙15的端面牙嵌齒齒形的前端面32相對的后端面33，該后端面33為受力的承推面。所述的驅(qū)動部件包括有滑動襯套6、動力輪16和兩擋圈17。所述滑動襯套6套置于后車軸7上，并且能夠沿后車軸7的軸向滑動。所述離合器主動牙15通過一對軸承3套置于該滑動襯套6上，并能夠在之上轉(zhuǎn)動。該軸承3的內(nèi)圈套裝在所述滑動襯套6的外周上，外圈設(shè)置于該離合器主動牙15的內(nèi)孔中，并由卡箍在離合器主動牙15內(nèi)孔中的彈性擋圈2定位。所述動力輪16與節(jié)能賽車的發(fā)動機動力連接，其套置于該離合器主動牙15的外周上，并且通過花鍵帶動離合器主動牙15在滑動襯套6上轉(zhuǎn)動，從而將動力傳輸至離合器主動牙15。所述兩擋圈17設(shè)置于所述離合器主動牙15外周的兩端以對所述動力輪16限位，該動力輪16在該兩擋圈17之間能夠沿軸向滑動。所述的輪轂部件包括有輪轂8和襯套9。所述輪轂8通過兩軸承21套置于所述的后車軸7上并能夠在之上轉(zhuǎn)動，該兩軸承21的內(nèi)圈套裝在后車軸7的外周上，外圈設(shè)置于該輪轂8的內(nèi)孔中。所述襯套9套置在該后車軸7外周的兩軸承21之間，其中一軸承21抵靠于所述的后車軸7外周上凸起的臺肩，另一軸承21抵靠于所述后車軸7上的右固定環(huán)22的側(cè)面，從而對輪轂8進行定位。所述離合器從動牙18固定于該輪轂8的左端且與所述尚合器王動牙15相對。所述的電磁控制部件包括有固定架24、電磁鐵23、磁芯11、傳動桿20、傳動塊5、傳動銷4和彈簧19。所述固定架24通過固定桿10固定于車架I的右部，所述電磁鐵23固定在該固定架24上，所述磁芯11活動地插置于該電磁鐵23內(nèi)。所述傳動桿20活動地穿置于所述后車軸7的中心孔30中，其左端通過螺紋與傳動塊5固定連接，右端伸出該后車軸7的中心孔30，并與所述磁芯11通過螺紋固定連接。所述傳動銷4橫向穿過傳動塊5的銷孔并固定于傳動塊5上，該傳動銷4的兩端穿過所述后車軸7側(cè)壁上的槽孔29并且與所述滑動襯套6相固定。從而傳動桿20通過傳動塊5和傳動銷4能夠帶動滑動襯套6及其上的離合器主動牙15沿后車軸7的軸向滑動，進而使離合器主動牙15與離合器從動牙18相嚙合或脫離。所述彈簧19設(shè)置于后車軸7的中心孔30內(nèi)，并且套置于傳動桿20的外周上，該彈簧19的一端抵靠于傳動塊5上，另一端抵靠于后車軸7中心孔30內(nèi)的臺階上。當電磁鐵23斷電時，該彈簧19通過其恢復(fù)力推動傳動塊5，繼而帶動傳動桿20和滑動襯套6向左移動；當電磁鐵23通電吸合磁芯11時，帶動傳動桿20向右移動。本發(fā)明的運行原理如下:
當發(fā)動機輸入動力通過所述動力傳遞機構(gòu)驅(qū)動節(jié)能賽車行駛時，電磁鐵23通電吸合磁芯11并帶動傳動桿20、傳動塊5和傳動銷4，從而帶動滑動襯套6及其上的離合器主動牙15沿后車軸7向右移動，使得離合器主動牙15與離合器從動牙18通過其端面牙嵌齒相嚙合，因而動力由動力輪16傳遞至輪轂8上驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動；當節(jié)能賽車達到一定車速后停止發(fā)動機對車輪的動力傳遞，電磁鐵23斷電，彈簧19由其恢復(fù)力推動傳動塊5，繼而通過傳動銷4帶動滑動襯套6及其上的離合器主動牙15向左移動，使得離合器主動牙15與離合器從動牙18的端面牙嵌齒脫離嚙合，與此同時，傳動桿20帶動磁芯11復(fù)位，因而車輪脫離動力輸入而依慣性滑行，由于此時輪轂8與傳遞動力的動力輪16脫離連接，因此大大降低了摩擦損耗，從而達到了增加滑行距離、節(jié)約能源消耗的目的。本發(fā)明具有滑行距離遠、節(jié)能效果好的優(yōu)點，可應(yīng)用于節(jié)能賽車的動力傳動系統(tǒng)上。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，該節(jié)能賽車包括車架和固定于該車架上的后車軸，其特征在于:所述動力傳遞機構(gòu)包括有驅(qū)動部件、輪轂部件、電磁控制部件和端面牙嵌離合器，其中，驅(qū)動部件軸向滑動地套置于后車軸外周的左部，輪轂部件軸向定位并可旋轉(zhuǎn)地安裝于后車軸外周的右部，端面牙嵌離合器包括離合器主動牙和離合器從動牙，該離合器主動牙套置于驅(qū)動部件的右側(cè)且由該驅(qū)動部件帶動旋轉(zhuǎn)，該離合器從動牙固定于輪轂部件的左側(cè)且與離合器主動牙相對，電磁控制部件固定安裝于車架上，其固定連接驅(qū)動部件且?guī)釉擈?qū)動部件在后車軸上滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的后車軸為空心軸，其設(shè)有沿軸向貫通的帶有臺階的中心孔，該后車軸外周設(shè)有一凸起的臺肩，左部設(shè)有貫通側(cè)壁的槽孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的離合器主動牙為一套筒狀構(gòu)件，其右側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒，所述的離合器從動牙的左側(cè)面設(shè)置有端面牙嵌齒且與該離合器主動牙的端面牙嵌齒相對，該離合器從動牙的端面牙嵌齒的齒形與所述離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形呈橫向進入的相嵌形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形為三角形、矩形、梯形或者弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的離合器主動牙的端面牙嵌齒的齒形為棘齒形，該棘齒形的前端面為垂直于節(jié)能賽車前進方向的平面且為施力的推動面，其后面為光滑過渡的弧形，該離合器從動牙的端面牙嵌齒的齒形上具有與離合器主動牙的端面牙嵌齒齒形的前端面相對的后端面，該后端面為受力的承推面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的驅(qū)動部件包括有滑動襯套、動力輪和兩擋圈，其中，滑動襯套軸向滑動地套置于后車軸上，所述的離合器主動牙通過軸承套置于該滑動襯套上，動力輪套置于該離合器主動牙外周上且通過花鍵帶動離合器主動牙在滑動襯套上旋轉(zhuǎn)，兩擋圈設(shè)置于所述離合器主動牙外周的兩端，動力輪在該兩擋圈之間沿軸向滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的輪轂部件包括有輪轂和襯套，其中，輪轂通過兩軸承套置于所述的后車軸上并能夠在之上轉(zhuǎn)動，襯套套置在該后車軸外周的兩軸承之間，其中一軸承抵靠于所述后車軸外周上凸起的臺肩以對輪轂進行定位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，其特征在于:所述的電磁控制部件包括有固定架、電磁鐵、磁芯、傳動桿、傳動塊、傳動銷和彈簧，其中，固定架與所述的車架相固定連接，電磁鐵固定在該固定架上，磁芯活動地插置于電磁鐵內(nèi)，傳動桿活動地穿置于后車軸的中心孔中，其左端與傳動塊固定連接，右端與磁芯固定連接，傳動銷橫向穿固于傳動塊上且穿過后車軸側(cè)壁上的槽孔，該傳動銷的兩端與所述的滑動襯套相固定，彈簧設(shè)置于后車軸的中心孔內(nèi)且套置于傳動桿上，該彈簧的一端抵靠于傳動塊上，另一端抵靠于后車軸中心孔內(nèi)的臺階上。
全文摘要
一種節(jié)能賽車的動力傳遞機構(gòu)，該節(jié)能賽車包括車架和固定于該車架上的后車軸，所述動力傳遞機構(gòu)包括有驅(qū)動部件、輪轂部件、電磁控制部件和端面牙嵌離合器，其中，驅(qū)動部件軸向滑動地套置于后車軸外周的左部，輪轂部件軸向定位并可旋轉(zhuǎn)地安裝于后車軸外周的右部，端面牙嵌離合器包括離合器主動牙和離合器從動牙，該離合器主動牙套置于驅(qū)動部件的右側(cè)且由該驅(qū)動部件帶動旋轉(zhuǎn)，該離合器從動牙固定于輪轂部件的左側(cè)且與離合器主動牙相對，電磁控制部件固定安裝于車架上，其固定連接驅(qū)動部件且?guī)釉擈?qū)動部件在后車軸上滑動。本發(fā)明具有滑行距離遠、節(jié)能效果好的優(yōu)點，可應(yīng)用于節(jié)能賽車的動力傳動系統(tǒng)上。
文檔編號B62M23/00GK103192943SQ201310116090
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者江一帆 申請人:京濱電子裝置研究開發(fā)(上海)有限公司