CN102060080B - 一种减速电机驱动机构 - Google Patents

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周伟
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Abstract

本发明带轮毂和无刷电机的减速机构涉及一种用在自平衡两轮电动车上的减速机构，其包括组装成一体的无刷电机、轮毂机构和行星减速器，所述无刷电机与所述行星减速器传动相连；轮毂机构包括一个内轮毂，一个外轮毂以及一个轮胎，所述内轮毂及外轮毂设置有插设在轮胎的凹槽内的连接凸块；行星减速器内嵌在内轮毂上，所述行星减速器包括一个输出轴，输出轴使用法兰连接形式与内轮毂连接，若干个行星轮，若干个安装在输出轴上的轴承，一个减速器端盖，一个与行星轮啮合的内齿圈。本发明设计合理，结构简单紧凑，传动效率高，噪声小且使用寿命长。

Description

一种减速电机驱动机构
技术领域
本发明涉及一种减速电机驱动机构，尤其是一种用在自平衡两轮电动车上的减速电机驱动机构。
背景技术
自平衡两轮电动车是一种轮胎左右并行布置，采用倒立摆原理来实现自平衡的电动车；它通过车体内置的陀螺仪和加速度传感器来检测人体与车体重心的变换，从而控制车子的方向和速度，其电机输出的高转速通过减速器转变为适当的低转速，其要求减速器能稳定精确的实现速度的转变。
目前的自平衡两轮电动车，其减速器机构外置于车体两侧，使得整车的横向尺寸大，而且通常为塔式减速结构，使得整车体积大，重量重。
发明内容
基于上述不足之处，本发明提供了一种减速电机驱动机构。所述减速机构采用了以下技术方案：减速电机驱动机构包括组装成一体的无刷电机、轮毂机构和行星减速器，所述无刷电机与所述行星减速器传动相连；轮毂机构包括一个内轮毂，一个外轮毂以及一个轮胎，所述内轮毂及外轮毂设置有插设在轮胎的凹槽内的连接凸块；行星减速器内嵌在内轮毂上，所述行星减速器包括一个输出轴，输出轴使用法兰连接形式与内轮毂连接，若干个行星轮，若干个安装在输出轴上的轴承，一个减速器端盖，一个与行星轮啮合的内齿圈。
进一步地，所述无刷电机包括一个电机转轴，若干个安装在电机转轴两端的轴承，一个固定在电机转轴末端的位置传感磁钢，一个安装在电机转轴末端的编码器磁铁，一个用来安装编码器磁铁的铝管，一个垫块，一个电机端盖，一个电机后盖，若干个霍尔传感器，一个装在电机后端盖上的编码器霍尔板及若干个用来连接电机和减速器的盘头螺丝。
进一步地，所述霍尔传感器与编码器霍尔板集成在同一模块上。
进一步地，所述减速器端盖位于所述无刷电机一端的一侧，并与所述电机端盖位置相对。
进一步地，所述无刷电机还包括一个霍尔固定架，所述霍尔传感器均布在霍尔固定架上。
进一步地，所述轴承安装在电机转轴两端。
所述减速机构的工作原理：霍尔传感器反馈控制器转子的位置信号给控制器，用于控制器对直流无刷电机的换向控制；同时，磁编码器反馈精确的速度信号给控制器，以便做细腻的速度伺服控制。电机转子带动输出齿轮轴与行星轮啮合，带动行星支撑架低速输出，输出法兰面与内轮毂连接，从而使装在轮毂上的轮子低速转动。
减速电机驱动机构设计合理，结构简单紧凑，并具有以下突出优点：
（1）减速器内嵌在内轮毂上，缩减了整体尺寸，重量轻；
（2）输出轴使用了法兰连接形式，使得其与轮毂的连接更方便紧凑；
（3）输出轴双侧轴承支持，保证了强度及同轴度；
（4）霍尔传感器与编码器霍尔PCB板集成在同一模块上，-零件种类少，成本低，便于装配；
（5）电机与减速器端盖共用，缩减了轴向尺寸；
（6）霍尔固定架保证了霍尔元件的定位精度，同时起到了保洁的作用；
（7）轮毂与轮胎凹槽配合，有效的解决了轮胎相对轮毂的滑移问题。
附图说明
图1为本发明减速电机驱动机构一种实施例的外部机构示意图。
图2为图1所示本发明减速电机驱动机构的A-A剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明减速电机驱动机构包含了组装成一体的无刷电机、行星减速器和轮毂机构；其中无刷电机包括一个电机转轴（17），两个安装在电机转轴（17）两端的轴承（12）和（18），一个固定在电机转轴（17）非输出端的位置传感磁钢（16），一个安装在电机转轴（17）非输出端末端的编码器磁铁（13），一个用来安装编码器磁铁（13）的铝管（14），一个垫块（15），一个电机端盖（19），一个电机后盖（22），3个均布在霍尔固定架（24）上的霍尔传感器（23），一个装在电机末端的编码器霍尔板（25），一个霍尔固定架（24）以及4个用来连接电机和减速器的盘头螺丝（26）。
所述行星减速器包括3个安装在输出轴（4）两端的轴承（6）、（11）和（20），一个输出轴（4），其输出端与内轮毂（1）连接，一个减速器端盖（8），一个内齿圈（9），其与行星轮（5）啮合，三个行星轮（5）；轮毂机构包括一个内轮毂（1），一个外轮毂（3）以及一个装夹在内外轮毂之间的轮胎（2）。
如图2所示，电机转轴（7）的转动方向和转动速度通过编码器霍尔板（25）反馈出来，霍尔传感器（23）检测电机转轴（17）的位置并以之来控制电机正确换向，电机转轴（17）与行星轮（5）啮合，通过行星减速器获得合适的转速，经由输出轴（4）传递给内轮毂（1）并由内、外轮毂（1）和（3）带动轮子的转动，从而达到减速输出的目的。

Claims (1)

1.一种减速电机驱动机构，其特征在于：包括组装成一体的无刷电机、轮毂机构和行星减速器，所述无刷电机与所述行星减速器传动相连；轮毂机构包括一个内轮毂（1），一个外轮毂（3）以及一个轮胎（2），所述内轮毂（1）及外轮毂（3）设置有插设在轮胎（2）的凹槽内的连接凸块；行星减速器内嵌在内轮毂（1）上，所述行星减速器包括一个输出轴（4），输出轴（4）使用法兰连接形式与内轮毂（1）连接，若干个行星轮（5），若干个安装在输出轴（4）上的第一轴承（6，11，20），一个减速器端盖（8），一个与行星轮（5）啮合的内齿圈（9）；
所述无刷电机包括一个电机转轴（17），若干个安装在电机转轴（17）两端的第二轴承（12，18），一个固定在电机转轴（17）末端的位置传感磁钢（16），一个安装在电机转轴（17）末端的编码器磁铁（13），一个用来安装编码器磁铁（13）的铝管（14），一个垫块（15），一个电机端盖（19），一个电机后盖（22），若干个霍尔传感器（23），一个装在电机后端盖上的编码器霍尔板（25）及若干个用来连接电机和减速器的盘头螺丝（26）。
2. 根据权利要求1所述减速电机驱动机构，其特征在于：所述霍尔传感器（23）与编码器霍尔板（25）集成在同一模块上。
3. 根据权利要求1所述减速电机驱动机构，其特征在于：所述减速器端盖（8）位于所述无刷电机一端的一侧，并与所述电机端盖（19）位置相对。
4. 根据权利要求1所述减速电机驱动机构，其特征在于：所述无刷电机还包括一个霍尔固定架（24），所述霍尔传感器（23）均布在霍尔固定架（24）上。
5. 根据权利要求1所述减速电机驱动机构，其特征在于：所述第二轴承（12、18）安装在电机转轴（17）两端。
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附图1.
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Granted publication date: 20121003

Pledgee: China Co truction Bank Corp Dongguan branch

Pledgor: Dongguan Robstep Robot Co., Ltd.

Registration number: 2015990000461

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

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