CN102170218B - 电动车电机传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车电机传动装置，其解决了现有电动车要实现变速功能而导致电机结构复杂、生产和装配不便的问题。所采取的技术方案：一种电动车电机传动装置，包括电机和车轮，车轮的中心位置处具有轮毂，轮毂可转动地套接在轮轴上，所述的电机包括转子和定子，定子与轮轴固定连接，转子可转动地套接在轮轴上，其特征在于，在转子与轮毂之间设有非接触、感应式传动结构。

Description

电动车电机传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其涉及一种电动车电机与轮毂之间的传动装置。

背景技术

中国发明专利申请（申请号：200910041410.X）中公开了一种电动车自动变档电机，其包括箱体，箱体设有电机设有电机轴；所述的箱体侧壁上设有输设有输入轴、输出键槽轴和轮轴；所述的电机轴与输入轴传动联接；所述的输出键槽轴与轮轴传动联接所述的输入轴上设有高、低速主动齿轮；输出键槽轴上设有离合器固定有高速从动齿轮，所述的输出键槽轴与低速从动齿轮之间设有单向传动器，所述的输出键槽轴上设有从动键槽套，从动键槽套与离合器外壳之间设有从动摩擦片和主动摩擦片，摩擦片端面部设有摩擦片分离弹簧，摩擦片与离合器底端部之间设有斜坡槽，离心滚珠设在斜坡槽中，斜坡槽和离心滚珠组成一个离心式轴向推力机构。

为适应复杂的路况，上述这种电动车电机通过设置复杂的机械式变档机构，以使电机适应电动车的行走状况，这种变档机构是与电动车的电机相联接的。上述的这种电动车变档电机结构复杂，生产和装配困难，制造成本高。电机与变档机构相联接，电机在工作时会带动变档机构中的一些可动作部件发生运动，这些可动作的部件在运动过程中会不可避免地会发生一些机械摩擦，从而降低了电机的功率利用率。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明需要解决的技术问题是：提供一种电动车电机传动装置，其结构简单，既能保证电机的使用寿命，又能保证电机的功率利用率。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案：一种电动车电机传动装置，包括电机和车轮，车轮的中心位置处具有轮毂，轮毂可转动地套接在轮轴上，所述的电机包括转子和定子，定子与轮轴固定连接，转子可转动地套接在轮轴上，其特征在于，在转子与轮毂之间设有非接触、感应式传动结构。该非接触、感应式的传动结构在工作时一般是利用磁场来实现转子与轮毂之间的功率传递。电机工作时，转子相对于定子在轮轴上转动，转子通过传动机构之间产生的磁滞力来实现对轮毂功率传递，最终达到电动车车轮的转动。

作为优选，所述的传动结构包括永磁体和感应体，感应体由导磁和导电材料制成。这些永磁体在跟随转子转动时，感应体通过切割永磁体的磁力线而产生变化的电场，并使感应体产生磁场，此时的感应体相当于电机的转子，原先的转子相当于电机的定子，感应体与转子之间具有一定的速差，当速差越大时（电动车处于起步阶段或爬坡阶段），感应体所受到转子的扭矩也就越大，该扭矩会促使车轮转动。当感应体与转子之间的速差越小时（电动车处于下坡或在平整的路面上行驶时），感应体所受到转子的扭矩也就越小。

作为优选，所述的永磁体设置在所述的转子上，所述感应体设置在轮毂上。感应体和永磁体分别设置在所述的部件上，结构简单，便于装配。

作为优选，所述永磁体为多个，这些永磁体沿转子的周向均布在转子上；所述感应体呈圆环状，该感应体与轮毂同轴地固定在轮毂上。永磁体为多个，一方面可增加转子转动时对轮毂施加的扭矩，以保证转子转动时电动车车轮能够跟随一起动作；另一方面也增加了转子对轮毂力传递时的稳定性。

作为优选，所述永磁体铰接在转子上，这些永磁体成对设置，每对永磁体中的两个永磁体铰接点的极性相反，每对永磁体中的两个永磁体彼此靠近。永磁体铰接在转子上，永磁体在跟随转子动作时会受到离心力的作用，永磁体的自由端能够被甩出，而更接近感应体，使得永磁体与感应体之间的作用力得以保证，而且在路面状态复杂时，永磁体在转子上的角度能够发生一定幅度的偏转，使得永磁体与感应体之间的作用力能够平稳变化。每对永磁体中两个永磁体铰接点的极性相反，一方面一对永磁体在离心力的作用下自由端被甩出时可形成通闭合的磁场，另一方面在电机停止工作时，永磁体的自由端会被磁力吸引回缩到转子的径向范围内，这有效减小了电动车在推行过程中所受到的阻力，电动车在推行时显得轻便。

作为优选，所述转子的截断面呈“冂”形，所述定子位于转子内部。这提高了电机整体结构的紧凑性。

作为优选，所述轮毂的截断面呈“冂”形，所述转子位于轮毂内部。这一方面提高了电动车轮毂部分的结构紧凑性，另一方面也方便了在轮毂与转子之间设置所述的传动结构。

作为优选，所述传动结构为两套，这两套传动结构分列在定子的两侧。传动结构为两套，在保证电机与轮毂之间传动需求的同时，也使得它们之间的传动稳定性好。

本发明的有益效果在于：

1、该传动结构为无接触异步力矩传递，不产生机械变速的摩擦，无档位阶梯限制，无机械磨损，不需要油腔润滑设计，无防漏油要求，及不需要设置单向轴承。

2、本磁适变速设计有磁力涡流单向脱离功能，在不加速车轮空转时，充分利用能源而不受电机永磁体磁滞的影响损耗。

3、电能的利用率比传统电机相对要高。

4、特别是电动车的起步、上坡滑行时，电机都工作在高效率区域。

5、对电动车的控制系统有很高的优化潜力（电机不会工作在大电流区域）。

6、对蓄电池也起到很大的保护，蓄电池受到的大电流冲击得以消除，蓄电池放电电流起伏减少，从而延长了蓄电池的使用寿命。

7、电机的保护也是很明显，电机不会工作到大电流区域，电机的定、转子不会抱死，减少了电机在工作时的发热，有效保护了电机。

8、明显的电能效率的提高也就节约了能源。

附图说明

图1是本发明电动车电机传动装置一种实施方式工作状态下的结构示意图。

图2是本发明电动车电机传动装置另一种实施方式的纵向剖视图。

具体实施方式

本发明电动车电机传动装置是设于电机转子3与车轮轮毂5之间的，电机包括定子6和转子3，定子6固定在车轮的轮轴4上，转子3和轮毂5可转动地套接在轮轴4上，转子3和轮毂5与轮轴4之间设置有滚动轴承7。

在轮毂5与转子3之间设置有非接触、感应式的传动结构，该传动结构为分体式结构，包括永磁体2和感应体1，感应体1是由导磁和导电材料制成的。感应体1和永磁体2之间具有间隔，它们之间的间隔可以很小，达到毫米级别。该传动结构参与转子3和轮毂5之间传动时，永磁体2和感应体1不会发生接触，它们之间扭矩的传递是以非接触、感应的方式进行的。永磁体2在跟随转子3一起动作时，感应体1切割永磁体2中的磁力线，从而在永磁体2和感应体1之间以磁涡流式磁力耦合方式进行力矩的传递。

轮毂5和转子3的截断面均呈“冂”形，定子6位于转子3内部，转子3位于轮毂5内部（见图2）。上述的传动机构为两套，它们对称地分列在定子6的两侧。

所述的永磁体2为多个，它们设置在转子3上，它们沿转子3的周向均布；感应体1为圆环状，感应体1设置在轮毂5上。感应体1可以是由铝环和铁环同轴叠置在一起，铁环也可以是被浇铸在铝环内，铝环也可以由铜环等其他可导电材料所代替。

这些永磁体2可以是固定在转子3的侧面上，它们可以是通过胶粘的方式实现与转子3侧面之间的固定连接。这些永磁体2的两极布置上是沿转子3侧面的径向上设置的，即永磁体2的一极位于外侧，另一极位于内侧。这些永磁体2成对设置，一对永磁体2中的两个永磁体2的两端极性分别相反，即一对永磁体2中的两个永磁体2的外端极性分别为S与N，内端极性分别N与S，且一对永磁体2中的两个永磁体2是紧挨着的。圆环状的感应体1可以是固定在轮毂5的内侧面上，或者是固定在轮毂5的内周面上。一套传动结构中的感应体1和永磁体2的安装位置具有一定的要求，感应体1在轮毂5上的位置与永磁体2在转子3上的位置是固定的，即感应体1在轮毂5侧面上的径向位置与永磁体2在转子3侧面上的径向位置相同，或者是感应体1在轮毂5内周面上的轴向位置与永磁体2在转子3上的轴向位置相同。

这些永磁体2也可以是铰接在转子3上，这些永磁体2成对铰接在转子3上，一对永磁体2中的两个永磁体2是紧挨着的。一对永磁体2中的两个永磁体2在转子3上的铰接点的极性相反，永磁体2的自由端在离心力的作用下被甩出后，一对永磁体2中的两个永磁体2构成一个闭合的磁回路。圆环状的感应体1可以是固定在轮毂5的侧面上，也可以是固定在轮毂5的内周面上，优选感应体1固定在轮毂5的内周面上。

Claims (4)

1.一种电动车电机传动装置，包括电机和车轮，车轮的中心位置处具有轮毂，轮毂可转动地套接在轮轴上，所述的电机包括转子和定子，定子与轮轴固定连接，转子可转动地套接在轮轴上，其特征在于，在转子（3）与轮毂（5）之间设有非接触、感应式传动结构，所述的传动结构包括永磁体（2）和感应体（1），感应体（1）由导磁和导电材料制成，所述的永磁体（2）设置在所述的转子（3）上，所述感应体（1）设置在轮毂（5）上；所述永磁体（2）为多个，这些永磁体（2）沿转子（3）的周向均布在转子（3）上；所述感应体（1）呈圆环状，该感应体（1）与轮毂（5）同轴地固定在轮毂（5）上；所述永磁体（2）铰接在转子（3）上，这些永磁体（2）成对设置，每对永磁体（2）中的两个永磁体（2）铰接点的极性相反，每对永磁体（2）中的两个永磁体（2）彼此靠近。

2.根据权利要求1所述的电动车电机传动装置，其特征在于，所述转子（3）的截断面呈“冂”形，所述定子（6）位于转子（3）内部。

3.根据权利要求2所述的电动车电机传动装置，其特征在于，所述轮毂（5）的截断面呈“冂”形，所述转子（3）位于轮毂（5）内部。

4.根据权利要求3所述的电动车电机传动装置，其特征在于，所述传动结构为两套，这两套传动结构分列在定子（6）的两侧。

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