CN105946549A - 电动轮毂及驱动轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动轮毂和一种使用该电动轮毂的驱动轮。电动轮毂包括轮毂和内齿圈，内齿圈与轮毂为分体结构，内齿圈与轮毂被相互同轴固定在一起并同步转动，轮毂具有中空的内腔，轮毂的内腔设置有驱动电机，驱动电机包括机壳和电机轴，机壳外壁与轮毂内腔的内壁之间具有间隙，电机轴一端通过行星减速机构与所述内齿圈配合，所述电机轴的另一端设置有电磁刹车机构。本发明具有可降低驱动轮重量、降低生产成本的优点，本发明可避免轮胎相对轮毂打滑，驱动轮的刹车性能更好，本发明的安全性能较高，本发明结构紧凑，可使使用了本发明驱动轮的轮椅车或代步车体积更小、重量更低。

Description

电动轮毂及驱动轮

技术领域

本发明涉及一种电动轮毂和一种使用该电动轮毂的驱动轮。

背景技术

老年人常会用到电动轮椅、老年人代步车，但现有的电动轮椅和老年人代步车较重，老年人搬动起来十分吃力，为方便老年人搬动轮椅或老年人代步车，电动轮椅和老年人代步车应较为轻便。现有的电动轮椅或老年人代步车通过电机和减速机构使轮毂转动，电机的电机轴与减速机构的行星轮联动，减速机构的行星轮与轮毂的内齿圈啮合，通过行星轮的转动带动轮毂转动；为保证轮毂内齿圈的强度，内齿圈多由钢材制成，由于内齿圈是与轮毂是一体设置的，轮毂也需是钢制的，而不能采用较轻的铝合金材质，使得轮毂的重量较重。且现有的老年人代步车或电动轮椅常会发生轮胎相对轮毂转动的情况，会导致刹车后仍行进一段距离，或导致其他事故的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、重量较轻的电动轮毂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动轮毂，包括轮毂和内齿圈，内齿圈与轮毂为分体结构，内齿圈与轮毂被相互同轴固定在一起并同步转动，轮毂具有中空的内腔，轮毂的内腔设置有驱动电机，驱动电机包括机壳和电机轴，机壳外壁与轮毂内腔的内壁之间具有间隙，电机轴一端通过行星减速机构与所述内齿圈配合，所述电机轴的另一端设置有电磁刹车机构。

本发明的轮毂和内齿圈是分体式的，轮毂和内齿圈不需要采用同一种材料制成，可使内齿圈采用钢制、轮毂采用铝制，从而降低本发明的轮毂的重量。其中，驱动电机的电机轴转动带动行星减速机构的太阳轮转动，从而使与太阳轮啮合的行星轮转动，由于行星轮是与内齿圈啮合的，行星轮转动可带动内齿圈转动，从而实现轮毂的转动。由于刹车制动是作用在电机轴上的，本发明的刹车机构能以更小的力制动电机轴，可选用施力较小的刹车机构，以减少生产成本；或在不更换刹车机构的情况下，可更好地对电机轴进行刹车制动，刹车更为稳定，可提高刹车强度。其中，驱动电机设置在轮毂内，可使本发明的结构更为紧凑。

作为优选，所述轮毂的内腔两端分别配合有左轮毂端盖和右轮毂端盖，所述行星减速机构包括行星架，行星架与电动轮毂安装轴一端固定，电动轮毂安装轴的另一端延伸至右轮毂端盖外。

作为优选，所述驱动电机包括后电机端盖和前电机端盖，所述后电机端盖形成有筒形轴承室，所述筒形轴承室延伸至左轮毂端盖外并与电动轮毂安装板相固定，所述行星架与前电机端盖相固定。轮毂转动，行星架和驱动电机的机壳与车架保持相对固定。上述设置可使本发明的电动轮毂结构紧凑、体积较小。

作为优选，所述轮毂内壁形成有若干向内延伸的凸台，所述内齿圈外缘上形成有若干向外延伸的固定部，所述凸台上形成有与固定部形状相适应的固定部凹槽，所述凸台的内壁为与内齿圈外缘相适应的第一弧面，所述内齿圈的固定部位于固定部凹槽内，内齿圈的固定部通过紧固件与轮毂相固定，且内齿圈的外缘与凸台内壁相抵。

固定部凹槽的设置便于内齿圈的固定部与轮毂的定位和固定，第一弧面可对固定后的内齿圈进行周向上的位置保持。其中，固定部凹槽和固定部可形成有相互对应的工艺孔，内齿圈的固定部可通过螺钉等紧固件与凸台相固定；内齿圈的固定部的厚度可小于内齿圈的厚度，以减少铸造用材。

作为优选，所述内齿圈外缘上形成有至少三个向外延伸的固定部，所述固定部呈环形均匀间隔设置，所述凸台包括第一凸台和第二凸台，所述第一凸台至少为三个，所述固定部凹槽设置在第一凸台上，固定部与所述第一凸台一一对应，所述内齿圈的固定部通过紧固件与所述第一凸台固定，所述第一凸台的内壁和第二凸台的内壁均形成有所述第一弧面。固定部的数量和第一凸台的数量相同，固定部的数量大于或等于三个，较只有两个固定部更为稳定；可直接设置三个固定部，既降低内齿圈的铸造成本，又可保证内齿圈与轮毂固定的稳定性，又可降低重量，同时还可以减少装配用时。当轮毂和内齿圈较大时，可设置多个第二凸台，可在减少第一凸台体积和数量的情况下，以保证内齿圈周向上的限位固定。

作为优选，所述电磁刹车机构包括位于电机轴上的刹车块、套设在刹车块外并与刹车块相固定的刹车片，所述刹车块呈多边形结构，所述刹车片呈圆盘形，且刹车片中央形成有与刹车块形状相适应的配合槽，所述轮毂外设有刹车臂，所述刹车臂可抱紧所述刹车片。由于刹车块和刹车片是设置在电机轴上的，本发明的刹车臂能以更小的力将与电机轴固定的刹车片抱紧以进行刹车动作，可选用施力较小的刹车机构，以减少生产成本；或在不更换刹车的情况下，可更好地进行刹车作业，刹车更为稳定，提高刹车强度。刹车块呈多边形结构可保证与刹车片的相对固定。

作为优选，所述电动轮毂安装板上固定有引线夹，所述电动轮毂安装板相对于引线夹外侧的部位设置有第一段凹槽和第二段凹槽，电机的引出线与引线夹相配合，且引出线外套设有弹簧护套，所述弹簧护套包括第一段和第二段，所述第一段的直径大于第二段的直径，第二段的直径与引出线的直径相适应，所述第一段固定在第一段凹槽内，所述第二段固定在第二段凹槽内，引出线穿过引线夹并依次通过第一段凹槽和第二段凹槽；所述引线夹包括上夹体和下夹体，所述上夹体和下夹体均呈欧姆型结构，所述上夹体的开口和下夹体的开口相对设置，引出线配合在上夹体与下夹体之间，且所述上夹体的开口和所述下夹体的开口内均形成有咬合齿。

弹簧护套可对引出线裸露在外的部分进行保护，可避免引出线被刮伤进水，避免引出线老化。弹簧护套可随引出线弯折，本发明的弹簧护套的长度应与引出线裸露在外的长度相适应，从而更好地对引出线进行保护；为避免引出线被划伤，弹簧的节距应较小。其中，弹簧护套的一端固定在第一段凹槽和第二段凹槽内，弹簧护套的另一端可与轮椅车或代步车的车架相固定。可设置第一段凹槽和第二段凹槽宽度和深度，以使弹簧护套的第一段可卡在第一段凹槽内、使弹簧护套的第二段卡在第二段凹槽内。引线夹用于对引出线的导向和固定，上夹体和下夹体的咬合齿的设置便于对引出线进行固定，便于引出线穿过第一段凹槽和第二段凹槽。

作为优选，所述轮毂内腔搭配有左轮毂端盖的一端设有至少六个第一工艺孔，轮毂内腔搭配有右轮毂端盖的一端设有至少六个第二工艺孔，第一工艺孔和第二工艺孔均呈环形均匀间隔设置，每个第二工艺孔均相对位于两个凸台之间；所述凸台沿轮毂轴线向外延伸，所述凸台的外壁形成有与右轮毂端盖内壁相适应的第二弧面，所述第二弧面呈向内侧倾斜的坡面结构。

左轮毂端盖和右轮毂端盖用于对轮毂内的结构进行保护，左轮毂端盖和右轮毂端盖都是通过至少六个紧固件与轮毂相固定，其稳定性更高；第二工艺孔相对位于两个凸台之间，凸台对右轮毂端盖的工艺孔处进行让位，便于右轮毂端盖的定位；第二弧面的设置便于右轮毂端盖固定。

本发明还公开了一种搭配上述电动轮毂的驱动轮。

为实现上述目的，所述轮毂外壁上形成有若干个向外凸出的凸筋，所述凸筋与所述轮毂的轴线平行设置，且若干个凸筋沿轮毂的周向均匀间隔分布在轮毂的外壁上。可直接在轮毂上浇筑出轮胎，也可将轮胎套设在轮毂外；由于在本发明的轮毂外壁上设有凸筋，凸筋是沿轮毂轴线设置的，可保证轮胎周向上的固定。在轮毂停止转动时，轮胎会受到凸筋的阻力，以避免轮胎相对轮毂空转打滑情况的发生，以提高本发明驱动轮的安全性。其中，为避免轮胎轴向脱离轮毂，轮毂的相对两侧应设有挡边。

作为优选，所述轮毂外设有轮胎，所述轮胎内侧形成有若干个配合槽，所述配合槽与凸筋一一对应，所述配合槽的底部的宽度至开口处的宽度逐渐增大，所述凸筋横截面为方形，所述轮胎为实心发泡式轮胎。轮胎套设在轮毂外时，轮胎相对于配合槽底部的部位会被凸筋撑开，可提高轮胎和轮毂的紧密度。

本发明具有可降低驱动轮重量、降低生产成本的优点，本发明可避免轮胎相对轮毂打滑，驱动轮的刹车性能更好，本发明的安全性能较高，本发明结构紧凑，可使使用了本发明驱动轮的轮椅车或代步车体积更小、重量更低。

附图说明

图1为本发明的一种爆炸示意图；

图2为本发明的一种剖面示意图；

图3为本发明的一种结构示意图；

图4为本发明的轮毂的一种结构示意图；

图5为本发明的轮毂的径向截面示意图；

图6为本发明的轮毂的另一种结构示意图；

图7为本发明的内齿圈的一种结构示意图；

图8为本发明的轮胎的一种结构示意图；

图9为本发明的电动轮毂安装板的一种结构示意图；

图10为图2的A处放大图。

具体实施方式

由图1、图2、图4、图6、图7所示，本发明电动轮毂包括轮毂1和内齿圈2，内齿圈2与轮毂1为分体结构，内齿圈2与轮毂1被相互同轴固定在一起并可同步转动。轮毂1具有中空的内腔，轮毂1的内腔设置有驱动电机，驱动电机包括机壳7、定子48和电机轴6，机壳外壁与轮毂内腔的内壁之间具有间隙，电机轴6一端通过行星减速机构与内齿圈2配合，电机轴6的另一端设置有电磁刹车机构。行星减速机构的行星轮3与内齿圈2啮合，电机的电机轴6转动可带动与行星轮3啮合的内齿圈2转动，从而使与内齿圈2相固定的轮毂1转动。

由图1、图4、图6、图7所示，轮毂1内壁形成有六个向内延伸的凸台，内齿圈2外缘上形成有三个向外延伸的固定部11，凸台上形成有与固定部11形状相适应的固定部凹槽12。三个固定部11呈环形均匀间隔设置，凸台包括三个第一凸台4和三个第二凸台5，固定部凹槽12设置在第一凸台4上，固定部11与固定部凹槽12一一对应，第一凸台4的内壁和第二凸台5的内壁均形成有与内齿圈2外缘相适应的第一弧面13。六个凸台呈环形均匀间隔设置，每个第一凸台4均位于两个第二凸台5之间，每个第二凸台5均位于两个第一凸台4之间。内齿圈2的固定部11位于固定部凹槽12内，且固定部11通过紧固件与第一凸台4固定，内齿圈2的外缘与凸台内壁相抵。

由图1、图4、图6所示，轮毂1的内腔左右两端分别配合有左轮毂端盖31和右轮毂端盖32，轮毂1左侧端面形成有六个第一工艺孔，轮毂1右侧端面形成有六个第二工艺孔35，第一工艺孔和第二工艺孔35均呈环形均匀间隔设置，每个第二工艺孔35都相对位于两个凸台之间。凸台沿轮毂1轴线向外延伸，凸台的外壁形成有与右轮毂端盖32内壁相适应的第二弧面33，第二弧面为向内侧倾斜的坡面结构。右轮毂端盖32内侧设有右端盖轴承室，右端盖轴承室32内固定有与电动轮毂安装轴25配合的第一轴承50。

由图1、图2、图3、图9、图10所示，行星减速机构包括行星架43，行星架43与电动轮毂安装轴25一端固定，电动轮毂安装轴25的另一端延伸至右轮毂端盖32外。驱动电机的机壳7的两端分别搭配有后电机端盖42和前电机端盖41，后电机端盖42形成有筒形轴承室45，筒形轴承室45延伸至左轮毂端盖31外并与电动轮毂安装板8相固定，筒形轴承室45搭配有第二轴承51，第二轴承内圈与筒形轴承室45相固定，第二轴承室外圈与左轮毂端盖31相固定，行星架43与前电机端盖41相固定。

前电机端盖41的外侧形成有用于保证行星架43周向限位的弧形挡块，行星轮3和太阳轮均通过销轴44固定在行星架43上，且行星轮3和太阳轮位于行星架43和前电机端盖41之间。

电动轮毂安装板8、刹车片17、刹车块16和刹车臂15相对位于左端盖31与刹车罩46之间，电动轮毂安装板8的侧面和刹车罩46侧面均设有用于相互固定的第三工艺孔47。

由图1、图2、图3所示，电磁刹车机构包括刹车臂15、固定在电机轴6上的刹车块16、套设在刹车块16外并与刹车块16相固定的刹车片17，刹车块16呈正六边形结构，刹车片17呈圆盘形，且刹车片17中央形成有与刹车块16形状相适应的配合槽，刹车臂15可抱紧刹车片17以对电机轴6起到制动作用。

由图1、图2、图3、图9所示，电动轮毂安装板8固定在后电机端盖42的筒形轴承室45的端面上，电动轮毂安装板8上固定有引线夹24，电动轮毂安装板8相对于引线夹24外侧的部位设置有第一段凹槽和第二段凹槽。电机的引出线18与引线夹24相配合，且引出线位于引线夹24外侧的部分外套设有弹簧护套19。弹簧护套19包括第一段20和第二段21，第一段20的直径大于第二段21的直径，第二段21的直径与引出线18的直径相适应。第一段凹槽22的宽度与第一段20的直径相适应，第二段凹槽23的宽度与第二段21的直径相适应，弹簧护套19的第一段可卡在第一段凹槽22内，弹簧护套19的第二段可卡在第二段凹槽23内。引出线18穿过引线夹24并依次通过第一段凹槽22和第二段凹槽23，弹簧护套19远离电动轮毂安装板的一端与车架相固定。

由图3、图10所示，电动轮毂安装板8上的引线夹24包括上夹体38和下夹体39，上夹体38和下夹体39均呈欧姆型结构，上夹体的开口和下夹体的开口相对设置，上夹体与下夹体贴合并通过紧固件固定，引出线18配合在上夹体与下夹体之间，且上夹体的开口和下夹体的开口内均形成有咬合齿36。

图1、图2、图4、图5、图8所示，本发明的轮毂1外壁上形成有六个向外凸出的凸筋14，轮毂1的相对两侧均设有挡边37。凸筋14与轮毂1的轴线平行设置，六个凸筋14沿轮毂1的周向均匀间隔分布在轮毂1的外壁上，凸筋14的横截面为长方形。

轮毂1外套设有轮胎9，轮胎9位于两个挡边37之间，轮胎为实心发泡式轮胎。轮胎9内侧形成有六个配合槽10，配合槽10与凸筋14一一对应，配合槽10的底部的宽度至开口处的宽度逐渐增大，配合槽10沿轮胎轴线的横截面呈等腰梯形设置。

本发明通过电机轴转动带动行星减速机构的太阳轮转动，从而使与太阳轮啮合的行星轮转动，由于行星轮又是与内齿圈啮合的，行星轮转动可带动内齿圈，由于轮毂是与内齿圈相固定的，从而实现轮胎的转动。本发明的轮毂和内齿圈是分体式的，轮毂和内齿圈不需要采用同一种材料制成，可使内齿圈采用钢制、轮毂采用铝制，从而降低本发明的轮毂的重量。本发明具有结构紧凑、可降低驱动轮重量、降低生产成本的优点，且本发明可避免轮胎相对轮毂打滑、刹车性能更好，本发明的安全性能较高。

Claims (10)

1.一种电动轮毂，其特征在于：包括轮毂和内齿圈，内齿圈与轮毂为分体结构，内齿圈与轮毂被相互同轴固定在一起并同步转动，轮毂具有中空的内腔，轮毂的内腔设置有驱动电机，驱动电机包括机壳和电机轴，机壳外壁与轮毂内腔的内壁之间具有间隙，电机轴一端通过行星减速机构与所述内齿圈配合，所述电机轴的另一端设置有电磁刹车机构。

2.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于所述轮毂的内腔两端分别配合有左轮毂端盖和右轮毂端盖，所述行星减速机构包括行星架，行星架与电动轮毂安装轴一端固定，电动轮毂安装轴的另一端延伸至右轮毂端盖外。

3.根据权利要求2所述的电动轮毂，其特征在于所述驱动电机包括后电机端盖和前电机端盖，所述后电机端盖形成有筒形轴承室，所述筒形轴承室延伸至左轮毂端盖外并与电动轮毂安装板相固定，所述行星架与前电机端盖相固定。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动轮毂，其特征在于所述轮毂内壁形成有若干向内延伸的凸台，所述内齿圈外缘上形成有若干向外延伸的固定部，所述凸台上形成有与固定部形状相适应的固定部凹槽，所述凸台的内壁为与内齿圈外缘相适应的第一弧面，所述内齿圈的固定部位于固定部凹槽内，内齿圈的固定部通过紧固件与轮毂相固定，且内齿圈的外缘与凸台内壁相抵。

5.根据权利要求4所述的电动轮毂，其特征在于所述内齿圈外缘上形成有至少三个向外延伸的固定部，所述固定部呈环形均匀间隔设置，所述凸台包括第一凸台和第二凸台，所述第一凸台至少为三个，所述固定部凹槽设置在第一凸台上，固定部与所述第一凸台一一对应，所述内齿圈的固定部通过紧固件与所述第一凸台固定，所述第一凸台的内壁和第二凸台的内壁均形成有所述第一弧面。

6.根据权利要求1或2或3所述的电动轮毂，其特征在于所述电磁刹车机构包括位于电机轴上的刹车块、套设在刹车块外并与刹车块相固定的刹车片，所述刹车块呈多边形结构，所述刹车片呈圆盘形，且刹车片中央形成有与刹车块形状相适应的配合槽，所述轮毂外设有刹车臂，所述刹车臂可抱紧所述刹车片。

7.根据权利要求1或2或3所述的电动轮毂，其特征在于所述电动轮毂安装板上固定有引线夹，所述电动轮毂安装板相对于引线夹外侧的部位设置有第一段凹槽和第二段凹槽，电机的引出线与引线夹相配合，且引出线外套设有弹簧护套，所述弹簧护套包括第一段和第二段，所述第一段的直径大于第二段的直径，第二段的直径与引出线的直径相适应，所述第一段固定在所述第一段凹槽内，所述第二段固定在所述第二段凹槽内，引出线穿过引线夹并依次通过第一段凹槽和第二段凹槽；

所述引线夹包括上夹体和下夹体，所述上夹体和下夹体均呈欧姆型结构，所述上夹体的开口和下夹体的开口相对设置，引出线配合在上夹体与下夹体之间，且所述上夹体的开口和所述下夹体的开口内均形成有咬合齿。

8.根据权利要求1或2或3所述的电动轮毂，其特征在于所述轮毂内腔搭配有左轮毂端盖的一端设有至少六个第一工艺孔，轮毂内腔搭配有右轮毂端盖的一端设有至少六个第二工艺孔，第一工艺孔和第二工艺孔均呈环形均匀间隔设置，每个第二工艺孔均相对位于两个凸台之间；

所述凸台沿轮毂轴线向外延伸，所述凸台的外壁形成有与右轮毂端盖内壁相适应的第二弧面，所述第二弧面呈向内侧倾斜的坡面结构。

9.一种搭配有权利要求1～8所述电动轮毂的驱动轮，其特征在于所述轮毂外壁上形成有若干个向外凸出的凸筋，所述凸筋与所述轮毂的轴线平行设置，且若干个凸筋沿轮毂的周向均匀间隔分布在轮毂的外壁上。

10.根据权利要求9所述的驱动轮，其特征在于所述轮毂外设有轮胎，所述轮胎内侧形成有若干个配合槽，所述配合槽与凸筋一一对应，所述配合槽的底部的宽度至开口处的宽度逐渐增大，所述凸筋横截面为方形，所述轮胎为实心发泡式轮胎。