CN106655613B - 两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，包括轮毂、设置于轮毂内圆空间内的电机、一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承；所述电机输出的动力依次通过所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承输出至轮毂并驱动轮毂转动，所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮传动连接于所述电机的转子并支撑转子转动；所述二级行星牵引减速轴承的外圈固定于所述轮毂并支撑轮毂转动，本发明利用两个行星牵引减速轴承对电机输出的动力进行两级减速，同时又利用行星牵引减速轴承的轴承功能对电机转子或者轮毂的转动进行支承，该轮毂电机能方便布置于两轮电动车，具有高功率密度、宽转速/扭矩范围的特点，大大增加了两轮电动车的行驶速度、爬坡能力，同时又能增加其续航里程。

Description

两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机
技术领域
本发明涉及轮毂电机领域，具体是一种两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机。
背景技术
现有运用于两轮电动车(本文中提到的“两轮电动车”均指电动自行车或电动摩托车)上的轮毂电机结构主要由中轴、通过轴承安装在中轴上的壳体、设于壳体内的电机以及行星减速机构和离合器等部件所构成，由于两轮车轮毂位置的布置空间有限，现有运用于两轮车的轮毂电机中，减速机构通常只设置一级，电机的动力通过一级减速机构向电机一侧输出并驱动轮毂转动，其传动比较低，难以利用高速电机作为轮毂电机的动力，导致现有两轮电动车存在扭力小、转速低、噪声大等问题。
另一方面，现有的轮毂电机内对于电机转子和轮毂本体的转动通常需要独立的轴承进行支承，例如公开号为CN2534041Y的中国专利中公开了一种直流无刷轮毂电机，在该轮毂电机中，电机转子、行星齿轮减速器的行星架以及轮毂本体均分别通过独立的轴承支承转动，这种结构大大增加了轮毂电机中轴承的数量，导致轮毂电机整体结构复杂，提高了其生产成本以及装配的难度。
为解决以上问题，需要一种结构紧凑，利用两个减速轴承对电机输出的动力进行两级减速，同时又利用减速轴承的轴承功能对电机转子或者轮毂的转动进行支承，且能布置于两轮电动车上的轮毂电机，该轮毂电机有效减少了轴承的数量，紧凑性较高，具有高功率密度、宽转速/扭矩范围的特点，大大增加了两轮电动车的行驶速度、爬坡能力，同时又能增加其续航里程。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种结构紧凑，利用两个减速轴承对电机输出的动力进行两级减速，同时又利用减速轴承的轴承功能对电机转子或者轮毂的转动进行支承，且能布置于两轮电动车上的轮毂电机，该轮毂电机具有高功率密度、宽转速/扭矩范围的特点，大大增加了两轮电动车的行驶速度、爬坡能力，同时又能增加其续航里程。
本发明的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，包括轮毂、设置于所述轮毂内圆空间内的电机、一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承；所述电机输出的动力依次通过所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承输出至轮毂并驱动轮毂转动；所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮传动连接于所述电机的转子并支撑转子转动；所述二级行星牵引减速轴承的外圈固定于所述轮毂并支撑轮毂转动；
进一步，所述一级行星牵引减速轴承通过太阳轮接受电机的动力并通过行星架将动力输出至二级行星牵引减速轴承的太阳轮，所述二级行星牵引减速轴承的外圈固定于所述轮毂以驱动轮毂转动；
进一步，所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承均设有两个并分列于所述电机的轴向两侧；
进一步，所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承的尺寸和规格均相同；
进一步，所述二级行星牵引减速轴承的行星架的一体成形有支撑轴，所述支撑轴沿轴向伸出轮毂端面外用于与两轮电动车的车架固定；
进一步，所述电机的定子设有两个，且两定子同时与一个所述转子进行配合，所述转子同时传动连接于两所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮。
本发明的有益效果是：本发明的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，在现有的两轮电动车的轮毂电机内设置两级减速轴承对电机输出的动力进行减速增矩，使得轮毂电机在相同输出转速和转矩下，电机输出扭矩大大减小，转速大大提高，最终使电机的功率密度得以提高，体积得以减小，并能有效降低轮毂电机的成本，同时，本发明利用行星牵引减速轴承的轴承功能对电机转子或轮毂的转动进行支撑，能够大大减少轴承数量，简化了轮毂电机的整体结构。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的第一实施例的结构示意图；
图2为本发明的第二实施例的结构示意图；
图3为本发明的第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明第一实施例的结构示意图，如图所示，本实施例的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，包括轮毂6、设置于轮毂6内圆空间内的电机、一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承；所述电机输出的动力依次通过所述一级减速轴承和二级减速轴承输出至轮毂6并驱动轮毂6转动；所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮11传动连接于所述电机的转子7并支撑转子7转动；所述二级行星牵引减速轴承的外圈5固定于所述轮毂6并支撑轮毂转动，本实施例的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，在现有的两轮电动车的轮毂电机内设置两级行星牵引减速轴承对电机输出的动力进行减速增矩，行星牵引减速轴承(其详细结构公开于公开号为“CN205639286U”的中国专利中，在此不再赘述)利用内圈、滚动体、外圈接触面之间的正压力进行径向支承，利用内圈、滚动体、外圈接触面之间的摩擦力进行传递运动和动力，从而实现行星摩擦轮传动和轴承功能，相比采用齿轮传动方式的减速轴承而言，行星牵引减速轴承具有结构简单、支承运转平稳，传动时过载可打滑等优点，本实施例的内圈、滚动体、外圈接触面之间的摩擦传动应优选湿摩擦传递，即在摩擦接触面间加有润滑剂，从而提高传递功率，同时减少摩擦磨损，提高效率和使用寿命，本实施例中，电机输出的动力在两级行星牵引减速轴承的减速增矩作用下，使电机的功率密度得以提高，体积得以减小，并能有效降低轮毂电机的成本，同时，本实施例中，所述电机转子7的转动通过所述一级减速轴承进行支承，电机转子7可直接传动连接于一级减速轴承的太阳轮11上，同时与电机定子9固定的定子支架10为环形结构并作为一级减速轴承的外圈10，一级减速轴承的行星轮作为轴承的滚柱，所述轮毂6的转动通过所述二级减速轴承进行支承，二级减速轴承的行星架3可与车架相互固定，二级减速轴承的外圈5固定于轮毂6的内圆上，因此，轮毂6的转动可通过二级减速轴承进行支承。本发明利用减速轴承的轴承功能对电机转子7或轮毂6的转动进行支撑，能够大大减少轴承数量，简化了轮毂电机的整体结构。
本实施例中，所述一级行星牵引减速轴承通过太阳轮11接受电机的动力并通过行星架12将动力输出至二级行星牵引减速轴承的太阳轮14，所述二级行星牵引减速轴承的外圈5固定于轮毂6的内圆面用于驱动轮毂6转动；其中，电机定子9、一级行星牵引减速轴承的外圈10和二级行星牵引减速轴承的行星架3均与车架相对固定，电机的转子7与一级行星牵引减速轴承的太阳轮11传动连接，一级行星牵引减速轴承的行星架12将动力输出至二级行星牵引减速轴承的太阳轮14，二级行星牵引减速轴承的外圈与轮毂6相互固定，或者将二者设计为一体式结构(即轮毂6直接作为二级减速轴承的外圈)，本实施例将两级行星减速器紧凑的布置于轮毂6内，使轮毂电机体积小，质量轻，适合搭载于两轮电动车上。
图2为本发明的第二实施例的结构示意图，本发明的第二实施例中，所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承均设有两个并分列于所述电机的轴向两侧；所述电机输出的动力分别通过两侧两个行星牵引减速轴承传递至所述轮毂6并同时驱动轮毂6转动，电机位于轮毂6内轴向中部，本发明可同时布置两个电机定子9并分别通过两个独立的传动链将动力向轮毂6输出以驱动轮毂6转动，由于两个定子9以及两套传动链使轮毂电机的传动具有冗余，当其中一个传动链失效时不会导致整个轮毂电机故障，因此，其传动可靠性较高，由于本发明的轮毂电机内的驱动动力沿轴向向外同时输出，能改善两轮电动车的轮毂电机运行时的受力特性，另一方面，两套两级行星减速机构能够实现功率分流，进而大大增加整个轮毂电机的传动能力。
本实施例中，所述二级行星牵引减速轴承的行星架3的一体成形有支撑轴1，所述支撑轴1沿轴向伸出轮毂6端面2外用于与两轮电动车的车架固定。
本实施例中，支撑轴1设有两个，两支撑轴1可分别固定于两轮电动车的两个前叉管，这种结构形式便于轮毂电机与两轮电动车的车架相互连接，同时便于装配。
本实施例中，所述电机的定子9设有两个，且两定子9同时与一个所述转子7进行配合，所述转子7同时传动连接于两所述一级行星牵引减速轴承的输入端，两定子9分列于所述转子7两侧，两组减速轴承关于电机转子7中心截面对称布置，位于电机转子7轴向两侧的一级行星减速轴承的太阳轮11作为输入端同时传动配合于该电机转子7，以同时向两一级减速轴承输出动力，由于两个定子9形成两个独立的电气驱动，因此，当其中一个电气驱动失效时，电机依旧能够向两减速器输出动力以驱动轮毂6转动，同时也有利于提高整个轮毂电机的传动能力。
图3为本发明的第三实施例的结构示意图，第三实施例中，所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承的尺寸和规格均相同；即：一级行星减速轴承的太阳轮11、行星轮4、外圈10分别与二级行星减速轴承的太阳轮14、行星轮和外圈5尺寸相同；行这种结构使轮毂电机中的所有行星牵引减速轴承的大小尺寸规格均相同，因此，使得轮毂电机的零件种类大大降低，减少加工工序和原材料的型号数量，降低生产成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，其特征在于：包括轮毂、设置于所述轮毂内圆空间内的电机、一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承；所述电机输出的动力依次通过所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承输出至轮毂并驱动轮毂转动；所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮传动连接于所述电机的转子并支承转子转动；所述二级行星牵引减速轴承的外圈固定于所述轮毂并支承轮毂转动；所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承均设有两个并分列于所述电机的轴向两侧。
2.根据权利要求1所述的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，其特征在于：所述一级行星牵引减速轴承通过太阳轮接受电机的动力并通过行星架将动力输出至二级行星牵引减速轴承的太阳轮，所述二级行星牵引减速轴承的外圈固定于所述轮毂以驱动轮毂转动。
3.根据权利要求1所述的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，其特征在于：所述一级行星牵引减速轴承和二级行星牵引减速轴承的尺寸和规格均相同。
4.根据权利要求1所述的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，其特征在于：所述二级行星牵引减速轴承的行星架的一体成形有支撑轴，所述支撑轴沿轴向伸出轮毂端面外用于与两轮电动车的车架固定。
5.根据权利要求1所述的两轮电动车用双级减速轴承式轮毂电机，其特征在于：所述电机的定子设有两个，两所述定子同时与一个电机转子进行配合，所述转子同时传动连接于两所述一级行星牵引减速轴承的太阳轮。
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