CN116613929B - 一种轮毂驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，且公开了一种轮毂驱动电机，包括：壳体，所述壳体的内部安装有两组传动轴，所述传动轴包括传动轴一和传动轴二；两组传动齿轮，两组所述传动齿轮分别滑动安装在所述传动轴一和传动轴二的表面；输出轴，转动安装在所述壳体的内部，该轮毂驱动电机，通过两组定子和转子与传动轴一和转动轴二的组合设计以及传动齿轮和辅助齿轮与变速箱的组合设计，可实现输出轴的单传动轴动力驱动，以此保证轮毂的低动力输入，同时有利于降低电机的无动力损坏的可能性，当轮毂需要高扭矩输入时，可利用传动轴一和转动轴二的配合，实现电机的高扭矩输出，同时可以提高轮毂在高扭矩输入状态下的转速。

Description

一种轮毂驱动电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体为一种轮毂驱动电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置，电动机可将电能转换为机械能，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

电机可用于多种设备结构的动力驱动，传统的汽车通过电机、变速箱和差速器的配合，驱动汽车轮毂转动，为了提高汽车的动力效果，可在汽车轮毂的内轴侧端单独安装电机，利用电机直接对汽车轮毂提供驱动动力，以增强汽车的动力效果。

但是现有的轮毂电机均为单驱动电机，即电机内部由一组驱动轴、定子和转子组成，该电机的特点是在低速状态下具有高输出扭矩，高速状态下，具有低输出扭矩的特点，因此当轮毂需要高扭矩输出时，轮毂的转速会下降，同时电机的负载会增加，电机内部定子与转子的载荷会同步增加，可能会影响电机的使用性能，如果增加电机的配置，轮毂在高速转动下，会增加电机的能耗，同时会造成电机配置的过剩浪费。

发明内容

为解决以上现有的轮毂电机均为单驱动电机，当轮毂需要高扭矩输出时，轮毂的转速会下降，同时电机的负载会增加，电机内部定子与转子的载荷会同步增加，可能会影响电机的使用性能，如果增加电机的配置，轮毂在高速转动下，会增加电机的能耗，同时会造成电机配置的过剩浪费的问题，本发明通过以下技术方案予以实现：一种轮毂驱动电机，包括：

壳体，所述壳体的内部安装有两组传动轴，所述传动轴包括传动轴一和传动轴二，传动轴一和传动轴二作为动力轴，用于为输出轴提供动力；

两组传动齿轮，两组所述传动齿轮分别滑动安装在所述传动轴一和传动轴二的表面；

输出轴，转动安装在所述壳体的内部，所述输出轴的表面固定安装有输出齿轮，两组所述传动齿轮均可与所述输出齿轮啮合，当传动齿轮与输出齿轮啮合时，传动轴一或传动轴二的转动可带动输出轴一起转动；

两组辅助齿轮，两组所述辅助齿轮分别滑动安装在所述传动轴一和传动轴二的表面，两组所述辅助齿轮之间设有变速传动的变速箱，用于改变两组辅助齿轮之间的转速。

进一步的，两组所述传动齿轮的侧表面均转动安装有联动环一，所述壳体的内部安装有驱动杆一，所述驱动杆一为伸缩杆，所述驱动杆一的伸缩端与所述联动环一连接，驱动杆一为电磁伸缩杆，用于调节传动齿轮的位置，使传动齿轮与输出齿轮啮合或脱离。

进一步的，所述变速箱包括齿轮箱、输入齿轮一和输入齿轮二，所述两组辅助齿轮分别可与所述输入齿轮一和输入齿轮二啮合，所述输入齿轮一和输入齿轮二分别与所述齿轮箱的输入端和输出端传动连接。

进一步的，两组所述辅助齿轮的侧表面均转动安装有联动环二，两个所述联动环二之间设有连杆，所述壳体内部安装有驱动杆二，驱动杆二为伸缩杆，所述驱动杆二的伸缩端与所述连杆的表面连接，驱动杆二为电磁伸缩杆，用于调节两组辅助齿轮的位置，使两组辅助齿轮与输入齿轮一和输入齿轮二啮合或脱离。

进一步的，所述输入齿轮一和输入齿轮二的轴表面均滑动安装有轴杆一，所述轴杆一的表面固定安装有变动齿轮；

所述齿轮箱的输入端和输出端侧面均设有轴杆二，所述轴杆二的表面固定安装有联动齿轮和第一齿轮，所述联动齿轮可与所述变动齿轮啮合，两组所述第一齿轮分别与齿轮箱内部输入端和输出端的齿轮啮合；

所述变速箱的内部还包括两组套环，两组所述套环分别与输入齿轮一和输入齿轮二，所述套环的两端分别转动安装有转环一和转环二，两组所述转环一之间通过同步带一连接，两组所述转环二之间通过同步带二连接；

靠近所述输入齿轮一一侧的转环一的表面固定安装有第二齿轮，靠近所述输入齿轮二一侧的转环二的表面亦固定安装有第二齿轮；

所述变速箱的内部还包括两组联动轴，两组所述联动轴分别滑动安装在两组所述轴杆二的内部，两组所述联动轴靠近所述套环的一端表面均设有键槽，靠近所述输入齿轮一一侧的联动轴一端的键槽可与对应的所述转环二内表面的花键相适配，靠近所述输入齿轮二一侧的联动轴一端的键槽可与对应的所述转环一内表面的花键相适配。

进一步的，所述壳体的内部设有两组调节杆，两组所述调节杆分别与两组所述轴杆一转动连接，用于调节变动齿轮的位置。

进一步的，所述壳体的内部滑动安装有调节板，壳体内部安装有用于驱动调节板移动的电磁驱动杆，两组所述调节杆和两组联动轴的表面均设有“工”形限位杆，所述限位杆滑动安装在所述调节板的内部，根据两组轴杆一表面变动齿轮与对应的两组第一齿轮的配合以及两组联动轴与对应的转环的配合的不同，两组所述调节杆和两组联动轴表面的“工”形限位杆的长度也不同，以此可以利用一组调节板直接对两组变动齿轮和两组联动轴的位置进行调节。

进一步的，所述传动轴一和传动轴二的表面均设有转子，所述转子的外侧周围设置有定子，所述定子固定安装在所述壳体的内部。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、该轮毂驱动电机，通过两组定子和转子与传动轴一和转动轴二的组合设计以及传动齿轮和辅助齿轮与变速箱的组合设计，可实现输出轴的单传动轴动力驱动，以此保证轮毂的低动力输入，同时有利于降低电机的无动力损坏的可能性，当轮毂需要高扭矩输入时，可利用传动轴一和转动轴二的配合，实现电机的高扭矩输出，同时可以提高轮毂在高扭矩输入状态下的转速，并降低电机内部定子与转子的负载，有利于提高电机运行的稳定性，避免电机过载受损。

2、该轮毂驱动电机，通过输入齿轮一和输入齿轮二与轴杆一和电动齿轮的组合设计、两组联动轴与两组套环、转环一和转环二的组合设计以及轴杆二和联动齿轮与齿轮箱的组合设计，可实现变速箱的双向增速，通过将输入齿轮一或输入齿轮二设为变速箱的输入端，均可实现变速箱另一端的增速，从而实现传动轴一和转动轴二之间主动力轴和辅助动力轴之间的切换。

附图说明

图1为本发明电机内部结构示意图；

图2为本发明电机内部变速器分布结构示意图；

图3为本发明电机内部定子和转子分布结构示意图；

图4为本发明变速器结构示意图一；

图5为本发明变速器结构示意图二；

图6为本发明变速器中联动轴与转环一和转环二配合结构示意图。

图中：1、壳体；2、传动轴一；21、传动轴二；3、转子；4、定子；5、传动齿轮；51、驱动杆一；6、辅助齿轮；61、驱动杆二；7、输出轴；71、输出齿轮；8、变速箱；81、输入齿轮一；82、输入齿轮二；83、轴杆一；831、变动齿轮；84、齿轮箱；85、轴杆二；851、联动齿轮；852、第一齿轮；9、套环；91、转环一；911、同步带一；92、转环二；921、同步带二；93、第二齿轮；10、调节杆；11、联动轴；12、调节板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该轮毂驱动电机的实施例如下：

实施例1

请参阅图1-图3，一种轮毂驱动电机，包括：

壳体1，壳体1的内部安装有两组传动轴，传动轴包括传动轴一2和传动轴二21，传动轴一2和传动轴二21作为动力轴，用于为输出轴7提供动力，传动轴一2和传动轴二21的表面均设有转子3，转子3的外侧周围设置有定子4，定子4固定安装在壳体1的内部。

两组传动齿轮5，两组传动齿轮5分别滑动安装在传动轴一2和传动轴二21的表面，两组传动齿轮5的侧表面均转动安装有联动环一，壳体1的内部安装有驱动杆一51，驱动杆一51为伸缩杆，驱动杆一51的伸缩端与联动环一连接，驱动杆一51为电磁伸缩杆，用于调节传动齿轮5的位置，使传动齿轮5与输出齿轮71啮合或脱离。

输出轴7，转动安装在壳体1的内部，输出轴7的表面固定安装有输出齿轮71，两组传动齿轮5均可与输出齿轮71啮合，当传动齿轮5与输出齿轮71啮合时，传动轴一2或传动轴二21的转动可带动输出轴7一起转动。

两组辅助齿轮6，两组辅助齿轮6分别滑动安装在传动轴一2和传动轴二21的表面，两组辅助齿轮6之间设有变速传动的变速箱8，用于改变两组辅助齿轮6之间的转速。

变速箱8包括齿轮箱84、输入齿轮一81和输入齿轮二82，两组辅助齿轮6分别可与输入齿轮一81和输入齿轮二82啮合，输入齿轮一81和输入齿轮二82分别与齿轮箱84的输入端和输出端传动连接。

两组辅助齿轮6的侧表面均转动安装有联动环二，两个联动环二之间设有连杆，壳体1内部安装有驱动杆二61，驱动杆二61为伸缩杆，驱动杆二61的伸缩端与连杆的表面连接，驱动杆二61为电磁伸缩杆，用于调节两组辅助齿轮6的位置，使两组辅助齿轮6与输入齿轮一81和输入齿轮二82啮合或脱离。

实施例2

请参阅图1-图6，一种轮毂驱动电机，包括：

壳体1，壳体1的内部安装有两组传动轴，传动轴包括传动轴一2和传动轴二21，传动轴一2和传动轴二21作为动力轴，用于为输出轴7提供动力，传动轴一2和传动轴二21的表面均设有转子3，转子3的外侧周围设置有定子4，定子4固定安装在壳体1的内部。

两组传动齿轮5，两组传动齿轮5分别滑动安装在传动轴一2和传动轴二21的表面；

输出轴7，转动安装在壳体1的内部，输出轴7的表面固定安装有输出齿轮71，两组传动齿轮5均可与输出齿轮71啮合，当传动齿轮5与输出齿轮71啮合时，传动轴一2或传动轴二21的转动可带动输出轴7一起转动；

两组辅助齿轮6，两组辅助齿轮6分别滑动安装在传动轴一2和传动轴二21的表面，两组辅助齿轮6之间设有变速传动的变速箱8，用于改变两组辅助齿轮6之间的转速。

变速箱8包括齿轮箱84、输入齿轮一81和输入齿轮二82，两组辅助齿轮6分别可与输入齿轮一81和输入齿轮二82啮合，输入齿轮一81和输入齿轮二82分别与齿轮箱84的输入端和输出端传动连接。

输入齿轮一81和输入齿轮二82的轴表面均滑动安装有轴杆一83，轴杆一83的表面固定安装有变动齿轮831；齿轮箱84的输入端和输出端侧面均设有轴杆二85，轴杆二85的表面固定安装有联动齿轮851和第一齿轮852，联动齿轮851可与变动齿轮831啮合，两组第一齿轮852分别与齿轮箱84内部输入端和输出端的齿轮啮合。

变速箱8的内部还包括两组套环9，两组套环9分别与输入齿轮一81和输入齿轮二82，套环9的两端分别转动安装有转环一91和转环二92，两组转环一91之间通过同步带一911连接，两组转环二92之间通过同步带二921连接，靠近输入齿轮一81一侧的转环一91的表面固定安装有第二齿轮93，靠近输入齿轮二82一侧的转环二92的表面亦固定安装有第二齿轮93。

变速箱8的内部还包括两组联动轴11，两组联动轴11分别滑动安装在两组轴杆二85的内部，两组联动轴11靠近套环9的一端表面均设有键槽，靠近输入齿轮一81一侧的联动轴11一端的键槽可与对应的转环二92内表面的花键相适配，靠近输入齿轮二82一侧的联动轴11一端的键槽可与对应的转环一91内表面的花键相适配。

壳体1的内部设有两组调节杆10，两组调节杆10分别与两组轴杆一83转动连接，用于调节变动齿轮831的位置，壳体1的内部滑动安装有调节板12，壳体1内部安装有用于驱动调节板12移动的电磁驱动杆，两组调节杆10和两组联动轴11的表面均设有“工”形限位杆，限位杆滑动安装在调节板12的内部，根据两组轴杆一83表面变动齿轮831与对应的两组第一齿轮852的配合以及两组联动轴11与对应的转环的配合的不同，两组调节杆10和两组联动轴11表面的“工”形限位杆的长度也不同，以此可以利用一组调节板12直接对两组变动齿轮831和两组联动轴11的位置进行调节。

轮毂驱动电机工作原理：

在使用时，将该电机安装在轮毂的驱动轴端，利用该电机驱动轮毂转动，当轮毂所需的输入动力较小时，可有电机内部的一组传动轴作为动力轴，此时通过一组定子4和转子3的配合，驱动传动轴一2或传动轴二21转动，传动轴一2或传动轴二21带动其表面的传动齿轮5转动，传动齿轮5与输出齿轮71啮合，带动输出轴7转动，输出轴7与轮毂的驱动轴端配合，带动轮毂转动。

当轮毂所需的输入动力较大时，一组传动轴的输出动力强度不满足要求，此时通过两组定子4和转子3的配合，分别驱动传动轴一2和传动轴二21转动，传动轴一2和传动轴二21转动时，可将一组传动轴作为主动力轴，另一组传动轴作为辅助动力轴。

当传动轴一2作为主动力轴时，此时传动轴一2表面的传动齿轮5与输出齿轮71啮合，同时利用驱动杆一51使另一组传动齿轮5与输出齿轮71脱离，利用驱动杆二61使两组辅助齿轮6分别与输入齿轮一81和输入齿轮二82啮合，同时利用调节板12控制两组轴杆一83和两组联动轴11移动，如图5和图6所示，使两组变动齿轮831与两组第二齿轮93啮合，同时使两组联动轴11一端的键槽与对应的转环内表面的花键配合在一起。

此时传动轴二21低速转动，并带动输入齿轮一81一起转动，输入齿轮一81通过变动齿轮831与第二齿轮93的啮合，带动转环二92转动，转环二92通过同步带二921带动靠近输入齿轮一81一侧的转环二92转动，该转环二92带动对应的联动轴11转动，联动轴11通过轴杆二85表面的第一齿轮852带动齿轮箱84内部的齿轮组转动，利用齿轮箱84进行增速，齿轮箱84的输出端带动对应的轴杆二85表面的第一齿轮852转动，该第一齿轮852通过轴杆二85带动对应的联动轴11转动，该联动轴11带动对应的转环一91转动，转环一91通过同步带一911带动另一组转环一91转动，靠近输入齿轮一81一侧的转环一91通过第二齿轮93与变动齿轮831的啮合，带动输入齿轮一81转动，输入齿轮一81与传动轴一2表面的辅助齿轮6啮合，用于增加传动轴一2的输出动力。

当传动轴二21作为主动力轴时，此时传动轴二21表面的传动齿轮5与输出齿轮71啮合，同时利用驱动杆一51使另一组传动齿轮5与输出齿轮71脱离，利用驱动杆二61使两组辅助齿轮6分别与输入齿轮一81和输入齿轮二82啮合，同时利用调节板12控制两组轴杆一83和两组联动轴11移动，如图4所示，使两组变动齿轮831与两组联动齿轮851啮合，同时使两组联动轴11与对应的转环脱离。

此时传动轴一2低速转动，并带动输入齿轮二82一起转动，输入齿轮二82通过变动齿轮831与联动齿轮851的啮合，带动齿轮箱84内部的齿轮组转动，利用齿轮箱84进行增速，齿轮箱84的输出端通过变动齿轮831与联动齿轮851的啮合，带动输入齿轮一81转动，输入齿轮一81与传动轴二21表面的辅助齿轮6啮合，用于增加传动轴二21的输出动力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种轮毂驱动电机，包括壳体（1）、传动齿轮（5）、输出轴（7）、变速箱（8），其特征在于：

壳体（1），所述壳体（1）的内部安装有两组传动轴，所述传动轴包括传动轴一（2）和传动轴二（21）；

两组传动齿轮（5），两组所述传动齿轮（5）分别滑动安装在所述传动轴一（2）和传动轴二（21）的表面；

输出轴（7），转动安装在所述壳体（1）的内部，所述输出轴（7）的表面固定安装有输出齿轮（71），两组所述传动齿轮（5）均可与所述输出齿轮（71）啮合；

两组辅助齿轮（6），两组所述辅助齿轮（6）分别滑动安装在所述传动轴一（2）和传动轴二（21）的表面，两组所述辅助齿轮（6）之间设有变速传动的变速箱（8）；

两组所述传动齿轮（5）的侧表面均转动安装有联动环一，所述壳体（1）的内部安装有驱动杆一（51），所述驱动杆一（51）为伸缩杆，所述驱动杆一（51）的伸缩端与所述联动环一连接；

所述变速箱（8）包括齿轮箱（84）、输入齿轮一（81）和输入齿轮二（82），所述两组辅助齿轮（6）分别可与所述输入齿轮一（81）和输入齿轮二（82）啮合，所述输入齿轮一（81）和输入齿轮二（82）分别与所述齿轮箱（84）的输入端和输出端传动连接；

两组所述辅助齿轮（6）的侧表面均转动安装有联动环二，两个所述联动环二之间设有连杆，所述壳体（1）内部安装有驱动杆二（61），驱动杆二（61）为伸缩杆，所述驱动杆二（61）的伸缩端与所述连杆的表面连接；

所述输入齿轮一（81）和输入齿轮二（82）的轴表面均滑动安装有轴杆一（83），所述轴杆一（83）的表面固定安装有变动齿轮（831）；

所述齿轮箱（84）的输入端和输出端侧面均设有轴杆二（85），所述轴杆二（85）的表面固定安装有联动齿轮（851）和第一齿轮（852），所述联动齿轮（851）可与所述变动齿轮（831）啮合，两组所述第一齿轮（852）分别与齿轮箱（84）内部输入端和输出端的齿轮啮合；

所述变速箱（8）的内部还包括两组套环（9），两组所述套环（9）分别与输入齿轮一（81）和输入齿轮二（82）连接，所述套环（9）的两端分别转动安装有转环一（91）和转环二（92），两组所述转环一（91）之间通过同步带一（911）连接，两组所述转环二（92）之间通过同步带二（921）连接；

靠近所述输入齿轮一（81）一侧的转环一（91）的表面固定安装有第二齿轮（93），靠近所述输入齿轮二（82）一侧的转环二（92）的表面亦固定安装有第二齿轮（93）；

所述变速箱（8）的内部还包括两组联动轴（11），两组所述联动轴（11）分别滑动安装在两组所述轴杆二（85）的内部，两组所述联动轴（11）靠近所述套环（9）的一端表面均设有键槽，靠近所述输入齿轮一（81）一侧的联动轴（11）一端的键槽可与对应的所述转环二（92）内表面的花键相适配，靠近所述输入齿轮二（82）一侧的联动轴（11）一端的键槽可与对应的所述转环一（91）内表面的花键相适配。

2.根据权利要求1所述的轮毂驱动电机，其中，所述壳体（1）的内部设有两组调节杆（10），两组所述调节杆（10）分别与两组所述轴杆一（83）转动连接。

3.根据权利要求2所述的轮毂驱动电机，其中，所述壳体（1）的内部滑动安装有调节板（12），两组所述调节杆（10）和两组联动轴（11）的表面均设有“工”形限位杆，所述限位杆滑动安装在所述调节板（12）的内部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的轮毂驱动电机，其中，所述传动轴一（2）和传动轴二（21）的表面均设有转子（3），所述转子（3）的外侧周围设置有定子（4），所述定子（4）固定安装在所述壳体（1）的内部。