CN201185372Y - 一种改进的无刷减速轮毂电机 - Google Patents

Abstract

一种改进的无刷减速轮毂电机，包括轮毂壳体、端盖、减速齿轮组件、内转子电机和芯轴。减速齿轮组件、内转子电机位于轮毂壳体内，芯轴贯穿于内转子电机、减速齿轮组件和轮毂壳体，其两端伸出轮毂壳体外。转子和太阳轮套于芯轴上，行星齿轮为二阶行星齿轮，太阳轮和内齿轮圈分别与二阶行星齿轮的第一齿轮面、第二齿轮面相啮合。内齿轮圈与轮毂壳体固定连接。本实用新型采用一根芯轴贯穿内转子电机、齿轮减速组件以及轮毂壳体，上、下行星支架之间为端面固定连接，有效的保证了同轴度，减少工作时齿轮间的磨损、降低了噪音，延长了使用寿命。另外，内齿轮圈与二阶行星齿轮的第二齿轮面相啮合，与现有一阶行星齿轮相比，提高了马达的转速和输出效率。

Description

一种改进的无刷减速轮毂电机

技术领域

本实用新型涉及一种轮毂电机，特别涉及一种改进的无刷减速轮毂电机。

背景技术

目前，电动自行车、摩托车上的轮毂电机已普遍应用。与同转速的普通电机相比，具有体积小、结构紧凑、传动方式和传动效率高等优点。轮毂电机大体可分为有刷轮毂电机和无刷轮毂电机。其中尤以无刷轮毂电机的寿命长、免维护等优点成为以后轮毂电机的发展趋势。

应用于电动自行车、摩托上的无刷轮毂电机已大多为带有齿轮减速组件的高速轮毂电机，与低速轮毂电机相比，不仅体积减小，而且重量减轻将近一半左右。并且由于重量大大减轻，电机的主要材料如钢片、铜线的消耗量也大幅下降，降低了生产成本。

目前，无刷减速轮毂电机虽具有上述优点，但仍存在一些问题。如电机芯轴多是两跟芯轴连接，在电机高速转动的时候芯轴之间存在径向跳动，同轴度差，导致齿轮之间的摩擦、噪音大、温度升高，使用寿命缩短等问题，并且无形中增加了生产制造的难度。而一根芯轴贯穿的机构则多为外转子电机或是一级齿轮减速，电机的传动输出效率大大降低。

如国家知识产权局于2005年7月20日授权公告的专利号为“200420084943.9”，名称为“具减速齿轮组的轮毂马达结构”的实用新型专利中，公开了一种具减速齿轮组的轮毂马达结构，于马达壳配设有第一终端轴承，而于齿轮架内配设有第二终端轴承，进行构件组配时，转子心轴的两自由端恰可位于第一、二终端轴承内，进行强制准确定位组配；藉此马达转子可通过第一、二终端轴承及中置轴承作为运转承载，即使马达受到重力负载，心轴仍可保持位于中心位置运转；据使心轴上的输出齿轮得与减速齿轮组的齿合平均。在该方案中，虽然提出了如何解决芯轴对接带来的同心度差等问题，但由于其方案本身仍为多根芯轴对接的方式，从根本上仍存在着径向跳动、摩擦等问题，无法从本质上予以解决。并且在该方案中，减速组件中的上行星支架通过设置在其上的枢轴31插入下行星支架对应的通孔中固定以此实现上、下形成支架的固定连接，这种轴与孔的固定连接结构在轮毂电机高速转动时仍存在无法有效克服径向跳动的问题，使行星齿轮、太阳轮和内齿轮圈之间存在摩擦。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种改进的无刷减速轮毂电机。采用一根芯轴贯穿内转子电机、齿轮减速组件以及轮毂壳体，上下行星支架之间为端面固定连接，保证了同心度，减少了工作时齿轮间的磨损、噪音，延长使用寿命。减速齿轮组件采用二级行星齿轮减速，提高马达的输出效率。

本实用新型采用的技术方案为：一种改进的无刷减速轮毂电机，包括轮毂壳体、端盖、减速齿轮组件、内转子电机和芯轴；所述内转子电机包括绕组定子、贴有磁钢的转子和电子换向器，所述转子容置于定子内；所述减速齿轮组件包括相啮合的太阳轮、行星齿轮、内齿轮圈以及定位行星齿轮的行星支架；所述减速齿轮组件、内转子电机位于轮毂壳体内，所述芯轴贯穿于所述内转子电机、减速齿轮组件和轮毂壳体，其两端伸出轮毂壳体外；所述转子和太阳轮套于所述芯轴上，所述行星齿轮为具有两个齿轮面的二阶行星齿轮，所述太阳轮与所述二阶行星齿轮的第一齿轮面相啮合，所述内齿轮圈与二阶行星齿轮的第二齿轮面相啮合；所述内齿轮圈与所述轮毂壳体固定连接。

本实用新型还采用如下附属技术特征：所述行星支架包括上行星支架和下行星支架，所述行星齿轮定位于上、下行星支架之间，所述上行星支架与下行星支架为端面对接固定。

所述上行星支架设有连接支柱，所述下行星支架设有与所述连接支柱对应的连接座，所述连接支柱的端面与所述连接座的端面对接固定。

所述连接支柱开有螺栓通孔，所述连接座开有螺纹孔，所述连接支柱与连接座螺栓固定连接。

所述螺栓上套有一定位套，所述定位套位于所述螺栓通孔与螺纹孔内。

采用本实用新型带来的有益效果：(1)本实用新型在现有无刷减速轮毂电机的基础上，采用一根芯轴贯穿内转子电机、齿轮减速组件以及轮毂壳体的结构，同时采用上、下行星支架之间为端面固定连接的结构，与现有多轴连接的轮毂电机相比，有效保证了同心度，减少了工作时齿轮间的磨损、降低了噪音，延长了使用寿命。(2)本实用新型减速齿轮组件中的行星齿轮采用二阶行星齿轮减速，内齿轮圈与二阶行星齿轮的第二齿轮面相啮合，与现有减速齿轮组件中的一阶行星齿轮相比，提高了马达的转速和输出效率。

附图说明

图1为本实用新型轮毂电机的正剖视图；

图2为本实用新型轮毂电机的扇面剖视图；

图3为本实用新型轮毂电机的部件拆分示意图；

图4为本实用新型轮毂电机在另一视角下的部件拆分示意图；

图5为本实用新型上、下行星支架的整体结构示意图；

图6为本实用新型上、下行星支架的部件拆分示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：

如图1至图6所示，为本实用新型提供的一种改进的无刷减速轮毂电机，包括轮毂壳体1、端盖2、减速齿轮组件、内转子电机和芯轴4。内转子电机包括绕组定子31、贴有磁钢的转子32和电子换向器，转子32容置于定子31内。减速齿轮组件包括相啮合的太阳轮5、行星齿轮6、内齿轮圈7以及定位行星齿轮6的行星支架。

上述内转子电机以及减速齿轮组件的机构均为现有成熟技术，本实用新型提供的附图以现该结构，在这里不再赘述。

如图1、图2所示，减速齿轮组件、内转子电机位于轮毂壳体1内，芯轴4贯穿于内转子电机、减速齿轮组件和轮毂壳体1，其两端伸出轮毂壳体1外。由于本实用新型采用了一根芯轴4贯穿内转子电机、齿轮减速组件以及轮毂壳体，一根芯轴的结构有效的保证了同心度，减少了工作时齿轮间的磨损、噪音，延长了使用寿命。

如图1至图4所示，转子32和太阳轮5套于芯轴4上，行星齿轮6为具有两个齿轮面的二阶行星齿轮，太阳轮5与二阶行星齿轮6的第一齿轮面61相啮合，内齿轮圈7与二阶行星齿轮6的第二齿轮面62相啮合。内齿轮圈7与轮毂壳体1固定连接。当轮毂电机工作时，内转子电机通过太阳轮5带动行星齿轮6转动，行星齿轮6带动与第二齿轮面62相啮合的内齿轮圈7转动，最后由与轮毂壳体1固定的内齿轮圈7带轮毂壳体1转动，将电机转速输出出去。与现有一阶行星齿轮相比，提高了马达的转速和输出效率。

如图5、图6所示，行星支架包括上行星支架8和下行星支架9，行星齿轮6定位于上、下行星支架之间，上行星支架8与下行星支架9为端面对接固定。上行星支架8设有连接支柱81，下行星支架9设有与连接支柱81对应的连接座91，连接支柱81的端面与连接座91的端面对接固定。连接支柱81开有螺栓通孔82，连接座91开有螺纹孔92，连接支柱81与连接座91通过一螺栓10固定连接。螺栓10上套有一定位套11，定位套11位于螺栓通孔82与螺纹孔92内。这种固定上、下行星支架之间为端面固定连接的结构，有效的保证了轮毂电机工作时齿轮减速组件内各个齿轮间的同心度，减少了工作时齿轮间的磨损、降低了噪音，延长了使用寿命。

Claims (5)

1、一种改进的无刷减速轮毂电机，包括轮毂壳体(1)、端盖(2)、减速齿轮组件、内转子电机和芯轴(4)；所述内转子电机包括绕组定子(31)、贴有磁钢的转子(32)和电子换向器，所述转子(32)容置于定子(31)内；所述减速齿轮组件包括相啮合的太阳轮(5)、行星齿轮(6)、内齿轮圈(7)以及定位行星齿轮(6)的行星支架；其特征在于：

所述减速齿轮组件、内转子电机位于轮毂壳体(1)内，所述芯轴(4)贯穿于所述内转子电机、减速齿轮组件和轮毂壳体(1)，其两端伸出轮毂壳体(1)外；

所述转子(32)和太阳轮(5)套于所述芯轴(4)上，所述行星齿轮(6)为具有两个齿轮面的二阶行星齿轮，所述太阳轮(5)与所述二阶行星齿轮(6)的第一齿轮面(61)相啮合，所述内齿轮圈(7)与二阶行星齿轮(6)的第二齿轮面(62)相啮合；

所述内齿轮圈(7)与所述轮毂壳体(1)固定连接。

2、根据权利要求1所述的无刷减速轮毂电机，其特征在于：所述行星支架包括上行星支架(8)和下行星支架(9)，所述行星齿轮(6)定位于上、下行星支架之间，所述上行星支架(8)与下行星支架(9)为端面对接固定。

3、根据权利要求2所述的无刷减速轮毂电机，其特征在于：所述上行星支架(8)设有连接支柱(81)，所述下行星支架(9)设有与所述连接支柱(81)对应的连接座(91)，所述连接支柱(81)的端面与所述连接座(91)的端面对接固定。

4、根据权利要求3所述的无刷减速轮毂电机，其特征在于：所述连接支柱(81)开有螺栓通孔(82)，所述连接座(91)开有螺纹孔(92)，所述连接支柱(81)与连接座(91)通过一螺栓(10)固定连接。

5、根据权利要求4所述的无刷减速轮毂电机，其特征在于：所述螺栓(10)上套有一定位套(11)，所述定位套(11)位于所述螺栓通孔(82)与螺纹孔(92)内。

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