CN201506257U

CN201506257U - 一种电动轮毂

Info

Publication number: CN201506257U
Application number: CN2009202081972U
Authority: CN
Inventors: 金文华
Original assignee: SHANGHAI YUFEI METAL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: Shanghai Union Electric Technology Co., Ltd.; Shanghai Yufei Metal Products Co., Ltd.
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2019-08-21

Abstract

本实用新型涉及一种电动轮毂，包含传动部件，外壳和端盖，外壳内螺纹设置在传动部件伸出的外螺纹钢套上，端盖设置在传动部件另一端伸出的引入电机电缆线的空心轴上，再用螺钉将外壳与端盖固定在一起；在外壳上露出的螺纹钢套上设置车辆刹车圆盘，在端盖外设置飞轮。本实用新型的优点：整体结构紧凑、零件简洁、数量少、用料省、重量轻、加工装配工艺好、精度高、输出特性好、用电省、寿命长、可保持长期运行零故障，达到了加油维护服务方便、成本低、节能、省材、环保、适用范围广的特点。

Description

一种电动轮毂

【技术领域】

本实用新型涉及电动车技术领域，具体地说，是一种电动轮毂。

【背景技术】

目前在电动自行车产业面临着既要达到执行国家标准，严格限速、限重的要求，又要满足国外所需的高速及推广应用各种锂电池开发轻便车型的新需求，在新一轮技术更新换代的产业发展重要阶段的情况下，市场急需一种节能、高效、长寿命、大功率、适用范围广的电动轮毂为之配套发展来替代目前市场上耗材、超重、超速的低速无刷电机轮毂，为满足这一迫切要求，目前市场上已有多种配用高速无刷或高速有刷的电动轮毂面世。虽然这类电动轮毂与低速电机轮毂相比，具有重量轻、外形小、启动扭矩大、过载能力强、效率高、耗电量小、能延长电池使用寿命、控制器稳定、故障少、价格低等一系列优势，但仍存在如下一些老问题：

(1)传统的高速电机电动轮毂配减速机构，零件结构复杂，制造工艺难度大、成本高，零部件传动齿轮、电刷、换向器寿命短，维修服务成本高；

(2)由于减速机构用齿轮传动，而小模数齿轮制造工艺难度高，很难达到低噪音的运行要求，为了降低噪声，很多电机转速都控制在2000转/分左右，而这种情况下使用的铜线用量并未降低到理想状态，铜耗依然较大，不能充分发挥高速电机输出特性及优势；

(3)有的配用电机转速可达3000转/分，甚至高达3600转/分，但为了降低噪音，多采用塑料制作齿轮等传动零件，由于塑料的强度比钢材要相差一个数量级，在传递大扭矩时寿命短，因此这类产品只能适用于小轮径及要求扭矩较低的车辆中，即使如此，车辆的返修率依然较高。

针对存在上述历来已久的问题，在总结国内外十多年来技术理论及实践经验的基础上，对各种适用的新结构、新技术、新工艺的实验、应用推广有效的前提下，本实用新型推出一种小型、高效、长寿命、大功率、适用范围广的技术更新换代的配用高速电机的电动轮毂。它不但具有结构紧凑、零部件少、造型简洁、用料省、重量轻、加工难度低、精度高、刚性好、强度高等特点，还仍保持高速电机电动轮毂输出特性好、效率高、启动力矩大、加速快、过载能力强、耗电小，能有效延长电池寿命，能在较长时间内确保零故障运行，降低售后维护服务成本，达到节能、省材、环保的效果。能完全满足当前产业发展的适用范围广的配套要求。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动轮毂。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电动轮毂，包含传动部件，外壳和端盖，其特征在于，外壳内螺纹设置在传动部件伸出的外螺纹钢套上，端盖设置在传动部件另一端伸出的引入电机电缆线的空心轴上，再用螺钉将外壳与端盖固定在一起；

在外壳上露出的螺纹钢套上设置车辆刹车圆盘，在端盖外设置飞轮；

所述的传动部件，包含电机盖组件，转子组件，轭板，减速齿轮组件，轴承轴组件，以及安装上述组件的箱盖组件，箱盖组件为轴向哈夫拼合结构；电机盖组件是设置在两个箱盖组成壳体的端口上；转子组件中的电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，电机齿轮轴的另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内；轭板设置在两箱盖内腔对称凹槽中，采用螺钉将轭板固定在箱盖壳体上；减速齿轮组件设置在两箱盖定位半圆孔中；轴承轴组件端部的定位外圆设置在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；将转子组件、轴承轴组件和减速器齿轮组件装入其中的一个箱盖内腔，再与另一个箱盖拼合成一个完整壳体，并用螺钉紧固；再将电机盖组件用螺钉紧固于壳体的端口；至此，整个传动部件便成为一个能单独装配，调整，测试以及检验的独立部件；

其中：

所述的电机盖组件，设有定位中心内圆，定位中心外圆，螺孔，通风孔，凸块，凹坑，螺孔及长方槽；电机盖的中心孔安装转子轴承，用六个螺钉将穿好电机电缆的空心轴固定在电机盖中心的定位中心外圆上；用电机盖上的凸块作定位基准，将六块磁钢用胶粘剂固定，两个电刷组件以凹坑定位，再用四个螺钉固定在电机盖的长方槽的位置上；

所述的转子组件，由换向器与线圈经塑封后压制成转子盘片，在转子盘片中心孔中再压入电机齿轮轴；电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内；这就使转子及电机齿轮是处在两个轴承的中部传递动力；

所述的轭板，轭板中心设有转子组件散热的通风孔，轭板圆周边设有固定螺孔；安装时，轭板是安放在两箱盖内腔中心槽中，待两箱盖组装时，可用螺钉将轭板固定在箱盖壳体上；

所述的减速齿轮组件，在轴齿轮上依次套上盘式减震器、减速齿轮和两个轴承，并在齿轮轴承端面放一轴承盖；安装时，在箱盖中设有该组件两端轴承的两个半圆定位孔；两轴承安放后，其轴承盖则插入半圆孔旁的槽中，将减速齿轮组件轴向定位；所述的减速齿轮组件中齿轮材质为合金钢；

所述的轴承轴组件；在轴承轴中心孔内安装转子轴承，而轴承轴外套装了轴承，挡圈和楔块式单向轴承，即超越离合器；楔块式单向轴承由轴承内套及套孔内安装的两个挡圈，轴承，和在内套外圆上套的保持架及保持架内安装的9个楔块，9根压缩弹簧，3个滚柱，保持架盖，轴承外套组成；单向轴承的外套是减速圈齿轮，其内套设有外螺纹钢套，与外壳内螺纹配合安装；安装轴承轴组件时，是将该轴端部的定位外圆，安放在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；轴承轴中心通孔是备装车后外部加油的注油孔；

所述的电动轮毂由于齿轮的齿数是可调整的，因此在电机转速不变的情况下，可以通过减速齿轮齿数调整为十二种减速比来满足16″～28″等不同轮径达到20～30公里/小时的不同时速对轮毂输出转速变化的要求；这样就可从根本上确保各种不同轮径的电动轮毂输出的技术指标及特性的一致性及可靠性，扩大了电动轮毂应用范围；

所述的电动轮毂安装在车辆上后，在长期运行中如传动零部件润滑油脂损耗，可在不拆卸轮毂的情况下进行外部加注油脂的操作；即可将轴承轴端部的密封螺钉取下，用塑料注射器将润滑油脂在轮毂空转运行的情况下，将油脂注入轴孔中，经由电机齿轮轴上的注油孔进入传动齿轮运行的封闭的润滑油腔内，确保运行是在充分润滑状态进行，能有效确保车辆零故障长寿命运行，大幅度降低维护服务使用成本。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型的总体及所有零件的结构都较简洁，加工难度低，确保精度有把握。而敞开式的装配过程使操作直观简便。再有前面介绍的优化计算设计的参数，尺寸、形状及各种特殊工艺的配合，使本实用新型真正达到了产品整体结构紧凑、零件简洁、数量少、用料省、重量轻、加工装配工艺好、精度高、输出特性好、用电省、寿命长、可保持长期运行零故障，达到了加油维护服务方便、成本低、节能、省材、环保、适用范围广的目标。该实用新型的推广应用将有助于电动自行车产业新一轮技术更新换代的发展，取得更好的社会及技术经济效益。

【附图说明】

图1本实用新型电动轮毂总装结构示意图；

图2本实用新型电动轮毂的传动部件结构示意图；

图3A和图3B本实用新型电动轮毂的传动部件中的电机盖组件的结构示意图；

图4本实用新型电动轮毂的传动部件中的转子组件的结构示意图；

图5A和图5B本实用新型电动轮毂的传动部件中的轭板零件结构示意图；

图6本实用新型电动轮毂的传动部件中的减速齿轮组件结构示意图；

图7本实用新型电动轮毂的传动部件中的轴承轴组件结构示意图；

图8A和图8B本实用新型电动轮毂的传动部件中的轴承轴组件上安装的楔块式单向轴承的结构示意图；

图9A和图9B本实用新型电动轮毂的传动部件中的两个箱盖的结构示意图；

附图中的标号分别为：1、传动部件，2、外壳，3、端盖；4、刹车圆盘，5、飞轮，11、电机盖组件，12、转子组件，13、轭板，14、减速齿轮组件，15、轴承轴组件，16、箱盖组件；11-1、电机盖，11-2、转子轴承，11-3、空心轴，11-4、磁钢，11-5、电刷组件，14-1、轴齿轮，14-2、盘式减震器，14-3、减速齿轮，14-4、轴承，14-5、轴承盖；15-1、轴承轴，15-2、转子轴承，15-3、轴承，15-4、挡圈，15-5、楔块式单向轴承，15-6、垫圈，15-51、轴承内套15-52、挡圈，15-53、轴承，15-54、保持架，15-55、楔块，15-56、压缩弹簧，15-57、滚柱，15-58、架盖，15-59、轴承；15-59、减速圈齿轮，15-51、外螺纹钢套，16-1、端口，16-2、内腔槽，16-3、半圆槽，16-4、狭槽，16-5、螺孔，16-6、第一孔，16-7、中心半圆孔槽，16-8、第二孔；16a、第一箱盖，16b、第二箱盖。

【具体实施方式】

以下提供本实用新型一种电动轮毂的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种电动轮毂，包含传动部件1，外壳2和端盖3，其特征在于，外壳2内螺纹设置在传动部件1伸出的外螺纹钢套上，端盖3设置在传动部件1另一端伸出的引入电机电缆线的空心轴上，再用螺钉将外壳2与端盖3固定在一起；在外壳上露出的螺纹钢套上设置车辆刹车圆盘4，在端盖外设置飞轮5；

请参见附图2，所述的传动部件1，包含电机盖组件11，转子组件12，轭板13，减速齿轮组件14，轴承轴组件15，以及安装上述组件的箱盖组件16，箱盖组件16为轴向哈夫拼合结构；电机盖组件11是设置在两个箱盖组成壳体的端口上；转子组件12中的电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，电机齿轮轴的另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内；轭板13设置在两箱盖内腔对称凹槽中，采用螺钉将轭板13固定在箱盖壳体上；减速齿轮组件14设置在两箱盖定位半圆孔中；轴承轴组件15端部的定位外圆设置在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；将转子组件、轴承轴组件和减速器齿轮组件装入其中的一个箱盖内腔，再与另一个箱盖拼合成一个完整壳体，并用螺钉紧固；再将电机盖组件用螺钉紧固于壳体的端口；

其中：

请参见附图3A和图3B，所述的电机盖组件11，设有定位中心内圆，定位中心外圆，螺孔，通风孔，凸块，凹坑，螺孔及长方槽；电机盖11-1的中心孔安装转子轴承11-2，用六个螺钉将穿好电机电缆的空心轴11-3固定在电机盖11-1中心的定位中心外圆上；用电机盖11-1上的凸块作定位基准，将六块磁钢11-4用胶粘剂固定，两个电刷组件11-5以凹坑定位，再用四个螺钉固定在电机盖11-1的长方槽的位置上；

请参见附图4，所述的转子组件12，由换向器与线圈经塑封后压制成转子盘片12-1，在转子盘片12-1中心孔中再压入电机齿轮轴12-2；电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内；这就使转子及电机齿轮是处在两个轴承的中部传递动力；这种安装布局改善了轴承及转子齿轮的受力和运行状态，减少了振动和噪音，延长运行寿命；在电机齿轮轴中心设有外部加油的注油孔；

请参见附图5A和图5B，所述的轭板13，轭板中心设有转子组件12散热的通风孔，轭板圆周边设有固定螺孔；安装时，轭板是安放在两箱盖内腔中心槽中，待两箱盖组装时，可用螺钉将轭板固定在箱盖壳体上；

请参见附图6，所述的减速齿轮组件14，在轴齿轮14-1上依次套上盘式减震器14-2、减速齿轮14-3和两个轴承14-4，并在齿轮轴承端面放一轴承盖14-5；安装时，在箱盖中设有该组件两端轴承的两个半圆定位孔；两轴承安放后，其轴承盖则插入半圆孔旁的槽中，将减速齿轮组件轴向定位；盘片减震器是用阿基米德螺旋曲线型结构，衬在减速齿轮与轴齿轮之间可增大减震面积，缓冲性能好，减振降噪效果突出；

请参见附图7和图8A和图8B，所述的轴承轴组件15；在轴承轴15-1中心孔内安装转子轴承15-2，而轴承轴外套装了轴承15-3，挡圈15-4和楔块式单向轴承15-5，即超越离合器，以及垫圈15-6；楔块式单向轴承15-5由轴承内套15-51及套孔内安装的两个挡圈15-52，轴承15-53，和在内套外圆上套的保持架15-54及保持架内安装的9个楔块15-55，9根压缩弹簧15-56，3个滚柱15-57，保持架盖15-58，轴承外套15-59组成；单向轴承的外套是减速圈齿轮15-59，其内套设有外螺纹钢套15-51，与外壳内螺纹配合安装；安装轴承轴组件时，是将该轴端部的定位外圆，安放在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；轴承轴中心通孔是备装车后外部加油的注油孔；

请参见附图9A和图9B，箱盖组件16是由两个以中心轴线A-A对称造型第一箱盖第二箱盖16a、16b通过螺钉经孔16-5把两个箱盖连成一体而成，在箱盖组件16内腔的端口16-1是安装电机盖组件11的，用螺钉经螺孔16-5将其连成一体；箱盖组件16内腔槽16-2是安放轭板13，用螺钉经第一孔16-6将该板固定在箱盖组件16上；箱盖组件16内腔两个半圆槽16-3是安装减速齿轮组件14两端轴承14-5，半圆槽旁的狭槽16-4是安放轴承盖14-6的，箱盖组件16中心半圆孔槽16-7是安装轴承轴组件15，用螺钉经第二孔16-8与箱盖固定在一起；转子组件12在上述组件安装前，已先把它安放在电机盖组件11及轭板13之间，其转子组件12两端的轴，分别安装在电机盖组件11中心的转子轴承11-2及轴承轴15中心的转子轴承15-2的孔中，上述各组件安装好后，从图2中可见转子组件12的电机齿轮与减速齿轮组件14中的减速齿轮14-3相啮合；而该组件中轴齿轮14-1与轴承轴组件上的楔块式单向轴承15-5的轴承外套即减速圈齿轮15-59相啮合；箱盖组件16内腔安装好上述零组件后，两箱盖组合由螺钉将箱盖组件16、电机盖组件11、轭板13、轴承轴组件15等固定装配成一个整体，此时拨动内腔的转子或者转动单向轴承的内套应能灵活旋转；

经调整测试后，可进行总装，其外壳2内螺纹安装在传动组件1的一端伸出的单向轴承15-5的轴承内套15-51的外螺纹上，而端盖3则安装在传动部件1的另一端伸出的空心轴11-3上，用螺钉将外壳2与端盖3连为一体，即完成总装，经最后测试检验入库。

从前述的安装情况表明，与外壳相连的端盖是安装在电机盖组件的空心轴上的；装车时，人工驱动车辆的飞轮是安装在端盖的外螺纹端口，而电机电缆由空心轴中引出后可安排在链罩的内侧面，使电机电缆能在链罩内得到安全保护，避免被碰损情况发生。

从上述的安装情况表明，电动轮毂在安装于车辆后，传动部件中的轴承轴的轴端是露在车辆车架外的，由于轴承轴中心设有油脂注入孔，在车辆长期运行中，如需补充传动零件润滑用油脂损耗，可将轴承轴中心孔中的密封螺钉拧下，用塑料注射器将油脂注入经由电机齿轮轴上的注油孔进入到传动减速运行区的封闭油腔中，以保持传动运行永远处于充分润滑状态下工作，有效地延长传动零部件的寿命，和降低传动噪音，这样可以在不拆卸轮毂外壳的情况下实现外部加注润滑油脂的操作，减少维护工作量，降低维护成本。

从上述的本实用新型电动轮毂输出的特性，即在负载变化的情况下转速变化很小的特点，能实现车辆前后轮同时安装电动轮毂，使车辆前后轮同时驱动，这样能满足国外客户对时速要求达30公里/小时，最大输出功率大于700瓦的车辆性能要求。同时这种车辆运行过程中效率平台更宽，能节电能延长电池寿命并增加行驶里程。而齿轮传动运行参数的最优化设计，除可提高齿轮传动的重合度，还提高了40％的负载能力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种电动轮毂，包含传动部件，外壳和端盖，其特征在于，外壳内螺纹设置在传动部件伸出的外螺纹钢套上，端盖设置在传动部件另一端伸出的引入电机电缆线的空心轴上，再用螺钉将外壳与端盖固定在一起。

2.如权利要求1所述的一种电动轮毂，其特征在于，在外壳上露出的螺纹钢套上设置车辆刹车圆盘，在端盖外设置飞轮。

3.如权利要求1所述的一种电动轮毂，其特征在于，所述的传动部件，包含电机盖组件，转子组件，轭板，减速齿轮组件，轴承轴组件以及安装上述组件的箱盖组件；电机盖组件是设置在两个箱盖组成壳体的端口上；转子组件中的电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，电机齿轮轴的另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内；轭板设置在两箱盖内腔对称凹槽中，采用螺钉将轭板固定在箱盖壳体上；减速齿轮组件设置在两箱盖定位半圆孔中；轴承轴组件端部的定位外圆设置在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；将转子组件、轴承轴组件和减速器齿轮组件装入其中的一个箱盖内腔，再与另一个箱盖拼合成一个完整壳体，并用螺钉紧固；再将电机盖组件用螺钉紧固于壳体的端口。

4.如权利要求3所述的一种电动轮毂，其特征在于，所述的电机盖组件，设有定位中心内圆，定位中心外圆，螺孔，通风孔，凸块，凹坑，螺孔及长方槽；电机盖的中心孔安装转子轴承，用六个螺钉将穿好电机电缆的空心轴固定在电机盖中心的定位中心外圆上；用电机盖上的凸块作定位基准，将六块磁钢用胶粘剂固定，两个电刷组件以凹坑定位，再用四个螺钉固定在电机盖的长方槽的位置上。

5.如权利要求3所述的一种电动轮毂，其特征在于，所述的转子组件，由换向器与线圈经塑封后压制成转子盘片，在转子盘片中心孔中再压入电机齿轮轴；电机齿轮轴一端装在电机盖组件中心的转子轴承孔内，另一端是安装在轴承轴组件中心的转子轴承孔内。

6.如权利要求3所述的一种电动轮毂，其特征在于，所述的轴承轴组件；在轴承轴中心孔内安装转子轴承，轴承轴外套装了轴承，挡圈和楔块式单向轴承，即超越离合器；楔块式单向轴承由轴承内套及套孔内安装的两个挡圈，轴承，和在内套外圆上套的保持架及保持架内安装的9个楔块，9根压缩弹簧，3个滚柱，保持架盖，轴承外套组成；单向轴承的外套是减速圈齿轮，其内套设有外螺纹钢套，与外壳内螺纹配合安装；安装轴承轴组件时，是将该轴端部的定位外圆，安放在两箱盖内腔中心的定位半圆孔中；轴承轴中心通孔是备装车后外部加油的注油孔。