CN201573754U - 电动车驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车驱动装置，包括带有轮辐固定法兰(7)的电机外毂(6)，电机外毂(6)的内腔设置有定子和转子，其定子包括定子铁芯(18)和定子线圈(8)，定子线圈(8)中间设置转子的转子铁芯(4)，转子铁芯(4)上镶嵌有稀土永磁铁(3)，转子铁芯(4)的输出轴连接有减速传动轮系，减速传动轮系与电机外毂(6)联接；在电机外毂(6)上设置有霍尔元件(2)；该驱动装置通过车架固定轴(1)固定在车架(17)上。该装置使用寿命长，无噪音，免维修，行驶安全，机动性强，而且应用广泛，不仅适用于普通电动车，还适用于电动轮椅车，值得推广使用。

Description

电动车驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种驱动装置，特别是一种用于电动车上的驱动装置。

背景技术

电动车作为一种新型交通工具，已经走进千家万户，是一种无排放污染的优良城市代步工具。而对无法独立行走的社会群体(如下肢残疾人、老人等)也应有良好的代步工具，如电动轮椅车。电动轮椅车是通过安装于轮椅车上的蓄电池提供直流电源来驱动安装于车上的驱动电动机，再由驱动电动机(或链、皮带等)来驱动车轮，使车辆按要求的速度行驶。

电动车的驱动装置五花八门，有低速有刷电动机；低速无刷电动机；有高速有刷有齿电动机，高速无刷有齿电动机等。它的安装位置可以后置、也可以前置，这些电动机的安装方式均为双边支承，对轮椅车的结构特点很不适应，其外观和性能受到很大影响；而目前市场上应用的直角传动中置的有刷电动机由于带有电刷换向机构，使电动机的寿命和可靠性大大降低，可靠性差。以上问题均有待改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种电动车驱动装置，该驱动装置寿命长，可靠性高，不仅适用于普通电动车，也适用于电动轮椅车。

本实用新型的技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型的电动车驱动装置的结构包括带有轮辐固定法兰的电机外毂，电机外毂的内腔设置有定子和转子，定子包括定子铁芯和定子线圈，定子线圈中间设置转子的转子铁芯，转子铁芯上镶嵌有稀土永磁铁，转子铁芯的输出轴连接有减速传动轮系，减速传动轮系与电机外毂联接；在电机外毂上设置有霍尔元件；该驱动装置通过车架固定轴固定在车架上。

所述的减速传动轮系的轴线固定，该减速传动轮系与电机外毂之间通过超越离合器联接。

所述的车架固定轴为两根，一根通过两个右侧轴承支承，固定在车架上，另一根通过左侧轴承支承，封闭于电机外毂内；左侧轴承和右侧轴承均为密封的滚动轴承。

所述的车架固定轴有两根，位于驱动装置两边，分别通过左侧轴承和右侧轴承支承，固定在车架上，左侧轴承和右侧轴承均为密封的滚动轴承。

所述的减速传动轮系包括固定在转子铁芯的输出轴上的第一级小齿轮，第一级小齿轮外啮合有中间齿轮，中间齿轮内啮合有内齿圈。

所述的第一级小齿轮为变位斜齿轮，由合金钢制成。

所述的中间齿轮包括三个第一级大齿轮，外啮合在第一级小齿轮周围，与内齿圈内啮合；第一级大齿轮、内齿圈为斜齿轮或直齿轮，由合金钢制成。

所述的中间齿轮包括三个由同轴的第一级大齿轮和第二级小齿轮组成的齿轮组，第一级大齿轮外啮合在第一级小齿轮周围，第二级小齿轮与内齿圈内啮合；第一级大齿轮、第二级小齿轮和内齿圈为斜齿轮，由合金钢制成。

所述的转子铁芯的输出轴通过输出端轴承支承，中间齿轮通过中间轴承支承；输出端轴承和中间轴承为滚动轴承。

所述的霍尔元件有三只。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下优点：1、本实用新型为直流无刷电动机，无换向器和电刷组成的机械机构，故寿命长，运行可靠，结构简单，维修方便，运行效率高；2、由于采用减速传动轮系，使电动机结构轻巧，输出力矩大，消耗原材料少；3、所有的传动齿轮均采用合金钢制造，强度大，寿命长，工作不受环境气温限制；4、由于采用内外啮合相结合的传动结构，使减速传动轮系结构紧凑；5、本实用新型的减速传动轮系采用斜齿，或者是高速级斜齿，低速级直齿的齿轮形式，使齿轮强度高，传动平稳，传动噪音小；6、本实用新型所有的轴承均采用滚动轴承，摩擦损耗减少至最小，在与外部接触的轴承采用密封轴承，使雨水等不能侵入电动机内部；7、电动机的机毂联接部位采用密封介质，使其运行不受环境气候影响；8、采用不同的支承方式以及不同的传动比，适用不同大小的车轮。

附图说明

图1是本实用新型低速比前置式或后置式带离合器的电动机的原理结构示意图；

图2是本实用新型低速比前置式或后置式无离合器的电动机的原理结构示意图；

图3是本实用新型低速比单边支承电动机的原理结构示意图；

图4是本实用新型高速比单边支承电动机的原理结构示意图；

图5是本实用新型低速比传动轮系图；

图6是本实用新型高速比传动轮系图。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1所示，本实用新型的电动车驱动装置包括带有轮辐固定法兰7的电机外毂6，电机外毂6的内腔设置有定子和转子，定子包括定子铁芯18和定子线圈8，定子线圈8中间设置转子的转子铁芯4，转子铁芯4上镶嵌有稀土永磁铁3，转子铁芯4的输出轴连接有减速传动轮系，减速传动轮系与电机外毂6联接；在电机外毂6上设置有三只霍尔元件2，采样电机转子位置信号，供电动机控制制器实现对电动机的有效控制；该驱动装置通过车架固定轴1固定在车架17上。其中减速传动轮系的轴线固定，该减速传动轮系与电机外毂6之间通过超越离合器13联接。

车架固定轴1有两根，位于驱动装置两边，分别通过左侧轴承15和右侧轴承5支承，固定在车架17上，对电动机形成双边支承，左侧轴承15和右侧轴承5均为密封的滚动轴承(即在滚动轴承上设置有密封件)。

减速传动轮系(该减速轮系的结构如图5所示)包括固定在转子铁芯4的输出轴上的第一级小齿轮9，第一级小齿轮9的周围外啮合有中间齿轮，即星形设置有三个第一级大齿轮16，第一级大齿轮16内啮合有内齿圈14。第一级小齿轮9为变位斜齿轮，第一级大齿轮16、内齿圈14为斜齿轮或直齿轮，第一级小齿轮9、第一级大齿轮16、内齿圈14均由合金钢制成。

转子铁芯4的输出轴通过输出端轴承10支承，中间齿轮，即第一级大齿轮16通过中间轴承12支承；输出端轴承10和中间轴承12为滚动轴承。

在使用时，车上的直流电源通过电动机控制器进入电机外毂6内腔的定子线圈8，借助电磁转矩原理，使镶嵌有稀土磁铁3的转子铁芯4高速旋转，与转子铁芯4紧固在一起的第一级小齿轮9同步旋转。第一级小齿轮9带动与其啮合的第一级大齿轮16(作为中间齿轮)旋转，由于第一级大齿轮16的齿数数倍于第一级小齿轮9(此处的倍数可以根据需要进行设定)，则第一级大齿轮16的转速低于第一级小齿轮9。第一级大齿轮16又与内齿圈14相互啮合，内齿圈14的齿数又数倍于第一级大齿轮16(此处的倍数同样可以根据需要进行设定)，则内齿圈14的转速远远低于第一级小齿轮9，实现了减速。通过各齿齿数的合理配合，可以得到要求的输出转速。由于该实施例的中间齿轮仅采用了第一级大齿轮16，因此中间齿轮实际上起到了一个惰轮的作用，故传动比较小，但输出转速较高，很适合小车轮电动车，又由于中间齿轮轴向尺寸较小，使整个电动机的安装开档尺寸缩小，从而能满足一般自行车的前叉开档距离的安装也要求。

减速传动轮系的内齿圈14与电机外毂6之间通过超越离合器13实现联接，该超越离合器13能保证电动机运转时内齿圈14与电机外毂6的可靠结合，以驱动车轮前进，同时保证在电动机停止运转时，电机外毂6与内齿圈14完全脱离，使电动车以最小阻力向前滑行。

本实用新型的实施例2：如图2所示，与实施例1不同的是，减速传动轮系的内齿圈14直接与电机外毂6联接，中间没有设置超越离合器，其余结构同实施例1。这种结构方案具有如下功能：

1、通过带有制动刹车功能的电机控制器实现电动车的电磁制动刹车，这种刹车方式在电动车刹车制动时无机械摩擦，则不可能损坏硬件，无噪音，免维修，刹车时车轮无漂移，提高电动车特别是电动轮椅车的行驶安全性。

2、对有些特殊车辆(如残疾人用电动车)通过单手柄控制器双电动机驱动可以实现前进、后退和转向，有很高的机动性。

本实用新型的实施例3：如图3所示，与实施例2相同，该实施例中的减速传动轮系的内齿圈14也是直接与电机外毂6联接，中间没有设置超越离合器。但与实施例2不同的是，由左侧轴承15支承的车架固定轴1封闭于电机外毂6内，即此时电动机为由右侧轴承5支承的车架固定轴1的单边支承方式。单边固定的电动机只需在电动机的一侧与车架17固定，另一端为自由端。在固定侧则采用两个右侧轴承5来承载外部负载，同时车架固定轴1也应相应加强，以保证足够强度。这种结构的驱动装置同样具有实施例2所述的功能，比较适用于小车轮电动车，包括电动轮椅车。

其余未提及部分，同实施例2。

本实用新型的实施例4：如图4所示，跟实施例3相比，该实施例中的中间齿轮如图6所示，包括同轴的第一级大齿轮16和第二级小齿轮11，形成齿轮组，第一级大齿轮16与第一级小齿轮9外啮合，包围在第一级小齿轮9周围，呈星形排列，第二级小齿轮11与内齿圈14内啮合；第一级大齿轮16、第二级小齿轮11和内齿圈14为斜齿轮，由合金钢制成。由于第一级大齿轮16的齿数数倍于第一级小齿轮9，则第一级大齿轮16的转速低于第一级小齿轮9，实现第一级减速。与第一级大齿轮16一体的第二级小齿轮11与内齿圈14啮合，内齿圈14的齿数又数倍于第二级小齿轮11，则内齿圈14的转速远远低于第二级小齿轮11，实现了第二级减速。通过各齿轮齿数的合理分配，可以得到各种不同形式电动车的转速要求。其余未提及部分同实施例3。

本实用新型的驱动装置，减速传动轮系的内齿圈14不仅可以通过超越离合器13与电机外毂6联接，也可以直接驱动电机外毂6；中间齿轮可以单用第一级大齿轮16，实现低速比，也可以采用第一级大齿轮16与第二级小齿轮11相结合，实现高速比；驱动装置的固定方式可以采用单边支承方式也可以采用双边支承方式，非常灵活。

Claims (10)

1.一种电动车驱动装置，包括带有轮辐固定法兰(7)的电机外毂(6)，电机外毂(6)的内腔设置有定子和转子，其特征在于：定子包括定子铁芯(18)和定子线圈(8)，定子线圈(8)中间设置转子的转子铁芯(4)，转子铁芯(4)上镶嵌有稀土永磁铁(3)，转子铁芯(4)的输出轴连接有减速传动轮系，减速传动轮系与电机外毂(6)联接；在电机外毂(6)上设置有霍尔元件(2)；该驱动装置通过车架固定轴(1)固定在车架(17)上。

2.根据权利要求1所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的减速传动轮系的轴线固定，该减速传动轮系与电机外毂(6)之间通过超越离合器(13)联接。

3.根据权利要求1所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的车架固定轴(1)为两根，一根通过两个右侧轴承(5)支承，固定在车架(17)上，另一根通过左侧轴承(15)支承，封闭于电机外毂(6)内；左侧轴承(15)和右侧轴承(5)均为密封的滚动轴承。

4.根据权利要求1所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的车架固定轴(1)有两根，位于驱动装置两边，分别通过左侧轴承(15)和右侧轴承(5)支承，固定在车架(17)上，左侧轴承(15)和右侧轴承(5)均为密封的滚动轴承。

5.根据权利要求1所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的减速传动轮系包括固定在转子铁芯(4)的输出轴上的第一级小齿轮(9)，第一级小齿轮(9)外啮合有中间齿轮，中间齿轮内啮合有内齿圈(14)。

6.根据权利要求5所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的第一级小齿轮(9)为变位斜齿轮，由合金钢制成。

7.根据权利要求5所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的中间齿轮包括三个第一级大齿轮(16)，外啮合在第一级小齿轮(9)周围，与内齿圈(14)内啮合；第一级大齿轮(16)、内齿圈(14)为斜齿轮或直齿轮，由合金钢制成。

8.根据权利要求5所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的中间齿轮包括三个由同轴的第一级大齿轮(16)和第二级小齿轮(11)组成的齿轮组，第一级大齿轮(16)外啮合在第一级小齿轮(9)周围，第二级小齿轮(11)与内齿圈(14)内啮合；第一级大齿轮(16)、第二级小齿轮(11)和内齿圈(14)为斜齿轮，由合金钢制成。

9.根据权利要求5所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的转子铁芯(4)的输出轴通过输出端轴承(10)支承，中间齿轮通过中间轴承(12)支承；输出端轴承(10)和中间轴承(12)为滚动轴承。

10.根据权利要求1所述的电动车驱动装置，其特征在于：所述的霍尔元件(2)有三只。

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