CN201824790U - 电动轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动轮毂，包括主轴，主轴上通过轮毂外壳轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机、行星轮减速机构和离合器，电机采用内定子外转子结构，所述转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳内壁上的内齿圈啮合，同时行星齿轮通过行星轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上，离合器固定在主轴上；行星齿轮采用双联齿轮，它由同轴做成一体的大小两个齿轮构成，其中的大齿轮与太阳齿轮啮合，而小齿轮与内齿圈啮合。本实用新型中由于将双联齿轮上的小齿轮与内齿圈进行啮合，缩小了内齿圈的内径，由此相应减小了轮毂外壳的尺寸，使得整个电动轮毂的内部结构更加紧凑，外部体积更小。

Description

电动轮毂 

技术领域

本实用新型涉及一种电动轮毂。 

背景技术

电动轮毂是电动自行车的核心部件，其通常由主轴、轮毂外壳、电机、行星轮减速机构和离合器这些部件组成，主轴上通过轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机和行星轮减速机构，电机主要采用内定子外转子结构的无刷直流电机，其转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳上的内齿圈啮合，行星齿轮通过轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上，而离合器固定在主轴上。此外现行的电动轮毂中通常还在轮毂外壳外侧加装用于检测电机转速的速度传感器，所述速度传感器与安装在轮毂外部的电机控制器通过引出线相连，从而满足电机的无线传输控制要求。 

然而现有的上述电动轮毂的缺点是体积较大，结构不够紧凑，究其原因是由于行星轮减速机构中的行星齿轮大都采用外径较大的单一齿轮，为了确保轮毂外壳上的内齿圈能够与之有效啮合，必须加大内齿圈的内径，相应的整个轮毂外壳的尺寸也随之加大，这就造成轮毂外壳内壁与电机之间的空隙较大，其结果自然就导致了整个轮毂的结构不紧凑，体积变大。并且因为目前的电动轮毂结构不够紧凑，倘若再在轮毂外壳上加装电机控制器、蓄电池等部件无疑会使得整个轮毂外形显得更为臃肿。 

发明内容

本实用新型目的是：提供一种体积小、结构紧凑的电动轮毂。 

本实用新型的技术方案是：一种电动轮毂，包括主轴，所述主轴上通过轮毂外壳轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机、行星轮减速机构和离合器，所述电机采用内定子外转子结构，所述转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳内壁上的内齿圈啮合，同时行星齿轮通过行星轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上，离合器固定在主轴上；所述行星齿轮采用双联齿轮，它由同轴做成一体的大小两个齿轮构成，其中的大齿轮与太阳齿轮啮合，而小齿轮与内齿圈啮合。 

进一步的，本实用新型中所述双联齿轮中的大齿轮和小齿轮的模数相同。 

进一步的，本实用新型中所述离合器为超越离合器，其具体包括内圈、外圈和保持架，内圈固定在主轴上，行星轴固定在外圈上，保持架固定在外圈上并位于外圈内表面和内圈外表面所围成的环形空间内；保持架上环周向开有若干通孔，孔内设有楔形滚子，所述楔形滚子呈楔形，其小端上的上工作点与外圈内表面接触，而大端上的下工作点与内圈外表面接触，上工作点与下工作点的连线与内圈轴心线重合；同时所述楔形滚子大端上还具有分别位于下工作点两侧的左工作点和右工作点，并且所述上工作点与左工作点的连线长度小于上工作点与下工作点的连线长度，而上工作点与右工作点的连线长度则大于上工作点与下工作点的连线长度；所述保持架上还开有与楔形滚子一一对应的切向孔，切向孔内设有弹簧，弹簧逆着电动车前进时楔形滚子的转动方向而顶在楔形滚子上。 

更进一步的，本实用新型中所述楔形滚子的数量大于5个。 

进一步的，本实用新型中所述轮毂外壳内还安装有速度传感器，所述速度传感器包括固定在定子上的霍尔元件及固定在轮毂外壳内壁上并与所述霍尔元件相对的磁钢。 

更进一步的，本实用新型中所述定子和霍尔元件的引出线均从主轴和轮毂外壳轴承之间的空隙中引出。 

进一步的，本实用新型转子通过两档转子轴承安装在主轴上。 

进一步的，本实用新型中所述的行星齿轮也通过两档行星轴承安装在行星轴上。 

本实用新型的优点是： 

1.本实用新型提供的这种电动轮毂，由于行星齿轮采用了双联齿轮，并利用双联齿轮上的小齿轮与内齿圈进行啮合，故减小了内齿圈的内径，也由此相应减小了轮毂外壳的尺寸，使得整个电动轮毂的内部结构更加紧凑，外部体积更小；从而方便在轮毂外壳上加装电机控制器、蓄电池等部件而不至于使整个轮毂外形显得臃肿。 

2.本实用新型提供的这种电动轮毂，由于将速度传感器置于轮毂外壳内，不仅有助于简化轮毂外部结构，同时也大大提高了速度传感器的安全性。 

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

图1为本实用新型一种具体实施例的结构剖视图； 

图2为图1中离合器的右视图； 

图3为图2的局部放大示意图。 

其中：1、主轴；2、轮毂外壳轴承；3、轮毂外壳；3a、轮毂端盖；3b、轮毂罩；4、离合器；5、定子；6、转子；7、太阳齿轮；8、行星齿轮；8a、大齿轮；8b、小齿轮；9、内齿圈；10、行星轴承；11、行星轴；12、内圈；13、外圈；14、保持架；15、通孔；16、楔形滚子；17、弹簧；18、霍尔元件；19、磁钢；20、转子轴承；21、引出线。 

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本实施例提供的这种电动轮毂，包括主轴1，所述主轴1上安装有轮毂外壳3，所述轮毂外壳3由左侧的轮毂端盖3a和右侧的轮毂罩3b固定而成，且轮毂端盖3a和轮毂罩3b分别通过轮毂外壳轴承2安装至主轴1上。轮毂外壳3内由左到右安装有速度传感器、电机和行星轮减速机构。所述电机采用外定子内转子结构，所述定子5固定在主轴1上，所述转子6通过两档转子轴承20安装在主轴1上，转子6上固定有套在主轴1上的太阳齿轮7，太阳齿轮7啮合有三个行星齿轮8(图1中只表示出一个)，所述行星齿轮8均为双联齿轮，它由同轴做成一体且模数相同的大小两个齿轮构成，其中的大齿轮8a与太阳齿轮7啮合，而小齿轮8b与固定在轮毂外壳3内壁上的内齿圈9啮合，同时所述行星齿轮8通过两档行星轴承10安装在行星轴11上，行星轴11固定在离合器4上，离合器4固定在主轴1上。 

结合图2、图3所示，本实施例中的离合器4采用现有的超越离合器，其包括内圈12、外圈13和保持架14，所述内圈12通过键槽固定在主轴1上，行星轴11固定在外圈13上，保持架14固定在外圈13上并位于外圈13内表面和内圈12外表面所围成的环形空间内；保持架14上环周向开有的通孔15数量应大于5个，本实施例中具体为10个，而每个通孔15内均设有楔形滚子16，故本实施例中楔形滚子16的数量具体也为10个。具体如图3所示，该楔形滚子16呈楔形，其小端上的上工作点a与外圈13内表面接触， 而大端上的下工作点b与内圈12外表面接触，上工作点a与下工作点b的连线与内圈12轴心线重合。所述楔形滚子16大端上还具有分别位于下工作点b两侧的左工作点c和右工作点d，并且所述上工作点a与左工作点c的连线长度小于上工作点a与下工作点b的连线长度，而上工作点a与右工作点d的连线长度则大于上工作点a与下工作点b的连线长度；所述保持架14上还开有与楔形滚子16一一对应的切向孔，切向孔内设有弹簧17，弹簧17逆着电动车前进时楔形滚子16的转动方向而顶在楔形滚子16上。 

上述离合器4的作用原理如下： 

当电机运转时，外圈13有一个顺时针转动的趋势，该趋势迫使楔形滚子16向右侧滚动，使得楔形滚子16大端上的右工作点d与内圈12的外表面接触，而楔形滚子16小端上的上工作点a则保持与外圈13内表面接触，由于所述上工作点a与右工作点d的连线长度则大于上工作点a与下工作点b的连线长度，故使得楔形滚子16无法进一步滚动，而只能卡死在外圈13和内圈12之间。因为内圈12通过键槽固定在主轴1上，所以此时外圈13也相对于主轴1固定，导致三个行星齿轮8只能在太阳齿轮7的带动下作自转而不能绕太阳齿轮7公转，行星齿轮8自转时通过内齿圈9带动轮毂外壳3转动，使得电动车前进。 

当电动车滑行时，电机处于停止运转状态，此时轮毂外壳3藉由内齿圈9与行星齿轮8间的传动关系迫使离合器4上的外圈13有一个逆时针转动的趋势。该趋势促使保持架14带动楔形滚子16向左侧滚动，使得楔形滚子16大端上的左工作点c开始向内圈12外表面靠近，同时右工作点d则离开内圈12的外表面。因为上工作点a与左工作点c的连线长度小于上工作点a与下工作点b的连线长度，所以楔形滚子16进而能够在外圈13和内圈12之间灵活滚动，使得外圈13和内圈12之间松开。外圈13能够自由转动后，行星齿轮8就既可以绕太阳齿轮7自转也可以绕太阳齿轮7公转，而不会带动太阳齿轮7转动，故能够防止电机跟转，从而达到减小滑行阻力的目的。 

再如图1所示，本实施例中的速度传感器由固定在定子5上的霍尔元件18和固定在轮毂端盖3a内壁上并与所述霍尔元件18相对的磁钢19一同构成。并且本实施例中所述定子5和霍尔元件18的引出线21均从主轴1和左侧轮毂外壳轴承2之间的空隙中引出，并接入固定在轮毂外壳3外部的电机 控制器(图中未画出)内，用以检测轮毂转速。 

上述实施例的优点如下： 

1.由于行星齿轮8采用了双联齿轮，并利用双联齿轮上的小齿轮8b与内齿圈9进行啮合，故减小了内齿圈9的内径，也由此相应减小了轮毂外壳3的尺寸，使得整个电动轮毂的内部结构更加紧凑，外部体积更小；从而方便在轮毂外壳3上加装电机控制器、蓄电池等部件而不至于使整个轮毂外形显得臃肿。 

2.由于将速度传感器置于轮毂外壳3内，不仅有助于简化轮毂外部结构，同时也大大提高了速度传感器的安全性。 

当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种电动轮毂，包括主轴(1)，所述主轴(1)上通过轮毂外壳轴承(2)安装有轮毂外壳(3)，轮毂外壳(3)内安装有电机、行星轮减速机构和离合器(4)，所述电机采用内定子外转子结构，所述转子(6)上固定有套在主轴(1)上的太阳齿轮(7)，太阳齿轮(7)啮合有行星齿轮(8)，行星齿轮(8)与固定在轮毂外壳(3)内壁上的内齿圈(9)啮合，同时行星齿轮(8)通过行星轴承(10)安装在行星轴(11)上，行星轴(11)固定在离合器(4)上，离合器(4)固定在主轴(1)上；其特征在于所述行星齿轮(8)采用双联齿轮，它由同轴做成一体的大小两个齿轮构成，其中的大齿轮(8a)与太阳齿轮(7)啮合，而小齿轮(8b)与内齿圈(9)啮合。

2.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于所述双联齿轮中的大齿轮(8a)和小齿轮(8b)的模数相同。

3.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于所述离合器(4)为超越离合器，其包括内圈(12)、外圈(13)和保持架(14)，内圈(12)固定在主轴(1)上，行星轴(11)固定在外圈(13)上，保持架(14)固定在外圈(13)上并位于外圈(13)内表面和内圈(12)外表面所围成的环形空间内；保持架(14)上环周向开有若干通孔(15)，孔内设有楔形滚子(16)，所述楔形滚子小端上的上工作点(a)与外圈(13)内表面接触，而大端上的下工作点(b)与内圈(12)外表面接触，上工作点(a)与下工作点(b)的连线与内圈(12)轴心线重合；同时所述楔形滚子(16)大端上还具有分别位于下工作点(b)两侧的左工作点(c)和右工作点(d)，并且所述上工作点(a)与左工作点(c)的连线长度小于上工作点(a)与下工作点(b)的连线长度，而上工作点(a)与右工作点(d)的连线长度则大于上工作点(a)与下工作点(b)的连线长度；所述保持架(14)上还开有与楔形滚子(16)一一对应的切向孔，切向孔内设有弹簧(17)，弹簧(17)逆着电动车前进时楔形滚子(16)的转动方向而顶在楔形滚子(16)上。

4.根据权利要求3所述的电动轮毂，其特征在于所述楔形滚子(16)的数量大于5个。

5.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于所述轮毂外壳(3)内还安装有速度传感器，所述速度传感器包括固定在定子(5)上的霍尔元件(18)及固定在轮毂外壳(3)内壁上并与所述霍尔元件(18)相对的磁钢 (19)。

6.根据权利要求5所述的电动轮毂，其特征在于所述定子(5)和霍尔元件(18)的引出线(21)均从主轴(1)和轮毂外壳轴承(2)之间的空隙中引出。

7.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于转子(6)通过两档转子轴承(20)安装在主轴(1)上。

8.根据权利要求1所述的电动轮毂，其特征在于所述行星齿轮(8)通过两档行星轴承(10)安装在行星轴(11)上。 

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