CN204415123U - 一种减速电动轮毂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种减速电动轮毂系统，其包括：轮毂结构以及嵌入轮毂并安装于轮毂中心支撑轴的驱动电机，且该驱动电机的输出轴与轮毂的中心轴呈相互垂直设置；第一锥形齿轮，与所述驱动电机的输出轴相连并被该驱动电机所驱动；第二锥形齿轮，其与所述第一锥形齿轮相啮合而联动，并能将第一锥形齿轮传递的驱动电机输出动力进行90度直角的方向转换；第一圆柱齿轮，与所述第二锥形齿轮连接而被联动；第二圆柱齿轮，安装于轮毂一侧，并能与所述第一圆柱齿轮联动而驱动轮毂以轮毂中心支撑轴为轴转动。其体积小，重量轻，集成度高，并且可以获得比无减速机构的轮毂电机更大的驱动扭矩，可用于电动平衡车、电动自行车、电动汽车等所有电动车辆。

Description

一种减速电动轮毂系统

技术领域

本实用新型提供了一种减速电动轮毂系统，属于电动车技术领域。

技术背景

轮毂电机发明100多年以来，为很多车辆提供了良好的解决方案，尤其是无刷无减速器的轮毂电机，近年在电动自行车、平衡车等领域得到广泛应用。目前的无刷无限速器轮毂电机自应用以来，缺陷也是比较明显的，例如，其输出扭矩小，并且需要使用大量含稀土材料的磁铁，资源的紧缺也会影响量产。另外，虽然带有与电机共轴和平行轴减速器的轮毂电机近年也有很多应用，但其体积大，结构较复杂，不论是制造还是安装，技术难题和成本问题难以克服，也制约了这类电机的应用范畴。

实用新型内容

本实用新型提供了减速电动轮毂系统，通过锥形齿轮和柱状齿轮的联动来传输电机输出动力，实现轮毂系统的二次减速，具有体积小，重量轻，集成度高，扭矩大的效果。

本实用新型提供的一种减速电动轮毂系统，包括：

轮毂结构以及嵌入轮毂并安装于轮毂中心支撑轴的驱动电机，且该驱动电机的输出轴与轮毂的中心支撑轴呈相互垂直设置；

第一锥形齿轮，与所述驱动电机的输出轴相连并被该驱动电机所驱动；

第二锥形齿轮，其与所述第一锥形齿轮相啮合而联动，并能将第一锥形齿轮传递的驱动电机输出动力进行90度的方向转换；

第一圆柱齿轮，与所述第二锥形齿轮连接而被联动；

第二圆柱齿轮，安装于轮毂一侧，并能与所述第一圆柱齿轮联动而驱动轮毂以轮毂中心支撑轴为轴转动。

本实用新型提供的减速电动轮毂系统，还包括与轮毂中心支撑轴垂直设置且与所述驱动电机和轮毂中心支撑轴连接的的齿轮支撑架，所述第二锥形齿轮和第一圆柱齿轮固定于该齿轮支撑架上。

本实用新型提供的减速电动轮毂系统，还包括与轮毂中心支撑轴固定的齿轮箱，所述第二锥形齿轮、第一圆柱齿轮固定于所述齿轮箱内。

本实用新型的实施方案，所述轮毂结构还包括设于轮毂内的润滑系统。

本实用新型的实施方案，所述轮毂系统为封闭的箱体结构，车辆供电系统和控制系统均容置于箱体的空腔内。

本实用新型还提供一种电动车，该电动车具有上述减速电动轮毂系统，且所述轮毂外侧安装轮胎。

如上所述，本实用新型的减速电动轮毂系统由与轮毂中心支撑轴相垂直设置的驱动电机、一对锥形齿轮和一对圆柱齿轮以及轮毂结构构成十字轴一体化减速电动轮毂系统，通过一对锥形齿轮对电机输出转动力进行90度直角的方向转换或转向和减速，进而通过所述圆柱齿轮的联动来驱动轮毂的转动。本实用新型的轮毂系统可将驱动电机、二级减速机构等所有部件均整合在轮毂之内，体积小，重量轻，集成度高，并且可以获得比无减速机构的轮毂电机更大的驱动扭矩，而且该电机轮毂的空腔结构除容纳电机和减速结构之外，还可将车辆供电系统和控制系统放入轮毂内形成一体化动力单元，更具实用性。

本实用新型的减速电动轮毂系统使用标准化的驱动电机，相比于使用大量稀土材料的磁铁的无减速机构的轮毂电机更节约了大量宝贵的稀土资源；另一方面，比较目前使用其它减速装置的轮毂电机，本实用新型的轮毂系统更具有结构紧凑，重量轻的优势。

本实用新型的轮毂系统在与供电系统和控制系统整合后，可以形成标准的动力单元，有利于成本的降低、资源的合理利用和标准化的生产。

本实用新型的轮毂系统可以用于电动平衡车、电动自行车、电动汽车等所有电动车辆。

附图说明 

图1是本实用新型减速电动轮毂系统实施例的结构示意图。

图2是本实用新型减速电动轮毂系统实施例中锥形齿轮和圆柱齿轮连接联动的结构示意图。

图3是本实用新型减速电动轮毂系统实施例的轮毂整体示意图。

图中各部件标号定义：

1-驱动电机；2-第一锥形齿轮(也称电机输出锥齿轮)；3-第二锥形齿轮(也称传动锥齿轮)；4-齿轮支撑架；5-第一圆柱齿轮(也称传动圆柱齿轮)；6-第二圆柱齿轮；7-齿轮侧轮毂；8-非齿轮侧轮毂；9-轮胎；10-轮毂中心支撑轴；11-电机减速箱外的剩余空间；12-轮毂旋转轴线；13-驱动电机旋转轴线。

具体实施方案

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参考图1-图3所示，本实用新型实施例的减速电动轮毂系统，包括：轮毂结构以及嵌入轮毂并安装于轮毂中心支撑轴10的驱动电机1，且该驱动电机1的输出轴与轮毂的中心轴12(中心支撑轴10)呈相互垂直设置；第一锥形齿轮2与驱动电机1的输出轴相连并被该驱动电机所驱动；第二 锥形齿轮3与所述第一锥形齿轮2相啮合而联动，并能将第一锥形齿轮2传递的驱动电机输出动力进行90度直角的方向转换，在实现驱动力转向的同时还可根据需要提供一级减速；第一圆柱齿轮5与所述第二锥形齿轮3连接而被联动；第二圆柱齿轮6安装于轮毂一侧，即齿轮侧轮毂7，该齿轮侧轮毂7与非齿轮侧轮毂8组装成为完整轮毂，第二圆柱齿轮6与第一圆柱齿轮5联动，实现驱动完整轮毂围绕轮毂中心支撑轴10，即中心轴线12转动。

该轮毂系统中，驱动电机1输出的动力经由与电机输出轴相连的第一锥形齿轮2(输出锥齿轮)传递给第二锥形齿轮3(传动锥齿轮)，通过二个锥齿轮的啮合联动，将驱动电机1的输出动力从垂直于轮毂旋转轴线12方向转换至沿轮毂中心支撑轴10(也即旋转轴线12)方向，进一步通过一对柱状齿轮驱动轮毂沿旋转轴线12转动，即，驱动电机与一对锥齿轮和一对柱状齿轮组成十字轴一体结构，并提供了两级减速。

本实施例中，轮毂内设置有与驱动电机及轮毂中心支撑轴连接的齿轮支撑架4，且与轮毂中心支撑轴垂直，所述第二锥形齿轮3和第一圆柱齿轮5可以固定于该齿轮支撑架4上，利于各传动齿轮的固定和动力输出。或者，锥形齿轮和第一圆柱齿轮也可以通过设置于轮毂中心支撑轴齿轮箱固定在轮毂内。

上述十字轴一体化减速电动轮毂系统，不仅能将作为动力源的驱动电机以垂直方式嵌入轮毂，并且能将二级减速机构的所有部件整合在轮毂之内，具有体积小，重量轻，集成度高的特点。而且，使用标准的驱动电机，可获得比无减速机构的轮毂电机更大的驱动扭矩，同时，相比于使用大量稀土材料的磁铁的无减速机构的轮毂电机更能节约大量宝贵的稀土资源。

除了将驱动电机1以及所述二级减速机构设置于轮毂内，本实用新型的实施方案，还可以将其他乃至所有部件均整合在轮毂内，例如，设于轮毂内的润滑系统等。

本实施例的轮毂可以为封闭结构，从而使整合在内部的电机、减速系统可以得到良好的防尘防水效果。并且，在与供电系统和控制系统整合后，可以更广泛的应用于电动平衡车、电动自行车、电动汽车等所有电动车辆。

本实用新型的实施方案，所述轮毂系统可以为封闭的箱体结构，车辆供电系统和控制系统均容置于其所形成的空腔内，可以更广泛的应用于电动平衡车、电动自行车、电动汽车等所有电动车辆。例如，如必要，可将电池、电机驱动控制板等零部件放置于电机减速箱外、该箱体结构中的剩余空间11内(参见图3)，形成完整的标准动力模块，广泛应用于各种车辆。

所以，本实用新型实施例还提供一种电动车，该电动车具有上述减速电动轮毂系统，且所述轮毂外侧安装轮胎。

需要说明的是，本实用新型的十字轴一体化减速电动轮毂系统中，轮毂结构及其在安装固定方式与现有技术公知的轮毂相同，同样地，当需要将润滑系统、及供电和控制系统，无论是结构还是在轮毂中的安装方式也可参照公知的技术实现。

Claims (6)

1.一种减速电动轮毂系统，其特征在于，所述轮毂系统包括：

轮毂结构以及嵌入轮毂并安装于轮毂中心支撑轴的驱动电机，且该驱动电机的输出轴与轮毂的中心支撑轴呈相互垂直设置；

第一锥形齿轮，与所述驱动电机的输出轴相连并被该驱动电机所驱动；

第二锥形齿轮，其与所述第一锥形齿轮相啮合而联动，并能将第一锥形齿轮传递的驱动电机输出动力进行90度的方向转换；

第一圆柱齿轮，与所述第二锥形齿轮连接而被联动；

第二圆柱齿轮，安装于轮毂一侧，并能与所述第一圆柱齿轮联动而驱动轮毂以轮毂中心支撑轴为轴转动。

2.根据权利要求1所述的减速电动轮毂系统，其特征在于，还包括与轮毂中心支撑轴垂直设置且与所述驱动电机和轮毂中心支撑轴连接的的齿轮支撑架，所述第二锥形齿轮和第一圆柱齿轮固定于该齿轮支撑架上。

3.根据权利要求1所述的减速电动轮毂系统，其特征在于，还包括与轮毂中心支撑轴固定的齿轮箱，所述第二锥形齿轮、第一圆柱齿轮固定于所述齿轮箱内。

4.根据权利要求1所述的减速电动轮毂系统，其特征在于，所述轮毂结构还包括设于轮毂内的润滑系统。

5.根据权利要求1-4任一项所述的减速电动轮毂系统，其特征在于，所述轮毂系统为封闭的箱体结构，车辆供电系统和控制系统均容置于箱体的空腔内。

6.一种电动车，其特征在于，该电动车具有如权利要求1-5任一项所述的减速电动轮毂系统，且所述轮毂外侧安装轮胎。