CN205945397U - 一种电动轮毂组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动轮毂组件，轮壳内设置有电机、电机架、变速器以及面齿轮副，电机套入电机架并固定在轮壳内，电机的输出轴沿轮壳的径向设置并连接变速器，齿轮副由相互啮合的主动齿轮和从动面齿轮组成，主动齿轮连接变速器，从动面齿轮固定装配于轮壳内壁并与轮壳同轴，轮壳的两个侧面装配有轴承架和轴承。本实用新型具有结构紧凑，对运转电机尺寸限制小，传动效率高，运转过程稳定性高、噪声小。

Description

一种电动轮毂组件

技术领域

本实用新型属于电机传动技术领域，尤其涉及一种电动轮毂组件。

背景技术

轮毂电机技术也称车轮内装电机技术，电动轮毂是将动力装置、传动装置和制动装置整合一起到轮毂内，既是车轮又作为动力源。具有可以省略大量传动部件，实现多种复杂的驱动方式等优点。随着电动汽车、电动自行车等的普及，电动轮毂的应用也越来越广泛。但是传统的轮毂电机因为其功能和结构的限制，只能与外置变速器配合使用，内部空间未能得到合理的利用，不能植入内变速系统以更好的驱动装置运行。而在其他类型的轮毂电机中，电机的电机轴与轮子的转轴同轴设置，采用变速器进行减速，由于轮子轴向尺寸的限制，大大限制了电机和变速器的轴向尺寸，而轮子内部其他空间却没有得到充分利用。并且由于力矩小，减速效果不佳，因而需要一种轮内空间利用率高，输出力矩大，传动效率高的电机轮毂。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种电动轮毂组件，轮壳内设置有电机、电机架、变速器以及面齿轮副，其特征在于，所述电机套入所述电机架并固定在所述轮壳内，所述电机的输出轴沿所述轮壳的径向设置并连接所述变速器，所述齿轮副由相互啮合的主动齿轮和从动面齿轮组成，所述主动齿轮连接所述变速器，所述从动面齿轮固定装配于所述轮壳内壁并与所述轮壳同轴，所述轮壳的两个侧面装配有轴承架和轴承。

优选地，所述变速器包括依次啮合的输入齿轮、至少一个中间齿轮对和输出齿轮，所述输入齿轮套置于所述电机的输出轴，所述中间齿轮对由同轴固接的两个齿轮组成，所述输出齿轮与所述主动齿轮同轴连接。

优选地，所述齿轮副为正交面齿轮副。

优选地，所述电机架通过两侧设置的多个安装孔与所述轴承架固定连接。

优选地，所述轮壳沿轴向方向包括第一本体和第二本体，所述第一本体分别与所述从动面齿轮以及所述第二本体通过螺栓螺孔紧固。

优选地，所述第一本体内壁环形分布有凸出部，所述从动面齿轮以及所述第二本体周壁对应位置设有与所述凸出部相匹配的凹陷部。

优选地，所述轴承为深沟球轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承或者角接触轴承中的任意一种。

本实用新型采用轮毂电机结构，将驱动、传动、制动装置集成在轮子内部，结构紧凑，动力直接作用于车轮，省略了离合器等传动部件，动力使用效率高；运转过程稳定性高，采用面齿轮副作为传动部件，对电机齿轮限制小，传动效率高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本实用新型的具体实施方案的，一种电动轮毂组件的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型的具体实施方式的，一种电动轮毂组件的拆卸结构示意图；

图3示出了本实用新型的具体实施方式的，变速电机组件的结构示意图；以及

图4示出了本实用新型的具体实施方式的，变速电机组件拆卸结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合附图及其实施例对本实用新型的技术方案进行描述。

图1、图2分别示出了本实用新型的具体实施方式的，一种电动轮毂组件的整体结构示意图以及拆卸结构示意图。通过将所述电动轮毂组件固定在支架上，通过轮毂内部的电机驱动，经变速器减速后再将动力经过齿轮传动机构传递给轮毂从而驱动轮毂转动。所述电动轮毂可以应用于电动汽车、电动自行车、平衡车等驱动装置。可以克服传统轮边电机占用空间大以及现有轮毂电机传动效率低等缺点。

具体地，所述电动轮毂组件包括设置在轮壳1内的电机2、电机架3、变速器4以及面齿轮副，所述电机2以及所述变速器4组成变速电机组件，通过电机2将电能转化成动能调节至适当的转速输出。具体地，所述电机2为高速内转子电机，以获得较高的功率密度。进一步地，所述变速器4采用齿轮变速箱变速，所述齿轮变速箱优选采用结构紧凑的行星减速器或其它齿轮减速器。本领域技术人员理解，这些都属于现有技术，在此不予赘述。

进一步地，所述电机2套入所述电机架3并固定在所述轮壳1内，具体地，所述电机架3设有容纳所述电机2的中空容纳部，所述中空容纳部与所述电机2的形状尺寸相匹配，所述电机2置于所述容纳部中并固定。具体的，参考上述图1、图2，本领域技术人员理解，安装时，所述电机2沿轴向移动进入所述中空容纳部中，在所述电机架3设置有通孔，在所述电机的表面相应位置设置有安装孔，通过螺栓连接方式将所述电机2和电机架3安装在一起并固定。进一步地，所述电机架3与所述轮壳1固定装配在一起，具体地，所述电机架3的两个侧面与所述左右两个轴承架61的两个侧面贴合并可以通过螺丝连接方式进行固定，更为具体地，将在后述具体实施例中做更为详细的描述，在此不予赘述。

进一步地，图3示出了本实用新型的具体实施方式的，变速电机组件的结构示意图。在这样的实施例中，本领域技术人员理解，所述电机2的设置方式与所述轮壳1没有采用同轴结构设置，而是将所述电机2的输出轴沿所述轮壳1的径向设置并连接所述变速器4。通过这样的设置，可以缓解所述轮壳1内部轴向空间并充分利用径向的空间。进一步地，所述变速器4与所述电机2同轴设置，结合上述图1、图2、图3，所述变速器3采用齿轮变速箱，通过内部的齿轮传动机构经过多次力矩的传递实现对所述高速运转电机减速的功能。

进一步地，所述齿轮副连接所述变速电机组件，其用于将所述变速电机组件的动力传递给所述电动轮毂的轮壳1，驱动所述电动轮毂转动。具体地，所述齿轮副由相互啮合的主动齿轮51和从动面齿轮52组成，所述主动齿轮51可以是渐开线圆柱齿轮或者直齿圆柱齿轮；所述从动面齿轮52的齿型与所述主动齿轮相适应。更进一步地，所述主动齿轮51连接所述变速器4。具体地，参考图1，所述主动齿轮51连接所述变速器4的输出轴并与所述变速器4作同轴旋转。进一步地，所述从动面齿轮52固定装配于所述轮壳1内壁并与所述轮壳1同轴。具体地，所述从动面齿轮52与所述轮壳1的在轮毂运转过程中相对位置保持固定。进一步地，在所述轮壳1的两个侧面装配有轴承架61和轴承62，对所述电动轮毂从轴向的两个端面将所述电动轮毂形成一个封闭的整体。所述轴承架61用于支撑固定所述轴承62并对设置在所述轮壳1内的电机架3、电机2等装置进行限制、固定。通过配合所述轴承62可以防止所述电动轮毂转动过程中产生摩损和内部电机等结构的轴向偏移，保持运行的稳固性。

进一步地，所述变速器4为齿轮变速箱，所述齿轮变速箱优选采用行星齿轮箱结构。具体地，行星齿轮箱的工作原理是行星齿轮箱包括1个太阳轮、1个齿圈、1个行星架和支承在行星架上的几个行星齿轮组成的行星排。行星齿轮箱中的太阳轮、齿圈及行星架有一个共同的固定轴线，行星齿轮支承在固定于行星架的行星齿轮轴上，并同时与太阳轮和齿圈啮合。当行星齿轮机构运转时，空套在行星架上的行星齿轮轴上的几个行星齿轮一方面可以绕着自己的轴线旋转，另一方面又可以随着行星架一起绕着太阳轮回转。然而这都属于现有技术，并不影响本实用新型的实质。

进一步地，图4示出了本实用新型的具体实施方式的，变速电机组件拆卸结构示意图。所述变速器4包括依次啮合的输入齿轮41，至少一个中间齿轮对42和输出齿轮43。在这样的实施例中，所述输入齿轮41套置于所述电机2的输出轴21，所述中间齿轮对42由同轴固接的两个齿轮组成，且所述中间齿轮对42中与所述输入齿轮41啮合的齿轮的直径大于远离所述输入齿轮41一端的齿轮的直径，所述输出齿轮43的直径大于与其啮合的中间齿轮对42的齿轮的直径。进一步地，所述输出齿轮43与所述主动齿轮51同轴连接并带动所述主动齿轮51以相同的角速度运转。所述输入齿轮41多组所述中间齿轮对42以及所述输出齿轮43之间设置有挡片。本领域技术人员理解，通过在所述输入齿轮41以及所述输出齿轮43之间设置至少一组中间齿轮对42对所述输入齿轮41的进行传递和改变，最终对所述电机2实现减速的效果。

进一步地，所述齿轮副为正交面齿轮副，所述从动面齿轮52与所述主动齿轮51相啮合的端面与所述从动面齿轮52的旋转中心垂直，所述从动面齿轮52的齿槽为直线形锥齿槽，相应地，所述主动齿轮51为渐开线直齿锥齿轮或者直齿圆柱齿轮，在此不予赘述。通过这样的设置，具有轴间位置关系适应性强、重合度大、变速比大、轮内空间利用率高、传递功率大、工作平稳性好、噪声低等优点。

进一步地，参考图1、图2，所述电机架3通过两侧设置的多个安装孔31与所述轴承架61固定连接。具体的，所述轴承62的内径套接在所述轴承架61上，从而对所述轮壳1轴向的两个侧面进行封闭，在所述电动轮毂运行过程中，所述轴承62相对于所述变速电机组件保持静止，所述轮壳1绕圆心作旋转运动。在这样的实施例中，所述电机架3两侧分布有多个安装孔31，相应地，在所述轴承架61对应位置设置有与所述安装孔31相匹配的通孔，安装过程中，将所述轴承架61的通孔与所述电机架3对应位置的安装孔31对齐，再通过螺栓进行紧固，从而将所述电机2与所述轴承架61固定连接形成一个整体。防止所述电机2运转过程中发生轴向或者径向的偏移。

进一步地，如图2所示，所述轮壳1沿轴向方向包括第一本体11和第二本体12，所述第一本体11与所述第二本体12相互匹配。进一步地，所述第一本体11分别与所述从动面齿轮52以及所述第二本体12通过螺栓螺孔紧固连接。在一个具体的实施例中，所述第一本体11设置有与所述从动面齿轮52形状、尺寸相匹配的容纳部，安装时，将所述从动面齿52轮嵌入所述第一本体11中，进一步地，在所述第一本体11的内侧面，所述从动面齿轮52的端面分别设置有相互匹配的多个安装孔，再通过螺栓螺帽等连接方式将所述从动面齿轮52与所述第一本体11进行紧固连接。进一步地，在所述第一本体11以及所述第二本体12的两个侧面对应设置有通孔和定位孔并通过螺栓紧固连接。

进一步地，为促进所述第一本体11、所述第二本体12以及所述从动面齿轮52的相对固定，在图2所示的具体实施例中，在所述第一本体11内壁环形分布有多个凸出部111，所述凸出部111为具有内外两层阶梯结构，两层所述阶梯结构分别与所述第二本体12以及所述从动面齿轮52的外径相适应。相应地，在所述从动面齿轮52以及所述第二本体12周壁对应位置设有与所述凸出部111相匹配的凹陷部。安装时，将设置在所述第一主体11的凸出部111与所述从动面齿轮52以及所述第二主体12的凹陷部对齐卡合，再通过上述实施例中的螺栓螺孔连接方式进行固定。

进一步地，所述轴承62为深沟球轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承或者角接触轴承中的任意一种。本领域技术人员理解，所述轴承62用于支撑所述轮壳1并降低其在旋转过程中摩擦系数和保证其回转精度。具体的，所述轴承62采用滚动轴承以适应所述电动轮毂的高速旋转。本领域技术人员可以根据需要选择相应的轴承类型，例如，深沟球轴承，具有摩擦系数小，极限转速高，结构简单，精度高等优点；滚针轴承，具有径向结构紧凑的优点；圆柱滚子轴承，属于可分离轴承，拆卸、安装方便，可以承受较大的径向载荷；角接触轴承，具有极限转速高，可以同时承受径向和轴向载荷的优点。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (7)

1.一种电动轮毂组件，轮壳内设置有变速电机组件、电机架以及齿轮副，所述变速电机组件包括电机和变速器，其特征在于，所述电机套入所述电机架并固定在所述轮壳内，所述电机的输出轴沿所述轮壳的径向设置并连接所述变速器，所述齿轮副由相互啮合的主动齿轮和从动面齿轮组成，所述主动齿轮连接所述变速器，所述从动面齿轮固定装配于所述轮壳内壁并与所述轮壳同轴，所述轮壳的两个侧面装配有轴承架和轴承。

2.根据权利要求1所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述变速器包括依次啮合的输入齿轮、至少一个中间齿轮对和输出齿轮，所述输入齿轮套置于所述电机的输出轴，所述中间齿轮对由同轴固接的两个齿轮组成，所述输出齿轮与所述主动齿轮同轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述齿轮副为正交面齿轮副。

4.根据权利要求3所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述电机架通过两侧设置的多个安装孔与所述轴承架固定连接。

5.根据权利要求1或2或4任一项所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述轮壳沿轴向方向包括第一本体和第二本体，所述第一本体分别与所述从动面齿轮以及所述第二本体通过螺栓螺孔紧固。

6.根据权利要求5所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述第一本体内壁环形分布有凸出部，所述从动面齿轮以及所述第二本体周壁对应位置设有与所述凸出部相匹配的凹陷部。

7.根据权利要求6所述的电动轮毂组件，其特征在于，所述轴承为如下中的任一种：

深沟球轴承；

滚针轴承；

圆柱滚子轴承；或者

角接触轴承。