CN210985851U - 一种轮毂发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电机技术领域，尤其是指一种轮毂发电机，包括轮毂、周向设于轮毂内壁的内齿圈、装设于轮毂内并与内齿圈啮合的齿轮箱、设置于轮毂的一侧壁与齿轮箱之间的发电组件及贯穿轮毂、齿轮箱和发电组件的中心轴。本实用新型的显著效果是：能够将电机提供的动力在使车子运动的同时，也同时让设置于从动能内的轮毂发电机发电，起到一力两用的效果，对称齿轮箱的设置和多层轴承的设置减少了动力损耗，且一个转子供两个定子使用，使得轮毂发电机的结构紧凑，并合理高效地利用了空间。

Description

一种轮毂发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，尤其是指一种轮毂发电机。

背景技术

目前，市场上的电动车(特别是两轮电动车和三轮电动车)大都是靠蓄电池供电，使得轮毂电机或独立电机转动并提供动力。当蓄电池所储蓄的电量用完后，需要将电动车停下来方能充电，电动车在行驶、下坡或者制动过程中轮毂产生的动能没有得到利用。因此，缺陷十分明显，亟需提供一种解决方案。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种轮毂发电机，在不需要额外提供动力的情况下，能够将电机提供的动力在使车子运行的同时，也同时让设置于从动轮内的轮毂发电机发电，使得电机提供的动力起到一力两用的效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种轮毂发电机，其包括轮毂、周向设置于轮毂的内壁的内齿圈、装设于轮毂内并与内齿圈啮合的齿轮箱、设置于轮毂的一侧壁与齿轮箱之间的发电组件及贯穿轮毂、齿轮箱和发电组件的中心轴，所述中心轴的两端分别突伸出轮毂的两侧，所述发电组件包括与齿轮箱传动连接的转子、设置于转子内的第一定子及套设于转子外的第二定子，所述第一定子和第二定子均套装于中心轴外，所述轮毂、齿轮箱和转子均经由轴承与中心轴连接，所述转子的内壁与第一定子之间、转子的外壁与第二定子之间均设置有转动间隙。

进一步地，所述转子的周向装设有多个永磁体，所述第一定子的周向和第二定子的周向均设置有线圈。

进一步地，所述第一定子的周向设置有多个第一绕柱，所述第二定子的周向设置有多个第二绕柱，所述第一绕柱和第二绕柱均绕设有线圈。

进一步地，所述齿轮箱包括壳体、转动设置于壳体内的中间齿轮及转动设置于壳体内的第一齿轮组，所述第一齿轮组的一端与中间齿轮啮合，第一齿轮组的另一端与内齿圈啮合，所述中间齿轮装设于转子。

进一步地，所述转子的中部设置有套筒，所述中间齿轮套装于套筒外，所述轴承装设于套筒内。

进一步地，所述第二定子设置有锁耳，所述锁耳与壳体固定连接。

进一步地，所述第一齿轮组包括与内齿圈啮合的输入齿轮、与输入齿轮同轴转动的第一过渡齿轮及与第一过渡齿轮啮合的第二过渡齿轮，所述第二过渡齿轮与中间齿轮啮合。

进一步地，所述壳体设置有避让孔，所述内齿圈贯穿避让孔后与输入齿轮啮合。

进一步地，所述齿轮箱还包括转动设置于壳体内的第二齿轮组，所述第一齿轮组的结构与第二齿轮组的结构相同，第一齿轮组与第二齿轮组关于中间齿轮的中心轴线对称设置。

进一步地，所述输入齿轮为单向齿轮，所述轴承为多层轴承。

本实用新型的有益效果：实际应用中，轮毂在转动时，转动的轮毂内的内齿圈与齿轮箱啮合，使得齿轮箱内的齿轮转动，齿轮箱内转动的齿轮带动转子转动，使得转子在转子的内壁与第一定子之间的转动间隙和转子的外壁与第二定子之间的转动间隙内转动，在切割磁感线的作用下，使得第一定子和第二定子产生电流，实现了动能转化为电能，第一定子和第二定子所产生的电流经由电线和整流器储蓄到电动车的蓄电池中，该蓄电池用于向电动车供电(如：用于电动车的照明供电，用于增加电动车的行程等)。另外，第一定子位于第二定子与转子之间，第二定子套设于转子外，三者的组装紧凑，第一定子和第二定子均与转子配合产生电流，实现了两个定子共用一个转子，减少了发电组件的零部件数量，使得发电组件及本轮毂发电机的结构简单且紧凑，便于将发电组件安装在轮毂内部的有限空间内，提高了空间利用率。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图。

图2为本实用新型的横向截面图。

图3为本实用新型隐藏齿轮箱后的纵向截面图。

附图标记说明：

14、多层轴承；151、第一轮毂主体；152、第二轮毂主体；153、内齿轮毂圈；154、内齿圈；16、齿轮箱；161、壳体；162、中间齿轮；163、第一齿轮组；164、输入齿轮；165、第一过渡齿轮；166、第二过渡齿轮；167、避让孔；168、第二齿轮组；17、发电组件；171、转子；172、第一定子；173、第二定子；174、第一绕柱；175、第二绕柱；176、套筒；177、锁耳；18、中心轴；19、轮胎。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图3所示，本实用新型提供的一种轮毂发电机，其包括轮毂、周向设置于轮毂的内壁的内齿圈154、装设于轮毂内并与内齿圈154啮合的齿轮箱16、设置于轮毂的一侧壁与齿轮箱16之间的发电组件17及贯穿轮毂、齿轮箱16和发电组件17的中心轴18，所述中心轴18的两端分别突伸出轮毂的两侧，所述发电组件17包括与齿轮箱16传动连接的转子171、设置于转子171内的第一定子172及套设于转子171外的第二定子173，第一定子172和第二定子173均套装于中心轴18外，所述轮毂、齿轮箱16和转子171均经由多层轴承14与中心轴18连接，所述转子171的内壁与第一定子172之间、转子171的外壁与第二定子173之间均设置有转动间隙。第一定子172和第二定子173均经由电线与电动车的蓄电池电连接，所述轮毂的外圈装设有轮胎19。本实施例中，以本实用新型装设于电动车的从动轮为例进行说明，使得安装有本实用新型的从动轮既保证了电动车正常工作的情况下，也能够向电动车的蓄电池供电或直接给主动轮电机供电，使得从动轮在完成从动轮任务的同时，还发了电，起到一物两用的效果。

实际应用中，轮毂在转动时，转动的轮毂内的内齿圈154与齿轮箱16啮合，使得齿轮箱16内的齿轮转动，齿轮箱16内转动的齿轮带动转子171转动，使得转子171在转子171的内壁与第一定子172之间的转动间隙和转子171的外壁与第二定子173之间的转动间隙内转动，在切割磁感线的作用下，使得第一定子172和第二定子173产生电流，实现了动能转化为电能，第一定子172和第二定子173所产生的电流经由电线和整流器储蓄到电动车的蓄电池中，该蓄电池用于向电动车供电(如：用于电动车的照明供电，用于增加电动车的行程等)。另外，第一定子172位于第二定子173与转子171之间，第二定子173套设于转子171外，三者的组装紧凑，第一定子172和第二定子173均与转子171配合产生电流，实现了两个定子共用一个转子171(一个转子171能够与两个定子同步配合工作)，减少了发电组件17的零部件数量，使得发电组件17及本轮毂发电机的结构简单且紧凑，便于将发电组件17安装在轮毂内部的有限空间内。本实用新型的结构简单且紧凑，在不需要额外提供动力的情况下，能够将轮毂在行驶过程中产生的多余动能转化为电能以供电动车使用，节能环保。

本实施例中，所述转子171的周向装设有多个永磁体，所述第一定子172的周向和第二定子173的周向均设置有线圈；具体地，所述第一定子172的周向设置有多个第一绕柱174，所述第二定子173的周向设置有多个第二绕柱175，所述第一绕柱174和第二绕柱175均绕设有线圈；通过增设第一绕柱174和第二绕柱175，这两处绕柱均呈电机爪极式设置，便于对线圈进行缠绕。优选地，所述第一绕柱174的数量和第二绕柱175的数量均为至少六个。

本实施例中，所述齿轮箱16包括装设于轮毂内的壳体161、转动设置于壳体161内的中间齿轮162及转动设置于壳体161内的第一齿轮组163，所述第一齿轮组163的一端与中间齿轮162啮合，第一齿轮组163的另一端与内齿圈154啮合，所述中间齿轮162装设于转子171。实际工作时，轮毂转动，使得轮毂内的内齿圈154同步转动，转动的内齿圈154与第一齿轮组163啮合，使得第一齿轮组163转动工作，转动工作的第一齿轮驱动中间齿轮162转动，转动的中间齿轮162带动转子171同步转动，使得转子171在转动间隙内转动，从而实现切割磁感线运动，进而将动能转换为电能以向电动车供电。

本实施例中，所述转子171的中部设置有套筒176，所述中间齿轮162套装于套筒176外，所述轴承装设于套筒176内；具体地，所述中间齿轮162经由连接键与套筒176连接。该结构设计，便于中间齿轮162稳固地安装在套筒176上，且保证了中间齿轮162与转子171能够同步转动。

本实施例中，所述第二定子173设置有锁耳177，所述锁耳177与壳体161固定连接；具体地，所述锁耳177经由螺丝与壳体161固定连接，从而对壳体161进行固定；所述锁耳177的数量为两个，两个锁耳177对称设置于第二定子173的两侧，所述第一定子172装设于第二定子173的中部并夹设于第二定子173与转子171之间，保证了第二定子173、第一定子172和转子171在工作时的稳定性。

本实施例中，所述第一齿轮组163包括与内齿圈154啮合的输入齿轮164、与输入齿轮164同轴转动的第一过渡齿轮165及与第一过渡齿轮165啮合的第二过渡齿轮166，所述第二过渡齿轮166与中间齿轮162啮合；具体地，所述第一齿轮组163还包括转动设置于壳体161内的转轴，所述输入齿轮164和第一过渡齿轮165间距设置，所述输入齿轮164和第一过渡齿轮165均套装于转轴外并与转轴同步转动，使得输入齿轮164和第一过渡齿轮165能够同步转动，所述第一过渡齿轮165、第二过渡齿轮166和中间齿轮162竖直排列设置，转轴的两端、第二过渡齿轮166均经由多层轴承14转动设置于壳体161内。通过增设第一过渡齿轮165和第二过渡齿轮166，不但能够调节转子171的转速，还能合理地利用空间。

本实施例中，所述壳体161设置有避让孔167，所述内齿圈154贯穿避让孔167后与输入齿轮164啮合，使得轮毂与齿轮箱16之间的结构紧凑，且便于内齿圈154与输入齿轮164啮合传动。

本实施例中，所述齿轮箱16还包括转动设置于壳体161内的第二齿轮组168，所述第一齿轮组163的结构与第二齿轮组168的结构相同，第一齿轮组163与第二齿轮组168关于中间齿轮162的中心轴18线对称设置。通过增设第二齿轮组168，不但使得齿轮箱16的结构对称性好，使得轮毂的受力均匀，且内齿圈154、第一齿轮组163、中间齿轮162和第二齿轮组168形成一个传动整体，并与内齿圈154有两个接触点，内齿圈154上的动力从一个接触点出发传动到另一个接触点，又将动力传动到内齿圈154，从而形成传动回路，传动效果好，传动效率高，且各转动处都采用了多层轴承14设置，降低了能量的浪费和损耗。

本实施例中，所述输入齿轮164为单向齿轮，保证了第一齿轮组163和第二齿轮组168只能单向转动，从而使得转子171只能单向转动，避免转子171反向转动。所述轴承为多层轴承14，能够减少了能量的损耗，节约电能。

优选地，所述中心轴18的设置有导线槽，便于线圈的电线突伸出轮毂外，或便于电线从外部突伸至轮毂内。

优选地，所述轮毂包括内齿轮毂圈及分别装设于内齿轮毂圈的两侧的第一轮毂主体151和第二轮毂主体152，所述内齿轮毂圈呈圆环状，所述第一轮毂主体151和第二轮毂主体152均呈圆盘状，所述内齿圈154设置于内齿轮毂圈的内壁，所述内齿轮毂圈、第一轮毂主体151和第二轮毂主体152围设成容置腔，所述齿轮箱16和发电组件17均容设于容置腔内。

由上可以看出，本实用新型的显著效果是：能够将电机提供的动力在使车子运动的同时，也同时让设置于从动能内的轮毂发电机发电，起到一力两用的效果，对称齿轮箱的设置和多层轴承的设置减少了动力损耗，且一个转子供两个定子使用，使得轮毂发电机的结构紧凑，并合理高效地利用了空间。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮毂发电机，其特征在于：包括轮毂、周向设置于轮毂的内壁的内齿圈、装设于轮毂内并与内齿圈啮合的齿轮箱、设置于轮毂的一侧壁与齿轮箱之间的发电组件及贯穿轮毂、齿轮箱和发电组件的中心轴，所述中心轴的两端分别突伸出轮毂的两侧，所述发电组件包括与齿轮箱传动连接的转子、设置于转子内的第一定子及套设于转子外的第二定子，所述第一定子和第二定子均套装于中心轴外，所述轮毂、齿轮箱和转子均经由轴承与中心轴连接，所述转子的内壁与第一定子之间、转子的外壁与第二定子之间均设置有转动间隙。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述转子的周向装设有多个永磁体，所述第一定子的周向和第二定子的周向均设置有线圈。

3.根据权利要求1所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述第一定子的周向设置有多个第一绕柱，所述第二定子的周向设置有多个第二绕柱，所述第一绕柱和第二绕柱均绕设有线圈。

4.根据权利要求1所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述齿轮箱包括壳体、转动设置于壳体内的中间齿轮及转动设置于壳体内的第一齿轮组，所述第一齿轮组的一端与中间齿轮啮合，第一齿轮组的另一端与内齿圈啮合，所述中间齿轮装设于转子。

5.根据权利要求4所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述转子的中部设置有套筒，所述中间齿轮套装于套筒外，所述轴承装设于套筒内。

6.根据权利要求4所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述第二定子设置有锁耳，所述锁耳与壳体固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述第一齿轮组包括与内齿圈啮合的输入齿轮、与输入齿轮同轴转动的第一过渡齿轮及与第一过渡齿轮啮合的第二过渡齿轮，所述第二过渡齿轮与中间齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述壳体设置有避让孔，所述内齿圈贯穿避让孔后与输入齿轮啮合。

9.根据权利要求4所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述齿轮箱还包括转动设置于壳体内的第二齿轮组，所述第一齿轮组的结构与第二齿轮组的结构相同，第一齿轮组与第二齿轮组关于中间齿轮的中心轴线对称设置。

10.根据权利要求7所述的一种轮毂发电机，其特征在于：所述输入齿轮为单向齿轮，所述轴承为多层轴承。

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