CN214189983U - 一种中央驱动传动传感电驱动轮毂 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，包括轮毂、电机和减速机构，所述电机安装在轮毂的一侧，该电机的电机轴穿过轮毂后安装有所述减速机构，所述轮毂上设置有传动传感机构，所述电机轴依次通过减速机构和传动传感机构将动力传递给轮毂。采用以上技术方案，传感传动机构能够实时监视转速和阻力，获悉实时功率，从而能够根据阻力情况，自适应控制电机的输出转速和输出扭矩，提升电动两轮车的爬坡和重载能力；同时，轮毂的两侧分别为电机和减速机构，而传感传动机构内置于轮毂中，不仅整体结构更加紧凑，空间占用更小，而且提升了轮毂的平衡性。
Description
技术领域
本实用新型涉及两轮车电驱动系统技术领域，具体涉及一种中央驱动传动传感电驱动轮毂。
背景技术
随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的汽车、两轮车、三轮车为代表的新能源交通工具取代传统燃油交通工具已经是大势所趋。现有的两轮电动车普遍采用轮毂电机和电机侧挂式结构。
轮毂电机采用低速直流电机直接驱动，不仅效率相对较低，发热量大，还由于电机体积大、重量重，打破了车轮结构原有的平衡，对操控性能及安全性方面会有一定影响。
侧挂式结构将电机和变速系统(变速箱或减速器)置于驱动轮的同一侧，尽管可以采用高速电机以提高机械效率，但变速机构与电机的重量较重，导致车轮的平衡性不佳，尤其对于两轮车的影响更为明显。
因此，申请人曾设计了一种采用中央驱动式结构的电驱动系统总成，兼具了轮毂电机和侧挂式结构的优势，弥补了轮毂电机和侧挂式结构的不足，不仅能够很好地保证转动输出部件的平衡性，而且具有极高的机械效率，较小的发热量，更佳的散热能力和更轻的重量。
但是，现有的中央驱动式电驱动系统总成不具备实时监视转速和阻力的能力，导致不能根据阻力情况，自适应控制电机的输出转速和输出扭矩，导致电动两轮车的爬坡和重载能力不足。
解决以上问题成为当务之急。
实用新型内容
为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种中央驱动传动传感电驱动轮毂。
其技术方案如下：
一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，包括轮毂、电机和减速机构，所述电机安装在轮毂的一侧，该电机的电机轴穿过轮毂后安装有所述减速机构，其要点在于：所述轮毂上设置有传动传感机构，所述电机轴依次通过减速机构和传动传感机构将动力传递给轮毂。
作为优选：所述轮毂通过中心安装套可转动地套装在电机轴上，所述传动传感机构包括套装在中心安装套上的传动传感凸轮套、用于驱使传动传感凸轮套靠近减速机构的弹性复位元件以及用于检测实时功率的检测装置，所述传动传感凸轮套与中心安装套之间形成螺旋传动副，并能够沿中心安装套轴向滑动。采用以上结构，能够准确监测实时功率，简单可靠。
作为优选：所述检测装置包括均设置在传动传感凸轮套上的转速检测永磁体和位移检测永磁体以及均设置在变速机构箱体上的转速检测霍尔元件和位移检测霍尔元件，所述转速检测霍尔元件与转速检测永磁体相适配，所述位移检测霍尔元件与位移检测永磁体相适配。采用以上结构，能够通过检测传动传感凸轮套的转速和位移获悉实时功率，抗干扰能力强，成本低廉，简单可靠。
作为优选：所述变速机构箱体靠近轮毂的一侧具有向轮毂延伸的霍尔元件安装套，所述霍尔元件安装套位于中心安装套的外侧，所述传动传感凸轮套和弹性复位元件位于中心安装套和霍尔元件安装套之间，所述转速检测霍尔元件和位移检测霍尔元件均安装在霍尔元件安装套的内壁上。采用以上结构，能够稳定可靠地安装霍尔元件，保证检测的灵敏度。
作为优选：所述中心安装套的外壁上具有外螺旋滚道，在该外螺旋滚道中设置有若干滚珠，所述传动传感凸轮套的内壁上具有与外螺旋滚道相适应的内螺旋滚道，各滚珠能够在外螺旋滚道和内螺旋滚道中滚动。采用以上结构，当中心安装套相对传动传感凸轮套转动时，能够相对传动传感凸轮套进行轴向移动。
作为优选：所述轮毂包括中心安装盘和可拆卸地安装在中心安装盘外侧的轮胎安装盘，所述中心安装盘外套在中心安装套上，所述轮胎安装盘的外周套装有轮胎。采用以上结构，轮毂为分体式结构，便于装配。
作为优选：所述中心安装盘与中心安装套一体成型。采用以上结构，结构强度高。
作为优选：所述减速机构包括与电机轴平行的减速轴、可转动地套装在电机轴上的传动凸轮套、同步转动地套装在电机轴上的一级主动齿轮、同步转动地套装在减速轴上的一级从动齿轮以及同步转动地套装在传动凸轮套上的二级从动齿轮，所述一级主动齿轮与一级从动齿轮啮合，所述减速轴上具有与二级从动齿轮啮合的二级主动齿，所述传动凸轮套与传动传感凸轮套相互靠近的一端端面均为凸轮型面，以共同构成端面凸轮配合。采用以上结构，能够稳定可靠地进行减速传动。
作为优选：所述传动凸轮套与中心安装套之间设置有滚针轴承。采用以上结构，既使传动凸轮套与中心安装套之间能够自由转动，又保证了传动凸轮套的可靠安装。
作为优选：所述一级主动齿轮与电机轴花键配合，所述二级从动齿轮与传动凸轮套花键配合，所述一级主动齿轮和二级从动齿轮之间设置有推力球轴承。采用以上结构，保证了一级主动齿轮与二级从动齿轮可靠安装与稳定传动。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
采用以上技术方案的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，结构新颖，设计巧妙，易于实现，传感传动机构能够实时监视转速和阻力，获悉实时功率，从而能够根据阻力情况，自适应控制电机的输出转速和输出扭矩，提升电动两轮车的爬坡和重载能力；同时，轮毂的两侧分别为电机和减速机构，而传感传动机构内置于轮毂中，不仅整体结构更加紧凑，空间占用更小，而且提升了轮毂的平衡性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的局部放大图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其主要包括轮毂1、电机2和减速机构，电机2安装在轮毂1的一侧，电机2的电机轴2a穿过轮毂1后安装有减速机构，轮毂1上设置有传动传感机构，电机轴2a依次通过减速机构和传动传感机构将动力传递给轮毂1。
本实施例中，轮毂1包括中心安装盘1a和可拆卸地安装在中心安装盘1a外侧的轮胎安装盘1b。轮胎安装盘1b的外周套装有轮胎10。中心安装盘1a的中心位置具有中心安装套1a1，中心安装套1a1与中心安装盘1a一体成型，其中，中心安装套1a1可转动地套装在电机轴2a上。
传动传感机构包括套装在中心安装套1a1上的传动传感凸轮套3、用于驱使传动传感凸轮套3靠近减速机构的弹性复位元件4以及用于检测实时功率的检测装置，传动传感凸轮套3与中心安装套1a1之间形成螺旋传动副，并能够沿中心安装套1a1轴向滑动。其中，弹性复位元件4为碟簧，简单可靠。
当轮毂1的阻力增大时，传动传感凸轮套3沿中心安装套1a1朝靠近弹性复位元件4的方向轴向滑动，压缩弹性复位元件4；当轮毂1的阻力减小时，弹性复位元件4释放弹力，驱使传动传感凸轮套3沿中心安装套1a1朝远离弹性复位元件4的方向轴向滑动。
检测装置包括均设置在传动传感凸轮套3上的转速检测永磁体5和位移检测永磁体6以及均设置在变速机构箱体7上的转速检测霍尔元件8和位移检测霍尔元件9，转速检测霍尔元件8与转速检测永磁体5相适配，位移检测霍尔元件9与位移检测永磁体6相适配。通过采集到的转速和位移数据，能够计算得到实时功率。
进一步地，为了便于转速检测霍尔元件8和位移检测霍尔元件9的安装，变速机构箱体7靠近轮毂1的一侧具有向轮毂1延伸的霍尔元件安装套7a，霍尔元件安装套7a位于中心安装套1a1的外侧，传动传感凸轮套3和弹性复位元件4位于中心安装套1a1和霍尔元件安装套7a之间，转速检测霍尔元件8和位移检测霍尔元件9均安装在霍尔元件安装套7a的内壁上。
中心安装套1a1的外壁上具有外螺旋滚道1a11，在外螺旋滚道1a11中设置有若干滚珠16，传动传感凸轮套3的内壁上具有与外螺旋滚道1a11相适应的内螺旋滚道3a，各滚珠16能够在外螺旋滚道1a11和内螺旋滚道3a中滚动，以保证轴向滑动的稳定性。
减速机构包括与电机轴2a平行的减速轴11、可转动地套装在电机轴2a上的传动凸轮套12、同步转动地套装在电机轴2a上的一级主动齿轮13、同步转动地套装在减速轴11上的一级从动齿轮14以及同步转动地套装在传动凸轮套12上的二级从动齿轮15，一级主动齿轮13与一级从动齿轮14啮合，减速轴11上具有与二级从动齿轮15啮合的二级主动齿11a，传动凸轮套12与传动传感凸轮套3相互靠近的一端端面均为凸轮型面，以共同构成端面凸轮配合。
电机轴2a带动一级主动齿轮13转动，一级主动齿轮13带动一级从动齿轮14转动，一级从动齿轮14带动减速轴11转动，二级主动齿11a带动二级从动齿轮15转动，二级从动齿轮15转动带动传动凸轮套12转动，传动凸轮套12带动传动传感凸轮套3转动，传动传感凸轮套3带动中心安装套1a1转动。
进一步地，传动凸轮套12与中心安装套1a1之间设置有滚针轴承17，一级主动齿轮13与电机轴2a花键配合，二级从动齿轮15与传动凸轮套12花键配合，一级主动齿轮13和二级从动齿轮15之间设置有推力球轴承18，以保证可靠传动。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，包括轮毂(1)、电机(2)和减速机构，所述电机(2)安装在轮毂(1)的一侧，该电机(2)的电机轴(2a)穿过轮毂(1)后安装有所述减速机构，其特征在于：所述轮毂(1)上设置有传动传感机构，所述电机轴(2a)依次通过减速机构和传动传感机构将动力传递给轮毂(1)。
2.根据权利要求1所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述轮毂(1)通过中心安装套(1a1)可转动地套装在电机轴(2a)上，所述传动传感机构包括套装在中心安装套(1a1)上的传动传感凸轮套(3)、用于驱使传动传感凸轮套(3)靠近减速机构的弹性复位元件(4)以及用于检测实时功率的检测装置，所述传动传感凸轮套(3)与中心安装套(1a1)之间形成螺旋传动副，并能够沿中心安装套(1a1)轴向滑动。
3.根据权利要求2所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述检测装置包括均设置在传动传感凸轮套(3)上的转速检测永磁体(5)和位移检测永磁体(6)以及均设置在变速机构箱体(7)上的转速检测霍尔元件(8)和位移检测霍尔元件(9)，所述转速检测霍尔元件(8)与转速检测永磁体(5)相适配，所述位移检测霍尔元件(9)与位移检测永磁体(6)相适配。
4.根据权利要求3所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述变速机构箱体(7)靠近轮毂(1)的一侧具有向轮毂(1)延伸的霍尔元件安装套(7a)，所述霍尔元件安装套(7a)位于中心安装套(1a1)的外侧，所述传动传感凸轮套(3)和弹性复位元件(4)位于中心安装套(1a1)和霍尔元件安装套(7a)之间，所述转速检测霍尔元件(8)和位移检测霍尔元件(9)均安装在霍尔元件安装套(7a)的内壁上。
5.根据权利要求2所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述中心安装套(1a1)的外壁上具有外螺旋滚道(1a11)，在该外螺旋滚道(1a11)中设置有若干滚珠(16)，所述传动传感凸轮套(3)的内壁上具有与外螺旋滚道(1a11)相适应的内螺旋滚道(3a)，各滚珠(16)能够在外螺旋滚道(1a11)和内螺旋滚道(3a)中滚动。
6.根据权利要求2所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述轮毂(1)包括中心安装盘(1a)和可拆卸地安装在中心安装盘(1a)外侧的轮胎安装盘(1b)，所述中心安装盘(1a)外套在中心安装套(1a1)上，所述轮胎安装盘(1b)的外周套装有轮胎(10)。
7.根据权利要求6所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述中心安装盘(1a)与中心安装套(1a1)一体成型。
8.根据权利要求2所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述减速机构包括与电机轴(2a)平行的减速轴(11)、可转动地套装在电机轴(2a)上的传动凸轮套(12)、同步转动地套装在电机轴(2a)上的一级主动齿轮(13)、同步转动地套装在减速轴(11)上的一级从动齿轮(14)以及同步转动地套装在传动凸轮套(12)上的二级从动齿轮(15)，所述一级主动齿轮(13)与一级从动齿轮(14)啮合，所述减速轴(11)上具有与二级从动齿轮(15)啮合的二级主动齿(11a)，所述传动凸轮套(12)与传动传感凸轮套(3)相互靠近的一端端面均为凸轮型面，以共同构成端面凸轮配合。
9.根据权利要求8所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述传动凸轮套(12)与中心安装套(1a1)之间设置有滚针轴承(17)。
10.根据权利要求8所述的一种中央驱动传动传感电驱动轮毂，其特征在于：所述一级主动齿轮(13)与电机轴(2a)花键配合，所述二级从动齿轮(15)与传动凸轮套(12)花键配合，所述一级主动齿轮(13)和二级从动齿轮(15)之间设置有推力球轴承(18)。
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