一種減速電動輪轂系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型提供了一種減速電動輪轂系統，屬于電動車技術領域。
技術背景
[0002]輪轂電機發明100多年以來，為很多車輛提供了良好的解決方案，尤其是無刷無減速器的輪轂電機，近年在電動自行車、平衡車等領域得到廣泛應用。目前的無刷無限速器輪轂電機自應用以來，缺陷也是比較明顯的，例如，其輸出扭矩小，并且需要使用大量含稀土材料的磁鐵，資源的緊缺也會影響量產。另外，雖然帶有與電機共軸和平行軸減速器的輪轂電機近年也有很多應用，但其體積大，結構較復雜，不論是制造還是安裝，技術難題和成本問題難以克服，也制約了這類電機的應用范疇。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了減速電動輪轂系統，通過錐形齒輪和柱狀齒輪的聯動來傳輸電機輸出動力，實現輪轂系統的二次減速，具有體積小，重量輕，集成度高，扭矩大的效果。
[0004]本實用新型提供的一種減速電動輪轂系統，包括:
[0005]輪轂結構以及嵌入輪轂并安裝于輪轂中心支撐軸的驅動電機，且該驅動電機的輸出軸與輪轂的中心支撐軸呈相互垂直設置；
[0006]第一錐形齒輪，與所述驅動電機的輸出軸相連并被該驅動電機所驅動；
[0007]第二錐形齒輪，其與所述第一錐形齒輪相嚙合而聯動，并能將第一錐形齒輪傳遞的驅動電機輸出動力進行90度的方向轉換；
[0008]第一圓柱齒輪，與所述第二錐形齒輪連接而被聯動；
[0009]第二圓柱齒輪，安裝于輪轂一側，并能與所述第一圓柱齒輪聯動而驅動輪轂以輪轂中心支撐軸為軸轉動。
[0010]本實用新型提供的減速電動輪轂系統，還包括與輪轂中心支撐軸垂直設置且與所述驅動電機和輪轂中心支撐軸連接的的齒輪支撐架，所述第二錐形齒輪和第一圓柱齒輪固定于該齒輪支撐架上。
[0011]本實用新型提供的減速電動輪轂系統，還包括與輪轂中心支撐軸固定的齒輪箱，所述第二錐形齒輪、第一圓柱齒輪固定于所述齒輪箱內。
[0012]本實用新型的實施方案，所述輪轂結構還包括設于輪轂內的潤滑系統。
[0013]本實用新型的實施方案，所述輪轂系統為封閉的箱體結構，車輛供電系統和控制系統均容置于箱體的空腔內。
[0014]本實用新型還提供一種電動車，該電動車具有上述減速電動輪轂系統，且所述輪轂外側安裝輪胎。
[0015]如上所述，本實用新型的減速電動輪轂系統由與輪轂中心支撐軸相垂直設置的驅動電機、一對錐形齒輪和一對圓柱齒輪以及輪轂結構構成十字軸一體化減速電動輪轂系統，通過一對錐形齒輪對電機輸出轉動力進行90度直角的方向轉換或轉向和減速，進而通過所述圓柱齒輪的聯動來驅動輪轂的轉動。本實用新型的輪轂系統可將驅動電機、二級減速機構等所有部件均整合在輪轂之內，體積小，重量輕，集成度高，并且可以獲得比無減速機構的輪轂電機更大的驅動扭矩，而且該電機輪轂的空腔結構除容納電機和減速結構之夕卜，還可將車輛供電系統和控制系統放入輪轂內形成一體化動力單元，更具實用性。
[0016]本實用新型的減速電動輪轂系統使用標準化的驅動電機，相比于使用大量稀土材料的磁鐵的無減速機構的輪轂電機更節約了大量寶貴的稀土資源；另一方面，比較目前使用其它減速裝置的輪轂電機，本實用新型的輪轂系統更具有結構緊湊，重量輕的優勢。
[0017]本實用新型的輪轂系統在與供電系統和控制系統整合后，可以形成標準的動力單元，有利于成本的降低、資源的合理利用和標準化的生產。
[0018]本實用新型的輪轂系統可以用于電動平衡車、電動自行車、電動汽車等所有電動車輛。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型減速電動輪轂系統實施例的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型減速電動輪轂系統實施例中錐形齒輪和圓柱齒輪連接聯動的結構示意圖。
[0021]圖3是本實用新型減速電動輪轂系統實施例的輪轂整體示意圖。
[0022]圖中各部件標號定義:
[0023]1-驅動電機；2_第一錐形齒輪(也稱電機輸出錐齒輪);3_第二錐形齒輪(也稱傳動錐齒輪)；4_齒輪支撐架；5_第一圓柱齒輪(也稱傳動圓柱齒輪)；6_第二圓柱齒輪；
7-齒輪側輪轂；8_非齒輪側輪轂；9_輪胎；10_輪轂中心支撐軸；11_電機減速箱外的剩余空間；12_輪轂旋轉軸線；13-驅動電機旋轉軸線。
具體實施方案
[0024]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0025]參考圖1-圖3所示，本實用新型實施例的減速電動輪轂系統，包括:輪轂結構以及嵌入輪轂并安裝于輪轂中心支撐軸10的驅動電機1，且該驅動電機I的輸出軸與輪轂的中心軸12 (中心支撐軸10)呈相互垂直設置；第一錐形齒輪2與驅動電機I的輸出軸相連并被該驅動電機所驅動；第二錐形齒輪3與所述第一錐形齒輪2相嚙合而聯動，并能將第一錐形齒輪2傳遞的驅動電機輸出動力進行90度直角的方向轉換，在實現驅動力轉向的同時還可根據需要提供一級減速；第一圓柱齒輪5與所述第二錐形齒輪3連接而被聯動；第二圓柱齒輪6安裝于輪轂一側，即齒輪側輪轂7，該齒輪側輪轂7與非齒輪側輪轂8組裝成為完整輪轂，第二圓柱齒輪6與第一圓柱齒輪5聯動，實現驅動完整輪轂圍繞輪轂中心支撐軸10，即中心軸線12轉動。
[0026]該輪轂系統中，驅動電機I輸出的動力經由與電機輸出軸相連的第一錐形齒輪2 (輸出錐齒輪)傳遞給第二錐形齒輪3 (傳動錐齒輪)，通過二個錐齒輪的嚙合聯動，將驅動電機I的輸出動力從垂直于輪轂旋轉軸線12方向轉換至沿輪轂中心支撐軸10 (也即旋轉軸線12)方向，進一步通過一對柱狀齒輪驅動輪轂沿旋轉軸線12轉動，即，驅動電機與一對錐齒輪和一對柱狀齒輪組成十字軸一體結構，并提供了兩級減速。
[0027]本實施例中，輪轂內設置有與驅動電機及輪轂中心支撐軸連接的齒輪支撐架4，且與輪轂中心支撐軸垂直，所述第二錐形齒輪3和第一圓柱齒輪5可以固定于該齒輪支撐架4上，利于各傳動齒輪的固定和動力輸出。或者，錐形齒輪和第一圓柱齒輪也可以通過設置于輪轂中心支撐軸齒輪箱固定在輪轂內。
[0028]上述十字軸一體化減速電動輪轂系統，不僅能將作為動力源的驅動電機以垂直方式嵌入輪轂，并且能將二級減速機構的所有部件整合在輪轂之內，具有體積小，重量輕，集成度高的特點。而且，使用標準的驅動電機，可獲得比無減速機構的輪轂電機更大的驅動扭矩，同時，相比于使用大量稀土材料的磁鐵的無減速機構的輪轂電機更能節約大量寶貴的稀土資源。
[0029]除了將驅動電機I以及所述二級減速機構設置于輪轂內，本實用新型的實施方案，還可以將其他乃至所有部件均整合在輪轂內，例如，設于輪轂內的潤滑系統等。
[0030]本實施例的輪轂可以為封閉結構，從而使整合在內部的電機、減速系統可以得到良好的防塵防水效果。并且，在與供電系統和控制系統整合后，可以更廣泛的應用于電動平衡車、電動自行車、電動汽車等所有電動車輛。
[0031]本實用新型的實施方案，所述輪轂系統可以為封閉的箱體結構，車輛供電系統和控制系統均容置于其所形成的空腔內，可以更廣泛的應用于電動平衡車、電動自行車、電動汽車等所有電動車輛。例如，如必要，可將電池、電機驅動控制板等零部件放置于電機減速箱外、該箱體結構中的剩余空間11內(參見圖3)，形成完整的標準動力模塊，廣泛應用于各種車輛。
[0032]所以，本實用新型實施例還提供一種電動車，該電動車具有上述減速電動輪轂系統，且所述輪轂外側安裝輪胎。
[0033]需要說明的是，本實用新型的十字軸一體化減速電動輪轂系統中，輪轂結構及其在安裝固定方式與現有技術公知的輪轂相同，同樣地，當需要將潤滑系統、及供電和控制系統，無論是結構還是在輪轂中的安裝方式也可參照公知的技術實現。
【主權項】
1.一種減速電動輪轂系統，其特征在于，所述輪轂系統包括: 輪轂結構以及嵌入輪轂并安裝于輪轂中心支撐軸的驅動電機，且該驅動電機的輸出軸與輪轂的中心支撐軸呈相互垂直設置； 第一錐形齒輪，與所述驅動電機的輸出軸相連并被該驅動電機所驅動； 第二錐形齒輪，其與所述第一錐形齒輪相嚙合而聯動，并能將第一錐形齒輪傳遞的驅動電機輸出動力進行90度的方向轉換； 第一圓柱齒輪，與所述第二錐形齒輪連接而被聯動； 第二圓柱齒輪，安裝于輪轂一側，并能與所述第一圓柱齒輪聯動而驅動輪轂以輪轂中心支撐軸為軸轉動。
2.根據權利要求1所述的減速電動輪轂系統，其特征在于，還包括與輪轂中心支撐軸垂直設置且與所述驅動電機和輪轂中心支撐軸連接的的齒輪支撐架，所述第二錐形齒輪和第一圓柱齒輪固定于該齒輪支撐架上。
3.根據權利要求1所述的減速電動輪轂系統，其特征在于，還包括與輪轂中心支撐軸固定的齒輪箱，所述第二錐形齒輪、第一圓柱齒輪固定于所述齒輪箱內。
4.根據權利要求1所述的減速電動輪轂系統，其特征在于，所述輪轂結構還包括設于輪轂內的潤滑系統。
5.根據權利要求1-4任一項所述的減速電動輪轂系統，其特征在于，所述輪轂系統為封閉的箱體結構，車輛供電系統和控制系統均容置于箱體的空腔內。
6.一種電動車，其特征在于，該電動車具有如權利要求1-5任一項所述的減速電動輪轂系統，且所述輪轂外側安裝輪胎。
【專利摘要】本實用新型提供了一種減速電動輪轂系統，其包括：輪轂結構以及嵌入輪轂并安裝于輪轂中心支撐軸的驅動電機，且該驅動電機的輸出軸與輪轂的中心軸呈相互垂直設置；第一錐形齒輪，與所述驅動電機的輸出軸相連并被該驅動電機所驅動；第二錐形齒輪，其與所述第一錐形齒輪相嚙合而聯動，并能將第一錐形齒輪傳遞的驅動電機輸出動力進行90度直角的方向轉換；第一圓柱齒輪，與所述第二錐形齒輪連接而被聯動；第二圓柱齒輪，安裝于輪轂一側，并能與所述第一圓柱齒輪聯動而驅動輪轂以輪轂中心支撐軸為軸轉動。其體積小，重量輕，集成度高，并且可以獲得比無減速機構的輪轂電機更大的驅動扭矩，可用于電動平衡車、電動自行車、電動汽車等所有電動車輛。
【IPC分類】H02K7-00, B60K7-00, H02K7-116
【公開號】CN204415123
【申請號】CN201520023602
【發明人】鐵兵
【申請人】鐵兵
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月14日