本發(fā)明涉及輪轂電機領域,具體是一種兩輪電動車用雙級減速軸承式輪轂電機。
背景技術:
現有運用于兩輪電動車(本文中提到的“兩輪電動車”均指電動自行車或電動摩托車)上的輪轂電機結構主要由中軸、通過軸承安裝在中軸上的殼體、設于殼體內的電機以及行星減速機構和離合器等部件所構成,由于兩輪車輪轂位置的布置空間有限,現有運用于兩輪車的輪轂電機中,減速機構通常只設置一級,電機的動力通過一級減速機構向電機一側輸出并驅動輪轂轉動,其傳動比較低,難以利用高速電機作為輪轂電機的動力,導致現有兩輪電動車存在扭力小、轉速低、噪聲大等問題。
另一方面,現有的輪轂電機內對于電機轉子和輪轂本體的轉動通常需要獨立的軸承進行支承,例如公開號為CN2534041Y的中國專利中公開了一種直流無刷輪轂電機,在該輪轂電機中,電機轉子、行星齒輪減速器的行星架以及輪轂本體均分別通過獨立的軸承支承轉動,這種結構大大增加了輪轂電機中軸承的數量,導致輪轂電機整體結構復雜,提高了其生產成本以及裝配的難度。
為解決以上問題,需要一種結構緊湊,利用兩個減速軸承對電機輸出的動力進行兩級減速,同時又利用減速軸承的軸承功能對電機轉子或者輪轂的轉動進行支承,且能布置于兩輪電動車上的輪轂電機,該輪轂電機有效減少了軸承的數量,緊湊性較高,具有高功率密度、寬轉速/扭矩范圍的特點,大大增加了兩輪電動車的行駛速度、爬坡能力,同時又能增加其續(xù)航里程。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是克服現有技術中的缺陷,提供一種結構緊湊,利用兩個減速軸承對電機輸出的動力進行兩級減速,同時又利用減速軸承的軸承功能對電機轉子或者輪轂的轉動進行支承,且能布置于兩輪電動車上的輪轂電機,該輪轂電機具有高功率密度、寬轉速/扭矩范圍的特點,大大增加了兩輪電動車的行駛速度、爬坡能力,同時又能增加其續(xù)航里程。
本發(fā)明的兩輪電動車用雙級減速軸承式輪轂電機,包括輪轂、設置于所述輪轂內圓空間內的電機、一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承;所述電機輸出的動力依次通過所述一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承輸出至輪轂并驅動輪轂轉動;所述一級行星牽引減速軸承的太陽輪傳動連接于所述電機的轉子并支撐轉子轉動;所述二級行星牽引減速軸承的外圈固定于所述輪轂并支撐輪轂轉動;
進一步,所述一級行星牽引減速軸承通過太陽輪接受電機的動力并通過行星架將動力輸出至二級行星牽引減速軸承的太陽輪,所述二級行星牽引減速軸承的外圈固定于所述輪轂以驅動輪轂轉動;
進一步,所述一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承均設有兩個并分列于所述電機的軸向兩側;
進一步,所述一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承的尺寸和規(guī)格均相同;
進一步,所述二級行星牽引減速軸承的行星架的一體成形有支撐軸,所述支撐軸沿軸向伸出輪轂端面外用于與兩輪電動車的車架固定;
進一步,所述電機的定子設有兩個,且兩定子同時與一個所述轉子進行配合,所述轉子同時傳動連接于兩所述一級行星牽引減速軸承的太陽輪。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的兩輪電動車用雙級減速軸承式輪轂電機,在現有的兩輪電動車的輪轂電機內設置兩級減速軸承對電機輸出的動力進行減速增矩,使得輪轂電機在相同輸出轉速和轉矩下,電機輸出扭矩大大減小,轉速大大提高,最終使電機的功率密度得以提高,體積得以減小,并能有效降低輪轂電機的成本,同時,本發(fā)明利用行星牽引減速軸承的軸承功能對電機轉子或輪轂的轉動進行支撐,能夠大大減少軸承數量,簡化了輪轂電機的整體結構。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述:
圖1為本發(fā)明的第一實施例的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明的第二實施例的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明的第三實施例的結構示意圖。
具體實施方式
圖1為本發(fā)明第一實施例的結構示意圖,如圖所示,本實施例的兩輪電動車用雙級減速軸承式輪轂電機,包括輪轂6、設置于輪轂6內圓空間內的電機、一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承;所述電機輸出的動力依次通過所述一級減速軸承和二級減速軸承輸出至輪轂6并驅動輪轂6轉動;所述一級行星牽引減速軸承的太陽輪11傳動連接于所述電機的轉子7并支撐轉子7轉動;所述二級行星牽引減速軸承的外圈5固定于所述輪轂6并支撐輪轂轉動,本實施例的兩輪電動車用雙級減速軸承式輪轂電機,在現有的兩輪電動車的輪轂電機內設置兩級行星牽引減速軸承對電機輸出的動力進行減速增矩,行星牽引減速軸承(其詳細結構公開于公開號為“CN205639286U”的中國專利中,在此不再贅述)利用內圈、滾動體、外圈接觸面之間的正壓力進行徑向支承,利用內圈、滾動體、外圈接觸面之間的摩擦力進行傳遞運動和動力,從而實現行星摩擦輪傳動和軸承功能,相比采用齒輪傳動方式的減速軸承而言,行星牽引減速軸承具有結構簡單、支承運轉平穩(wěn),傳動時過載可打滑等優(yōu)點,本實施例的內圈、滾動體、外圈接觸面之間的摩擦傳動應優(yōu)選濕摩擦傳遞,即在摩擦接觸面間加有潤滑劑,從而提高傳遞功率,同時減少摩擦磨損,提高效率和使用壽命,本實施例中,電機輸出的動力在兩級行星牽引減速軸承的減速增矩作用下,使電機的功率密度得以提高,體積得以減小,并能有效降低輪轂電機的成本,同時,本實施例中,所述電機轉子7的轉動通過所述一級減速軸承進行支承,電機轉子7可直接傳動連接于一級減速軸承的太陽輪11上,同時與電機定子9固定的定子支架10為環(huán)形結構并作為一級減速軸承的外圈10,一級減速軸承的行星輪作為軸承的滾柱,所述輪轂6的轉動通過所述二級減速軸承進行支承,二級減速軸承的行星架3可與車架相互固定,二級減速軸承的外圈5固定于輪轂6的內圓上,因此,輪轂6的轉動可通過二級減速軸承進行支承。本發(fā)明利用減速軸承的軸承功能對電機轉子7或輪轂6的轉動進行支撐,能夠大大減少軸承數量,簡化了輪轂電機的整體結構。
本實施例中,所述一級行星牽引減速軸承通過太陽輪11接受電機的動力并通過行星架12將動力輸出至二級行星牽引減速軸承的太陽輪14,所述二級行星牽引減速軸承的外圈5固定于輪轂6的內圓面用于驅動輪轂6轉動;其中,電機定子9、一級行星牽引減速軸承的外圈10和二級行星牽引減速軸承的行星架3均與車架相對固定,電機的轉子7與一級行星牽引減速軸承的太陽輪11傳動連接,一級行星牽引減速軸承的行星架12將動力輸出至二級行星牽引減速軸承的太陽輪14,二級行星牽引減速軸承的外圈與輪轂6相互固定,或者將二者設計為一體式結構(即輪轂6直接作為二級減速軸承的外圈),本實施例將兩級行星減速器緊湊的布置于輪轂6內,使輪轂電機體積小,質量輕,適合搭載于兩輪電動車上。
圖2為本發(fā)明的第二實施例的結構示意圖,本發(fā)明的第二實施例中,所述一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承均設有兩個并分列于所述電機的軸向兩側;所述電機輸出的動力分別通過兩側兩個行星牽引減速軸承傳遞至所述輪轂6并同時驅動輪轂6轉動,電機位于輪轂6內軸向中部,本發(fā)明可同時布置兩個電機定子9并分別通過兩個獨立的傳動鏈將動力向輪轂6輸出以驅動輪轂6轉動,由于兩個定子9以及兩套傳動鏈使輪轂電機的傳動具有冗余,當其中一個傳動鏈失效時不會導致整個輪轂電機故障,因此,其傳動可靠性較高,由于本發(fā)明的輪轂電機內的驅動動力沿軸向向外同時輸出,能改善兩輪電動車的輪轂電機運行時的受力特性,另一方面,兩套兩級行星減速機構能夠實現功率分流,進而大大增加整個輪轂電機的傳動能力。
本實施例中,所述二級行星牽引減速軸承的行星架3的一體成形有支撐軸1,所述支撐軸1沿軸向伸出輪轂6端面2外用于與兩輪電動車的車架固定。
本實施例中,支撐軸1設有兩個,兩支撐軸1可分別固定于兩輪電動車的兩個前叉管,這種結構形式便于輪轂電機與兩輪電動車的車架相互連接,同時便于裝配。
本實施例中,所述電機的定子9設有兩個,且兩定子9同時與一個所述轉子7進行配合,所述轉子7同時傳動連接于兩所述一級行星牽引減速軸承的輸入端,兩定子9分列于所述轉子7兩側,兩組減速軸承關于電機轉子7中心截面對稱布置,位于電機轉子7軸向兩側的一級行星減速軸承的太陽輪11作為輸入端同時傳動配合于該電機轉子7,以同時向兩一級減速軸承輸出動力,由于兩個定子9形成兩個獨立的電氣驅動,因此,當其中一個電氣驅動失效時,電機依舊能夠向兩減速器輸出動力以驅動輪轂6轉動,同時也有利于提高整個輪轂電機的傳動能力。
圖3為本發(fā)明的第三實施例的結構示意圖,第三實施例中,所述一級行星牽引減速軸承和二級行星牽引減速軸承的尺寸和規(guī)格均相同;即:一級行星減速軸承的太陽輪11、行星輪4、外圈10分別與二級行星減速軸承的太陽輪14、行星輪和外圈5尺寸相同;行這種結構使輪轂電機中的所有行星牽引減速軸承的大小尺寸規(guī)格均相同,因此,使得輪轂電機的零件種類大大降低,減少加工工序和原材料的型號數量,降低生產成本。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。