[發明專利]一輪內多電機邊緣驅動裝置

在審

• 申請號: 201710425584.0
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107181429A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 徐繼釗
• 申請（專利權）人: 徐繼釗
• 主分類號: H02P5/46
• 分類號: H02P5/46;H02K7/116;B60K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交通運輸工具領域，具體而言，是把多臺微型高轉速電動機設置在一個相對封閉車輪內，電動機動力輸出齒輪直接驅動輪圈邊緣傘(螺旋)齒圈，進而帶動輪圈(胎)轉動的一種組合裝置，簡稱“一輪內多電機邊緣驅動裝置”。

背景技術

目前，在汽車工業上大力發展電動汽車，主要有兩種方式：一種是輪轂式電機驅動，存在轉速低、耗能高、散熱差、上坡無力、續航里程短等不足；另一種是類似于汽車驅動方式，先經差速器，再經半軸驅動車輪轉動，存在動力傳遞路徑較長，驅動效率低，不經濟等問題。

發明內容

本技術方案提供了一種“一個車輪內多臺微型高轉速電動機直接驅動輪圈邊緣圓環形傘(螺旋)齒圈，進而帶動輪圈(胎)轉動的組合裝置”，旨在改善上述問題。

本技術方案具體為：

“一輪內多電機邊緣驅動裝置”主要構成有：一個輪圈內邊緣設置的圓環形傘(螺旋)齒圈(簡稱“傘齒圈”，下同)、多臺微型高轉速電動機 (簡稱“微電機”，下同)、微電機動力輸出(螺旋)小傘齒輪(簡稱“小傘輪”，下同)、支撐架、中心軸(固定，下略)、支撐密封板、軸承、扇頁及進排風口、潤滑油孔等。

所述車輪圈內邊緣設計為一個凹槽，在左、右兩個側面對稱設置“傘齒圈”(見附圖1、圖3，齒向由里向外呈一定反角度傾斜，具體角度需要按照“傘齒圈”半徑和與之相齒合的電機齒輪大小及角度確定)，“傘齒圈”與“微電機”的“小傘輪”直接齒合；其兩側至中心軸嵌合支撐密封板。輪圈寬度大于電機直徑并留一定空隙。

動力傳動齒輪設置為外大內小“傘齒圈”和“小傘輪”，雖然加工難度增大，但可以避免車輛行駛震動時齒輪產生咬合現象。

所述多臺“微電機”，指內轉子式高轉速電動機，雙數；左、右兩側“傘齒圈”各有1/2臺數的微電機“小傘輪”與之齒合，1/2臺數正轉，1/2 臺數反轉，從而驅動輪圈朝著同一個方向旋轉，由此使得輪圈受力均勻，運行平穩；“微電機”直徑隨輪內空間而定，長度小于輪圈內半徑且能裝入為宜，電機軸上安裝動力輸出“小傘輪”，“小傘輪”與“傘齒圈”齒合。

所述支撐架，圍繞并固定在中心軸上，用以支撐固定“微電機”。

所述中心軸，內部為空心管狀(中間阻斷，利于形成氣道)，外端固定于車架上，是車輪旋轉的中心。

所述支撐密封板，是中心軸部位與內邊緣輪圈的連接支撐及密封組件，是車輪旋轉的半徑。

所述扇頁及進、排風口：是指在進風口、輪內空間和出風口連成的氣道，并在進風一側支撐密封板輪內面上設置扇頁，支撐密封板旋轉使氣道形成壓力差，空氣流動將熱從出風口排出。

所述潤滑油孔：是排出內部污物和注入新機油。每次注油量100毫升以內，使之在傳動齒輪部位形成油膜即可。

進一步地，通過“微電機”軸上“小傘輪”帶動“傘齒圈”轉動，改變了“傘齒圈”的轉動方向，使車輪圈(胎)圍繞軸心旋轉從而驅動車輛前行。

進一步地，中心軸的兩端、或者中間點與車架連接固定；所述中心軸上設置有第一軸承和第二軸承；所述車輪通過所述軸承與所述固定軸連接；固定軸的設計能夠將整個車輪內驅動裝置如微電機等固定在車輪內部和車架上，同時又有利于整個輪圈等轉動部件以支撐板為半徑圍繞中心軸旋轉，即實現“中心軸和微電機不動而只是車輪轉動”的目標。

進一步地，所述“微電機”轉動，帶動“傘齒圈”轉動，“傘齒圈”與輪圈、輪胎緊密配合，將動力傳遞到地面，驅動車輛前行。假設電機輸出“小傘輪”為16齒，“傘齒圈”為400齒，其主動輪與從動輪之比為1∶25。如高速電機12000轉/分，輪胎需要600轉/分，產生減速增大力矩，實現省力節能效果。

進一步地，適當增大輪輞直徑(驅動半徑)，并配合恰當的扁平輪胎，可以相應增大“傘齒圈”直徑與輪胎外直徑的比值，一般能達到0.7-0. 8以上。實現節能和提高車輛通過性、平順性。

進一步地，所述車輪的兩側均設置有密封支撐板(相當于輪輻)，一方面可以將“微電機”等密封在車輪內，使其不受外界雨水和塵土等雜質的直接浸蝕，另一方面可以起到支撐車輪的作用，增強其承載力，防止輪圈變形。

進一步地，所述中心軸設計為空心管狀(在輪中間部位阻斷)，在靠近軸承兩側處分別開孔，使之與輪內空間形成一個通氣道起散熱作用。

進一步地，在輪圈上設置潤滑油孔，方便定期排出內部污物和注入適量新機油，使傳動齒輪部位等保持良好潤滑狀態。本方案設計結構簡單，易于生產。

本技術方案的有益效果是：采用了一個車輪內多部微型高轉速電動機邊緣驅動車輪前行的設計理念。