[发明专利]马达直接驱动的电动车轮结构

说明书

技术领域

本发明属于汽车领域，具体而言涉及一种马达动力直接驱动的电动车轮结构。

背景技术

传统电动车辆的动力传递结构、输出动力的马达、承载车体载重的车轮结构三者是分离的，该类机构的马达、车轮之间是经由外加的动力传递结构予以连结传递动力，传递结构为外露的形态(如美国专利US5934401,US5937964)，动力传递结构通常是由无接口的皮带、链条作为动力传递，该动力传递结构松散，需要安装空间较大。并且，由于马达和车轮各自固定装置的对位精确度不易控制，以及皮带、链条的传递结构都将影响动力传递的效率值以及传递噪音值。同时电动车辆是一活动工具，其运动空间环境的差异非常大，动力传递结构如遇雨水、灰尘、泥沙的污染，都将导致动力系统维修、保养、使用寿命的困扰。

在电动自行车等领域应用广泛的轮毂电机，由于电机与车轮的一体化设计，结构简单。但对于需要大扭矩输出的场合，轮毂电机一般与行星减速机配合较为方便，而常规电机可以灵活选用各种减速机形式，因此轮毂电机的使用受到一定的限制。

发明内容

针对电动车辆的动力传递结构以及轮毂电机驱动方式的缺陷，本发明提供一种结构紧凑的一体化式小型马达直接驱动的电动车轮结构，车轮、减速机和控制马达一体化设计，提升输出力矩，延长使用寿命。

为了解决该问题，本发明提供了一种马达直接驱动的电动车轮结构，包含有车轮单元和动力单元。所述车轮单元，包括车轮支撑架、轴承、车轮及端盖，其中车轮支撑架具有通孔，车轮支撑架与轴承内缘固定套接，轴承外缘与车轮固定套接；所述动力单元，包括马达、分体式减速机、制动装置，其中分体式减速机包括直交减速机和同轴减速机两部分，所述直交减速机内部具有相互联动的垂直输出轴机构，其中第一输出轴一端与所述马达连接，另一端与所述制动装置连接；第二输出轴穿过所述车轮支撑架通孔，与所述同轴减速机的输入端相连；所述同轴减速机的输出端与所述端盖相连，所述端盖同时与所述车轮端部固定连接；所述马达、直交减速机、车轮支撑架、同轴减速机、端盖、车轮，通过连接件联结成一个整体。

进一步讲，所述马达包括马达斜齿轮和马达输出轴，马达斜齿轮通过键套设在马达输出轴上；所述直交减速机包括外壳、直交减速机斜齿轮、第一输出轴、第二输出轴，所述第一输出轴与马达输出轴通过联轴器相连，所述第一输出轴末端与所述制动装置相连；所述第二输出轴上固定套设所述直交减速机斜齿轮，所述直交减速机斜齿轮与马达斜齿轮啮合；所述第一输出轴与第二输出轴呈相互垂直的方式布置。

所述直角减速机外壳采用具有多面体的封闭结构，所述外壳具有第一面和第二面，所述第一面上开设有轴孔和第一组连接孔，所述马达输出轴通过所述轴孔穿进到外壳内部与减速机第一输出轴连接，同时所述第一面与所述马达紧密贴合，两者通过螺钉或螺栓连接所述第一组连接孔和马达安装孔而固定在一起；所述直交减速机第一输出轴在直交减速机内部延伸并穿过所述第二面而伸出，在所述第二面上安装有控制所述直交减速机第一输出轴转动与否的所述制动装置。

所述直角减速机外壳采用具有多面体的封闭结构，所述直交减速机外壳包括有第三面，所述第三面上开设有轴孔和第二组连接孔，所述直交减速机第二输出轴穿过所述第三面上的轴孔伸出所述外壳后，进入车轮支撑架的通孔，所述第三面与所述车轮支撑架紧密贴合，两者通过螺钉或螺栓连接所述第二组连接孔和车轮支撑架安装孔而固定在一起。

所述直角减速机外壳为六面体结构，所述第三面连接于第一面和第二面之间，第三面和第一面、第二面垂直。

所述车轮支撑架包括：阶梯筒部和支撑臂部，所述阶梯筒部呈连续的至少2级阶梯圆筒状，阶梯筒部有中心通孔，其中最大直径级阶梯筒在侧面与直交减速机连接固定，在顶部与支撑臂部连接固定；所述轴承内缘固定套接在最小直径级阶梯筒的外缘上；所述车轮固定套接在轴承外缘上，但不与所述支撑臂部相碰。

所述支撑臂部有两个一样的平行设置的支撑臂，支撑臂沿着所述阶梯圆筒部轴向延伸出去，顶面与车架固定，侧面与直交减速机固定；两所述支撑臂的下表面形状与所述车轮的外周面的形状相配但不与车轮外周面接触。

所述最小直径级阶梯筒的轴端面上设置有若干个安装孔，用于通过螺栓与所述同轴减速机连接。

所述同轴减速机包括输入轴、减速机构、输出轴、转盘，所述输入轴一端通过联轴器与直交减速机的第二输出轴连接，另一端通过减速机构连接输出轴，进行变速输出，所述输出轴与转盘连接，所述转盘通过转盘上的安装孔用螺栓与端盖连接。

所述制动装置为电磁式失电制动器。