[发明专利]一轮内多电机边缘驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及交通运输工具领域，具体而言，是把多台微型高转速电动机设置在一个相对封闭车轮内，电动机动力输出齿轮直接驱动轮圈边缘伞(螺旋)齿圈，进而带动轮圈(胎)转动的一种组合装置，简称“一轮内多电机边缘驱动装置”。

背景技术

目前，在汽车工业上大力发展电动汽车，主要有两种方式：一种是轮毂式电机驱动，存在转速低、耗能高、散热差、上坡无力、续航里程短等不足；另一种是类似于汽车驱动方式，先经差速器，再经半轴驱动车轮转动，存在动力传递路径较长，驱动效率低，不经济等问题。

发明内容

本技术方案提供了一种“一个车轮内多台微型高转速电动机直接驱动轮圈边缘圆环形伞(螺旋)齿圈，进而带动轮圈(胎)转动的组合装置”，旨在改善上述问题。

本技术方案具体为：

“一轮内多电机边缘驱动装置”主要构成有：一个轮圈内边缘设置的圆环形伞(螺旋)齿圈(简称“伞齿圈”，下同)、多台微型高转速电动机 (简称“微电机”，下同)、微电机动力输出(螺旋)小伞齿轮(简称“小伞轮”，下同)、支撑架、中心轴(固定，下略)、支撑密封板、轴承、扇页及进排风口、润滑油孔等。

所述车轮圈内边缘设计为一个凹槽，在左、右两个侧面对称设置“伞齿圈”(见附图1、图3，齿向由里向外呈一定反角度倾斜，具体角度需要按照“伞齿圈”半径和与之相齿合的电机齿轮大小及角度确定)，“伞齿圈”与“微电机”的“小伞轮”直接齿合；其两侧至中心轴嵌合支撑密封板。轮圈宽度大于电机直径并留一定空隙。

动力传动齿轮设置为外大内小“伞齿圈”和“小伞轮”，虽然加工难度增大，但可以避免车辆行驶震动时齿轮产生咬合现象。

所述多台“微电机”，指内转子式高转速电动机，双数；左、右两侧“伞齿圈”各有1/2台数的微电机“小伞轮”与之齿合，1/2台数正转，1/2 台数反转，从而驱动轮圈朝着同一个方向旋转，由此使得轮圈受力均匀，运行平稳；“微电机”直径随轮内空间而定，长度小于轮圈内半径且能装入为宜，电机轴上安装动力输出“小伞轮”，“小伞轮”与“伞齿圈”齿合。

所述支撑架，围绕并固定在中心轴上，用以支撑固定“微电机”。

所述中心轴，内部为空心管状(中间阻断，利于形成气道)，外端固定于车架上，是车轮旋转的中心。

所述支撑密封板，是中心轴部位与内边缘轮圈的连接支撑及密封组件，是车轮旋转的半径。

所述扇页及进、排风口：是指在进风口、轮内空间和出风口连成的气道，并在进风一侧支撑密封板轮内面上设置扇页，支撑密封板旋转使气道形成压力差，空气流动将热从出风口排出。

所述润滑油孔：是排出内部污物和注入新机油。每次注油量100毫升以内，使之在传动齿轮部位形成油膜即可。

进一步地，通过“微电机”轴上“小伞轮”带动“伞齿圈”转动，改变了“伞齿圈”的转动方向，使车轮圈(胎)围绕轴心旋转从而驱动车辆前行。

进一步地，中心轴的两端、或者中间点与车架连接固定；所述中心轴上设置有第一轴承和第二轴承；所述车轮通过所述轴承与所述固定轴连接；固定轴的设计能够将整个车轮内驱动装置如微电机等固定在车轮内部和车架上，同时又有利于整个轮圈等转动部件以支撑板为半径围绕中心轴旋转，即实现“中心轴和微电机不动而只是车轮转动”的目标。

进一步地，所述“微电机”转动，带动“伞齿圈”转动，“伞齿圈”与轮圈、轮胎紧密配合，将动力传递到地面，驱动车辆前行。假设电机输出“小伞轮”为16齿，“伞齿圈”为400齿，其主动轮与从动轮之比为1∶25。如高速电机12000转/分，轮胎需要600转/分，产生减速增大力矩，实现省力节能效果。

进一步地，适当增大轮辋直径(驱动半径)，并配合恰当的扁平轮胎，可以相应增大“伞齿圈”直径与轮胎外直径的比值，一般能达到0.7-0. 8以上。实现节能和提高车辆通过性、平顺性。

进一步地，所述车轮的两侧均设置有密封支撑板(相当于轮辐)，一方面可以将“微电机”等密封在车轮内，使其不受外界雨水和尘土等杂质的直接浸蚀，另一方面可以起到支撑车轮的作用，增强其承载力，防止轮圈变形。

进一步地，所述中心轴设计为空心管状(在轮中间部位阻断)，在靠近轴承两侧处分别开孔，使之与轮内空间形成一个通气道起散热作用。

进一步地，在轮圈上设置润滑油孔，方便定期排出内部污物和注入适量新机油，使传动齿轮部位等保持良好润滑状态。本方案设计结构简单，易于生产。

本技术方案的有益效果是：采用了一个车轮内多部微型高转速电动机边缘驱动车轮前行的设计理念。