帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流無刷電機(jī)，將電機(jī)、齒輪減速、失電制動(dòng)以及輪轂整合為一體，可滿足電動(dòng)輪椅、老年代步車安全以及輕便的需求。
技術(shù)背景
[0002]目前，電動(dòng)輪椅、老年代步車所使用的驅(qū)動(dòng)裝置大多基于直流有刷電機(jī)，并在結(jié)構(gòu)上電機(jī)與減速、制動(dòng)裝置以及輪轂相對獨(dú)立松散，例如實(shí)用新型“CN202190182U”所公開的“帶有電子剎車裝置的輪椅電機(jī)”。
[0003]近年來，隨著控制器的成本不斷降低，性能不斷提高，在直流有刷電機(jī)的基礎(chǔ)上演變而來的直流無刷電機(jī)，以其低噪音、無火花、壽命長以及轉(zhuǎn)速高的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，有著取代有刷電機(jī)的趨勢。
[0004]駕駛者的特殊性對電動(dòng)輪椅、老年代步車的安全性提出了很高的要求，對此GB/T18029.3-2008要求在關(guān)閉驅(qū)動(dòng)電源或松開速度操縱桿的情況下，電動(dòng)輪椅、老年代步車能夠迅速停止在上坡或下坡路面上，因此，可靠的機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)必不可少。
[0005]為了提高電機(jī)效率，增大輸出扭矩，合理配合的減速機(jī)構(gòu)也是必不可少的。
[0006]隨著對電動(dòng)輪椅輕便、可折疊需求的不斷增加，要求驅(qū)動(dòng)裝置在結(jié)構(gòu)上體積小、重量輕，越緊湊、輕便越好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是綜合以上所述需求提出的，其目的是提供一種基于直流無刷技術(shù)、帶減速機(jī)構(gòu)以及失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)的輪轂式電機(jī)，并具有在技術(shù)上配置最合理的結(jié)構(gòu)。
[0008]為達(dá)到上述目的，在由輪轂、左右端蓋所包圍的圓柱形空間內(nèi)，以固定軸為軸線，依次貫通安裝齒輪減速機(jī)構(gòu)，直流無刷電機(jī)，失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述三部分在結(jié)構(gòu)上緊密合理配合，盡可能地減小軸向尺寸。
[0009]本發(fā)明中，為了滿足電動(dòng)輪椅、老年代步車對靜音、環(huán)保、舒適的要求，選用直流無刷電機(jī)作為動(dòng)力源，克服了直流有刷電機(jī)噪音大、電火花以及碳刷壽命短的缺點(diǎn)。
[0010]另外，為了最大幅度地減少減速機(jī)構(gòu)的軸向尺寸，小齒輪、三個(gè)行星齒輪以及大齒輪按垂直于固定軸的徑向由內(nèi)到外共面嚙合安裝，小齒輪與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固連，三個(gè)行星齒輪通過固定銷、軸承安裝在行星輪盤上，行星輪盤通過鍵與固定軸固連，大齒輪與輪轂固連。這樣整個(gè)減速機(jī)構(gòu)的軸向尺寸就等于行星輪盤的厚度加上共面齒輪組的厚度。
[0011]最后，失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案是:第一，制動(dòng)的對象是減速之前的電機(jī)轉(zhuǎn)子，這比對減速之后的輪轂進(jìn)行制動(dòng)需要小得多的摩擦扭矩；第二，失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)位列電機(jī)的另一側(cè)，而非介于電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)之間，這樣的好處是，1.諸如更換摩擦片的維護(hù)工作比較容易。
2.避免了齒輪減速機(jī)構(gòu)潤滑油飛濺到摩擦片上導(dǎo)致制動(dòng)失效的發(fā)生。3.本側(cè)的輪轂端蓋可通過軸承支撐于圓柱形電磁鐵上，讓部分失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)處在輪轂端蓋的外面，盡可能地減少了輪轂的軸向尺寸；第三，為了實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)，增大摩擦扭矩，并減少軸向尺寸，采用了專門設(shè)計(jì)的大直徑、軸向尺寸小的電磁鐵。第四，為了使用的靈活性，設(shè)計(jì)了可解除制動(dòng)的切換手柄。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明提供的帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，在由輪轂2、左端蓋4、右端蓋30所包圍的圓柱空間內(nèi)，以固定軸23為軸線，從左到右，依次貫通安裝齒輪減速機(jī)構(gòu)，直流無刷電機(jī)，失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0015]電機(jī)本體由定子繞組11、鑲有磁鋼的轉(zhuǎn)子13組成，軸承14支撐轉(zhuǎn)子13。小齒輪9與轉(zhuǎn)子13固連，隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。
[0016]齒輪減速機(jī)構(gòu)由行星輪盤7、三個(gè)行星齒輪10以及大齒輪12組成，輪盤7通過鍵與固定軸23固連，與輪盤7固連的固定銷6通過軸承5支撐行星齒輪10。小齒輪9、行星齒輪10以及大齒輪12徑向共面嚙合，大齒輪12與輪轂2通過鍵固連。轉(zhuǎn)子輸出的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能通過小齒輪9、行星齒輪10以及大齒輪12輸出到輪轂，減速并增大扭矩。
[0017]失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括摩擦片16、銜鐵18、電磁鐵19、電磁鐵端蓋21、頂環(huán)22、拉環(huán)28、拉環(huán)螺栓20、彈簧27、拉環(huán)罩26以及手柄17。
[0018]在電動(dòng)輪椅、老年代步車推行工作模式下，扳動(dòng)手柄17到解除剎車位置，與手柄17固連的拉環(huán)罩26旋轉(zhuǎn)同樣角度，與拉環(huán)罩26通過螺栓固連的頂環(huán)22也旋轉(zhuǎn)同樣角度，在旋轉(zhuǎn)扭矩作用下，頂環(huán)22的半球突出偏離電磁鐵端蓋21的半球凹陷，頂環(huán)22沿軸向右移I個(gè)突出球面半徑，頂環(huán)22同時(shí)向右推動(dòng)與之緊貼的拉環(huán)28，拉環(huán)28拉動(dòng)套有彈簧27的拉環(huán)螺栓20，使其右移I個(gè)突出球面半徑，銜鐵18失去拉環(huán)螺栓20的左向推力，摩擦片16和轉(zhuǎn)子摩擦罩15脫離，失電制動(dòng)功能被手動(dòng)解除。
[0019]在電動(dòng)輪椅、老年代步車正常工作模式下，扳動(dòng)手柄17回位，頂環(huán)22的半球突出與電磁鐵端蓋21的半球凹陷配合，在失電駐車的狀態(tài)下，電磁鐵19不產(chǎn)生吸合力，釋放銜鐵18，拉環(huán)螺栓20在彈簧27的回復(fù)彈力作用下向左壓緊銜鐵18，膠合在銜鐵18左面的摩擦片16壓緊轉(zhuǎn)子摩擦罩15，產(chǎn)生駐車制動(dòng)力。銜鐵18通過鍵與固定軸23產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)約束，只能左右滑動(dòng)。在得電行走狀態(tài)下，電磁鐵19在控制器的作用下與電機(jī)同步得電，產(chǎn)生大于彈簧彈力的右向吸合力，向右吸合銜鐵18，摩擦片16離開摩擦罩15，制動(dòng)釋放，電機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)，由電機(jī)、制動(dòng)、減速機(jī)構(gòu)以及輪轂等組成，其特征在于:基于直流無刷電機(jī)，結(jié)構(gòu)上以固定軸為軸線，在輪轂內(nèi)，依次貫通安裝齒輪減速機(jī)構(gòu)、直流無刷電機(jī)以及失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)，其特征在于:失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)選用電機(jī)轉(zhuǎn)子作為制動(dòng)對象。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)，其特征在于:內(nèi)側(cè)輪轂端蓋通過軸承支撐在失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)的電磁鐵上，軸承內(nèi)環(huán)套在電磁鐵而非固定軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶失電制動(dòng)的直流無刷輪轂電機(jī)，其特征在于:帶有可解除制動(dòng)的切換手柄。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于直流無刷技術(shù)、帶齒輪減速機(jī)構(gòu)以及失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)的輪轂式電機(jī)，并具有在技術(shù)上配置合理的結(jié)構(gòu)。在由輪轂、左右端蓋所包圍的圓柱形空間內(nèi)，以固定軸為軸線，依次貫通安裝齒輪減速機(jī)構(gòu)、直流無刷電機(jī)、失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)。減速齒輪組的共面排列結(jié)構(gòu)可最大限度地減少減速機(jī)構(gòu)占用輪轂的軸向空間。直流無刷電機(jī)克服了直流有刷電機(jī)噪音大、電火花以及碳刷壽命短的缺點(diǎn)，可滿足電動(dòng)輪椅、老年代步車對靜音、環(huán)保、舒適的要求。失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)選用電機(jī)轉(zhuǎn)子作為制動(dòng)對象，對制動(dòng)扭矩的需求被大大減少了，基于多種因素，選定制動(dòng)機(jī)構(gòu)與減速機(jī)構(gòu)位列電機(jī)的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)布置。
【IPC分類】H02K7/102, H02K7/116
【公開號】CN105048707
【申請?zhí)枴緾N201510584688
【發(fā)明人】胡永康
【申請人】南京正匯電子科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月15日