專利名稱：電動車輛的電動輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動車輛的動力裝置，更具體地是指一種電動車輛的電動輪轂。
眾所周知，電動車輛作為一種無污染的綠色交通工具，其應(yīng)用前景將會十分廣闊，輪轂電動機是電動車輛的一個關(guān)鍵驅(qū)動部件，通常的輪轂電動機主要包括輪殼，輪殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)、離合器，它是集驅(qū)動、減速、離合器為一體，在造形上設(shè)計為一類似車輪，它裝設(shè)于電動車輛的輪盤上。而轉(zhuǎn)速控制器是控制電動車輛轉(zhuǎn)速的另一個部件，目前正在使用的電動車輛的轉(zhuǎn)速控制器與輪轂電動機是兩個分開的獨立部件，轉(zhuǎn)速控制器裝設(shè)于電動車輛的電池盒中或其它部位，輪轂電動機與轉(zhuǎn)速控制器兩者是通過接插件進(jìn)行連接的。這種分開且各自獨立的輪轂電動機和轉(zhuǎn)速控制器結(jié)構(gòu)存在著如下缺點1、轉(zhuǎn)速控制器不論是裝于電池盒中，還是裝在電動車輛的其它部位，都會使得整個電動車輛顯得不夠協(xié)調(diào)，有累贅之感，不具有真正意義上的機電一體化結(jié)構(gòu)；2、由于電動車輛運行時電池本身是發(fā)熱體，若轉(zhuǎn)速控制器裝于電池盒中，更不利于控制器中功率元件的散熱，更令人擔(dān)心的是由于電池盒的不密封造成控制器中的電子元件受潮，而無法控制輪轂內(nèi)的電動機運轉(zhuǎn)。
為此，本實用新型的目的是針對上述獨立且分開設(shè)置的輪轂電動機和轉(zhuǎn)速控制器存在的缺點，提出一種電動車輛的電動輪轂，它集電動輪轂電動機和轉(zhuǎn)速控制器為一體。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案與通常的電動輪轂一樣，該電動輪轂包括驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)、離合器，驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)以及離合器均置于電動輪轂的輪殼內(nèi)，驅(qū)動電動機上設(shè)有驅(qū)動軸，減速機構(gòu)置于驅(qū)動軸上，離合器設(shè)于電動機的驅(qū)動軸與減速機構(gòu)之間，輪蓋蓋合于輪殼，驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)軸穿置于輪殼和輪蓋，所不同的是該電動輪轂內(nèi)還包括一轉(zhuǎn)速控制器，轉(zhuǎn)速控制器的輸入接至電動車輛的速度給定器的輸出，轉(zhuǎn)速控制器的輸出接至驅(qū)動電動機。
由于本實用新型在現(xiàn)有的電動輪轂內(nèi)增設(shè)了轉(zhuǎn)速控制器，將轉(zhuǎn)速控制器的輸入接至電動車輛的速度給定器的輸出，而轉(zhuǎn)速控制器的輸出直接接至驅(qū)動電動機，因此，它充分利用了現(xiàn)有電動輪轂中的多余空間，使電動輪轂真正地成為機電一體化結(jié)構(gòu)，為今后的電動車輛整體布局趨于更加合理創(chuàng)造了條件；尤其驅(qū)動電動機工作期間，在驅(qū)動電動機與輪殼之間有空氣對流流動，帶走熱量有利于轉(zhuǎn)速控制器的散熱和免受雨水的浸入，增加了電動輪轂的工作可靠性。
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作一詳細(xì)地說明


圖1為本實用新型的電動輪轂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型輪轂內(nèi)轉(zhuǎn)速控制器的電原理示意圖。
圖3為本實用新型輪轂內(nèi)轉(zhuǎn)速控制器中的厚膜電路原理示意圖。
請參閱
圖1所示，本實用新型的電動車輛的電動輪轂10與現(xiàn)有正在使用的電動輪轂一樣，也包括驅(qū)動電動機13、機械式減速機構(gòu)14、離合器15，驅(qū)動電動機13、機械式減速機構(gòu)14以及離合器15均置于電動輪轂10的輪殼11內(nèi)，輪蓋12蓋合于輪殼12，驅(qū)動電動機13轉(zhuǎn)軸131穿置于輪殼11和輪蓋12。其中的驅(qū)動電動機13、機械式減速機構(gòu)14、離合器15的結(jié)構(gòu)以及安裝結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有正在使用的電動輪轂完全相同，電動機13上設(shè)有驅(qū)動軸132，減速機構(gòu)14置于驅(qū)動軸132上，離合器15設(shè)于電動機13的驅(qū)動軸132與減速機構(gòu)14之間，當(dāng)電動機13轉(zhuǎn)動時，電動機13的驅(qū)動軸132輸出扭矩帶動減速機構(gòu)14的小齒輪141轉(zhuǎn)動，小齒輪141與電動機13的驅(qū)動軸132之間設(shè)有單向軸承(圖中未顯示出)，該單向軸承就是起到離合器15的作用，而小齒輪141與大齒輪142相互嚙合，因此，當(dāng)小齒輪141轉(zhuǎn)動時，大齒輪142也隨之轉(zhuǎn)動，大齒輪142與電動輪轂10的輪殼11相固定，因此電動輪轂的輪殼11也隨之轉(zhuǎn)動。所不同的是在該電動輪轂10內(nèi)還包括一轉(zhuǎn)速控制器16，轉(zhuǎn)速控制器16的輸入接至電動車輛的速度給定器20(請配合圖2所示，該速度給定器20不包括在輪轂內(nèi))的輸出，轉(zhuǎn)速控制器16與速度給定器20的連接是通過接插件J1的腳4、5所連接。轉(zhuǎn)速控制器16的輸出接至驅(qū)動電動機13的兩端，在圖2中，這兩端分別為B+和D端。轉(zhuǎn)速控制器16裝設(shè)在驅(qū)動電動機13機殼與電動輪轂的輪蓋12內(nèi)側(cè)之間，且固定在驅(qū)動電動機13機殼上。它充分利用了現(xiàn)有電動輪轂的多余空間，在驅(qū)動電動機13工作期間，電動機13與輪蓋12之間有空氣對流流動，帶走熱量有利于轉(zhuǎn)速控制器16的散熱，輪轂的密封可免受水份的浸入。
請繼續(xù)參閱圖2所示，所述的轉(zhuǎn)速控制器16包括一控制單元161、一驅(qū)動單元162，控制單元161的輸入與速度給定器20的輸出相接，以接收速度給定器20輸出的信號，控制單元162的輸出與驅(qū)動單元162的輸入相接，以將控制信號輸出給驅(qū)動單元162，驅(qū)動單元162的輸出再接至驅(qū)動電動機13，以驅(qū)動驅(qū)動電動機13轉(zhuǎn)動。在本實用新型的實施例中，控制單元161設(shè)計為一厚膜電路(不含外接電阻)，型號為KF01，它有三大功能，第一，脈沖寬度調(diào)制，腳5是這個電路的輸入端，它接收的信號來自于速度給定器20，也就是圖2中設(shè)在轉(zhuǎn)把內(nèi)光電耦合器，腳8是這個電路的輸出信號，該輸出信號送至驅(qū)動單元162，控制該單元162的開與閉，從而控制驅(qū)動電動機13的轉(zhuǎn)速；第二，欠壓保護(hù)，電源電壓E在正常范圍內(nèi)時，此電路不起作用，當(dāng)電壓降至某一設(shè)定值時，腳8輸出斷開信號，防止因過放電而損壞電源，腳7是欠壓保護(hù)的取樣輸入端，R23是欠壓值外接調(diào)整電阻，改變R23可改變欠壓設(shè)定值；第三，限流功能，電流取樣由腳2輸入。
轉(zhuǎn)速控制器16的工作原理描述如下驅(qū)動單元162的驅(qū)動三極管T3的控制極b受控于控制單元161的厚膜電路KF01的輸出腳8，當(dāng)腳8發(fā)出導(dǎo)通信號時，三極管T3的c，e端就閉合，電動機13轉(zhuǎn)動，D13是一續(xù)流二極管，當(dāng)T3由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時，電動機13所需的能量由二極管D13來完成，電阻R22是一電流取樣電阻，取出的電流信號輸入至厚膜電路KF01的腳2，由KF01來計算比較電流取樣值，當(dāng)取樣電流超過KF01的設(shè)定值時，就發(fā)出限流信號，使腳8輸出導(dǎo)通時間縮短，從而使電動機13電流得到限制，使電動機13免于燒壞，R21是一保險絲，主要防止三極管T3損壞而使電動機13失控。電源電壓E(蓄電池)經(jīng)過電阻R18降壓，再輸入至KF01的電源輸入腳6，厚膜電路KF01的腳4經(jīng)過外部電位器W11向速度給定器20中發(fā)光二極管提供偏置電流，使速度給定器20工作在正常的范圍內(nèi)。速度給定器20為一光電耦合器，它設(shè)置于電動車的輛的轉(zhuǎn)把內(nèi)，它的作用類似于現(xiàn)有用燃?xì)獍l(fā)動機的助動車的油門，其中的發(fā)光二極管通過轉(zhuǎn)速控制器16中的厚膜電路KF01提供偏置，速度給定器20為一現(xiàn)有技術(shù)，不在本實用新型所要公開和保護(hù)的范圍，所以也就不在此作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
作為一實施例，請參閱圖3所示，厚膜電路KF01包含有鋸齒波發(fā)生器、限流電路、欠電壓保護(hù)電路，鋸齒波發(fā)生器由運放B2、電阻R15、R14、R13、R16、電容C15、二極管D11所構(gòu)成；運放B4將鋸齒波發(fā)生器輸出的波形與速度給定器輸出電平組成輸出脈沖寬度調(diào)制，此脈沖寬度隨速度給定器(轉(zhuǎn)把)變化而變化，完成調(diào)速功能。限流電路由運放B3、電阻R19、R26組成，當(dāng)被檢測電流小于設(shè)定值時，即，VB3-9＞VB3-8時，VB3-14為高電平，不進(jìn)行限流控制，當(dāng)被檢測電流大于設(shè)定值時，即，VB3-9＜VB3-8時，VB3-14為低電平，此低電平將對B4-1輸出脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制，從而完成對輸出電流進(jìn)行限流。欠壓保護(hù)電路由運放B1、電阻R11、R24、R25以及外接電阻R23(跨接在KF01的腳2與腳3之間)組成，此保護(hù)電路主要防止電源(蓄電池)過放電而損壞電源，VB1-10穩(wěn)壓電壓取樣電平，當(dāng)電源在正常放電范圍時，即，VB1-11＞VB1-10時，VB1-13為高電平，電動輪轂可正常運行，當(dāng)電源放電使電壓下降低于設(shè)定值時，則VB1-11＜VB1-10時，VB1-13為低電平，從而VB3-14為低電平，VB4 -1也為低電平，電動輪轂不能運轉(zhuǎn)，從而完成欠壓保護(hù)功能。另外，厚膜電路KF01共有10個接腳，其腳7接電源正極，腳6通過外接電阻R18也接電源正極，腳1接電源負(fù)極，腳2通過外接取樣電阻R22接腳1，腳3也通過外接電阻R23接腳2，腳4為輸入端，與速度給定器相接，腳8為輸出端，它接至驅(qū)動單元的輸入，腳9、10為懸空端。
權(quán)利要求1.一種電動車輛的電動輪轂，該電動輪轂包括驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)、離合器，驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)以及離合器均置于電動輪轂的輪殼內(nèi)，驅(qū)動電動機上設(shè)有驅(qū)動軸，減速機構(gòu)置于驅(qū)動軸上，離合器設(shè)于電動機的驅(qū)動軸與減速機構(gòu)之間，輪蓋蓋合于輪殼，驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)軸穿置于輪殼和輪蓋，其特征在于該電動輪轂內(nèi)還包括一轉(zhuǎn)速控制器，轉(zhuǎn)速控制器的輸入接至電動車輛的速度給定器的輸出，轉(zhuǎn)速控制器的輸出接至驅(qū)動電動機。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輛的電動輪轂，其特征在于所述的轉(zhuǎn)速控制器裝設(shè)在驅(qū)動電動機機殼與電動輪轂的輪蓋之間，且固定在驅(qū)動電動機機殼上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動車輛的電動輪轂，其特征在于所述的轉(zhuǎn)速控制器包括一控制單元、一驅(qū)動單元，控制單元的輸入與速度給定器的輸出相接，以接收速度給定器輸出的信號，控制單元的輸出與驅(qū)動單元的輸入相接，以將控制信號輸出給驅(qū)動單元，驅(qū)動單元的輸出接至驅(qū)動電動機，以驅(qū)動驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的電動車輛的電動輪轂，其特征在于所述的控制單元進(jìn)一步包括鋸齒波發(fā)生器、限流電路、欠電壓保護(hù)電路，鋸齒波發(fā)生器由運放B2、電阻R15、R14、R13、R16、電容C15、二極管D11所構(gòu)成；限流電路由運放B3、電阻R19、R26組成；欠壓保護(hù)電路由運放B1、電阻R11、R24、R25以及外接電阻R23組成。
專利摘要本實用新型公開了一種電動車輛的電動輪轂,包括驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)、離合器,驅(qū)動電動機、機械式減速機構(gòu)以及離合器均置于電動輪轂的輪殼內(nèi),輪轂內(nèi)還包括一轉(zhuǎn)速控制器;轉(zhuǎn)速控制器的輸入接至電動車輛的速度給定器的輸出,轉(zhuǎn)速控制器的輸出接至驅(qū)動電動機。它充分利用了現(xiàn)有電動輪轂中的多余空間,使電動輪轂真正地成為機電一體化結(jié)構(gòu),增加了電動輪轂的工作可靠性。
文檔編號B60B27/04GK2423148SQ00217118
公開日2001年3月14日 申請日期2000年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月3日
發(fā)明者王天順 申請人:王天順