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CN103373383B - 电动推车及其齿轮电机组件 - Google Patents

电动推车及其齿轮电机组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动推车及其齿轮电机组件，所述电动推车包括车本体、设于车本体底部的车轮、以及电力驱动车轮的齿轮电机组件。所述齿轮电机组件包括具有转轴的电机、与车轮直接或间接连接的输出轴、以及将转轴的旋转减速传递至输出轴的齿轮减速装置，其中，齿轮减速装置包括一斜齿轮系。本发明所举实施例可以降低齿轮电机组件的噪音。

Description

电动推车及其齿轮电机组件
技术领域
本发明涉及电动推车，尤其涉及电动推车的电力驱动机构。
背景技术
传统的婴儿车通常由人力推动，当遇到上坡路段或在婴儿车上同时搭载其他物品时，人力推动起来较费力。为此，现有技术中出现一种电动婴儿车，在婴儿车上装配齿轮电机组件和电动开关，通过控制该电动开关，可以在需要时启动齿轮电机组件，以电力驱动婴儿车前进。但是，齿轮电机组件运行时产生的噪音会导致婴儿不舒服。
本发明旨在提供一种可降低噪音的电动推车及其齿轮电机组件。
发明内容
本发明一方面提供一种电动推车，包括车本体、设于车本体底部的车轮、以及电力驱动车轮的齿轮电机组件，所述齿轮电机组件包括具有转轴的电机、与车轮直接或间接连接的输出轴、以及将所述转轴的旋转减速传递至输出轴的齿轮减速装置，其中，所述齿轮减速装置包括一斜齿轮系。
较佳的，所述斜齿轮系为行星齿轮系，包括太阳轮、环绕太阳轮的内齿轮、以及收容于内齿轮内与太阳轮的外斜齿和内齿轮的内斜齿啮合的行星轮组。
较佳的，所述斜齿轮系中各齿轮的斜齿的倾斜角度为8至20度。
较佳的，所述齿轮减速装置包括第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系，其中第一级行星齿轮系为所述斜齿轮系，第二级行星齿轮系为直齿轮系。
较佳的，所述行星轮组由塑胶制成，所述太阳轮和内齿轮由金属制成。
较佳的，所述电机为无刷直流电机，包括具有定子绕组的定子以及具有永久磁铁的转子。
较佳的，所述永久磁铁的磁极为斜极。
较佳的，所述太阳轮固定装设于电机的转轴上。
较佳的，所述齿轮电机组件还包括一固定至电机的安装板，所述安装板与内齿轮沿径向通过螺钉连接。
较佳的，所述齿轮减速装置还包括沿输出轴的轴向设置于一轴承座内可转动地支撑该输出轴的双轴承。
本发明另一方面提供一种电动推车齿轮电机组件，包括具有转轴的电机、与车轮直接或间接连接的输出轴、以及将所述转轴的旋转减速传递至输出轴的齿轮减速装置，其中，所述齿轮减速装置包括一斜齿轮系。
本发明所举实施例中，由于斜齿轮的重合度较高，且齿部啮合是一个逐渐接触的过程，因此本发明实施例可以降低齿轮电机组件的噪音。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1示出本发明一实施例的电动推车齿轮电机组件；
图2是图1中齿轮电机组件的分解图；
图3是图1中齿轮电机组件的剖视图；
图4是图3的齿轮电机组件中安装板与第一内齿轮的连接关系放大剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
本发明一实施例的电动推车包括车本体、设于车本体底部的车轮、以及电力驱动车轮的齿轮电机组件。所述电动推车例如可以是婴儿车、轮椅等。
请参阅图1至图3，所述齿轮电机组件10包括具有转轴12的电机14、与车轮直接或间接连接的输出轴16、以及将转轴12的旋转减速传递至输出轴16的齿轮减速装置18。
较佳的，电机14为无刷直流电机，包括具有定子绕组的定子以及具有永久磁铁的转子，所述永久磁铁的磁极为斜极。由于无刷直流电机中不需电刷和换向器，因此可以避免电刷与换向器的摩擦接触导致的噪音。将永久磁铁的磁极配置为斜极可以降低电机的顿转转矩(cogging torque)，这样，当电动推车停电后退时，可降低电机对车轮的阻力。
本实施例中，齿轮减速装置18包括沿电机转轴12的轴向延伸设置的行星轮减速装置，包括第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系。第一级行星齿轮系包括第一太阳轮24、第一行星轮组26、第一转架28、及第一内齿轮30，第二级行星齿轮系包括第二太阳轮32、第二行星轮组34、第二转架36、及第二内齿轮38。输出轴16随第二转架36旋转，并由沿输出轴16的轴向设置于轴承座40内的双轴承42可转动地支撑。齿轮减速装置18与电机14之间装设有一安装板44。安装板44通过螺钉46固定至电机14。安装板44、第一内齿轮30、第二内齿轮38与轴承座40沿转轴12的轴向依次两两固定连接，并共同形成齿轮减速装置18的壳体。安装板44、第一内齿轮30、第二内齿轮38与轴承座40依次两两在径向上交叠且在交叠部位上设径向定位孔以通过径向定位柱相固定，并形成沿轴向延伸的凹凸卡扣结构54，56以在周向上相互定位从而限制周向相对运动。较佳的，连接第一内齿轮30与第二内齿轮38的定位柱为C型张紧销58。如图4所示，连接安装板44与第一内齿轮30的定位柱为螺钉60以保证生产过程中的可拆装性，其中连接板44上的定位孔52为螺纹孔，第一内齿轮30上的定位孔53为光孔且其与螺钉60的头部59接触处呈斜面以达到更好的定位作用。类似地，第二内齿轮38与轴承座40也由螺钉60固定连接。
本实施例中，每一行星轮组26，34包括三个行星轮。第一太阳轮24穿过安装板44的内孔固定装设于电机14的转轴12上随转轴12一起旋转。第一行星轮组26的各行星轮固定装设于自第一转架28沿朝向电机14的方向延伸出的安装轴62上，并收容于第一内齿轮30与第一太阳轮24之间且各自与第一内齿轮30的内齿和第一太阳轮24的外齿啮合。安装板44与第一行星轮组26之间设第一垫板64以减小行星轮组26与安装板44之间的摩擦。第二太阳轮32装设于第一转架28远离电机14的一端并随第一转架28一体旋转。第二转架36与第一转架28相对设置。第二行星轮组34的各行星轮固定装设于自第二转架36沿朝向第一转架28的方向延伸出的安装轴66上，并收容于第二内齿轮38与第二太阳轮32之间且各自与第二内齿轮38的内齿和第二太阳轮32的外齿啮合。第一转架28与第二行星轮组34之间设第二垫板68。输出轴16装设于第二转架36的内孔并随第二转架36一体旋转。
本实施例中，第一级行星齿轮系为斜齿轮系，即第一太阳轮24、第一行星轮组26的外齿和第一内齿轮30的内齿均为斜齿，所述斜齿的倾斜角度可视具体情况在8至20度内选择，优选的约为16度。由于斜齿轮的重合度较高，且齿部啮合是一个逐渐接触的过程，因此本实施例中的斜齿配置可增加重合度，降低齿轮噪音。第一太阳轮24由钢制成，第一行星轮组26由塑胶制成，第一内齿轮30由粉末冶金成型。由于第一行星轮组26与第一太阳轮24、第一内齿轮30的材料刚度不同，因此该配置可在保证机械强度的同时进一步降低齿轮噪音。
较佳的，第二级行星齿轮系为直齿轮系，第二太阳轮32、第二行星轮组34、第二内齿轮38均由粉末冶金成型，以保证机械强度并提供足够的扭力。
测试表明，在电动婴儿推车上装设单个本发明实施例的齿轮电机组件时，噪音可低至31至33分贝，装设两个所述齿轮电机组件时，噪音可低至36分贝。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动推车，包括车本体、设于车本体底部的车轮、以及电力驱动车轮的齿轮电机组件，所述齿轮电机组件包括具有转轴的电机、与车轮直接或间接连接的输出轴、以及将所述转轴的旋转减速传递至输出轴的齿轮减速装置，其特征在于，所述齿轮减速装置包括第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系，所述第一级行星齿轮系包括第一太阳轮、环绕所述第一太阳轮的第一内齿轮、以及收容于所述第一内齿轮内与所述第一太阳轮的外斜齿和所述第一内齿轮的内斜齿啮合的第一行星轮组；所述第二级行星齿轮系包括第二太阳轮、第二行星轮组、第二转架及第二内齿轮；所述输出轴转动穿设于一轴承座并连接于所述第二转架而随所述第二转架旋转；所述第一内齿轮、第二内齿轮及轴承座沿转轴的轴向依次两两固定连接，所述第一内齿轮、第二内齿轮与轴承座依次两两在径向上交叠且在交叠部位上设径向定位孔以通过径向定位柱相固定，并形成沿轴向延伸的凹凸卡扣结构以在周向上相互定位从而限制周向相对运动。
2.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述第一级行星齿轮系中各齿轮的斜齿的倾斜角度为8至20度。
3.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述第一级行星齿轮系为斜齿轮系，所述第二级行星齿轮系为直齿轮系。
4.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述第一行星轮组由塑胶制成，所述第一太阳轮和第一内齿轮由金属制成。
5.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述电机为无刷直流电机，包括具有定子绕组的定子以及具有永久磁铁的转子。
6.根据权利要求5所述的电动推车，其特征在于，所述永久磁铁的磁极为斜极。
7.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述第一太阳轮固定装设于电机的转轴上。
8.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述齿轮电机组件还包括一固定至电机的安装板，所述安装板与所述第一内齿轮沿径向通过螺钉连接。
9.根据权利要求1所述的电动推车，其特征在于，所述轴承座内设有沿输出轴的轴向设置转动地支撑该输出轴的双轴承。
10.一种电动推车齿轮电机组件，包括具有转轴的电机、与车轮直接或间接连接的输出轴、以及将所述转轴的旋转减速传递至输出轴的齿轮减速装置，其特征在于，所述齿轮减速装置包括第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系，所述第一级行星齿轮系包括第一太阳轮、环绕所述第一太阳轮的第一内齿轮、以及收容于所述第一内齿轮内与所述第一太阳轮的外斜齿和所述第一内齿轮的内斜齿啮合的第一行星轮组；所述第二级行星齿轮系包括第二太阳轮、第二行星轮组、第二转架及第二内齿轮；所述输出轴转动穿设于一轴承座并连接于所述第二转架而随所述第二转架旋转；所述第一内齿轮、第二内齿轮及轴承座沿转轴的轴向依次两两固定连接，所述第一内齿轮、第二内齿轮与轴承座依次两两在径向上交叠且在交叠部位上设径向定位孔以通过径向定位柱相固定，并形成沿轴向延伸的凹凸卡扣结构以在周向上相互定位从而限制周向相对运动。
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