201244342 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種電動車輪内齒輪馬達模組，特別是指一 種將馬達與齒輪減速機構整合成一體之電動車輪内齒輪馬達 模組，其兼具動態平衡性佳、安裝空間小、可變換減速比及裝 配容易等優點及功效。 【先前技術】 齒輪減速機是一種傳達動力的機構裝置，因具有降低輸出 轉速和產生高於馬達輸出軸之扭矩的兩個主要功能，常與馬達 作組合搭配，廣泛使用於機器人、自動化生產設備、工具機、 電動載具以及電動手工具等需要高扭矩低轉速的應用場合。 一般來說，馬達與齒輪減速機通常係個別製造完成後，再 進行連結傳動，故，常存在著以下缺點： [1]動態平衡性不佳。習知技術之馬達與齒輪減速機係藉 由連結達到傳動，並非整合於一體，動態平衡性不佳，容易於 傳動時產生振動及噪音。 、，ra整體的*裝空間較大：由於馬達與減速齒輪機個别製 ^後連結’裝設之空間固定而不易變化，無法有效規劃安裝的 二間，故’具有安裝空間較大之缺點。 因此’有必要研發新產品，以解決上 。 【發明内容】 I目明之目的在於提供-種電動車輪内錄馬賴組，其 佳、安裝空間小、可變換減速比及裝配容易等 ==£^以解決習城術動態平衡性不佳及整體的安裝 齒輪題之技術手段係、提供—種電動車輪内 齒難I鋪’祕具有殼體如及m個第一行星 201244342 一第二殼體，其係具有一第二殼體空間及一環齒輪部； 一定子部，其係固定於該第一殼體空間内；該定子部係具 有一環狀殼體及複數線圈部，複數線圈部係大體上 . 設於該環狀殼體上； τ 轉子，，其係具有一轉軸、複數永久磁石及一太陽齒 輪；該轉⑽具有-第—樞接端及—第二樞接端，該第一梅接 端係樞接於該第一殼體上，而該第二樞接端係樞接於該第二殼 體上；複數永久磁石係環狀排列的設於該轉軸上，並對應複^ 線圈部；而該太陽齒輪係設於該轉軸上；及 〜 一行星齒輪組，其係具有一行星架及Μ個行星齒輪；該 行星架係固疋於該第一殼體上，且具有Μ個第一行星齒輪固 定部，该行星齒輪係具有一軸部及一齒輪部，該齒輪部梓^ 於該軸部上，該軸部係具有兩端，其一端係樞接於J第：；行^ 齒輪樞轉部，另一端係固定於該第一行星齒輪固定部，而該齒 輪部係分別嚅合該環齒輪部及該太陽齒輪;Μ係為該太陽齒輪 之齒數與該環齒輪部之齒數的公因數，且Μ為一正整數；又： 該轉軸係可樞轉的穿設於該行星架上，且該轉子部、該環 部及及該行星架係為共軸。 輪 藉此，當電源供應至該定子部之線圈部中時，該等線圈部 產生磁場並與該轉子部之永久磁石產生磁作用，以推動該轉子 部轉動，並連動該行星齒輪、該環齒輪部轉動，進而帶動誃 二殼體達到轉動。 Χ 本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之 細說明與附圖中，獲得深入暸解。 兹以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後： f實施方式】 如第至第二圖所示，本發明係為一種電動車輪内齒輪馬 達模組，其包括··一第一殼體10、一第二殼體20、一定子部 30、一轉子部40及一行呈齒輪組5〇。 關於該第一殼體10，其係具有一第一殼體空間u及]^個 201244342 =星齒輪樞轉部12 ;在設計上，該第一殼體10係由一後 ^ —蓋10A、一彀部10B、一前馬達蓋10C所組成，並由複數 二^螺絲/0D進行固定，且該後馬達蓋10A上又固定有一樞轉 架0E ’該彳區轉架10E係以複數樞轉架固定螺絲10F而鎖合於 該後馬達蓋10A上。 .該第二殼體20係具有一第二殼體空間21及一環齒輪部 22 ’在設計上，該第二殼體20係由該環齒輪部22 ' —滚珠軸 承24、一滾珠軸承外環24A、一環齒輪輸出外殼23、一密封 蓋25及一環齒輪固定螺絲26所組成。 關於該定子部3〇，其係固定於該第一殼體空間11内；該 定子部30係具有環狀殼體31及複數線圈部32 ;該環狀殼體 31係由複數矽鋼片311及複數定位銷312組成，該複數定位 銷312係固定於該第一殼體1〇之後馬達蓋10A上；複數線圈 部32係大體上平均排列的設於該環狀殼體31上。 該轉子部40係具有一轉抽41、複數永久磁石42及一太 陽齒輪43 ;該轉軸41係具有一第一樞接端411及一第二樞接 端412 ’該第一樞接端411係枢接於該第一殼體10上，而該 第二樞接端412係樞接於該第二殼體20上；複數永久磁石42 係環狀排列的設於該轉轴41上，並對應複數線圈部32 ;而該 太陽齒輪43係設於該轉軸41上；在設計上，該轉軸41之第 二樞接端412係套設有一滚子軸承412A及鎖合一堡型螺帽 412C，並設有一墊片412B。 而該行星齒輪組50係具有一行星架51及Μ個行星齒輪 52 ;該行星架51係固定於該第一殼體10上（固定不動），且 具有Μ個第一行星齒輪固定部511及複數複數行星架固定螺絲 512，該行星架固定螺絲5丨2係用以將該行星架51固定於該第 一殼體10之前馬達蓋10c上；該行星齒輪52係具有一軸部 521及一齒輪部522 ’該齒輪部522係樞設於該軸部521上， 該軸部521係具有兩端’其一端係樞接該第一行星齒輪樞轉部 12,另一端係固定於該第一行星齒輪固定部5丨1(該軸部521 201244342 輛部固定銷犯⑻，而該齒輪部 ΐίί又^^齒輪部22之齒數的公因數，且Μ為一 却鐘^ μ轉軸41係可樞轉的穿設於該行星架51上，且 該轉子σΜ0、騎練部22錢行絲5 子部作為轴心達到連結，動態平衡性佳）。^ 線圈f供應至該定子部3G之線圈部32中時，該等 ί 與轉作4G之永久啦42產生磁作 輪部22轉^ 轉動，並連動該行星齒輪52、該環齒 輪4躺it而帶動該第二殼體12達到轉動。 I數的數量(M)，其係、為該太陽齒輪43之 齒心齒輪。卩22之齒數的公因數，且M為—正 陽錄43之絲為十二齒，耗齒輪部& ί數it r齒^則該行星齒輪52之數量m即為為十二及 2四的么隨’也就是該行星錄52的數量(m)可為兩個或 更詳細的說，該第二殼體20即為 由該43太陽齒輪43而將該轉子部4〇產生 ^ 最後再由該環齒輪部22作動力輸出，使該第^ 體轉動。 本發明之純伽減速tt方面，似下列之實施例進行說 明： 如第四圖所不，假設該太陽齒輪43之齒數為十二齒，該 環齒輪部22之齒數為四十四齒，而該行星錄52之數量(M) 為四個’且每-行星齒輪52之齒數為十六齒；根據相對速度 法可知： ^carrier sg 44x16 ^χ^'ΤΙ^ = -3·6667 12〜+ 44% = 56〇)_er (輪系方程式）； 201244342 由於該行星架51係固定於該第二殼體2〇 代入輪系方程式可得：12〜=_44〜； 故 而減速比 gr(gear ratio)=i=^=-3 6667 .甘丄 ω⑽出 · °/，具中， 為該環齒輪部22至該太陽齒輪43之輪系值. 〜為該太陽齒輪43之角度速； ~為該環齒輪部22之角速度； ^carrier 為該行星架51之角速度； \為该太陽齒輪43之齒數； 為該環齒輪部22之齒數； '為该行星齒輪52之齒數。 -及Ϊ於體2G ’其又包括—環齒輪輸出外殼观如第 ϊίί ΐ it ί ’Π於該環齒輪部22上’用以鎖固 =輪圈n(如第五a及第五B圖所示，其係本發明與〇 鎖固之不意圖）；也就是說，#該轉子部4 力 最後再由該，，22作動力輸 ±轉動時’係會使㈣環齒輪輸出外殼23同步轉動， ==輪70轉動;在設計上，該環齒輪輸出外殼23係具 ^巧咖定_ 231，肋鎖合車輪_ 71，達到該環齒 輪輸出外殼23與車輪70之固定。 關，该太陽齒輪43、該行星齒輪52及該環齒輪部22之 t式，係可為螺旋齒輪或正齒輪配合。 關於本發明之特點，係至少包括下列四種： [a]行星齒輪數量設計。本發明之行星齒輪52之數量，係 為該太陽齒輪43之齒數與該環齒輪部22之齒數的公因數。 軸設計。本發明之該轉子部4〇、該環齒輪部22及 該行星架51係為共軸設計，動態平衡特性佳，可有效降低振 動與噪音。 201244342 改減速比。本發明只需改變該太陽錄43、該環步 「ϋ該行星齒輪52之齒數，即可變更齒輪減速比。 ^1]機構整合。本發縣馬達(也就是由該奸部3 賴f I0構成之無獅達)與該行星餘組5G整合成一體了 可縮小輪内馬達（即本發明）之軸向與徑向體積。 及一圖所示’本發明之又包括-轉向懸吊架60 馬達轉向拉桿8〇 ;該轉向懸吊帛6〇係具有係固定於 ^ ’而該第-殼體1〇係樞接於該轉向懸吊架 歹 有了上臂61、—下臂62及—避震㈣Ϊί 拉杯80係设於電動車上，用以控制該第—殼體10於 該轉向懸吊架60上之轉動角度。 ； 鍾的說，該第一殼體10係以該樞轉架⑽拖接於誃 Ϊ向^架⑽之上臂6卜下臂62及該馬達轉向轉8〇 ;、Ϊ 殼體〇 Ξ2ΪΪ:拉桿80之直線位置變化’而控制該第二 模组;角度(也就是本發明之電動車輪_輪馬達 模組於該轉向懸吊架60上轉動）。 ^ 動車左前方車輪來說，如第七A圖所示，當該馬達轉 80位於一第-位置P1時，該第-殼體1 〇係往-第一 去;預定角度卜也就是右轉；如第七B圖所示’ 轉向拉桿80位於一第二位置P2時’該第-殼體10 轉向拉之狀態，也就是直行；如第七C圖所示，當該馬達 80位於—第三位置p3時，則該第—殼體1〇係往j 第一^A2轉動—缺角度Θ，也就是左轉。 ^上所述，本發明之優點及功效可歸納為： 遠Ιΐ態平離佳。f知技狀馬賴錄減速機係藉由 動ί逢’並非整合於一體，動態平衡性$佳，容易於傳 及噪音；而本發明之轉子部40、該環齒輪部22 與ϋ星架51係、為共轴之設計，動態平衡性佳，可降低振動 [2]安裝空間小。本發明之馬達(也就是由該定子部3〇及 201244342 該轉子部40構成之無刷馬達)與該行星齒輪組5〇整合成一 體，可縮小輪内馬達（即本發明）之軸向與徑向體積，故，具有 安裝空間小之優點。 〃 [3] 可變換減速比。本發明在設計上’只需改變該太陽齒 輪43、該環齒輪部22或該行星齒輪52之齒數，即可變更齒 輪減速比。 [4] 裝配容易《本發明之行星齒輪52數量(μ)為該太陽齒 輪43之齒數與該環齒輪部22之齒數的公因數，可以減少因該 行星齒輪52相位誤差問題造成的裝配困難。 以上僅疋藉由較佳貫施例詳細說明本發明，對於該實施例 所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。 ^以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可 達成前述目的’實已符合專利法之規定，爰提出發明專利申 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明之電動車輪内齒輪馬達模組之分解示意圖 第二A圖係本發明之電動車輪内齒輪馬達模組之示意圖 第二B，係本發明之電動車輪内齒輪馬達模組之剖視示意圖 第三圖係本發明之電動車輪内齒輪馬達模組之局部剖視示音 圖 〜 第四圖係本發明之電動車輪内齒輪馬達模組之齒輪連動關係 之示意圖 第五A圖係本發明裝設於一車輪之視角一之示意圖 第五B圖係本發明裝設於一車輪之視角二之示意圖 第六圖係本發明之轉向懸吊架及馬達轉向拉桿之組裝示意圖 第七A圖係本發明之車輪轉向狀態一之示意圖 〜 第七B圖係本發明之車輪直行狀態之示意圖 第七C係本發明之車輪轉向狀態二之示意圖 【主要元件符號說明】 1〇第一殼體 10A後馬達蓋 10B殼部 l〇C前馬達蓋 201244342 10D固定螺絲 10F樞轉架固定螺絲 12第一行星齒輪樞轉部 21第二殼體空間 23環齒輪輸出外殼 24A滚珠軸承外環 26環齒輪固定螺絲 31環狀殼體 312定位銷 40轉子部 411第一樞接端 412A滚子軸承 412C堡型螺帽 43太陽齒輪 51行星架 512行星架固定螺絲 521軸部 521B軸部固定銷 60轉向懸吊架 62下臂 70車輪 80馬達轉向拉桿 P2第二位置 6>預定角度 A2第二方向 10E樞轉架 11第一殼體空間 20第二殼體 22環齒輪 24滾珠軸承 25密封蓋 30定子部 311矽鋼片 32線圈部 41轉軸 412第二樞接端 412B墊片 42永久磁石 50行星齒輪組 511第一行星齒輪固定部 52行星齒輪 521A滾針轴承 522齒輪部 61上臂 63避震器 71車輪輪圈 P1第一位置 P3第三位置 A1第一方向