專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車(chē)，特別是電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置使用的小型高效、大功率、長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂。
背景技術(shù)：
從目前電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的電動(dòng)輪轂狀況來(lái)看，主要存在著如下幾個(gè)問(wèn)題1.為了求得電動(dòng)自行車(chē)運(yùn)行時(shí)達(dá)到低噪聲的效果，往往采用低、中速直流電機(jī)作為電動(dòng)輪轂驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力部件，而低、中速直流電機(jī)的輸出效率和過(guò)載能力均不大如高速直流電機(jī)，因而騎行由該種電動(dòng)輪轂驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)自行車(chē)在遇到大風(fēng)、陡坡或載荷較重的場(chǎng)合時(shí)，行駛較為困難。
2.電動(dòng)輪轂采用中速或高速直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件時(shí)，所配用密封結(jié)構(gòu)減速器部件普遍存在著部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸大，加工裝配工藝性差，制造成本高等問(wèn)題。
3.部分電動(dòng)輪轂以高速直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件時(shí)，其所配用的密封減速器部件，除存在上述結(jié)構(gòu)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸大，加工裝配工藝性差，制造成本高以外，還存在傳動(dòng)零件強(qiáng)度不匹配的問(wèn)題，經(jīng)常發(fā)生齒輪齒形變形，斷裂等故障，壽命較短，維修成本高，難以充分發(fā)揮高速直流電機(jī)高效，強(qiáng)過(guò)載能力的優(yōu)勢(shì)，阻礙高速電機(jī)在電動(dòng)輪轂中的有效應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展。
4.為了提高低速電機(jī)的輸出效率和過(guò)載能力，就必須盡量提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，減小電動(dòng)自行車(chē)的車(chē)輪直徑，以至使電動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘300轉(zhuǎn)左右，車(chē)輪直徑縮小至十六英寸，但車(chē)速仍超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的每小時(shí)二十公里的限制。
5.由于上述原因，目前電動(dòng)輪轂尚不能有效采用高速直流電機(jī)作為電動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，它能充分有效地發(fā)揮高速直流電機(jī)效率高，過(guò)載能力強(qiáng)的性能優(yōu)勢(shì)，其構(gòu)成電動(dòng)露骨的各獨(dú)立部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，零件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)尺寸小，使加工裝配工藝性合理，簡(jiǎn)便。運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)，安全可靠，壽命長(zhǎng)，能降低制造成本和維修服務(wù)成本，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，包括連接固定的輪轂外殼和端蓋、分別通過(guò)半軸安裝在輪轂外殼內(nèi)的電機(jī)部件和減速器部件，所述輪轂外殼直接以右旋螺紋與減速器組件的聯(lián)體星輪連接，端蓋以軸承孔與電機(jī)半軸相配合，電機(jī)部件采用高速直流電機(jī)，減速器部件包括兩個(gè)完全相同的基座組件，在加入耐高溫潤(rùn)滑脂后，上下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件上組裝而成，在上下兩個(gè)基座中，各裝有一個(gè)軸齒輪組件，當(dāng)電機(jī)部件與減速器部件裝配在一起構(gòu)成一個(gè)完整的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)部件的輸出軸齒輪與減速器部件中兩個(gè)基座內(nèi)軸齒輪組件上的第一被動(dòng)齒輪嚙合，而兩個(gè)軸齒輪組件的軸齒輪與超越離合器組件上的圈齒輪嚙合。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，包括連接固定的輪轂外殼和端蓋、分別通過(guò)半軸安裝在輪轂外殼內(nèi)的電機(jī)部件和減速器部件，所述輪轂外殼直接以右旋螺紋與減速器組件的聯(lián)體星輪連接，端蓋以軸承孔與電機(jī)半軸相配合，電機(jī)部件采用高速直流電機(jī)，減速器部件包括兩個(gè)完全相同的基座組件，在加入耐高溫潤(rùn)滑脂后，上下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件上組裝而成，在上下兩個(gè)基座中，各裝有一個(gè)軸齒輪組件，當(dāng)電機(jī)部件與減速器部件裝配在一起構(gòu)成一個(gè)完整的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)部件的輸出軸齒輪與減速器部件中兩個(gè)基座內(nèi)軸齒輪組件上的第一被動(dòng)齒輪嚙合，而兩個(gè)軸齒輪組件的軸齒輪與超越離合器組件上的圈齒輪嚙合；所述基座組件為于直徑方向開(kāi)口的半圓形腔體，兩側(cè)壁分別設(shè)有加工成型的軸承孔、定位孔以安裝軸齒輪和超越離合器組件，基座組件的腔體內(nèi)設(shè)有壓鑄成型的加注耐高溫滑潤(rùn)油脂的內(nèi)部空間；所述軸齒輪組件上的第一被動(dòng)齒輪中心部位壓制出與軸齒輪的齒形相配合的內(nèi)齒形，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩齒輪的傳動(dòng)連接和兩齒輪齒形相對(duì)位置定位的一致性；所述超越離合器組件的聯(lián)體星輪的形狀為六等分結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.實(shí)用新型的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂中，由于采用了小型高速直流電機(jī)，具有較高的輸出效率和強(qiáng)過(guò)載能力，其熱損耗小，特別適應(yīng)在密封的，散熱條件極差的輪轂殼體內(nèi)長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定可靠工作，可使電動(dòng)自行車(chē)在遇到較大的風(fēng)，較陡的坡及較重的載荷時(shí)也能順利騎行。
2.本實(shí)用新型長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂中，由于采用的新設(shè)計(jì)的減速器部件結(jié)構(gòu)，是由裝在密封油脂腔內(nèi)的功率分流傳動(dòng)和強(qiáng)過(guò)載能力的超越離合器組件構(gòu)成的，它與高速直流電機(jī)組裝成的傳動(dòng)系統(tǒng)，將能使高速直流電機(jī)的高效率，高過(guò)載能力的優(yōu)勢(shì)充分地發(fā)揮出來(lái)。而功率分流的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)將使減速器部件傳遞負(fù)載能力增加一倍。這將消除齒輪齒形變形，齒形斷裂的故障發(fā)生，降低齒輪等傳動(dòng)零件的磨損，達(dá)到零故障長(zhǎng)壽命運(yùn)行的目的，這將極大地減少維修成本。
3.本實(shí)用新型的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂的設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于廣泛地吸取了電動(dòng)輪轂發(fā)展以來(lái)所有經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，使構(gòu)成電動(dòng)輪轂的各部件，組件的結(jié)構(gòu)都相當(dāng)簡(jiǎn)潔，零件形狀簡(jiǎn)單，減少了所需的零件種數(shù)及零件數(shù)量，同時(shí)還使零部件的加工及裝配工藝性大為提高。有些零件特別適于用于少無(wú)切削工藝加工，能以較低的制造成本獲得高精度，高強(qiáng)度零件的加工效果，易于質(zhì)量控制，便于組織大量及規(guī)?；a(chǎn)，能較快地獲得最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所用的減速器部件示意圖；圖3為圖2的側(cè)視剖面分解圖；圖4為減速器部件中所用的基座零件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的側(cè)剖視示意圖；圖6為圖4的俯視示意圖；圖7為減速器部件內(nèi)安裝的軸齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為減速器部件內(nèi)安裝的軸齒輪組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為軸齒輪組件上安裝的第一級(jí)被動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為圖7的側(cè)剖視示意圖；
圖11為減速器部件內(nèi)超越離合器的聯(lián)體星輪六等份結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1電機(jī)部件；1-1輸出軸齒輪；2減速器部件；3鋁制輪轂外殼；3-1裝配基準(zhǔn)配合面；3-2定位孔；3-3定位孔；3-4螺釘孔；4鋁制端蓋；4-1加注耐高溫滑潤(rùn)油脂的內(nèi)部空間；4-2軸承孔4-3裝配基準(zhǔn)配合面；4-4裝配基準(zhǔn)配合面；5基座組件；5-1軸齒輪組件；5-1-1第一被動(dòng)齒輪；5-1-2軸齒輪；5-2螺釘孔；5-3螺釘孔；5-4定位銷(xiāo)孔；6超越離合器組件；6-1圈齒輪；6-2聯(lián)體星輪；7-1內(nèi)齒形。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參看
圖1，一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂主要是由電機(jī)部件1，減速器部件2，鋁制輪轂外殼3，鋁制端蓋部件4組成。電機(jī)部件1和減速器部件2組裝后，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立完整的傳動(dòng)系統(tǒng)，鋁制輪轂外殼3與減速器部件2中超越離合器的聯(lián)體星輪6-2右旋螺紋直接連接，鋁制端蓋部件4的軸承孔套在電機(jī)部件1的半軸上，用螺釘將鋁制端蓋4與鋁制輪轂外殼3緊固在一起，構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)輪轂。
參看
圖1和圖2，本實(shí)用新型所采用的減速器部件2的結(jié)構(gòu)，它是由兩個(gè)完全相同的基座組件5，在加入耐高溫潤(rùn)滑脂后，由上、下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件6上組裝而成。其上、下兩個(gè)基座5中，各裝有一個(gè)相同軸齒輪組件5-1，當(dāng)電機(jī)部件1與減速器部件2裝配在一起構(gòu)成一個(gè)完整的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，其電機(jī)部件1的輸出軸齒輪1-1會(huì)與減速器部件2中兩個(gè)基座5內(nèi)軸齒輪組件5-1上的第一被動(dòng)齒輪5-1-1嚙合，而兩個(gè)軸齒輪組件5-1的軸齒輪5-1-2與超越離合器組件6中的圈齒輪6-1嚙合。傳動(dòng)時(shí)，電機(jī)部件1輸出軸齒輪1-1的功率，就由減速器部件2中兩個(gè)基座組件5內(nèi)的軸齒輪組件5-1分流傳遞至超越離合器6的圈齒輪6-1上，由它再帶動(dòng)齒圈內(nèi)的聯(lián)體星輪6-2，直接輸出至鋁制輪轂外殼3，使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了確保電機(jī)部件1能在輸出大功率時(shí)的大扭距傳遞，超越離合器組件6中的圈齒輪6-1與其圈內(nèi)的聯(lián)體星輪6-2軸向接觸長(zhǎng)度增加至12mm，而其聯(lián)體星輪6-2等分?jǐn)?shù)增至六等分。這種在耐高溫潤(rùn)滑油腔內(nèi)裝置的功率分流傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)過(guò)載能力的超越離合器結(jié)構(gòu)，將極大地提高動(dòng)力輸出傳遞過(guò)程的平穩(wěn)性，可靠性和耐久性。這將更有效地充分發(fā)揮高速直流電機(jī)輸出效率高，過(guò)載能力強(qiáng)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，改善電動(dòng)自行車(chē)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行質(zhì)量，降低行駛噪聲，提高行駛里程和過(guò)載能力，延長(zhǎng)使用壽命。
參看圖2至圖6，圖4至圖6是基座零件結(jié)構(gòu)的三個(gè)示意圖。它是構(gòu)成減速器部件2中基座5的主體。它是由鋁合金壓鑄成型，由圖4側(cè)剖視示意圖可見(jiàn)，它安裝傳動(dòng)件及加注耐高溫滑潤(rùn)油脂的內(nèi)部空間4-1，已在鋁合金壓鑄十成型，該內(nèi)部空間4-1已不再進(jìn)行其他切削加工，只有要求尺寸精度高的軸承孔4-2，定位孔3-2，3-3，裝配基準(zhǔn)配合面3-1，4-3，4-4和組合兩個(gè)基座零件及其他零件的兩個(gè)定位銷(xiāo)孔5-4，三個(gè)螺釘孔5-2，三個(gè)固定螺釘孔5-3，及四個(gè)螺釘孔3-4頂需要加工。與目前所用的減速器部件結(jié)構(gòu)中的零件比較，其加工工作量將減少三分之一以上。由于采用這種減速器結(jié)構(gòu)，不需要密封件，不僅主要零件種數(shù)減少，還能有效地縮小結(jié)構(gòu)外形尺寸，減輕零件和部件重量。
參看圖7至
圖10，減速器部件2所用的軸齒輪組件5-1和軸齒輪5-1-2如圖7、圖8所示，與傳統(tǒng)的軸齒輪組件不同的是，該軸齒輪5-1-2與軸齒輪5-1-2上的第一級(jí)被動(dòng)齒輪5-1-1的傳動(dòng)連接，不是用鍵實(shí)現(xiàn)的，而是用在被動(dòng)齒輪5-1-1中心壓制出與軸齒輪5-1-2外齒形相配的內(nèi)齒形7-1來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞的。這種零件用高精度、低成本的粉末冶金技術(shù)進(jìn)行制造，是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)和制造工藝可以確保軸齒輪5-1-2齒形與被動(dòng)齒輪5-1-1齒形相對(duì)位置的一致性，參看
圖11，是減速器部件2中的超越離合器6的聯(lián)體星輪的六等分星軸結(jié)構(gòu)圖，該六等分結(jié)構(gòu)比目前通常使用的三等分星輪結(jié)構(gòu)可承載的扭距傳遞強(qiáng)度高，性能更平穩(wěn)，壽命更長(zhǎng)。
裝配本實(shí)用新型長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂時(shí)，依次裝配好電機(jī)部件，減速器部件，再將電機(jī)部件與減速器部件組裝成一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)，鋁制輪轂外殼與減速器部件中超越離合器的聯(lián)體星輪以右旋螺紋直接連接，鋁制端蓋部件軸承套在電機(jī)部件半軸上，再用螺釘將鋁制端蓋與鋁制輪轂外殼緊固成一個(gè)電動(dòng)輪轂整體。此種結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪轂與目前結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪轂相比較，它具有以下一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)1.采用經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化設(shè)計(jì)的，直徑為146mm，轉(zhuǎn)速大于每分鐘3000轉(zhuǎn)的高速直流電機(jī)作為電動(dòng)輪轂驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力部件，最高輸出效率達(dá)88％左右，最大輸出功率大于400瓦。
2.采用新設(shè)計(jì)的裝有功率分流傳動(dòng)和高強(qiáng)度超越離合器，直徑為146mm高度密封的減速器部件。該減速器部件與高速直流電機(jī)部件組裝構(gòu)成一個(gè)完整獨(dú)立的傳動(dòng)系統(tǒng)。
3.采用直徑為174mm，總長(zhǎng)小于120mm的，由鋁制輪轂外殼，鋁制端蓋組成輪轂殼體，它與由電機(jī)部件和減速器部件構(gòu)成的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔地直接連接，組成的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂整體尺寸小，重量輕。
權(quán)利要求1.一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，包括連接固定的輪轂外殼(3)和端蓋(4)、分別通過(guò)半軸安裝在輪轂外殼(3)內(nèi)的電機(jī)部件(1)和減速器部件(2)，其特征在于所述輪轂外殼(3)直接以右旋螺紋與減速器組件(2)的聯(lián)體星輪(6-2)連接，端蓋(4)以軸承孔與電機(jī)半軸相配合，電機(jī)部件(1)采用高速直流電機(jī)，減速器部件(2)包括兩個(gè)完全相同的基座組件(5)，在加入耐高溫潤(rùn)滑脂后，上下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件(6)上組裝而成，在上下兩個(gè)基座(5)中，各裝有一個(gè)軸齒輪組件(5-1)，當(dāng)電機(jī)部件(1)與減速器部件(2)裝配在一起構(gòu)成一個(gè)完整的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，電機(jī)部件(1)的輸出軸齒輪(1-1)與減速器部件(2)中兩個(gè)基座(5)內(nèi)軸齒輪組件(5-1)上的第一被動(dòng)齒輪(5-1-1)嚙合，而兩個(gè)軸齒輪組件(5-1)的軸齒輪(5-1-2)與超越離合器組件(6)上的圈齒輪(6-1)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，其特征在于所述基座組件(5)為于直徑方向開(kāi)口的半圓形腔體，兩側(cè)壁分別設(shè)有加工成型的軸承孔(4-2)、定位孔(3-2)和(3-3)以安裝軸齒輪(5-1-2)和超越離合器組件(6)，基座組件(5)的腔體內(nèi)設(shè)有壓鑄成型的加注耐高溫滑潤(rùn)油脂的內(nèi)部空間(4-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，其特征在于所述軸齒輪組件(5-1)上的第一被動(dòng)齒輪(5-1-1)中心部位壓制出與軸齒輪(5-1-2)的齒形相配合的內(nèi)齒形(7-1)，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩齒輪的傳動(dòng)連接和兩齒輪齒形相對(duì)位置定位的一致性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，其特征在于，所述超越離合器組件(6)的聯(lián)體星輪(6-2)的形狀為六等分結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種長(zhǎng)壽命電動(dòng)輪轂，它包括高速直流電機(jī)、減速器、輪轂外殼、端蓋，電機(jī)與減速器組裝成獨(dú)立的傳動(dòng)系統(tǒng)，外殼以右旋螺紋直接與減速器聯(lián)體星輪連接，螺釘將端蓋與外殼堅(jiān)固成整體。由于與電機(jī)配置的減速器的密封油脂腔內(nèi)裝有功率分流傳動(dòng)和高強(qiáng)度超越離合器，其輪轂?zāi)艹浞职l(fā)揮高速直流電機(jī)高效率、強(qiáng)過(guò)載能力的優(yōu)勢(shì)，使電動(dòng)自行車(chē)運(yùn)行更平衡、可靠、壽命長(zhǎng)，又由于輪轂各部件獨(dú)立、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、相互連接簡(jiǎn)練，零件種數(shù)少、加工裝配工藝性更為合理。
文檔編號(hào)B60B27/00GK2644189SQ20032011024
公開(kāi)日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者金文華 申請(qǐng)人:蘇州盛億電機(jī)有限公司