專利名稱：一種電動車輪轂電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車電機，具體是一種電動車輪轂電機。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今社會大力提倡使用清潔環(huán)保的交通工具，電動自行車因其方便清潔無污染的特點深受廣大消費者的青睞，電動自行車的輪轂電機是電動自行車的核心，它的性能將直接影響整車的性能，輪轂電機經(jīng)過了從碳刷電機到目前普遍使用的無刷電機，從過去的低速直驅(qū)式的電機到目前高速減速驅(qū)動方式的過程，電機內(nèi)部性在不斷地得到提升，相對早年的電動自行車的輪轂電機具有啟動電流小、扭拒大、噪單低等特點；但目前的輪轂電機主要存在以下不足1、電機的線圈基本上封閉的，一旦出現(xiàn)電機故障維修不便。
2、輪轂電機的轉(zhuǎn)子磁鋼一般采用膠水粘合，時間長了容易脫落。
3、電機和輪轂沒有采用超越離合器或者是采用了超越離合器，但超越離合器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，正轉(zhuǎn)時空轉(zhuǎn)間距離長，工作時離合器噪音較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動車輪轂電機針對目前輪轂電機不足進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，具有結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、維修方便的特點。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電動車輪轂電機，包括輪轂、電機部件、減速齒輪組，電機部件包括定子和轉(zhuǎn)子，定子的殼體固聯(lián)在主軸上，定子線圈容置于定子殼體內(nèi)，定子線圈上設(shè)有控制啟動方向的霍爾元件，轉(zhuǎn)子上設(shè)有帶齒紋傳動軸套，傳動軸套與減速齒輪組相嚙合，其特征在于在輪轂的其中一個端蓋的內(nèi)側(cè)固定有輪轂法蘭盤，法蘭盤內(nèi)容置有由環(huán)形支撐架與異形軸承組成的單向離合部件，環(huán)形支撐架上均勻設(shè)置若干個軸承槽，異形軸承容置與槽內(nèi)，單向離合部件套接在減速齒輪組的軸圈上。
所述的減速齒輪組成由行星齒輪、傳動盤組成，三個行星齒輪對稱設(shè)置在傳動盤的一側(cè)，在傳動盤的另一側(cè)設(shè)有軸圈。
所述的定子上還固聯(lián)有與減速齒輪組的三個行星齒輪相配合的內(nèi)齒齒輪環(huán)。
所述的輪轂法蘭盤內(nèi)圈壁上設(shè)有單向離合齒，在異形軸承外側(cè)上設(shè)有與離合齒相對應(yīng)的凸蹄，在異形軸承的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡槽，與之相應(yīng)的軸圈上也設(shè)置卡槽，兩個卡槽配合形成一個固定孔，固定孔內(nèi)容置有卡銷。
所述的支撐架上外側(cè)鑲嵌有磁鋼。
在所述定子殼體與霍爾元件相對應(yīng)的位置上開有一缺口。
所述的軸圈的端部設(shè)有固定孔，有一異形軸承定位片通過螺絲固定在軸圈的端部并將單向離合部件定位在軸圈上，在異形軸承定位片的外緣設(shè)彈簧固定座，相對應(yīng)地在支撐架上開設(shè)有彈簧固定座的容置腔，有一彈簧套接的固定座上，彈簧的另一端頂持在容置腔內(nèi)。
所述的轉(zhuǎn)子外緣處均勻分布若干個燕尾槽，在相鄰的兩個燕尾槽之間形成截面呈扇形的凸起，在扇形凸起上開有擴張槽，磁鋼容置于各燕尾槽內(nèi)，擴張槽內(nèi)設(shè)有膨脹釘使得磁鋼被牢牢固定在燕尾槽內(nèi)。
本發(fā)明針對現(xiàn)有電動自行車輪轂電機存在的缺陷，主要在輪轂內(nèi)部增設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)超越離合器，并對轉(zhuǎn)子磁鋼的固定方式及定子殼體的表面構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，本發(fā)明中采用的超越離合器充分利現(xiàn)有輪轂電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只是在其中一端蓋上固定有一法蘭盤，并在法蘭盤內(nèi)設(shè)置由環(huán)形支撐架與異形軸承組成單向離合部件，并在減速齒輪組上增設(shè)與單向離合部件相配合的軸圈，上述結(jié)構(gòu)的超越離合器充分利用了輪轂電機現(xiàn)有資源，具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省空間和材料的特點；同時上述結(jié)構(gòu)單向離合部件在電機轉(zhuǎn)軸相對與輪轂反轉(zhuǎn)時軸圈通過卡銷帶動異形軸承正轉(zhuǎn)，此時異形軸承的外緣與法蘭盤的內(nèi)側(cè)分離，輪轂與內(nèi)部電機之間處于分離狀態(tài)；電機轉(zhuǎn)軸相對與輪轂正轉(zhuǎn)時，軸圈通過卡銷帶動單向離合部件上的異形軸承，異形軸承反轉(zhuǎn)使得異形軸承外側(cè)的凸蹄翹起能與蘭法盤內(nèi)側(cè)卡住，從而使得電機能帶動輪轂轉(zhuǎn)動，上述結(jié)構(gòu)離合裝置從分離到結(jié)合時電機空轉(zhuǎn)了角度很小，對元件的沖擊力小，工作性能相對更加穩(wěn)定。另外本發(fā)明還在定子殼體對應(yīng)霍爾元件的元件的位置開有一缺口，霍爾元件是電機的核心部件，控制電機啟動時能單向轉(zhuǎn)動，目前的輪轂電機定子線圈和霍爾元件一起被定子殼體包裹起來，當(dāng)霍爾元件損壞時，輪轂電機基本無法進(jìn)行維修或維修極不方便，而本發(fā)明的只需將輪轂其中一端蓋卸下時，就可直接對霍爾元件進(jìn)行維修或更換就可以了。本發(fā)明克服現(xiàn)有的輪轂電機存在一些不足，具有結(jié)構(gòu)更加合理、性能更加穩(wěn)定、維修更加方便的特點。


圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、本發(fā)明的立體分解示意圖；圖3、本發(fā)明單向離合部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、本發(fā)明定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5、本發(fā)明轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6、本發(fā)明減速齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖7、本發(fā)明減速齒輪與單向離合部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8、本發(fā)明帶蘭法盤的輪轂端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9、本發(fā)明帶蘭法盤的輪轂端蓋與單向離合部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10、本發(fā)明另一實施方式減速齒輪組與單向離合部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖1-10所示，一種磁分離電動自行車輪轂電機，包括輪轂1、電機部件、減速齒輪組4，電機部件包括定子3和轉(zhuǎn)子6，定子3的殼體固聯(lián)在主軸31上，定子線圈容置于定子殼體內(nèi)，定子線圈上設(shè)有控制啟動方向的霍爾元件33，在定子殼體與霍爾元件相對應(yīng)的位置上開有一缺口34，在定子殼體的另一側(cè)還固聯(lián)有內(nèi)齒齒輪環(huán)32；轉(zhuǎn)子6上設(shè)有帶齒紋傳動軸套62，傳動軸套62與減速齒輪組4相嚙合，所述的減速齒輪組4成由行星齒輪41、傳動盤42組成，三個行星齒輪41對稱設(shè)置在傳動盤42的一側(cè)，在傳動盤42的另一個設(shè)有軸圈43，在輪轂1的其中一個端蓋2的內(nèi)側(cè)固定有輪轂法蘭盤21，所述的輪轂法蘭盤21內(nèi)圈壁上設(shè)有單向離合齒22，法蘭盤21內(nèi)容置有由環(huán)形支撐架51與異形軸承53組成的單向離合部件5，環(huán)形支撐架51上設(shè)置有若干個相互中心對稱的軸承槽，異形軸承52容置于槽內(nèi)，異形軸承52上設(shè)有與單向離合齒22相配合的離合凸蹄55，單向離合部件5套接在減速齒輪組4的軸圈43上，在異形軸承52的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡槽54，與之相應(yīng)的軸圈43上也設(shè)置軸圈卡槽44，兩個卡槽配合形成一個固定孔，固定孔內(nèi)容置有卡銷45。
本發(fā)明工作時，定子線圈通電驅(qū)動轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子6上的帶齒紋的傳動軸套62與減速齒輪組4相嚙合，由于三個行星齒輪的外部與定子3上的內(nèi)齒齒輪環(huán)32相嚙合，傳動軸套62帶動行星齒輪41在自轉(zhuǎn)同時還會在內(nèi)齒齒輪環(huán)32內(nèi)旋轉(zhuǎn)從而帶動傳動盤42旋轉(zhuǎn)，傳動軸套62上齒紋數(shù)與內(nèi)齒齒輪環(huán)32齒紋數(shù)之比就是減速機構(gòu)減速比，傳動盤42旋轉(zhuǎn)帶動固聯(lián)在其另一側(cè)的軸圈43，軸圈43容置與單向離合部件5內(nèi)，軸圈43與異形軸承52上均設(shè)有卡槽44、54，兩邊的卡槽44、54結(jié)合形成一個卡銷孔，有一卡銷45容置在卡鎖孔內(nèi)，當(dāng)軸圈43轉(zhuǎn)動時首先會帶動異形軸承52旋轉(zhuǎn)，當(dāng)異形軸承52旋形一定角度后凸蹄55就會卡住法蘭盤21無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動此時軸圈43就會帶動支撐架51、異形軸承52以及輪轂1同步旋轉(zhuǎn)；上述的單向離合部件的功能是這樣實現(xiàn)的在軸圈43轉(zhuǎn)動速度大于輪轂1轉(zhuǎn)動速度時，軸圈43相對于輪轂1正轉(zhuǎn)，此時軸圈43帶動異形軸承52反轉(zhuǎn)，異形軸承52反轉(zhuǎn)使得其外側(cè)的凸蹄55翹起卡持在蘭法盤21的離合齒22中，使得軸圈43、支撐架51、異形軸承52和輪轂1一體同步旋轉(zhuǎn)；而當(dāng)軸圈43轉(zhuǎn)速小于輪轂1轉(zhuǎn)速時，軸圈43相對輪轂1反轉(zhuǎn)，此時軸圈43帶動異形軸承52正轉(zhuǎn)，使得異形軸承52外側(cè)凸蹄55脫離離合齒22，使得輪轂1處無阻力滑行狀態(tài)，輪轂不會對內(nèi)部的電機產(chǎn)生任何作用力，使整個電機處磁分離狀態(tài)。
本發(fā)明在單向離合部件5的支撐架51的外側(cè)壁上鑲嵌磁鋼53，這種設(shè)置在電機相對于輪轂正轉(zhuǎn)時，在磁鋼53引力作用下能使異形軸承52迅速地卡持住法蘭盤21內(nèi)側(cè)的離合齒22，減少電機空轉(zhuǎn)的角度，提高輪轂電機的整體性能；本發(fā)明還可在所述的軸圈43的端部設(shè)有固定孔，有一異形軸承定位片56通過螺絲固定在軸圈43的端部，在異形軸承定位片56的外緣設(shè)彈簧固定座57，與之相對應(yīng)的在支撐架51上開設(shè)有彈簧固定座56的容置腔，有一彈簧58套接的固定座上，彈簧的另一端頂持在容置腔的側(cè)壁上；在本實施例中上述的容置腔利用了支撐架51上已有的軸承槽，從軸承孔取異形軸承將彈簧固定座57和彈簧58安裝置軸承槽內(nèi)。采用上述結(jié)構(gòu)在電機轉(zhuǎn)速小于輪轂轉(zhuǎn)速時，單向離合部件和軸圈之間在彈簧58的作用下自動使異形軸承產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，使得單向離合部件5從卡持狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換到脫離狀態(tài)，真正實現(xiàn)了無間隙離合，降低的輪轂電機工作時的噪聲。
本發(fā)明相對現(xiàn)有的電動車輪轂電機它的減速齒輪組5的速比較大，因而可采用高速電機來帶動，在電動自行車啟動和行駛中的電流均較小，而輸出扭矩則較大；單向離合器部件的結(jié)構(gòu)非常簡單，在設(shè)計時充分利用現(xiàn)有輪轂電機內(nèi)部的空間，不需要增加輪轂的體積，且離合的部件空轉(zhuǎn)的角度小，旋轉(zhuǎn)時噪音低。
本發(fā)明另一特點就是在定子殼體與霍爾元件33相對應(yīng)位置開有缺口34，這個缺口34在平時不影響電機工作性能，當(dāng)霍爾元件33出現(xiàn)故障時，對霍爾元件33的維修和更換相當(dāng)?shù)姆奖?，維修時將沒有設(shè)置法蘭盤的端蓋2打開，端蓋2打開后就可直接找到定子殼體上缺口34，缺口34處就能直接對霍爾元件33進(jìn)行維修或更換，然后固定好端蓋就可以了。
本發(fā)明第三個特點就是在轉(zhuǎn)子6外緣處均勻分布若干個燕尾槽61，在相鄰的兩個燕尾槽61之間形成截面呈扇形的凸起，在扇形凸起上開有擴張槽63，磁鋼65于燕尾槽61擴張槽63有膨脹釘64磁鋼65牢固定在燕尾槽內(nèi)，采用上述的結(jié)構(gòu)相對于現(xiàn)有采用膠水粘合的固定方式，磁鋼65定更為可靠，不會發(fā)生轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)過程中磁鋼65的現(xiàn)象，能使輪轂電機工作更可靠，壽命更長。
權(quán)利要求
1.一種電動車輪轂電機，包括輪轂、電機部件、減速齒輪組，電機部件包括定子和轉(zhuǎn)子，定子的殼體固聯(lián)在主軸上，定子線圈容置于定子殼體內(nèi)，定子線圈上設(shè)有控制啟動方向的霍爾元件，轉(zhuǎn)子上設(shè)有帶齒紋轉(zhuǎn)動軸套，轉(zhuǎn)動軸套與減速齒輪組相嚙合，其特征在于在輪轂的其中一個端蓋的內(nèi)側(cè)固定有輪轂法蘭盤，法蘭盤內(nèi)容置有由環(huán)形支撐架與異形軸承組成的單向離合部件，環(huán)形支撐架上設(shè)置有若干個相互中心對稱的軸承槽，異形軸承容置與軸承槽內(nèi)，單向離合部件套接在減速齒輪組的軸圈上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的減速齒輪組成由行星齒輪、傳動盤組成，三個行星齒輪對稱設(shè)置在傳動盤的一側(cè)，在傳動盤的另一側(cè)設(shè)有軸圈。
3.如權(quán)利要求2所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的定子上還固聯(lián)有與減速齒輪組的三個行星齒輪相配合的內(nèi)齒齒輪環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的輪轂法蘭盤內(nèi)圈壁上設(shè)有單向離合齒，在異形軸承外側(cè)上設(shè)有與離合齒相對應(yīng)的凸蹄，在異形軸承的內(nèi)側(cè)設(shè)有卡槽，與之相應(yīng)的軸圈上也設(shè)置卡槽，兩個卡槽配合形成一個固定孔，固定孔內(nèi)容置有卡銷。
5.如權(quán)利要求1或4所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的支撐架上外側(cè)鑲嵌有磁鋼。
6.如權(quán)利要求1或4所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于在所述定子殼體與霍爾元件相對應(yīng)的位置上開有一缺口。
7.如權(quán)利要求4所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的軸圈的端部設(shè)有固定孔，有一異形軸承定位片通過螺絲固定在軸圈的端部并將單向離合部件定位在軸圈上，在異形軸承定位片的外緣設(shè)彈簧固定座，相對應(yīng)地在支撐架上開設(shè)有彈簧固定座的容置腔，有一彈簧套接的固定座上，彈簧的另一端頂持在容置腔內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1或4所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子外緣處均勻分布若干個燕尾槽，在相鄰的兩個燕尾槽之間形成截面呈扇形的凸起，在扇形凸起上開有擴張槽，磁鋼容置于各燕尾槽內(nèi)，擴張槽內(nèi)設(shè)有膨脹釘使得磁鋼被牢牢固定在燕尾槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的一種電動車輪轂電機，其特征在于所述的彈簧固定座的容置腔可為支撐架上的軸承槽，將軸承槽內(nèi)的異形軸承取，將彈簧固定座和彈簧容置于軸承槽內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車輪轂電機，包括輪轂、電機部件、減速齒輪組，電機部件包括定子和轉(zhuǎn)子，定子的殼體固聯(lián)在主軸上，定子線圈容置于定子殼體內(nèi)，定子線圈上設(shè)有控制啟動方向的霍爾元件，轉(zhuǎn)子上設(shè)有帶齒紋轉(zhuǎn)動軸套，轉(zhuǎn)動軸套與減速齒輪組相嚙合，其特征在于在輪轂的其中一個端蓋的內(nèi)側(cè)固定有輪轂法蘭盤，法蘭盤內(nèi)容置有由環(huán)形支撐架與異形軸承組成的單向離合部件，環(huán)形支撐架上均勻設(shè)置若干個軸承槽，異形軸承容置與槽內(nèi)，單向離合部件套接在減速齒輪組的軸圈上；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、維修方便的特點。
文檔編號H02K1/27GK1937363SQ20061005391
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者蔡國法 申請人:蔡國法