本發(fā)明涉及一種電動自行車用的輪轂電機。
背景技術(shù)：
電動自行車具有舒適、輕便、價廉、環(huán)保、使用成本低等優(yōu)點，故其已逐漸為廣大消費者所接受而成為許多人的代步工具，而影響電動自行車行駛性能的關(guān)鍵部件是其中的電機。
目前市場上的電動自行車，絕大部分采用輪轂電機。其組成部分包括有主軸、輪轂外殼、電機部分、離合器等。其由電機部分帶動輪轂，進(jìn)而驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。從現(xiàn)有輪轂電機的結(jié)構(gòu)看，主要分為無刷電機和有刷電機，其中又有高速電機和低速電機之分。有刷電機采用機械換向，對控制系統(tǒng)的技術(shù)要求較低，相對成本低于無刷電機，有刷電機的起動力矩略大于無刷電機。但致命的弱點是：壽命短、噪聲大、效率低。它長期使用碳刷磨損嚴(yán)重，較易損壞。同時磨損產(chǎn)生了大量的碳粉塵，這些粉塵落下齒輪油中，使齒輪油加速干涸，電機噪聲進(jìn)一步增大。有刷電機使用到一年左右就需要更換內(nèi)碳刷，并且會發(fā)現(xiàn)充電一次行駛的里程不及新車買來時的三分之二，而且爬坡時動力不足，還會燒壞控制器。這是因為電機更換碳刷后，換向器也被磨出了一條凹槽，使碳刷接觸面積減少，接觸不良的碳刷通電后會產(chǎn)生火花并加快氧化換向器和銅片，導(dǎo)致上述不良現(xiàn)象。而無刷電機以電子換向取代機械換向，技術(shù)上要優(yōu)于有刷電機。其效率在一定電流范圍內(nèi)比有刷電機效率高，且具有體積小、噪音低的特點?？梢哉f，無刷電機肯定是今后電動自行車的發(fā)展方向。
早期應(yīng)用于電動自行車的無刷電機是無減速器的直接驅(qū)動的電動輪轂，其爬坡能力和啟動加速能力較差，電機斷電后車輛滑行時電動輪轂的阻力較大。為此，有人對其進(jìn)行了改進(jìn)，比如中國專利ZL 02219771.0公開的“直流無刷電動輪轂”，其在輪轂內(nèi)增設(shè)了減速器，由于減速器將電機轉(zhuǎn)矩放大，提高了爬坡及啟動加速能力。
雖然相較于有刷電機而言，無刷電機具有效率高、體積小、噪音低的特點，但其在電機效率、體積控制及噪音控制等方面并未達(dá)到理想的效果，仍需進(jìn)一步提高。比如：從結(jié)構(gòu)上看，不管是有刷電機還是無刷電機，目前市場上的輪轂電機均設(shè)有單向離合器，認(rèn)為離合器為輪轂電機的必備部件，但是，離合器的存在一方面增加了機械磨損的環(huán)節(jié)，這勢必降低整個電機地效率，另一方面，離合器的頻繁工作也必然無謂地消耗掉電機的部分功率，從而降低輪轂電機的效率，再者，離合器可能由于機械磨損而引起故障，從而增加整個輪轂電機產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)。再比如：由于無刷電機采用外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子均由兩個軸承安裝在主軸上，因此而在主軸上該兩軸承之間套有襯套，以防止軸承內(nèi)圈變形，但是，該襯套的存在使電機工作時，由于襯套與軸承之間以及襯套與主軸之間的摩擦和碰撞而產(chǎn)生咣當(dāng)咣當(dāng)?shù)脑胍?，且該問題隨電動自行車騎行時間延長而越發(fā)明顯，這既讓騎行人感覺不舒服，而且容易引起消費者對電機質(zhì)量的懷疑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種電機效率高、結(jié)構(gòu)更為簡單的無刷高速迷你電機。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而進(jìn)一步提供一種噪音更低的無刷高速迷你電機。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：該無刷高速迷你電機，其具有主軸，主軸上通過軸承安裝有輪轂外殼，輪轂外殼內(nèi)安裝有電機，電機采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子固定在主軸上，而轉(zhuǎn)子則通過兩擋軸承安裝在主軸上，主軸上該兩軸承之間套有襯套，轉(zhuǎn)子上固定有套在主軸上的太陽齒輪，太陽齒輪嚙合有行星齒輪，行星齒輪與固定在輪轂外殼上的內(nèi)齒環(huán)嚙合，其特征在于所述的行星齒輪通過軸承安裝在行星軸上，行星軸固定在行星齒輪固定支架上，而行星齒輪固定支架則固定在主軸上。
所述襯套上緊套有橡膠套圈。
所述橡膠套圈的外圈抵在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁上。
所述行星齒輪為尼龍直齒齒輪。
所述尼龍直齒齒輪的內(nèi)圈緊嵌有環(huán)狀的齒輪鐵嵌件，該齒輪鐵嵌件緊配在所述軸承上。
我們通過研究發(fā)現(xiàn)，取消離合器對電動自行車的正常使用基本沒有不利的影響。取消離合器后，只是稍微增加了推動電動自行車后退時的阻力，但是，推動電動自行車后退在電動自行車的正常使用中所發(fā)生的比例極低，一般僅發(fā)生在將電動自行車從停車位推出的情形，且所需推行的距離極短，通常不到2米。因而取消離合器的設(shè)置完全是可行的，其并非輪轂電機的必備部件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、本發(fā)明無刷高速迷你電機取消了離合器，因而輪轂電機在旋轉(zhuǎn)工作的時候，輪轂外殼無需通過離合器帶動，而是直接通過行星齒輪帶動內(nèi)齒環(huán)使輪轂旋轉(zhuǎn)，從而減少了使用離合器時因離合器的機械磨損和離合器的頻繁工作對電機功率的消耗，提高了輪轂電機的效率，效率可提高約3％，且對電動自行車的正常使用基本沒有不利影響；2、本發(fā)明無離合器，而離合器可能由于機械磨損而引起故障，因此本發(fā)明減少了整個輪轂電機產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)。3、本發(fā)明增加了橡皮套圈，其一方面可以相對固定襯套的位置，使襯套與主軸之間保持一定的間隙，從而減少了襯套與設(shè)于該襯套兩端的軸承之間以及襯套與主軸之間的摩擦和碰撞，因而降低了噪音；另一方面，即使襯套與設(shè)于該襯套兩端的軸承之間以及襯套與主軸之間發(fā)生了摩擦或碰撞，也因該橡皮套圈具有的消音作用而使產(chǎn)生的噪音幾近于無；并且，該兩方面的作用基本不會因電動自行車騎行時間的延長而消減，從而能夠保證輪轂電機在噪音控制方面的長效性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，為本發(fā)明的一個較佳實施例。如圖1所示，本實施例所述的無刷高速迷你電機，其具有主軸1，主軸1上通過兩擋軸承2安裝有輪轂外殼3。輪轂外殼3由輪轂殼301和輪轂端蓋302構(gòu)成。輪轂外殼3內(nèi)安裝有電機，電機采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。定子4由定子固定架401、定子沖片402、電樞繞組403等構(gòu)成。轉(zhuǎn)子5由轉(zhuǎn)子外殼501、磁鋼502、轉(zhuǎn)子固定架503等構(gòu)成。定子4固定在主軸1上，而轉(zhuǎn)子5則通過兩擋軸承6安裝在主軸1上，主軸1上該兩軸承6之間套有襯套7。襯套7上緊套有橡膠套圈8，且該橡膠套圈8的外圈抵在轉(zhuǎn)子5的內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子5上固定有套在主軸1上的太陽齒輪9，太陽齒輪9嚙合有三個行星齒輪10。行星齒輪10與固定在輪轂外殼3上的內(nèi)齒環(huán)11嚙合，行星齒輪10通過軸承12安裝在行星軸13上，行星軸13固定在行星齒輪固定支架14上，而行星齒輪固定支架14則固定在主軸1上。所述行星齒輪10為尼龍直齒齒輪，且該尼龍直齒齒輪的內(nèi)圈緊嵌有環(huán)狀的齒輪鐵嵌件1001，該齒輪鐵嵌件1001則緊配在軸承12上。