專利名稱：外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由定子和外轉(zhuǎn)子組成的在常規(guī)直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)上增設(shè)減速齒輪組和偽外殼的外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)。
當(dāng)前電動(dòng)車有運(yùn)送乘客的電車、搬運(yùn)貨物的電瓶車，有電動(dòng)摩托車及電動(dòng)自行車等，包括國外研制的太陽能電動(dòng)車、電動(dòng)小轎車都是將內(nèi)燃機(jī)換成一個(gè)大電動(dòng)機(jī)。需要復(fù)雜和精度、強(qiáng)度較高的萬向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋或其他動(dòng)力傳動(dòng)裝置將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給車輪。這些機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維修困難，精度強(qiáng)度要求高、生產(chǎn)、維護(hù)成本大。
反映技術(shù)背景的相關(guān)文件有《中小型電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海電器科學(xué)研究所《中小型電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編審組編，機(jī)械工業(yè)出版社出版；《直流無刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用》，張琛編著，機(jī)械工業(yè)出版社出版；《汽車構(gòu)造》上海市教育局，上海市交通運(yùn)輸局，上海市公共交通總公司編著，上?？萍汲霭嫔绯霭妫弧峨姍C(jī)設(shè)計(jì)》西安交通大學(xué)陳世坤主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版。
本實(shí)用新型的目的是提供一種外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)，能簡(jiǎn)化各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，降低生產(chǎn)使用成本，提高使用的可靠性。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用了一種由定子和外轉(zhuǎn)子組成的外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)，在常規(guī)直流電動(dòng)機(jī)、直流無刷電動(dòng)機(jī)上增設(shè)一偽外殼和一齒輪組，偽外殼是外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)的外轉(zhuǎn)子13，主動(dòng)輪10，中間輪7和內(nèi)齒輪12是增設(shè)的互相嚙合的齒輪組，主動(dòng)輪10和內(nèi)轉(zhuǎn)子2都安裝在中心軸15上，在常規(guī)電動(dòng)機(jī)定子殼體6內(nèi)安裝電機(jī)定子1，定子殼體6的前編安裝中間輪7，內(nèi)齒輪12設(shè)置在外轉(zhuǎn)子13內(nèi)壁，10、7、12互相嚙合，在外轉(zhuǎn)子13的前、后端設(shè)有前端蓋8和后端蓋3，前半軸9和三爪固定板11組焊成前半軸組件，并用螺釘緊固于定子殼體6的前端，后半軸4和后半軸固光板5組焊后，用螺釘緊固于定子殼體6的后端，在外轉(zhuǎn)子13上還設(shè)有外轉(zhuǎn)子聯(lián)接盤14。
外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的中間輪7可制成1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)不等，均與主動(dòng)輪10和內(nèi)齒輪12互相嚙合。
從外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)中心軸的中心孔引入電動(dòng)機(jī)的電源后，對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來說主磁極繞組或永磁體是定子，對(duì)于直流無刷電動(dòng)機(jī)來說，電樞繞組是定子，外殼體均是外轉(zhuǎn)子，接通電源外轉(zhuǎn)子做工。
由外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)前半軸9或后半軸4的中心孔引入電動(dòng)機(jī)電源后，常規(guī)直流、直流無刷電機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸15帶動(dòng)主動(dòng)輪10，主動(dòng)輪10帶動(dòng)中間輪7，中間輪7帶動(dòng)內(nèi)齒輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒輪12設(shè)在外轉(zhuǎn)子13內(nèi)壁，因此外轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動(dòng)，使設(shè)置在外轉(zhuǎn)子13外側(cè)上的聯(lián)接盤14帶動(dòng)其地設(shè)備開始做工。
將外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)中作定子的中心軸為輪軸，以外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)中作為外轉(zhuǎn)子的外殼體為輪彀，構(gòu)成自驅(qū)動(dòng)車輪，此種外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快，為快速外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)。
將常規(guī)直流電動(dòng)機(jī)，直流無刷電動(dòng)機(jī)增加一齒輪組和偽外殼的外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)，因增加一個(gè)齒輪組是一級(jí)齒輪減速器，因此此種外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)又可稱之為低速外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)。
將本實(shí)用新型應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，如車輛的車輪中，外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的定子為輪軸，外轉(zhuǎn)子為輪彀，構(gòu)成自驅(qū)動(dòng)車輪，使復(fù)雜、昂貴的離合器、變速箱、萬向傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋等均省去了。如將四個(gè)車輪全部換上外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)自驅(qū)動(dòng)車輪后，采用模糊控制理論，就能根據(jù)道路狀況，分別控制四個(gè)車輪的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，甚至還可省去轉(zhuǎn)向系，使車輛結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。因外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)自驅(qū)動(dòng)車輪間相互獨(dú)立，還可將四車輪設(shè)計(jì)成獨(dú)立懸掛式，使汽車運(yùn)行更平穩(wěn)、舒適，由于省去了差速器，汽車在任何狀況下都不會(huì)打滑、陷坑。
將外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)自驅(qū)動(dòng)車輪應(yīng)用于磨托車、自行車配以簡(jiǎn)單的速度控制電路，就能簡(jiǎn)便、快捷地成為電動(dòng)摩托車、電動(dòng)自行車，這種車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易，成本低廉。
由于電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的可逆轉(zhuǎn)性，所以可利用車子的下坡或減速時(shí)具有的能量發(fā)電給車上蓄電池充電，可最大限度節(jié)能，而且無廢氣排出，不污染空氣，不破壞大自然的環(huán)境而成為真正綠色環(huán)保車輛。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是常規(guī)直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)上增設(shè)偽外殼和齒輪組的外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)即低速外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的橫向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
由圖1、圖2可知，定子1是直流電動(dòng)機(jī)的主磁極繞組或永磁體，對(duì)于直流無刷電動(dòng)機(jī)則是電樞繞組；內(nèi)轉(zhuǎn)子2是直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組和換向器組件，對(duì)于直流無刷電動(dòng)機(jī)則是永磁極；將后半軸4和后半軸固定板5組焊后，用螺釘緊固于定子殼體6的后端，三個(gè)中間輪7分別用軸銷定位于定子殼體6前端的合適位置，它們是用來將內(nèi)轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)矩傳遞給外轉(zhuǎn)子13，其節(jié)園直徑隨內(nèi)外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比增大而增大，中間輪7也可以制成一個(gè)或兩個(gè)，這里用三個(gè)的用意只是使結(jié)構(gòu)更勻稱，受力更均勻，傳動(dòng)更平穩(wěn)，主動(dòng)輪10是中心齒輪，它將內(nèi)轉(zhuǎn)子2的輸出功率通過中間輪7傳遞給緊固于外轉(zhuǎn)子13內(nèi)壁的內(nèi)齒輪12，使外轉(zhuǎn)子13做功，前半軸9垂直焊接于三爪固定板11的端面中央，三爪固定板11的三個(gè)爪用螺絲釘緊固于定子殼體6前端的三個(gè)中間輪7所余留的空位中，8和3分別是外轉(zhuǎn)子13的前、后端蓋，用來支撐外轉(zhuǎn)子13繞其軸心旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子聯(lián)接盤14的周邊鉆有若干園孔或設(shè)置其它便于用來聯(lián)接其它設(shè)備的機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)不同的需要。電動(dòng)機(jī)電源可以從前半軸9或后半軸4的中心孔引入。此種實(shí)施例為低速外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)。
由于高性能稀土磁性材料的普及應(yīng)用，使直流無刷電動(dòng)機(jī)所具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，效率高，調(diào)速范圍廣等特性，可優(yōu)先采用外轉(zhuǎn)子直流無刷電動(dòng)機(jī)。
應(yīng)用于電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車時(shí)，最好選用外轉(zhuǎn)子直流無刷電動(dòng)機(jī)，這時(shí)電機(jī)結(jié)構(gòu)體積不太大，有利于減輕重要，節(jié)省材料。
外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比不宜選得過大，一般不應(yīng)超過10，否則會(huì)減小三爪固定板11的安裝空間，以致削弱三爪固定板11的機(jī)械強(qiáng)度。如果選用較大的傳動(dòng)比時(shí)，可選用一只中間輪7的傳動(dòng)方式。
后半軸4，固定板5和前半軸9及三爪固定板11用可煅鑄鐵整體澆鑄或整體煅打成形，整體加工，這樣在批量生產(chǎn)時(shí)可提高可靠性和生產(chǎn)率。
齒輪組(7.10.12)最好采用料齒齒形，以提高傳動(dòng)穩(wěn)定性，降低噪聲。該齒輪組是低速外轉(zhuǎn)子直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)的減速齒輪，外轉(zhuǎn)子13與內(nèi)齒輪12可選用螺紋聯(lián)接，從而使外轉(zhuǎn)子13體積不至過大，并采用合適的螺紋旋向來使內(nèi)齒輪12在正常工作中不會(huì)松動(dòng)。
外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)可方便地應(yīng)用于不同車輛的車輪中，能方便地與車輪組合成自驅(qū)動(dòng)車輪，并可達(dá)不同速度的無離合器，無變速箱，無分動(dòng)器，無萬向傳動(dòng)裝置，無驅(qū)動(dòng)橋的兩電動(dòng)輪獨(dú)立行駛或四電動(dòng)輪獨(dú)立行駛的小汽車，還有電動(dòng)摩托車和電動(dòng)自行車等外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)還可應(yīng)用于卷軸類設(shè)備，使之成為自卷軸，如卷閘門，防火卷簾，輸送機(jī)等，使此類產(chǎn)品設(shè)備外形更美，結(jié)構(gòu)更緊湊，使用可靠性更高。
很明顯，如果將外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用于交流電動(dòng)機(jī)，同樣能使交流電動(dòng)機(jī)方便地成為外轉(zhuǎn)子交流電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求1.一種外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)，它包括定子1和外轉(zhuǎn)子13，其特征是定子1設(shè)置在常規(guī)直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)的定子殼體6內(nèi)壁，在常規(guī)直流、直流無刷電動(dòng)機(jī)上增設(shè)一齒輪組和一偽外殼，偽外殼是外轉(zhuǎn)子13，主動(dòng)輪10中間輪7和內(nèi)齒輪12是增設(shè)的齒輪組，主動(dòng)輪10和內(nèi)轉(zhuǎn)子2安裝在中心軸15上，在定子殼體6的前端安裝中間輪7，內(nèi)齒輪12設(shè)置在外轉(zhuǎn)子13內(nèi)壁，10、7、12、互相嚙合，在外轉(zhuǎn)子13的前端設(shè)置前端蓋8和前半軸9，將前半軸9和三爪固定板11組焊成前半軸組件，設(shè)置在定子殼體6的前端，在外轉(zhuǎn)子13的后端設(shè)置后端蓋3和后半軸4，將后半軸4和后半軸固定板5組焊后設(shè)置在定子殼體6的后端，在外轉(zhuǎn)子13外側(cè)上設(shè)外轉(zhuǎn)子聯(lián)接盤14。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子直流電機(jī)，其特征是中間輪7可制成1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)不等，均與主動(dòng)輪10、內(nèi)齒輪12互相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)，其特征是電源從前半軸9或后半軸4的中心孔引入。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種外轉(zhuǎn)子、直流無刷電動(dòng)機(jī),它可直接在常規(guī)直流電動(dòng)機(jī)上增加一減速齒輪組和一偽外殼,使內(nèi)轉(zhuǎn)子通過齒輪組將轉(zhuǎn)矩傳遞給偽外殼,使偽外殼成為外轉(zhuǎn)子。該實(shí)用新型制作容易,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,可應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),如各種車輛的車輪,卷軸類設(shè)備等,可成為自動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輪或自卷軸等,是更新?lián)Q代的新產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H02K7/116GK2420776SQ9925276
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1999年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月3日
發(fā)明者曾昭瑞 申請(qǐng)人:曾昭瑞