專利名稱：長壽命電動輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動自行車，特別是電動自行車驅(qū)動裝置使用的小型高效、大功率、長壽命電動輪轂。
背景技術(shù)：
從目前電動自行車驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用的電動輪轂狀況來看，主要存在著如下幾個問題1.為了求得電動自行車運行時達到低噪聲的效果，往往采用低、中速直流電機作為電動輪轂驅(qū)動的動力部件，而低、中速直流電機的輸出效率和過載能力均不大如高速直流電機，因而騎行由該種電動輪轂驅(qū)動的電動自行車在遇到大風(fēng)、陡坡或載荷較重的場合時，行駛較為困難。
2.電動輪轂采用中速或高速直流電機作為驅(qū)動部件時，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，制造成本高等問題。
3.部分電動輪轂以高速直流電機作為驅(qū)動部件時，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，還存在傳動零件強度不匹配的問題，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)揮高速直流電機高效，強過載能力的優(yōu)勢，阻礙高速電機在電動輪轂中的有效應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展。
4.為了提高低速電機的輸出效率和過載能力，就必須盡量提高電機轉(zhuǎn)速，減小電動自行車的車輪直徑，以至使電動輪轂轉(zhuǎn)速達到每分鐘300轉(zhuǎn)左右，車輪直徑縮小至十六英寸，但車速仍超過國家標準規(guī)定的每小時二十公里的限制。
5.由于上述原因，目前電動輪轂尚不能有效采用高速直流電機作為電動。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種長壽命電動輪轂，它能充分有效地發(fā)揮高速直流電機效率高，過載能力強的性能優(yōu)勢，其構(gòu)成電動露骨的各獨立部件，結(jié)構(gòu)簡潔，零件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)尺寸小，使加工裝配工藝性合理，簡便。運行時平穩(wěn)，安全可靠，壽命長，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)濟和社會效益。
本實用新型的技術(shù)方案是一種長壽命電動輪轂，包括連接固定的輪轂外殼和端蓋、分別通過半軸安裝在輪轂外殼內(nèi)的電機部件和減速器部件，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半軸相配合，電機部件采用高速直流電機，減速器部件包括兩個完全相同的基座組件，在加入耐高溫潤滑脂后，上下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件上組裝而成，在上下兩個基座中，各裝有一個軸齒輪組件，當(dāng)電機部件與減速器部件裝配在一起構(gòu)成一個完整的傳動系統(tǒng)時，電機部件的輸出軸齒輪與減速器部件中兩個基座內(nèi)軸齒輪組件上的第一被動齒輪嚙合，而兩個軸齒輪組件的軸齒輪與超越離合器組件上的圈齒輪嚙合。
本實用新型進一步的技術(shù)方案是一種長壽命電動輪轂，包括連接固定的輪轂外殼和端蓋、分別通過半軸安裝在輪轂外殼內(nèi)的電機部件和減速器部件，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半軸相配合，電機部件采用高速直流電機，減速器部件包括兩個完全相同的基座組件，在加入耐高溫潤滑脂后，上下合蓋在以半軸為中心的超越離合器組件上組裝而成，在上下兩個基座中，各裝有一個軸齒輪組件，當(dāng)電機部件與減速器部件裝配在一起構(gòu)成一個完整的傳動系統(tǒng)時，電機部件的輸出軸齒輪與減速器部件中兩個基座內(nèi)軸齒輪組件上的第一被動齒輪嚙合，而兩個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油脂的內(nèi)部空間；所述軸齒輪組件上的第一被動齒輪中心部位壓制出與軸齒輪的齒形相配合的內(nèi)齒形，來實現(xiàn)兩齒輪的傳動連接和兩齒輪齒形相對位置定位的一致性；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)。
本實用新型的優(yōu)點是1.實用新型的長壽命電動輪轂中，由于采用了小型高速直流電機，具有較高的輸出效率和強過載能力，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)長期連續(xù)穩(wěn)定可靠工作，可使電動自行車在遇到較大的風(fēng)，較陡的坡及較重的載荷時也能順利騎行。
2.本實用新型長壽命電動輪轂中，由于采用的新設(shè)計的減速器部件結(jié)構(gòu)，是由裝在密封油脂腔內(nèi)的功率分流傳動和強過載能力的超越離合器組件構(gòu)成的，它與高速直流電機組裝成的傳動系統(tǒng)，將能使高速直流電機的高效率，高過載能力的優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來。而功率分流的傳動結(jié)構(gòu)將使減速器部件傳遞負載能力增加一倍。這將消除齒輪齒形變形，齒形斷裂的故障發(fā)生，降低齒輪等傳動零件的磨損，達到零故障長壽命運行的目的，這將極大地減少維修成本。
3.本實用新型的長壽命電動輪轂的設(shè)計過程中，由于廣泛地吸取了電動輪轂發(fā)展以來所有經(jīng)驗教訓(xùn)，使構(gòu)成電動輪轂的各部件，組件的結(jié)構(gòu)都相當(dāng)簡潔，零件形狀簡單，減少了所需的零件種數(shù)及零件數(shù)量，同時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切削工藝加工，能以較低的制造成本獲得高精度，高強度零件的加工效果，易于質(zhì)量控制，便于組織大量及規(guī)模化生產(chǎn)，能較快地獲得最好的技術(shù)經(jīng)濟和社會效益。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實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被動齒輪的結(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加注耐高溫滑潤油脂的內(nèi)部空間；4-2軸承孔4-3裝配基準配合面；4-4裝配基準配合面；5基座組件；5-1軸齒輪組件；5-1-1第一被動齒輪；5-1-2軸齒輪；5-2螺釘孔；5-3螺釘孔；5-4定位銷孔；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。
具體實施方式
實施例參看
圖1，一種長壽命電動輪轂主要是由電機部件1，減速器部件2，鋁制輪轂外殼3，鋁制端蓋部件4組成。電機部件1和減速器部件2組裝后，構(gòu)成一個獨立完整的傳動系統(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)成一個電動輪轂。
參看
圖1和圖2，本實用新型所采用的減速器部件2的結(jié)構(gòu)，它是由兩個完全相同的基座組件5，在加入耐高溫潤滑脂后，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、下兩個基座5中，各裝有一個相同軸齒輪組件5-1，當(dāng)電機部件1與減速器部件2裝配在一起構(gòu)成一個完整的傳動系統(tǒng)時，其電機部件1的輸出軸齒輪1-1會與減速器部件2中兩個基座5內(nèi)軸齒輪組件5-1上的第一被動齒輪5-1-1嚙合，而兩個軸齒輪組件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。傳動時，電機部件1輸出軸齒輪1-1的功率，就由減速器部件2中兩個基座組件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)運動。為了確保電機部件1能在輸出大功率時的大扭距傳遞，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軸向接觸長度增加至12mm，而其聯(lián)體星輪6-2等分數(shù)增至六等分。這種在耐高溫潤滑油腔內(nèi)裝置的功率分流傳動結(jié)構(gòu)和強過載能力的超越離合器結(jié)構(gòu)，將極大地提高動力輸出傳遞過程的平穩(wěn)性，可靠性和耐久性。這將更有效地充分發(fā)揮高速直流電機輸出效率高，過載能力強的絕對優(yōu)勢，改善電動自行車驅(qū)動運行質(zhì)量，降低行駛噪聲，提高行駛里程和過載能力，延長使用壽命。
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，它安裝傳動件及加注耐高溫滑潤油脂的內(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，裝配基準配合面3-1，4-3，4-4和組合兩個基座零件及其他零件的兩個定位銷孔5-4，三個螺釘孔5-2，三個固定螺釘孔5-3，及四個螺釘孔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上的第一級被動齒輪5-1-1的傳動連接，不是用鍵實現(xiàn)的，而是用在被動齒輪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來實現(xiàn)傳遞的。這種零件用高精度、低成本的粉末冶金技術(shù)進行制造，是非常經(jīng)濟實用的，同時這種結(jié)構(gòu)和制造工藝可以確保軸齒輪5-1-2齒形與被動齒輪5-1-1齒形相對位置的一致性，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度高，性能更平穩(wěn)，壽命更長。
裝配本實用新型長壽命電動輪轂時，依次裝配好電機部件，減速器部件，再將電機部件與減速器部件組裝成一個傳動系統(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電動輪轂整體。此種結(jié)構(gòu)的電動輪轂與目前結(jié)構(gòu)的電動輪轂相比較，它具有以下一些獨特的優(yōu)點1.采用經(jīng)過全面優(yōu)化設(shè)計的，直徑為146mm，轉(zhuǎn)速大于每分鐘3000轉(zhuǎn)的高速直流電機作為電動輪轂驅(qū)動的動力部件，最高輸出效率達88％左右，最大輸出功率大于400瓦。
2.采用新設(shè)計的裝有功率分流傳動和高強度超越離合器，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部件組裝構(gòu)成一個完整獨立的傳動系統(tǒng)。
3.采用直徑為174mm，總長小于120mm的，由鋁制輪轂外殼，鋁制端蓋組成輪轂殼體，它與由電機部件和減速器部件構(gòu)成的傳動系統(tǒng)簡潔地直接連接，組成的長壽命電動輪轂整體尺寸小，重量輕。
權(quán)利要求1.一種長壽命電動輪轂，包括連接固定的輪轂外殼(3)和端蓋(4)、分別通過半軸安裝在輪轂外殼(3)內(nèi)的電機部件(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)以軸承孔與電機半軸相配合，電機部件(1)采用高速直流電機，減速器部件(2)包括兩個完全相同的基座組件(5)，在加入耐高溫潤滑脂后，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，在上下兩個基座(5)中，各裝有一個軸齒輪組件(5-1)，當(dāng)電機部件(1)與減速器部件(2)裝配在一起構(gòu)成一個完整的傳動系統(tǒng)時，電機部件(1)的輸出軸齒輪(1-1)與減速器部件(2)中兩個基座(5)內(nèi)軸齒輪組件(5-1)上的第一被動齒輪(5-1-1)嚙合，而兩個軸齒輪組件(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所述的長壽命電動輪轂，其特征在于所述基座組件(5)為于直徑方向開口的半圓形腔體，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油脂的內(nèi)部空間(4-1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長壽命電動輪轂，其特征在于所述軸齒輪組件(5-1)上的第一被動齒輪(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)，來實現(xiàn)兩齒輪的傳動連接和兩齒輪齒形相對位置定位的一致性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長壽命電動輪轂，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)。
專利摘要本實用新型公開了一種長壽命電動輪轂，它包括高速直流電機、減速器、輪轂外殼、端蓋，電機與減速器組裝成獨立的傳動系統(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固成整體。由于與電機配置的減速器的密封油脂腔內(nèi)裝有功率分流傳動和高強度超越離合器，其輪轂?zāi)艹浞职l(fā)揮高速直流電機高效率、強過載能力的優(yōu)勢，使電動自行車運行更平衡、可靠、壽命長，又由于輪轂各部件獨立、結(jié)構(gòu)簡潔、相互連接簡練，零件種數(shù)少、加工裝配工藝性更為合理。
文檔編號B60B27/00GK2644189SQ20032011024
公開日2004年9月29日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
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