專利名稱：電動(dòng)自行車輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車輪轂。
背景技術(shù)：
近年來，電動(dòng)自行車作為一種環(huán)保、節(jié)能的交通工具已經(jīng)逐漸被廣大消費(fèi)者所接 受，無論在國內(nèi)還是國外，電動(dòng)自行車在世界范圍內(nèi)的銷量也在逐年增加，電動(dòng)自行車替代 自行車的趨勢逐步擴(kuò)大，而電動(dòng)自行車輪轂作為電動(dòng)自行車的核心部件，其質(zhì)量的好壞往 往決定著電動(dòng)自行車整體的優(yōu)劣。目前市場上常見的電動(dòng)自行車輪轂的結(jié)構(gòu)通常包括主軸、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(jī)和行星輪減速機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)主要采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié) 構(gòu)的無刷直流電機(jī)，其轉(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)齒圈嚙合，行星齒輪通過軸承安裝在行星軸上，行星軸固 定在行星架上，行星架固定在主軸上；或者所述行星軸也可以固定在離合器上，而離合器固 定在主軸上，離合器的作用是防止電動(dòng)車滑行時(shí)電機(jī)跟轉(zhuǎn)。此外現(xiàn)行的電動(dòng)自行車輪轂中 通常都在電機(jī)上加裝用于檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速的霍爾傳感器，所述霍爾傳感器與安裝在輪轂外部 的電機(jī)控制器通過導(dǎo)線相連。這種電動(dòng)自行車輪轂的缺點(diǎn)之一是電機(jī)體積較大，導(dǎo)致整個(gè) 輪轂結(jié)構(gòu)不夠緊湊，倘若再在輪轂外殼上加裝電機(jī)控制器、蓄電池等部件將使得整個(gè)輪轂 外形顯得較為臃腫。其次，現(xiàn)有電動(dòng)自行車輪轂輸出扭矩小，工作效率低，并且隨著電動(dòng)自 行車輪轂電機(jī)向著高效化、自動(dòng)化方向發(fā)展的趨勢，現(xiàn)行輪轂電機(jī)定子不動(dòng)而轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的 工作方式越來越不適應(yīng)諸如大速比減速、自動(dòng)調(diào)整差速及增速或增調(diào)速等電機(jī)無線傳輸控 制要求。另外現(xiàn)行電動(dòng)自行車輪轂中，霍爾傳感器內(nèi)的霍爾元件通常都固定在定子上，而與 霍爾元件感應(yīng)的磁性元件則固定在轉(zhuǎn)子上，由于現(xiàn)行輪轂電機(jī)中定子都是固定不動(dòng)的，為 了防止電機(jī)及霍爾元件上的導(dǎo)線對(duì)輪轂外殼的旋轉(zhuǎn)造成干擾，只能將導(dǎo)線從輪轂外殼的軸 承孔內(nèi)引出，為此必須將輪轂外殼軸承的直徑做的很大才能滿足導(dǎo)線的引出要求，這無疑 增加了制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、輸出扭矩大、工作高效，且能夠更好的適 應(yīng)電機(jī)無線傳輸控制要求的電動(dòng)自行車輪轂。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電動(dòng)自行車輪轂，包括主軸，所述主軸上通過輪轂 外殼軸承安裝有輪轂外殼，輪轂外殼內(nèi)安裝有電機(jī)和用以帶動(dòng)輪轂外殼旋轉(zhuǎn)的行星輪減速 機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述定子固定在輪轂外殼內(nèi)壁上并可隨輪轂外殼 一同旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子與行星輪減速機(jī)構(gòu)相連。本實(shí)用新型中對(duì)于行星輪減速機(jī)構(gòu)及其與轉(zhuǎn)子之間的連接結(jié)構(gòu)方案具體如下所 述轉(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 轂外殼上的輪轂內(nèi)齒圈嚙合，行星齒輪通過行星軸承安裝在行星軸上，行星軸固定在行星架上，行星架固定在主軸上。當(dāng)然，為了防止電動(dòng)車滑行時(shí)電機(jī)跟轉(zhuǎn)，本實(shí)用新型中也可以同常規(guī)技術(shù)一樣在 行星輪減速機(jī)構(gòu)中加入離合器，其具體方案如下所述轉(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輪轂內(nèi)齒圈嚙合，行星齒輪 通過行星軸承安裝在行星軸上，行星軸固定在離合器上，離合器固定在主軸上。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中所述離合器采用現(xiàn)有的超越離合器。本實(shí)用新型中所述輪轂外殼內(nèi)還安裝有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器進(jìn)一步包括 固定在主軸上的磁性元件及固定在輪轂外殼內(nèi)壁上并與所述磁性元件相對(duì)的霍爾元件。并且所述定子和霍爾元件的導(dǎo)線均從輪轂外殼上設(shè)有的開孔內(nèi)引出，并接入固定 在輪轂外殼上的電機(jī)控制器內(nèi)。再進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中所述輪轂外殼包括順序固定的左端蓋、輪轂外殼本體 和右端蓋，所述左、右端蓋分別通過輪轂外殼軸承安裝在主軸上，所述霍爾元件固定在右端 蓋上，并且所述定子和霍爾元件的導(dǎo)線均從輪轂外殼本體上設(shè)有的開孔內(nèi)引出。本實(shí)用新型中所述轉(zhuǎn)子通過兩檔轉(zhuǎn)子軸承安裝在主軸上。本實(shí)用新型在具體工作過程中，電機(jī)通過行星輪減速機(jī)構(gòu)的作用減速輸出，使得 輪轂外殼減速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且輪轂外殼的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子相反；但同時(shí)因?yàn)檩嗇炌鈿?nèi)壁上固 定有定子，定子又相對(duì)轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)，故相當(dāng)于增大了電機(jī)本身的減速比，在保證輪轂外殼 轉(zhuǎn)速一定的情況下進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，從而增大了本實(shí)用新型整體的減速比，提高了 它的輸出扭矩，使它工作更為高效。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本實(shí)用新型提供的這種電動(dòng)自行車輪轂中，由于電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)， 并且將定子固定在輪轂外殼內(nèi)壁上，大大減小了電機(jī)體積，使得整個(gè)輪轂結(jié)構(gòu)更加緊湊，方 便在輪轂外殼上加裝電機(jī)控制器、蓄電池等部件而不至于使整個(gè)輪轂外形顯得臃腫。2.本實(shí)用新型提供的這種電動(dòng)自行車輪轂中，由于將定子固定在輪轂外殼上，其 電機(jī)在工作時(shí)除了借助行星輪減速機(jī)構(gòu)迫使輪轂外殼減速旋轉(zhuǎn)之外，還通過定子和轉(zhuǎn)子的 相對(duì)旋轉(zhuǎn)增大了電機(jī)本身的減速比，以此進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，故相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用 新型的這種電動(dòng)自行車輪轂減速比更大，輸出扭矩也更大，工作效率則更高。3.本實(shí)用新型提供的這種電動(dòng)自行車輪轂中，由于電機(jī)在工作時(shí)其定子和轉(zhuǎn)子能 夠一同旋轉(zhuǎn)，故更加適應(yīng)諸如大速比減速、自動(dòng)調(diào)整差速及增速或增調(diào)速等電機(jī)無線傳輸 控制要求；并且本實(shí)施例中固定在主軸上的磁性元件能夠同固定在右端蓋內(nèi)壁上的霍爾元 件更好的配合來檢測輪轂外殼的轉(zhuǎn)速。4.本實(shí)用新型提供的這種電動(dòng)自行車輪轂中，由于定子可隨同輪轂外殼一起旋 轉(zhuǎn)，加上霍爾傳感器內(nèi)的霍爾元件是固定在輪轂外殼內(nèi)壁上，也可隨同輪轂外殼內(nèi)壁一同 旋轉(zhuǎn)，故定子和霍爾元件上的導(dǎo)線均可以直接從輪轂外殼上設(shè)有的開孔內(nèi)引出，而無需擔(dān) 心會(huì)對(duì)輪轂外殼的旋轉(zhuǎn)造成干擾，為此本實(shí)用新型無需象現(xiàn)有技術(shù)那樣將輪轂外殼軸承的 直徑做大，從而能夠顯著的節(jié)約制造成本。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述[0020]


圖1為本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2為本實(shí)用新型另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。其中1、主軸；2、輪轂外殼軸承；3、輪轂外殼；3a、左端蓋；3b、輪轂外殼本體；3c、 右端蓋；4、離合器；5、定子；6、轉(zhuǎn)子；7、太陽齒輪；8、行星齒輪；9、輪轂內(nèi)齒圈；10、行星軸 承；11、行星軸；12、磁性元件；13、霍爾元件；14、轉(zhuǎn)子軸承；15、行星架。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如
圖1所示，本實(shí)施例提供的這種電動(dòng)自行車輪轂，包括主軸1，所述主 軸1上通過輪轂外殼軸承2安裝有輪轂外殼3，輪轂外殼3內(nèi)安裝有電機(jī)、霍爾傳感器和行 星輪減速機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中的輪轂外殼3由通過螺栓順序固定的左端蓋3a、輪轂外殼本體 3b和右端蓋3c —同構(gòu)成，所述左、右端蓋3a、3c分別通過輪轂外殼軸承2安裝在主軸1上。 所述電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述定子5固定在輪轂外殼3內(nèi)壁上并可隨輪轂外殼3 一同旋轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)子6通過兩檔轉(zhuǎn)子軸承14安裝在主軸1上，轉(zhuǎn)子6上固定有套在主軸1 上的太陽齒輪7，太陽齒輪7嚙合有行星齒輪8，行星齒輪8與固定在輪轂外殼3上的輪轂 內(nèi)齒圈9嚙合，行星齒輪8通過行星軸承10安裝在行星軸11上，行星軸11固定在離合器 4上，離合器4通過鍵槽配合固定在主軸1上，離合器4采用現(xiàn)有的超越離合器，同常規(guī)技 術(shù)一樣，其作用是防止電動(dòng)車滑行時(shí)電機(jī)跟轉(zhuǎn)，最終目的是減小電動(dòng)車滑行阻力。本實(shí)施例 中的霍爾傳感器由固定在主軸1上的磁性元件12和固定在右端蓋3c內(nèi)壁上并與所述磁性 元件12相對(duì)的霍爾元件13以及相關(guān)導(dǎo)線一同構(gòu)成。并且本實(shí)施例中所述定子5和霍爾元 件13的導(dǎo)線均從輪轂外殼本體3b頂部設(shè)有的開孔(圖中未標(biāo)出)內(nèi)引出，并接入固定在 輪轂外殼3上的電機(jī)控制器(圖中未畫出)內(nèi)。本實(shí)施例在具體工作過程中，電機(jī)通過行星輪減速機(jī)構(gòu)的作用減速輸出，使得輪 轂外殼3減速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且輪轂外殼3的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子6相反；但同時(shí)因?yàn)檩嗇炌鈿?內(nèi)壁 上固定有定子5，定子5又相對(duì)轉(zhuǎn)子6反向旋轉(zhuǎn)，故相當(dāng)于增大了電機(jī)本身的減速比，在保證 輪轂外殼3轉(zhuǎn)速一定的情況下進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)速，從而增大了本實(shí)用新型整體的減 速比，提高了它的輸出扭矩，使它工作更為高效。實(shí)施例2 如圖2所示，本實(shí)施例提供的這種電動(dòng)自行車輪轂，包括主軸1，所述主 軸1上通過輪轂外殼軸承2安裝有輪轂外殼3，輪轂外殼3內(nèi)安裝有電機(jī)、霍爾傳感器和行 星輪減速機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中的輪轂外殼3由通過螺栓順序固定的左端蓋3a、輪轂外殼本體 3b和右端蓋3c —同構(gòu)成，所述左、右端蓋3a、3c分別通過輪轂外殼軸承2安裝在主軸1上。 所述電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述定子5固定在輪轂外殼3內(nèi)壁上并可隨輪轂外殼3 一同旋轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)子6通過兩檔轉(zhuǎn)子軸承14安裝在主軸1上，轉(zhuǎn)子6上固定有套在主軸1 上的太陽齒輪7，太陽齒輪7嚙合有行星齒輪8，行星齒輪8與固定在輪轂外殼3上的輪轂 內(nèi)齒圈9嚙合，行星齒輪8通過行星軸承10安裝在行星軸11上，行星軸11固定在行星架 15上，行星架15通過鍵槽配合固定在主軸1上。本實(shí)施例中的霍爾傳感器由固定在主軸1 上的磁性元件12和固定在右端蓋3c內(nèi)壁上并與所述磁性元件12相對(duì)的霍爾元件13以及 相關(guān)導(dǎo)線一同構(gòu)成。并且本實(shí)施例中所述定子5和霍爾元件13的導(dǎo)線均從輪轂外殼本體 3b頂部設(shè)有的開孔(圖中未標(biāo)出)內(nèi)引出，并接入固定在輪轂外殼3上的電機(jī)控制器(圖 中未畫出)內(nèi)。[0026]本實(shí)施例的具體工作原理同實(shí)施例1，不再多述，當(dāng)然值得一提的是由于本實(shí)施例 中沒有安裝離合器4，故同常規(guī)技術(shù)一樣，當(dāng)電動(dòng)車滑行時(shí)本實(shí)施例無法有效防止電機(jī)跟 轉(zhuǎn)，造成電動(dòng)車的滑行阻力稍大。上述兩個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)如下1.由于電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，并且將定子5固定在輪轂外殼3內(nèi)壁上，大大 減小了電機(jī)體積，使得整個(gè)輪轂結(jié)構(gòu)更加緊湊，方便在輪轂外殼3上加裝電機(jī)控制器、蓄電 池等部件而不至于使整個(gè)輪轂外形顯得臃腫。2.由于將定子5固定在輪轂外殼3上，其電機(jī)在工作時(shí)除了借助行星輪減速機(jī)構(gòu) 迫使輪轂外殼3減速旋轉(zhuǎn)之外，還通過定子5和轉(zhuǎn)子6的相對(duì)旋轉(zhuǎn)增大了電機(jī)本身的減速 比，以此進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)速，故相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例的這種電動(dòng)自行車輪轂減速 比更大，輸出扭矩也更大，工作效率則更高。3.由于電機(jī)在工作時(shí)其定子5和轉(zhuǎn)子6能夠一同旋轉(zhuǎn)，故更加適應(yīng)諸如大速比減 速、自動(dòng)調(diào)整差速及增速或增調(diào)速等電機(jī)無線傳輸控制要求；并且本實(shí)施例中固定在主軸 1上的磁性元件12能夠同固定在右端蓋3c內(nèi)壁上的霍爾元件13更好的配合來檢測輪轂外 殼3的轉(zhuǎn)速。4.由于定子5可隨同輪轂外殼3—起旋轉(zhuǎn)，加上霍爾傳感器內(nèi)的霍爾元件13是固 定在輪轂外殼3內(nèi)壁上，也可隨同輪轂外殼3內(nèi)壁一同旋轉(zhuǎn)，故定子5和霍爾元件13上的 導(dǎo)線均可以直接從輪轂外殼3上設(shè)有的開孔內(nèi)引出，而無需擔(dān)心會(huì)對(duì)輪轂外殼3的旋轉(zhuǎn)造 成干擾，為此本實(shí)用新型無需象現(xiàn)有技術(shù)那樣將輪轂外殼軸承2的直徑做大，從而能夠顯 著的節(jié)約制造成本。當(dāng)然上述兩個(gè)實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉 此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種電動(dòng)自行車輪轂，包括主軸(1)，所述主軸(1)上通過輪轂外殼軸承(2)安裝有輪轂外殼(3)，輪轂外殼(3)內(nèi)安裝有電機(jī)和用以帶動(dòng)輪轂外殼(3)旋轉(zhuǎn)的行星輪減速機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述定子(5)固定在輪轂外殼(3)內(nèi)壁上并可隨輪轂外殼(3)一同旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子(6)與行星輪減速機(jī)構(gòu)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(6)上固定有套在主 軸(1)上的太陽齒輪(7)，太陽齒輪(7)嚙合有行星齒輪(8)，行星齒輪(8)與固定在輪轂 外殼(3)上的輪轂內(nèi)齒圈(9)嚙合，行星齒輪(8)通過行星軸承(10)安裝在行星軸(11) 上，行星軸(11)固定在行星架(15)上，行星架(15)固定在主軸(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(6)上固定有套在主 軸(1)上的太陽齒輪(7)，太陽齒輪(7)嚙合有行星齒輪(8)，行星齒輪(8)與固定在輪轂 外殼(3)上的輪轂內(nèi)齒圈(9)嚙合，行星齒輪(8)通過行星軸承(10)安裝在行星軸(11) 上，行星軸(11)固定在離合器(4)上，離合器(4)固定在主軸(1)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于所述輪轂外殼(3)內(nèi) 還安裝有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器包括固定在主軸(1)上的磁性元件(12)及固定在輪 轂外殼⑶內(nèi)壁上并與所述磁性元件(12)相對(duì)的霍爾元件(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于所述定子(5)和霍爾元件(13) 的導(dǎo)線均從輪轂外殼(3)上設(shè)有的開孔內(nèi)引出，并接入固定在輪轂外殼(3)上的電機(jī)控制 器內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于輪轂外殼(3)包括順序固定的 左端蓋(3a)、輪轂外殼本體(3b)和右端蓋(3c)，所述左、右端蓋(3a、3c)分別通過輪轂外 殼軸承(2)安裝在主軸(1)上，所述霍爾元件(13)固定在右端蓋(3c)上，并且所述定子 (5)和霍爾元件(13)的導(dǎo)線均從輪轂外殼本體(3b)上設(shè)有的開孔內(nèi)引出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于轉(zhuǎn)子(6)通過兩檔轉(zhuǎn) 子軸承(14)安裝在主軸(1)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)自行車輪轂，其特征在于所述離合器(4)為超越離合器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)自行車輪轂，包括主軸，所述主軸上通過輪轂外殼軸承安裝有輪轂外殼，輪轂外殼內(nèi)安裝有電機(jī)和用以帶動(dòng)輪轂外殼旋轉(zhuǎn)的行星輪減速機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)采用外定子內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述定子固定在輪轂外殼內(nèi)壁上并可隨輪轂外殼一同旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子與行星輪減速機(jī)構(gòu)相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、輸出扭矩大、工作高效，且能夠更好的適應(yīng)電機(jī)無線傳輸控制要求。
文檔編號(hào)B62M6/60GK201712417SQ20102021473
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者丁俊, 王清華, 賀先兵 申請(qǐng)人:蘇州八方電機(jī)科技有限公司