專利名稱：新型電動自行車用中置電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型電動自行車用中置電機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著電動自行車越來越普及，人們對其結(jié)構(gòu)及動力性能提出了更高的要求?，F(xiàn)在市面上流行的電動自行車采用的大多是輪轂電機(jī)，安裝在自行車的前輪軸或者后輪軸處，分別稱之為前置驅(qū)動和后置驅(qū)動。輪轂電機(jī)為外轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子和電機(jī)殼是結(jié)合在一起的，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，就帶動電機(jī)外殼轉(zhuǎn)動，電動自行車車輪也就轉(zhuǎn)動。但是與傳統(tǒng)的自行車相比，前置驅(qū)動和后置驅(qū)動方式均不符合人們的日常騎車習(xí)慣，人們所熟悉的方式是由中間鏈輪驅(qū)動的中置驅(qū)動方式。因此，為了解決此問題，人們開發(fā)了中置電機(jī)，將其安裝到自行車的中間部位實(shí)現(xiàn)人們所熟悉的中置驅(qū)動。中置電機(jī)具有諸多的優(yōu)點(diǎn)首先，其磁阻較低，這樣當(dāng)人們推行電動自行車時，不再像傳統(tǒng)前置驅(qū)動或后置驅(qū)動方式下那么費(fèi)力；其次，中置電機(jī)可 以是高速電機(jī)，這樣可以做的體積小、質(zhì)量輕，而且可以利用齒輪減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速，從而獲得大的輸出轉(zhuǎn)矩，適于爬坡；此外，與傳統(tǒng)前置或后置電機(jī)相比，中置電機(jī)具有安裝、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的中置電機(jī)為了與自行車腳踏板軸及鏈輪、鏈條相配合，通常做成三軸的形式，及同時具備電機(jī)軸、偏心輸出軸和小鏈輪軸。安裝之后，自行車的腳踏板軸與電機(jī)軸和偏心輸出軸均無聯(lián)系，這相當(dāng)于在傳統(tǒng)自行車的中間部位安裝了一個獨(dú)立的電機(jī)，并沒有真正實(shí)現(xiàn)“中置驅(qū)動”，即沒有實(shí)現(xiàn)腳踏板軸和電機(jī)軸的共軸。這樣的中置電機(jī)仍然沒有解決安裝、維護(hù)麻煩的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種安裝、維護(hù)方便，真正實(shí)現(xiàn)中置驅(qū)動的新型電動自行車用中置電機(jī)。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是新型電動自行車用中置電機(jī)包括電驅(qū)動段、減速段和離合器段，中軸從所述各段的中心穿過，所述電驅(qū)動段包括電機(jī)殼及設(shè)在其內(nèi)壁上的定子鐵心和永磁鐵，還包括穿設(shè)在所述定子鐵心內(nèi)部的轉(zhuǎn)子鐵心；所述減速段包括減速器殼及其內(nèi)部的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述減速器殼的內(nèi)壁上設(shè)有齒圈，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括行星架、太陽輪及其周圍的三個行星輪；所述離合器段為超越離合器，包括離合器外套及并排設(shè)于其內(nèi)部的離合器星輪和行星架星輪，構(gòu)成了雙離合器結(jié)構(gòu)；所述太陽輪穿設(shè)在所述轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部并與之鍵連接，所述行星架星輪固接在所述行星架的中心，所述中軸依次穿過所述的轉(zhuǎn)子鐵心、太陽輪、行星架、行星架星輪和離合器星輪，并與所述離合器星輪鍵連接。本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)方案在所述電機(jī)殼后部還設(shè)有電機(jī)端蓋，所述電機(jī)端蓋上設(shè)有軸承，所述軸承的內(nèi)圈固接在所述中軸上。在所述離合器外套內(nèi)、所述離合器星輪外側(cè)還設(shè)有軸承，所述軸承的內(nèi)圈固接在所述中軸上。在所述減速器殼的外側(cè)還設(shè)有減速器端蓋，所述減速器端蓋、減速器殼和電機(jī)殼通過三根長螺栓固定。在所述離合器外套上還設(shè)有鏈輪，兩者通過鉚釘固接。所述永磁鐵數(shù)量為9塊。所述中軸的兩端設(shè)置成連接腳踏板用的方頭形狀。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于采用了上述設(shè)計，本實(shí)用新型安裝和維護(hù)方便。與傳統(tǒng)的前置驅(qū)動和后置驅(qū)動方式中用到的輪轂電機(jī)相比，本中置電機(jī)真正地從電動自行車的其它部件上獨(dú)立出來，只需在自行車中部設(shè)置一個簡單的電機(jī)固定套，通過螺釘或者螺栓將其固定，再將鏈條安裝到鏈輪上即可，當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障，拆卸和重新安裝 也非常方便。本實(shí)用新型中，由于設(shè)置了行星減速機(jī)構(gòu)，將電驅(qū)動部分產(chǎn)生的高速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為低速轉(zhuǎn)動輸出，從而轉(zhuǎn)矩增大，適合爬坡。超越離合器將人力蹬腳踏板和經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出的電機(jī)驅(qū)動作為一個比較，將較快的運(yùn)動經(jīng)離合器外套輸出給鏈輪，此種結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式使腳踏板軸和電機(jī)軸共軸成為可能，從而優(yōu)化了整個中置電機(jī)的結(jié)構(gòu)，使之成為真正意義上的中置電機(jī)。

圖I是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的軸向剖視圖。圖中1、鏈輪；2、鉚釘；3、中軸；4、軸承；5、離合器外套；6、超越離合器；7、減速器端蓋；8、長螺栓；9、行星輪；10、減速器殼；11、電機(jī)殼；12、定子鐵心；13、電機(jī)端蓋；14、離合器星輪；15、行星架星輪；16、行星架；17、齒圈；18、太陽輪；19、永磁鐵；20、轉(zhuǎn)子鐵心。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下請參見圖I和圖2，本實(shí)用新型包括電驅(qū)動段、減速段和離合器段，中軸3從所述各段的中心穿過。電驅(qū)動段包括電機(jī)殼11及設(shè)在其內(nèi)壁上的定子鐵心12和9塊永磁鐵19，還包括穿設(shè)在定子鐵心12內(nèi)部的轉(zhuǎn)子鐵心20。在電機(jī)殼11后部還設(shè)有電機(jī)端蓋13，該電機(jī)端蓋13上設(shè)有軸承4，該軸承4的內(nèi)圈固接在中軸3上。減速段包括減速器殼10及其內(nèi)部的行星齒輪機(jī)構(gòu)，減速器殼10的內(nèi)壁上設(shè)有齒圈17，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括行星架16、太陽輪18及其周圍的三個行星輪9。在減速器殼10的外側(cè)還設(shè)有減速器端蓋7，所述減速器端蓋7、減速器殼10和電機(jī)殼11通過三根長螺栓8固定。離合器段為一個超越離合器6，包括離合器外套5及并排設(shè)于其內(nèi)部的離合器星輪14和行星架星輪15。在離合器外套5內(nèi)、離合器星輪14的外側(cè)還設(shè)有軸承4，該軸承4的內(nèi)圈固接在中軸3上。其中，太陽輪18穿設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心20內(nèi)部并與之鍵連接，行星架星輪15固接在行星架16的中心，中軸3依次穿過所述的轉(zhuǎn)子鐵心20、太陽輪18、行星架16、行星架星輪15和離合器星輪14，并與離合器星輪14鍵連接。[0018]在離合器外套5上還設(shè)有鏈輪1，兩者通過鉚釘2固接。中軸3的兩端設(shè)置成連接腳踏板用的方頭形狀。本實(shí)例的工作過程本中置電機(jī)中腳踏板軸和電機(jī)軸共軸，因此在同一根中軸3上存在兩種驅(qū)動，即人力通過腳踏板作用到中軸3的驅(qū)動和電機(jī)電驅(qū)動部分經(jīng)減速機(jī)構(gòu)作用于中軸3上的驅(qū)動。此兩種驅(qū)動力充分利用了超越離合器6的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行選擇輸出，即選擇具有較快轉(zhuǎn)速的一方進(jìn)行輸出，另外一方做空轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)未通電，人力經(jīng)腳踏板作用于中軸3的運(yùn)動趨勢大于電機(jī)電驅(qū)動部分的運(yùn)動趨勢，此時中軸3帶動離合器星輪14轉(zhuǎn)動，離合器星輪14將滾柱推擠到其與離合器外套5之間卡緊，離合器外套5就開始與中軸3同速轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動鏈輪I旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)通電，人力未對腳踏板進(jìn)行踩踏，此時電機(jī)電驅(qū)動部 分作用于中軸3的運(yùn)動趨勢較大，轉(zhuǎn)子鐵心20將轉(zhuǎn)矩傳遞給太陽輪18，太陽輪18再將轉(zhuǎn)矩傳遞給其周圍的行星輪9，經(jīng)減速后的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由行星架16傳遞給行星架星輪15，行星架星輪15將滾柱推擠到其與離合器外套5之間卡緊，離合器外套5就開始與中軸3同速轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動鏈輪I旋轉(zhuǎn)。以上對本實(shí)用新型的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型電動自行車用中置電機(jī)，包括電驅(qū)動段、減速段和離合器段，中軸從所述各段的中心穿過，其特征在于 所述電驅(qū)動段包括電機(jī)殼及設(shè)在其內(nèi)壁上的定子鐵心和永磁鐵，還包括穿設(shè)在所述定子鐵心內(nèi)部的轉(zhuǎn)子鐵心； 所述減速段包括減速器殼及其內(nèi)部的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述減速器殼的內(nèi)壁上設(shè)有齒圈，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括行星架、太陽輪及其周圍的三個行星輪； 所述離合器段為超越離合器，包括離合器外套及并排設(shè)于其內(nèi)部的離合器星輪和行星架星輪，構(gòu)成雙離合器結(jié)構(gòu)； 所述太陽輪穿設(shè)在所述轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部并與之鍵連接，所述行星架星輪固接在所述行星架的中心，所述中軸依次穿過所述的轉(zhuǎn)子鐵心、太陽輪、行星架、行星架星輪和離合器星輪，并與所述離合器星輪鍵連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于在所述電機(jī)殼后部還設(shè)有電機(jī)端蓋，所述電機(jī)端蓋上設(shè)有軸承，所述軸承的內(nèi)圈固接在所述中軸上。
3.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于在所述離合器外套內(nèi)、所述離合器星輪外側(cè)還設(shè)有軸承，所述軸承的內(nèi)圈固接在所述中軸上。
4.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于在所述減速器殼的外側(cè)還設(shè)有減速器端蓋，所述減速器端蓋、減速器殼和電機(jī)殼通過三根長螺栓固定。
5.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于在所述離合器外套上還設(shè)有鏈輪，兩者通過鉚釘固接。
6.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于所述永磁鐵數(shù)量為9塊。
7.按照權(quán)利要求I所述的新型電動自行車用中置電機(jī)，其特征在于所述中軸的兩端設(shè)置成連接腳踏板用的方頭形狀。
專利摘要本實(shí)用新型包括電驅(qū)動段、減速段和離合器段，中軸從各段的中心穿過。電驅(qū)動段包括電機(jī)殼及設(shè)在其內(nèi)壁上的定子鐵心和永磁鐵，還包括穿設(shè)在定子鐵心內(nèi)部的轉(zhuǎn)子鐵心；減速段包括減速器殼及其內(nèi)部的行星齒輪機(jī)構(gòu)，減速器殼的內(nèi)壁上設(shè)有齒圈，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括行星架、太陽輪及其周圍的三個行星輪；離合器段為超越離合器，包括離合器外套及并排設(shè)于其內(nèi)部的離合器星輪和行星架星輪。其中，太陽輪穿設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部并與之鍵連接，行星架星輪固接在行星架的中心，中軸依次穿過轉(zhuǎn)子鐵心、太陽輪、行星架、行星架星輪和離合器星輪，并與離合器星輪鍵連接。本實(shí)用新型通過將腳踏板軸與電機(jī)軸合為一體，實(shí)現(xiàn)了一種真正意義上的中置電機(jī)。
文檔編號H02K7/116GK202475133SQ20112056344
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者張猛, 張紹忠, 李衛(wèi)兵, 趙華 申請人:天津機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院