專(zhuān)利名稱(chēng)：低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)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(chē)用的輪轂電機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)自行車(chē)具有舒適、輕便、價(jià)廉、環(huán)保、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)，故其已逐漸為廣大消費(fèi)者所接受而成為許多人的代步工具，而影響電動(dòng)自行車(chē)行駛性能的關(guān)鍵部件是其中的電機(jī)。
目前市場(chǎng)上的電動(dòng)自行車(chē)，絕大部分采用輪轂電機(jī)。其組成部分包括有主軸、輪轂外殼、電機(jī)部分、離合器等。其由電機(jī)部分帶動(dòng)輪轂，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。從現(xiàn)有輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)看，主要分為無(wú)刷電機(jī)和有刷電機(jī)，其中又有高速電機(jī)和低速電機(jī)之分。有刷電機(jī)采用機(jī)械換向，對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求較低，相對(duì)成本低于無(wú)刷電機(jī)，有刷電機(jī)的起動(dòng)力矩略大于無(wú)刷電機(jī)。但致命的弱點(diǎn)是壽命短、噪聲大、效率低。它長(zhǎng)期使用碳刷磨損嚴(yán)重，較易損壞。同時(shí)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(jī)噪聲進(jìn)一步增大。有刷電機(jī)使用到一年左右就需要更換內(nèi)碳刷，并且會(huì)發(fā)現(xiàn)充電一次行駛的里程不及新車(chē)買(mǎi)來(lái)時(shí)的三分之二，而且爬坡時(shí)動(dòng)力不足，還會(huì)燒壞控制器。這是因?yàn)殡姍C(jī)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(huì)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(wú)刷電機(jī)以電子換向取代機(jī)械換向，技術(shù)上要優(yōu)于有刷電機(jī)。其效率在一定電流范圍內(nèi)比有刷電機(jī)效率高，且具有體積小、噪音低的特點(diǎn)。可以說(shuō)，無(wú)刷電機(jī)肯定是今后電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展方向。
早期應(yīng)用于電動(dòng)自行車(chē)的無(wú)刷電機(jī)是無(wú)減速器的直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)輪轂，其爬坡能力和啟動(dòng)加速能力較差，電機(jī)斷電后車(chē)輛滑行時(shí)電動(dòng)輪轂的阻力較大。為此，有人對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，比如中國(guó)專(zhuān)利ZL 02219771.0公開(kāi)的“直流無(wú)刷電動(dòng)輪轂”，其在輪轂內(nèi)增設(shè)了減速器，由于減速器將電機(jī)轉(zhuǎn)矩放大，提高了爬坡及啟動(dòng)加速能力。
雖然相較于有刷電機(jī)而言，無(wú)刷電機(jī)具有效率高、體積小、噪音低的特點(diǎn)，但其在噪音控制、電機(jī)效率及體積控制等方面并未達(dá)到理想的效果，仍需進(jìn)一步提高。比如由于無(wú)刷電機(jī)采用外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子均由兩個(gè)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(jī)工作時(shí)，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?wèn)題隨電動(dòng)自行車(chē)騎行時(shí)間延長(zhǎng)而越發(fā)明顯，這既讓騎行人感覺(jué)不舒服，而且容易引起消費(fèi)者對(duì)電機(jī)質(zhì)量的懷疑。再比如從結(jié)構(gòu)上看，不管是有刷電機(jī)還是無(wú)刷電機(jī)，目前市場(chǎng)上的輪轂電機(jī)均設(shè)有單向離合器，認(rèn)為離合器為輪轂電機(jī)的必備部件，但是，離合器的存在一方面增加了機(jī)械磨損的環(huán)節(jié)，這勢(shì)必降低整個(gè)電機(jī)的效率，另一方面，離合器的頻繁工作也必然無(wú)謂地消耗掉電機(jī)的部分功率，從而降低輪轂電機(jī)的效率，再者，離合器可能由于機(jī)械磨損而引起故障，從而增加整個(gè)輪轂電機(jī)產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種噪音更低的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)。
本實(shí)用新型所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而進(jìn)一步提供一種電機(jī)效率更高、結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為該種低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其具有主軸，主軸上通過(guò)軸承安裝有輪轂外殼，輪轂外殼內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)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(guò)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(yáng)齒輪，太陽(yáng)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，行星齒輪通過(guò)軸承安裝在行星軸上，其特征在于所述的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(guò)研究發(fā)現(xiàn)，取消離合器對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的正常使用基本沒(méi)有不利的影響。取消離合器后，只是稍微增加了推動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)后退時(shí)的阻力，但是，推動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)后退在電動(dòng)自行車(chē)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(dòng)自行車(chē)從停車(chē)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(jī)的必備部件。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型增加了橡皮套圈，其一方面可以相對(duì)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(wú)；并且，該兩方面的作用基本不會(huì)因電動(dòng)自行車(chē)騎行時(shí)間的延長(zhǎng)而消減，從而能夠保證輪轂電機(jī)在噪音控制方面的長(zhǎng)效性。2、本實(shí)用新型無(wú)刷高速迷你電機(jī)取消了離合器，因而輪轂電機(jī)在旋轉(zhuǎn)工作的時(shí)候，輪轂外殼無(wú)需通過(guò)離合器帶動(dòng)，而是直接通過(guò)行星齒輪帶動(dòng)內(nèi)齒環(huán)使輪轂旋轉(zhuǎn)，從而減少了使用離合器時(shí)因離合器的機(jī)械磨損和離合器的頻繁工作對(duì)電機(jī)功率的消耗，提高了輪轂電機(jī)的效率，效率可提高約3％，且對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的正常使用基本沒(méi)有不利影響；3、本實(shí)用新型無(wú)離合器，而離合器可能由于機(jī)械磨損而引起故障，因此本實(shí)用新型減少了整個(gè)輪轂電機(jī)產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)。4、簡(jiǎn)化了輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)，從而有助于減小輪轂電機(jī)的體積。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，為本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例所述的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其具有主軸1，主軸1上通過(guò)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(jī)，電機(jī)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(guò)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(yáng)齒輪9，太陽(yáng)齒輪9嚙合有三個(gè)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(guò)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。
權(quán)利要求1.一種低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其具有主軸(1)，主軸(1)上通過(guò)軸承(2)安裝有輪轂外殼(3)，輪轂外殼(3)內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子(4)固定在主軸(1)上，而轉(zhuǎn)子(5)則通過(guò)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)，轉(zhuǎn)子(5)上固定有套在主軸(1)上的太陽(yáng)齒輪(9)，太陽(yáng)齒輪(9)嚙合有行星齒輪(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(guò)軸承(12)安裝在行星軸(13)上，其特征在于所述的襯套(7)上緊套有橡膠套圈(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其特征在于所述橡膠套圈(8)的外圈抵在所述轉(zhuǎn)子(5)的內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其特征在于所述行星軸(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其特征在于所述行星齒輪(10)為尼龍直齒齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，其特征在于所述尼龍直齒齒輪的內(nèi)圈緊嵌有環(huán)狀的齒輪鐵嵌件(1001)，該齒輪鐵嵌件(1001)緊配在所述軸承(12)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低噪音無(wú)刷高速迷你電機(jī)，屬于輪轂電機(jī)。其具有主軸(1)，主軸(1)上通過(guò)軸承(2)安裝有輪轂外殼(3)，輪轂外殼(3)內(nèi)安裝有電機(jī)，電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子(4)固定在主軸(1)上，而轉(zhuǎn)子(5)則通過(guò)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)，轉(zhuǎn)子(5)上固定有套在主軸(1)上的太陽(yáng)齒輪(9)，太陽(yáng)齒輪(9)嚙合有行星齒輪(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(guò)軸承(12)安裝在行星軸(13)上，其特征在于所述的襯套(7)上緊套有橡膠套圈(8)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于電動(dòng)自行車(chē)。
文檔編號(hào)H02K7/116GK2845292SQ20052011617
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者徐德芳 申請(qǐng)人:寧波江北托普晟機(jī)電制造有限公司