專利名稱：電動(dòng)自行車輪轂電機(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)自行車的動(dòng)力和傳動(dòng)裝置。具體地說(shuō)是一種電動(dòng)自行車 輪轂電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上一種輪轂電機(jī)采用行星齒輪減速機(jī)構(gòu)形式的電動(dòng)自行車實(shí)現(xiàn)二級(jí)減 速，從而產(chǎn)生大扭矩。采用離合器使得輪轂的滑行功能大大增強(qiáng)，大大改善了騎行功能，而 且其續(xù)行里程得到很大提高。但還存在一些缺陷主 要是1、離合器多采用棘爪式或滾柱式 結(jié)構(gòu)。棘爪式離合器反向制動(dòng)力太大，電動(dòng)車剎車時(shí)電機(jī)軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，造成聯(lián)接松動(dòng)易產(chǎn)生 安全隱患，并產(chǎn)生異響。滾柱式離合器雖然解決了棘爪式離合器的問(wèn)題，但是同心度差、使 用壽命短、易打滑，離合作用差。2、離合器為非標(biāo)件，須經(jīng)過(guò)特殊加工，其維修更換不方便。以一種由離合器離合的滾柱式結(jié)構(gòu)的電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)為例(圖6)，它包括主 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’包括左側(cè)的輪轂蓋31’和右 側(cè)的輪轂罩32’，輪轂外殼3’內(nèi)側(cè)從左至右依次安裝電機(jī)、行星輪減速機(jī)構(gòu)和離合器。所述 電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子4’通過(guò)鍵槽固定在主軸1’上，轉(zhuǎn)子5’通過(guò)兩檔軸承6’ 安裝在主軸1’上，轉(zhuǎn)子5’呈盆狀結(jié)構(gòu)，盆狀結(jié)構(gòu)的開口朝外，轉(zhuǎn)子5’上固定有套在主軸1’ 上的太陽(yáng)齒輪7’，太陽(yáng)齒輪7’嚙合有三個(gè)行星齒輪8’，三個(gè)行星齒輪8’與固定在輪轂外 殼3’上的內(nèi)齒圈9’嚙合，行星齒輪8’分別通過(guò)行星輪軸承10’安裝在行星軸11’上，行 星軸11，分別固定在離合器15上，離合器15通過(guò)鍵槽固定在主軸1，上。所述離合器15包括內(nèi)圈的固定圈151和外圈的本體152、(圖7)，固定圈151固 定在主軸1’上，三個(gè)行星軸11，固定在本體152上，本體152上設(shè)有開口朝向固定圈151 的凹槽153，凹槽153的側(cè)壁至固定圈151有間距156，間距156沿著電動(dòng)車前進(jìn)時(shí)的本體 152的運(yùn)動(dòng)方向逐漸增大，凹槽153內(nèi)設(shè)有滾柱154，滾柱154的直徑介于間距156的最大 值與最小值之間，本體152上設(shè)有切向孔155，切向孔155由內(nèi)而外依次設(shè)有頂桿157、彈簧 158、悶頭159。頂桿157逆著電動(dòng)車前進(jìn)時(shí)滾柱154的轉(zhuǎn)動(dòng)方向頂在滾柱154上。當(dāng)電動(dòng)車開動(dòng)時(shí)，離合器15的本體152有一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，該趨勢(shì)使?jié)L柱 154向凹槽153的小端移動(dòng)，使?jié)L柱154將本體152和離合器的固定圈151卡緊。而由于 固定圈151通過(guò)鍵槽與主軸1’固定，所以此時(shí)的本體152也相對(duì)于主軸1’固定，導(dǎo)致三個(gè) 行星軸11’上的行星齒輪8’只能在太陽(yáng)齒輪7’的帶動(dòng)下作自轉(zhuǎn)而不能繞太陽(yáng)齒輪7’公 轉(zhuǎn)。行星齒輪8’自轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)內(nèi)齒圈9’帶動(dòng)輪轂外殼3’轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)車向前運(yùn)動(dòng)。而電動(dòng) 自行車倒車時(shí)，輪轂外殼3’通過(guò)內(nèi)齒圈9’、行星齒輪8’使離合器15上的本體152順時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)滾柱154克服彈簧158的壓力向凹槽153的大端移動(dòng)，使本體152與固定圈151 松開，所以本體152可以轉(zhuǎn)動(dòng)，即行星齒輪8’既可以自轉(zhuǎn)也可以公轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)太陽(yáng)齒輪 7’轉(zhuǎn)動(dòng)，不致使電機(jī)產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)。以上不難發(fā)現(xiàn)離合器的構(gòu)造很復(fù)雜，而三個(gè)行星軸又固定在 離合器上，制作精度要求高，制作難度是可想而知的。離合器屬非標(biāo)準(zhǔn)件，想更換離合器相 當(dāng)不易。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型之目的是彌補(bǔ)上述之不足，向社會(huì)公開一種以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易的標(biāo)準(zhǔn)件單向軸承來(lái)取代離合器的電動(dòng)自行車輪轂電動(dòng)機(jī)，以便于維修和更換單向軸承，而 且進(jìn)一步提高電動(dòng)自行車承載能力和使用壽命。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，包括主軸，通過(guò)軸承安裝在主軸上的輪轂外殼，輪轂外 殼內(nèi)一側(cè)的電機(jī)，所述電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子通過(guò)鍵槽固定在主軸上，轉(zhuǎn)子通過(guò) 兩檔軸承安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子上固定有套在主軸上的太陽(yáng)齒輪，太陽(yáng)齒輪嚙合有三個(gè)行星 齒輪，三個(gè)行星齒輪與固定在輪轂外殼內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈嚙合，行星齒輪分別通過(guò)行星輪軸 承安裝在行星軸上；其特征在于所述的輪轂外殼內(nèi)另一側(cè)的所述主軸上套裝固定著一個(gè) 單向軸承，所述單向軸承鑲?cè)胍粋€(gè)行星齒輪支架中，所述的行星齒輪支架上均等地固定著 所述的三個(gè)行星軸。所述的單向軸承是楔塊式單向軸承或滾柱式單向軸承。所述的楔塊式單向軸承主要包括與所述行星齒輪支架聯(lián)接的外圈，通過(guò)鍵槽固 定在主軸上的內(nèi)圈、外圈與內(nèi)圈之間一個(gè)起支撐作用的保持架、設(shè)于保持架中的數(shù)個(gè)楔塊 和分別與楔塊配合的數(shù)個(gè)彈簧及多個(gè)鋼球。所述的行星齒輪支架通過(guò)鍵槽固定在單向軸承的外圈上，將整個(gè)單向軸承鑲?cè)肫?中。所述的單向軸承也可是滾柱式單向軸承，所述的滾柱式單向軸承主要包括與所 述行星齒輪支架聯(lián)接的外圈，通過(guò)鍵槽固定在主軸上的內(nèi)圈、設(shè)置于外圈與內(nèi)圈之間的一 個(gè)起支撐作用的保持架和保持架中的數(shù)個(gè)滾柱及分別與滾柱配合的數(shù)個(gè)彈簧，設(shè)于所述外 圈的內(nèi)壁上的與滾柱相同數(shù)目的凹槽；所述凹槽的深度沿順時(shí)針的方向逐漸增大。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于本實(shí)用新型離合功能通過(guò)單向軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)，而單向軸承的同心度很高，使輪 轂電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)；由于單向軸承取代了離合器，離合器的離合是離合器部分內(nèi)圈的固定圈之外壁與 部分外圈的本體之內(nèi)壁之間的直接接觸離合；而單向軸承的離合是通過(guò)單向軸承內(nèi)圈(之 外壁)與外圈(之內(nèi)壁)之間的楔塊或滾柱來(lái)實(shí)現(xiàn)，離合器的直接接觸離合容易出現(xiàn)打滑 現(xiàn)象。因此單向軸承承載能力很強(qiáng)，能承受的扭矩比離合器高出很多，使輪轂電動(dòng)機(jī)不易出 現(xiàn)離合過(guò)程中因承載能力不夠而出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，其強(qiáng)度和可靠性大大增強(qiáng)，使用壽命也得 到了提高；由于單向軸承可以加工為標(biāo)準(zhǔn)件，所以使維修更換變得簡(jiǎn)單方便；又由于單向軸承采用的是多楔塊式傳動(dòng)或多滾柱式傳動(dòng)，反向制動(dòng)力很小，不易 出現(xiàn)電機(jī)軸因反向制動(dòng)而反向轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖(剖面圖)；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例楔塊式單向軸承結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；[0020]圖3是圖2左視時(shí)的剖面圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例滾柱式單向軸承結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；圖5是圖4左視時(shí)的剖面圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)整體結(jié)構(gòu)示意圖(局部剖視)；圖7是現(xiàn)有技術(shù)中離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型。實(shí)施例1如圖1所示一種電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，包括主軸1，通過(guò)軸承2安裝在主軸1上 的輪轂外殼3，左側(cè)的輪轂罩31、右側(cè)的輪轂罩32和輪轂33、輪轂外殼3內(nèi)一側(cè)的電機(jī)，所 述電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子4通過(guò)鍵槽固定在主軸1上，轉(zhuǎn)子5通過(guò)兩檔軸承6安 裝在主軸1上，轉(zhuǎn)子5上固定有套在主軸1上的太陽(yáng)齒輪7，太陽(yáng)齒輪7嚙合有三個(gè)行星齒 輪8，三個(gè)行星齒輪8與固定在輪轂外殼3內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈9嚙合，行星齒輪8分別通過(guò)行 星輪軸承10安裝在行星軸11上。所述的輪轂外殼3內(nèi)另一側(cè)的所述主軸1上套裝固定著 一個(gè)楔塊式單向軸承12，所述楔塊式單向軸承鑲?cè)胍粋€(gè)行星齒輪支架13中，所述的行星齒 輪支架13上均等地固定著所述的三個(gè)行星軸11。所述的楔塊式單向軸承主要包括與所述行星齒輪支架13聯(lián)接的外圈121 (圖2、 3)，通過(guò)鍵槽固定在主軸1上的內(nèi)圈122、外圈與內(nèi)圈之間一個(gè)起支撐作用的保持架124、設(shè) 于保持架中的8個(gè)楔塊123和分別與楔塊123配合的8個(gè)彈簧125及多個(gè)鋼球126。所述的行星齒輪支架13通過(guò)鍵槽固定在單向軸承12的外圈121上，將整個(gè)單向 軸承12鑲?cè)肫渲?。?dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星齒輪支架13有一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，而行星齒輪支架13與 楔塊式單向軸承的外圈121聯(lián)接，該趨勢(shì)使楔塊式單向軸承內(nèi)的楔塊123在彈簧125的推 力下將外圈121和內(nèi)圈122卡緊(圖2)。而由于內(nèi)圈122通過(guò)鍵槽與主軸1固定，所以此 時(shí)的行星齒輪支架13也相對(duì)于主軸1固定，導(dǎo)致三個(gè)行星軸11上的行星齒輪8只能在太 陽(yáng)齒輪7的帶動(dòng)下作自轉(zhuǎn)而不能繞太陽(yáng)齒輪7公轉(zhuǎn)。行星齒輪8自轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)內(nèi)齒圈9帶動(dòng) 輪轂外殼3轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)車向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)車倒車時(shí)，輪轂外殼3通過(guò)內(nèi)齒圈9、行星齒輪8使行星齒輪支架13順時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)行星齒輪支架13帶動(dòng)楔塊式單向軸承的外圈121與內(nèi)圈122松開。所以行星 齒輪支架13可以轉(zhuǎn)動(dòng)，即行星齒輪8既可以自轉(zhuǎn)也可以公轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)太陽(yáng)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)， 不致使電機(jī)產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)。實(shí)施例2實(shí)施例2的構(gòu)造基本上與實(shí)施例1相同，有一個(gè)不同的是本實(shí)施例所采用的是滾 柱式單向軸承(圖4、5)。所述的滾柱式單向軸承主要包括與所述行星齒輪支架13聯(lián)接 的外圈121，通過(guò)鍵槽固定在主軸1上的內(nèi)圈122、設(shè)置于外圈與內(nèi)圈之間的一個(gè)起支撐作 用的保持架和保持架中的10個(gè)滾柱127及分別與滾柱127配合的10個(gè)彈簧129，設(shè)于所述 外圈121的內(nèi)壁上的與滾柱127相同數(shù)目的凹槽1281 ；所述凹槽1281的深度沿順時(shí)針的 方向逐漸增大。[0034]當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星齒輪支架13有一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，而行星齒輪支架13與單向軸承12的外圈121聯(lián)接，該趨勢(shì)使?jié)L柱式單向軸承的滾柱127在彈簧129的推力作用 下滾向凹槽1281深度淺的一端，從而將外圈121和內(nèi)圈122卡緊(圖4)。而由于內(nèi)圈122 通過(guò)鍵槽與主軸1固定，所以此時(shí)的行星齒輪支架13也相對(duì)于主軸1固定，導(dǎo)致三個(gè)行星 軸11上的行星齒輪8只能在太陽(yáng)齒輪7的帶動(dòng)下作自轉(zhuǎn)而不能繞太陽(yáng)齒輪7公轉(zhuǎn)。行星 齒輪8自轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)內(nèi)齒圈9帶動(dòng)輪轂外殼3轉(zhuǎn)動(dòng)，使電動(dòng)車向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)車倒車時(shí)，輪轂外殼3通過(guò)內(nèi)齒圈9、行星齒輪8使行星齒輪支架13順時(shí)針 轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)滾柱127克服彈簧129的壓力使?jié)L柱127向凹槽1281深度深的一端滾動(dòng)，從而 使?jié)L柱式單向軸承的外圈121與內(nèi)圈122松開。所以行星齒輪支架13可以轉(zhuǎn)動(dòng)，即行星齒 輪8既可以自轉(zhuǎn)也可以公轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)太陽(yáng)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，不致使電機(jī)產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的行星齒輪支架制作較容易，單向軸承又屬標(biāo)準(zhǔn)件，因此整個(gè)產(chǎn)品的 實(shí)施和單向軸承更換均十分方便，而產(chǎn)品的優(yōu)越性相當(dāng)顯著。
權(quán)利要求一種電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，包括主軸(1)，通過(guò)軸承(2)安裝在主軸(1)上的輪轂外殼(3)，輪轂外殼(3)內(nèi)一側(cè)的電機(jī)，所述電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子(4)通過(guò)鍵槽固定在主軸(1)上，轉(zhuǎn)子(5)通過(guò)兩檔軸承(6)安裝在主軸(1)上，轉(zhuǎn)子(5)上固定有套在主軸(1)上的太陽(yáng)齒輪(7)，太陽(yáng)齒輪(7)嚙合有三個(gè)行星齒輪(8)，三個(gè)行星齒輪(8)與固定在輪轂外殼(3)內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈(9)嚙合，行星齒輪(8)分別通過(guò)行星齒輪軸承(10)安裝在行星軸(11)上；其特征在于所述的輪轂外殼(3)內(nèi)另一側(cè)的所述主軸(1)上套裝固定著一個(gè)單向軸承(12)，所述單向軸承鑲?cè)胍粋€(gè)行星齒輪支架(13)中，所述的行星齒輪支架(13)上均等地固定著所述的三個(gè)行星軸(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，其特征在于，所述的單向軸承(12)是 楔塊式單向軸承或滾柱式單向軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，其特征在于，所述的楔塊式單向軸承 主要包括與所述行星齒輪支架(13)聯(lián)接的外圈(121)，通過(guò)鍵槽固定在主軸(1)上的 內(nèi)圈(122)、外圈與內(nèi)圈之間一個(gè)起支撐作用的保持架(124)、設(shè)于保持架中的數(shù)個(gè)楔塊 (123)和分別與楔塊(123)配合的數(shù)個(gè)彈簧(125)及多個(gè)鋼球(126)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，其特征在于，所述的滾柱式單向軸承 主要包括與所述行星齒輪支架(13)聯(lián)接的外圈(121)，通過(guò)鍵槽固定在主軸(1)上的內(nèi) 圈(122)、設(shè)置于外圈與內(nèi)圈之間的一個(gè)起支撐作用的保持架(128)和保持架中的數(shù)個(gè)滾 柱(127)及分別與滾柱(127)配合的數(shù)個(gè)彈簧(129)，設(shè)于所述外圈(121)的內(nèi)壁上的與滾 柱(127)相同數(shù)目的凹槽(1281)；所述凹槽(1281)的深度沿順時(shí)針的方向逐漸增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，其特征在于，所述的行星齒輪支 架(13)通過(guò)鍵槽固定在單向軸承(12)的外圈(121)上，將整個(gè)單向軸承(12)鑲?cè)肫渲小?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，它包括主軸，通過(guò)軸承安裝在主軸上的輪轂外殼，輪轂外殼內(nèi)一側(cè)的電機(jī)，所述電機(jī)采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，定子通過(guò)鍵槽固定在主軸上，轉(zhuǎn)子通過(guò)兩檔軸承安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子上固定有套在主軸上的太陽(yáng)齒輪，太陽(yáng)齒輪嚙合有三個(gè)行星齒輪，三個(gè)行星齒輪與固定在輪轂外殼內(nèi)壁上的內(nèi)齒圈嚙合，行星齒輪分別通過(guò)行星齒輪軸承安裝在行星軸上；其特征是輪轂外殼內(nèi)另一側(cè)的主軸上套裝固定著一個(gè)單向軸承，單向軸承鑲?cè)胄行驱X輪支架中，行星齒輪支架上均等地固定著所述的三個(gè)行星軸。因單向軸承的同心度高、承載能力大，所以使輪轂電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、不易打滑，使用壽命長(zhǎng)。單向軸承屬標(biāo)準(zhǔn)件，使維修更換變得簡(jiǎn)單方便。
文檔編號(hào)H02K7/116GK201563027SQ20092020213
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者翁林華 申請(qǐng)人:翁林華