CN104527912B - 手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机 - Google Patents

Abstract

一种手动定转离合多功能无刷无齿低速大轮毂电机，所述轮毂转子，是在轮毂圈左右端安装左右轮毂端盖，轮毂圈内导磁圈设有若干方块型永磁体组成的永磁圈，轮毂圈外圆安装车轮内胎及外胎，所述滑动定子，是在左轮毂轴承内圆设有左半轴及左圆盘架，右轮毂轴承内圆设有右半轴及右圆盘架，左右圆盘架之间由4个导向连接轴连接，电枢支架圆周4个滑动套分别准确定位在4个导向连接轴上，电枢支架上的齿圈型铁心齿牙绕制三相电枢线圈，连接电枢支架中心的遥控钢丝绳，穿过左半轴中心孔，经过导向滑轮，连接手动转把，该轮毂电机在定转吸合状态下，具有和普通无刷无齿大轮毂电机相同的性能和功能，在定转分离状态下，具有自动关机和低阻滑行功能。

Description

手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机

技术领域

本发明涉及一种电动车轮毂电机，确切地说，是一种手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机。

背景技术

目前在全国范围内，道路上行驶的各种电动车所使用的电机，大多数是一种无刷无齿大轮毂电机，它以结构简单，性能指标高，成本低，可靠性好的优势成为当今主流产品。但是它并非十全十美，因为它是直接驱动，没有滑行功能，电机空转时存在磁场阻力，所以电动车没电时，人力骑行就十分沉重。因此有人在这种电机上加装超越离合器，例如申请号为：“201120144725.x”名称是：“ 一种无磁阻电动轮”的专利，它虽然实现了具有滑行功能的无刷无齿大轮毂电机，但是它又失去了反充电的柔性刹车功能，而且结构复杂、成本高。

发明内容

为了克服现有无刷无齿大轮毂电机的不足，本发明推出一种电机的定子与转子可以手动离合的多功能无刷无齿大轮毂电机，该轮毂电机的定子和转子在吸合状态下，具有普通无刷无齿大轮毂电机一样的性能和功能，在定子和转子分离状态下，具有自动关机和低阻滑行功能。因此它不仅保留了现有无刷无齿大轮毂电机的所有优点，以及反充电的柔性刹车功能，而且多功能，电机空转阻力很小，在电动车没电时，能像自行车一样轻松骑行，有效解决了当前各种轮毂电机的驱动离合不可控制所造成的矛盾。

所述手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机所采取的技术方案是由轮毂转子、滑动定子、遥控钢丝绳、导向滑轮、手动转把和控制器组成，其结构特点是：所述轮毂转子设有铝合金轮毂圈，铝合金轮毂圈左右端设有轮毂端盖定位台阶，左轮毂端盖定位台阶内圆安装左轮毂端盖，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架左端制有刹车盘螺圈，左轴承架内圆紧配安装左轮毂轴承，右轮毂端盖定位台阶内圆安装右轮毂端盖，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架右端制有飞轮螺圈，右轴承架内圆紧配安装右轮毂轴承，左右轮毂端盖分别由8个螺丝钉紧固，铝合金轮毂圈内圆右侧设有导磁圈，导磁圈与铝合金轮毂圈内圆浇铸成一体，导磁圈内圆设有若干方块型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，N极、S极相互交替排列，用AB胶粘接，安装成永磁圈，铝合金轮毂圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎及外胎，铝合金轮毂圈右侧设有气门嘴孔，车轮内胎设有气门嘴，所述滑动定子设有铝合金电枢支架，铝合金电枢支架外圆设有齿圈型铁心，齿圈型铁心用硅钢片制造成型，齿圈型铁心圆周设有若干线圈槽及铁心齿牙，线圈槽内绕制不同方向的单线圈，组成A、B、C三相电枢线圈，在铁心齿牙左边，设有3个不同相位的位置霍尔元件，在其中一个位置霍尔元件相邻的一个铁心齿牙左边，设有一个开关霍尔元件，铝合金电枢支架中心设有一个左边小、右边大的T型圆孔，铝合金电枢支架圆周设有4个等分的定位孔，定位孔内分别镶有4个滑动套，所述滑动定子设有左半轴，左半轴右端设有左圆盘架，左圆盘架圆周设有4个等分的导向连接轴，导向连接轴右端分别设有4个螺栓和螺母，4个螺栓和螺母连接紧固右圆盘架，右圆盘架中心右端连接右半轴，右半轴安装在右轮毂轴承内圆，右半轴左端制有轴承止位台，右端制有右连接螺杆，右半轴中心制有穿线孔，所述左半轴安装在左轮毂轴承内圆，左半轴右端制有轴承止位台，左端制有左连接螺杆，左半轴左端中心制有钢丝绳孔，右端中心制有导向孔，导向孔内松配合安装T型滑动轴，T型滑动轴中心制有拉绳孔，T型滑动轴右端制有定位圆台，定位圆台中心制有柱销槽，所述遥控钢丝绳安装在钢丝绳孔内和拉绳孔内，遥控钢丝绳右端紧固柱销，柱销装进定位圆台中心的柱销槽内，T型滑动轴定位圆台装进铝合金电枢支架中心的T型圆孔内，所述导向滑轮是在所述左连接螺杆上安装滑轮支架，滑轮支架左端安装导向滑轮，导向滑轮槽内安放遥控钢丝绳，所述手动转把连接遥控钢丝绳下端，手动转把安装在电动车头的右车把的左侧，铝合金电枢支架圆周4个滑动套的定位，分别准确的滑动配合的安装在左右圆盘架上4个导向连接轴上，使铝合金电枢支架在导向连接轴上既能左右滑动，又不允许有上下间隙晃动，确保齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆，在吸合状态下有较小的均匀的磁场间隙，所述手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机要有控制器配合才能使用，所述3个位置霍尔元件的输出线，连接控制器的控制输入端，所述开关霍尔元件的输出线，连接控制器的刹车断电控制输入端，控制器的三相输出端，连接三相电枢线圈的引出线，控制器的电源线经过开关锁，连接电动车蓄电池正负端，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，铁心齿牙左边的开关霍尔元件远离了永磁圈磁场，开关霍尔元件关闭，控制器就处于关机状态，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架放松，齿圈型铁心吸进永磁圈内，铁心齿牙左边的开关霍尔元件接近了永磁圈左边磁场，不受磁场方向影响，开关霍尔元件导通，控制器就处于开机状态， 3个位置霍尔元件的输出线与开关霍尔元件的输出线，以及三相电枢线圈的引出线，三者合并一股线缆，经过铝合金电枢支架，从所述的右半轴中心的穿线孔内穿出后，连接至控制器。

用手旋动转把，拉动遥控钢丝绳，遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，齿圈型铁心圆周错开永磁圈一定位置，齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆保持较小的磁场吸力，使电机空转磁阻很小，实现手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机空转时，低阻力转动滑行，松开手动转把，齿圈型铁心圆周在永磁圈磁场力的作用下吸进永磁圈内，恢复定转吸合状态。

所述控制器选用电动车通用控制器，所述手动转把选用变速自行车所用的调速器转把。

本发明的有益效果是：设计合理，结构简单，它不仅保留了现有无刷无齿大轮毂电机的所有优点，以及反充电的柔性刹车功能，而且多功能，电机定子、转子分离时，电机空转阻力很小，在电动车没电时，能像自行车一样轻松骑行，有效解决了当前轮毂电机的驱动离合不可控制所造成的矛盾。

附图说明

图1为手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机的定转吸合状态的剖面结构示意图。

图2为手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机的定转分离状态的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1所示的手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机的定转吸合状态的剖面结构示意图中，所述轮毂转子设有铝合金轮毂圈1，铝合金轮毂圈左右端设有轮毂端盖定位台阶，左轮毂端盖定位台阶内圆安装左轮毂端盖2，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架左端制有刹车盘螺圈3，左轴承架内圆紧配安装左轮毂轴承4，右轮毂端盖定位台阶内圆安装右轮毂端盖5，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架右端制有飞轮螺圈6，右轴承架内圆紧配安装右轮毂轴承7，左右轮毂端盖分别由8个螺丝钉8紧固，铝合金轮毂圈内圆右侧设有导磁圈9，导磁圈与铝合金轮毂圈内圆浇铸成一体，导磁圈内圆设有若干方块型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，N极、S极相互交替排列，用AB胶粘接，安装成永磁圈10，铝合金轮毂圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎11及外胎12，铝合金轮毂圈右侧设有气门嘴孔，车轮内胎设有气门嘴13，所述滑动定子设有铝合金电枢支架14，铝合金电枢支架外圆设有齿圈型铁心15，齿圈型铁心用硅钢片制造成型，齿圈型铁心圆周设有若干线圈槽及铁心齿牙，线圈槽内绕制不同方向的单线圈，组成A、B、C三相电枢线圈16，在铁心齿牙左边设有3个不同相位的位置霍尔元件，在其中一个位置霍尔元件相邻的一个铁心齿牙左边，设有一个开关霍尔元件17，铝合金电枢支架中心设有一个左边小、右边大的T型圆孔18，铝合金电枢支架圆周设有4个等分的定位孔，定位孔内分别镶有4个滑动套19，所述滑动定子设有左半轴20，左半轴右端设有左圆盘架21，左圆盘架圆周设有4个等分的导向连接轴22，导向连接轴右端分别设有4个螺栓和螺母23，4个螺栓和螺母连接紧固右圆盘架24，右圆盘架中心右端连接右半轴25，右半轴安装在右轮毂轴承内圆，右半轴左端制有轴承止位台，右端制有右连接螺杆，右半轴中心制有穿线孔26，所述左半轴安装在左轮毂轴承内圆，左半轴右端制有轴承止位台，左端制有左连接螺杆，左半轴左端中心制有钢丝绳孔27，右端中心制有导向孔28，导向孔内松配合安装T型滑动轴29，T型滑动轴中心制有拉绳孔30，T型滑动轴右端制有定位圆台，定位圆台中心制有柱销槽，所述遥控钢丝绳31安装在钢丝绳孔内和拉绳孔内，遥控钢丝绳右端紧固柱销32，柱销装进定位圆台中心的柱销槽内，T型滑动轴定位圆台装进铝合金电枢支架中心的T型圆孔内，所述导向滑轮33是在所述左连接螺杆上安装滑轮支架34，滑轮支架左端安装导向滑轮，导向滑轮槽内安放遥控钢丝绳，所述手动转把35连接遥控钢丝绳下端，手动转把安装在电动车头的右车把的左侧，铝合金电枢支架圆周4个滑动套的定位，分别准确的滑动配合的安装在左右圆盘架上4个连接导向轴上，使铝合金电枢支架在导向连接轴上既能左右滑动，又不允许有上下间隙晃动，确保齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆，在吸合状态下有较小的均匀的磁场间隙，所述手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机要有控制器36配合才能使用，所述3个位置霍尔元件的输出线，连接控制器的控制输入端，所述开关霍尔元件的输出线，连接控制器的刹车断电控制输入端，控制器的三相输出端，连接三相电枢线圈的引出线，控制器的电源线经过开关锁，连接电动车蓄电池正负端，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，铁心齿牙左边的开关霍尔元件远离了永磁圈磁场，开关霍尔元件关闭，控制器就处于关机状态，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架放松，齿圈型铁心吸进永磁圈内，铁心齿牙左边的开关霍尔元件接近了永磁圈左边磁场，不受磁场方向影响，开关霍尔元件导通，控制器就处于开机状态，3个位置霍尔元件的输出线与开关霍尔元件的输出线，以及三相电枢线圈的引出线，三者合并一股线缆37，经过铝合金电枢支架，从所述的右半轴中心的穿线孔内穿出后，连接至控制器。

在图2所示的手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机的定转分离状态的剖面结构示意图中，用手旋动转把，拉动遥控钢丝绳，遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，齿圈型铁心圆周错开永磁圈一定位置，齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆保持较小的磁场吸力，使电机空转磁阻很小，实现手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机空转时，低阻力转动滑行，松开手动转把，齿圈型铁心圆周在永磁圈磁场力的作用下吸进永磁圈内，恢复定转吸合状态。

所述控制器选用电动车通用控制器，所述手动转把选用变速自行车所用的调速器转把。

Claims (2)

1.一种手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机，由轮毂转子、滑动定子、遥控钢丝绳、导向滑轮、手动转把和控制器组成，其特征是：所述轮毂转子设有铝合金轮毂圈(1)，铝合金轮毂圈左右端设有轮毂端盖定位台阶，左轮毂端盖定位台阶内圆安装左轮毂端盖(2)，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架左端制有刹车盘螺圈(3)，左轴承架内圆紧配安装左轮毂轴承(4)，右轮毂端盖定位台阶内圆安装右轮毂端盖(5)，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架右端制有飞轮螺圈(6)，右轴承架内圆紧配安装右轮毂轴承(7)，左右轮毂端盖分别由8个螺丝钉(8)紧固，铝合金轮毂圈内圆右侧设有导磁圈(9)，导磁圈与铝合金轮毂圈内圆浇铸成一体，导磁圈内圆设有若干方块型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，N极、S极相互交替排列，用AB胶粘接，安装成永磁圈(10)，铝合金轮毂圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎(11)及外胎(12)，铝合金轮毂圈右侧设有气门嘴孔，车轮内胎设有气门嘴(13)，所述滑动定子设有铝合金电枢支架(14)，铝合金电枢支架外圆设有齿圈型铁心(15)，齿圈型铁心用硅钢片制造成型，齿圈型铁心圆周设有若干线圈槽及铁心齿牙，线圈槽内绕制不同方向的单线圈，组成A、B、C三相电枢线圈(16)，在铁心齿牙左边设有3个不同相位的位置霍尔元件，在其中一个位置霍尔元件相邻的一个铁心齿牙左边，设有一个开关霍尔元件(17)，铝合金电枢支架中心设有一个左边小、右边大的T型圆孔(18)，铝合金电枢支架圆周设有4个等分的定位孔，定位孔内分别镶有4个滑动套(19)，所述滑动定子设有左半轴(20)，左半轴右端设有左圆盘架(21)，左圆盘架圆周设有4个等分的导向连接轴(22)，导向连接轴右端分别设有4个螺栓和螺母(23)，4个螺栓和螺母连接紧固右圆盘架(24)，右圆盘架中心右端连接右半轴(25)，右半轴安装在右轮毂轴承内圆，右半轴左端制有轴承止位台，右端制有右连接螺杆，右半轴中心制有穿线孔(26)，所述左半轴安装在左轮毂轴承内圆，左半轴右端制有轴承止位台，左端制有左连接螺杆，左半轴左端中心制有钢丝绳孔(27)，右端中心制有导向孔(28)，导向孔内松配合安装T型滑动轴(29)，T型滑动轴中心制有拉绳孔(30)，T型滑动轴右端制有定位圆台，定位圆台中心制有柱销槽，所述遥控钢丝绳(31)安装在钢丝绳孔内和拉绳孔内，遥控钢丝绳右端紧固柱销(32)，柱销装进定位圆台中心的柱销槽内，T型滑动轴定位圆台装进铝合金电枢支架中心的T型圆孔内，所述导向滑轮(33)是在所述左连接螺杆上安装滑轮支架(34)，滑轮支架左端安装导向滑轮，导向滑轮槽内安放遥控钢丝绳，所述手动转把(35)连接遥控钢丝绳下端，手动转把安装在电动车头的右车把的左侧，铝合金电枢支架圆周4个滑动套的定位，分别准确的滑动配合的安装在左右圆盘架上4个导向连接轴上，使铝合金电枢支架在导向连接轴上既能左右滑动，又不允许有上下间隙晃动，确保齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆，在吸合状态下有较小的均匀的磁场间隙，所述的手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机要有控制器(36)配合才能使用，所述3个位置霍尔元件的输出线，连接控制器的控制输入端，所述开关霍尔元件的输出线，连接控制器的刹车断电控制输入端，控制器的三相输出端，连接三相电枢线圈的引出线，控制器的电源线经过开关锁，连接电动车蓄电池正负端，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，铁心齿牙左边的开关霍尔元件远离了永磁圈磁场，开关霍尔元件关闭，控制器就处于关机状态，当遥控钢丝绳将铝合金电枢支架放松，齿圈型铁心吸进永磁圈内，铁心齿牙左边的开关霍尔元件接近了永磁圈左边磁场，不受磁场方向影响，开关霍尔元件导通，控制器就处于开机状态，3个位置霍尔元件的输出线与开关霍尔元件的输出线，以及三相电枢线圈的引出线，三者合并一股线缆(37)，经过铝合金电枢支架，从所述的右半轴中心的穿线孔内穿出后，连接至控制器，用手旋动转把，拉动遥控钢丝绳，遥控钢丝绳将铝合金电枢支架拉向导向连接轴左端，齿圈型铁心圆周错开永磁圈一定位置，齿圈型铁心圆周与永磁圈内圆保持较小的磁场吸力，使电机空转磁阻很小，实现手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机空转时，低阻力转动滑行，松开手动转把，齿圈型铁心圆周在永磁圈磁场力的作用下吸进永磁圈内，恢复定转吸合状态。

2.根据权利要求1所述的手动定转离合多功能无刷无齿大轮毂电机，其特征是：所述控制器选用电动车通用控制器，所述手动转把选用变速自行车所用的调速器转把。