CN106100230A - 轻型电动自行车轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
一种轻型电动自行车轮毂电机，由轮毂外壳、内定子、外转子、行星减速器、旋转齿轮箱、非接触油封组成，所述的行星减速器采用液态润滑油方式，所述非接触油封为铝合金伞型圈，非接触油封安装在所述筒型齿轮外圆，非接触油封跟随筒型齿轮高速旋转，所述旋转齿轮箱涵洞圆周的若干叶片低速旋转，使液态润滑油产生流向圆周的离心力在旋转齿轮箱内有序流动，阻止液态润滑油流进电机部位，本发明不仅具有无刷有齿外转子轮毂电机体积小、重量轻，性能指标高，可靠性好的优点，而且减速器的齿轮磨损小、寿命长，液态润滑油使各个齿轮及超越离合器润滑充足、阻力很小，非接触油封不存在磨擦阻力，因此所述轻型电动自行车能像自行车一样滑行。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动自行车轮毂电机，确切地说，是一种轻型电动自行车轮毂电机。
背景技术
目前在全国范围内，轻型电动自行车所选用的轮毂电机，大多数是一种无刷有齿外转子轮毂电机，它以体积小、重量轻，性能指标高，可靠性好的优势成为当今轻型电动自行车轮毂电机的主流产品。但是它并非十全十美，因为它的行星减速机构的润滑油是固态润滑油，时间久了容易干涸，造成齿轮磨损加剧，寿命缩短，另外固态润滑油使超越离合器润滑不良，造成电动自行车滑行功能减弱。
发明内容
为了克服现有轻型电动自行车轮毂电机的不足，本发明推出一种采用液态润滑油方式的轮毂电机，它不仅具有无刷有齿外转子轮毂电机体积小、重量轻，性能指标高，可靠性好的优点，而且行星减速器的齿轮磨损小、寿命长，液态润滑油使超越离合器润滑充足、阻力很小，使电动自行车能像自行车一样滑行。
所述轻型电动自行车轮毂电机所采取的技术方案是由轮毂外壳、内定子、外转子、行星减速器、旋转齿轮箱、非接触油封组成，其结构特点是：所述轻型电动自行车轮毂电机设置轮毂外壳，所述轮毂外壳用铝合金铸造，外壳圆周设置辐条式的轮毂圈，所述轮毂圈左端设有左轮毂端盖，所述左轮毂端盖和轮毂圈一体化铸造成型，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架内圆紧配合安装左轮毂轴承，轮毂外壳右端设置右轮毂端盖，所述右轮毂端盖左端的外圆设置正螺纹，所述轮毂圈右端的内圆设置正螺纹，所述内、外圆的正螺纹丝扣吻合，右轮毂端盖旋转装进轮毂外壳右端丝扣，右轮毂端盖右端外圆设置止位台阶，右轮毂端盖将止位台阶旋紧在轮毂外壳右端，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架内圆紧配合安装右轮毂轴承；所述轮毂外壳内设置内定子，所述内定子设置台阶轮毂轴，所述台阶轮毂轴左端设置细轴，细轴安装在左轮毂轴承内圆，细轴左端设置左螺丝杆，轮毂轴右端设置粗轴，粗轴安装在右轮毂轴承内圆，粗轴左端设置台阶，粗轴右端设置右螺丝杆，台阶轮毂轴的粗轴、细轴之间为中轴，所述中轴右边外圆紧配合安装定子支架，所述定子支架是碗型铝合金铸件，定子支架内圆上端设置上定位槽，中轴外圆上端设置下定位槽，所述上、下定位槽内安装定位销，定子支架右边紧靠粗轴台阶左端，所述定子支架外圆设有齿圈型铁芯，所述齿圈型铁芯用硅钢片制造，叠加成型，齿圈型铁芯圆周设有若干线圈槽及铁芯齿牙，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，将三相电枢线圈的首尾端连接成Y型的电路形式输出，在线圈槽内的周边，分别设有3个位置霍尔元件，3个位置霍尔元件的位置相隔120度的电角度；所述轮毂外壳左、右轮毂轴承内安装台阶轮毂轴，所述台阶轮毂轴的中轴上设置外转子，所述外转子设有左右轴承，所述左右轴承是两个合并的轴承，左右轴承内圆安装在所述中轴外圆左边，左右轴承外圆紧配合安装圆锥型轴承架，所述圆锥型轴承架左边设置外转子支架，圆锥型轴承架与外转子支架是用铝合金一体化铸造成型，外转子支架外圆紧配合安装导磁圈，导磁圈内圆设有若干矩型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，每块永磁体的N极、S极相互交替排列，用A、B胶粘接，安装成永磁圈，所述永磁圈内圆与所述齿圈型铁芯外圆之间形成很小的气隙；所述粗轴中部设置卡簧槽，卡簧槽内安装定位外卡簧，所述定位外卡簧挡在所述左右轴承左端；所述圆锥型轴承架左端设置圆盘腔，所述圆盘腔内设置法兰盘，法兰盘左端设置筒型齿轮，法兰盘圆周设置三个等分的沉头螺丝孔，所述圆盘腔圆周设置三个等分的螺母孔，由三个沉头螺丝钉将法兰盘紧固；所述粗轴及所述台阶内部设置斜孔，所述斜孔为轻型电动自行车轮毂电机的输出线孔，所述三相电枢线圈的输出线与3个位置霍尔元件的输出线合并为一股线缆，经过所述斜孔，从所述右轮毂轴承的粗轴右下端穿出；所述行星减速器设置在轮毂外壳内部左端，所述台阶轮毂轴的中轴左边设置齿柱，所述齿柱外圆设置超越离合器，超越离合器中心孔设置内齿套，所述内齿套与所述齿柱的齿牙模数相同，两者松配合啮合；所述超越离合器圆周设置三个等分的短轴，所述短轴右侧均设置轴承，轴承外圆均安装行星齿轮，三个等分的短轴右端均设置定位外卡簧；所述齿柱右端设置止位外卡簧，齿柱左端设置定位垫圈，所述止位外卡簧挡在超越离合器右端；所述轮毂圈左端内圆紧配合安装内齿圈，所述内齿圈、所述三个行星齿轮、所述筒型齿轮的齿牙模数相同，三者互相啮合，组成所述行星减速器；所述旋转齿轮箱设置密封盘，所述密封盘为铝合金O型盘，密封盘外圆安装在所述轮毂圈内圆偏左端，用A、B胶密封，制成所述旋转齿轮箱，所述行星减速器设置在旋转齿轮箱内，所述密封盘中心设置涵洞，所述涵洞圆周的密封盘左端面设置若干叶片；所述筒型齿轮右端设置非接触油封，所述非接触油封为铝合金伞型圈，非接触油封内圆紧配合安装在筒型齿轮外圆右端，非接触油封外圆略小于所述涵洞内圆，所述非接触油封跟随筒型齿轮高速旋转，所述旋转齿轮箱涵洞圆周的若干叶片低速旋转，使液态润滑油产生流向圆周的离心力在旋转齿轮箱内有序流动，阻止液态润滑油流进电机部位，从而实现非接触油封效果。
所述左轮毂端盖上端设置加油孔，所述加油孔内圆设置正丝扣，加油孔内圆设置凸型透明盖，所述凸型透明盖右端外圆设置正丝扣，凸型透明盖拧进加油孔密封，通过凸型透明盖观察所述行星减速器内部液态润滑油的存量，在静止状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆底部，在旋转状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆周，确保液态润滑油在任何状态不会漏油。
所述轻型电动自行车轮毂电机为了与车轮架左端配合安装，所述左螺丝杆设置左垫圈；为了与车轮架右端锁定安装，所述粗轴右上端设置右垫圈台，粗轴右下端设置锁定台；所述左轮毂端盖轴承架外圆设置刹车盘，所述右轮毂端盖轴承架外圆设置飞轮。
本发明的有益效果是：所述轻型电动自行车轮毂电机的行星减速器采用液态润滑油方式，它不仅具有无刷有齿外转子轮毂电机体积小、重量轻，性能指标高，可靠性好的优点，而且减速器的齿轮磨损小、寿命长，液态润滑油使各个齿轮及超越离合器润滑充足、阻力很小，非接触油封不存在任何磨擦阻力，因此所述轻型电动自行车能像自行车一样滑行。
附图说明
图1为轻型电动自行车轮毂电机正视剖面结构示意图。
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所示的轻型电动自行车轮毂电机正视剖面结构示意图中，所述轻型电动自行车轮毂电机设置轮毂外壳，所述轮毂外壳用铝合金铸造，外壳圆周设置辐条式的轮毂圈1，所述轮毂圈左端设有左轮毂端盖2，所述左轮毂端盖和轮毂圈一体化铸造成型，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架内圆紧配合安装左轮毂轴承3，轮毂外壳右端设置右轮毂端盖，所述右轮毂端盖左端的外圆设置正螺纹，所述轮毂圈右端的内圆设置正螺纹，所述内、外圆的正螺纹丝扣吻合，右轮毂端盖旋转装进轮毂外壳右端丝扣，右轮毂端盖右端外圆设置止位台阶4，右轮毂端盖将止位台阶旋紧在轮毂外壳右端，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架内圆紧配合安装右轮毂轴承5；所述轮毂外壳内设置内定子，所述内定子设置台阶轮毂轴6，所述台阶轮毂轴左端设置细轴，细轴安装在左轮毂轴承内圆，细轴左端设置左螺丝杆，轮毂轴右端设置粗轴，粗轴安装在右轮毂轴承内圆，粗轴左端设置台阶，粗轴右端设置右螺丝杆，台阶轮毂轴的粗轴、细轴之间为中轴，所述中轴右边外圆紧配合安装定子支架7，所述定子支架是碗型铝合金铸件，定子支架内圆上端设置上定位槽，中轴外圆上端设置下定位槽，所述上、下定位槽内安装定位销8，定子支架右边紧靠粗轴台阶左端，所述定子支架外圆设有齿圈型铁芯9，所述齿圈型铁芯用硅钢片制造，叠加成型，齿圈型铁芯圆周设有若干线圈槽及铁芯齿牙，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10，将三相电枢线圈的首尾端连接成Y型的电路形式输出，在线圈槽内的周边，分别设有3个位置霍尔元件11，3个位置霍尔元件的位置相隔120度的电角度；所述轮毂外壳左、右轮毂轴承内安装台阶轮毂轴，所述台阶轮毂轴的中轴上设置外转子，所述外转子设有左右轴承12，所述左右轴承是两个合并的轴承，左右轴承内圆安装在所述中轴外圆左边，左右轴承外圆紧配合安装圆锥型轴承架13，所述圆锥型轴承架左边设置外转子支架14，圆锥型轴承架与外转子支架是用铝合金一体化铸造成型，外转子支架外圆紧配合安装导磁圈15，导磁圈内圆设有若干矩型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，每块永磁体的N极、S极相互交替排列，用A、B胶粘接，安装成永磁圈16，所述永磁圈内圆与所述齿圈型铁芯外圆之间形成很小的气隙；所述粗轴中部设置卡簧槽，卡簧槽内安装定位外卡簧17，所述定位外卡簧挡在所述左右轴承左端；所述圆锥型轴承架左端设置圆盘腔，所述圆盘腔内设置法兰盘18，法兰盘左端设置筒型齿轮19，法兰盘圆周设置三个等分的沉头螺丝孔，所述圆盘腔圆周设置三个等分的螺母孔，由三个沉头螺丝钉20将法兰盘紧固；所述粗轴及所述台阶内部设置斜孔21，所述斜孔为轻型电动自行车轮毂电机的输出线孔，所述三相电枢线圈的输出线与3个位置霍尔元件的输出线合并为一股线缆，经过所述斜孔，从所述右轮毂轴承的粗轴右下端穿出；所述行星减速器设置在轮毂外壳内部左端，所述台阶轮毂轴的中轴左边设置齿柱22，所述齿柱外圆设置超越离合器23，超越离合器中心孔设置内齿套，所述内齿套与所述齿柱的齿牙模数相同，两者松配合啮合；所述超越离合器圆周设置三个等分的短轴24，所述短轴右侧均设置轴承25，轴承外圆均安装行星齿轮26，三个等分的短轴右端均设置定位外卡簧27；所述齿柱右端设置止位外卡簧28，齿柱左端设置定位垫圈29，所述止位外卡簧挡在超越离合器右端；所述轮毂圈左端内圆紧配合安装内齿圈30，所述内齿圈、所述三个行星齿轮、所述筒型齿轮的齿牙模数相同，三者互相啮合，组成所述行星减速器；所述旋转齿轮箱设置密封盘31，所述密封盘为铝合金O型盘，密封盘外圆安装在所述轮毂圈内圆偏左端，用A、B胶密封，制成所述旋转齿轮箱，所述行星减速器设置在旋转齿轮箱内，所述密封盘中心设置涵洞32，所述涵洞圆周的密封盘左端面设置若干叶片33；所述筒型齿轮右端设置非接触油封34，所述非接触油封为铝合金伞型圈，非接触油封内圆紧配合安装在筒型齿轮外圆右端，非接触油封外圆略小于所述涵洞内圆，所述非接触油封跟随筒型齿轮高速旋转，所述旋转齿轮箱涵洞圆周的若干叶片低速旋转，使液态润滑油产生流向圆周的离心力在旋转齿轮箱内有序流动，阻止液态润滑油流进电机部位，从而实现非接触油封效果。
所述左轮毂端盖上端设置加油孔，所述加油孔内圆设置正丝扣，加油孔内圆设置凸型透明盖35，所述凸型透明盖右端外圆设置正丝扣，凸型透明盖拧进加油孔密封，通过凸型透明盖观察所述行星减速器内部液态润滑油的存量，在静止状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆底部，在旋转状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆周，确保液态润滑油在任何状态不会漏油。
所述轻型电动自行车轮毂电机为了与车轮架左端配合安装，所述左螺丝杆设置左垫圈36；为了与车轮架右端锁定安装，所述粗轴右上端设置右垫圈台37，粗轴右下端设置锁定台38；所述左轮毂端盖轴承架外圆设置刹车盘，所述右轮毂端盖轴承架外圆设置飞轮。
Claims (4)
1.一种轻型电动自行车轮毂电机，由轮毂外壳、内定子、外转子、行星减速器、旋转齿轮箱、非接触油封组成，其特征在于：所述轻型电动自行车轮毂电机设置轮毂外壳，所述轮毂外壳用铝合金铸造，外壳圆周设置辐条式的轮毂圈(1)，所述轮毂圈左端设有左轮毂端盖(2)，所述左轮毂端盖和轮毂圈一体化铸造成型，左轮毂端盖中部设有左轴承架，左轴承架内圆紧配合安装左轮毂轴承(3)，轮毂外壳右端设置右轮毂端盖，所述右轮毂端盖左端的外圆设置正螺纹，所述轮毂圈右端的内圆设置正螺纹，所述内、外圆的正螺纹丝扣吻合，右轮毂端盖旋转装进轮毂外壳右端内圆丝扣，右轮毂端盖右端外圆设置止位台阶(4)，右轮毂端盖将止位台阶旋紧在轮毂外壳右端，右轮毂端盖中部设有右轴承架，右轴承架内圆紧配合安装右轮毂轴承(5)；所述轮毂外壳内设置内定子，所述内定子设置台阶轮毂轴(6)，所述台阶轮毂轴左端设置细轴，细轴安装在左轮毂轴承内圆，细轴左端设置左螺丝杆，轮毂轴右端设置粗轴，粗轴安装在右轮毂轴承内圆，粗轴左端设置台阶，粗轴右端设置右螺丝杆，台阶轮毂轴的粗轴、细轴之间为中轴，所述中轴右边外圆紧配合安装定子支架(7)，所述定子支架是碗型铝合金铸件，定子支架内圆上端设置上定位槽，中轴外圆上端设置下定位槽，所述上、下定位槽内安装定位销(8)，定子支架右边紧靠粗轴台阶左端，所述定子支架外圆设有齿圈型铁芯(9)，所述齿圈型铁芯用硅钢片制造，叠加成型，齿圈型铁芯圆周设有若干线圈槽及铁芯齿牙，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(10)，将三相电枢线圈的首尾端连接成Y型的电路形式输出，在线圈槽内的周边，分别设有3个位置霍尔元件(11)，3个位置霍尔元件的位置相隔120度的电角度；所述轮毂外壳左、右轮毂轴承内安装台阶轮毂轴，所述台阶轮毂轴的中轴上设置外转子，所述外转子设有左右轴承(12)，所述左右轴承是两个合并的轴承，左右轴承内圆安装在所述中轴外圆左边，左右轴承外圆紧配合安装圆锥型轴承架(13)，所述圆锥型轴承架左边设置外转子支架(14)，圆锥型轴承架与外转子支架是用铝合金一体化铸造成型，外转子支架外圆紧配合安装导磁圈(15)，导磁圈内圆设有若干矩型钕铁硼强永磁体，每块永磁体的磁极是径向的，每块永磁体的N极、S极相互交替排列，用A、B胶粘接，安装成永磁圈(16)，所述永磁圈内圆与所述齿圈型铁芯外圆之间形成很小的气隙；所述粗轴中部设置卡簧槽，卡簧槽内安装定位外卡簧(17)，所述定位外卡簧挡在所述左右轴承左端；所述圆锥型轴承架左端设置圆盘腔，所述圆盘腔内设置法兰盘(18)，法兰盘左端设置筒型齿轮(19)，法兰盘圆周设置三个等分的沉头螺丝孔，所述圆盘腔圆周设置三个等分的螺母孔，由三个沉头螺丝钉(20)将法兰盘紧固；所述粗轴及所述台阶内部设置斜孔(21)，所述斜孔为轻型电动自行车轮毂电机的输出线孔，所述三相电枢线圈的输出线与3个位置霍尔元件的输出线合并为一股线缆，经过所述斜孔，从所述右轮毂轴承的粗轴右下端穿出；所述行星减速器设置在轮毂外壳内部左端，所述台阶轮毂轴的中轴左边设置齿柱(22)，所述齿柱外圆设置超越离合器(23)，超越离合器中心孔设置内齿套，所述内齿套与所述齿柱的齿牙模数相同，两者松配合啮合；所述超越离合器圆周设置三个等分的短轴(24)，所述短轴右侧均设置轴承(25)，轴承外圆均安装行星齿轮(26)，三个等分的短轴右端均设置定位外卡簧(27)；所述齿柱右端设置止位外卡簧(28)，齿柱左端设置定位垫圈(29)，所述止位外卡簧挡在超越离合器右端；所述轮毂圈左端内圆紧配合安装内齿圈(30)，所述内齿圈、所述三个行星齿轮、所述筒型齿轮的齿牙模数相同，三者互相啮合，组成所述行星减速器；所述旋转齿轮箱设置密封盘(31)，所述密封盘为铝合金O型盘，密封盘外圆安装在所述轮毂圈内圆偏左端，用A、B胶密封，制成所述旋转齿轮箱，所述行星减速器设置在旋转齿轮箱内，所述密封盘中心设置涵洞(32)，所述涵洞圆周的密封盘左端面设置若干叶片(33)；所述筒型齿轮右端设置非接触油封(34)，所述非接触油封为铝合金伞型圈，非接触油封内圆紧配合安装在筒型齿轮外圆右端，非接触油封外圆略小于所述涵洞内圆，所述非接触油封跟随筒型齿轮高速旋转，所述旋转齿轮箱涵洞圆周的若干叶片低速旋转，使液态润滑油产生流向圆周的离心力在旋转齿轮箱内有序流动，阻止液态润滑油流进电机部位，从而实现非接触油封效果。
2.根据权利要求1所述轻型电动自行车轮毂电机，其特征在于：所述左轮毂端盖上端设置加油孔，所述加油孔内圆设置正丝扣，加油孔内圆设置凸型透明盖(35)，所述凸型透明盖右端外圆设置正丝扣，凸型透明盖拧进加油孔密封，通过凸型透明盖观察所述行星减速器内部液态润滑油的存量，在静止状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆底部，在旋转状态，液态润滑油在所述旋转齿轮箱内圆周，确保液态润滑油在任何状态不会漏油。
3.根据权利要求1所述轻型电动自行车轮毂电机，其特征在于：所述轻型电动自行车轮毂电机为了与车轮架左端配合安装，所述左螺丝杆设置左垫圈(36)；为了与车轮架右端锁定安装，所述粗轴右上端设置右垫圈台(37)，粗轴右下端设置锁定台(38)；所述左轮毂端盖轴承架外圆设置刹车盘，所述右轮毂端盖轴承架外圆设置飞轮。
4.根据权利要求1所述轻型电动自行车轮毂电机，其特征在于：所述轻型电动自行车轮毂电机的行星减速器采用液态润滑油方式，它不仅具有无刷有齿外转子轮毂电机体积小、重量轻，性能指标高，可靠性好的优点，而且减速器的齿轮磨损小、寿命长，液态润滑油使各个齿轮及超越离合器润滑充足、阻力很小，非接触油封不存在任何磨擦阻力，因此所述轻型电动自行车能像自行车一样滑行。
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