CN87211016U - 电动滚筒 - Google Patents

Abstract

一种电机和行星齿轮减速机构直接装入滚筒内部的电动滚筒，只设置一层能转动的壳体，此层壳体兼具了电机固定机壳、行星齿轮减速机构的固定壳体和滚筒三个功能，使整个电动滚筒的结构更为简单，体积小、重量轻。本电动滚筒可用来作为电动自行车电动轮毂或各种电梯、提升机、卷扬机、绞车及皮带传动机械上的电动滚筒。

Description

本实用新型涉及一种电机和行星齿轮减速机构直接装入滚筒内部的电动滚筒。

电动自行车的电动轮毂和电梯、提升机、卷扬机、绞车及皮带传动机械上都常使用一种将电机和行星齿轮减速机构直接置入滚筒内部的电动滚筒。这种电动滚筒在电机与行星齿轮减速机构和滚筒之间不设置动力传送机构，电机、行星齿轮减速机构和滚筒不必单独设置，而是把三者结合成一体。因此，结构紧凑、使用方便。日产的“威力”牌卷扬机所使用的电动滚筒和天津运输机械二厂生产的TJ型电动滚筒均是这种类型的电动滚筒。中国专利CN85205116公告了一种“自行车电动助推器”也是应用这种电动滚筒的原理设计而成的。这种电动滚筒的电机为独立的整体，电机机壳固定不动，定子固定于机壳上。减速机构采用行星齿轮减速机构，它由偏心轴、行星齿轮、中心内齿轮和W等角速机构组成，其中，中心内齿轮固定于不能转动的行星齿轮减速机构壳体上，减速运动由W等角速机构输出，再驱动滚筒转动。转动的滚筒通过轴承在固定壳体上支撑承定位，使滚筒能绕固定壳体转动。因此，整个电动滚筒就具有了包括电机机壳和行星齿轮减速机构壳体在内的固定壳体和转动的滚筒两层壳体，结构复杂，所需零件较多，体积重量仍然较大。

本实用新型的任务是，提供一种只设置一层能转动的壳体的电动滚筒，以简化电动滚筒的结构，进一步缩小体积和减轻重量。

本实用新型以如下方式完成：略去电机的固定机壳和行星齿轮减速机构的固定壳体，将电机定子和行星齿轮减速机构的中心内齿轮同滚筒结合成为一个转动的整体，三者一起做等角速度转动。减速运动由中心内齿轮输出，驱动滚筒运转。

行星齿轮减速机构可以优先选用少齿差行星减速机构。当选用摆线针齿行星减速机构时，可将组成中心内齿轮的针齿固定在同滚筒连成一体的端盖上，当采用渐开线少齿差行星减速机构时，可将中心内齿轮直接设置在滚筒的内壁上。

本电动滚筒只设置一层能转动的壳体。结构简单，体积小，重量轻，生产使用方便。

本电动滚筒可用来作为电动自行车的电动轮毂或用作电梯、提升机、卷扬机、绞车及皮带传动机械中的电动滚筒。用作自行车电动轮毂时，可在行星齿轮减速机构的W等角速机构与中心固定轴之间增设离合器，以便电动轮毂能实现电动、人力驱动和电动人力共同驱动三种驱动形式。用作以上所述的各种机械上的电动滚筒时，可在电机转子与偏心轴之间（或其它轴向位置）增设停车制动机构，使电动滚筒具有自动停车功能。

以下结合附图叙述一实施例。

图1电动滚筒结构图，其中：

1－半沉头螺钉                2－中心固定轴

3－螺母                4－止推垫圈

5－滚珠轴承                6－滚针轴承

7－垫圈                8－轴承盖

9－双偏心轴                10－集电环

11－换向器                12－左端盖

13－炭刷                14－恒力弹簧

15－永久磁钢                16－滚筒

17－紧固螺钉                18－铁心

19－电枢绕组                20－针齿套

21－针齿螺栓                22－隔板

23－圆柱梢套                24－圆柱梢

25－圆柱梢盘                26－右端盖

27－滚珠轴承                28－滚针轴承

29－制扭垫块                30－钢珠

31－平键                32－行星齿轮

33－半圆头螺钉                34－半沉头螺钉

35－制扭垫块

图2沿图1的A－A线剖视图

图3沿图1的B－B线剖视图，其中：

36－平头螺钉

图4永久磁钢示意图，其中NS示磁极

图5换向器示意图，其中，37－换向片

本实施例的滚筒（16）、左端盖（12）和右端盖（26）连成一体，并依靠滚珠轴承（5）和滚针轴承（28）支承在中心固定轴（2）上，使三者能一起绕中心固定轴（2）转动。

电机为永磁式直流电机，定子的主磁极为二对极，由永久磁钢（15）构成，如图4。永久磁钢（15）被压装在滚筒（16）内壁上，并用二只紧固螺钉（17）锁紧，见图2。

在左端盖（12）右侧的四个刷握上分别放入一个炭刷（13），并装上恒力弹簧（14）。右端盖（12）左侧装上集电环（10），集电

环（10）与左端盖（12）之间应保持绝缘。按两对极的接线法，分别将同极的两个炭刷（13）用导线接通，引出两条导线，其中一条与集电环（10）接通，另一条则接通左端盖（12）。以上即构成左端盖组件。

在右端盖（26）左侧外圈上的16个螺孔中安装16付针齿螺栓（21）和针套（20），形成摆线针齿行星减速机构的中心内齿轮。以上为右端盖组件。

电枢铁心（18）由硅钢片叠铆而成。在铁心（18）的四个线槽中装上电枢绕组（19）参见图2。各组线头按两对极的接线法分别与换向器（11）上的换向片（37）接通。换向器（11）用紫铜板做换向片（37），由酚醛模塑料热压而成。其形状如图5。用4个半圆头螺钉（33）将换向器（11）固定于铁心（18）左侧，以上为电枢组件。

行星齿轮减速机构采用摆线针齿行星减速机构。它由双偏心轴（9）二个完全相同的行星齿轮（32）、中心内齿轮以及园柱梢盘（25）（即W等角速机构）组成，参见图1、图3。二个行星齿轮（32）对称设置于反向偏心的双偏心轴（9）上，以平衡行星齿轮（32）的偏心运动所引起的离心惯性力，提高运转稳定性。中心内齿轮由固定于右端盖（26）的16付针齿螺栓（21）和针齿套（20）组成，因此中心内齿轮可以随滚筒（16）转动。园柱梢盘（25）被旋入中心固定轴（2）而不能转动。园柱梢盘（25）通过园柱梢（24）和园柱梢套（23）与行星齿轮（32）形成滑动配合。双偏心轴（9）通过其左端的滚针轴承（6）和右端的滚珠轴承（27）同中心固定轴（2）保持滚动配合。行星齿轮（32）与双偏心轴（9）之间通过钢珠（30）做滚动配合，并装上平头螺钉（36），以防止钢珠（30）脱出。用平键（31）和另一只螺母（3）将电枢组件固定于双偏心轴（9）上。电枢、中心固定轴（2）、双偏心轴（9）、行星齿轮（32）和园柱梢盘（25）即构成了机心组件。

摆线针齿行星减速机构的中心内齿轮齿数为16，行星齿轮（32）的齿数为15，速比为15：1。

在机心组件的左端套上一只止推垫圈（4）和左端盖组件，然后压入滚珠轴承（5），再套入轴承盖（8）、垫圈（7）和另一只制扭垫块（35）。将4只半沉头螺钉（1）锁入左端盖（12）外圈的4个螺钉孔中，使得左端盖组件固定在滚筒（16）上。在滚筒（16）右端，装入右端盖组件，右端盖（26）通过滚针轴承（28）与中心固定轴（2）做滚动配合，用8只半沉头螺钉（34）将右端盖组件锁紧于滚筒（16）右端。中心固定轴（2）右端再套入一只制扭垫块（29）。这样，左端盖组件、滚筒（16）、右端盖组件和机心组件就组装成一个完整的电动滚筒，如图1。左端盖组件、滚筒（16）（包括其内壁上的定子）和右端盖组件即结合成一个能一起绕中心固定轴（2）转动的整体。

摆线针齿行星减速机构与电机之间设一隔板（22），以防止减速机构中的机油污染电机。减速机构采用机油与二硫化钼混合进行润滑。

用一外炭刷与集电环（10）保持滑动接触。外炭刷接电源负极，电源正极接中心固定轴（2）。正极电流经中心固定轴（2）、右端盖（12）、正极炭刷（13）和换向器（11）进入电枢绕组（19），电流经电枢绕组（19）后，通过换向器（11）、负极炭刷（13）、集电环（10）和外炭刷回到电源负极。

电枢绕组（19）通入电流后，电枢便带动双偏心轴（9）转动，驱动行星齿轮（32）运转，由于园柱梢盘（25）被固定于中心固定轴（2）而不能转动，因此，行星齿轮（32）不做自转运动，而只能做偏心公转，从而使减速运动从中心内齿轮（针齿）输出，驱动右端盖组件、滚筒（16）和左端盖组件一起做减速转动，实现减速增力的目的。此时，电机定子和中心内齿轮与滚筒（16）即成为一个转动整体。此整体兼具了电机壳体、滚筒和行星齿轮减速壳体三个功能，使得整个电动滚筒不必设置固定不动的电机机壳和行星齿轮减速机构的固定壳体。

本实施例的电动滚筒可用作电动自行车的电动轮毂。在园柱梢盘（25）与中心固定轴（2）之间不做固定装配，而增设能控制园柱梢盘（25）转动以否的离合器（如单向超越离合器），即可实现人力驱动、电力驱动和人力电力共同驱动三种驱动形式。电机使用24伏直流电源，额定功率130瓦，电动自行车的时速可达15－20公里。本自行车电动轮毂体积小、重量轻，可直接安装于20″－28″的各种普通自行车上。生产、安装、使用都很方便。

Claims (3)

1、一种电动滚筒，主要由电机、行星齿轮减速机构和滚筒三部分组成，其电机和行星齿轮减速机构直接装入滚筒内部，并且电机转子和行星齿轮减速机构装配在同一转动轴上，其特征在于：电机定子和行星齿轮减速机构的中心内齿轮与滚筒16构成一个转动整体。

2、根据权利要求1所述的电动滚筒，其特征在于行星齿轮减速机构的中心内齿轮固定于与滚筒16连成一体的端盖上。

3、根据权利要求1所述的电动滚筒，其特征在于电机定子的主磁极由永久磁钢15构成，并用紧固螺钉17锁紧在滚筒16内壁上。

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