專利名稱：磁力手動齒輪離合高速無刷輪轂電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動自行車的輪轂電機,概述地說是一種簡易齒輪減速機抅具有手 動齒輪離合勸能的髙速無刷輪殺電機。
背景技術：
目前,市場現有電動車使用較多的是一種大輪轂低速無刷電機，它以結構簡單，成本低,可 靠性好的優勢成為了主流產品,但是它并非十全十美，首先它只適合t^速髙的小輪電動車，用 于轉速低的大輪車就不能高效工作了，迫使其輪轂越做越大,其次它是直接驅動,沒有滑行功 能，沒電騎行就十分沉重，另外它仍然存在笨重，過載能力差等缺點，仍然達不到高速電機的性 能指標。那么，為什么髙速無刷輪穀電機沒能成為市場主流呢？主要因為這種輪轂電機普遍 選用行星齒輪減速和超越離合器,其結構復雜、成本髙、齒輪和超越離合器易損等缺點，阻礙 了它的發展，其次是它只有滑行功能,沒有反充電的柔性剎車功能，不能將剎車、減速、或下 坡滑行時產生的能量反饋給蓄電池。 發明內容
為了克服現有低逨和高速無刷輪轂電機的不足，為了推動輪轂電機向更先進的目標發展， 本實用新型推出一種磁力手動齒輪離合高速無刷輪穀電機，該輪轂電機不僅具南'離'速輪轂電 機效率高、罝量輕的優點,還具有低速輪轂電機結構簡單、成本低、可靠性i^的優點，不僅具 有更好的滑行功能，還具有反充電的柔性剎車功能，它有效地解決了現有低速和高速輪轂電機 存在的驅動離合不可控制所造成的矛盾。
本實用新型解決其技術問題所釆取的技術方案是由輪毅外殼、缸筒式輪轂軸、外轉子扁 平無刷電機、外轉子齒輪離合器、大齒圈、包箍式齒輪支架、傳動齒輪、電機齒輪、離合傳 動軸、傳動^^紫、傳動銷釘、鏍帽式離合手柄等組成。
其結構特點足街輪殺圈內左端設有大齒圈，輪轂圈兩端裝有左右輪殺端蓋，左端蓋中 部設有一體化制動盤，制動盤中部設有軸承架及軸承，右端蓋中部設有右軸承架及軸承，左 右軸承內裝有缸筒式輪轂軸，該軸是由左輪軸、電機軸、和右輪軸依次組成，電機軸中心制 成缸筒，缸筒內設有傳動活塞，活塞右端設有傳動銷釘，左端連接傳動軸，在缸筒前后端制 有長孔，傳動銷釘穿過前后長孔，銷釘前后端緊靠電機右軸承內圓，並且能在前后長孔內左 右移動，電機軸缸筒左端與左輪軸右端緊配安裝，左輪軸中心是傳動軸孔，傳動軸左端設有 鏍帽式離合手柄，擰在左輪軸鏍桿上，電機軸右端是與之一體的右輪軸，右輪軸中心是穿線 孔，電機軸右端緊配合安裝軸套，軸套上設有斜孔，與穿線孔連通，軸套右端焊接盤形電樞 支架，支架外圓裝有電樞鐵心，鐵心齒牙上設有三個位置不同的霍爾傳感器，鐵心線槽內繞 制三相電樞線圈，電機軸中部設有左右電機軸承和軸承架，軸承架左端緊配安裝電機齒輪， 右端俾接電機外轉子端蓋，端蓋外圓設有導磁圈，導磁圏內設有若干強永磁休，在電機軸左 端設有包摘式齒輪支架，支架中部制有包箍孔，與電機軸松配安裝，支架下方設有包箍卡頭 及夾緊鏍釘，支架上端設有短軸，短軸上裝有軸承和傳動齒輪，該齒輪與輪穀圈上大齒圈和 電機齒輪準確嚙合。
所述的外轉子齒輪離合器就是外轉子扁平無刷電機本身，外轉子端蓋電機齒輪在電機軸 上能左右移動，它是利用電機轉子與定子之間的磁力使電機端蓋齒輪向右回位的手動齒輪離合器。
本實用新型的有益效果是本輪轂電機釆用最簡單的減速機構,用它解決各種輪徑尤其是大輪徑電動車低轉速運行電機效率低的問題，整機性能指標和現有私速輪轂電機一樣,但成 本降低，可靠性提高，因為它省去了三個行星齒輪和超越離合器，增加一個傳勞J齒輪和支架，非 常簡單，共用三個齒輪,並且都是2模的大齒牙齒輪，大大提髙了齒輪強度,Wr長了壽命。
釆用町控禽合器代替超越離合器，其好處是:手動電機齒輪與傳動皮輪噴合，電動車電動 行駛沒有滑行—功能,有柔性剎車功能，既能安全行駛，又能將剎車、減速、或下坡滑行時電 機產生的能量反饋給蓄電池，在沒電人力自行時，手動電機齒輪與傳動齒輪分離，還能像自行 車一樣輕松滑行，有效地解決現有低速和高速輪轂電機驅動離合不可^T制造成的矛盾。
該輪殺外殼和扁平無刷電機等貴重部件可直接利用市場現有零部件制造，齒輪和輪轂軸 容易生產，整機成本和重暨都很低。
總之，本輪轂電機結構設計簡單、合理、可靠、有效，與現有低速和高速無刷輪轂電機 相比有顯著的優越性,可以這么說,選用本實用新型的技術方案，能推動,《速輪轂電機改變落 后市場主流的現狀,而現有低速輪毅電機的發展也不必越做越大。以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明 附圖是磁力手動齒輪離合高速無刷輪轂電機剖面構造示意圖
在附閣中，所述的輪敘圈(1)是輻條式或者是與車輪圈一體化，圈內左端設有大齒圈 (38)，輪穀圈兩端裝有左右輪轂端蓋(22) 、 (19)，左端蓋中部設有一體化制動盤 (34)，制動盤中部設有軸承架(26)及軸承(41)，右端蓋中部設有右軸承架(15)及軸 承(10)，左右軸承內裝有缸筒式輪毅軸(42),該軸是由左輪軸(3)、電機軸(39)、 和右輪軸(11)依次組成，電機軸中心制有缸筒(27),缸筒內設有傳動活寵(13)，活塞 右端設有傳^J銷釘(14)，活塞左端連接傳動軸(40),在缸筒前后制有長孔(23)，傳動 銷釘穿過前后長孔，銷釕前后端緊靠電機右軸承內圓，在前后長孔內能左右移動，電機軸缸 筒左端與左輪軸右頭緊配合安裝，左輪軸中心是傳動軸孔(28)，傳動軸左端制有小鏍帽 (29),鏍帽右端設有鏍帽式離合手柄(30)，裝在左輪軸的鏍紋上，電機軸右端是與之一 體的右輪軸(]l)，該軸中心制有穿線孔(12)，電機軸右端緊配安裝軸變(16)，軸套i: 設有斜孔(9)，它與穿線孔連通。
本實用新型所述的外轉子扁平無刷電機是利用過去淘汰的小輪轂低速無刷電機改制的， 也可以另行設計，其結構制式不變，只是尺寸和參數改變，本文以導磁圈內徑為154mm的無 刷電機改制為例說明，它是軸套右側焊接盤形電樞支架(18)，支架外圓裝有電樞鐵心 (5)，其規格是直徑147mm，36槽的無刷電機鐵心，根椐功率大小的需要.鐵心疊厚在 10mm-20mm范圍內選擇,鐵心齒牙上設有三個位置不同的霍爾傳感器(4),鐵心線槽內繞 制三相電樞線圈(21)，電機軸中部設有電機左右軸承(7) 、 (8)，軸承上裝有軸承架 (17)軸承架左端緊配安裝電機齒輪(6),右端捍接電機外轉子端蓋。)，端蓋外圓設有 導磁圈(2)，導磁圈內設有40塊強永磁體(20),永磁體寬度要比鐵心厚度寬一些，電機 軸左端設有包箍式齒輪支架(33)，支架中部制有包箍孔(32)，與電機軸松配安裝，支架 下方設有包箍卡頭(24)和夾緊鏍釘(25),支架上端設有短軸(35),短軸上裝有軸承 (36)和傳動齒輪(37)，該齒輪與大齒圈和電機齒輪正確嚙合。
所述的外轉子齒輪離合器就是外轉子扁平無刷電機本身，手動鏍帽式離合手柄逆時針旋 動，手柄拉動傳動軸、活塞和傳動銷釘，銷釘撥動電機軸承，外轉子電機端蓋齒輪就向左移 動，移到電機齒輪與包箍支架靠緊為止，傳動齒輪與電機齒輪分離，輪穀在自由轉動時阻力 很小，此時電機外轉子永磁體與定子上霍爾元件分離，電機便自動關機，當手柄順時針旋 動，傳動軸、活塞和銷釘向右移動，端蓋齒輪利用電機外轉子和定子之間的磁力向右自動回 到原來的位置上與傳動齒輪嚙合，必須要注意，在輪轂轉動條件下才容易嚙合。
權利要求1.一種磁力手動齒輪離合高速無刷輪轂電機，由輪轂圈、左右輪轂端蓋、左右輪轂軸承架及軸承、缸筒式輪轂軸、外轉子扁平無刷電機、外轉子齒輪離合器、大齒圈、電機齒輪、傳動齒輪、離合傳動軸、傳動活塞、傳動銷釘、鏍帽式離合手柄等組成，其特征是所述輪轂圈(1)是輻條式，也可以與車輪圈一體化，輪轂圈內左側設有大齒圈(38)，輪轂圈兩端是左右輪轂端蓋(22)、(19)，左端蓋中部是一體化制動盤(34)，制動盤中部設有輪轂左軸承架(26)及左軸承(41)，右端蓋中部是右軸承架(15)和軸承(10)，左右軸承內裝有缸筒式輪轂軸(42)，它是由左輪軸(31)、電機軸(39)、右輪軸(11)依次組成的，電機軸中心制有缸筒(27)，缸筒內設有傳動活塞(13)，活塞右端設有傳動銷釘(14)，活塞左端連接傳動鈾(40)，在缸筒前后制有長孔(23)，銷釘穿過前后長孔，銷釘前后端緊靠電機右軸承內圓，并且能在前后長孔內左右移動，電機軸缸筒左端與左輪軸右頭緊配合安裝，左輪軸中心是傳動軸孔(28)，傳動鈾左端是鏍帽(29)，鏍帽右端是鏍帽式離合手柄(30)，裝在左輪軸鏍桿上，電機軸右端是與之一體的右輪軸(11)，右輪軸中心孔是穿線孔(12)，電機軸右端緊配安裝軸套(16)，軸套制有斜孔(9)，軸套右端焊接盤形電樞支架(18)，支架外圓裝有電樞鐵心(5)，鐵心齒牙上設有三個位置不同的霍爾傳感器(4)，鐵心線槽內繞制三相電樞線圈(21)，電機軸中部設有左右電機軸承(7)、(8)，和軸承架(17)，軸承架左端緊配安裝電機齒輪(6)，右端焊接外轉子端蓋(3)，端蓋外圓設有導磁圈(2)，導磁圈內設有若干強永磁體(20)，電機軸左端設有包箍式齒輪支架(33)，支架中部制有包箍孔(32)，支架下方設有包箍卡頭(24)和夾緊鏍釘(25)，支架上方設有短軸(35)，短軸上裝有軸承(35)和傳動齒輪(37)。
專利摘要一種磁力手動齒輪離合高速無刷輪轂電機，由輪轂外殼、缸筒式輪轂軸、外轉子扁平無刷電機、外轉子齒輪離合器、包箍式齒輪支架、傳動齒輪、大齒圈、電機齒輪、離合傳動軸、傳動活塞、傳動銷釘、鏍帽式離合手柄等組成，它是在輪轂軸中部設有缸筒與活塞，軸右側是扁平無刷電機，左側包箍支架上傳動齒輪與輪轂大齒圈嚙合，輪軸左端設有離合手柄，手柄在軸孔里連接傳動軸，傳動軸在缸筒內連接傳動活塞和傳動銷釘，外轉子端蓋電機齒輪在軸上能左右移動，是利用電機磁力回位的手動齒輪離合器。本實用新型既有低速輪轂電機簡單、可靠、成本低的優點，又有高速輪轂電機重量輕、效率高的性能，既能在電動行駛時，實現反充電的柔性剎車功能，又能在沒電自行時，像自行車一樣輕松滑行，有效解決現有輪轂電機驅動離合不可控制所造成的矛盾。
文檔編號H02K7/10GK201388138SQ200920070269
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月13日 優先權日2009年4月13日
發明者朱幕松 申請人:朱幕松