專利名稱：電動自行車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動力和傳動裝置。具體地說是一種電動自行車 輪轂電動機。
背景技術：
目前市場上一種輪轂電機采用行星齒輪減速機構形式的電動自行車實現二級減 速，從而產生大扭矩。采用離合器使得輪轂的滑行功能大大增強，大大改善了騎行功能，而 且其續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 結構。棘爪式離合器反向制動力太大，電動車剎車時電機軸反向轉動，造成聯接松動易產生 安全隱患，并產生異響。滾柱式離合器雖然解決了棘爪式離合器的問題，但是同心度差、使 用壽命短、易打滑，離合作用差。2、離合器為非標件，須經過特殊加工，其維修更換不方便。以一種由離合器離合的滾柱式結構的電動自行車輪轂電機為例(圖6)，它包括主 軸1’，主軸1’上通過軸承2’安裝有輪轂外殼3’，輪轂外殼3’包括左側的輪轂蓋31’和右 側的輪轂罩32’，輪轂外殼3’內側從左至右依次安裝電機、行星輪減速機構和離合器。所述 電機采用內定子外轉子結構，定子4’通過鍵槽固定在主軸1’上，轉子5’通過兩檔軸承6’ 安裝在主軸1’上，轉子5’呈盆狀結構，盆狀結構的開口朝外，轉子5’上固定有套在主軸1’ 上的太陽齒輪7’，太陽齒輪7’嚙合有三個行星齒輪8’，三個行星齒輪8’與固定在輪轂外 殼3’上的內齒圈9’嚙合，行星齒輪8’分別通過行星輪軸承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通過鍵槽固定在主軸1，上。所述離合器15包括內圈的固定圈151和外圈的本體152、(圖7)，固定圈151固 定在主軸1’上，三個行星軸11，固定在本體152上，本體152上設有開口朝向固定圈151 的凹槽153，凹槽153的側壁至固定圈151有間距156，間距156沿著電動車前進時的本體 152的運動方向逐漸增大，凹槽153內設有滾柱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上設有切向孔155，切向孔155由內而外依次設有頂桿157、彈簧 158、悶頭159。頂桿157逆著電動車前進時滾柱154的轉動方向頂在滾柱154上。當電動車開動時，離合器15的本體152有一個逆時針轉動的趨勢，該趨勢使滾柱 154向凹槽153的小端移動，使滾柱154將本體152和離合器的固定圈151卡緊。而由于 固定圈151通過鍵槽與主軸1’固定，所以此時的本體152也相對于主軸1’固定，導致三個 行星軸11’上的行星齒輪8’只能在太陽齒輪7’的帶動下作自轉而不能繞太陽齒輪7’公 轉。行星齒輪8’自轉時通過內齒圈9’帶動輪轂外殼3’轉動，使電動車向前運動。而電動 自行車倒車時，輪轂外殼3’通過內齒圈9’、行星齒輪8’使離合器15上的本體152順時針 轉動，此時滾柱154克服彈簧158的壓力向凹槽153的大端移動，使本體152與固定圈151 松開，所以本體152可以轉動，即行星齒輪8’既可以自轉也可以公轉，而不會帶動太陽齒輪 7’轉動，不致使電機產生倒轉。以上不難發現離合器的構造很復雜，而三個行星軸又固定在 離合器上，制作精度要求高，制作難度是可想而知的。離合器屬非標準件，想更換離合器相 當不易。發明內容本實用新型之目的是彌補上述之不足，向社會公開一種以結構簡單，制作容易的標準件單向軸承來取代離合器的電動自行車輪轂電動機，以便于維修和更換單向軸承，而 且進一步提高電動自行車承載能力和使用壽命。本實用新型的技術方案是這樣實現的一種電動自行車輪轂電機，包括主軸，通過軸承安裝在主軸上的輪轂外殼，輪轂外 殼內一側的電機，所述電機采用內定子外轉子結構，定子通過鍵槽固定在主軸上，轉子通過 兩檔軸承安裝在主軸上，轉子上固定有套在主軸上的太陽齒輪，太陽齒輪嚙合有三個行星 齒輪，三個行星齒輪與固定在輪轂外殼內壁上的內齒圈嚙合，行星齒輪分別通過行星輪軸 承安裝在行星軸上；其特征在于所述的輪轂外殼內另一側的所述主軸上套裝固定著一個 單向軸承，所述單向軸承鑲入一個行星齒輪支架中，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接的外圈，通過鍵槽固 定在主軸上的內圈、外圈與內圈之間一個起支撐作用的保持架、設于保持架中的數個楔塊 和分別與楔塊配合的數個彈簧及多個鋼球。所述的行星齒輪支架通過鍵槽固定在單向軸承的外圈上，將整個單向軸承鑲入其 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 述行星齒輪支架聯接的外圈，通過鍵槽固定在主軸上的內圈、設置于外圈與內圈之間的一 個起支撐作用的保持架和保持架中的數個滾柱及分別與滾柱配合的數個彈簧，設于所述外 圈的內壁上的與滾柱相同數目的凹槽；所述凹槽的深度沿順時針的方向逐漸增大。本實用新型的優點是由于本實用新型離合功能通過單向軸承來實現，而單向軸承的同心度很高，使輪 轂電動機運轉更加平穩；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圈的固定圈之外壁與 部分外圈的本體之內壁之間的直接接觸離合；而單向軸承的離合是通過單向軸承內圈(之 外壁)與外圈(之內壁)之間的楔塊或滾柱來實現，離合器的直接接觸離合容易出現打滑 現象。因此單向軸承承載能力很強，能承受的扭矩比離合器高出很多，使輪轂電動機不易出 現離合過程中因承載能力不夠而出現打滑現象，其強度和可靠性大大增強，使用壽命也得 到了提高；由于單向軸承可以加工為標準件，所以使維修更換變得簡單方便；又由于單向軸承采用的是多楔塊式傳動或多滾柱式傳動，反向制動力很小，不易 出現電機軸因反向制動而反向轉動的現象。
圖1是本實用新型實施例整體結構示意圖(剖面圖)；圖2是本實用新型實施例楔塊式單向軸承結構示意圖(主視圖)；[0020]圖3是圖2左視時的剖面圖；圖4是本實用新型實施例滾柱式單向軸承結構示意圖(主視圖)；圖5是圖4左視時的剖面圖；圖6是現有技術整體結構示意圖(局部剖視)；圖7是現有技術中離合器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細描述本實用新型。實施例1如圖1所示一種電動自行車輪轂電機，包括主軸1，通過軸承2安裝在主軸1上 的輪轂外殼3，左側的輪轂罩31、右側的輪轂罩32和輪轂33、輪轂外殼3內一側的電機，所 述電機采用內定子外轉子結構，定子4通過鍵槽固定在主軸1上，轉子5通過兩檔軸承6安 裝在主軸1上，轉子5上固定有套在主軸1上的太陽齒輪7，太陽齒輪7嚙合有三個行星齒 輪8，三個行星齒輪8與固定在輪轂外殼3內壁上的內齒圈9嚙合，行星齒輪8分別通過行 星輪軸承10安裝在行星軸11上。所述的輪轂外殼3內另一側的所述主軸1上套裝固定著 一個楔塊式單向軸承12，所述楔塊式單向軸承鑲入一個行星齒輪支架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聯接的外圈121 (圖2、 3)，通過鍵槽固定在主軸1上的內圈122、外圈與內圈之間一個起支撐作用的保持架124、設 于保持架中的8個楔塊123和分別與楔塊123配合的8個彈簧125及多個鋼球126。所述的行星齒輪支架13通過鍵槽固定在單向軸承12的外圈121上，將整個單向 軸承12鑲入其中。當電機轉動時，行星齒輪支架13有一個逆時針轉動的趨勢，而行星齒輪支架13與 楔塊式單向軸承的外圈121聯接，該趨勢使楔塊式單向軸承內的楔塊123在彈簧125的推 力下將外圈121和內圈122卡緊(圖2)。而由于內圈122通過鍵槽與主軸1固定，所以此 時的行星齒輪支架13也相對于主軸1固定，導致三個行星軸11上的行星齒輪8只能在太 陽齒輪7的帶動下作自轉而不能繞太陽齒輪7公轉。行星齒輪8自轉時通過內齒圈9帶動 輪轂外殼3轉動，使電動車向前運動。當電動車倒車時，輪轂外殼3通過內齒圈9、行星齒輪8使行星齒輪支架13順時針 轉動。此時行星齒輪支架13帶動楔塊式單向軸承的外圈121與內圈122松開。所以行星 齒輪支架13可以轉動，即行星齒輪8既可以自轉也可以公轉，而不會帶動太陽齒輪7轉動， 不致使電機產生倒轉。實施例2實施例2的構造基本上與實施例1相同，有一個不同的是本實施例所采用的是滾 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聯接 的外圈121，通過鍵槽固定在主軸1上的內圈122、設置于外圈與內圈之間的一個起支撐作 用的保持架和保持架中的10個滾柱127及分別與滾柱127配合的10個彈簧129，設于所述 外圈121的內壁上的與滾柱127相同數目的凹槽1281 ；所述凹槽1281的深度沿順時針的 方向逐漸增大。[0034]當電機轉動時，行星齒輪支架13有一個逆時針轉動的趨勢，而行星齒輪支架13與單向軸承12的外圈121聯接，該趨勢使滾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和內圈122卡緊(圖4)。而由于內圈122 通過鍵槽與主軸1固定，所以此時的行星齒輪支架13也相對于主軸1固定，導致三個行星 軸11上的行星齒輪8只能在太陽齒輪7的帶動下作自轉而不能繞太陽齒輪7公轉。行星 齒輪8自轉時通過內齒圈9帶動輪轂外殼3轉動，使電動車向前運動。當電動車倒車時，輪轂外殼3通過內齒圈9、行星齒輪8使行星齒輪支架13順時針 轉動。此時滾柱127克服彈簧129的壓力使滾柱127向凹槽1281深度深的一端滾動，從而 使滾柱式單向軸承的外圈121與內圈122松開。所以行星齒輪支架13可以轉動，即行星齒 輪8既可以自轉也可以公轉，而不會帶動太陽齒輪7轉動，不致使電機產生倒轉。本實用新型的行星齒輪支架制作較容易，單向軸承又屬標準件，因此整個產品的 實施和單向軸承更換均十分方便，而產品的優越性相當顯著。
權利要求一種電動自行車輪轂電機，包括主軸(1)，通過軸承(2)安裝在主軸(1)上的輪轂外殼(3)，輪轂外殼(3)內一側的電機，所述電機采用內定子外轉子結構，定子(4)通過鍵槽固定在主軸(1)上，轉子(5)通過兩檔軸承(6)安裝在主軸(1)上，轉子(5)上固定有套在主軸(1)上的太陽齒輪(7)，太陽齒輪(7)嚙合有三個行星齒輪(8)，三個行星齒輪(8)與固定在輪轂外殼(3)內壁上的內齒圈(9)嚙合，行星齒輪(8)分別通過行星齒輪軸承(10)安裝在行星軸(11)上；其特征在于所述的輪轂外殼(3)內另一側的所述主軸(1)上套裝固定著一個單向軸承(12)，所述單向軸承鑲入一個行星齒輪支架(13)中，所述的行星齒輪支架(13)上均等地固定著所述的三個行星軸(11)。
2.根據權利要求1所述的電動自行車輪轂電機，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.根據權利要求2所述的電動自行車輪轂電機，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)聯接的外圈(121)，通過鍵槽固定在主軸(1)上的 內圈(122)、外圈與內圈之間一個起支撐作用的保持架(124)、設于保持架中的數個楔塊 (123)和分別與楔塊(123)配合的數個彈簧(125)及多個鋼球(126)。
4.根據權利要求2所述的電動自行車輪轂電機，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)聯接的外圈(121)，通過鍵槽固定在主軸(1)上的內 圈(122)、設置于外圈與內圈之間的一個起支撐作用的保持架(128)和保持架中的數個滾 柱(127)及分別與滾柱(127)配合的數個彈簧(129)，設于所述外圈(121)的內壁上的與滾 柱(127)相同數目的凹槽(1281)；所述凹槽(1281)的深度沿順時針的方向逐漸增大。
5.根據權利要求3或4所述的電動自行車輪轂電機，其特征在于，所述的行星齒輪支 架(13)通過鍵槽固定在單向軸承(12)的外圈(121)上，將整個單向軸承(12)鑲入其中。
專利摘要本實用新型公開了一種電動自行車輪轂電機，它包括主軸，通過軸承安裝在主軸上的輪轂外殼，輪轂外殼內一側的電機，所述電機采用內定子外轉子結構，定子通過鍵槽固定在主軸上，轉子通過兩檔軸承安裝在主軸上，轉子上固定有套在主軸上的太陽齒輪，太陽齒輪嚙合有三個行星齒輪，三個行星齒輪與固定在輪轂外殼內壁上的內齒圈嚙合，行星齒輪分別通過行星齒輪軸承安裝在行星軸上；其特征是輪轂外殼內另一側的主軸上套裝固定著一個單向軸承，單向軸承鑲入行星齒輪支架中，行星齒輪支架上均等地固定著所述的三個行星軸。因單向軸承的同心度高、承載能力大，所以使輪轂電機運轉平穩、不易打滑，使用壽命長。單向軸承屬標準件，使維修更換變得簡單方便。
文檔編號H02K7/116GK201563027SQ20092020213
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者翁林華 申請人:翁林華