電動自行車電機輪盤一體化中置電機的製作方法
2023-06-01 09:46:16 2
專利名稱：電動自行車電機輪盤一體化中置電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種電動自行車電機輪盤一體化中置電機，安裝在電動自行車車架中部五通上，可以電力驅動、人力驅動、人力與電力共同驅動或分別單獨驅動，互相不影響，運動中能耗小，力的傳遞穩定可靠，爬坡能力強。
背景技術：
目前，輪轂式電機仍是電動車驅動系統的關鍵配套部件。雖然無刷電機已大部分取代了有刷電機，但總體來看生產技術落後，至今幾乎全部仍為手工繞線。高速齒輪減速電機具有扭矩大、爬坡能力強的優點，但由於設計製造技術尚未完全過關，質量問題時有發生，尚未能成為主流產品取代低速無刷輪轂電機。此外，目前較好的控制器的可靠性(返修率)仍僅能控制在1-3%左右，驅動控制系統整體的品質仍處於較低水準。現有小型電動車輪轂電機產品存在的缺點與不足是低速輪轂電機爬坡能力差， 大扭矩下效率降低；因而電機直徑與體積越做越大，已從142mm、153mm、205mm逐漸做到 222mm,266mm,由於金屬耗材多，電機笨重，導致功率與能量密度很低，不符合節約型社會和輕型化的時代要求。此外，由於電機磁路氣隙小，電機外殼直接承受整車大部分負載，在重載下易發生轉子永磁片與定子鐵心刮蹭、磁片脫落，電機無法轉動以至無法騎行的嚴重故障。高速有齒輪轂電機目前存在的問題主要是齒輪傳動設計、製造技術仍不成熟， 產品普遍存在效率不高、噪聲大、易斷齒、倒齒的現象，且大部分產品為半軸結構，承載能力差，而電動車後軸需承受全部載重的高達總負荷的70%左右(即軸重)，所以易導致事故的發生。目前，小型電動車的電機驅動技術仍以後輪轂電機驅動方式為主，其結構簡單，製造成本低，仍是現今電動車市場的主流產品。由於後輪轂電機佔據了後軸位置，因而不能像高檔自行車那樣安裝後軸內變速器或外變速器，整車對於不同路況的適應能力只能完全取決於電機的動力性能——轉矩、轉速特性，低速大扭矩的迎風或爬坡等騎行能力將受到很大限制，無法擴展。前輪輪轂電機驅動方式始終只佔很小比例，該方式存在影響騎行人操縱穩定性問題的嚴重不足。前後輪同時驅動方式的產品只佔極少部分，目前僅見於某些國外產品，其功率為前後兩電機之和，因而驅動力強勁，適應複雜路面能力強，加速性能好，爬坡能力大。但由於功耗過大，而電池能源有限，一次充電續駛裡程短，以及前後輪電機需協調控制，僅適合於特殊用途使用。
發明內容
本發明目的是針對上述不足之處提供一種電動自行車電機輪盤一體化中置電機， 電機定子固定在電動自行車五通孔中的，鏈輪固定在電機的外殼上，可以外置機械變速。由於本發明的電機結構簡單，緊湊，體積小，重量輕、傳動效率高，人力和電動力可共同或分別單獨驅動，互相不影響。運行中消耗在機件摩擦上的能量較小，力的傳遞較完全，爬坡能力強，騎行舒適、更加穩定。電動自行車電機輪盤一體化中置電機是採取以下技術方案實現的電動自行車電機輪盤一體化中置電機包括左絲碗、電機中軸、電機內端蓋、鏈輪(牙盤)、軸承一、軸承二、 定子內芯、軸承三、磁鋼、單向離合器、軸承四、右鎖緊螺母、定子矽鋼片(定子衝片)和電機夕卜端蓋。定子內芯左端設置有軸承二安裝孔，定子內芯左端外部設置有外螺紋，定子內芯右端設置有軸承三安裝孔，定子內芯設有通孔，用於安裝電機中軸，軸承二安裝在定子內芯左端的軸承二安裝孔內，軸承一安裝在定子內芯外側，軸承三安裝在定子內芯右端的軸承三安裝孔內。定子內芯設置有出線孔。裝有軸承一、軸承三的定子內芯安裝在定子矽鋼片 (定子衝片)內，通過定位銷緊固，定子矽鋼片上安裝有定子繞組，定子繞組電源線通過定子內芯的出線孔引出。定子內芯與定子矽鋼片(定子衝片)一起通過軸承一安裝在電機內端蓋上，磁鋼貼裝在電機外端蓋內壁，構成電機轉子，電機中軸依次穿過軸承二、軸承三，定子內芯左端設置的外螺紋安裝有右鎖緊螺母，單向離合器固定安裝在電機中軸的外端，帶有磁鋼的電機外端蓋、鏈輪(牙盤)和電機內端蓋通過螺絲一固定在一起。所述電機外端蓋左端設置有螺孔，用於安裝螺絲一。所述電機中軸兩端設置有腳踏曲柄安裝臺階和固定螺孔。工作原理電動自行車電機輪盤一體化中置電機安裝使用時，定子內芯外螺紋端安裝在車架五通一側內螺紋端，通過右鎖緊螺母緊固。軸承四安裝在車架五通另一側電機中軸上，左絲碗安裝在車架五通另一側內螺紋端，用於壓緊定位軸承四。鏈輪(牙盤)通過鏈條與電動車後輪飛輪相連，腳踏、曲柄安裝在電機中軸兩端部腳踏曲柄安裝臺階上，採用螺絲二固定定位。電力驅動時，電動自行車電機輪盤一體化中置電機通過轉把接通電流，中置電機轉動，通過鏈輪(牙盤)、鏈條、飛輪帶動電動車後輪運轉，電動車向前行駛。人力驅動時通過，人力腳踩腳踏曲柄，傳動電機中軸，通過單向離合器帶動電機轉子轉動，再三通過鏈輪(牙盤)帶動鏈條、飛輪帶動電動車後輪轉動，電動車向前行駛。混合驅動時，上坡時可以人力驅動和電力驅動同時進行，在省電又省力的情況下使電動車後輪向前行駛。本發明電動自行車電機輪盤一體化中置電機設計合理，結構緊湊，電機定子固定在電動自行車五通孔中的，多片大鏈輪固定在電機的外殼上，可以外置機械變速。由於本實用新型的電機結構簡單，緊湊，體積小，重量輕、傳動效率高，人力和電動力可共同或分別單獨驅動，互相不影響。運行中消耗在機件摩擦上的能量較小，力的傳遞較完全，爬坡能力強， 騎行舒適、更加穩定。中置電機驅動方式由於其安裝位置在電動車的中部，結構緊湊合理，與車——人系統重心線位置相接近，整車騎行穩定性好；由於電機不直接承載，其動力性能更強勁；從而改變了目前輪轂驅動結構中輪轂既要承擔車體和騎行者的重量，又需傳遞驅動力矩的最不利工況；由於後輪與普通自行車結構相同，維修後輪也方便。與後輪轂式相反，後軸可安裝內、外變速器，整車對於不同路況的適應能力、騎行能力不受限制，可發揮到極致，而且沒有前輪驅動方式影響操縱穩定性的缺點。此外，由於電機與控制器之間的位置最近，使其在大電流下的線路、接頭歐姆損失最小，可使有限的電池能源得到充分利用。電動自行車電機輪盤一體化中置電機具有高效率，低噪音，大扭矩，小體積，輕量， 省材，高可靠，長壽命，有良好的爬坡與騎行性能，能在惡劣環境條件下正常工作，易於安裝、使用維護簡單，可內置控制器實現機電一體化、智能化，功能完善，高性價比。
以下將結合附圖對本發明作進一步說明圖1是電動自行車電機輪盤一體化中置電機結構示意圖。圖2是電動自行車電機輪盤一體化中置電機的定子內芯左視圖。圖3是電動自行車電機輪盤一體化中置電機的定子內芯右視圖。圖4是電動自行車電機輪盤一體化中置電機的電機外端蓋示意圖。圖5是電動自行車電機輪盤一體化中置電機的安裝使用狀態示意圖。
具體實施例方式參照附圖1 4，電動自行車電機輪盤一體化中置電機包括左絲碗1、電機中軸2、 電機內端蓋4、鏈輪(牙盤)5、軸承一 6、軸承二 7、定子內芯8、軸承三9、磁鋼10、單向離合器11、軸承四13、右鎖緊螺母15、定子矽鋼片(定子衝片)16和電機外端蓋17。定子內芯8左端設置有軸承二安裝孔8-1，定子內芯8左端外部設置有外螺紋 8-2，定子內芯8右端設置有軸承三安裝孔8-4，定子內芯8設有通孔8-5，用於安裝電機中軸2，軸承二 7安裝在定子內芯8左端的軸承二安裝孔8-1內，軸承一 6安裝在定子內芯8 外側，軸承三9安裝在定子內芯8右端的軸承三安裝孔8-4內。定子內芯8設置有出線孔 8-3。裝有軸承一 6、軸承三9的定子內芯8安裝在定子矽鋼片(定子衝片)16內，通過定位銷緊固，定子矽鋼片7上安裝有定子繞組18，定子繞組電源線19通過定子內芯8的出線孔 8-3引出。定子內芯8與定子矽鋼片(定子衝片)16 —起通過軸承一 6安裝在電機內端蓋 4上，磁鋼10貼裝在電機外端蓋17內壁，構成電機轉子，電機中軸2依次穿過軸承二 7、軸承三9，定子內芯8左端設置的外螺紋8-2安裝有右鎖緊螺母15，單向離合器11固定安裝在電機中軸2的外端，帶有磁鋼的電機外端蓋17、鏈輪(牙盤)5和電機內端蓋4通過螺絲一 14固定在一起。所述電機中軸2兩端設置有腳踏曲柄安裝臺階20和固定螺孔。所述電機外端蓋17左端設置有螺孔，用於安裝螺絲一 14。電動自行車電機輪盤一體化中置電機安裝使用時，定子內芯8外螺紋8-2端安裝在車架五通3—側內螺紋端，通過右鎖緊螺母15緊固。軸承四13安裝在車架五通3另一側電機中軸2上，左絲碗1安裝在車架五通3另一側內螺紋端，用於壓緊定位軸承四13。鏈輪(牙盤)5通過鏈條與電動車後輪飛輪相連，在電機中軸2兩端部腳踏曲柄安裝臺階20 上安裝有腳踏、曲柄21，採用螺絲二 12固定定位。
權利要求
1.電動自行車電機輪盤一體化中置電機，其特徵在於包括左絲碗、電機中軸、電機內端蓋、鏈輪、軸承一、軸承二、定子內芯、軸承三、磁鋼、單向離合器、軸承四、右鎖緊螺母、定子矽鋼片和電機外端蓋；定子內芯左端設置有軸承二安裝孔，定子內芯左端外部設置有外螺紋，定子內芯右端設置有軸承三安裝孔，定子內芯設有通孔，用於安裝中軸，軸承二安裝在定子內芯左端的軸承二安裝孔內，軸承一安裝在定子內芯外側，軸承三安裝在定子內芯右端的軸承三安裝孔內，定子內芯設置有出線孔，裝有軸承一、軸承三的定子內芯安裝在定子矽鋼片內，通過定位銷緊固，定子矽鋼片上安裝有定子繞組，定子繞組電源線通過定子內芯的出線孔引出；定子內芯與定子矽鋼片一起通過軸承一安裝在電機內端蓋上，磁鋼貼裝在電機外端蓋內壁， 構成電機轉子，電機中軸依次穿過軸承二、軸承三，定子內芯左端設置的外螺紋安裝有右鎖緊螺母，單向離合器固定安裝在電機中軸的外端，帶有磁鋼的電機外端蓋、鏈輪和電機內端蓋通過螺絲一固定在一起。
2.根據權利要求1所述的電動自行車電機輪盤一體化中置電機，其特徵在於所述電機中軸兩端設置有腳踏曲柄安裝臺階和固定螺孔。
3.根據權利要求1所述的電動自行車電機輪盤一體化中置電機，其特徵在於定子內芯外螺紋端安裝在車架五通一側內螺紋端，通過右鎖緊螺母緊固，軸承四安裝在車架五通另一側電機中軸上，左絲碗安裝在車架五通另一側內螺紋端，用於壓緊定位軸承四。
4.根據權利要求1所述的電動自行車電機輪盤一體化中置電機，其特徵在於鏈輪通過鏈條與電動車後輪飛輪相連。
5.根據權利要求1所述的電動自行車電機輪盤一體化中置電機，其特徵在於在電機中軸兩端部腳踏曲柄安裝臺階上安裝有腳踏、曲柄，採用螺絲二固定定位。
全文摘要
本發明涉及的是一種電動自行車電機輪盤一體化中置電機，安裝在電動自行車車架中部五通上，可以電力驅動、人力驅動、人力與電力共同驅動或分別單獨驅動，互相不影響，運動中能耗小，力的傳遞穩定可靠，爬坡能力強。包括左絲碗、電機中軸、電機內端蓋、鏈輪、軸承一、軸承二、定子內芯、軸承三、磁鋼、單向離合器、軸承四、右鎖緊螺母、定子矽鋼片和電機外端蓋。定子內芯與定子矽鋼片一起通過軸承一安裝在電機內端蓋上，磁鋼貼裝在電機外端蓋內壁，構成電機轉子，電機中軸依次穿過軸承二、軸承三，定子內芯左端設置的外螺紋安裝有右鎖緊螺母，單向離合器固定安裝在電機中軸的外端，帶有磁鋼的電機外端蓋、鏈輪和電機內端蓋通過螺絲一固定在一起。
文檔編號H02K1/12GK102510169SQ20111044585
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者呂錫成, 尤素剛, 沈志穎 申請人:江蘇元始高科技有限公司