专利名称：电动自行车电机轮盘一体化中置电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种电动自行车电机轮盘一体化中置电机，安装在电动自行车车架中部五通上，可以电力驱动、人力驱动、人力与电力共同驱动或分别单独驱动，互相不影响，运动中能耗小，力的传递稳定可靠，爬坡能力强。
背景技术：
目前，轮毂式电机仍是电动车驱动系统的关键配套部件。虽然无刷电机已大部分取代了有刷电机，但总体来看生产技术落后，至今几乎全部仍为手工绕线。高速齿轮减速电机具有扭矩大、爬坡能力强的优点，但由于设计制造技术尚未完全过关，质量问题时有发生，尚未能成为主流产品取代低速无刷轮毂电机。此外，目前较好的控制器的可靠性(返修率)仍仅能控制在1-3%左右，驱动控制系统整体的品质仍处于较低水准。现有小型电动车轮毂电机产品存在的缺点与不足是低速轮毂电机爬坡能力差，大扭矩下效率降低；因而电机直径与体积越做越大，已从142mm、153mm、205mm逐渐做到222mm,266mm,由于金属耗材多，电机笨重，导致功率与能量密度很低，不符合节约型社会和轻型化的时代要求。此外，由于电机磁路气隙小，电机外壳直接承受整车大部分负载，在重载下易发生转子永磁片与定子铁心刮蹭、磁片脱落，电机无法转动以至无法骑行的严重故障。高速有齿轮毂电机目前存在的问题主要是齿轮传动设计、制造技术仍不成熟，产品普遍存在效率不高、噪声大、易断齿、倒齿的现象，且大部分产品为半轴结构，承载能力差，而电动车后轴需承受全部载重的高达总负荷的70%左右(即轴重)，所以易导致事故的发生。目前，小型电动车的电机驱动技术仍以后轮毂电机驱动方式为主，其结构简单，制造成本低，仍是现今电动车市场的主流产品。由于后轮毂电机占据了后轴位置，因而不能像高档自行车那样安装后轴内变速器或外变速器，整车对于不同路况的适应能力只能完全取决于电机的动力性能一转矩、转速特性，低速大扭矩的迎风或爬坡等骑行能力将受到很大限制，无法扩展。前轮轮毂电机驱动方式始终只占很小比例，该方式存在影响骑行人操纵稳定性问题的严重不足。前后轮同时驱动方式的产品只占极少部分，目前仅见于某些国外产品，其功率为前后两电机之和，因而驱动力强劲，适应复杂路面能力强，加速性能好，爬坡能力大。但由于功耗过大，而电池能源有限，一次充电续驶里程短，以及前后轮电机需协调控制，仅适合于特殊用途使用。
发明内容本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种电动自行车电机轮盘一体化中置电机，电机定子固定在电动自行车五通孔中的，链轮固定在电机的外壳上，可以外置机械变速。由于本实用新型的电机结构简单，紧凑，体积小，重量轻、传动效率高，人力和电动力可共同或分别单独驱动，互相不影响。运行中消耗在机件摩擦上的能量较小，力的传递较完全，爬坡能力强，骑行舒适、更加稳定。电动自行车电机轮盘一体化中置电机是采取以下技术方案实现的电动自行车电机轮盘一体化中置电机包括左丝碗、电机中轴、电机内端盖、链轮(牙盘)、轴承一、轴承二、定子内芯、轴承三、磁钢、单向离合器、轴承四、右锁紧螺母、定子硅钢片(定子冲片)和电机外端盖。定子内芯左端设置有 轴承二安装孔，定子内芯左端外部设置有外螺纹，定子内芯右端设置有轴承三安装孔，定子内芯设有通孔，用于安装电机中轴，轴承二安装在定子内芯左端的轴承二安装孔内，轴承一安装在定子内芯外侧，轴承三安装在定子内芯右端的轴承三安装孔内。定子内芯设置有出线孔。装有轴承一、轴承三的定子内芯安装在定子硅钢片(定子冲片)内，通过定位销紧固，定子硅钢片上安装有定子绕组，定子绕组电源线通过定子内芯的出线孔引出。定子内芯与定子硅钢片(定子冲片)一起通过轴承一安装在电机内端盖上，磁钢贴装在电机外端盖内壁，构成电机转子，电机中轴依次穿过轴承二、轴承三，定子内芯左端设置的外螺纹安装有右锁紧螺母，单向离合器固定安装在电机中轴的外端，带有磁钢的电机外端盖、链轮(牙盘)和电机内端盖通过螺丝一固定在一起。所述电机外端盖左端设置有螺孔，用于安装螺丝一。所述电机中轴两端设置有脚踏曲柄安装台阶和固定螺孔。工作原理电动自行车电机轮盘一体化中置电机安装使用时，定子内芯外螺纹端安装在车架五通一侧内螺纹端，通过右锁紧螺母紧固。轴承四安装在车架五通另一侧电机中轴上，左丝碗安装在车架五通另一侧内螺纹端，用于压紧定位轴承四。链轮(牙盘)通过链条与电动车后轮飞轮相连，脚踏、曲柄安装在电机中轴两端部脚踏曲柄安装台阶上，采用螺丝二固定定位。电力驱动时，电动自行车电机轮盘一体化中置电机通过转把接通电流，中置电机转动，通过链轮(牙盘)、链条、飞轮带动电动车后轮运转，电动车向前行驶。人力驱动时通过，人力脚踩脚踏曲柄，传动电机中轴，通过单向离合器带动电机转子转动，再三通过链轮(牙盘)带动链条、飞轮带动电动车后轮转动，电动车向前行驶。混合驱动时，上坡时可以人力驱动和电力驱动同时进行，在省电又省力的情况下使电动车后轮向前行驶。本实用新型电动自行车电机轮盘一体化中置电机设计合理，结构紧凑，电机定子固定在电动自行车五通孔中的，多片大链轮固定在电机的外壳上，可以外置机械变速。由于本实用新型的电机结构简单，紧凑，体积小，重量轻、传动效率高，人力和电动力可共同或分别单独驱动，互相不影响。运行中消耗在机件摩擦上的能量较小，力的传递较完全，爬坡能力强，骑行舒适、更加稳定。中置电机驱动方式由于其安装位置在电动车的中部，结构紧凑合理，与车——人系统重心线位置相接近，整车骑行稳定性好；由于电机不直接承载，其动力性能更强劲；从而改变了目前轮毂驱动结构中轮毂既要承担车体和骑行者的重量，又需传递驱动力矩的最不利工况；由于后轮与普通自行车结构相同，维修后轮也方便。与后轮毂式相反，后轴可安装内、外变速器，整车对于不同路况的适应能力、骑行能力不受限制，可发挥到极致，而且没有前轮驱动方式影响操纵稳定性的缺点。此外，由于电机与控制器之间的位置最近，使其在大电流下的线路、接头欧姆损失最小，可使有限的电池能源得到充分利用。电动自行车电机轮盘一体化中置电机具有高效率,低噪音,大扭矩,小体积，轻量，省材，高可靠，长寿命，有良好的爬坡与骑行性能，能在恶劣环境条件下正常工作，易于安装、使用维护简单，可内置控制器实现机电一体化、智能化，功能完善，高性价比。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明图I是电动自行车电机轮盘一体化中置电机结构示意图。图2是电动自行车电机轮盘一体化中置电机的定子内芯左视图。图3是电动自行车电机轮盘一体化中置电机的定子内芯右视图。图4是电动自行车电机轮盘一体化中置电机的电机外端盖不意图。图5是电动自行车电机轮盘一体化中置电机的安装使用状态示意图。
具体实施方式
参照附图I 4，电动自行车电机轮盘一体化中置电机包括左丝碗I、电机中轴2、电机内端盖4、链轮(牙盘)5、轴承一 6、轴承二 7、定子内芯8、轴承三9、磁钢10、单向离合器11、轴承四13、右锁紧螺母15、定子硅钢片(定子冲片)16和电机外端盖17。定子内芯8左端设置有轴承二安装孔8-1，定子内芯8左端外部设置有外螺纹8-2，定子内芯8右端设置有轴承三安装孔8-4，定子内芯8设有通孔8-5，用于安装电机中轴2，轴承二 7安装在定子内芯8左端的轴承二安装孔8-1内，轴承一 6安装在定子内芯8外侧，轴承三9安装在定子内芯8右端的轴承三安装孔8-4内。定子内芯8设置有出线孔8-3ο装有轴承一 6、轴承三9的定子内芯8安装在定子娃钢片(定子冲片)16内，通过定位销紧固，定子硅钢片7上安装有定子绕组18，定子绕组电源线19通过定子内芯8的出线孔8-3引出。定子内芯8与定子娃钢片(定子冲片)16 —起通过轴承一 6安装在电机内端盖4上，磁钢10贴装在电机外端盖17内壁，构成电机转子，电机中轴2依次穿过轴承二 7、轴承三9，定子内芯8左端设置的外螺纹8-2安装有右锁紧螺母15，单向离合器11固定安装在电机中轴2的外端，带有磁钢的电机外端盖17、链轮(牙盘)5和电机内端盖4通过螺丝一 14固定在一起。所述电机中轴2两端设置有脚踏曲柄安装台阶20和固定螺孔。所述电机外端盖17左端设置有螺孔，用于安装螺丝一 14。电动自行车电机轮盘一体化中置电机安装使用时，定子内芯8外螺纹8-2端安装在车架五通3—侧内螺纹端，通过右锁紧螺母15紧固。轴承四13安装在车架五通3另一侧电机中轴2上，左丝碗I安装在车架五通3另一侧内螺纹端，用于压紧定位轴承四13。链轮(牙盘)5通过链条与电动车后轮飞轮相连，在电机中轴2两端部脚踏曲柄安装台阶20上安装有脚踏、曲柄21，采用螺丝二 12固定定位。
权利要求1.电动自行车电机轮盘一体化中置电机，其特征在于包括左丝碗、电机中轴、电机内端盖、链轮、轴承一、轴承二、定子内芯、轴承三、磁钢、单向离合器、轴承四、右锁紧螺母、定子硅钢片和电机外端盖； 定子内芯左端设置有轴承二安装孔，定子内芯左端外部设置有外螺纹，定子内芯右端设置有轴承三安装孔，定子内芯设有通孔，用于安装中轴，轴承二安装在定子内芯左端的轴承二安装孔内，轴承一安装在定子内芯外侧，轴承三安装在定子内芯右端的轴承三安装孔内，定子内芯设置有出线孔，装有轴承一、轴承三的定子内芯安装在定子硅钢片内，通过定位销紧固，定子硅钢片上安装有定子绕组，定子绕组电源线通过定子内芯的出线孔引出；定子内芯与定子硅钢片一起通过轴承一安装在电机内端盖上，磁钢贴装在电机外端盖内壁，构成电机转子，电机中轴依次穿过轴承二、轴承三，定子内芯左端设置的外螺纹安装有右锁紧螺母，单向离合器固定安装在电机中轴的外端，带有磁钢的电机外端盖、链轮和电机内端盖通过螺丝一固定在一起。
2.根据权利要求I所述的电动自行车电机轮盘一体化中置电机，其特征在于所述电机中轴两端设置有脚踏曲柄安装台阶和固定螺孔。
3.根据权利要求I所述的电动自行车电机轮盘一体化中置电机，其特征在于定子内芯外螺纹端安装在车架五通一侧内螺纹端，通过右锁紧螺母紧固，轴承四安装在车架五通另一侧电机中轴上，左丝碗安装在车架五通另一侧内螺纹端，用于压紧定位轴承四。
4.根据权利要求I所述的电动自行车电机轮盘一体化中置电机，其特征在于链轮通过链条与电动车后轮飞轮相连。
5.根据权利要求I所述的电动自行车电机轮盘一体化中置电机，其特征在于在电机中轴两端部脚踏曲柄安装台阶上安装有脚踏、曲柄，采用螺丝二固定定位。
专利摘要本实用新型涉及的是一种电动自行车电机轮盘一体化中置电机，安装在电动自行车车架中部五通上，可以电力驱动、人力驱动、人力与电力共同驱动或分别单独驱动，互相不影响，运动中能耗小，力的传递稳定可靠，爬坡能力强。包括左丝碗、电机中轴、电机内端盖、链轮、轴承一、轴承二、定子内芯、轴承三、磁钢、单向离合器、轴承四、右锁紧螺母、定子硅钢片和电机外端盖。定子内芯与定子硅钢片一起通过轴承一安装在电机内端盖上，磁钢贴装在电机外端盖内壁，构成电机转子，电机中轴依次穿过轴承二、轴承三，定子内芯左端设置的外螺纹安装有右锁紧螺母，单向离合器固定安装在电机中轴的外端，带有磁钢的电机外端盖、链轮和电机内端盖通过螺栓丝一固定在一起。
文档编号H02K7/10GK202384907SQ20112055690
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者吕锡成, 尤素刚, 沈志颖 申请人:江苏元始高科技有限公司