离合器端出线的通轴轮毂电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种离合器端出线的通轴轮毂电机。


背景技术：

2.通轴轮毂电机是目前电动自行车行业内应用较多的一种动力核心部件，这种轮毂电机的结构特点就是在轮毂壳体内部沿着一根通轴依次装配机芯、行星减速机构和离合器。机芯的输出端上固定套于通轴上的太阳齿轮，该太阳齿轮经行星减速机构中的若干行星齿轮同轮毂壳体内周上的齿圈啮合。同时各行星齿轮的行星轴同固定在通轴上的离合器外圈连接。
3.原先上述通轴轮毂电机的机芯的引出线缆主要是通过在机芯所在一侧的轮毂壳体端壁上开孔后引出的。然而随着轮毂电机结构的复杂化，已知的一类通轴轮毂电机结构中，会在机芯所在一侧的轮毂壳体端壁外侧通轴上安装卡基机构以便装配变速牙盘。由于卡基机构及其上变速牙盘会对引出线缆形成干涉，因此这就造成在轮毂壳体端壁开孔引出线缆的方式实施起来越发困难。
4.为此目前对于出线方式的解决方案是在通轴内部开孔，将线缆经由通轴内部的开孔引出至轮毂壳体外部，以此避免引出线缆与卡基机构之间干涉。虽然这种出线方式取得了一定的效果，但却在使用中暴露出如下问题：
5.目前的轮毂电机功率越做越大，相对应的机芯定子部分的线圈及其引出线缆也需要增粗，而引出线缆增粗势必就要加大通轴内部开孔的孔径，但是内部孔径的增加会直接导致通轴刚度的降低。
6.并且已知需要内部开孔的通轴区段恰是需要安装承载卡基机构的通轴区段，其本身对于刚度就有较高的要求。而一旦由于内部孔径加大而造成刚度下降的话，必然会影响通轴对于卡基机构乃至整个轮毂外壳及内部机构的支撑稳定性，使用时间一长就会导致这类通轴轮毂电机的工作可靠性和使用寿命都大大降低。
7.况且基于现行的电动自行车生产的行业标准，轮毂壳体外侧用于承载卡基机构的通轴区段是不允许加粗的，所以也就无法通过增大通轴外径的方式来适配其内部孔径的加大进而确保其刚度，这条路行不通。
8.当然，目前行业内亦有尝试将卡基机构安装于离合器所在一侧的轮毂壳体外侧通轴上，然后机芯的引出线缆则可以从与机芯同侧的轮毂壳体端壁开孔中引出，以此回避机芯引出线缆与卡基机构的干涉问题。但是随之带来的问题是：一旦卡基机构与离合器均位于通轴同一端时会造成机构设计装配上的复杂化，使装配难度大大提高。并且因离合器及行星减速机构适配卡基机构而外径加大后，会进而导致相适配的机芯的径向尺寸也相应加大，从而使得整个轮毂电机体积增大，结构不再紧凑，制造成本提高。


技术实现要素：

9.本实用新型目的是：提供一种离合器端出线的通轴轮毂电机，其能够解决机芯引
出线缆与卡基机构的干涉问题，同时有效避免装配卡基机构的通轴区段刚度的下降，确保通轴轮毂电机工作可靠性和使用寿命的同时依旧保持其结构紧凑和易于装配的特点。
10.本实用新型的技术方案是：一种离合器端出线的通轴轮毂电机，包括通轴、装配在通轴上的轮毂壳体及设于轮毂壳体内并依次沿通轴的轴向连接装配的机芯、行星减速机构和离合器，机芯具有引出线缆；轮毂壳体上设有分别供通轴两端伸出的机芯端轴孔和离合器端轴孔；并且经由机芯端轴孔伸出轮毂壳体的通轴区段上安装有卡基机构；其特征在于通轴内开有由机芯处朝离合器端轴孔方向延伸并连通轮毂壳体内外部的引出线孔，该引出线孔用于引导轮毂壳体内部的引出线缆至轮毂壳体外部。
11.进一步的，本实用新型中所述机芯端轴孔内装有支撑通轴的机芯端轴承，而离合器端轴孔内装有支撑通轴的离合器端轴承；引出线孔在通轴上的入口位于轮毂壳体内部的机芯所在位置，而出口则位于经由离合器端轴孔伸出轮毂壳体的通轴区段上，所述引出线缆在引出线孔内依次穿过行星减速机构、离合器和离合器端轴承到达轮毂壳体外部。
12.再进一步的，本实用新型中所述出口为所在通轴区段上的侧向开孔。相比沿通轴的轴心开孔并在通轴端部设置出口，侧向开孔确保引出线缆是从所在通轴区段的侧面引出的，这样能够避免电动自行车倾倒时，通轴轮毂电机的通轴端部着地压坏损伤引出线缆。
13.更进一步的，本实用新型中所述机芯优选外转子内定子结构，定子固定在环形定子支架上，定子上的线圈同引出线缆相连，而环形定子支架则固定在通轴上，该环形定子支架上沿机芯径向设置有一同所述引出线孔的入口相连的穿线孔，引出线缆穿过穿线孔后经所述入口进入引出线孔内。
14.同常规技术一样，本实用新型中所述行星减速机构包括太阳齿轮和与太阳齿轮啮合并关于太阳齿轮呈中心对称分布的若干行星齿轮，这些行星齿轮同时与固定在轮毂壳体内周上的齿圈啮合；所述太阳齿轮同所述转子固定或者一体成型，转子通过若干转子轴承装配在通轴上，而行星齿轮通过若干行星齿轮轴承装配在相应的行星轴上，这些行星轴均固定至离合器的外圈上，而离合器的内圈则固定在所述通轴上。
15.进一步的，本实用新型中所述轮毂壳体由凹壳和端盖固定构成，凹壳上设置所述离合器端轴孔，而端盖上设置所述机芯端轴孔，所述卡基机构包括卡基座和卡基套，卡基座通过若干卡基轴承装配在通轴上，而卡基套套设在卡基座的外围，并且该卡基套外周同端盖固定，而内周与卡基座之间通过棘轮机构相连。
16.优选的，本实用新型中的行星齿轮为尼龙齿轮，而太阳齿轮为粉末冶金齿轮。
17.优选的，本实用新型中所述行星齿轮的数量为4个。
18.本实用新型的优点是：
19.1）本实用新型中对于通轴内部的引出线孔朝向离合器端的方向开设，使得机芯的引出线缆从轮毂壳体的离合器端引导至外部，从而一方面避免引出线缆同装配在机芯端轮毂壳体外侧的通轴区段上的卡基机构干涉，另一方面又无需在装配卡基机构的通轴区段内部打孔，避免了该通轴区段的刚度下降问题，进而有效的确保了通轴轮毂电机整体的工作可靠性和使用寿命。
20.2）本实用新型对于引出线孔的设置方式，无需采用现有技术中将离合器和卡基机构在轮毂壳体同侧装配的设计结构，从而依旧能够保持已知常规通轴轮毂电机结构紧凑和易于装配的特点。
21.3）本实用新型中引出线孔的出口为侧向开孔，确保引出线缆是从所在通轴区段的侧面引出，这样能够避免电动自行车倾倒时，通轴轮毂电机的通轴端部着地压坏损伤引出线缆，对引出线缆起到更好的保护。
附图说明
22.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
23.图1为本实用新型的结构剖面图。
24.其中：1、通轴；2、轮毂壳体；201、机芯端轴孔；202、离合器端轴孔；2a、凹壳；2b、端盖；3、引出线缆；4、引出线孔；5、机芯端轴承；6、离合器端轴承；a、机芯；b、行星减速机构；c、离合器；d、卡基机构；7、转子；8、定子；9、环形定子支架；10、穿线孔；11、太阳齿轮；12、行星齿轮；13、转子轴承；14、行星齿轮轴承；15、行星轴；16、外圈；17、内圈；18、卡基座；19、卡基套；20、卡基轴承；21、棘轮机构；22、齿圈。
具体实施方式
25.实施例：下面结合图1所示对本实用新型提供的这种离合器端出线的通轴轮毂电机的具体实施方式进行说明如下：
26.同已知技术一样，这种通轴轮毂电机具有通轴1、装配在通轴1上的轮毂壳体2及设于轮毂壳体2内并依次沿通轴的轴向连接装配的机芯a、行星减速机构b和离合器c（图1中为从右到左依次装配）。轮毂壳体2上设有分别供通轴1两端伸出的机芯端轴孔201和离合器端轴孔202，并且经由机芯端轴孔201伸出轮毂壳体2的通轴1区段上安装有卡基机构d。
27.机芯a采用外转子7内定子8结构，定子8固定在环形定子支架9上，定子8上的线圈连接有引出线缆3，而环形定子支架9则通过键槽配合结构固定在通轴1上。所述行星减速机构b包括太阳齿轮11和与太阳齿轮11啮合并关于太阳齿轮11呈中心对称分布的4个行星齿轮12，这些行星齿轮12同时与固定在轮毂壳体2内周上的齿圈22啮合；所述太阳齿轮11同所述转子7一体成型，转子7通过两个转子轴承13装配在通轴1上，而行星齿轮12通过行星齿轮轴承14装配在相应的行星轴15上，这些行星轴15均固定至离合器c的外圈16上，而离合器c的内圈17则固定在所述通轴1上。
28.本实用新型的核心改进在于通轴1内开有由机芯a处朝离合器端轴孔202方向延伸并连通轮毂壳体2内外部的引出线孔4，该引出线孔4用于引导轮毂壳体2内部的引出线缆3至轮毂壳体2外部。
29.并且结合图1进一步来看，本实施例中所述机芯端轴孔201内装有支撑通轴1的机芯端轴承5，而离合器端轴孔202内装有支撑通轴1的离合器端轴承6；引出线孔4在通轴1上的入口位于轮毂壳体2内部的机芯a所在位置，而出口则位于经由离合器端轴孔202伸出轮毂壳体2的通轴1区段上，所述引出线缆3在引出线孔4内依次穿过行星减速机构b、离合器c和离合器端轴承6到达轮毂壳体2外部。
30.并且引出线孔4的所述出口为所在通轴1区段上的侧向开孔。侧向开孔确保引出线缆3是从所在通轴1区段的侧面引出的，这样能够避免电动自行车倾倒时，通轴轮毂电机的通轴1端部着地压坏损伤引出线缆3。
31.依旧结合图1来看，本实施例中所述环形定子支架9上沿机芯a径向设置有一同所
述引出线孔4的入口相连的穿线孔10，机芯a的引出线缆3穿过穿线孔10后经所述入口进入引出线孔4内。
32.本实施例中所述轮毂壳体2由凹壳2a和端盖2b固定构成，凹壳2a上设置所述离合器端轴孔202，而端盖2b上设置所述机芯端轴孔201，所述卡基机构d包括卡基座18和卡基套19，卡基座18通过若干卡基轴承20装配在通轴1上，而卡基套19套设在卡基座18的外围，并且该卡基套19外周同端盖2b固定，而内周与卡基座18之间通过棘轮机构21相连。
33.本实施例中所述行星齿轮12为尼龙齿轮，而所述太阳齿轮11为粉末冶金齿轮。
34.当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。