橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輕型電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)，確切地說，是一種橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上，輕型電動(dòng)自行車所使用的輪轂電機(jī)，普遍是一種迷你型輪轂電機(jī)，它的主要缺點(diǎn)在于行星齒輪減速的比值不夠大，電機(jī)效率不夠高，小太陽齒輪容易磨損，電機(jī)壽命不夠長，因此現(xiàn)有輕型電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)還有很大的改進(jìn)空間，例如申請(qǐng)公布號(hào)是“CN103036354A”，名稱是“超薄型多驅(qū)動(dòng)高速高效無刷輪轂電機(jī)”的發(fā)明專利申請(qǐng)，它公開結(jié)構(gòu)形式有利于提高輪轂電機(jī)的各方面性能指標(biāo)，但是它和迷你型輪轂電機(jī)都有一個(gè)共同缺點(diǎn)，就是因?yàn)樵O(shè)有超越離合器而失去了輪轂電機(jī)的反充電和柔性剎車功能，它們?cè)诨泻头闯潆娺@兩個(gè)功能上不能完美統(tǒng)一，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有輕型電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)的不足，本發(fā)明推出一種橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)，該輪轂電機(jī)在減速齒輪嚙合狀態(tài)下，具有反充電和柔性剎車功能，在減速齒輪分離狀態(tài)下，具有低阻力滑行功能，因此它不僅保留了現(xiàn)有迷你型輪轂電機(jī)的滑行功能，而且有多功能遙控轉(zhuǎn)換，有效解決了當(dāng)前各種輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)離合不可控制所造成的矛盾，在滑行和反充電這兩個(gè)功能上完美統(tǒng)一，并且該輪轂電機(jī)的空轉(zhuǎn)阻力，比設(shè)有超越離合器的輪轂電機(jī)更小，另外，與迷你型輪轂電機(jī)相比，橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)采用了減速比更大的更簡(jiǎn)單的齒輪減速機(jī)構(gòu)，既提高效率，又減輕重量。
[0004]所述橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)所采取的技術(shù)方案是由輪轂車輪、大內(nèi)齒圈、離合齒輪、橋架式輪轂軸、滑動(dòng)軸套架、外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)、遙控鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪、手動(dòng)轉(zhuǎn)把和控制器組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:所述輪轂車輪設(shè)有鋁合金輪轂圈，鋁合金輪轂圈右端設(shè)有右輪轂端蓋，右輪轂端蓋與鋁合金輪轂圈一體化制造成型，右輪轂端蓋中部設(shè)有右軸承架，右軸承架右端制有飛輪螺圈，右軸承架內(nèi)圓緊配安裝右輪轂軸承，鋁合金輪轂圈左端內(nèi)圓設(shè)有止位臺(tái)階，止位臺(tái)階左端緊配安裝大內(nèi)齒圈，大內(nèi)齒圈左端設(shè)有左輪轂端蓋，左輪轂端蓋中部設(shè)有左軸承架，左軸承架左端制有剎車盤螺圈，左軸承架內(nèi)圓緊配安裝左輪轂軸承，鋁合金輪轂圈左端內(nèi)圓和左輪轂端蓋外圓都設(shè)有同樣模數(shù)的螺紋齒牙，二者是螺紋連接，鋁合金輪轂圈外圓設(shè)有輪胎槽，輪胎槽內(nèi)安裝車輪內(nèi)胎及外胎，鋁合金輪轂圈右側(cè)設(shè)有氣門嘴孔，車輪內(nèi)胎設(shè)有氣門嘴，所述橋架式輪轂軸設(shè)有左半軸和右半軸，左半軸右端設(shè)有左菱形支架，右半軸左端設(shè)有右菱形支架，左右菱形支架上端設(shè)有上導(dǎo)向連接軸，下端設(shè)有下導(dǎo)向連接軸，上下導(dǎo)向連接軸左端與左菱形支架是固定式連接，上下導(dǎo)向連接軸右端與右菱形支架是用上下螺柱連接，用上下螺帽緊固，上下導(dǎo)向連接軸互相平行，左半軸和右半軸由左右菱形支架及上下導(dǎo)向連接軸連接成對(duì)稱的在一條直線上的橋架式輪轂軸，所述右半軸安裝在右輪轂軸承內(nèi)圓，右半軸左端制有軸承止位臺(tái)，右端制有右連接螺桿，右半軸中心制有穿線孔，所述左半軸安裝在左輪轂軸承內(nèi)圓，左半軸右端制有軸承止位臺(tái)，左端制有左連接螺桿，左半軸左端中心制有鋼絲繩孔，右端中心制有導(dǎo)向孔，所述滑動(dòng)軸套架設(shè)有菱形連接板，菱形連接板右上端制有齒輪軸套，右下端制有電樞軸套，左中端制有滑動(dòng)軸，滑動(dòng)軸松配合安裝在導(dǎo)向孔內(nèi)，齒輪軸套松配合安裝在上導(dǎo)向連接軸上，電樞軸套松配合安裝在下導(dǎo)向連接軸上，使滑動(dòng)軸套架在上下導(dǎo)向連接軸上既能左右滑動(dòng)，又不允許有上下間隙晃動(dòng)，滑動(dòng)軸中心制有拉繩孔，滑動(dòng)軸右端中心制有柱銷槽，所述遙控鋼絲繩安裝在鋼絲繩孔內(nèi)和拉繩孔內(nèi)，遙控鋼絲繩的尾端緊固在柱銷中間，柱銷裝進(jìn)柱銷槽內(nèi)，所述導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧左端緊靠導(dǎo)向孔右端面，右端緊靠滑動(dòng)軸左端面，所述左連接螺桿上安裝滑輪支架，滑輪支架上安裝導(dǎo)向滑輪，導(dǎo)向滑輪槽內(nèi)安放遙控鋼絲繩，所述手動(dòng)轉(zhuǎn)把選用變速自行車所用的調(diào)速器轉(zhuǎn)把，安裝在電動(dòng)車頭的右車把的左側(cè)，遙控鋼絲繩的首端連接在手動(dòng)轉(zhuǎn)把內(nèi)部，所述外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)設(shè)有所述電樞軸套，電樞軸套左端制有螺柱，所述菱形連接板下端制有螺母孔，它與電樞軸套左端螺柱是拆裝式螺紋連接，電樞軸套右端內(nèi)圓設(shè)有內(nèi)齒牙，下導(dǎo)向連接軸右端設(shè)有外齒牙，內(nèi)外齒牙模數(shù)相同，滑動(dòng)配合，安裝成聯(lián)軸器，所述外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)的外轉(zhuǎn)子設(shè)有外轉(zhuǎn)子端蓋，外轉(zhuǎn)子端蓋右端設(shè)有導(dǎo)磁圈，導(dǎo)磁圈內(nèi)圓設(shè)有若干弧形釹鐵硼強(qiáng)永磁體，每塊永磁體的磁極是徑向的，N極、S極相互交替排列，用A、B膠粘接，安裝成永磁圈，外轉(zhuǎn)子端蓋中部設(shè)有軸承架，軸承架內(nèi)圓安裝左軸承和右軸承，軸承架左端設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒輪，左右軸承內(nèi)圓安裝在電樞軸套左端，電樞軸套右端外圓設(shè)有電樞支架，電樞支架外圓設(shè)有齒輪型鐵心，齒輪型鐵心用硅鋼片制造成型，齒輪型鐵心圓周設(shè)有若干線圈槽及鐵心齒牙，鐵心齒牙左邊，設(shè)有3個(gè)不同相位的位置霍爾元件，線圈槽內(nèi)繞制不同方向的單線圈，組成A、B、C三相電樞線圈,完成整體電樞定子，電樞定子與外轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁圈內(nèi)圓與齒輪型鐵心外圓之間，保持很小的均勻的磁場(chǎng)氣隙，在右菱形支架上方設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)設(shè)有一個(gè)開關(guān)霍爾元件，所述齒輪軸套左端設(shè)有離合軸承，離合軸承外圓安裝離合齒輪，離合齒輪下端與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，上端與大內(nèi)齒圈嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪、離合齒輪、大內(nèi)齒圈的齒牙模數(shù)都相同，所述右半軸中心的穿線孔，左端制有轉(zhuǎn)彎孔，3個(gè)位置霍爾元件的輸出線與開關(guān)霍爾元件的輸出線，以及三相電樞線圈的引出線，三者合并一股電纜，經(jīng)過轉(zhuǎn)彎孔，從所述的右半軸中心的穿線孔內(nèi)穿出，所述控制器選用電動(dòng)車通用控制器，控制器連接與電纜下端，用手旋動(dòng)轉(zhuǎn)把，拉動(dòng)遙控鋼絲繩，將滑動(dòng)軸套架拉到導(dǎo)向連接軸左端，使外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪和離合齒輪整體向左移動(dòng)，離合齒輪與大內(nèi)齒圈嚙合，松開手動(dòng)轉(zhuǎn)把，復(fù)位彈簧將滑動(dòng)軸套架推到導(dǎo)向連接軸右端，使外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪和離合齒輪整體向右移動(dòng)，離合齒輪與大內(nèi)齒圈分離，大內(nèi)齒圈在輪轂車輪的設(shè)計(jì)中最大化，驅(qū)動(dòng)齒輪在外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)的設(shè)計(jì)中最小化，使減速機(jī)構(gòu)獲得較大的減速比。
[0005]所述3個(gè)位置霍爾元件的輸出線，連接控制器的控制輸入端，所述開關(guān)霍爾元件的輸出線，連接控制器的剎車斷電控制輸入端，控制器的三相輸出端，連接三相電樞線圈的引出線，控制器的電源線經(jīng)過開關(guān)鎖，連接電動(dòng)車蓄電池正負(fù)端，當(dāng)遙控鋼絲繩將外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)拉向?qū)蜻B接軸左端，右菱形支架上方開關(guān)霍爾元件遠(yuǎn)離了永磁圈磁場(chǎng)，開關(guān)霍爾元件關(guān)閉，控制器就處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，當(dāng)遙控鋼絲繩放松，復(fù)位彈簧將外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)推向?qū)蜻B接軸左端，開關(guān)霍爾元件接近了永磁圈左邊磁場(chǎng)，開關(guān)霍爾元件導(dǎo)通，控制器就處于開機(jī)狀態(tài)，開關(guān)霍爾元件不受磁場(chǎng)方向影響。
[0006]所述橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)的有益效果是:設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它不僅保留了現(xiàn)有迷你型輪轂電機(jī)的滑行功能，而且多功能遙控轉(zhuǎn)換，有效解決了當(dāng)前各種輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)離合不可控制所造成的矛盾，在滑行和反充電兩個(gè)功能上完美統(tǒng)一，并且該輪轂電機(jī)的空轉(zhuǎn)阻力，比設(shè)有超越離合器的輪轂電機(jī)更小，在電動(dòng)車沒電時(shí)，能像自行車一樣輕松騎行，另外，大內(nèi)齒圈在輪轂車輪的設(shè)計(jì)中最大化，驅(qū)動(dòng)齒輪在外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)的設(shè)計(jì)中最小化，因此齒輪減速比大，電機(jī)轉(zhuǎn)速高，既提高電機(jī)效率，又減輕整體重量。
【附圖說明】
[0007]圖1為橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)減速機(jī)構(gòu)齒輪嚙合狀態(tài)下的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為橋架式齒輪離合無刷輪轂電機(jī)減速機(jī)構(gòu)齒輪分離狀態(tài)下的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]在圖1、圖2中，所述輪轂車輪設(shè)有鋁合金輪轂圈1，鋁合金輪轂圈右端設(shè)有右輪轂端蓋2，右輪轂端蓋與鋁合金輪轂圈一體化制造成型，右輪轂端蓋中部設(shè)有右軸承架，右軸承架右端制有飛輪螺圈3，右軸承架內(nèi)圓緊配安裝右輪轂軸承4，鋁合金輪轂圈左端內(nèi)圓設(shè)有止位臺(tái)階，止位臺(tái)階左端緊配安裝大內(nèi)齒圈5，大內(nèi)齒圈左端設(shè)有左輪轂端蓋6，左輪轂端蓋中部設(shè)有左軸承架，左軸承架左端制有剎車盤螺圈7，左軸承架內(nèi)圓緊配安裝左輪轂軸承8，鋁合金輪轂圈左端內(nèi)圓和左輪轂端蓋外圓都設(shè)有同樣模數(shù)的螺紋齒牙51，二者是螺紋連接，鋁合金輪轂圈外圓設(shè)有輪胎槽，輪胎槽內(nèi)安裝車輪內(nèi)胎9及外胎10，鋁合金輪轂圈右側(cè)設(shè)有氣門嘴孔，車輪內(nèi)胎設(shè)有氣門嘴11，所述橋架式輪轂軸設(shè)有左半軸12和右半軸13，左半軸右端設(shè)有左菱形支架14，右半軸左端設(shè)有右菱形支架15，左右菱形支架上端設(shè)有上導(dǎo)向連接軸16，下端設(shè)有下導(dǎo)向連接軸17，上下導(dǎo)向連接軸左端與左菱形支架是固定式連接，上下導(dǎo)向連接軸右端與右菱形支架是用上下螺柱連接，用上下螺帽18緊固，上下導(dǎo)向連接軸互相平行，左半軸和右半軸由左右菱形支架及上下導(dǎo)向連接軸連接成對(duì)稱的在一條直線上的橋架式輪轂軸，所述右半軸安裝在右輪轂軸承內(nèi)圓，右半軸左端制有軸承止位臺(tái)，右端制有右連接螺桿19，右半軸中心制有穿線孔20，所述左半軸安裝在左輪轂軸承內(nèi)圓，左半軸右端制有軸承止位臺(tái)，左端制有左連接螺桿21，左半軸左端中心制有鋼絲繩孔22，右端中心制有導(dǎo)向孔，所述滑動(dòng)軸套架設(shè)有菱形連接板23，菱形連接板右上端制有齒輪軸套24，右下端制有電樞軸套25，左中端制有滑動(dòng)軸26，滑動(dòng)軸松配合安裝在導(dǎo)向孔內(nèi)，齒輪軸套松配合安裝在上導(dǎo)向連接軸上，電樞軸套松配合安裝在下導(dǎo)向連接軸上，整個(gè)滑動(dòng)軸套架在上下導(dǎo)向連接軸上既能左右滑動(dòng)，又不允許有上下間隙晃動(dòng)，滑動(dòng)軸中心制有拉繩孔，滑動(dòng)軸右端中心制有柱銷槽，所述遙控鋼絲繩27安裝在鋼絲繩孔內(nèi)和拉繩孔內(nèi)，遙控鋼絲繩的尾端緊固在柱銷28中間，柱銷裝進(jìn)柱銷槽內(nèi)，所述導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧29，復(fù)位彈簧