專利名稱：直流輪轂電機裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可用于各種車輛特別是電動自行車的直流輪轂電機裝置。
技術背景現有直流輪轂電機采用普通直流電機的結構，其轉子電樞嵌裝在電機的外殼上，定子磁鐵固定在電機轉軸上，安裝到車輛上后，該電機轉軸同車輪的輪軸固定連接，外殼同輪轂固定連接，在通電狀態下，外殼相對于電機轉軸轉動，帶動車輪轉動，這種電機裝置的缺陷是當電機不通電時，外殼連同定子磁鐵同樣也隨車輪轉動，導致定子磁鐵相對轉子電樞轉動，產生出很大的電磁阻力，由此增大了人力消耗，降低了人力驅動時的行車速度，減少了滑行速度和滑行距離。
實用新型內容為克服現有技術的上述缺陷，本實用新型提供了一種直流輪轂電機裝置，這種裝置在電機斷電時不產生電磁阻力，不影響人力驅動或滑行時的行車。
本實用新型實現上述目的的技術方案是一種直流輪轂電機裝置，包括外殼、定子磁鐵、電機轉軸和轉子電樞，所述電機轉軸套接在分別位于外殼左右兩端的左、右軸承上，同所述外殼轉動配合，所述各定子磁鐵分布于轉子電樞和外殼側壁之間，其左端通過定子支架固定連接在電機轉軸上，所述轉子電樞位于外殼內，套在電機轉軸上，并通過轉子軸承同電機轉軸轉動配合，其右端固定連接有與電機轉軸間隙配合的傳動齒輪，所述外殼的右端是與外殼主體部分固定連接的右端蓋，右端蓋的環型側邊緣內側固定連接有齒圈，所述齒圈設有內齒，齒圈內均勻分布有若干行星齒輪，所述行星齒輪設有外齒，并分別與位于其外側的齒圈和位于其里側的傳動齒輪嚙合，各行星齒輪右側的外殼內設有可順時針轉動的單向飛輪(按左視方向，下同)，所述單向飛輪的固定部分固定套接在電機轉軸上，旋轉部分套在固定部分外，同固定部分單向轉動配合，所述各行星齒輪的軸基安裝在單向飛輪的旋轉部分上，同單向飛輪旋轉部分轉動配合。
本實用新型的工作原理和有益效果是本實用新型的電機轉軸與車輛的輪軸同軸，外殼同輪轂固定在一起，通電時，定子磁鐵和轉子電樞之間產生電磁作用力，由于定子磁鐵不動，使轉子電樞連帶傳動齒輪在電磁力的作用下逆時針旋轉，傳動齒輪傳動時，由于單向飛輪旋轉部分無法逆時針轉動，因此行星齒輪在傳動齒輪的驅動下順時針旋轉，進而帶動齒圈和外殼順時針旋轉，由此驅動車輪向前行進；當電機不通電時，車輪依靠慣性或在人力驅動下向前行進，使外殼隨車輪繼續做順時針轉動，各行星齒輪在齒圈的帶動下隨外殼同步針公轉，并帶動單向飛輪的旋轉部分順時針轉動，行星齒輪在公轉的同時進行自轉，使傳動齒輪不發生轉動，因此定子磁鐵和轉子電樞都靜止不動，相互間沒有作用力，避免了電機在斷電時對車輪行進的電磁阻力。
圖1是本實用新型的主視剖面結構示意圖；圖2是與圖1對應的B-B剖面結構示意圖；圖3是與圖1對應的A-A剖面結構示意圖；圖4是單向飛輪的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1-3，一種直流輪轂電機裝置，包括外殼14、定子磁鐵1、電機轉軸15和轉子電樞3，所述電機轉軸套接在分別位于外殼左右兩端的左、右軸承11和6上，同所述外殼轉動配合，所述各定子磁鐵1分布于轉子電樞和外殼側壁之間，其左端通過定子支架19固定連接在電機轉軸上，所述轉子電樞3位于外殼內，套在電機轉軸上，并通過轉子軸承9同電機轉軸轉動配合，其右端固定連接有與電機轉軸間隙配合的傳動齒輪5，所述外殼的右端是右端蓋7，該右端蓋通過螺栓與外殼的主體部分固定連接，這樣連接方式便于安裝和拆卸，右端蓋的環型側邊緣內側固定連接有齒圈8，所述齒圈設有內齒，齒圈內均勻分布有若干行星齒輪2，所述行星齒輪設有外齒，并分別與位于其外側的齒圈8和位于其里側的傳動齒輪5嚙合，各行星齒輪右側的外殼內設有可左視順時針轉動的單向飛輪4，所述單向飛輪4的固定部分4.2固定套接在電機轉軸15上，旋轉部分4.1套在固定部分外側，同固定部分單向轉動配合，所述各行星齒輪的軸基16安裝在單向飛輪的旋轉部分上，同單向飛輪旋轉部分轉動配合。
為保證運行穩定并盡可能地簡化結構，所述行星齒輪2的數量可以為3個。
所述轉子電樞3的換向器12可以安裝在其左端，與該換向器配合的碳刷的套管18固定安裝在所述定子支架19上。
連接所述碳刷的電源線可以穿過設置在電機轉軸上的穿線孔10，再穿過所述定子支架上的穿線孔17，連接在所述碳刷13的外端。
參見圖4，所述單向飛輪4可以采用內棘齒止回機構的結構形式實現其旋轉部分4.1和固定部分4.2的配合。所述單向飛輪旋轉部分中部可以設有圓孔，該圓孔的孔壁中間可以設有環型均勻分布的若干朝逆時針方向延伸的斜齒20，所述單向飛輪固定部分4.2可以位于該圓孔內，并可以設有與單向飛輪旋轉部分上的斜齒相配套的數個單向止回棘爪21，所述單向止回棘爪21可以由沿順時針方向延伸的彈片和設在彈片頂端的銷頭構成，當單向飛輪旋轉部分逆時針轉動或具有逆時針轉動趨勢時，其銷頭插在所述斜齒之間，將斜齒頂住，阻擋旋轉部分，使之不能逆時針轉動，當旋轉部分順時針轉動時，斜齒的斜面將彈片壓下后得以繼續轉動，由此實現了單向飛輪轉動的單向性。
通常，所述止回棘爪21的數量可以是2個或3個。
為保證單向飛輪旋轉部分的穩定并減少轉動阻力，可以在單向飛輪旋轉部分和固定部分之間設置左右兩圈環型分布的滾珠，這些滾珠的設置方式可以采用常規滾珠軸承的方式或其它任意適宜方式，所述兩圈滾珠可以分別位于所述環型斜齒結構的兩側。
所述各軸承(包括轉子軸承)通常可以是滾珠軸承，也可以是其它滾動軸承或滑動軸套等。
所謂左、右、順時針、逆時針等涉及方向的描述，僅為文字表述上的便利，不構成對實際方位的限定，將其中任意相對的方向反向，不影響本實用新型的實施。
權利要求1.一種直流輪轂電機裝置，包括外殼、定子磁鐵、電機轉軸和轉子電樞，所述電機轉軸套接在分別位于外殼左右兩端的左、右軸承上，同所述外殼轉動配合，其特征在于所述各定子磁鐵分布于轉子電樞和外殼側壁之間，其左端通過定子支架固定連接在電機轉軸上，所述轉子電樞位于外殼內，套在電機轉軸上，并通過轉子軸承同電機轉軸轉動配合，其右端固定連接有與電機轉軸間隙配合的傳動齒輪，所述外殼的右端是與外殼主體部分固定連接的右端蓋，右端蓋的環型側邊緣內側固定連接有齒圈，所述齒圈設有內齒，齒圈內均勻分布有若干行星齒輪，所述行星齒輪設有外齒，并分別與位于其外側的齒圈和位于其里側的傳動齒輪嚙合，各行星齒輪右側的外殼內設有可順時針轉動的單向飛輪，所述單向飛輪的固定部分固定套接在電機轉軸上，旋轉部分套在固定部分外側，同固定部分單向轉動配合，所述各行星齒輪的軸基安裝在單向飛輪的旋轉部分上，同單向飛輪旋轉部分轉動配合。
2.如權利要求1所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述行星齒輪的數量為3個。
3.如權利要求1所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述外殼的右端蓋通過螺栓實現與外殼的主體部分固定連接。
4.如權利要求1所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述轉子電樞的換向器安裝在其左端，與該換向器配合的碳刷的套管固定安裝在所述定子支架上。
5.如權利要求1所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于連接所述碳刷的電源線穿過設置在電機轉軸上的穿線孔，再穿過所述定子支架上的穿線孔，連接在所述碳刷的外端。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述單向飛輪采用內棘齒止回機構的結構形式實現其旋轉部分和固定部分的單向轉動配合。
7.如權利要求6所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述單向飛輪旋轉部分中部設有圓孔，該圓孔的孔壁中間設有環型均勻分布的若干朝逆時針方向延伸的斜齒，所述單向飛輪固定部分位于該圓孔內，并設有與單向飛輪旋轉部分上的斜齒相配套的數個單向止回棘爪，所述單向止回棘爪由沿順時針方向延伸的彈片和設在彈片頂端的銷頭構成。
8.如權利要求7所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述止回棘爪的數量是2個或3個。
9.如權利要求8所述的直流輪轂電機裝置，其特征在于所述單向飛輪旋轉部分和固定部分之間設置有左右兩圈環型分布的滾珠。
專利摘要本實用新型涉及一種可用于各種車輛特別是電動自行車的直流輪轂電機裝置，其各定子磁鐵位于轉子電樞和外殼之間，通過定子支架與電機轉軸固定連接，轉子電樞通過轉子軸承與電機轉軸轉動配合，其右端設有傳動齒輪，傳動齒輪外圍均勻分布三個行星齒輪，這些行星齒輪里側嚙合傳動齒輪，外側嚙合外殼右端蓋上的內齒齒圈，軸基安裝在單向飛輪的旋轉部分上，該單向飛輪的固定部分固定套接在電機轉軸上。使用時電機轉軸與車輛驅動輪輪軸同軸，外殼同輪轂固定在一起，接通電源，轉子電樞轉動，并通過相關各齒輪的相互嚙合帶動外殼轉動，驅動車輪行進，斷電后外殼隨車輪轉動，通過各行星的公轉和自轉，使傳動齒輪保持不動，避免了現有技術下輪轂電機斷電時對車輪行進產生的巨大的電磁阻力。
文檔編號H02K21/12GK2684448SQ20042000012
公開日2005年3月9日 申請日期2004年1月2日 優先權日2004年1月2日
發明者楊光筍 申請人:楊光筍