电动自行车及其轮毂电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体地，涉及一种电动自行车及其轮毂电机，特别涉及一种电动自行车用轮毂电机。

背景技术：

轮毂电机是电动自行车的核心部件，其通常由主轴、端盖、轮毂、电机、行星减速机构和离合器组成。主轴上通过轴承安装轮毂和端盖，轮毂和端盖一般用螺钉固定，电机主要采用内定子外转子结构的直流无刷电机，转子上通过螺钉固定安装有中心齿轮，中心齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与内齿圈啮合，行星齿轮通过轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上，离合器固定在主轴上。

现有的上述轮毂电机的结构缺点是组成零部件多，体积大，内部结构不够紧凑，装配过程繁琐，费时费力并且整机的生产成本较高。

申请号为201611204403.3的中国发明专利公开了一种轮毂电机，包括电机轴、轮毂、第一外端盖、第二外端盖、定子和转子，其中轮毂、第一外端盖和第二外端盖固定连接组成外收容空腔，定子和转子收容在外收容空腔内，还包括第一级行星齿轮减速机构和第二级行星齿轮减速机构，第一级行星齿轮减速机构的输入端与转子连接，第二级行星齿轮减速机构的输出端与轮毂连接，第一级行星齿轮减速机构的输出端与第二级行星齿轮减速机构的输入端连接。但该申请设置了两级行星齿轮减速结构，整个电机体积大，组成零部件多、结构不紧凑、安装过程费时费力。

因此，有必要设计一种组成零部件少、结构紧凑、体积小巧、装配过程繁琐、费时费力、整机的生产成本低的电动自行车及其轮毂电机。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种电动自行车及其轮毂电机，本实用新型组成零部件少、结构紧凑、体积小巧、装配过程繁琐、费时费力、整机的生产成本低。

根据本实用新型提供的一种轮毂电机，包括输出轴、出线轴、轮毂端盖、轮毂壳体、电机组件和行星减速机构，所述出线轴与所述输出轴同轴设置，所述轮毂端盖通过轮毂端盖轴承和塔基与所述输出轴连接，所述轮毂壳体一端通过轮毂轴承与所述出线轴连接，所述轮毂壳体另一端与所述轮毂端盖相连接并形成安装腔，所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，所述电机组件用于带动所述行星减速机构转动，所述行星减速器采用双联行星减速结构，所述电机组件包括转子铁芯、定子铁芯、磁钢和绕组，所述转子铁芯通过转子轴承套设在所述出线轴上并与其固定连接，所述定子铁芯与所述转子铁芯相适配并设于所述转子铁芯的外周，所述磁钢位于所述转子铁芯外侧面和所述定子铁芯内侧面所形成的空间内，所述绕组通过绝缘端板与所述定子铁芯连接。

进一步地，所述定子铁芯外周设有定子铁芯护套，所述定子铁芯护套、所述定子铁芯和所述转子铁芯共轴心设置。

进一步地，所述塔基通过塔基轴承安装在所述输出轴上并靠近所述轮毂端盖。

进一步地，所述磁钢呈环形。

进一步地，所述行星减速机构包括行星支架、行星销、行星齿轮、中心齿轮和内齿圈，所述行星支架通过螺钉固定设置在所述输出轴上，所述行星销一端与所述行星支架连接，另一端与所述输出轴相连接，所述行星齿轮通过行星轴承安装在所述行星销上，所述中心齿轮固定设置在所述定子铁芯护套的侧面，所述内齿圈安装在所述轮毂端盖沿所述输出轴的轴向方向延伸的内侧面上。

进一步地，所述行星齿轮为双联行星齿轮，所述行星齿轮包括第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮与所述中心齿轮相啮合，所述第二行星齿轮与所述内齿圈相啮合。

优选地，所述第一行星齿轮的直径大于所述第二行星齿轮的直径。

进一步地，所述轮毂电机还包括滚针离合器，所述滚针离合器的内圈与所述中心齿轮相配合，所述滚针离合器的外圈与所述转子铁芯相配合。

进一步地，所述轮毂电机还包括轮毂密封圈，所述轮毂密封圈设置在所述轮毂端盖轴承与所述输出轴相配合处。

相应地，本实用新型还公开了一种电动自行车，所述电动自行车包括上述所述的轮毂电机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型的轮毂电机，行星减速器采用双联行星减速结构，该双联行星减速结构使轮毂电机具有极大的减速比，缩小了电机体积，增加电机扭矩，组成零部件少、结构紧凑、体积小巧、装配过程繁琐、费时费力、整机的生产成本低；

(2)本实用新型的轮毂电机，轮毂端盖通过轮毂端盖轴承和塔基与输出轴连接，使轮毂端盖和塔基装配空间更加紧凑，缩小了电机轴向空间；

(3)本实用新型的轮毂电机，离合器采用滚针离合器，滚针离合器内置于转子铁芯中，取消原先的圆柱式滚针离合器，降低电机成本，同样也缩小电机轴向空间；

(4)本实用新型的轮毂电机，结构简单，体积小巧、紧凑，应用在电动自行车上，工作可靠稳定，适用范围广，通用性强。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型轮毂电机的剖面结构示意图。

其中，图中对应的附图标记为：1-出线轴，2-轮毂轴承，3-转子轴承，4-轮毂壳体，5-定子铁芯护套，6-转子铁芯，7-定子铁芯，8-绝缘端板，9-行星轴承，10-行星齿轮，101-第一行星齿轮，102-第二行星齿轮，11-行星支架，12-轮毂端盖，13-轮毂密封圈，14-轮毂端盖轴承，15-塔基，16-输出轴，17-塔基轴承，18-行星销，19-滚针离合器，20-内齿圈，21-磁钢，22-绕组，23-引出线，24-中心齿轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型实施例公开了一种轮毂电机，包括输出轴16、出线轴1、轮毂端盖12、轮毂壳体4、电机组件和行星减速机构，所述出线轴1与所述输出轴16同轴设置，所述轮毂端盖12通过轮毂端盖轴承14和塔基15与所述输出轴16连接，所述轮毂壳体4一端通过轮毂轴承2与所述出线轴1连接，所述轮毂壳体4另一端与所述轮毂端盖12相连接并形成安装腔，

所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，所述电机组件用于带动所述行星减速机构转动，所述行星减速器采用双联行星减速结构，

所述电机组件包括转子铁芯6、定子铁芯7、磁钢21和绕组22，所述转子铁芯6通过转子轴承3套设在所述出线轴1上并与其固定连接，所述定子铁芯7与所述转子铁芯6相适配并设于所述转子铁芯6的外周，所述磁钢21位于转子铁芯6外侧面和所述定子铁芯7内侧面所形成的空间内，所述绕组22通过绝缘端板8与定子铁芯7连接。

实施例2

本实用新型实施例公开了一种轮毂电机，包括输出轴16、出线轴1、轮毂端盖12、轮毂壳体4、电机组件和行星减速机构，

所述出线轴1与所述输出轴16同轴设置，所述轮毂端盖12通过轮毂端盖轴承14和塔基15与所述输出轴16连接，

所述轮毂壳体4一端通过轮毂轴承2与所述出线轴1连接，所述轮毂壳体4另一端与所述轮毂端盖12相连接并形成安装腔，所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，

所述电机组件包括转子铁芯6、定子铁芯7、磁钢21和绕组22，所述转子铁芯6通过转子轴承3套设在所述出线轴1上并与其固定连接，所述定子铁芯7与所述转子铁芯6相适配并设于所述转子铁芯6的外周，所述磁钢21位于所述转子铁芯6外侧面和所述定子铁芯7内侧面所形成的空间内，所述绕组22通过绝缘端板8与所述定子铁芯7连接。

所述电机组件用于带动所述行星减速机构转动，所述行星减速器采用双联行星减速结构，所述行星减速机构包括行星支架11、行星销18、行星齿轮10、中心齿轮24和内齿圈20，

所述行星支架11通过螺钉固定设置在所述输出轴16上，所述行星销18一端与所述行星支架11连接，另一端与所述输出轴16相连接，

所述行星齿轮10通过行星轴承9安装在所述行星销18上，所述中心齿轮24固定设置在所述定子铁芯护套5的侧面，所述内齿圈20安装在所述轮毂端盖12沿所述输出轴16的轴向方向延伸的内侧面上。

实施例3

本实用新型实施例公开了一种轮毂电机，包括输出轴16、出线轴1、轮毂端盖12、轮毂壳体4、电机组件和行星减速机构，

所述出线轴1与所述输出轴16同轴设置，所述轮毂端盖12通过轮毂端盖轴承14和塔基15与所述输出轴16连接，

所述轮毂壳体4一端通过轮毂轴承2与所述出线轴1连接，所述轮毂壳体4另一端与所述轮毂端盖12相连接并形成安装腔，所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，

所述电机组件包括转子铁芯6、定子铁芯7、磁钢21和绕组22，所述转子铁芯6通过转子轴承3套设在所述出线轴1上并与其固定连接，所述定子铁芯7与所述转子铁芯6相适配并设于所述转子铁芯6的外周，所述磁钢21位于所述转子铁芯6外侧面和所述定子铁芯7内侧面所形成的空间内，所述绕组22通过绝缘端板8与所述定子铁芯7连接。

所述电机组件用于带动所述行星减速机构转动，所述行星减速器采用双联行星减速结构，所述行星减速机构包括行星支架11、行星销18、行星齿轮10、中心齿轮24和内齿圈20，所述行星支架11通过螺钉固定设置在所述输出轴16上，所述行星销18一端与所述行星支架11连接，另一端与所述输出轴16相连接，

所述行星齿轮10通过行星轴承9安装在所述行星销18上，所述中心齿轮24固定设置在所述定子铁芯护套5的侧面，所述内齿圈20安装在所述轮毂端盖12沿所述输出轴16的轴向方向延伸的内侧面上。所述行星齿轮10为双联行星齿轮，所述行星齿轮10包括第一行星齿轮101和第二行星齿轮102，所述第一行星齿轮101的直径大于所述第二行星齿轮102的直径。所述第一行星齿轮101与所述中心齿轮24相啮合，所述第二行星齿轮102与所述内齿圈20相啮合。

实施例4

本实用新型实施例公开了一种轮毂电机，包括输出轴16、出线轴1、轮毂端盖12、轮毂壳体4、电机组件和行星减速机构，所述出线轴1与所述输出轴16同轴设置，所述轮毂端盖12通过轮毂端盖轴承14和塔基15与所述输出轴16连接，

所述轮毂壳体4一端通过轮毂轴承2与所述出线轴1连接，所述轮毂壳体4另一端与所述轮毂端盖12相连接并形成安装腔，所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，

所述电机组件包括转子铁芯6、定子铁芯7、磁钢21和绕组22，所述转子铁芯6通过转子轴承3套设在出线轴1上并与其固定连接，所述定子铁芯7与转子铁芯6相适配并设于所述转子铁芯6的外周，所述磁钢21位于所述转子铁芯6外侧面和所述定子铁芯7内侧面所形成的空间内，所述绕组22通过绝缘端板8与所述定子铁芯7连接。

所述定子铁芯7外周设有定子铁芯护套5，所述定子铁芯护套5、所述定子铁芯7和所述转子铁芯6共轴心设置。所述塔基15通过塔基轴承17安装在所述输出轴16上并靠近所述轮毂端盖12。所述磁钢21呈环形。

所述轮毂电机还包括引出线23，所述引出线23与所述出线轴1相连接。

实施例5

本实用新型公开了一种轮毂电机，包括输出轴16、出线轴1、轮毂端盖12、轮毂壳体4、电机组件和行星减速机构，

所述出线轴1与所述输出轴16同轴设置，所述轮毂端盖12通过轮毂端盖轴承14和塔基15与所述输出轴16连接，所述轮毂电机还包括轮毂密封圈13，所述轮毂密封圈13设置在所述轮毂端盖轴承14与所述输出轴16相配合处。

所述轮毂壳体4一端通过轮毂轴承2与所述出线轴1连接，所述轮毂壳体4另一端与所述轮毂端盖12相连接并形成安装腔，

所述电机组件和所述行星减速机构均设置在所述安装腔内，所述电机组件用于带动所述行星减速机构转动，所述行星减速器采用双联行星减速结构，

所述电机组件包括转子铁芯6、定子铁芯7、磁钢21和绕组22，所述转子铁芯6通过转子轴承3套设在所述出线轴1上并与其固定连接，所述定子铁芯7与所述转子铁芯6相适配并设于所述转子铁芯6的外周，所述磁钢21呈环形，所述磁钢21位于所述转子铁芯6外侧面和所述定子铁芯7内侧面所形成的空间内，所述绕组22通过绝缘端板8与所述定子铁芯7连接。

所述定子铁芯7外周设有定子铁芯护套5，所述定子铁芯护套5、所述定子铁芯7和所述转子铁芯6共轴心设置。

所述塔基15通过塔基轴承17安装在所述输出轴16上并靠近所述轮毂端盖12。

所述行星减速机构包括行星支架11、行星销18、行星齿轮10、中心齿轮24和内齿圈20，所述行星支架11通过螺钉固定设置在所述输出轴16上，所述行星销18一端与所述行星支架11连接，另一端与所述输出轴16相连接，

所述行星齿轮10通过行星轴承9安装在所述行星销18上，所述行星齿轮10为双联行星齿轮，所述行星齿轮10包括第一行星齿轮101和第二行星齿轮102，所述第一行星齿轮101的直径大于所述第二行星齿轮102的直径。

所述第一行星齿轮101与所述中心齿轮24相啮合，所述第二行星齿轮102与所述内齿圈20相啮合。

所述中心齿轮24固定设置在所述定子铁芯护套5的侧面，所述轮毂电机还包括滚针离合器19，所述滚针离合器19的内圈与所述中心齿轮24相配合，所述滚针离合器19的外圈与所述转子铁芯6相配合。所述内齿圈20安装在所述轮毂端盖12沿所述输出轴16的轴向方向延伸的内侧面上。

实施例6

本实用新型公开了一种电动自行车，所述电动自行车包括上述实施例1-5中的轮毂电机。

综上所述，本实用新型的轮毂电机，行星减速器采用双联行星减速结构，该双联行星减速结构使轮毂电机具有极大的减速比，缩小了电机体积，增加电机扭矩，组成零部件少、结构紧凑、体积小巧、装配过程繁琐、费时费力、整机的生产成本低；轮毂端盖通过轮毂端盖轴承和塔基与输出轴连接，使轮毂端盖和塔基装配空间更加紧凑，缩小了电机轴向空间；滚针离合器内置于转子铁芯中，取消原先的圆柱式滚针离合器，降低电机成本，同样也缩小电机轴向空间；结构简单，体积小巧、紧凑，应用在电动自行车上，工作可靠稳定，适用范围广，通用性强。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。