专利名称：电动自行车有刷有齿直流小电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有刷有齿直流电机，尤其是涉及一种用于电动自行车上有刷有齿直流小电机。
背景技术：
电动自行车上所用的电机通常是有刷有齿的直流电机。因为是用在电动自行车上，所以要求电机的体积越小越好，而传统电机的体积其最小直径为190mm。当然，重量也是越轻越好，而寿命则是越长越好，扭力要大。传统电机的扭力通常是20Nm。性能好，骑走轻快自如。然而，若达到上述的性能要求，做到小型轻便、长寿命、高性能的直流小电机不是一件轻而易举的事情。
发明内容
本实用新型的目的是为电动自行车上提供一种能够达到上述要求的有刷有齿的直流小电机。小电机的性能应该达到结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、寿命长，并能够有效地节约能源。
本实用新型为达到上述目的，所采取的技术方案是在含有转子和定子的电机内，其电机的电源线是由电机轴一端的空心内引出；在电机内置有三芯二级减速装置和单向离合器；以及置于传动齿轮外面的齿环带有坚硬耐磨的外套。
本实用新型的显著优点是1、如上述的技术方案，本实用新型电机的电源线通过电机轴的空心内引出。这样，一方面使电源线更安全可靠，更大的优点是有效地节约了电机内的空间，使电机整体体积减小。
2、如上述的技术方案，本实用新型电机内，置放的减速装置是多级(二级)减速，减速比可达20∶1，使电机的扭矩更大，扭矩可达到35Nm以上。这要比上述传统电机的扭矩通常为20Nm的大得多。
3、本实用新型的电机内，置有单向离合器，一方面使电机可靠耐用，同时装于电动自行车上，使之骑行时更省力。能够有效地节约能源。
4、本实用新型电机的传动齿轮置于带坚硬耐磨外套的齿环内，齿轮可以选择塑料制成。这使电机的重量变轻了许多。同时因有带坚硬耐磨外套的齿环，增长了电机的寿命。
5、本实用新型外壳的端盖和电机壳的端盖均采用通用的安装螺纹，使之拆装方便，并能与电动自行车的任何飞轮和制动系统组合相匹配。
6、本实用新型的结构紧凑、布局合理、体积小、电机最大的直径小于或等于138mm，而传统电机的直径通常为190mm。
7、本实用新型电机的重量轻，小于或等于2.5Kg。而传统电机的重量为5.5Kg。因此，本实用新型的电机能有效地缓解电动自行车超重的问题。
8、本实用新型电机的工作效率高，本实用新型的电机工作效率高达80％以上。
图1为本实用新型电机结构的示意图。
图2为图1中单向离合器3的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的结构。
图1所示的是本实用新型的电机结构。本实用新型的电机包含带端盖部件21的外壳10。置于外壳10内的带电机后端盖15的电机壳17。置于电机壳17内的磁钢6。穿过电机壳17中心的带输出齿轮的电机轴16。置于电机轴6上，两面带绝缘片5的放在磁钢6内的转子铁芯8。置于转子铁芯8与电机后端盖15之间的电机轴16上的换向器11。在转子铁芯8与电机后端盖15之间，固定在后端盖15上的置放电刷的刷架装配件14。置于转子铁芯8与外壳10的端盖部件21之间的齿轮固定板4。置于齿轮固定板4与电机10的端盖部件21之间的齿轮支架20。一端固定于齿轮支架20上，另一端固定在齿轮固定板4上的固定齿轮轴2。置于固定齿轮轴2上与电机轴16上输出齿轮链接的传动齿轮18。置于传动齿轮18上的带坚硬耐磨外套的齿环19。固定在齿轮固定板4和端盖部件21之间的单向离合器3。
所说的电机轴16的两端分别是前半轴12和后半轴22。其中，前半轴12是空心轴，电机的电源线23就是从前半轴12的空心轴内引出。从而减少了电机内为引出电源线所占用的空间，缩小了电机体积。同时也能保证电源线的安全可靠性。电机轴16的前半轴12与外壳10之间以及电机轴16的后半轴22与端盖部件21之间均置有第一深沟滚珠轴承1。电机轴16与电机后端盖15之间以及电机轴16与齿轮固定板4之间均置有第二深沟滚珠轴承13。
所说的本实用新型电机的转子是由上述的转子铁芯8，换向器11和电机轴16组成。所说的电机的定子是由上述的磁钢6、电机壳17、电机后端盖15、齿轮固定板4和刷架装配件14组成。本实施例中，所说的转子和定子构成的电机是高速电机、转速为5000r/min(转/分)。
上述的结构中，所说的三芯二级减速装置包含置于转子铁芯8与外壳10端盖部件21之间的齿轮固定板4，置于齿轮固定板4与外壳10端盖部件21之间的齿轮支架20，两端分别固定在齿轮固定板4和齿轮支架20上的齿轮固定轴2，置于齿轮固定轴(2)上带有外套齿环19的与电机轴16输出齿轮链接的传动齿轮18。在本实施例中，三芯二级减速装置的减速比为20∶1。
所说的置于传动齿轮18的齿环19上带有坚硬耐硬的外套，是金属外套。传动齿轮18可用塑料制成。这可减轻电机的重量。在传动齿轮18的齿环19上带薄金属外套，这样既减轻重量，又耐磨损。相对增长了电机的寿命。
所说的单向离合器3与外壳10和端盖部件21固定在一起，实际上三为一体。因此端盖部件21和外壳10能够转动。本实施例中，转速为250r/min。
图2是单向离合器3的结构。如图2，单向离合器主要包含带有均匀分布的一头大一头小的内槽302的离合器座301，内槽302内置有滚柱304，每个内槽302均带有活塞305、弹簧306和闷盖307。在离合器座301上还均匀分布有定位销303。本实施例中，离合器座301上均匀分布有十个内槽302，所以，有十个滚柱304。均匀分布在离合器座301上的定位销303用以使单向离合器3固定在外壳10和端盖部件21上。本实施例中，均匀分布的定位销303共有5个。
所说的活塞305和弹簧306是为了防止滚柱304打滑，使其离合更可靠。
如上述的结构，当电机带动齿环19逆时针转动时，滚柱304向逆时针方向移动，在内槽302内，是向小头的方向移动，使滚柱304越挤越紧，带动离合器座301与端盖部件21一起逆时针转动，即带动外壳转动；当电动自行车用脚蹬骑时，飞轮带动外壳10和端盖部件21逆时针方向运转时，使滚柱304顺时针向内槽302的大头方向移动，此时，滚柱304脱离齿环19的外圆，齿环19与电机不转动。即为单向离合器3的分离功能。
本实用新型的单向离合器3如上述是无摩擦结构。脱离后无机械摩擦阻力的损耗。配有均匀分布的滚柱304，受力均匀，平稳的离合作用。所以，当人力骑行时，非常轻便，能够有效地节约能源。而且耐久性好，寿命长。
权利要求1.一种电动自行车有刷有齿直流小电机，含有带端盖部件(21)的外壳(10)，置于外壳(10)内的带电机后端盖(15)的电机壳(17)，置于电机壳(17)内的磁钢(6)，穿过电机壳(17)中心的带输出齿轮的电机轴(16)，电机轴(16)上置放的两面带绝缘片(5)的置于磁钢(6)内的转子铁芯(8)，置于转子铁芯(8)与电机后端盖(15)之间的电机轴(16)上的换向器(11)，固定在电机后端盖(15)上的刷架装配件(14)，其特征在于电机轴(16)的两端分别是后半轴(22)和空心轴的前半轴(12)，电机的电源线(23)从前半轴(12)的空心轴内引出；电机壳(17)与外壳(10)的端盖部件(21)之间置有三芯二级减速装置和单向离合器(3)；置于传动齿轮(18)外面的齿环(19)带有坚硬耐磨的外套。
2.根据权利要求1所述的电动自行车有刷有齿直流小电机，其特征在于所说的三芯二级减速装置包含置于转子铁芯(8)与外壳(10)端盖部件(21)之间的齿轮固定板(4)，置于齿轮固定板(4)与外壳(10)端盖部件(21)之间的齿轮支架(20)，两端分别固定在齿轮固定板(4)和齿轮支架(20)上的齿轮固定轴(2)，置于齿轮固定轴(2)上带有外套齿环(19)的与电机轴(16)输出齿轮链接的传动齿轮(18)。
3.根据权利要求1所述的电动自行车有刷有齿直流小电机，其特征在于所说的单向离合器(3)是与外壳(10)和端盖部件(21)固定成为一体。
4.根据权利要求1或3所述的电动自行车有刷有齿直流小电机，其特征在于所说的单向离合器(3)含有带均匀分布的一头大一头小的内槽(302)的离合器座(301)，置于内槽(302)内的滚柱(304)，每个内槽(302)均带有的活塞(305)、弹簧(306)和闷盖(307)，在离合器座(301)上还均匀分布有定位销(303)。
5.根据权利要求1或2所述的电动自行车有刷有齿直流小电机，其特征在于所说的传动齿轮(18)上齿环(19)的外套是坚硬耐磨的金属套。
专利摘要一种电动自行车有刷有齿直流小电机，为节约电机内的空间，缩小电机体积，使电机的电源线从电机轴内引出。含有三芯二级减速装置，增大了电机扭矩和减速比。置有单向离合器，使之装于自行车上，骑行时更省力。传动齿轮置于带坚硬耐磨外套的齿环内，既减轻了电机的重量，又增长了电机的寿命。本实用新型的结构紧凑，布局合理，体积小，电机最大的直径小于或等于138mm。重量小于或等于2.5Kg。工作效率高达80％以上。能够有效地节约能源。
文档编号H02K7/10GK2687940SQ200420021880
公开日2005年3月23日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者方加维 申请人:上海正荆机电科技有限公司