专利名称：电动自行车新型直接驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动自行车的驱动装置，尤其是涉及一种电动自行车新型直接驱动装置。
背景技术：
电动自行车作为无污染、低噪声的绿色交通工具，对社会经济和生态环境，以及改变能源利用结构等方面有着极其深远的社会意义。而目前的电动自行车驱动装置主要有二大类一类以轮毂式低速有刷电机为主的电动驱动装置，直接驱动自行车后轮毂旋转，但这种结构的电动驱动装置体积较大、笨重、成本高，而且在维修过程中，因采用外轮装卸式结构，所以不便于车辆的调整和维修。另一类是以高速电机为主的驱动电机，并通过行星减速装置及传动锥齿驱动自行车行驶。如CN2534092Y所公开的《电动自行车驱动装置》，虽然对驱动装置进行改进，使其结构较为紧凑，而且无须与专用的自行车的车架连接，解决了通用性较差的问题。但该驱动装置还存在着电机效率不高，侧挡板加工精度要求高，安装不便，且采用滚子式超越离合器，当内、外圈都在转动时，其滚子有可能发生卡住现象，并且滚子式超越离合器要承受大锥齿轮的轴向力，使大锥齿必须要固定在轴承上，整套装置精度要求高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电机效率高，结构更加简单、安装方便的电动自行车新型直接驱动装置。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是一种电动自行车新型直接驱动装置，包括由定子和转子构成电机、行星减速机构、棘爪式单向离合器以及一对啮合的小锥齿和大锥齿，其特征在于a、所述的定子由机壳和固定在机壳内的钕铁硼磁极构成，钕铁硼磁极的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子的轴心线不同轴，且每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；
b、转子的输出轴与行星减速机构连接，小锥齿固连在行星减速机构的减速轴上，大锥齿固定在离合器的外圈上，离合器的内圈通过内螺纹连接在车轴的轮毂上；c、小锥齿、大锥齿及单向离合器设置在传动箱体内，且传动箱体的一侧套在车轴并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板连接，传动箱体的上端与电机的机壳相连。
本实用新型采用上述技术方案的优点在于其一、本实用新型的电动自行车新型直接驱动装置，其电机的定子采用钕铁硼磁瓦，提高电机的导磁性能和耐热性，而且钕铁硼磁瓦为月牙形并与转子不同轴，改变了常规圆弧形的磁环与转子同轴的结构，使N、S极的磁瓦与电机转子呈不等气隙，使电机转子与磁瓦之间的磁滞阻力减小，有效地减少磁滞损耗，提高了电机的起动性能和运转性能，电机效率可达到80％，与同类同功率电机相比，体积小1/3，重量轻一半。其二、本实用新型的电机直接与行星减速机构连接，结构紧凑，传动效率高。其三、由于被动大锥齿与单向离合器的外圈固定连接，结构简单紧凑，减少零部件降低制造成本，而且单向离合器直接受控与大锥齿，迅速控制轮毂的旋转，提高传动效率，受力合理。其四、本实用新型取消了侧挡板与大锥齿之间的轴承，故侧挡板结构简单，可直接装连在传动箱体上，把一对啮合锥齿及单向离合器进行全面密封，安装方便，能提高驱动装置的工作可靠性。其五、本实用新型采用棘轮棘爪单向离合器，成本低，其内圈直接旋接在车轴的轮毂，并通过紧固件将传动箱体直接连接在车轴上，安装方便，而且不受车架的限止，对自行车能进行简单改装后，即可成为电动自行车，可装在各类自行车上，通用性较强，是目前一种经济、方便、实用的产品。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是
图1的剖示图。
图3是电机的结构示意图。
具体实施方式
见
图1所示，本实用新型的电动自行车驱动装置，包括电机1、行星减速机构2、棘爪式单向离合器10以及由小锥齿3和大锥齿8构成的减速传动齿轮。如图3所示，本实用新型的电机1为高速直流电机，该电机1包括定子和转子1-7，定子由机壳1-3和固定在机壳1-3上的钕铁硼磁极1-6构成，钕铁硼磁极1-6的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子1-7的轴心线不同轴，因此N、S磁瓦与转子1-7之间的气隙由其中部向两侧逐渐增加，有效地减少磁滞损耗，提高电机效率。该机壳1-3还包括后端盖1-2和前端盖1-4，通过螺栓1-8相连，与转子1-7连接的刷架总成1-5装在后端盖1-2上，且后端盖1-2上还设有引线1-1。见
图1、2所示，行星减速机构2包括减速箱体2-5、齿圈2-3、行星齿轮2-2和减速轴2-4，齿圈2-3通过键连接在减速箱体2-5上，而减速箱体2-5通过紧固定连接在机壳1-3上，电机1输出轴上的太阳轮1-9与行星齿轮2-2啮合，行星齿轮2-2通过轴销2-1与减速轴2-4连接，通过减速后输出低速转速，而减速轴2-4则通过轴承连接在减速箱体2-5内，采用该种结构的行星减速机构，加工性好，易装配。
见图2所示，本实用新型的棘爪式单向离合器10由外圈10-4、内圈10-3、外圈10-4与内圈10-3之间的钢球10-1和外挡圈10-2、铰接在内圈10-3上棘爪以及弹簧构成，外圈10-4的内孔上设有棘爪相配的棘齿，小锥齿3固定连接在减速轴2-3上，大锥齿8固定装连在外圈10-4上的法兰盘上，内圈10-3通过内螺纹连接在车轴7的轮毂11上。当电动1工作时，动力通过小锥齿3传至大锥齿8进行减速换向后，大锥齿8带动外圈10-4转动，外圈10-4的棘齿顶住内圈10-3上的棘爪，带动内圈10-3转动驱动轮毂11使自行车行驶。当用脚踩踏板通过链条驱动自行车行驶时，此时轮毂11与内圈10-3转动，但内圈10-上的棘爪在弹簧作用下，沿着外圈10-4的棘齿打滑，外圈10-4与内圈10-3分离。当同时用脚踏和电动驱动时，单向离合器10的外圈10-4、内圈10-3同时转动，互不干涉，外圈10-4转动快时，外圈10-4棘齿顶住棘爪带动内圈10-3转动；内圈10-3转快时，棘爪沿着外圈10-4的棘齿打滑与外圈10-4分离，实现电动驱动、人力驱动或同时电动和人力驱动。
见图2所示，小锥齿3、大锥齿8及单向离合器10设置在传动箱体4内，传动箱体4的一侧套装在车轴7，并通过垫圈、螺母6紧固，侧挡板9空套在轮毂11上并通过紧固件与传动箱体4的另一侧固定连接，传动箱体4的上端与电机1的机壳1-3相连，且传动箱体4的内侧面与轮毂轴承的内圈之间具有定位套。
本实用新型的驱动装置可直接装连在自行车的后轴上，见图2，当把驱动装置装在后车轴7上，自行车车架5及书包架放在车轴7上，并通过垫圈及螺母6紧固，将电机1固定在自行车的三角架处即可。由于本驱动装置不受车架位置的限止，其通用性强，能方便简单地对自行车进行改装成为电动自行车。
权利要求1.一种电动自行车新型直接驱动装置，包括由定子和转子(1-7)构成电机(1)、行星减速机构(2)、棘爪式单向离合器(10)以及一对啮合的小锥齿(3)和大锥齿(8)，其特征在于a、所述的定子由机壳(1-3)和固定在机壳(1-3)内的钕铁硼磁极(1-6)构成，钕铁硼磁极(1-6)的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子(1-7)的轴心线不同轴，且每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；b、转子(1-7)的输出轴与行星减速机构(2)连接，小锥齿(3)固连在行星减速机构(2)的减速轴(2-4)上，大锥齿(8)固定在单向离合器(10)的外圈(10-4)上，单向离合器(10)的内圈(10-3)通过内螺纹连接在车轴(7)的轮毂(11)上；c、小锥齿(3)、大锥齿(8)及单向离合器(10)设置在传动箱体(4)内，且传动箱体(4)的一侧套在车轴(7)并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板(9)连接，传动箱体(4)的上端与电机(1)的机壳(1-3)相连。
2.根据权利要求1所述的电动自行车新型直接驱动装置，其特征在于所述的行星减速机构(2)由齿圈(2-3)、行星齿轮(2-2)、减速轴(2-4)及减速箱体(2-5)构成，齿圈(2-3)通过键连接在减速箱体(2-5)上，减速箱体(2-5)通过紧固件连接在机壳(1-3)上，电机(1)输出轴上的太阳轮(1-9)与行星齿轮(2-2)啮合，行星齿轮(2-2)通过轴销(2-1)与减速轴(2-4)连接，减速轴(2-4)通过轴承连接在减速箱体(2-5)上。
专利摘要一种电动自行车新型直接驱动装置，包括电机、行星减速机构、棘爪式单向离合器，电机的定子由机壳和固定在机壳内的钕铁硼磁极构成，钕铁硼磁极的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，且磁瓦内表面弧线的轴心线与转子的轴心线不同轴，每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；转子的输出轴与行星减速机构连接，小锥齿固连在行星减速机构的减速轴上，大锥齿固定在离合器的外圈上，单向离合器的内圈通过内螺纹连接在车轴的轮毂上，传动箱体一侧套在车轴并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板连接，传动箱体的上端与电机的机壳相连。具有电机效率高，结构更加简单、安装方便，使用可靠，通用性强的特点，能方便简单地对现有自行车进行改装成为电动自行车。
文档编号B62M11/14GK2626851SQ03259388
公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者潘若望, 潘夏耕 申请人:潘若望, 潘夏耕