专利名称：电动马达及变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动马达，特别是涉及一种带有通轴、单向轴承和助 力传感器且通轴在轴承支撑下可以前、后自由转动的电动马达及变速装置。
背景技术：
众所周知，日前，市面上出售的电动马达，其电动马达轴是固定在转子或 定子轴上不能前、后自由转动，特别是电动马达用在电动助力车上时，电动马 达及变速机轴与电动助力车脚踏中轴不同轴，使人工脚踏骑行与电动马达驱动 无法和谐统一，其电动马达轴上又无法安装助力传感器，使电动马达体积大、 结构复杂、效率低，不便于安装和节能。 发明内容
本实用新型的主要目的在于克服以上不足而提供一种体积小、扭矩大、带助 力传感器、效率高和节能的电动马达及变速装置。
本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是 一种电动马达及变速 装置，它包括由电动马达定子、转子、轴和电动马达外壳构成的电动马达、变 速机、链轮、脚踏曲柄和脚蹬，其特征在于电动马达定子轴7、转子轴8、变
速机17轴和动力输出轴16均为空心轴，定子轴7、转子轴8、变速机17和动 力输出轴16分别由轴承支撑且通过卡簧固定在通轴1上，电动马达外壳端盖2 和端盖11分别由螺丝4固定在电动马达外壳10上成为一体，其分别由轴承19 和轴承14支撑在通轴1和动力输出轴16上，轴承19由卡簧18和卡簧20轴向 固定，电动马达定子通过键销6固定在电动马达外壳端盖2上，电动马达转子 轴8的一端与变速机17固定连接，变速机17内带有离合器9，离合器9与变速 机17内的变速装置固定连接成一体，离合器9与动力输出轴16的一端连接， 动力输出轴16的另一端固定连接有链轮12，链轮12由锁紧螺母13固定，动力
输出轴16孔内和通轴1的一端装有单向轴承15，助力传感器21固定在通轴1 上，其信号传感元件5固定在电动马达外壳端盖2上，助力传感器21由卡簧22 和卡簧23轴向固定，电动马达定子输出线3从电动马达外壳内引出，通轴l与 电动马达外壳端盖轴孔之间装有密封圈，通轴1的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬。 本实用新型还可以采用如下技术措施
所述的电动马达是①外转子式的即定子套在电动马达转子的内腔里面与外 壳端盖连接成一体，②盘式的单转子或双转子即定子安装在电动马达转子的轴 向一侧或中间与外壳连接成一体，③内转子式的即定子套在电动马达转子外面 与外壳连接成一体其中之一种。
所述的离合器9或用棘轮机构代替且可放置在变速机17的外面由销钉24 与动力输出轴16连接成一体。
所述的单向轴承15或用单向离合器代替。
所述的变速机17是1一10级的行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动。
所述的通轴l或是半轴式的，并通过轴承支撑可以正、反向自由转动。 所述的电动马达用2—30个串接在一起同步运转。
所述的2—30个串接在一起的电动马达中1一15个可以改成发电机联合使 用，且同步运转。
所述的助力传感器21是固定在电动马达外壳端盖2的里面或固定在电动马 达外壳端盖2的外面。
所述的助力传感器21是电磁传感器或力矩传感器。
本实用新型具有的优点和积极效果是体积小、重量轻、结构简单，启动 转矩大、载荷能力强，省电续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车、 电动摩托车、电动三轮车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力 机车、船只、航天器具和动力机械等领域。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型离合器放置在变速机外面的结构示意图。
图3是本实用新型助力传感器固定在电动马达外壳端盖外面的结构示意图。
图1一图3中1.通轴；2.外壳端盖；3.定子输出线；4.螺丝； 5.信号传感元件；6.键销；7.定子轴； 8.转子轴； 9.离合器； 10.电动马达外壳；11.外壳端盖；12.链轮；13.锁紧螺母；14.轴承； 15.单向轴承； 16.动力输出轴；17.变速机；18.卡簧；19.轴承； 20.卡簧； 21.助力传感器； 22.卡簧； 23.卡簧。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例， 并配合附图详细说明如下请参阅图1及图3。 实施例l:以电动自行车为例加以说明。
如图l、图3所示电动驱动马达定子轴7、转子轴8、变速机17轴和动力
输出轴16均为空心轴，定子轴7、转子轴8、变速机17和动力输出轴16分别 由轴承支撑且通过卡簧固定在通轴1上，电动马达外壳端盖2和端盖11分别由 螺丝4固定在电动马达外壳10上成为一体，其分别由轴承19和轴承14支撑在 通轴1和动力输出轴16上，轴承19由卡簧18和卡簧20轴向固定，电动马达 定子通过键销6固定在电动马达外壳端盖2 (或外壳10)上，电动马达转子轴8 的一端与变速机17固定连接，变速机17内带有离合器9，离合器9与变速机 17内的变速装置固定连接成一体，离合器9与动力输出轴16的一端连接，动力 输出轴16的另一端固定连接有链轮12，链轮12由锁紧螺母13 (或卡簧)固定， 动力输出轴16孔内和通轴1的一端装有单向轴承15 (或用单向离合器代替)， 助力传感器21 (电磁传感器或力矩传感器)固定在通轴l上，其信号传感元件 5固定在电动马达外壳端盖2上，助力传感器21 (电磁传感器或力矩传感器) 由卡簧22 (或键销)和卡簧23轴向固定，电动马达定子输出线3从电动马达外 壳内引出，通轴1与电动马达外壳端盖轴孔之间装有密封圈，通轴1的两端固 定有脚踏曲柄和脚蹬。本实施例中使用的变速机17是1一10级的行星齿轮传动、
谐波齿轮传动或摆线齿轮传动，变速机17根据需要为电动马达增速或减速。使 用时，定子7固定在电动马达外壳端盖2 (或外壳IO)上不动，通轴l (或是半 轴式的)在轴承的支撑下可以正、反向自由转动，此时通轴1既作为电动马达 和变速机的支撑轴(电动马达和变速机为同轴)又作为电动自行车的中轴使用， 且通轴1两端固定有脚踏曲柄和脚蹬，动力输出轴16上固定连接有电动自行车 链轮12，当电源控制信号开关转动时，定子输出线3有电流通入，定子7线圈 中产生旋转磁场，转子8在旋转磁场的作用下带动变速机17转动变速，变速机 17内部的离合器9上装有传动轮齿，离合部与动力输出轴16连接，此时离合器 9自动闭合，带动动力输出轴16输出动力，电动自行车链轮12转动，电动自行 车前进，但此时通轴1和电动自行车脚踏曲柄、脚蹬不转动；当电源控制信号 开关不转动，人工脚踏骑行时，由于通轴1上固定的助力传感器21 (电磁传感 器或力矩传感器)也随之转动，其信号传感元件5产生电控制信号，定子输出 线3有电流通入，电动马达转子8转动，带动变速机17转动变速，其离合器9 自动闭合，带动动力输出轴16和链轮12转动，电动自行车人工脚踏助力前进， 实现助力骑行的目的；反之，当电动自行车断电时，用脚蹬车时，离合器9脱 开，通轴1通过单向轴承15 (或用单向离合器代替)带动动力输出轴16和链轮 12转动，电动自行车人工脚踏前进。本实施例中电动马达定子输出线3和信号 传感元件5信号线可以从电动马达外壳端盖2或外壳10上引出，在电动马达外 壳端盖2和端盖11轴孔内的通轴1上分别装有密封圈，电动马达还可以2—30 个串接在一起同步运转助力，增加转矩，提高效率，减低运行电流，延长续行 里程。
本实用新型还可以采用如下方案，该驱动马达可以串接多个一般为2—30 个，并且，还可将其中的1一15个驱动马达改成发电机联合使用，且同步运转。 驱动马达带动发电机一同运转，发电机发电给蓄电池充电或驱动马达供电或给
其它用电负载供电。另外，用脚蹬车时，通轴1转动并带动发电机一同运转发 电，给蓄电池充电或给驱动马达供电或给其它用电负载供电。
其优点是体积小、重量轻、结构简单，启动转矩大、载荷能力强，省电 续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动三轮车、 电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具和动 力机械等领域。
实施例2:以电动自行车为例加以说明。
如图2所示电动马达定子轴7、转子轴8、变速机17轴和动力输出轴16
均为空心轴，定子轴7、转子轴8、变速机17、离合器9和动力输出轴16分别 由轴承支撑固定在通轴1上，离合器9独立放置在变速机17的外面并与变速机 17输出轴连接，由销钉24与动力输出轴16连接成一体，动力输出轴16的另一 端固定连接有链轮12，链轮12由锁紧螺母13 (或卡簧)固定，动力输出轴16 孔内和通轴1的一端装有单向轴承15 (或用单向离合器代替)，助力传感器21 (电磁传感器或力矩传感器)固定在通轴1上，其信号传感元件5固定在电动 马达外壳端盖2上，助力传感器21 (电磁传感器或力矩传感器)由卡簧22 (或 键销)和卡簧23轴向固定，电动马达定子输出线3从电动马达外壳内引出，通 轴1的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬。本实施例中使用的变速机17是1一10级的 行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动，变速机17根据需要为电动马达 增速或减速。其工作原理和使用方法及优点同实施例1完全相同。但此时，电 动马达转子轴8转动，带动变速机17转动变速，变速机17输出轴带动离合器9 和动力输出轴16及链轮12转动，电动自行车前进。
其优点是体积小、重量轻、结构简单，启动转矩大、载荷能力强，省电 续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动三轮车、 电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具和动 力机械等领域。
权利要求1.一种电动马达及变速装置，它包括由电动马达定子、转子、轴和电动马达外壳构成的电动马达、变速机、链轮、脚踏曲柄和脚蹬，其特征在于电动马达定子轴(7)、转子轴(8)、变速机(17)轴和动力输出轴(16)均为空心轴，定子轴(7)、转子轴(8)、变速机(17)和动力输出轴(16)分别由轴承支撑且通过卡簧固定在通轴(1)上，电动马达外壳端盖(2)和端盖(11)分别由螺丝(4)固定在电动马达外壳(10)上成为一体，其分别由轴承(19)和轴承(14)支撑在通轴(1)和动力输出轴(16)上，轴承(19)由卡簧(18)和卡簧(20)轴向固定，电动马达定子通过键销(6)固定在电动马达外壳端盖(2)上，电动马达转子轴(8)的一端与变速机(17)固定连接，变速机(17)内带有离合器(9)，离合器(9)与变速机(17)内的变速装置固定连接成一体，离合器(9)与动力输出轴(16)的一端连接，动力输出轴(16)的另一端固定连接有链轮(12)，链轮(12)由锁紧螺母(13)固定，动力输出轴(16)孔内和通轴(1)的一端装有单向轴承(15)，助力传感器(21)固定在通轴(1)上，其信号传感元件(5)固定在电动马达外壳端盖(2)上，助力传感器(21)由卡簧(22)和卡簧(23)轴向固定，电动马达定子输出线(3)从电动马达外壳内引出，通轴(1)与电动马达外壳端盖轴孔之间装有密封圈，通轴(1)的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬。
2. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的电 动马达是①外转子式的即定子套在电动马达转子的内腔里面与外壳端盖连接 成一体，②盘式的单转子或双转子即定子安装在电动马达转子的轴向一侧或 中间与外壳连接成一体，③内转子式的即定子套在电动马达转子外面与外壳 连接成一体其中之一种。
3. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的离 合器(9)或用棘轮机构代替且可放置在变速机(17)的外面由销钉(24)与 动力输出轴(16)连接成一体。
4. 根据权利要求1所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的单 向轴承(15)或用单向离合器代替。
5. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的变速机(17)是1一10级的行星齿轮传动、谐波齿轮传动或摆线齿轮传动。
6. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的通 轴(1)或是半轴式的，并通过轴承支撑可以正、反向自由转动。
7. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的电动马达用2—30个串接在一起同步运转。
8. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的2一30个串接在一起的电动马达中1一15个可以改成发电机联合使用，且同步运转。
9. 根据权利要求l所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的助 力传感器(21)是固定在电动马达外壳端盖(2)的里面或固定在电动马达外 壳端盖(2)的外面。
10. 根据权利要求1所述的电动马达及变速装置，其特征在于所述的助力传感器(21)是电磁传感器或力矩传感器。
专利摘要本实用新型涉及一种电动马达及变速装置，电动马达定子轴、转子轴、变速机轴和动力输出轴均为空心轴，并分别由轴承支撑在通轴上，通轴由轴承支撑可以正、反向自由转动，在变速机的里面或外面固定连接有离合器，动力输出轴的一端与离合器连接，另一端固定连接有链轮，动力输出轴孔内和通轴的一端装有单向轴承或单向离合器，在电动马达外壳端盖里面或外面的通轴上固定有助力传感器，通轴的两端固定有脚踏曲柄和脚蹬。其优点是体积小、重量轻、结构简单，启动转矩大、载荷能力强，省电续行里程长，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动三轮车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具和动力机械等领域。
文档编号H02K7/116GK201188568SQ20082010760
公开日2009年1月28日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者张宏艳, 韩玉金 申请人:张宏艳