一种无离合器通轴式内转子轮毂电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种无离合器通轴式内转子轮毂电机。


背景技术：

2.轮毂电机是小型电动交通工具，如电动自行车上的核心动力部件。目前行业内的轮毂电机结构形式主要分为两段式和通轴式两种，其中两段式顾名思义就是将轮毂电机的主轴做成左右两段半轴，其特点是能够将行星减速机构的太阳齿轮置于两段半轴之间，确保太阳齿轮直径不会受主轴直径限制。这样就能进一步减小太阳齿轮的齿数，以此进一步增大轮毂电机的减速比。
3.然而两段式的轮毂电机缺点也比较显著，其两段半轴支撑强度低，限制了输出扭矩，此外部件多，制造成本高，并且最关键的是装配时需要校正两段半轴和中间转子轴之间的同心度，对于部件加工精度高，装配工艺也复杂，导致生产效率低下。
4.而通轴式轮毂电机的结构特点是主轴采用一根通轴，将电机本体、行星减速机构和离合器均沿这根通轴进行装配。相比较而言，通轴式轮毂电机的结构更简单，也更易于装配加工，是行业内较主流的轮毂电机。但是其依旧存在如下问题：
5.已有的通轴式轮毂电机内部的离合器及其与行星减速机构的装配结构占据了轮毂外壳内部大量空间，使得电机本体部分的体积无法进一步做大，也就导致电机的功率无法进一步提高。此外由于离合器的存在，也造成轮毂电机内部结构无法进一步优化。以本技术人原先申请的实用新型专利通轴式轮毂电机（申请号202020883276.x）和单级减速传动的通轴内转子轮毂电机（申请号201922247168.3）为例可知，由于受离合器尺寸装配限制，轮毂外壳外轮廓无法进一步做大，导致电机本体部分体积也无法增大。并且离合器在装配时往往只能凸置于行星减速机构前部，反而造成整个轮毂电机轴向尺寸加大，结构不紧凑。并且这类轮毂电机中，离合器与行星减速机构之间的装配结构复杂繁琐，对电机本体的轴向定位造成诸多结构限制。
6.此外目前行业内一类通轴式轮毂电机被制造同时具备发电机的功能，而离合器的存在由于限制了转子轴的双向转动，反而不利于作为发电机的应用。


技术实现要素：

7.本实用新型目的是：提供一种无离合器通轴式内转子轮毂电机，其内部结构更加优化，不仅结构简单，而且易于装配，有利于电机本体部分做大体积并提高功率。
8.本实用新型的技术方案是：一种无离合器通轴式内转子轮毂电机，包括经外壳轴承装配于通轴上的轮毂外壳及设于轮毂外壳内的电机本体和行星减速机构，电机本体包括转子和位于转子外围的定子，行星减速机构包括太阳齿轮和与太阳齿轮啮合的若干行星齿轮，这些行星齿轮又与固定在轮毂外壳内侧的内齿圈啮合；其特征在于转子固定在中心套上，该中心套通过轴承组装配于通轴上，轴承组包括沿通轴轴向分布的两个以上转子内支撑轴承；电机本体还包括固定在通轴上的内凹壳及与之扣合固定的内盖板，定子固定在内
凹壳内周，而中心套前端穿过内盖板上设有的开孔并一体成型有上述太阳齿轮；同时中心套外围与开孔内周之间还设有转子外支撑轴承。
9.进一步的，本实用新型中所述轴承组中相邻两个转子内支撑轴承之间均通过套于通轴上的限位隔套轴向相抵，所述中心套外围设有朝前的中心套外阶部，该中心套外阶部与转子外支撑轴承一端轴向相抵，而该转子外支撑轴承的另一端与设置在开孔内周的内周阶部轴向相抵；同时中心套内周设有朝后的中心套内阶部，该中心套内阶部与轴承组中位于最前端的转子内支撑轴承轴向相抵，而轴承组中位于最后端的转子内支撑轴承与成型在通轴上的通轴阶部轴向相抵，以此限制中心套及其上转子的轴向活动。该结构不仅提供给转子非常好的轴向定位，同时极大的便利于零部件的装配。需要指出，上述轴承组的前后端是对应于中心套的前后端而言的，因为中心套上成型太阳齿轮的一端为前端，那么轴承组中与之最邻近的转子内支撑轴承即最前端的转子内支撑轴承。
10.更进一步的，本实用新型中所述中心套外围嵌装有与中心套外阶部配合以轴向夹紧转子外支撑轴承的前卡簧，同时所述开孔内周嵌装有与内周阶部配合以轴向夹紧转子外支撑轴承的后卡簧，以进一步增强对于转子外支撑轴承本身的轴向定位可靠性。
11.进一步的，本实用新型中所述通轴上一体成型有环形轴肩，所述内凹壳通过螺钉固定至该环形轴肩上。
12.进一步的，本实用新型中所述行星减速机构还包括行星支架和对应支撑各所述行星齿轮的若干行星轴，行星支架通过螺钉固定至内盖板上，并与内盖板之间留有间隙以容纳行星齿轮，行星轴两端分别固定至内盖板和行星支架上。
13.更进一步的，本实用新型中所述行星齿轮通过若干行星齿轮轴承装配于相应的行星轴上。
14.进一步的，本实用新型中所述行星齿轮为尼龙齿轮，尼龙齿轮的应用能够减少电机运行噪音。
15.进一步的，本实用新型中所述轮毂外壳由轮毂前盖板、轮毂中间环壳和轮毂后盖板顺序扣合固定而成。
16.本实用新型的优点是：
17.1.本实用新型由于取消了离合器，内部结构得到优化，使得轮毂壳体内部空间更加充裕，轮毂壳体径向尺寸设计也不再受限于选配的离合器尺寸，故有利于进一步增大内部电机本体部分的体积，进而提高电机的功率。
18.2.本实用新型由于取消了离合器，也就取消了原先离合器与行星减速机构之间繁琐的装配结构，进一步简化了装配工艺，提高了生产效率。
19.3.本实用新型中采用转子内支撑轴承和转子外支撑轴承共同配合来支撑转子，不仅给予转子更好的支撑稳定性，而且结构简单，装配容易。
20.4.本实用新型优选的方案中，通过对通轴、中心套、内盖板、转子内支撑轴承和转子外支撑轴承之间相互配合的轴向限位结构的设计，不仅提供了转子很好的轴向定位性，而且极其便利于这些零部件的轴向装配，能够大大提高生产效率。
附图说明
21.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
22.图1为本实用新型的结构主视图。
23.1、通轴；1a、通轴阶部；1b、环形轴肩；2、外壳轴承；3、轮毂外壳；3a、轮毂前盖板；3b、轮毂中间环壳；3c、轮毂后盖板；4、转子；5、定子；6、太阳齿轮；7、行星齿轮；8、内齿圈；9、中心套；9a、中心套外阶部；9b、中心套内阶部；10、转子内支撑轴承；11、内凹壳；12、内盖板；13、开孔；13a、内周阶部；14、转子外支撑轴承；15、限位隔套；16、行星支架；17、行星轴；18、行星齿轮轴承；19、前卡簧；20、后卡簧。
具体实施方式
24.实施例：下面结合图1所示对本实用新型提供的这种无离合器通轴式内转子轮毂电机的具体实施方式进行说明如下：
25.首先如图1所示，本实施例提供的这种无离合器通轴式内转子轮毂电机，具有两端均通过外壳轴承2装配于通轴1上的轮毂外壳3及设于轮毂外壳3内的电机本体和行星减速机构。本实施例中所述轮毂外壳3是由轮毂前盖板3a、轮毂中间环壳3b和轮毂后盖板3c顺序扣合后再用螺钉（省略标注）固定而成，轮毂前盖板3a和轮毂后盖板3c均通过外壳轴承2装配在通轴1上。
26.依旧如图1所示，本实施例中电机本体由转子4、定子5、中心套9、由两个转子内支撑轴承10组成的轴承组、转子外支撑轴承14、内凹壳11、内盖板12、限位隔套15以及前卡簧19和后卡簧20这些零部件共同构成。其中转子4固定在中心套9上，该中心套9通过两个转子内支撑轴承10装配于通轴1上，并且这两个转子内支撑轴承10之间通过套于通轴1上的限位隔套15轴向相抵。如图1中所示，所述通轴1上一体成型有环形轴肩1b，所述内凹壳11通过螺钉固定至该环形轴肩1b上，而内盖板12与之扣合并采用螺钉（省略标注）固定。定子5固定在内凹壳11内周并位于转子4外围，而中心套9前端穿过内盖板12上设有的开孔13并一体成型有行星减速机构的太阳齿轮6；同时中心套9外围与开孔13内周之间设置所述转子外支撑轴承14。
27.依旧如图1所示，所述中心套9外围设有朝前的中心套外阶部9a，该中心套外阶部9a与转子外支撑轴承14一端轴向相抵，而该转子外支撑轴承14的另一端与设置在开孔13内周的内周阶部13a轴向相抵；同时中心套9内周设有朝后的中心套内阶部9b，该中心套内阶部9b与轴承组中最前端（图中右端）的转子内支撑轴承10轴向相抵，而轴承组中最后端（图中左端）的转子内支撑轴承10与成型在通轴1上的通轴阶部1a轴向相抵，以此限制中心套9及其上转子4的轴向活动。本实用新型中上述对于转子4的轴向定位结构及方式不仅提供给转子4非常好的轴向定位，同时极大的便利于零部件的装配。
28.同时所述中心套9外围嵌装有与中心套外阶部9a配合以轴向夹紧转子外支撑轴承14的前卡簧19，同时所述开孔13内周嵌装有与内周阶部13a配合以轴向夹紧转子外支撑轴承14的后卡簧20，以进一步增强对于转子外支撑轴承14本身的轴向定位可靠性。
29.再来看本实施例中的行星减速机构，同已知技术一样，其除了上述成型在中心套9前端的太阳齿轮6之外，还具有与太阳齿轮6啮合的三个行星齿轮7以及用于支撑各行星齿轮7的行星轴17，和用于装配这些行星轴17的行星支架16。这些行星齿轮7等角度间隔围绕太阳齿轮6分布，并且外围均与固定在轮毂外壳3内侧的内齿圈8啮合。如图1所示，本实施例中行星支架16通过螺钉固定至内盖板12外侧上，并与内盖板12之间留有间隙以容纳三个行
星齿轮7，行星轴17两端分别固定至内盖板12和行星支架16上。
30.并且本实施例中所述行星齿轮7通过两个行星齿轮轴承18装配于相应的行星轴17上。行星齿轮7为尼龙齿轮。
31.如图1所示，所述行星减速机构整体位于所述内盖板12和轮毂前盖板3a（图中右端）之间，而电机本体则靠近轮毂后盖板3c（图中左端）设置。
32.当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。