一种电动自行车的电机驱动装置的制作方法

1.本发明涉及电动自行车的驱动领域，具体涉及一种电动自行车的电机驱动装置。


背景技术：

2.电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车最重要的部件是电机，电机的质量好坏基本决定了这辆电动自行车的性能和档次。电动自行车所使用的电机大都是高效稀土永磁电机，高效稀土永磁电机主要又分为高速有刷齿轮减速电机、低速有刷电机和低速无刷电机三种。
3.电机是将电池电能转换为机械能，并驱动电动车轮旋转的部件。在电动车上使用的电机，其机械结构、转速范围与通电形式上有许多种。常见的种类有：有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、高磁盘电机和侧挂电机等。
4.目前，电动自行车的电机通常使用单体电机, 其缺点是电机的体积大较、质量偏重，稀土磁钢、铜线和硅钢材料用量较多,成本高及不利于环保。


技术实现要素：

5.为了进一步减少稀土磁钢、铜线和硅钢材料用量，同时满足电动自行车的输出功率要求，本发明提供一种电动自行车的电机驱动装置。
6.本发明采用如下技术方案：一种电动自行车的电机驱动装置，包括至少两个小型电机、固定于自行车车架上的转轴以及与车轮相固定连接的轮壳，所述轮壳为筒体状，轮壳的两端分别固定安装有端盖，所述转轴沿轮壳的轴心设置并与轮壳两端的端盖相转动配合，轮壳内设置有电机支座，电机支座固定安装于所述转轴上，所述小型电机沿环向固定安装于电机支座的一侧；所述小型电机的输出轴安装有输出齿轮，其中一端盖的内侧固定安装有齿轮环，所述输出齿轮分别与齿轮环相啮合传动。
7.更进一步地，所述齿轮环的齿圈突出于所述小型电机的一侧，且齿圈与输出齿轮的齿形相啮合。
8.更进一步地，所述小型电机有三个，且分别通过电机支架固定安装于电机支座上。
9.更进一步地，所述小型电机的功率为90w、外径为36mm、长度为50mm、重量为0.25kg。
10.更进一步地，所述小型电机的主要材料为稀土磁材、铜线和硅钢片。
11.更进一步地，所述电机支座为盘状结构，电机支座的外边缘与所述轮壳内壁之间有间隙。
12.更进一步地，所述转轴上开设有定位孔，电机支座上安装有与转轴上的定位孔相配合的定位销。
13.更进一步地，所述转轴的两端分别通过轴承转动安装于所述轮壳两端的端盖内。
14.综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果如下：1.本发明的转轴固定设置于自行车车架上，轮壳两端的端盖分别转动安装于转轴上，齿轮环固定安装于其中一端盖的内侧，电机支座固定安装于转轴上，小型电机分别安装于电机支座上，且各个小型电机的输出轴安装有与齿轮环相啮合的输出齿轮。各个小型电机同时启动并驱动齿轮环同步旋转，并带动与其相固定的该端盖一同旋转，相应地，与端盖相固定的轮壳同步旋转，由于轮壳与自行车的轮胎固定成一体，自行车的轮胎即开始旋转。该电机驱动装置通过增加小型电机的数量，以满足不同输出功率的使用要求，进一步减少稀土磁钢、铜线和硅钢材料用量，同时满足电动自行车的输出功率要求。
15.2.本发明根据计算公式t=9550p/n，其中p为功率，单位kw；n为电机的额定转速，单位r/min，t为电机的输出转矩,单位nm。在满足提供相同电机功率的要求下，可通过提高额定转速或减少电机的体积实现，电机的体积减少，则其尺寸和重量也相应减小。根据电动自行车的使用功率和产品尺寸规限, 设计出合适的小型电机的尺寸和转速大小，并通过可增加或减少小型电机的数目以满足不同的输出功率使用要求。
16.3.本发明由至少两个小型电机组成，小型电机的功率为90w、外径为36mm、长度为50mm、重量为0.25kg, 小型电机主要材料使用量总和相较于一般的电动自行车主要材料的稀土磁材、铜线和硅钢片的用量明显减少，有效节约材料资源和生产成本。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图。
18.图2是本发明的小型电机安装示意图。
19.图3是本发明的电机支座安装示意图。
20.附图标记说明：1、小型电机；2、转轴；3、轮壳；4、端盖；5、电机支座；6、输出齿轮；7、齿轮环；8、定位孔；9、定位销；10、齿圈；11、电机支架；12、轴承。
具体实施方式
21.本实施例公开了一种电动自行车的电机驱动装置，参见图1，该电机驱动装置包括三个小型电机1、固定于自行车车架上的转轴2以及与车轮相固定连接的轮壳3，轮壳3内设置有电机支座5，电机支座5为盘状结构，电机支座5的外边缘与轮壳3内壁之间有间隙，电机支座5固定安装于转轴2上。小型电机1沿环向固定安装于电机支座5的一侧，且分别通过电机支架11固定安装于电机支座5上；小型电机1的功率90w、外径为36mm、长度为50mm、重量为0.25kg。小型电机1的主要材料为稀土磁材、铜线和硅钢片。
22.参见图2，小型电机1的输出轴安装有输出齿轮6，其中一端盖4的内侧固定安装有齿轮环7，输出齿轮6分别与齿轮环7相啮合传动。齿轮环7的齿圈10突出于小型电机1的一侧，且齿圈10与输出齿轮6的齿形相啮合。
23.参见图3，轮壳3为筒体状，轮壳3的两端分别固定安装有端盖4，转轴2沿轮壳3的轴心设置并与轮壳3两端的端盖4相转动配合。转轴2上开设有定位孔8，电机支座5上安装有与转轴2上的定位孔8相配合的定位销9。转轴2的两端分别通过轴承12转动安装于轮壳3两端的端盖4内。
24.对于相同功率、不同极数的电机来说，磁极对数越多、转速越低、体积越大，输出的扭矩越大；磁极对数越少、转速越高、体积越小，输出扭矩越小，电机的功率、转矩和转速大小之间应满足以下计算公式：t=9550p/n，其中，p为功率，单位kw；n为电机的额定转速，单位r/min，t为电机的输出转矩,单位nm。现有技术中采用的一般电动自行车电机功率为200~250w、尺寸为外径106mm、长度50mm左右、重量约2kg, 主要材料为稀土磁材、铜线和硅钢片。本实施例采用的单个小型电机1的功率为90w、外径为36mm、长度为50mm、重量为0.25kg, 其相较于一般的电动自行车的电机主要材料为稀土磁材、铜线和硅钢片用量明显减少。按本实施例中有使用三个小型电机1，合计提供270w的输出功率，总重量约0.75kg，比功率为250w的一般电动自行车电机在材料使用量方面节省了62.5%左右，有效节约材料资源和生产成本。


技术特征：
1.一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，包括至少两个小型电机(1)、固定于自行车车架上的转轴(2)以及与车轮相固定连接的轮壳(3)，所述轮壳(3)为筒体状，轮壳(3)的两端分别固定安装有端盖(4)，所述转轴(2)沿轮壳(3)的轴心设置并与轮壳(3)两端的端盖(4)相转动配合，轮壳(3)内设置有电机支座(5)，电机支座(5)固定安装于所述转轴(2)上，所述小型电机(1)沿环向固定安装于电机支座(5)的一侧；所述小型电机(1)的输出轴安装有输出齿轮(6)，其中一端盖(4)的内侧固定安装有齿轮环(7)，所述输出齿轮(6)分别与齿轮环(7)相啮合传动。2.根据权利要求1所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述齿轮环(7)的齿圈(10)突出于所述小型电机(1)的一侧，且齿圈(10)与输出齿轮(6)的齿形相啮合。3.根据权利要求1所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述小型电机(1)有三个，且分别通过电机支架(11)固定安装于电机支座(5)上。4.根据权利要求3所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述小型电机(1)的功率为90w、外径为36mm、长度为50mm、重量为0.25kg。5.根据权利要求4所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述小型电机(1)的主要材料为稀土磁材、铜线和硅钢片。6.根据权利要求1所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述电机支座(5)为盘状结构，电机支座(5)的外边缘与所述轮壳(3)内壁之间有间隙。7.根据权利要求1所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述转轴(2)上开设有定位孔(8)，电机支座(5)上安装有与转轴(2)上的定位孔(8)相配合的定位销(9)。8.根据权利要求1所述一种电动自行车的电机驱动装置，其特征在于，所述转轴(2)的两端分别通过轴承(12)转动安装于所述轮壳(3)两端的端盖(4)内。

技术总结
本发明涉及电动自行车的驱动领域，具体公开了一种电动自行车的电机驱动装置，包括至少两个小型电机、固定于自行车车架上的转轴以及与车轮相固定连接的轮壳，轮壳为筒体状，轮壳的两端分别固定安装有端盖，转轴沿轮壳的轴心设置并与轮壳两端的端盖相转动配合，轮壳内设置有电机支座，电机支座固定安装于所述转轴上，小型电机沿环向固定安装于电机支座的一侧；小型电机的输出轴安装有输出齿轮，其中一端盖的内侧固定安装有齿轮环，输出齿轮分别与齿轮环相啮合传动。本发明为了进一步减少稀土磁钢、铜线和硅钢材料用量，同时满足电动自行车的输出功率要求。车的输出功率要求。车的输出功率要求。


技术研发人员：冯佩忠
受保护的技术使用者：日清五金塑胶（深圳）有限公司
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/2/24