[实用新型]低速直流有刷电动轮毂

说明书

技术领域

本实用新型属于电动车用低速直流有刷电动轮毂的设计领域，特别涉及直流有刷电机的平面换向器，碳刷盒以及压力弹簧的结构设计。

背景技术

目前普遍使用的直接驱动型直流有刷电动轮毂结构如图1所示。包括：矽钢片铁芯10，电机线圈11，钕铁硼磁钢12，平面换向器13，碳刷盒14，碳刷15，铝合金杯型轮网16，铝端盖17，电机定子18，多圈碳刷压力簧19，两端轴承110，电机轴111；从图中可以看出：该平面换向器不带定位爪，与矽钢片的槽没有定位装配关系。该平面换向器与杯型轮网之间也没有同心装配关系。该碳刷盒与电机定子之间没有定位装置。该碳刷压力弹簧是一种园型的多圈式压力弹簧。当新碳刷时，碳刷长度较长，压缩弹簧较多，弹簧的反弹力也较大(经测量约200克)。此时碳刷与换向器之间的接触压力较大，碳刷磨损较大，电机自身机械耗损也较大。而当碳刷磨短时，弹簧的反弹力减小了(经测量约50克)此时碳刷与换向器之间的压力太小，电机在换向时，碳刷与换向器之间容易抖动引发电弧。电弧容易烧坏碳刷和换向器，使其寿命缩短。

综上所述，已有的电动轮毂结构具有噪音小，成本低，易大批量生产等优点；但同时也有工艺均比较粗糙，没有细化装配程序。起动力矩小，效率低，爬坡能力差，碳刷易磨损等缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于克服已有技术之不足，设计出一种新结构的低速直流有刷电动轮毂，主要是通过对平面换向器，碳刷盒，弹簧的结构进行改进，使电机充分发挥最大潜力。新结构电机具有起动力矩大，效率高，爬坡能力强，碳刷不易磨损等优点。

本实用新型设计的一种低速直流有刷电机轮毂，包括装配成一体的铁芯，线圈，磁钢，平面换向器，碳刷，碳刷盒，铝合金轮网，端盖，定子，电机轴，轴承，恒压簧组成部分；其特征在于，所说的平面换向器的边缘具有三个定位爪，其背面有一个保证与换向器铜片同心和垂直的定位孔，该换向器铜片之间镶嵌有云母片以及换向器周边有通风散热的空隙。

所说的碳刷盒为扇形状，其中心处可有一个定位孔；该碳刷盒上可放置多个碳刷的碳刷槽，该碳刷槽的端面有可放置恒压簧的空间；扇形的两边有两个螺钉孔。

所说的恒压簧可为由平面钢带绕成的两个相同直径园圈构成的发条恒力簧，该两个园圈之间的钢带部分放置碳刷。

本实用新型有以下良好的效果：

1.起动力矩大：该电机在额定电压36V时，堵转电流为32A，堵转力矩大于40牛米。(以往有刷电机轮毂不到20牛米)这将有利于电动自行车的快速(零)起动。

2.过载能力强，爬坡能力强：该电机在36V时，最大输出功率大于300W，且在36V10A时输出功率为230W时，工作15分钟电机的温升不超过60度。(以往轮毂电机似乎就有烧毁的危险)这对于城市坡道，立交桥均可顺利通过。

3.效率曲线前沿好，高效区宽：该电机起动特性好，在2.5A-6A运行时，即输出功率在70W-150W范围内，该电机效率均大于75％。碳刷磨合后，其最高效率可接近80％。

4.该电机热容量大，散热条件好，短时过载能力强。

5.改进碳刷和恒压簧配合后，使其碳刷的寿命可大于5000小时。

附图说明

图1为已有的直流低速有刷电机轮毂的结构总装示意图。

图2为本实用新型的一种实施例结构总装示意图。

图3为本实施例的换向器与碳刷安装的准确位置示意图，其中，

图3a为线槽与铜片对中示意图，

图3b为碳刷安装在两个磁钢的中间位置示意图。

图4为本实施例的换向器的结构示意图，其中，

图4a为正视图，图4b为俯视剖示图。

图5为本实施例的碳刷盒结构示意图，其中，

图5a为正视图，图5b为A-A剖示图。

图6为本实施例的发条恒力弹簧示意图，其中，

图6a为该弹簧回弹曲线图，图6b为该弹簧结构示意图。

本实用新型设计的直流低速有刷电机轮毂的实施例结构，如图2所示。本实施例包括：矽钢片铁芯20，电机线圈21，钕铁硼磁钢22，平面换向器23，碳刷盒定位销24碳刷盒紧固螺定25，碳刷盒26，碳刷27，铝合金杯型轮网28，铝端盖29，电机定子210，电机轴211，两端轴承212，碳刷恒压簧213；其特怔在于，本实施例主要对平面换向器23，碳刷盒26，和碳刷恒压簧213三个部件进行了改进，这三个部件的结构及功能详细说明如下：