本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种失电制动外转子轮毂电机。
背景技术：
外转子轮毂电机获得广泛应用，例如两轮电动车、轮椅上都可以安装外转子轮毂电机，但在轮椅上，外转子轮毂电机考虑安全性通常配备有失电制动装置，现有的失电制动外转子轮毂电机结构如下：
包括芯轴、定子、磁钢以及具有腔体的第一外转子、第一轴承、第二轴承、摩擦盘、失电电磁制动器，定子固定在芯轴上，第一轴承设置在芯轴上且位于定子一侧，第一外转子安装在第一轴承上后，第一外转子环绕在定子的周围，磁钢安装在第一外转子的内圆周面上，第二轴承设置在芯轴上且位于定子的另一侧，摩擦盘安装在第二轴承上后与第一外转子固定连接，失电电磁制动器设置在芯轴上，该失电电磁制动器在失电时与所述摩擦盘结合，失电电磁制动器包括：磁轭、摩擦片、连接部件、轴向限位部件，第二弹性部件，磁轭固定在芯轴上，磁轭上设有激磁线圈，磁轭上设有第一通孔，摩擦片空套在芯轴上，连接部件11的一端与摩擦片螺纹连接，连接部件11的另一端穿过磁轭9上设置的第一通孔9a连接部件11与第一通孔9a间隙配合，轴向限位部件与连接部件穿过所述第一通孔的另一端固定
对于上述轮毂电机而言，由于连接部件采用双头螺杆，当连接部件穿过第一通孔时，连接部件上的螺纹与第一通孔的内壁产生干涉，导致连接部件穿过第一通孔时较为困难。并且由于连接部件与摩擦片螺纹连接，摩擦片与连接部件在轴向上并未获得限位，存在摩擦片与连接部件分离的安全隐患。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种便于安装的失电制动外转子轮毂电机。
解决上述技术问题的技术方案如下：
失电制动外转子轮毂电机，包括芯轴、定子、磁钢以及具有腔体的第一外转子、第一轴承、第二轴承、摩擦盘、失电电磁制动器，定子固定在芯轴上，第一轴承设置在芯轴上且位于定子一侧，第一外转子安装在第一轴承上后，第一外转子环绕在定子的周围，磁钢安装在第一外转子的内圆周面上，第二轴承设置在芯轴上且位于定子的另一侧，摩擦盘安装在第二轴承上后与第一外转子固定连接，失电电磁制动器设置在芯轴上，该失电电磁制动器在失电时与所述摩擦盘结合，失电电磁制动器包括：磁轭、摩擦片、连接部件、调节螺母，第二弹性部件，磁轭固定在芯轴上，磁轭上设有激磁线圈，磁轭上设有第一通孔，摩擦片空套在芯轴上，第二弹性部件的一端安装在磁轭上，第二弹性部件的另一端与摩擦片抵顶，连接部件包括螺纹调节段、光杆段、螺纹连接段、限位部，螺纹调节段依次穿过摩擦片和第一通孔后与调节螺母螺纹连接，光杆段位于第一通孔中，螺纹连接段与摩擦片螺纹连接，限位部与摩擦片面向摩擦盘的轴向端面抵顶。
本实用新型中，由于光杆段上没有螺纹，光杆段与第一通孔间隙配合，因此，连接部件在穿过第一通孔时，连接部件与第一通孔的内壁面不会形成干涉，并且螺纹调节段的外径小于光杆段的外径，这更容易使连接部件穿过第一通孔。另外，由于螺纹连接段与摩擦片螺纹连接，限位部与摩擦片面向摩擦盘的轴向端面抵顶，从而连接部件对摩擦片形成了轴向限位，避免了连接部件与摩擦片分离。
附图说明
图1为本实用新型的外形结构示意图；
图2为失电制动外转子轮毂电机的剖面结构示意图；
图3为连接部件的结构示意图；
图4为在图1的基础上隐藏了一部分零件后的示意图；
图5为摩擦盘的立体结构示意图；
图6为磁轭的立体图；
图7为磁轭在另一个方向的结构图；
图8为手动解除机构的结构示意图
图9为图8中的释放盘的结构示意图；
图10为图8中的转套的结构示意图；
1为芯轴，2为定子，3为磁钢，4为第一外转子，5为第一轴承，6为第二轴承，7为摩擦盘，7a为让位凹槽，8为限位套，9为磁轭，9a为第一通孔，9b为安装孔，9c为环套，9d为装配腔体，10为摩擦片，11为连接部件，螺纹调节段11a，光杆段11b，螺纹连接段11c，限位部11d，12为轴向限位部件，13为容纳腔体，14为螺母，16为释放盘，16a为通孔，16b为第一凹槽，16c为第二通孔，17为转套，17a为抵顶块，18为手柄，19为开关，20为压片。
具体实施方式
如图1至图10所示，本实用新型的失电制动外转子轮毂电机，包括芯轴1、定子2、磁钢3以及具有腔体的第一外转子4、第一轴承5、第二轴承6、摩擦盘7、失电电磁制动器，定子2固定在芯轴1上，第一轴承5设置在芯轴1上且位于定子2一侧，第一外转子4安装在第一轴承5上后，第一外转子4环绕在定子2的周围，磁钢3安装在第一外转子4的内圆周面上，第二轴承6设置在芯轴1上且位于定子2的另一侧，摩擦盘7安装在第二轴承6上后与第一外转子4固定连接，失电电磁制动器设置在芯轴1上，该失电电磁制动器在失电时与所述摩擦盘7结合。
如图2所示，芯轴1的轴身上设有第一轴肩和第二轴肩，第一轴承5的一端通过第一轴肩轴向限位，第二轴承6的一端通过第二轴肩轴向限位。摩擦盘7安装在第二轴承6上后与第一转子4固定连接，摩擦盘7通过螺钉与第一转子4固定连接，当对定子2上的绕组通电，在定子与磁铁钢3之间产生旋转磁场，使第一外转子4旋转时，第一外转子4带动摩擦盘7转动。失电电磁制动器在失电时与所述摩擦盘7结合，摩擦盘7在失电电磁制动器与该摩擦盘7之间产生的摩擦作用力下获得制动，进而使与摩擦盘7固定的第一外转子4获得制动作用力，从而与第一外转子4停止转动。失电电磁制动器在得电时与摩擦盘7分离。
下面对优选的失电电磁制动器的结构进行详细说明：在一个或多个实施例中，失电电磁制动器包括：固定在芯轴上的磁轭9、在失电时与摩擦盘进行结合的摩擦片10、连接部件11、轴向限位部件12、第二弹性部件，失电电磁制动器中各部件的关系如下：
如图2所示，磁轭9上设有中心孔，磁轭9套在芯轴1上并与芯轴1周向紧固为一体，优选地，磁轭9与芯轴1通过键进行周向固定。磁轭9的轴向受到限制，优选地，在磁轭9与第二轴承6之间，设有限位套8，该限位套8空套在芯轴1上，限位套8的一端与第二轴承6进行抵顶，限位套8的另一端与磁轭9面向摩擦片10的一端进行抵顶，在芯轴1上固定有螺母14，磁轭9的另一端与螺母14抵顶，从而磁轭9以及第二轴承6均获得了轴向限位。
如图2、图6和图7所示，磁轭9上设有激磁线圈(图中未示出)，磁轭9面向摩擦片10的轴向端面上形成容纳腔体13，所述激磁线圈安装在该容纳腔体中。磁轭9上设有第一通孔9a，该第一通孔9a供连接部件11穿过。在磁轭9上还设有安装孔9b，安装孔9b用于安装第二弹性部件。
如图2和图6所示，摩擦片10空套在芯轴1上，第二弹性部件(图中未示出)的一端安装在磁轭9上，第二弹性部件的另一端与摩擦片10抵顶。第二弹性部位于磁轭9上的安装孔9b中，安装孔9b可以是盲孔，这时，第二弹性部件与磁轭9抵顶。安装孔9b也可以是通孔，在该通孔中连接一个堵头，第二弹性部件与堵头抵顶，堵头可以是带有螺纹的堵头，安装孔9b为螺纹孔，堵头螺纹连接在安装孔9b中，通过调整堵头可以调节第二弹性部件对摩擦片10的张紧作用力。在一个或多个实施例中，第二弹性部件优选采用弹簧。
如图2和图3所示，连接部件11包括螺纹调节段11a、光杆段11b、螺纹连接段11c、限位部11d，螺纹调节段11a依次穿过摩擦片10和第一通孔9a后与调节螺母12螺纹连接，光杆段11b位于第一通孔9a中，光杆段11b与第一通孔9b间隙配合，这样，连接部件11可以沿着第一通孔9a的轴向运动，通过调节螺纹调节段11a与调节螺母12的连接位置，以便于使与连接部件11连接的摩擦片10能够轴向运动，从而调整摩擦片10与摩擦盘7之间的间隙。螺纹连接段11c与摩擦片10螺纹连接，摩擦片10上设有螺孔，螺纹连接段11c与摩擦片10上的螺孔螺纹连接。限位部11d与摩擦片10面向摩擦盘7的轴向端面抵顶。所述摩擦盘7面向摩擦片10的轴向端面上设有让位凹槽7a，所述限位部11d位于该让位凹槽7a中。
如图2和图3所示，光杆段11b的一端与螺纹调节段11a连接，螺纹调节段11a的另一端为自由端，光杆段11b的另一端与螺纹连接段11c的一端连接，螺纹连接段11c的另一端与限位部11d连接。
如图2和图3所示，螺纹调节段11a的外径小于光杆段11b的外径。螺纹调节段11a的外径还小于螺纹连接段11c的外径，优选地，螺纹调节段11a的螺纹型号为m4，螺纹连接段11c的螺纹型号为m5。优选地，螺纹连接段11c的外径大于光杆段11b的外径，螺纹连接段11c的外径还大于第一通孔9a的孔径，从而避免螺纹连接段11c进入第一通孔9a。
本实用新型中，由于光杆段11b上没有螺纹，光杆段11b与第一通孔9b间隙配合，因此，连接部件11在穿过第一通孔9b时，连接部件11与第一通孔的内壁面不会形成干涉，并且螺纹调节段11a的外径小于光杆段11b的外径，这更容易使连接部件11穿过第一通孔。另外，由于螺纹连接段11c与摩擦片10螺纹连接，限位部11d与摩擦片10面向摩擦盘7的轴向端面抵顶，从而连接部件11对摩擦片10形成了轴向限位，避免了连接部件11与摩擦片10分离。
如图2所示，失电电磁制动器的工作过程为：当失电电磁制动器通电时，通过激磁线圈产生的磁场对摩擦片10产生吸合作用力，该吸合作用力克服第二弹性部件的作用力，使摩擦片10与摩擦盘7分离，此时如果定子2上的线圈获电，则可驱动第一外转子4转动。当失电电磁制动器断电时，激磁线圈失去产生磁场的作用，对摩擦片10不存在吸合作用力，第二弹性部件释放的张力使摩擦片10与摩擦盘7结合或抵顶，从而在摩擦盘7与摩擦片10之间产生摩擦作用力对摩擦盘7进行制动，进而使与摩擦盘7固定的第一外转子4获得制动作用力。
对于本实用新型的外转子电机而言，可在第一外转子4上安装轮毂，将轮胎安装在轮毂上，从而形成电动驱动轮。
如图2所示，然而由于失电时，失电电磁制动器与摩擦盘7产生摩擦作用力虽然可以起到制定或者驻车的作用，但是，在失电状态下，如果需要使设备(例如轮椅)通过手动驱动其运动(轮椅不能停在公路中央)，如果在没有电量补充的情况下，使用者就无法解除失电电磁制动器与摩擦盘7之间的结合，从而导致设备不能(例如轮椅)手动地驱动其运动。因此，作为本实用新型的进一步方案，所述失电电磁制动器远离摩擦盘7的一端设有在失电时驱使失电电磁制动器与摩擦盘7分离的手动解除机构，通过手动解除机构使失电电磁制动器与摩擦盘7分离后，摩擦盘7不再受到限制，从而第一外转子4在手动驱动作用下能够转动，这样，就可以使设备通过手动驱动其运动了。
如图2、图4和图8所示，磁轭9背离摩擦片10的轴向端面上设有环套9c，在环套9c与磁轭9之间形成装配腔体9d，所述手动解除机构的至少一部分位于该装配腔体9d中，在一个或多个具体实施例中，手动解除机构包括：
如图2、图8至图8所示，具有通孔16a且与失电电磁制动器连接的释放盘16以及空套在芯轴1上的转套17，如图2、图6至图8所示，释放盘16位于装配腔体9d中，释放盘16的轴向端面上设有第一凹槽16b，第一凹槽16b优先设置于释放盘16面向磁轭9的轴向端面上。在增设了手动解除机构后，连接部件11需要穿过释放盘16后与轴向限位部件12固定，即轴向限位部件12限位于释放盘16的背离磁轭9的轴向端面上，从而使手动解除机构与失电电磁制动器形成连接。释放盘16上设有第二通孔16c，第二通孔16c为台阶孔，连接部件11穿过第二通孔16c后与轴向限位部件12固定。
如图2、图4和图8所示，在失电电磁制动器上设有第一弹性部件(图中未示出)，该第一弹性部件的一端与手动解除机构抵顶后，该第一弹性部件张紧在手动解除机构与失电电磁制动器之间。第一弹性部件优先采用弹簧，第一弹性部件套在连接部件11上，第一弹性部件一端位与第二通孔16c中且与第二通孔16c的台阶面抵顶，第一弹性部件的另一端与轴向限位部件12抵顶，由于第一弹性部件具有弹性作用力，因此，第一弹性部件被张紧在手动解除机构与失电电磁制动器之间，从而使释放盘16处于受力状态。
如图2、图4和图8所示，转套17的一端穿过释放盘的通孔16a，转套17的另一端至少设有一个沿该转套径向延伸的抵顶块17a，抵顶块17间隙配合在释放盘16与磁轭9的设置环套9c的轴向端面之间，抵顶块17a的一部分嵌入到所述第一凹槽16b中，所述第一凹槽16b的表面为弧形面，所述抵顶块17a的表面为弧形面。进一步的优化设置的是，在转套17上固定连接一个手柄18，以便于随时通过手柄18可以转动转套17。
如图2、图4和图8所示，通过手柄18转动转套17，使脱离第一凹槽16a的抵顶块17a与释放盘16的轴向端面抵顶，以推动释放盘16以及失电电磁制动器沿芯轴1的轴向位移，该过程中，动力的传递过程为：释放盘16通过第一弹性部件将动力传递给轴向限位部件12，轴向限位部件12将动力传递给连接部件11，从而连接部件11带动摩擦片10轴向移动，进而使摩擦片10与摩擦盘7分离。
如图2、图4和图8所示，还包括一个开关19以及控制电机工作的控制器(图中未示出)，开关19与控制器电连接，开关19固定在释放盘16上，开关19上设有压片20，该压片20与转套17的周面抵顶。优选地，转套17的周面由圆弧面和斜切面组成，其中，压片20与斜切面抵顶。假如电源(电池)有电，但设备(例如轮椅)需要通过人为地手动驱动行驶，这时，通过转动手动解除机构的转套17，转套17在转动时对压片20施加压力，从而开关19被接通，控制器获得开关接通的信号后，控制器断开电源对外转子电机的供电，以确保外转子电机不处于电驱动的工作状态，这样就可以安全可靠地手动驱动设备进行工作。
1.失电制动外转子轮毂电机，包括芯轴(1)、定子(2)、磁钢(3)以及具有腔体的第一外转子(4)、第一轴承(5)、第二轴承(6)、摩擦盘(7)、失电电磁制动器，定子(2)固定在芯轴(1)上，第一轴承(5)设置在芯轴(1)上且位于定子(2)一侧，第一外转子(4)安装在第一轴承(5)上后，第一外转子(4)环绕在定子(2)的周围，磁钢(3)安装在第一外转子(4)的内圆周面上，第二轴承(6)设置在芯轴(1)上且位于定子(2)的另一侧，摩擦盘(7)安装在第二轴承(6)上后与第一外转子(4)固定连接，失电电磁制动器设置在芯轴(1)上，该失电电磁制动器在失电时与所述摩擦盘(7)结合，失电电磁制动器包括：磁轭(9)、摩擦片(10)、连接部件(11)、调节螺母(12)，第二弹性部件，磁轭(9)固定在芯轴(1)上，磁轭(9)上设有激磁线圈，磁轭(9)上设有第一通孔(9a)，摩擦片(10)空套在芯轴(1)上，第二弹性部件的一端安装在磁轭(9)上，第二弹性部件的另一端与摩擦片(10)抵顶，其特征在于，连接部件(11)包括螺纹调节段(11a)、光杆段(11b)、螺纹连接段(11c)、限位部(11d)，螺纹调节段(11a)依次穿过摩擦片(10)和第一通孔(9a)后与调节螺母(12)螺纹连接，光杆段(11b)位于第一通孔(9a)中，光杆段(11b)与第一通孔(9a)间隙配合，螺纹连接段(11c)与摩擦片(10)螺纹连接，限位部(11d)与摩擦片(10)面向摩擦盘(7)的轴向端面抵顶。
2.根据权利要求1所述的失电制动外转子轮毂电机，其特征在于，光杆段(11b)的一端与螺纹调节段(11a)连接，螺纹调节段(11a)的另一端为自由端，光杆段(11b)的另一端与螺纹连接段(11c)的一端连接，螺纹连接段(11c)的另一端与限位部(11d)连接。
3.根据权利要求1所述的失电制动外转子轮毂电机，其特征在于，螺纹调节段(11a)的外径小于光杆段(11b)的外径。
4.根据权利要求1或3所述的失电制动外转子轮毂电机，其特征在于，螺纹调节段(11a)的螺纹型号为m4，螺纹连接段(11c)的螺纹型号为m5。
技术总结