本发明涉及动力电机，是一种装在自行车后轴上，由电瓶供电，直接驱动自行车的动力电机。 电动自行车的驱动装置一般都由直流电动机和减速器组成。现有技术中，作为动力的直流电机其结构形式有绕线式转子及印刷绕组盘形结构，传递动力的减速器一般采用齿轮式结构。如上海自行车厂目前生产的电动自行车，采用的是绕线式结构电机;无锡自行车厂生产的电动自行车，采用的是印刷绕组电机。日本“国家技术报告”（National Technical Report）第26卷（1980年10月5日）登载了一篇“电动自行车”文章，其驱动装置安置在自行车车架中下部位于踏脚板处，该装置中的电机是一台扁平直流电机，减速器是一个齿轮减速机构，两者组装在同一个机壳中，电机输出轴与减速器的第一级齿轮相啮合，减速器的第二级齿轮的轴为驱动装置的输出轴，在此输出轴上装有两只链轮，其中一只链轮通过链条与自行车后轮轴上的飞（棘轮）相连，另一只链轮通过链条与自行车中轴上的链轮相连。上述驱动装置存在的问题是所述直流电机中均有换向器和电刷机构，而电刷在运转过程中会不断磨损，磨损产生的碳粉散落在密封的电机内，会使电机地性能变坏，降低使用寿命;另外，采用减速器的结果既增大了驱动装置的体积、重量，并使机构变得复杂，而且也无谓地增加了功耗，所以使用中感到不方便和不经济，也增加了维修工作量。
本发明的目的是为了提供一种直流电机结构中不用电刷，传动中取消减速器，而用电机转子直接带动自行车后轮的动力电机。
本发明所述电机是一种直流无刷脉冲式电机，把电机外壳直接设计成磁扼式转子，为此，在外壳的内周面上同一圆周处均匀设置有若干块永磁体。永磁体的数量与电机转子的转速有关，配置的永磁体越少，电机转速越高，所以，可根据对自行车不同的转速要求来设计选择永磁体的数量。本发明中的定子由右极掌、左极掌和线圈组成，左、右极掌上制有极齿，极齿总数量与永磁体数量相等，两极掌的极齿相互间隔插配，间隔间隙中的极掌体上绕制线圈。由于外壳内周面上的永磁体是以一块S极、一块N极均匀间隙排列的，当组成定子的极掌在线圈交变电流的作用下使某一极齿与之相对的外壳上的永磁体成同性时则相斥，而相邻的极齿和永磁体是异性的，正好相吸，于是构成了步进的转动。定子内部与其同轴装有直流/交流变换器，以把电瓶供给的直流电流变换成定子所需的交流电流，该变换器由导流环、变流环、接触滚柱和支承套组成，使直流电源进线与导流环连接，变流环的出线与定子线圈进线相接，接触滚柱支承在支承套上并把导流环和变流环连接起来。本发明的一种设计中，在导流环上设置有两圈互相绝缘的接触环，在这两个接触环上接通电瓶的直流电源;变流环上开有若干条嵌槽，其中嵌有导体，每隔邻的导体串接，两组串接的接头与定子的线圈连接，变流环上的槽数与本发明电机的转速有关，槽数越少转速越高，对在我国城市使用的自行车来说，槽数控制在36条左右是较为适宜的，此时，自行车最高车速可达每小时20公里左右。在本发明的这一种设计中，接触滚柱有两组，其中一组为单台阶结构，另一组为双台阶结构，两组接触滚柱间隔安置，单台阶结构接触滚柱使导流环的一个接触环与变流环接通，双台阶结构接触滚柱使导流环的另一个接触环与变流环接通。支承并带动接触滚柱转动，并使接触滚柱紧贴导流环和变流环的构件是与转子（外壳）相连的支承套。如上所述的电机，通过设置在外壳端盖上的轴承安装在自行车后轮轴上，自行车的飞紧固在外壳端盖上。
由上可见，本发明的优点主要在于：本发明电机出轴转速取决于定子结构及与之相配的磁钢数量和直流/交流变换器，简单改变定子中变流环上的槽数及与之相应的结构即能改变出轴转速，因此，使用本发明电机后的自行车车速直接由电机而定，不再需要变速机构，这就使得自行车的驱动装置变得简单和重量减轻。其次，本发明电机结构中革除了作为脉冲电机所必需的换向器和电刷机构，从而保证了电机在使用过程中的绝缘性能。第三，定子结构中采用极掌结构而不用矽钢片加嵌线工艺，使得工艺简单。而且本设计极掌结构中有足够的空位，使之能增加线圈圈数和导线截面来提高功因因素。另外，本发明电机的力矩是恒定的，即使用本发明电机后自行车在起步、上坡和在平地上行进具有相同的力矩。
附图说明：
图1为本发明的纵向剖视图。
图2为本发明电机结构中直流/交流变换器的接线示意图。
图3为本发明的横向剖视图。
图4为本发明电机定子结构中极掌上极齿的插配示意图。
图5为本发明电机安装在自行车后轴上的连接示意图。
本发明的实施例如附图所示。
由图1见，电机外壳4包括左端盖16、辐环17、壳体4和右端盖18，通过轴承安装在自行车后轴9的轴套10上，在壳体4的内周面上同一圆周处均匀设置有极性为一隔一反相的18块永磁体5，组成了驱动自行车后轮转动的转子。制有极齿的左、右极掌3与7，两极掌的极齿相互间隙插配（见图4），在其间隔间隙中的极掌体上安置线圈6，由此就组成了本发明所述的电机定子。在定子内部与其同轴装有直流/交流变换器，该变换器由导流环12，变流环11，接触滚柱13和支承套15组成，其电路接线如图2所示，电源导线19的一端连接在电瓶的正负极上，另一端就连接在导流环12的两个相互绝缘的接触环22、23上。交流环11上开有36条嵌槽，其中嵌有导体21，每隔邻的导体串接，两组串接的接头20与定子的线圈6连接。接触滚柱13有两组，一组为如图2中所示的单台阶结构，另一组为如图1中所示的双台阶结构，两种形式的接触滚柱间隔安置，两组接触滚柱的总数量为12根。支承套与电机外壳是固定在一起的，随外壳一起转动，并带动接触滚柱13作行星转动。在本实施例中，在嵌槽数量为36条、接触滚柱为12根的条件下，支承套（也即转子）每转10度时接触滚柱使直流电流变换成正负一个脉冲。
为保证接触滚柱13与接触环22、23及变流环11紧贴，在本实施例中于支承套15与接触滚柱13间置有弹性橡皮圈14。由图3见，接触滚柱13之间置有绝缘夹片24，使相邻接触滚柱间呈电绝缘。自行车的飞8紧固在外壳壳体4的右端盖18上。
由图5见，整个电机安装在自行车的后轮轴上，三角架26上装有固定板25，此固定板上还连有带有滑槽的固定叉27，此固定叉也是电瓶电源线与电机进线的接头。固定叉27的两叉头29上开有两轴销孔，它们套在位于电机出线绝缘套1上的轴销28上，两叉头的端部与绝缘套上的出线触点相接触。这样的结构，当电机带动后轮运动时，出线绝缘套1被固定叉27固定牢，故绝缘套1是不动的;当需要以脚踏车时，只要松开固定叉27上的元宝螺丝30，使固定叉上的轴销孔脱离轴销，叉头端部也就脱离绝缘套1上的触点，这时整个电机都进行转动，相当于自行车的花鼓筒结构，故脚踏自行车前进时仍很轻便。