CN101797950B - 电动自行车轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动自行车轮毂，包括固定在车架上的主轴，该主轴上通过轮毂外壳轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机、行星轮减速机构和离合器，所述电机采用内定子外转子结构，转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳上的轮毂内齿圈啮合，行星齿轮通过行星轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上；所述离合器与车架相固定。本发明与现有技术相比，利用车架来承受离合器工作时的扭矩，这样就大大减少了主轴上承受的扭力，从而能在保证主轴强度的前提下把主轴做细来减小太阳齿轮的齿数，达到增大太阳齿轮与轮毂内齿圈的减速比，进一步提高轮毂输出扭矩，减小轮毂体积的目的。

Description

电动自行车轮毂

技术领域

本发明涉及一种电动自行车轮毂。

背景技术

近年来，电动自行车作为一种环保、节能的交通工具已经逐渐被广大消费者所接受，无论在国内还是国外，电动自行车在世界范围内的销量也在逐年增加，电动自行车替代自行车的趋势逐步扩大，而电动自行车轮毂作为电动自行车的核心部件，其质量的好坏往往决定着电动自行车整体的优劣。

专利号为ZL 200320123400.9的中国专利中已经公开了一种电动自行车轮毂，这种轮毂的结构包括主轴、主轴上通过轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机、行星轮减速机构和离合器，所述电机采用内定子外转子结构，转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳上的轮毂内齿圈啮合，行星齿轮通过轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上，离合器固定在主轴上。这种电动自行车轮毂与常规技术相比，由于采用内定子外转子的电机结构，加上将行星齿轮直接安装在离合器本体上，简化了离合器结构，因此不仅获得了较高的电机功率，同时也减小了轮毂整体的体积。

由于目前电动自行车轮毂越来越向着小体积、大功率的方向发展，申请人必须在上述已有专利上作出改进才能不断迎合市场的需求。然而在具体的改进过程中，申请人遇到的问题如下：为了获得更大的输出扭矩，就必须提高电机转速，增大太阳齿轮与轮毂内齿圈的减速比，但轮毂外径又必须尽量减小，在这种情况下，只有通过减小主轴的轴径来减小太阳齿轮齿数，从而达到增大太阳齿轮与轮毂内齿圈减速比的目的；但是如果将主轴做细势必会降低主轴的强度。并且已有专利将离合器内圈直接固定在主轴上，离合器工作产生的扭矩也就直接作用于主轴上，使得主轴承受的扭力较大，对主轴的强度要求也相对较高，一旦将主轴做细，那么会极大的降低轮毂整体的工作可靠性和安全性。

发明内容

本发明目的是：在已有专利“电动自行车轮毂”(专利号：ZL200320123400.9)的基础上进行改进，从而提供一种输出扭矩更大、体积更小的电动自行车轮毂。

本发明的技术方案是：一种电动自行车轮毂，包括固定在车架上的主轴，所述主轴上通过轮毂外壳轴承安装有轮毂外壳，轮毂外壳内安装有电机、行星轮减速机构和离合器，所述电机采用内定子外转子结构，转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有行星齿轮，行星齿轮与固定在轮毂外壳上的轮毂内齿圈啮合，行星齿轮通过行星轴承安装在行星轴上，行星轴固定在离合器上；所述离合器与车架相固定。

进一步的，本发明中所述车架包括与主轴相固定且位于轮毂外壳两侧的第一、第二连接架，所述主轴上设有位于第一连接架与离合器之间的止转环，离合器直接与该止转环相固定或者也可以一体成型，而止转环则与第一连接架相固定。

更进一步的，本发明中所述止转环通过其上设有的卡勾勾住第一连接架底部，从而与第一连接架相固定，而所述的离合器是现有的超越离合器，其包括位于内圈的固定圈和外圈的本体，所述固定圈套设在主轴上，并通过螺钉固定在止转环上，或者固定圈也可以与止转环一体成型；而行星轴则固定在本体上。至于所述本体的具体结构及离合器整体的工作原理在已有专利“电动自行车轮毂”(专利号：ZL200320123400.9)中已经作了详细说明，本发明对此不再详述。

当然本发明中的上述止转环也可以直接通过螺钉与第一连接架相固定。

再进一步的，本发明中所述主轴上还固定有止转片，所述止转片上设有凸片与第二连接架上相应的开槽配合以限制主轴转动；或者所述止转片也可以与第二连接架通过螺钉固定以限制主轴转动。

本发明中所述固定圈上可进一步设有定位键，该定位键与主轴上设有的定位槽相配合，其目的是确保止转环与第一连接架装配定位的同时止转片与第二连接架也能够装配定位。例如当定位键与定位槽相配合时，止转环上的卡勾恰好能勾住第一连接架底部完成装配定位，而与此同时，止转片上的凸片也恰好能与第二连接架上相应的开槽进行配合完成装配定位，这样便于本发明整体的装配，能够加快装配速度。当然需要指出的是，固定圈上的定位键与主轴上的定位槽配合只起到装配定位的作用而不输出扭矩。

本发明中所述第一连接架具体藉由第一螺母和第二螺母锁紧在主轴上，其中第二螺母位于第一连接架和固定圈之间，并穿过止转环；同时所述第二连接架藉由第三螺母和第四螺母锁紧在主轴上，其中第三螺母位于第二连接架和轮毂外壳之间，而止转片位于第三螺母和第二连接架之间。

进一步的，本发明中所述第二螺母和固定圈之间还设有垫片和密封圈；而第三螺母与轮毂外壳之间还设有波形垫圈。

本发明中所述轮毂外壳轴承进一步是直接套设在所述固定圈上的。

同已有专利“电动自行车轮毂”(专利号：ZL200320123400.9)相同的是，本发明中所述电机的定子固定在主轴上，转子通过两档转子轴承安装在主轴上，转子呈盆状结构，盆状结构的开口朝外，该结构的作用是有利于电机散热，以利于电机工作更加可靠。

本发明的优点是：

本发明提供的这种电动自行车轮毂，其与背景技术中涉及的已有专利相比，不同之处在于：已有专利是将离合器直接固定在主轴上，这样离合器工作产生的扭矩就直接作用于主轴上，使得主轴承受的扭力较大。为了确保主轴强度，无法将主轴做细来减小太阳齿轮的齿数，也就无法达到增大太阳齿轮与轮毂内齿圈的减速比，进一步提高轮毂输出扭矩的目的。而本发明将离合器与电动自行车的车架相固定，利用车架来承受离合器工作时的扭矩，这样就大大减少了主轴上所承受的扭力，从而能够在保证主轴强度的前提下把主轴做的更细以减小太阳齿轮的齿数，达到增大太阳齿轮与轮毂内齿圈的减速比，进一步提高轮毂输出扭矩，减小轮毂体积的目的。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的剖视图；

图2为本发明另一种具体实施例的剖视图。

其中：1、主轴；2、车架；2a、第一连接架；2b、第二连接架；3、轮毂外壳轴承；4、轮毂外壳；5、离合器；5a、固定圈；5b、本体；6、转子；7、太阳齿轮；8、行星齿轮；9、轮毂内齿圈；10、行星轴承；11、行星轴；12、止转环；12a、卡勾；13、螺钉；14、定子；15、转子轴承；16、止转片；16a、凸片；17、定位键；18、第一螺母；19、第二螺母；20、第三螺母；21、第四螺母；22、垫片；23、密封圈；24、波形垫圈。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本实施例提供的这种电动自行车轮毂，包括固定在车架2上的主轴1，所述主轴1上通过轮毂外壳轴承3安装有轮毂外壳4，轮毂外壳4内从右到左依次安装有电机、行星轮减速机构和离合器5。所述电机采用内定子外转子结构，其中的定子14通过键槽固定在主轴1上，转子6通过两档转子轴承15安装在主轴1上，转子6呈盆状结构，盆状结构的开口朝外。所述转子6上固定有套在主轴1上的太阳齿轮7，太阳齿轮7啮合有三个行星齿轮8(图中只标出一个行星齿轮)，三个行星齿轮8与固定在轮毂外壳4上的轮毂内齿圈9啮合，每个行星齿轮8分别通过行星轴承10安装在相应的行星轴11上，而行星轴11则固定在离合器5上。

本实施例中所述车架2包括与主轴1相固定且分别位于轮毂外壳4左右两侧的第一、第二连接架2a、2b。所述主轴1上设有位于第一连接架2a与离合器5之间的止转环12，所述止转环12通过其上设有的卡勾12a勾住第一连接架2a底部，从而与第一连接架2a相固定，而本实施例中采用的离合器5是现有的超越离合器，其包括位于内圈的固定圈5a和外圈的本体5b，所述固定圈5a套设在主轴1上，并通过螺钉13固定在止转环12上。且轮毂外壳轴承3直接套设在固定圈5a上。而所述行星轴11固定在本体5b上，所述本体5b的具体结构及离合器5整体的工作原理在已有专利“电动自行车轮毂”(专利号：ZL200320123400.9)中已经作了详细说明，本实施例与之相同，故不再详述。所述主轴1上还通过横向钉入的扁式轴(图中未标出)固定有止转片16，所述止转片16上设有凸片16a与第二连接架2b上相应的开槽配合以限制主轴1转动。

本实施例中所述第一连接架2a藉由第一螺母18和第二螺母19锁紧在主轴1上，其中第二螺母19位于第一连接架2a和固定圈5a之间，并穿过止转环12，且第二螺母19和固定圈5a之间设有垫片22和密封圈23。同时所述第二连接架2b藉由第三螺母20和第四螺母21锁紧在主轴1上，其中第三螺母20位于第二连接架2b和轮毂外壳4之间，而止转片16位于第三螺母20和第二连接架2b之间，且第三螺母20与轮毂外壳4之间设有波形垫圈24。

本实施例提供的这种电动自行车轮毂，其与背景技术中涉及的已有专利相比，不同之处在于：已有专利是将离合器直接固定在主轴上，这样离合器工作产生的扭矩就直接作用于主轴上，使得主轴承受的扭力较大。为了确保主轴强度，无法将主轴做细来减小太阳齿轮的齿数，也就无法达到增大太阳齿轮与轮毂内齿圈的减速比，进一步提高轮毂输出扭矩的目的。而本实施例将离合器5与第一连接架2a，也即电动自行车的车架2相固定，利用车架2来承受离合器5工作时的扭矩，这样就大大减少了主轴1上所承受的扭力，从而能够在保证主轴1强度的前提下把主轴1做的更细以减小太阳齿轮7的齿数，达到增大太阳齿轮7与轮毂内齿圈9的减速比，进一步增大轮毂输出扭矩，减小轮毂体积的目的。

实施例2：如图2所示，本实施例的结构与实施例基本相同，其区别仅在于：本实施例中在固定圈5a上设有定位键17，该定位键17与主轴1上设有的定位槽相配合，当定位键17与定位槽相配合时，止转环12上的卡勾12a恰好能勾住第一连接架2a底部完成装配定位，而与此同时，止转片16上的凸片16a也恰好能与第二连接架2b上相应的开槽进行配合完成装配定位，这便于本发明整体的装配，能够加快装配速度。当然需要指出的是，固定圈5a上的定位键17与主轴1上的定位槽配合只起到装配定位的作用而不输出扭矩。

当然上述两个实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动自行车轮毂，包括固定在车架(2)上的主轴(1)，所述主轴(1)上通过轮毂外壳轴承(3)安装有轮毂外壳(4)，轮毂外壳(4)内安装有电机、行星轮减速机构和离合器(5)，所述电机采用内定子外转子结构，转子(6)上固定有套在主轴(1)上的太阳齿轮(7)，太阳齿轮(7)啮合有行星齿轮(8)，行星齿轮(8)与固定在轮毂外壳(4)上的轮毂内齿圈(9)啮合，行星齿轮(8)通过行星轴承(10)安装在行星轴(11)上，行星轴(11)固定在离合器(5)上；其特征在于所述离合器(5)与车架(2)相固定。

2.根据权利要求1所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述车架(2)包括与主轴(1)相固定且位于轮毂外壳(4)两侧的第一、第二连接架(2a、2b)，所述主轴(1)上设有位于第一连接架(2a)与离合器(5)之间的止转环(12)，离合器(5)直接与该止转环(12)相固定或者一体成型，而止转环(12)则与第一连接架(2a)相固定。

3.根据权利要求2所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述止转环(12)通过其上设有的卡勾(12a)勾住第一连接架(2a)底部，从而与第一连接架(2a)相固定，而所述离合器(5)包括位于内圈的固定圈(5a)和外圈的本体(5b)，所述固定圈(5a)套设在主轴(1)上，并通过螺钉(13)固定在止转环(12)上或者与止转环(12)一体成型，所述行星轴(11)固定在本体(5b)上。

4.根据权利要求2所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述止转环(12)通过螺钉与第一连接架(2a)相固定，而所述离合器(5)包括位于内圈的固定圈(5a)和外圈的本体(5b)，所述固定圈(5a)套设在主轴(1)上，并通过螺钉(13)固定在止转环(12)上或者与止转环(12)一体成型，所述行星轴(11)固定在本体(5b)上。

5.根据权利要求3或4所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述主轴(1)上还固定有止转片(16)，所述止转片(16)上设有凸片(16a)与第二连接架(2b)上相应的开槽配合以限制主轴(1)转动；或者所述止转片(16)与第二连接架(2b)通过螺钉固定以限制主轴(1)转动。

6.根据权利要求5所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述固定圈(5a)上设有定位键(17)与主轴(1)上设有的定位槽配合，以确保止转环(12) 与第一连接架(2a)装配定位的同时止转片(16)与第二连接架(2b)也能够装配定位。

7.根据权利要求5所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述第一连接架(2a)藉由第一螺母(18)和第二螺母(19)锁紧在主轴(1)上，其中第二螺母(19)位于第一连接架(2a)和固定圈(5a)之间，并穿过止转环(12)；同时所述第二连接架(2b)藉由第三螺母(20)和第四螺母(21)锁紧在主轴(1)上，其中第三螺母(20)位于第二连接架(2b)和轮毂外壳(4)之间，而止转片(16)位于第三螺母(20)和第二连接架(2b)之间。

8.根据权利要求7所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述第二螺母(19)和固定圈(5a)之间还设有垫片(22)和密封圈(23)；而第三螺母(20)与轮毂外壳(4)之间还设有波形垫圈(24)。

9.根据权利要求3或4所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述轮毂外壳轴承(3)直接套设在所述固定圈(5a)上。

10.根据权利要求1所述的电动自行车轮毂，其特征在于所述电机的定子(14)固定在主轴(1)上，转子(6)通过两档转子轴承(15)安装在主轴(1)上，转子(6)呈盆状结构，盆状结构的开口朝外。 

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