CN103001389A - 电动自行车用中置电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动自行车用中置电机，包括电机外壳、电机轴、转子及定子总成，所述电机轴转动连接在所述电机外壳内，所述定子总成固定连接在所述电机外壳内，所述转子通过单向器总成套装在所述电机轴上，所述电机轴为空心轴，所述电机轴内转动连接有中轴，所述中轴上安装有单向飞轮，所述单向飞轮与所述电机轴之间安装有行星齿轮机构。本发明将电机轴与脚踏板的中轴同轴设置，使电机能中置安装在电动自行车上，可降低电动自行车的体积、重量与成本，有效地提高电机的动力性能。

Description

电动自行车用中置电机

技术领域

本发明涉及电动自行车的驱动装置，具体地说是一种电动自行车用中置电机。

背景技术

由于人类社会不断发展的要求，轻便、高效、功能多样化已成为电动自行车的发展目标。近年来，一般的轮毂电机在电动自行车上已得到较为广泛的使用，即安装在电动自行车的前轮轴或后轮轴上，称之为前置驱动或后置驱动，但这种驱动方式与传统的自行车相比有较大不同，不符合人们普遍的骑行方式，当电池没电时，人力骑行费力。另外，轮毂电机普遍存在体积大、重量重、成本高、效率低、功能不全的问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种能符合人们普遍的骑行方式的电动自行车用中置电机，该中置电机可有效地提高自行车的动力性能、降低其制造成本。

按照本发明提供的技术方案：一种电动自行车用中置电机，包括电机外壳、电机轴、转子及定子总成，所述电机轴转动连接在所述电机外壳内，所述定子总成固定连接在所述电机外壳内，所述转子通过单向器总成套装在所述电机轴上，所述电机轴为空心轴，所述电机轴内转动连接有中轴，所述中轴上安装有单向飞轮，所述单向飞轮与所述电机轴之间安装有行星齿轮机构。

所述行星齿轮机构包括中心齿轮、行星齿轮、行星架及内齿圈，多个所述行星齿轮可转动地连接在所述行星架上，多个所述行星齿轮分别啮合在所述中心齿轮与所述内齿圈之间，所述中心齿轮固定在所述电机轴上，所述内齿圈固定在所述单向飞轮上，所述行星架固定在所述电机外壳内。

所述行星齿轮由尼龙材料制成。

所述行星齿轮有三只。

所述电机外壳包括左盖、箱体及右盖，所述转子及所述定子总成位于所述左盖内，所述行星齿轮机构位于所述箱体内，所述单向飞轮位于所述右盖内。

所述中心齿轮一体成型在所述电机轴上。

所述单向器总成采用超越离合器。

所述单向飞轮采用棘轮机构。

所述中轴上安装有磁钢感应盘，所述左盖上安装有与所述磁钢感应盘相对应的霍尔支架。

所述左盖外部安装有罩住所述磁钢感应盘及所述霍尔支架的外罩。

本发明的技术效果在于：本发明将电机轴与脚踏板的中轴同轴设置，使电机能中置安装在电动自行车上，可降低电动自行车的体积、重量与成本，有效地提高电机的动力性能；行星齿轮机构的内齿圈与中轴之间设置有单向飞轮，人力骑行时电机不运转，比较轻松省力；中轴与电机之间设置有磁钢感应盘与霍尔支架，可通过脚蹬启动电机，方便使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1中，包括中轴1、垫片2、电机轴3、左盖4、轴承5、箱体6、内齿圈7、右盖8、单向飞轮9、轴承10、固定销轴11、轴承12、行星齿轮13、定子总成14、磁钢15、转子16、单向器总成17、轴承18、轴承19、外罩20、霍尔支架21、磁钢感应盘22、中心齿轮23、行星架24等。

如图1所示，本发明是一种电动自行车用中置电机，包括电机外壳、电机轴3、转子16、定子总成14、行星齿轮机构及单向飞轮9。

电机外壳包括左盖4、箱体6及右盖8，由螺钉连接形成一体。转子16及定子总成14位于左盖4内，行星齿轮机构位于箱体6内，单向飞轮9位于右盖8内。

电机轴3转动连接在电机外壳内。电机轴3为空心轴，电机轴3的左端通过轴承18支承在左盖4上，其右端通过轴承5支承在定子总成14上。

定子总成14固定连接在电机外壳内，其用螺钉固定于箱体6上。

转子16通过单向器总成17套装在电机轴3上，转子16与电机轴3之间滑动配合，单向器总成17用螺钉安装在转子16的左侧壁上，单向器总成17与电机轴3相互配合，达到转子16绕电机轴3单向转动的效果。单向器总成17最好采用超越离合器。转子16内粘贴有磁钢15，磁钢15与定子总成14形成电磁感应。

电机轴3内转动连接有中轴1，中轴1为电动自行车内的脚踏板安装轴，中轴1与电机轴3同轴安装。中轴1的左端通过轴承19支承在左盖4上，轴承19与轴承18之间用垫片2隔开，中轴1的右端通过花键连接有单向飞轮9，中轴1花键的两端用卡簧将单向飞轮9固定，防止单向飞轮9左右蹿动。单向飞轮9通过轴承10支承在右盖8内，为防止轴承10在右盖8中蹿动，用卡簧将轴承10固定在右盖8中。单向飞轮9最好采用棘轮机构。

在单向飞轮9与电机轴3之间安装有行星齿轮机构，用来使电机轴3的高速旋转转换成中轴1的低速旋转。行星齿轮机构包括中心齿轮23、行星齿轮13、行星架24及内齿圈7。中心齿轮23固定在电机轴3上，中心齿轮23最好一体成型在电机轴3上。行星架24固定在电机外壳内，与箱体6一体成型，这时定子总成14用螺钉固定在行星架24上；行星架24上均布有多个固定销轴11，每个固定销轴11上通过轴承12安装有行星齿轮13，使行星齿轮13可转动地连接在行星架24上。行星齿轮13由尼龙材料制成；行星齿轮13一般采用二至四只，最好采用三只。内齿圈7用螺钉固定连接在单向飞轮9上。多个行星齿轮13分别啮合在中心齿轮23与内齿圈7之间。

在中轴1上还安装有磁钢感应盘22，此时，在左盖4上安装有与磁钢感应盘22相对应的霍尔支架21，使霍尔支架21能够感应到磁钢感应盘22的转动。左盖4外部安装有罩住磁钢感应盘22及霍尔支架21的外罩20，用来保护磁钢感应盘22及霍尔支架21。

本发明的工作过程如下：当电机正常工作时，电机通电后，通过电磁感应，转子16转动并带动单向器总成17，单向器总成17带动电机轴3，电机轴3上的中心齿轮23与行星架24上的行星齿轮13啮合，行星齿轮13与内齿圈7啮合，内齿圈7带动单向飞轮9，从而带动安装在中轴1上的自行车的链盘，动力输出，使电动自行车正常行驶。

脚启动状态：脚蹬带动中轴1转动，中轴1带动磁钢感应盘22，磁钢感应盘22转动后，霍尔支架21采集到信号，接通电机的电源，随后电机按照正常工作模式启动，动力输出。

人力骑行状态：电机不通电，电机不工作，脚启动中轴1，中轴1带动自行车链盘转动，动力输出。此时，由于在行星齿轮机构的内齿圈7与中轴1之间设置有单向飞轮9，因此内齿圈7不跟转，电机不运转，人力骑行比较轻松，与骑行常规的自行车一样。

本发明将电机轴3与脚踏板的中轴1同轴设置，使电机能中置安装在电动自行车上，可降低电动自行车的体积、重量与成本。本发明能够满足电动自行车用中置电机的动力输出要求，有效地提高了电机的动力性能。

Claims (10)

1.一种电动自行车用中置电机，包括电机外壳、电机轴（3）、转子（16）及定子总成（14），所述电机轴（3）转动连接在所述电机外壳内，所述定子总成（14）固定连接在所述电机外壳内，其特征是：所述转子（16）通过单向器总成（17）套装在所述电机轴（3）上，所述电机轴（3）为空心轴，所述电机轴（3）内转动连接有中轴（1），所述中轴（1）上安装有单向飞轮（9），所述单向飞轮（9）与所述电机轴（3）之间安装有行星齿轮机构。

2.按照权利要求1所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述行星齿轮机构包括中心齿轮（23）、行星齿轮（13）、行星架（24）及内齿圈（7），多个所述行星齿轮（13）可转动地连接在所述行星架（24）上，多个所述行星齿轮（13）分别啮合在所述中心齿轮（23）与所述内齿圈（7）之间，所述中心齿轮（23）固定在所述电机轴（3）上，所述内齿圈（7）固定在所述单向飞轮（9）上，所述行星架（24）固定在所述电机外壳内。

3.按照权利要求2所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述行星齿轮（13）由尼龙材料制成。

4.按照权利要求2或3所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述行星齿轮（13）有三只。

5.按照权利要求1所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述电机外壳包括左盖（4）、箱体（6）及右盖（8），所述转子（16）及所述定子总成（14）位于所述左盖（4）内，所述行星齿轮机构位于所述箱体（6）内，所述单向飞轮（9）位于所述右盖（8）内。

6.按照权利要求1所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述中心齿轮（23）一体成型在所述电机轴（3）上。

7.按照权利要求1所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述单向器总成（17）采用超越离合器。

8.按照权利要求1所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述单向飞轮（9）采用棘轮机构。

9.按照权利要求5所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述中轴（1）上安装有磁钢感应盘（22），所述左盖（4）上安装有与所述磁钢感应盘（22）相对应的霍尔支架（21）。

10.按照权利要求9所述的电动自行车用中置电机，其特征是：所述左盖（4）外部安装有罩住所述磁钢感应盘（22）及所述霍尔支架（21）的外罩（20）。