CN105743279B - 电动自行车紧凑型中置电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车紧凑型中置电机，包括设于电机外壳内的电机本体和设于传动系外壳内的减速机构和中轴，所述电机本体的输出轴与中轴平行布置，且经减速机构与中轴相连，所述中轴上固定有牙盘固定架；其特征在于所述减速机构包括设于电机本体输出轴上的轴齿轮、枢转设于传动系外壳内的齿圈座及与齿圈座同轴设置且同步转动的第一传动齿轮，所述齿圈座上设有内齿圈与轴齿轮啮合，还包括与所述第一传动齿轮啮合的第二传动齿轮，该第二传动齿轮通过离合器与牙盘固定架相连。本发明结构更加简单紧凑，零部件少，易装配，且运行稳定性和可靠性更好。

Description

电动自行车紧凑型中置电机
技术领域
本发明涉及一种电动自行车紧凑型中置电机。
背景技术
中置电机是目前电动自行车上运用较为广泛的一类动力机构的总称，其构成通常包含作为动力源的电机本体和作为传动系的行星减速机构、离合器、传动齿轮组及中轴和牙盘等。
原先的中置电机中出于节约径向空间的考虑，其电机本体通常都是与中轴同轴布置，相当于是套置在中轴上的。电机本体的输出轴通过行星减速机构连接离合器，再由离合器通过内齿圈与中轴上的轴齿轮相连。但事实上，由于中轴本身的尺寸限制，加上其对电机本体及相关减速机构轴心位置的占据，导致在实际实施时这类中置电机径向上的尺寸有增无减。而且这类中置电机运行时，各机构的扭力均集中在中轴上，导致中轴上的扭矩负担过重。
为此现有的中置电机通常都是平行展开式的结构，这种结构中电机本体与中轴是平行布置的关系。电机本体的输出轴通过行星减速机构连接离合器，离合器内圈的中心轴上设置离合器齿轮，该齿轮与另一侧中轴上套置的牙盘定位部件上的齿轮啮合传动。相比原先同轴式的结构，此类中置电机中的电机本体、行星减速机构、离合器及齿轮传动系尺寸设置都不再受限制，易于尺寸的缩减以平衡体积，并且也减轻了中轴上的扭矩负担。然而在实际使用过程中，这类中置电机依旧暴露出如下缺陷：
1）电机本体输出部分采用行星减速机构，该机构中为了实现可靠运行，行星齿轮通常至少需要布置三个，造成零部件较多，装配也较繁琐，增加了生产成本，降低了装配效率。
2）行星减速机构与离合器的连接结构复杂，其需要将行星齿轮的轴设置在这类离合器的外圈上，不仅装配繁琐，降低效率，而且运行时行星减速机构的扭矩输出通过行星齿轮的轴传递至离合器上，使得轴上的负担和应力较大，导致机构运转可靠性和稳定性均下降。
3）行星减速机构与离合器的连接结构使得机构轴向体积增加，外壳尺寸增大，造成整个中置电机的结构依旧不够紧凑。
发明内容
本发明目的是：提供一种结构更加简单紧凑，零部件少，易装配，且运行稳定性和可靠性更好的电动自行车紧凑型中置电机。
本发明的技术方案是：一种电动自行车紧凑型中置电机，包括设于电机外壳内的电机本体和设于传动系外壳内的减速机构和中轴，所述电机本体的输出轴与中轴平行布置，且经减速机构与中轴相连，所述中轴上固定有牙盘固定架；其特征在于所述减速机构包括设于电机本体输出轴上的轴齿轮、枢转设于传动系外壳内的齿圈座及与齿圈座同轴设置且同步转动的第一传动齿轮，所述齿圈座上设有内齿圈与轴齿轮啮合，还包括与所述第一传动齿轮啮合的第二传动齿轮，该第二传动齿轮通过离合器与牙盘固定架相连。
进一步的，本发明中所述减速机构包括传动轴，该传动轴两端藉由轴承枢转设于传动系外壳的内壁上，所述齿圈座固定在该传动轴上，而所述第一传动齿轮与所述传动轴固定或者一体成型。
更进一步的，本发明中所述齿圈座上设置安装孔，该安装孔与所述传动轴藉由键槽配合固定。
进一步的，本发明中所述减速机构包括传动轴，该传动轴固定在传动系外壳的内壁上，所述齿圈座中心设有轴孔，并藉由该轴孔可转动的套设于该传动轴上，而所述第一传动齿轮与所述齿圈座固定或者一体成型。
更进一步的，本发明中所述齿圈座上的轴孔与传动轴之间设置有轴承。
更进一步的，本发明中当所述第一传动齿轮与所述传动轴固定时，所述第一传动齿轮上设置有安装孔，通过该安装孔与所述传动轴藉由键槽配合固定。
进一步的，本发明中所述传动系外壳由左、右外壳围合固定而成，所述电机外壳包括电机前壳座和固定其上的电机后盖，所述电机前壳座与所述传动系外壳中的左外壳固定或者一体设计。
进一步的，本发明中所述离合器包括离合器外圈和离合器内圈，所述离合器外圈与第二传动齿轮固定或者一体设计，所述离合器内圈则与牙盘固定架固定或一体设计。
本发明中所述电机本体即指由定子（绕组）、输出轴和转子（磁钢）组成的电机核心部件，其为本领域技术人员所熟知，置于其布置形式是内定子外转子，还是内转子外定子，本发明不作限制。
本发明的优点是：
1）本发明中电机本体输出部分采用带有内齿圈的齿圈座与电机本体输出轴上的轴齿轮啮合，该机构相比现有的行星减速机构，零部件少，且易于开模加工，结构简单，装配也更加方便，降低了生产成本的同时大大提高了装配效率。
2）本发明中将结构复杂的行星减速机构改成了简单的齿圈传动机构，同时又将原本与行星减速机构复杂联系的离合器搬到了传动齿轮和牙盘固定架之间，调整和简化了整体装配结构的同时因直接依靠传动齿轮对离合器施加扭矩，再进而传递至牙盘固定架上，传递力稳固集中，不存在现有技术中行星减速机构的行星轴扭矩负担过重的问题，大大提高了机构整体的运转可靠性和稳定性。
3）本发明中所述齿圈座上设置内齿圈与轴齿轮啮合，而离合器又被设置在传动齿轮和牙盘固定架之间，缩减了整个机构的轴向体积和外壳尺寸，使得整个中置电机的结构更加紧凑，外壳也更易加工成型和拼装。
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为本发明整体结构示意图（剖视）。
其中：1、中轴；2、输出轴；3、牙盘固定架；4、轴齿轮；5、齿圈座；5a、内齿圈；6、第一传动齿轮；7、第二传动齿轮；8、离合器；8a、离合器外圈；8b、离合器内圈；9、传动轴；10、轴承；11、左外壳；12、右外壳；13、电机后盖；A、电机本体；14、定子；15、转子。
具体实施方式
实施例：如图1所示，为本发明电动自行车紧凑型中置电机的一种具体实施方式，其具有设置在电机外壳内的电机本体A和设于传动系外壳内的减速机构和中轴1，所述电机本体A由定子14、转子15和输出轴2组成，为外定子内转子结构。所述电机本体A的输出轴2与中轴1平行布置，且经减速机构与中轴1相连，所述中轴1上固定有牙盘固定架3，牙盘固定架3伸出传动系外壳以固定牙盘（图中未画出）。
本实施例中所述传动系外壳由左、右外壳11、12围合固定而成，所述电机外壳包括电机前壳座和固定其上的电机后盖13，所述电机前壳座与所述传动系外壳中的左外壳11一体设计（故省略标注）。
本实施例的核心改进在于减速机构，该减速机构的组成为：轴齿轮4、齿圈座5、内齿圈5a、第一传动齿轮6、第二传动齿轮7、离合器8、传动轴9和轴承10。所述轴齿轮4一体设于电机本体A的输出轴2上，所述传动轴9两端藉由轴承10枢转设于传动系外壳（也即左、右外壳11、12）的内壁上，所述齿圈座5上设置安装孔，该安装孔与所述传动轴9藉由键槽配合固定，而所述第一传动齿轮6与所述传动轴9一体成型。
因此本发明中所述齿圈座5枢转设于传动系外壳内，而第一传动齿轮6与齿圈座5同轴设置且同步转动。所述内齿圈5a设置在齿圈座5上并与所述轴齿轮4啮合。所述第二传动齿轮7与第一传动齿轮6啮合，该第二传动齿轮7通过离合器8与牙盘固定架3相连。
所述离合器8为超越离合器，包括离合器外圈8a和离合器内圈8b，所述离合器外圈8a与第二传动齿轮7一体设计，所述离合器内圈8b则与牙盘固定架3固定。
当然上述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修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动自行车紧凑型中置电机，包括设于电机外壳内的电机本体(A)和设于传动系外壳内的减速机构和中轴(1)，所述电机本体(A)的输出轴(2)与中轴(1)平行布置，且经减速机构与中轴(1)相连，所述中轴(1)上固定有牙盘固定架(3)；其特征在于所述减速机构包括设于电机本体(A)输出轴(2)上的轴齿轮(4)、枢转设于传动系外壳内的齿圈座(5)及与齿圈座(5)同轴设置且同步转动的第一传动齿轮(6)，所述齿圈座(5)上设有内齿圈(5a)与轴齿轮(4)啮合，还包括与所述第一传动齿轮(6)啮合的第二传动齿轮(7)，该第二传动齿轮(7)通过离合器(8)与牙盘固定架(3)相连，
所述减速机构包括传动轴(9)，该传动轴(9)两端藉由轴承(10)枢转设于传动系外壳的内壁上，所述齿圈座(5)固定在该传动轴(9)上，而所述第一传动齿轮(6)与所述传动轴(9)固定或者一体成型；
或者，所述减速机构包括传动轴(9)，该传动轴(9)固定在传动系外壳的内壁上，所述齿圈座(5)中心设有轴孔，并藉由该轴孔可转动的套设于该传动轴(9)上，而所述第一传动齿轮(6)与所述齿圈座(5)固定或者一体成型。
2.根据权利要求1所述的电动自行车紧凑型中置电机，其特征在于所述齿圈座(5)上设置安装孔，该安装孔与所述传动轴(9)藉由键槽配合固定。
3.根据权利要求1所述的电动自行车紧凑型中置电机，其特征在于所述齿圈座(5)上的轴孔与传动轴(9)之间设置有轴承。
4.根据权利要求1所述的电动自行车紧凑型中置电机，其特征在于当所述第一传动齿轮(6)与所述传动轴(9)固定时，所述第一传动齿轮(6)上设置有安装孔，通过该安装孔与所述传动轴(9)藉由键槽配合固定。
5.根据权利要求1所述的电动自行车紧凑型中置电机，其特征在于所述传动系外壳由左、右外壳(11、12)围合固定而成，所述电机外壳包括电机前壳座和固定其上的电机后盖(13)，所述电机前壳座与所述传动系外壳中的左外壳(11)固定或者一体设计。
6.根据权利要求1所述的电动自行车紧凑型中置电机，其特征在于所述离合器(8)包括离合器外圈(8a)和离合器内圈(8b)，所述离合器外圈(8a)与第二传动齿轮(7)固定或者一体设计，所述离合器内圈(8b)则与牙盘固定架(3)固定或一体设计。
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