CN106697170A - 减速轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种减速轮毂电机，包括：同轴布置的左半轴和右半轴；通过第一支撑轴承旋转套设在左半轴和右半轴外的轮毂；收容于轮毂内的转子和定子，其中定子与左半轴固定；通过第二支撑轴承旋转连接在右半轴外的飞轮；与右半轴同轴布置的单向离合器，该单向离合器包括相互配合的离合器内圈和离合器外圈，其中离合器内圈与轮毂固定，离合器外圈上一体成型有内齿圈；以及连接在转子和内齿圈之间的行星齿轮减速机构；离合器内圈上一体成型有棘轮，飞轮上设置有与棘轮相连的棘爪以及与棘爪相连的棘爪弹簧，所述棘轮、棘爪和棘爪弹簧相配合而形成棘轮棘爪单向离合器。本申请能够有效压缩电机的轴向长度，从而让电动自行车变窄，降低成本，利于维护升级。

Description

减速轮毂电机
技术领域
本申请涉及电动自行车领域，具体涉及一种用于电动自行车的减速轮毂电机。
背景技术
一直以来电动车轮毂电机离合器和飞轮都采用分离式结构，不但占用了轴向空间，也增加了生产工序和成本。轴向长度受自行车车架限制，如何在径向尺寸不变的情况下保证电机(带离合器的减速电机)的性能不受影响。因而将重点放在优化离合器和飞轮机构上。
发明内容
本申请目的是：针对上述问题，提供一种用于电动自行车的减速轮毂电机，以压缩电机的轴向长度，从而让电动自行车变窄；降低成本；利于维护升级。
本申请的技术方案是：一种减速轮毂电机，包括：
同轴布置的左半轴和右半轴；
通过第一支撑轴承旋转套设在所述左半轴和右半轴外的轮毂；
收容于所述轮毂内的转子和定子，其中定子与所述左半轴固定；
通过第二支撑轴承旋转连接在所述右半轴外的飞轮；
与所述右半轴同轴布置的单向离合器，该单向离合器包括相互配合的离合器内圈和离合器外圈，其中离合器内圈与所述轮毂固定，离合器外圈上一体成型有内齿圈；以及
连接在所述转子和所述内齿圈之间的行星齿轮减速机构；
其特征在于，
所述离合器内圈上一体成型有棘轮，所述飞轮上设置有与所述棘轮相连的棘爪以及与所述棘爪相连的棘爪弹簧，所述棘轮、棘爪和棘爪弹簧相配合而形成棘轮棘爪单向离合器。
本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述飞轮包括飞轮套筒以及设置于该飞轮套筒外围的飞轮齿圈，所述飞轮套筒套在所述棘轮内侧，所述棘爪和所述棘爪弹簧均直接设置于所述飞轮套筒上。
所述飞轮齿圈与所述飞轮套筒为一体式结构。
所述离合器内圈与所述轮毂通过第一沉头螺钉锁紧固定。
所述行星齿轮减速机构包括：
与所述转子固定、且与所述右半轴同轴布置的太阳齿轮；
与所述右半轴固定的行星架；以及
旋转连接在所述行星架上的至少三个行星齿轮；
所述行星齿轮同时与所述太阳齿轮和所述内齿圈啮合连接。
所述转子固定在一中轴上，该中轴通过分别设置有其左右两端的两个第三支撑轴承同轴旋转连接在所述左半轴和右半轴之间，所述太阳齿轮直接成型于该中轴上。
所述第一支撑轴承共设置有两个，所述轮毂由通过第二沉头螺钉固定在一起的轮毂外壳和轮毂端盖构成，所述轮毂外壳通过其中一个所述第一支撑轴承旋转套设在所述左半轴外，所述轮毂端盖通过另外一个所述第一支撑轴承旋转套设在所述右半轴外。
所述单向离合器为超越离合器，其还包括设于所述离合器内圈和离合器外圈之间的滚子和弹簧。
本申请的优点是：本申请将轮毂电机自身传动离合器与飞轮巧妙地结合在一起，有效地压缩了轮毂电机的轴向长度，从而让电动自行车变窄；降低成本；利于维护升级。
附图说明
下面结合附图及实施例对本申请作进一步描述：
图1为本申请实施例中减速轮毂电机的整体剖视图；
图2为本申请实施例中离合器内圈的结构示意图；
图3为本申请实施例中牙盘的轴向视图；
图4为本申请实施例中牙盘的径向剖视图；
其中：1-左半轴，2-右半轴，3-离合器内圈，301-棘轮，4-轮毂，401-轮毂外壳，402-轮毂端盖，5-转子，6-定子，7-离合器外圈，701-内齿圈，8-飞轮，801-棘爪，802-飞轮套筒，803-飞轮齿圈，9-第一沉头螺钉，10-第二沉头螺钉，11-第一支撑轴承，12-第二支撑轴承，13-第三支撑轴承，14-行星架，15-行星齿轮，16-太阳齿轮，17-中轴，18-滚子。
具体实施方式
图1至图4示出了本申请这种减速轮毂电机的一个具体实施例，其主要包括：左半轴1，右半轴2，轮毂4，转子5，定子6，飞轮8，单向离合器和行星齿轮减速机构。其中：
左半轴1和右半轴2同轴布置。在实际应用时，二者水平固定在电动自行车的后车架上。
轮毂4通过第一支撑轴承11旋转套设在左半轴1和右半轴2外。具体地，第一支撑轴承11共设置有两个，轮毂4由通过第二沉头螺钉10固定在一起的轮毂外壳401和轮毂端盖402构成，轮毂外壳401通过其中一个第一支撑轴承11旋转套设在左半轴1外，而轮毂端盖402则通过另外一个第一支撑轴承11旋转套设在右半轴2外。
转子5和定子6均收容于轮毂4内，其中定子6与左半轴1固定。
飞轮8通过两颗第二支撑轴承12旋转连接在右半轴2外。
单向离合器与右半轴2同轴布置，其包括相互配合的离合器内圈3和离合器外圈7，其中离合器内圈3通过第一沉头螺钉9与轮毂端盖402固定，离合器外圈7上一体成型有内齿圈701。本实施例中，该单向离合器为超越离合器，其还包括设于离合器内圈3和离合器外圈7之间的滚子18和弹簧。
行星齿轮减速机构传动连接在转子5和内齿圈701之间。具体地，该行星齿轮减速机构包括：与转子5固定、且与右半轴2同轴布置的太阳齿轮16，与右半轴2固定的行星架14，以及旋转连接在行星架14上的三个行星齿轮15，行星齿轮15同时与太阳齿轮16和内齿圈701啮合连接。
本实施例的关键改进在于，所述离合器内圈3上一体成型有棘轮301，所述飞轮8上设置有：与棘轮301相连的棘爪801以及与棘爪801相连的棘爪弹簧，所述棘轮301、棘爪801和棘爪弹簧相配合从而形成棘轮棘爪单向离合器。
在自行车的电动模式下，该电机通电运行，其内的转子5通过太阳齿轮16带动三个行星齿轮15自转，进而带动与行星齿轮15啮合的内齿圈701(离合器外圈7)转动。此时，单向离合器(上述超越离合器)处于锁紧状态，进而通过离合器外圈7带动离合器内圈3转动，离合器内圈3再带动轮毂4转动而使自行车前行。而且在该模式下，上述棘轮棘爪单向离合器的棘轮301和棘爪801处于分离状态，离合器内圈3的转动不会传递给飞轮8。
在自行车的脚踏模式下，骑行者踩踏自行车的脚踏从而通过链条带动飞轮8转动，此时，棘轮棘爪单向离合器处于锁紧状态，飞轮8带动离合器内圈3转动，离合器内圈3再带动轮毂4转动而使自行车前行。而且在该模式下，单向离合器(即上述超越离合器)的离合器内圈3和和离合器外圈7处于分离状态，离合器内圈3的转动不会传递给离合器外圈7。
本实施例中，所述飞轮8包括飞轮套筒802以及设置于该飞轮套筒外围的飞轮齿圈803，飞轮套筒802套在棘轮301的内侧，上述的棘爪801和棘爪弹簧均直接设置于该飞轮套筒802上。而且飞轮齿圈803与飞轮套筒802为一体式结构。飞轮8通常可旋转9齿单速和外三速两种型号。
由上不难理解，对于上述棘轮棘爪单向离合器来说，上述离合器内圈3相当于该棘轮棘爪单向离合器的外圈，而飞轮8的飞轮套筒802相当于该棘轮棘爪单向离合器的内圈。
上述转子5在轮毂4内的具体安装方式为：转子5固定在一中轴17上，该中轴17通过分别设置有其左右两端的两个第三支撑轴承13同轴旋转连接在左半轴1和右半轴2之间。而且，上述太阳齿轮16直接成型于该中轴17上，换言之，该中轴17上成型有一圈中轴齿，这一圈中轴齿即为上述的太阳齿轮16。
第一支撑轴承11和棘爪之间留有0.3mm的间隙，避免棘爪擦到轴承。如图4，两第二支撑轴承12之间装有卡簧，以限制飞轮向左侧移动。右侧的锁紧螺母垫片限制飞轮向右侧移动。飞轮两轴承之间装有衬套撑住两轴承内圈，避免轴承内外圈同时受力，损坏轴承。
当然，上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种减速轮毂电机，包括：
同轴布置的左半轴(1)和右半轴(2)；
通过第一支撑轴承(11)旋转套设在所述左半轴和右半轴外的轮毂(4)；
收容于所述轮毂(4)内的转子(5)和定子(6)，其中定子(6)与所述左半轴(1)固定；
通过第二支撑轴承(12)旋转连接在所述右半轴外的飞轮(8)；
与所述右半轴同轴布置的单向离合器，该单向离合器包括相互配合的离合器内圈(3)和离合器外圈(7)，其中离合器内圈(3)与所述轮毂固定，离合器外圈(7)上一体成型有内齿圈(701)；以及
连接在所述转子和所述内齿圈之间的行星齿轮减速机构；
其特征在于，
所述离合器内圈(3)上一体成型有棘轮(301)，所述飞轮(8)上设置有与所述棘轮(301)相连的棘爪(801)以及与所述棘爪(801)相连的棘爪弹簧，所述棘轮(301)、棘爪(801)和棘爪弹簧相配合而形成棘轮棘爪单向离合器。
2.如权利要求1所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述飞轮(8)包括飞轮套筒(802)以及设置于该飞轮套筒外围的飞轮齿圈(803)，所述飞轮套筒(802)套在所述棘轮(301)内侧，所述棘爪(801)和所述棘爪弹簧均直接设置于所述飞轮套筒(802)上。
3.如权利要求2所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述飞轮齿圈(803)与所述飞轮套筒(802)为一体式结构。
4.如权利要求1所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述离合器内圈(3)与所述轮毂(4)通过第一沉头螺钉(9)锁紧固定。
5.如权利要求1所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述行星齿轮减速机构包括：
与所述转子(5)固定、且与所述右半轴(2)同轴布置的太阳齿轮(16)；
与所述右半轴(2)固定的行星架(14)；以及
旋转连接在所述行星架(14)上的至少三个行星齿轮(15)；
所述行星齿轮(15)同时与所述太阳齿轮(16)和所述内齿圈(701)啮合连接。
6.如权利要求5所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述转子(5)固定在一中轴(17)上，该中轴(17)通过分别设置有其左右两端的两个第三支撑轴承(13)同轴旋转连接在所述左半轴(1)和右半轴(2)之间，所述太阳齿轮(16)直接成型于该中轴(17)上。
7.如权利要求1所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述第一支撑轴承(11)共设置有两个，所述轮毂(4)由通过第二沉头螺钉(10)固定在一起的轮毂外壳(401)和轮毂端盖(402)构成，所述轮毂外壳(401)通过其中一个所述第一支撑轴承(11)旋转套设在所述左半轴(1)外，所述轮毂端盖(402)通过另外一个所述第一支撑轴承(11)旋转套设在所述右半轴(2)外。
8.如权利要求1所述的减速轮毂电机，其特征在于，所述单向离合器为超越离合器，其还包括设于所述离合器内圈(3)和离合器外圈(7)之间的滚子和弹簧。
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