CN107276348A - 电机结构及电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电机结构及一种电动自行车，其中，电机结构用于电动自行车，电动自行车设置有轮毂，电机结构包括：电机轴；定子，设置有绕组，定子套设且固定在电机轴上；第一转子，设置有磁性件，可旋转的套设在电机轴上，磁性件位于与绕组相适配的位置；第二转子，可旋转的套设在电机轴上，并且，罩在定子与第一转子外，带动轮毂旋转；其中，第一转子与第二转子通过棘爪离合器与连接件相连接，用于实现第二转子的单向旋转。本发明提出的电机结构，采用棘爪离合器连接第一转子与第二转子，棘爪离合器的承载能力强，结构可靠，且耐冲击能力强，传动效率高，因此，能够提升电机结构的可靠性，与动力传递效率，确保电动自行车的运行效果。

Description

电机结构及电动自行车

技术领域

本发明涉及电动自行车领域，具体而言，涉及一种电机结构及一种电动自行车。

背景技术

目前，市场上的电动自行车的动力系统通常采用在电机中设置滚珠式挤压离合器，而其在使用过程中极易出现卡死及滚柱磨损等现象，使得离合器失效，进而导致电机无法正常运行，并且，由于滚柱式挤压离合器的装配精度、加工精度以及制造工艺的要求高，因此，增加了电机的成产成本，以及制造难度，同时，由于滚柱式挤压离合器的允许负荷较低，运行转速较低，耐冲击性较低，是以，使得电机极易出现故障，进而影响用户的使用体验。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于，提供一种电机结构。

本发明的另一个目的在于，提供一种电动自行车。

有鉴于此，根据本发明的一个目的，本发明提出了一种电机结构，用于电动自行车，电动自行车设置有轮毂，电机结构包括：电机轴；定子，设置有绕组，定子套设且固定在电机轴上；第一转子，设置有磁性件，可旋转的套设在电机轴上，磁性件位于与绕组相适配的位置；第二转子，可旋转的套设在电机轴上，并且，罩在定子与第一转子外，带动轮毂旋转；其中，第一转子与第二转子通过棘爪离合器与连接件相连接，用于实现第二转子的单向旋转。

本发明提出的电机结构，通过将电动自行车的轮毂与第二转子相连接，实现电机对电动自行车的直驱，并且，采用棘爪离合器连接第一转子与第二转子，进而实现了轮毂的与电机的超越状态，由于棘爪离合器的承载能力强，结构可靠，且耐冲击能力强，传动效率高，因此，能够保证电机的使用寿命，并能够提升电机结构的可靠性，与动力传递效率，确保电动自行车的运行效果，提升用户的使用体验。

另外，根据本发明提供的上述实施例中的电机结构还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，第二转子包括：第一端盖，套设在电机轴上，位于第一转子与定子的一侧；第二端盖，套设在电机轴上，与第一端盖相对设置，位于第一转子与定子的另一侧；连接板，设置在第一端盖与第二端盖之间，环绕在第一转子与定子外。

在该技术方案中，通过第一端盖与第二端盖将连接在连接板两侧形成一个腔体，第一转子与定子设置在该腔体内，起到对第一转子与定子的保护作用，其中，优选地，第一端盖与第二端盖为回转体。

在上述任一技术方案中，优选地，连接板与第一端盖及与第二端盖通过螺钉相连接。

在该技术方案中，通过螺钉连接连接板与第一端盖，以及连接板与第二端盖，其操作简单，节省了装配时间，提升了生产效率，并且，实现了可拆卸连接，方便了对电机的更换与维修。

在上述任一技术方案中，优选地，第一端盖、第二端盖以及第一转子与电机轴之间设置有轴承。

在该技术方案中，通过在第一端盖、第二端盖以及第一转子与电机轴之间设置有轴承，使得电机的旋转更顺畅，提升了电机的输出效率。

在上述任一技术方案中，优选地，第一转子呈碗状结构；磁性件嵌于碗状结构开口端内壁。

在该技术方案中，将第一转子设置碗形更方便第一转子与定子的配合；并将磁性件嵌入第一转子开口端内壁，保证了第一转子内的空间充足，满足定子的旋转要求。

在上述任一技术方案中，优选地，定子包括：定子主体，外壁呈两层的台阶结构，台阶结构细端朝向第一转子；其中，绕组设置在细端的外壁上。

在该技术方案中，通过将定子主体的外壁设置为台阶结构，并将绕组的设置在细端上，并卡设在台阶处，起到对绕组的定位作用，保证了定子与第一转子的装配精度，提升了电机的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，棘爪离合器与连接件，一个固定在第一转子上，另一个固定在第二转子上。

在该技术方案中，可以将棘爪离合器固定在第一转子上，将固定在第二转子上，也可以将棘爪离合器固定在第二转子上，将固定在第一转子上。

在上述任一技术方案中，优选地，磁性件为磁钢

在该技术方案中，将磁性件设置为磁钢，磁钢易塑形，磁性可靠，坚固耐用，提升了电机的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，棘爪离合器包括：棘轮，呈环形结构，内侧壁上设置有多个楔形齿槽；转轮，呈环形结构，与棘轮相适配，转轮设置有与每个齿槽均设配的至少一个棘爪，棘爪凸出于转轮外侧壁，并且，转轮外壁中间位置与棘爪上均设置有凹槽；多个滚子，设置在所述棘轮与所述转轮之间，用于减小棘轮与转轮之间的摩擦力。

在该技术方案中，通过在棘轮与转轮之间设置多个滚子，在棘爪离合器处于超越状态时，棘轮与转轮通过滚子产生的滑动摩擦进行转动，进而减小了摩擦系，降低了棘爪离合器磨损，提升了棘爪离合器的使用寿命，延长了电机的维修周期，提升了用户的使用体验。

在上述任一技术方案中，优选地，棘爪离合器还包括：第一封盖，设置在转轮底部；固定部，设置在棘轮底部，当棘爪与齿槽相适配时，第一封盖与固定相对设置；第二封盖，与棘轮相适配，位于固定部一侧，用于封堵转轮与棘轮之间的间隙；棘轮与转轮相套设，棘轮与转轮单向同步与超越；其中，多个滚子位于第一封盖与第二封盖周侧。

在该技术方案中，当棘爪插入凹槽时，通过第一封盖与第二封盖将棘爪离合器密封，避免了杂物进入棘爪离合器内部而影响棘爪离合器的旋转，严重者造成棘爪离合器的损坏，并且，通过棘轮与转轮的单向同步与超越的特性，避免了电动自行车的反向运行，提升了电动自行车的安全性能，同时，在第一封盖与第二封盖周侧均设置滚子，使得棘爪离合器的转动更平稳，保证了电机的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，转轮内侧壁上设置有花键槽；连接件为花键连接盘。

在该技术方案中，通过花键槽与花键连接盘连接转轮与第二转子，花键槽与花键连接盘的连接关系可靠，保证了第二转子与棘爪离合器的连接强度，提升了电机的可靠性。

在上述任一技术方案中，优选地，固定部与第一转子以及花键连接盘与第二转子通过螺钉连接。

在该技术方案中，采用螺钉的连接方式保证了固定部与第一转子以及花键连接盘与第二转子的连接强度，并且，螺钉的连接方式操作简单，降低了装配难度，提升了生产效率，同时，实现了固定部与第一转子以及花键连接盘与第二转子的可拆卸连接，方便了对棘爪离合器与花键连接盘的更换与维修。

根据本发明的另一目的，本发明提出了一种电动自行车，包括：如上述技术方案中任一项所述的电机结构。

本发明提出了一种电动自行车，因包括如上述技术方案中任一项所述的电机结构，因此，具有如上述技术方案中任一项所述的电机结构的全部的有益效果，在此不再一一陈述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出本发明第一方面实施例提供的电机结构的结构示意图；

图2示出如图1示出的电机结构中棘爪离合器的结构示意图；

图3示出如图2示出的棘爪离合器的左视图；

图4示出如图2示出的棘爪离合器中转轮的结构示意图；

图5示出如图4示出的转轮的左视图；

图6示出如图2示出的棘爪离合器中端盖的左视图；

图7示出如图2示出的棘爪离合器中棘轮的结构示意图；

图8示出如图7示出的棘轮的左视图；

图9示出如图1示出的电机结构中连接件的结构示意图。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1电机，12电机轴，14定子，142定子主体，144绕组，16第一转子，18磁性件，202第一端盖，204第二端盖，206连接板，22棘爪离合器，222棘轮，224转轮，226棘爪，228滚子，230第一封盖，232固定部，234第二封盖，236花键槽，24连接件，242花键，26螺钉，28轴承。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例所述电机结构

如图1至图9所示，根据本发明的第一方面实施例，本发明提供了一种电机结构，用于电动自行车，电动自行车设置有轮毂，电机结构包括：电机轴12；定子14，设置有绕组144，定子14套设且固定在电机轴12上；第一转子16，设置有磁性件18，可旋转的套设在电机轴12上，磁性件18位于与绕组144相适配的位置；第二转子，可旋转的套设在电机轴12上，并且，罩在定子14与第一转子16外，带动轮毂旋转；其中，第一转子16与第二转子通过棘爪离合器22与连接件24相连接，用于实现第二转子的单向旋转。

本发明提供的电机结构，通过将电动自行车的轮毂与第二转子相连接，实现电机1对电动自行车的直驱，并且，采用棘爪离合器22连接第一转子16与第二转子，进而实现了轮毂的与电机1的超越状态，由于棘爪离合器22的承载能力强，结构可靠，且耐冲击能力强，传动效率高，因此，能够保证电机1的使用寿命，并能够提升电机结构的可靠性，与动力传递效率，确保电动自行车的运行效果，提升用户的使用体验。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，第二转子包括：第一端盖202，套设在电机轴12上，位于第一转子16与定子14的一侧；第二端盖204，套设在电机轴12上，与第一端盖202相对设置，位于第一转子16与定子14的另一侧；连接部206，设置在第一端盖202与第二端盖204之间，环绕在第一转子16与定子14外。

在该实施例中，通过第一端盖202与第二端盖204将连接在连接部206两侧形成一个腔体，第一转子16与定子14设置在该腔体内，起到对第一转子16与定子14的保护作用，其中，优选地，第一端盖202与第二端盖204为回转体。

在具体实施例中，连接部206可以是轮廓。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，连接部206与第一端盖202及与第二端盖204通过螺钉26相连接。

在该技术方案中，通过螺钉26连接连接部206与第一端盖202，以及连接部206与第二端盖204，其操作简单，节省了装配时间，提升了生产效率，并且，实现了可拆卸连接，方便了对电机1的更换与维修。

在具体实施例中，连接部206与第一端盖202及连接部206与第二端盖204之间也可以采用其他连接方式，例如：螺连接、卡接、插接等连接方式。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，第一端盖202、第二端盖204以及第一转子16与电机轴12之间设置有轴承28。

在该实施例中，通过在第一端盖202、第二端盖204以及第一转子16与电机轴12之间设置有轴承28，使得电机1的旋转更顺畅，提升了电机1的输出效率。

在具体实施例中，轴承28的种类可以根据实际情况选择，例如：球轴承、滚子轴承等。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，第一转子16呈碗状结构；磁性件18嵌于碗状结构开口端内壁。

在该实施例中，将第一转子16设置碗形更方便第一转子16与定子14的配合；并将磁性件18嵌入第一转子16开口端内壁，保证了第一转子16内的空间充足，满足定子14的旋转要求。

在具体实施例中，磁性件18与第一转子16的连接方式，可以是焊接、粘结、卡接等连接方式。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，定子14包括：定子主体142，外壁呈两层的台阶结构，台阶结构细端朝向第一转子16；其中，绕组144设置在细端的外壁上。

在该实施例中，通过将定子主体142的外壁设置为台阶结构，并将绕组144的设置在细端上，并卡设在台阶处，起到对绕组144的定位作用，保证了定子14与第一转子16的装配精度，提升了电机1的可靠性。

在具体实施例中，定子主体142与绕组144的连接方式可以是粘结、卡接等。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1所示，棘爪离合器22与连接件24，一个固定在第一转子16上，另一个固定在第二转子上。

在该实施例中，可以将棘爪离合器22固定在第一转子16上，将连接件24固定在第二转子上，也可以将棘爪离合器22固定在第二转子上，将固定在第一转子16上。

在本发明的一个实施例中，优选地，磁性件18为磁钢。

在该实施例中，将磁性件18设置为磁钢，磁钢易塑形，磁性可靠，坚固耐用，提升了电机1的可靠性。

在具体实施例中，磁性件18的具体选材也可以是其他永磁结构，并且，磁钢的具体形状可以根据实际情况而定。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2至图9所示，棘爪离合器22包括：棘轮222，呈环形结构，内侧壁上设置有多个楔形齿槽；转轮224，呈环形结构，与棘轮222相适配，转轮224设置有与每个齿槽均设配的至少一个棘爪226，棘爪226凸出于转轮224外侧壁，并且，转轮224外壁中间位置与棘爪226上均设置有凹槽；多个滚子228，设置在所述棘轮222与所述转轮224之间，用于减小棘轮222与转轮224之间的摩擦力。

在该实施例中，通过在棘轮222与转轮224之间设置多个滚子228，在棘爪离合器22处于超越状态时，棘轮222与转轮224通过滚子228产生的滑动摩擦进行转动，进而减小了摩擦系，降低了棘爪离合器22磨损，提升了棘爪离合器22的使用寿命，延长了电机1的维修周期，提升了用户的使用体验。

在具体实施例中，齿槽的个数，滚子228的个数可以根据实际情况确定，并且，优选地，滚子228为滚珠，同时，也可以在棘轮222的外壁设置多个楔形齿槽，相应地，将棘爪226设置在转轮224内侧壁上。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2至图9所示，棘爪离合器22还包括：第一封盖230，设置在转轮224底部；固定部232，设置在棘轮222底部，当棘爪226与齿槽相适配时，第一封盖230与固定相对设置；第二封盖234，与棘轮222相适配，位于固定部232一侧，用于封堵转轮224与棘轮222之间的间隙；棘轮222与转轮224相套设，棘轮222与转轮224单向同步与超越；其中，多个滚子228位于第一封盖230与第二封盖234周侧。

在该实施例中，当棘爪226插入凹槽时，通过第一封盖230与第二封盖234将棘爪离合器22密封，避免了杂物进入棘爪离合器22内部而影响棘爪离合器22的旋转，严重者造成棘爪离合器22的损坏，并且，通过棘轮222与转轮224的单向同步与超越的特性，避免了电动自行车的反向运行，提升了电动自行车的安全性能，同时，在第一封盖230与第二封盖234周侧均设置滚子228，使得棘爪离合器22的转动更平稳，保证了电机1的可靠性。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图2至图9所示，转轮224内侧壁上设置有花键槽236；连接件24为花键连接盘。

在该实施例中，花键连接盘上设置有与花键槽相适配的花键242，通过花键槽236与花键连接盘连接转轮224与第二转子，花键槽236与花键连接盘的连接关系可靠，保证了第二转子与棘爪离合器22的连接强度，提升了电机1的可靠性。

在本发明的一个实施例中，优选地，固定部232与第一转子16以及花键连接盘与第二转子通过螺钉26连接。

在该实施例中，采用螺钉26的连接方式保证了固定部232与第一转子16以及花键连接盘与第二转子的连接强度，并且，螺钉26的连接方式操作简单，降低了装配难度，提升了生产效率，同时，实现了固定部232与第一转子16以及花键连接盘与第二转子的可拆卸连接，方便了对棘爪离合器22与花键连接盘的更换与维修。

根据本发明的第二方面实施例，本发明提供了一种电动自行车，包括：如上述任一实施例提供的电机结构。

本发明提出了一种电动自行车，因包括如上述任一实施例提供的电机结构，因此，具有如上述任一实施例提供的电机结构的全部的有益效果，在此不再一一陈述。

综上所述，本发明提供的电机结构及电动自行车，通过将电动自行车的轮毂与第二转子相连接，实现电机1对电动自行车的直驱，并且，采用棘爪离合器22连接第一转子16与第二转子，进而实现了轮毂的与电机1的超越状态，由于棘爪离合器22的承载能力强，结构可靠，且耐冲击能力强，传动效率高，因此，能够保证电机1的使用寿命，并能够提升电机结构的可靠性，与动力传递效率，确保电动自行车的运行效果，提升用户的使用体验。

在本发明中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电机结构，用于电动自行车，所述电动自行车设置有轮毂，其特征在于，所述电机结构包括：

电机轴；

定子，设置有绕组，所述定子套设且固定在所述电机轴上；

第一转子，设置有磁性件，可旋转的套设在所述电机轴上，所述磁性件位于与所述绕组相适配的位置；

第二转子，可旋转的套设在所述电机轴上，并且，罩在所述定子与所述第一转子外，带动所述轮毂旋转；

其中，所述第一转子与所述第二转子通过棘爪离合器与连接件相连接，用于实现所述第二转子的单向旋转。

2.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于，所述第二转子包括：

第一端盖，套设在所述电机轴上，位于所述第一转子与所述定子的一侧；

第二端盖，套设在所述电机轴上，与所述第一端盖相对设置，位于所述第一转子与所述定子的另一侧；

连接板，设置在所述第一端盖与所述第二端盖之间，环绕在所述第一转子与所述定子外。

3.根据权利要求2所述的电机结构，其特征在于，

所述连接板与所述第一端盖及与所述第二端盖通过螺钉相连接。

4.根据权利要求2所述的电机结构，其特征在于，

所述第一端盖、所述第二端盖以及所述第一转子与所述电机轴之间设置有轴承。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，

所述第一转子呈碗状结构；

所述磁性件嵌于所述碗状结构开口端内壁。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，所述定子包括：

定子主体，外壁呈两层的台阶结构，所述台阶结构细端朝向所述第一转子；

其中，所述绕组设置在所述细端的外壁上。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，

所述棘爪离合器与所述连接件，一个固定在所述第一转子上，另一个固定在所述第二转子上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，

所述磁性件为磁钢。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电机结构，其特征在于，所述棘爪离合器包括：棘轮，呈环形结构，内侧壁上设置有多个楔形齿槽；

转轮，呈环形结构，与所述棘轮相适配，所述转轮设置有与每个所述齿槽均设配的至少一个棘爪，所述棘爪凸出于所述转轮外侧壁，并且，所述转轮外壁中间位置与所述棘爪上均设置有凹槽；

多个滚子，设置在所述棘轮与所述转轮之间，用于减小所述棘轮与所述转轮之间的摩擦力。

10.根据权利要求9所述的电机结构，其特征在于，所述棘爪离合器还包括：

第一封盖，设置在所述转轮底部；

固定部，设置在所述棘轮底部，当所述棘爪与所述齿槽相适配时，所述第一封盖与所述固定相对设置；

第二封盖，与所述棘轮相适配，位于所述固定部一侧，用于封堵所述转轮与所述棘轮之间的间隙；

所述棘轮与所述转轮相套设，所述棘轮与所述转轮单向同步与超越；

其中，多个所述滚子位于所述第一封盖与所述第二封盖周侧。

11.根据权利要求9所述的电机结构，其特征在于，

所述转轮内侧壁上设置有花键槽；

所述连接件为花键连接盘。

12.根据权利要求10所述的电机结构，其特征在于，所述固定部与所述第一转子以及所述花键连接盘与所述第二转子通过螺钉连接。

13.一种电动自行车，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至12中任一项所述的电机结构。