CN115459514A - 轮毂电机及电动自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轮毂电机及电动自行车，其中轮毂电机包括主轴、机壳、电机、多级行星减速机构和离合器，机壳转动安装于主轴，电机设置于机壳内，多级行星减速机构具有输入端和输出端，输入端与转子固定连接，离合器包括主动部和从动部，主动部与输出端固定连接，从动部与机壳固定连接，其中，输出端相对机壳沿第一方向转动能够使主动部接合从动部，输出端相对机壳沿第二方向转动能够使主动部脱离从动部。该轮毂电机通过多级行星减速机构进行减速，从而能够获得较大的减速比，而且装配工艺简单，可靠性更高，另外该轮毂电机能够通过离合器实现机壳和多级行星减速机构的输出端的自动离合，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

Description

轮毂电机及电动自行车

技术领域

本发明涉及电动自行车技术领域，特别涉及一种轮毂电机及电动自行车。

背景技术

相关技术中，助力电动自行车轮毂电机驱动系统因价格优势及改装简便在电动自行车行业占有一定的市场。因为结构简单，维护方便，噪音低等优势，最早的助力电动自行车轮毂电机采用的大多是直驱方案。随着技术和材料的发展，采用塑料齿轮大幅降低了传动系统的噪音。虽然带减速的轮毂电机相比直驱轮毂电机噪音略大，但是有体积小、重量轻、轮毂电机扭力大等优势，特别是随着磁性材料的价格大幅上涨，带减速的轮毂电机因为磁性材料用量少，成本有了极大优势。提高减速比，将电机部及轮毂电机做到更小、更轻是助力电动自行车轮毂电机发展的主要思路和方向。

目前，有齿轮毂电机的电机部分有内转子和外转子两种。市场上的外转子带齿轮毂电机定子固定在主轴上，转子上安装太阳轮，行星架固定在主轴上，动力经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。在太阳轮输入，行星架固定，内齿圈输出的行星轮系统中，减速比是内齿圈与太阳轮齿数之比，太阳轮齿数作为分母对减速比值的影响较大。由于外转子带齿轮毂电机结构上主轴要穿过太阳轮中心，导致太阳轮直径较大，想要提高减速比需要大幅加大内齿圈直径，这与轮毂电机小型化背道而驰。

市场上的内转子带齿轮毂电机，为了提升减速比将太阳轮做小，同时因为结构上允许，主轴采用了断轴方案。总成的固定件依次为左端轴、电机部机壳、行星架、右端轴。电机的定子和转子都在电机部机壳内，动力由转子带动太阳轮，经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。相比外转子带齿轮毂电机，由于太阳轮直径小，再加上行星轮采用双联结构，减速比相比有大幅提高，市场上250W电机的减速比通常做到12左右，理论最高能做到15。虽然内转子方案的材料成本低于外转子，但是内转子方案结构零件多，装配工艺复杂，产品总成本加上生产成本后并没有太多优势。同时内转子方案采用的是断轴结构，导致结构强度弱于外转子方案，总成的装配精度也难以保证，因此产品可靠性一直不如外转子方案，因此市场上内转子带齿轮毂电机的使用数量一直都低于外转子带齿轮毂电机。

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，本发明提出一种高减速比、装配简单的轮毂电机。

本发明另外还提供一种具有上述轮毂电机的电动自行车。

根据本发明第一方面实施例的轮毂电机，包括：

主轴；

机壳，转动安装于所述主轴；

电机，设置于所述机壳内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定于所述主轴，所述转子转动安装于所述主轴；

多级行星减速机构，设置于所述机壳内，所述多级行星减速机构具有输入端和输出端，所述输入端与所述转子固定连接；

离合器，包括主动部和从动部，所述主动部与所述输出端固定连接，所述从动部与所述机壳固定连接；

其中，所述输出端相对所述机壳沿第一方向转动能够使所述主动部接合所述从动部，所述输出端相对所述机壳沿第二方向转动能够使所述主动部脱离所述从动部。

根据本发明第一方面实施例的轮毂电机，至少具有如下有益效果：

轮毂电机运行时，转子带动多级行星减速机构的输入端转动，经过多级行星减速机构减速后，再由多级行星减速机构的输出端带动离合器的主动部沿第一方向转动，此时主动部与从动部接合从而带动机壳转动，使得机壳能够带动安装在其上的车轮转动，当车辆处于滑行或人力骑行等不需要电机助力的状态时，输出端相对机壳沿第二方向转动使得主动部脱离从动部，从而可以减少机壳转动的阻力。该轮毂电机通过多级行星减速机构进行减速，从而能够获得较大的减速比，例如多级行星减速机构为二级行星减速机构时，其减速比能达到25，相比现有的轮毂电机的减速比具有大幅度的提高，当电机为外转子电机时，相比市场上现有的外转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的减速比有大幅提高，而且电机的体积、材料成本大幅下降，组装工艺仅为重复了行星架的组装，因此装配的复杂度并未提升；当电机为内转子电机时，相比市场上现有的内转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的装配工艺更为简单，而且由于主轴为整轴结构，因此结构强度和装配精度也得到提高，可靠性更高；而且该轮毂电机能够通过离合器实现机壳和多级行星减速机构的输出端的自动离合，在需要通过电机助力时主动部能够结合从动部带动机壳转动，在不需要电机助力时能够使主动部脱离从动部以降低机壳转动的阻力，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

根据本发明的一些实施例，所述多级行星减速机构包括相连接的一级行星减速系统和二级行星减速系统，所述输入端设置于所述一级行星减速系统，所述输出端设置于所述二级行星减速系统。

根据本发明的一些实施例，所述一级行星减速系统包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星架和一级齿圈，所述一级太阳轮构成所述输入端并固定连接所述转子，所述一级行星架转动安装于所述主轴，所述一级行星轮转动安装于所述一级行星架并同时啮合所述一级太阳轮和所述一级齿圈，所述二级行星减速系统包括二级行星轮、二级太阳轮、二级行星架和二级齿圈，所述二级太阳轮固定于所述一级行星架，所述二级行星架固定于所述主轴，所述二级行星轮转动安装于所述二级行星架并同时啮合所述二级太阳轮和所述二级齿圈，所述二级齿圈构成所述输出端且其一端与所述一级齿圈固定连接，另一端与所述主动部固定连接。

根据本发明的一些实施例，所述一级行星轮设置有多个，所述一级行星架设置有与所述一级行星轮一一对应的转轴，所述一级行星轮转动安装于所述转轴。

根据本发明的一些实施例，所述二级太阳轮与所述一级行星架为一体结构，或者所述二级太阳轮与所述一级行星架粘接、过盈连接或通过螺钉连接。

根据本发明的一些实施例，所述离合器为楔块式单向离合器或滚柱式单向离合器或棘轮式单向离合器。

根据本发明的一些实施例，所述主动部与所述一级齿圈、所述二级齿圈为一体结构。

根据本发明的一些实施例，所述机壳包括外壳和端盖，所述外壳和所述端盖围设形成有安装腔，所述电机、所述多级行星减速机构和所述离合器设置于所述安装腔。

根据本发明的一些实施例，所述外壳通过第一轴承转动安装于所述主轴，所述端盖通过第二轴承转动安装于所述主轴。

根据本发明的一些实施例，所述电机为内转子电机或外转子电机或盘式电机。

根据本发明的一些实施例，所述电机还包括支架，所述定子安装于所述支架，所述支架固定连接所述主轴。

根据本发明的一些实施例，所述支架设置有连接板，所述连接板开设有连接孔，所述主轴设置有安装板，所述安装板开设有与所述连接孔配合的安装孔；或者所述支架与所述主轴过盈连接、键连接、粘接或焊接。

根据本发明第二方面实施例的电动自行车，包括本发明第一方面实施例的轮毂电机。

根据本发明第二方面实施例的电动自行车，至少具有如下有益效果：

电动自行车由于采用上述的轮毂电机，轮毂电机运行时，转子带动多级行星减速机构的输入端转动，经过多级行星减速机构减速后，再由多级行星减速机构的输出端带动离合器的主动部沿第一方向转动，此时主动部与从动部接合从而带动机壳转动，使得机壳能够带动安装在其上的车轮转动，当车辆处于滑行或人力骑行等不需要电机助力的状态时，输出端相对机壳沿第二方向转动使得主动部脱离从动部，从而可以减少机壳转动的阻力。该轮毂电机通过多级行星减速机构进行减速，从而能够获得较大的减速比，例如多级行星减速机构为二级行星减速机构时，其减速比能达到25，相比现有的轮毂电机的减速比具有大幅度的提高，当电机为外转子电机时，相比市场上现有的外转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的减速比有大幅提高，而且电机的体积、材料成本大幅下降，组装工艺仅为重复了行星架的组装，因此装配的复杂度并未提升。当电机为内转子电机时，相比市场上现有的内转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的装配工艺更为简单，而且由于主轴为整轴结构，因此结构强度和装配精度也得到提高；而且该轮毂电机能够通过离合器实现机壳和多级行星减速机构的输出端的自动离合，在需要通过电机助力时主动部能够结合从动部带动机壳转动，在不需要电机助力时能够使主动部脱离从动部以降低机壳转动的阻力，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明一些实施例的轮毂电机的剖视结构示意图；

图2是本发明一些实施例的轮毂电机的分解结构示意图；

图3是本发明一些实施例的电机与主轴的分解结构示意图；

图4是本发明一些实施例的多级行星减速机构的分解结构示意图；

图5是本发明一些实施例的离合器的分解结构示意图。

附图标记：

主轴100；安装板110；安装孔111；

机壳200；外壳210；第一轴承211；端盖220；第二轴承221；

电机300；转子310；定子320；支架330；连接板331；连接孔332；

多级行星减速机构400；一级太阳轮410；一级行星轮420；一级行星架430；转轴431；二级太阳轮440；二级行星轮450；二级行星架460；一级齿圈470；二级齿圈480；

离合器500；主动部510；从动部520；滚柱530。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以接合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

相关技术中，相关技术中，助力电动自行车轮毂电机驱动系统因价格优势及改装简便在电动自行车行业占有一定的市场。因为结构简单，维护方便，噪音低等优势，最早的助力电动自行车轮毂电机采用的大多是直驱方案。

随着技术和材料的发展，采用塑料齿轮大幅降低了传动系统的噪音。虽然带减速的轮毂电机相比直驱轮毂电机噪音略大，但是有体积小、重量轻、轮毂电机扭力大等优势，特别是随着磁性材料的价格大幅上涨，带减速的轮毂电机因为磁性材料用量少，成本有了极大优势。提高减速比，将电机部及轮毂电机做到更小、更轻是助力电动自行车轮毂电机发展的主要思路和方向。

目前，有齿轮毂电机的电机部分有内转子和外转子两种。市场上的外转子带齿轮毂电机定子固定在主轴上，转子上安装太阳轮，行星架固定在主轴上，动力经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。在太阳轮输入，行星架固定，内齿圈输出的行星轮系统中，减速比是内齿圈与太阳轮齿数之比，太阳轮齿数作为分母对减速比值的影响较大。由于外转子带齿轮毂电机结构上主轴要穿过太阳轮中心，导致太阳轮直径较大，想要提高减速比需要大幅加大内齿圈直径，这与轮毂电机小型化背道而驰。市场上现有的产品，250W电机减速比通常是4.42。部分采用双联行星齿轮结构的产品，减速比也不超过8。

市场上的内转子带齿轮毂电机，为了提升减速比将太阳轮做小，同时因为结构上允许，主轴采用了断轴方案。总成的固定件依次为左端轴、电机部机壳、行星架、右端轴。电机的定子和转子都在电机部机壳内，动力由转子带动太阳轮，经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。相比外转子带齿轮毂电机，由于太阳轮直径小，再加上行星轮采用双联结构，减速比相比有大幅提高，市场上250W电机的减速比通常做到12左右，理论最高能做到15。虽然内转子方案的材料成本低于外转子，但是内转子方案结构零件多，装配工艺复杂，产品总成本加上生产成本后并没有太多优势。同时内转子方案采用的是断轴结构，导致结构强度弱于外转子方案，总成的装配精度也难以保证，因此产品可靠性一直不如外转子方案，因此市场上内转子带齿轮毂电机的使用数量一直都低于外转子带齿轮毂电机。

为了解决上述的至少一个技术问题，本发明提出一种轮毂电机，其能够获得较大的减速比，同时装配工艺更简单。

参照图1至图2，本发明第一方面实施例提供的一种轮毂电机，包括主轴100、机壳200、电机300、多级行星减速机构400和离合器500。主轴100固定设置，机壳200安装于主轴100上并能够相对主轴100转动。电机300设置于机壳200的内部，电机300包括定子320和转子310，定子320固定安装于主轴100上，转子310安装于主轴100上并能够相对主轴100转动。多级行星减速机构400设置于机壳200内，多级行星减速机构400可以是二级行星减速机构，也可以是三级或更多级的行星减速机构，多级行星减速机构400具有较大的减速比，从而能够提供更大的输出扭矩以助力车辆行驶。多级行星减速机构400具有输入端和输出端，其中输入端与转子310固定连接。离合器500为单向离合器，其设置于机壳200的内部，离合器500包括主动部510和从动部520，主动部510与多级行星减速机构400的输出端固定连接，从动部520与机壳200固定连接。当轮毂电机运行，输出端相对机壳200沿第一方向转动的时候，主动部510能够接合从动部520，从而使得输出端带动机壳200转动，实现助力的功能。当车辆处于滑行或者人力骑行等不需要电机300助力的状态，机壳200的转速大于输出端的转速，此时输出端相对机壳200沿第二方向转动，主动部510脱离从动部520，从而避免电机300和多级行星减速机构400阻挡机壳200转动，减少机壳200转动的阻力。第一方向和第二方向中的其中一者为顺时针方向，另一者为逆时针方向，即第一方向和第二方向相反。

轮毂电机运行时，转子310带动多级行星减速机构400的输入端转动，经过多级行星减速机构400减速后，再由多级行星减速机构400的输出端带动离合器500的主动部510沿第一方向转动，此时主动部510与从动部520接合从而带动机壳200转动，使得机壳200能够带动安装在其上的车轮转动，当车辆处于滑行或人力骑行等不需要电机300助力的状态时，输出端相对机壳200沿第二方向转动使得主动部510脱离从动部520，从而可以减少机壳200转动的阻力。该轮毂电机通过多级行星减速机构400进行减速，从而能够获得较大的减速比，例如多级行星减速机构400为二级行星减速机构时，其减速比能达到25，相比现有的轮毂电机的减速比具有大幅度的提高，当电机300为外转子电机时，相比市场上现有的外转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的减速比有大幅提高，而且电机300的体积、材料成本大幅下降，组装工艺仅为重复了行星架的组装，因此装配的复杂度并未提升。当电机300为内转子电机时，相比市场上现有的内转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的装配工艺更为简单，而且由于主轴100为整轴结构，因此结构强度和装配精度也得到提高；而且该轮毂电机能够通过离合器500实现机壳200和多级行星减速机构400的输出端的自动离合，在需要通过电机300助力时主动部510能够结合从动部520带动机壳200转动，在不需要电机300助力时能够使主动部510脱离从动部520以降低机壳200转动的阻力，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

参照图2和图4，在本发明的一些实施例中，多级行星减速机构400为二级行星减速机构，其包括一级行星减速系统和二级行星减速系统，其中一级行星减速系统包括一级行星轮420、一级太阳轮410、一级行星架430和一级齿圈470，一级太阳轮410固定于转子310，一级行星架430转动安装于主轴100，一级行星轮420转动安装于一级行星架430并啮合一级太阳轮410，一级齿圈470设于一级行星轮420的外周并与一级行星轮420啮合。二级行星减速系统包括二级行星轮450、二级太阳轮440、二级行星架460和二级齿圈480，二级太阳轮440固定于一级行星架430，二级行星架460固定于主轴100，二级行星轮450转动安装于二级行星架460并啮合二级太阳轮440，二级齿圈480设于二级行星轮450的外周并与二级行星轮450啮合，二级齿圈480的一端与一级齿圈470固定连接，另一端与主动部510固定连接。一级太阳轮410作为多级行星减速机构400的输入端，二级齿圈480作为多级行星减速机构400的输出端。轮毂电机运行时，转子310带动一级太阳轮410转动，一级太阳轮410带动一级行星轮420转动，一级行星轮420沿一级齿圈470的内侧转动从而带动一级行星架430绕主轴100转动，使得二级太阳轮440转动，二级太阳轮440带动二级行星轮450转动，由于二级行星架460固定连接于主轴100，因此二级行星轮450带动二级齿圈480转动，从而带动离合器500的主动部510沿第一方向转动，使得主动部510与从动部520接合并带动从动部520转动，从而使得与从动部520固定连接的机壳200转动，从而使安装在机壳200上的车轮转动。

参照图4，可以理解的是，为了使得一级行星减速系统的运行更为可靠，在本发明的一些实施例中，一级行星轮420设置有多个，一级行星架430设置有与一级行星轮420一一对应的转轴431，一级行星轮420转动安装于转轴431。例如，一级行星轮420设置有三个，相应的，一级行星架430的一端设置有沿周向均布的三个转轴431，每个转轴431上转动安装一个一级行星轮420，当然，一级行星轮420可以通过轴承转动安装于转轴431上，从而使得一级行星轮420在一级行星架430上的转动更为顺畅。类似的，二级行星轮450也可以设置有多个，二级行星架460也设置有与二级行星轮450一一对应的转轴，二级行星轮450转动安装于二级行星架460的转轴上。

可以理解的是，为了使得一级行星架430与二级太阳轮440的连接更为可靠，参照图4，在本发明的一些实施例，二级太阳轮440与一级行星架430为一体结构，例如，可以在一个工件上加工出一级行星架430和二级太阳轮440，或者通过注塑等方式一体成型一级行星架430和二级太阳轮440，从而使得两者的连接更为可靠，从而可以有效防止多级行星减速机构400运行过程中，一级行星架430与二级太阳轮440之间发生松动而影响减速效果。当然，二级太阳轮440也可以通过螺栓连接或胶水粘接或过盈连接等方式固定连接于一级行星架430。类似的，一级太阳轮410与转子310也可以为一体结构，一级太阳轮410也可以通过螺栓连接或胶水连接或过盈连接等方式固定于转子310。

需要说明的是，在本发明的一些实施例中，离合器500可以是楔块式单向离合器，也可以是滚柱式单向离合器，还可以是棘轮式单向离合器，可以根据实际需要而选择合适结构的单向离合器。

参照图5，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，离合器500为滚柱式单向离合器，滚柱式单向离合器设置有内圈、外圈和滚柱530，外圈即为主动部510，内圈即为从动部520，外圈围设于内圈的外周，滚柱530活动安装于内圈和外圈之间，外圈相对内圈沿第一方向转动时，外圈能够推动滚柱530卡紧内圈从而带动内圈转动，外圈相对内圈沿第二方向转动时，滚柱530从卡紧的位置松脱，使得外圈不能带动内圈转动。

可以理解的是，在本发明的一些实施例中，为了使得一级齿圈470、二级齿圈480和主动部510的连接更为可靠，可以将主动部510、一级齿圈470、二级齿圈480设置为一体结构，从而使得三者的连接更为可靠，使得动力的传递更为平稳、可靠。制作时，可以在一个工件上加工出一级齿圈470和二级齿圈480，同时在二级齿圈480远离一级齿圈470的一端延伸形成离合器500的主动部510。当然，一级齿圈470和二级齿圈480的齿的结构可以相同，通过在工件上加工一个齿圈，即可实现两个齿圈的功能，从而可以进一步提高加工的便利性。当然，也可以通过注塑成型的方式，将一级齿圈470、二级齿圈480和主动部510一体成型。当然，一级齿圈470、二级齿圈480和主动部510也可以分别独立制作，然后再通过螺栓连接、焊接或粘接等方式相固定。

参照图1和图2，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，机壳200包括外壳210和端盖220，外壳210和端盖220围设形成有安装腔，电机300、多级行星减速机构400和离合器500设置于安装腔内。具体的，外壳210和端盖220之间可以通过螺栓连接，或者过盈配合连接，或者是粘接等方式进行连接。

参照图1，可以理解的是，在本发明的一些实施例中，外壳210通过第一轴承211转动安装于主轴100，端盖220通过第二轴承221转动安装于主轴100，从而使得机壳200能够相对主轴100顺畅地转动。

需要说明的是，在本发明的一些实施例中，电机300可以是内转子电机，也可以是外转子电机，或者是盘式电机，可以根据实际需要选择合适结构的电机300。当电机300为外转子电机时，相比市场上现有的外转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的减速比有大幅提高，而且电机300的体积、材料成本大幅下降，组装工艺仅为重复了一次行星架的组装，因此装配的复杂度并未提升。当电机300为内转子电机时，相比市场上现有的内转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的装配工艺更为简单，而且由于主轴100为整轴结构，因此结构强度和装配精度也得到提高，可靠性更高。

参照图3，可以理解的是，定子320的体积比较大，为了便于将定子320固定在主轴100上，在本发明的一些实施例中，电机300还包括支架330，定子320安装于支架330上，支架330固定连接主轴100，从而使得定子320能够相对主轴100固定。具体的，定子320套接固定于支架330的外侧，支架330设置有与主轴100连接的连接板331，连接板331开设有连接孔332，主轴100的外壁设置有与连接板331配合的安装板110，安装板110上设置有安装孔111，通过螺栓穿设于连接孔332和安装孔111，从而将支架330固定连接于主轴100上，进而使得定子320固定于主轴100，安装操作非常方便。当然，支架330还可以通过过盈连接或键连接或粘接或焊接等方式固定于主轴100，可以根据实际需要选择合适的安装方式。

本发明第二方面实施例的电动自行车，包括车架、车轮以及本发明第一方面实施例的轮毂电机。车轮可以是后车轮或前车轮，其安装于轮毂电机的机壳200上，轮毂电机安装于车架上，轮毂电机能够带动车轮转动从而推动电动自行车行驶。

电动自行车由于采用上述的轮毂电机，轮毂电机运行时，转子310带动多级行星减速机构400的输入端转动，经过多级行星减速机构400减速后，再由多级行星减速机构400的输出端带动离合器500的主动部510沿第一方向转动，此时主动部510与从动部520接合从而带动机壳200转动，使得机壳200能够带动安装在其上的车轮转动，当车辆处于滑行或人力骑行等不需要电机300助力的状态时，输出端相对机壳200沿第二方向转动使得主动部510脱离从动部520，从而可以减少机壳200转动的阻力。该轮毂电机通过多级行星减速机构400进行减速，从而能够获得较大的减速比，例如多级行星减速机构400为二级行星减速机构时，其减速比能达到25，相比现有的轮毂电机的减速比具有大幅度的提高，而且该轮毂电机能够通过离合器500实现机壳200和多级行星减速机构400的输出端的自动离合，在需要通过电机300助力时主动部510能够结合从动部520带动机壳200转动，在不需要电机300助力时能够使主动部510脱离从动部520以降低机壳200转动的阻力，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

上面接合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.轮毂电机，其特征在于，包括：

主轴；

机壳，转动安装于所述主轴；

电机，设置于所述机壳内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定于所述主轴，所述转子转动安装于所述主轴；

多级行星减速机构，设置于所述机壳内，所述多级行星减速机构具有输入端和输出端，所述输入端与所述转子固定连接；

离合器，包括主动部和从动部，所述主动部与所述输出端固定连接，所述从动部与所述机壳固定连接；

其中，所述输出端相对所述机壳沿第一方向转动能够使所述主动部接合所述从动部，所述输出端相对所述机壳沿第二方向转动能够使所述主动部脱离所述从动部。

2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述多级行星减速机构包括相连接的一级行星减速系统和二级行星减速系统，所述输入端设置于所述一级行星减速系统，所述输出端设置于所述二级行星减速系统。

3.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述一级行星减速系统包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星架和一级齿圈，所述一级太阳轮构成所述输入端并固定连接所述转子，所述一级行星架转动安装于所述主轴，所述一级行星轮转动安装于所述一级行星架并同时啮合所述一级太阳轮和所述一级齿圈，所述二级行星减速系统包括二级行星轮、二级太阳轮、二级行星架和二级齿圈，所述二级太阳轮固定于所述一级行星架，所述二级行星架固定于所述主轴，所述二级行星轮转动安装于所述二级行星架并同时啮合所述二级太阳轮和所述二级齿圈，所述二级齿圈构成所述输出端且其一端与所述一级齿圈固定连接，另一端与所述主动部固定连接。

4.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述一级行星轮设置有多个，所述一级行星架设置有与所述一级行星轮一一对应的转轴，所述一级行星轮转动安装于所述转轴。

5.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述二级太阳轮与所述一级行星架为一体结构，或者所述二级太阳轮与所述一级行星架粘接、过盈连接或通过螺钉连接。

6.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述离合器为楔块式单向离合器或滚柱式单向离合器或棘轮式单向离合器。

7.根据权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述主动部与所述一级齿圈、所述二级齿圈为一体结构。

8.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述机壳包括外壳和端盖，所述外壳和所述端盖围设形成有安装腔，所述电机、所述多级行星减速机构和所述离合器设置于所述安装腔。

9.根据权利要求8所述的轮毂电机，其特征在于，所述外壳通过第一轴承转动安装于所述主轴，所述端盖通过第二轴承转动安装于所述主轴。

10.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述电机为内转子电机或外转子电机或盘式电机。

11.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述电机还包括支架，所述定子安装于所述支架，所述支架固定连接所述主轴。

12.根据权利要求11所述的轮毂电机，其特征在于，所述支架设置有连接板，所述连接板开设有连接孔，所述主轴设置有安装板，所述安装板开设有与所述连接孔配合的安装孔；或者所述支架与所述主轴过盈连接、键连接、粘接或焊接。

13.电动自行车，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的轮毂电机。

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