CN1700570A - 以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构 - Google Patents

Abstract

以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，于轮毂内配设有电动马达，令电动马达转子的转动输出端与一轴套固结，以内滚柱式单向轴承的套孔套设于轴套外，并以其外环固设于轮毂，构成轮毂马达的单向离合器；由于内滚柱式单向轴承是透过滚柱及作动槽作为逆转动作业，因此逆转时并无棘齿噪音；再者由于滚柱及弹片被内环确实地限制位于外环内，滚柱及弹片即使剧烈震动亦无脱出之虞；另，内滚柱式单向轴承所形成的内套孔得以直接与轴套套合进行掣动或转动作业，且轴套与各滚柱的受力相当平均，运转亦顺畅，相当适合作为轮毂马达的单向离合器使用。

Description

以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构

技术领域

本发明是为以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，特别是指专用于电动自行车的轮毂马达结构设计。

背景技术

传统电动自行车的轮毂马达结构设计，请参阅第二图所示于轮毂10壳体内部组设有一电动马达11，并将电动马达11的转子111端侧与一轴套12固结后，再以一固定轴13穿设过轴套12、转子111及轮毂10，俾令轮毂马达可透过固定轴组设于自行车14的轮叉141处，进行电动自行车的转动运作(如图1所示)；

前述轮毂马达于轴套12与固定轴13之间会组设有轴承15，而于轴套12与轮毂10之间则配设有单向轴承16作为离合器(如图2所示)，俾于马达运转作动时，可透过轴套12及单向轴承16带动轮毂10转动行驶，此时，单向轴承与轴套之间为掣动状态；当运转中的马达停止供电时，轮毂仍可透过轴承转动行驶；而当使用者倒退牵动停止状态的电动自行车时，单向轴承与轴套之间为可逆转动状态；藉此，该单向轴承恰可提供离合器的功能；

请参阅图3所示，此为传统棘齿式单向轴承17的结构设计，使用于轮毂马达中虽然可提供离合器的基本功能，然而其棘齿片171与棘齿槽172之间的作动空隙相当大，导致电动马达激活运转的初始，电动自行车会有明显的顿挫感(震动)，而当使用者倒退牵动电动自行车时，则会有棘齿击打作动的噪音；

请参阅图4所示，此为滑槽式单向轴承18结构，其是将掣动件181组配于作动滑槽182内，作动滑槽182为内宽外窄的槽结构，透过作动子183及弹簧184的推动可令掣动件181适时位于滑槽的窄端或宽端；前述滑槽式单向轴承，作为轮毂马达离合器运作时，虽然无明显的顿挫感及倒转噪音；然而，该掣动件完全是靠着作动子及弹簧的弹性推抵而维持位于常态位置，当产业界在进行滑槽式单向轴承与轮壳的组配过程中，掣动件相当容易因工作时的震动而自滑槽内脱落掉出；况且，该滑槽式单向轴承其作动滑槽及滑槽内的弹簧插槽成型技术相当高，相对成本亦高；再者，该作动滑槽及弹簧插槽占用相当大的深度，相对亦限制了可成型的作动滑槽的数量；

请参阅图5所示，此为外滚柱式单向轴承19，其于内环块191的外周缘成型有作动滑槽192，再以滚柱193配设于作动滑槽192内，并以作动子194及弹簧195推抵滚柱193，俾可令滚柱193位于外环194内进行单向运转作业；然而，其结构并不适用于与轮毂马达的轴套结合，因为轴套与该外滚柱式单向轴承的内环块轴孔结合时，必须透过一结合键嵌设位于内环块轴孔196键槽197与轴套外缘的键槽之间方得以掣动地结合两者(图未示)，而该轴套的厚度相当有限，难以成型一足够深度的键槽于其上；而若将结合键直接凸出成型于轴套上，则轴套的制作成本将大幅提高；况且，该轴套与单向离合器透过结合键的卡点式制动结合，相当容易因构件误差而导致无法稳定运转状况(偏心问题)，对于必须高速运转的轮壳马达而言并不适合；

经过以上的说明可知，目前使用于电动自行车的单向轴承结构，存在有制作成本高、起动震动感、构件易脱出、无法稳定运转等诸多缺陷，而不利于产业界发展，实在有进一步加以大幅突破的必要，俾更能符合产业界的实际需求。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，由于内滚柱式单向轴承是透过滚柱及作动槽作为逆转动作业，因此逆转时并无棘齿噪音；再者，由于滚柱及弹片是被内环确实地限制位于外环内，因此滚柱及弹片，即使剧烈震动亦无脱出之虞；另，该内滚柱式单向轴承所形成的内套孔是得以直接与轴套套合进行掣动或转动作业，且轴套与各滚柱的受力相当平均，运转亦顺畅，相当适合作为轮毂马达的单向离合器使用。

为达到上述发明目的，所采用的技术方案如下：

以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，是于轮毂内配设有电动马达，令电动马达转子的转动输出端与一轴套固结，以一单向轴承套设于轴套，并以一固定轴穿设过轮毂、轴套、转子，俾以固定轴供电动自行车的轮叉锁固组设；其特征在于：该单向轴承由一内滚柱式单向轴承构成，内滚柱式单向轴承是由一外环、多数个滚柱、多数个弹片及一内环所构成；外环于内壁凹设有多数作动槽，作动槽一侧成型为深端另侧则为浅端，滚柱配设于作动槽内，并将弹片配置于作动槽的深端，且令弹片的两抵端推抵滚柱使其位于浅端；而该内环则环套置于外环内壁，并透过内环的框格限制滚柱及弹片移出；该内滚柱式单向轴承以其套孔套设于轴套外，并以其外环固设于轮毂，俾构成轮毂马达的转动输出单向离合器。

所述的以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，可于电动马达转子输出端配设驱动齿轮，于一转盘上配置数个减速齿轮，转盘的一端侧成型有一轴套，令驱动齿轮自转盘中心处齿合各减速齿轮，各减速齿轮的外缘则与一太阳齿环齿合，太阳齿环是固设于轮毂内；转盘上的轴套是与内滚柱式单向轴承的套孔套合，且令内滚柱式单向轴承的外环与轮毂壳固结。

所述的以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，该太阳齿环可直接成型于电动马达壳上。

附图说明

图号说明

10轮毂              11电动马达

111转子             12轴套

13固定轴            14自行车

141轮叉             15轴承

16单向轴承          17棘齿式单向轴承

171棘齿片           172棘齿槽

18滑槽式单向轴承    181掣动件

182作动滑槽         183作动子

184弹簧             19外滚柱式单向轴承

191内环块           192作动滑槽

193滚柱             194作动子

195弹簧             196轴孔

197键槽

20轮毂              21容置空间

22封盖               221穿孔

23螺丝               24第一轴承

25第二轴承           30电动马达

31定子               32转子

33轴套               34固定轴

40内滚柱式单向轴承   41外环

42滚柱               43弹片

44内环               441框格

45作动槽             451深端

452浅端              46套孔

50轮叉               60减速齿轮组

61驱动齿轮           62转盘

63减速齿轮           64轴套结构

65太阳齿环           66马达壳

图式说明

图1是习知装设有轮毂马达的电动自行车示意图。

图2是习知轮毂马达剖视示意图。

图3是习知棘齿式单向轴承结构剖视示意图。

图4是习知滑槽式单向轴承结构立体示意图。

图5是习知外滚柱式单向轴承局部剖视分解立体示意图。

图6是本发明轮毂马达立体分解示意图。

图7是本发明内滚柱式单向轴承局部剖视立体分解图。

图8是本发明内滚柱式单向轴承立体图。

图9是本发明内滚柱式单向轴承侧剖视图。

图10是本发明轮毂马达使用状态剖视示意图。

图11是本发明内滚柱式单向轴承掣动状态剖视示意图。

图12是本发明内滚柱式单向轴承逆转动状态剖视示意图。

图13是本发明轮毂马达配设有减速齿轮组状态剖视示意图。

图14是图13的减速齿轮组齿合状态示意图。

具体实施方式

关于本发明为达成上述目的，所采用的技术、手段及其它的功效，兹举一较佳可行实施例并配合图式详细说明如后；首先，请配合参阅图6、7、8、9、10所示，本发明实施例所提供的一种以内滚柱式单向轴承40作为轮毂马达单向离合器的结构，主要是于轮毂20内配设有电动马达30，并以内滚柱式单向轴承40联结轴套33及轮毂20所构成者；其中：

该轮毂20，是为电动自行车的车轮毂20(可为前轮或后轮)，轮毂20内成型有一容置空间21(21)；轮毂20的容置空间21可透过封盖22盖合封闭该容置空间21，并可透过螺丝23锁合封盖22与轮毂20，封盖22壁面可开设有穿孔221并可组设一第一轴承24于其内；

该电动马达30，主要由定子31及转子32所构成，装设于轮毂20的容置空间21内，电动马达30转子32的转动输出端是与一轴套33固结，以一固定轴34穿设过轮毂20、轴套33、转子32及第一轴承24，并以一第二轴承25装设于固定轴34与轴套33之间；固定轴34可供电动自行车的轮义50锁固组设；

该内滚柱式单向轴承40，是由外环41、滚柱42、弹片43及内环44所构成；外环41于内壁凹设有多数作动槽45，作动槽45一侧成型为深端451另侧则为浅端452，该滚柱42则配设于作动槽45内，并将弹片43配置于作动槽45的深端451，且令弹片43的两抵端推抵滚柱42使其位于浅端452；而该内环44则环套置于外环41内壁，并透过内环44的框格441限制滚柱42及弹片43移出；该内滚柱式单向轴承40，以其套孔46套设于轴套33外，并以其外环41固设于轮毂20，以构成轮毂马达的单向离合器；

以上所述即为本发明各构件及结构的组配关是位置，藉此，本发明即可将内滚柱式单向轴承40构成轮毂电动机的单向离合器结构；兹将其使用状态详细说明如下：

请复参阅第十图所示，本发明的轮毂马达可透过固定轴34与电动自行车的轮叉固结，当供电予电动马达30进行行使运转作动时，马达的转动输出是透过轴套33传动内滚柱式单向轴承40，再透过内滚柱式单向轴承40直接连动轮毂20转动运作，此时，轴套33与内滚柱式单向轴承40之间是掣动状态者(如图11所示)；因为，此时轴套33的转动方向恰将内滚柱式单向轴承40的各滚柱42往作动槽45的浅端452处推动，导致滚柱42填挤于轴套33与内滚柱式单向轴承40之间，使轴套33被掣动而无法于内滚柱式单向轴承40上转动；

在电动自行车行驶当中，若停止供电予电动马达30时，则轮毂20仍可透过第一、二轴承进行行驶转动；

而当使用者倒退牵动停止状态的电动自行车时，内滚柱式单向轴承40与轴套33之间为可逆转动状态(如图12所示)；因为，此时轴套33的转动方向恰使内滚柱式单向轴承40的各滚柱42推动弹片43并往作动槽45的深端451处移动，而当滚柱42低陷超出预定幅度时，轴套33可顺利于内滚柱式单向轴承40内转动；藉此该内滚柱式单向轴承40恰可作为轮毂马达的运转离合器。

值得注意的是，本发明的内滚柱式单向轴承40是透过滚柱42及作动槽45作为逆转动作业，因此逆转时并无棘齿噪音；再者，由于滚柱42及弹片43是被内环44确实地限制位于外环41内，因此滚柱42及弹片43，即使剧烈震动亦无脱出之虞；另，该内滚柱式单向轴承40所形成的内套孔46是得以直接与轴套33套合进行掣动或转动作业，且轴套33与各滚柱42的受力相当平均，运转亦顺畅，相当适合作为轮毂马达的单向离合器使用；此外，该内滚柱式单向轴承40的成型制设成本相当低，相同面积亦可配设较多数量的滚柱42，可提供高扭力的轮毂马达使用；

请参阅图13、14所示，此为使用于装设有行星减速齿轮组60的轮毂马达实施状态，亦即，可于电动马达30的转子32输出端配设驱动齿轮61，于一转盘62上配置数个减速齿轮63，而转盘62的一端侧则成型有一轴套结构64，令驱动齿轮61自转盘62中心处齿合该各减速齿轮63，而该各减速齿轮63的外缘则与一太阳齿环65齿合，该太阳齿环65是固设于轮毂20内，亦或可直接成型于电动马达壳66上(如图13所示)；前述转盘62上的轴套结构64是与本发明内滚柱式单向轴承40的套孔46套合者，且令内滚柱式单向轴承40的外环41与轮毂20壳固结；藉此，电动马达30经减速齿轮组减速后的转动输出，同样可透过内滚柱式单向轴承40达成离合器作业。

Claims (3)

1.以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，是于轮毂内配设有电动马达，令电动马达转子的转动输出端与一轴套固结，以一单向轴承套设于轴套，并以一固定轴穿设过轮毂、轴套、转子，俾以固定轴供电动自行车的轮叉锁固组设；其特征在于：该单向轴承由一内滚柱式单向轴承构成，内滚柱式单向轴承是由一外环、多数个滚柱、多数个弹片及一内环所构成；外环于内壁凹设有多数作动槽，作动槽一侧成型为深端另侧则为浅端，滚柱配设于作动槽内，并将弹片配置于作动槽的深端，且令弹片的两抵端推抵滚柱使其位于浅端；而该内环则环套置于外环内壁，并透过内环的框格限制滚柱及弹片移出；该内滚柱式单向轴承以其套孔套设于轴套外，并以其外环固设于轮毂，俾构成轮毂马达的转动输出单向离合器。

2.根据权利要求1所述的以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，其特征在于：可于电动马达转子输出端配设驱动齿轮，于一转盘上配置数个减速齿轮，转盘的一端侧成型有一轴套，令驱动齿轮自转盘中心处齿合各减速齿轮，各减速齿轮的外缘则与一太阳齿环齿合，太阳齿环是固设于轮毂内；转盘上的轴套是与内滚柱式单向轴承的套孔套合，且令内滚柱式单向轴承的外环与轮毂壳固结。

3.根据权利要求2所述的以内滚柱式单向轴承构成轮毂马达离合器的结构，其特征在于：该太阳齿环可直接成型于电动马达壳上。

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