CN201563027U - 电动自行车轮毂电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电动自行车轮毂电机，它包括主轴，通过轴承安装在主轴上的轮毂外壳，轮毂外壳内一侧的电机，所述电机采用内定子外转子结构，定子通过键槽固定在主轴上，转子通过两档轴承安装在主轴上，转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有三个行星齿轮，三个行星齿轮与固定在轮毂外壳内壁上的内齿圈啮合，行星齿轮分别通过行星齿轮轴承安装在行星轴上；其特征是：轮毂外壳内另一侧的主轴上套装固定着一个单向轴承，单向轴承镶入行星齿轮支架中，行星齿轮支架上均等地固定着所述的三个行星轴。因单向轴承的同心度高、承载能力大，所以使轮毂电机运转平稳、不易打滑，使用寿命长。单向轴承属标准件，使维修更换变得简单方便。

Description

电动自行车轮毂电机
技术领域
本实用新型涉及一种电动自行车的动力和传动装置。具体地说是一种电动自行车轮毂电动机。
背景技术
目前市场上一种轮毂电机采用行星齿轮减速机构形式的电动自行车实现二级减速，从而产生大扭矩。采用离合器使得轮毂的滑行功能大大增强，大大改善了骑行功能，而且其续行里程得到很大提高。但还存在一些缺陷：主要是1、离合器多采用棘爪式或滚柱式结构。棘爪式离合器反向制动力太大，电动车刹车时电机轴反向转动，造成联接松动易产生安全隐患，并产生异响。滚柱式离合器虽然解决了棘爪式离合器的问题，但是同心度差、使用寿命短、易打滑，离合作用差。2、离合器为非标件，须经过特殊加工，其维修更换不方便。
以一种由离合器离合的滚柱式结构的电动自行车轮毂电机为例(图6)，它包括主轴1’，主轴1’上通过轴承2’安装有轮毂外壳3’，轮毂外壳3’包括左侧的轮毂盖31’和右侧的轮毂罩32’，轮毂外壳3’内侧从左至右依次安装电机、行星轮减速机构和离合器。所述电机采用内定子外转子结构，定子4’通过键槽固定在主轴1’上，转子5’通过两档轴承6’安装在主轴1’上，转子5’呈盆状结构，盆状结构的开口朝外，转子5’上固定有套在主轴1’上的太阳齿轮7’，太阳齿轮7’啮合有三个行星齿轮8’，三个行星齿轮8’与固定在轮毂外壳3’上的内齿圈9’啮合，行星齿轮8’分别通过行星轮轴承10’安装在行星轴11’上，行星轴11’分别固定在离合器15上，离合器15通过键槽固定在主轴1’上。
所述离合器15包括内圈的固定圈151和外圈的本体152、(图7)，固定圈151固定在主轴1’上，三个行星轴11’固定在本体152上，本体152上设有开口朝向固定圈151的凹槽153，凹槽153的侧壁至固定圈151有间距156，间距156沿着电动车前进时的本体152的运动方向逐渐增大，凹槽153内设有滚柱154，滚柱154的直径介于间距156的最大值与最小值之间，本体152上设有切向孔155，切向孔155由内而外依次设有顶杆157、弹簧158、闷头159。顶杆157逆着电动车前进时滚柱154的转动方向顶在滚柱154上。
当电动车开动时，离合器15的本体152有一个逆时针转动的趋势，该趋势使滚柱154向凹槽153的小端移动，使滚柱154将本体152和离合器的固定圈151卡紧。而由于固定圈151通过键槽与主轴1’固定，所以此时的本体152也相对于主轴1’固定，导致三个行星轴11’上的行星齿轮8’只能在太阳齿轮7’的带动下作自转而不能绕太阳齿轮7’公转。行星齿轮8’自转时通过内齿圈9’带动轮毂外壳3’转动，使电动车向前运动。而电动自行车倒车时，轮毂外壳3’通过内齿圈9’、行星齿轮8’使离合器15上的本体152顺时针转动，此时滚柱154克服弹簧158的压力向凹槽153的大端移动，使本体152与固定圈151松开，所以本体152可以转动，即行星齿轮8’既可以自转也可以公转，而不会带动太阳齿轮7’转动，不致使电机产生倒转。以上不难发现离合器的构造很复杂，而三个行星轴又固定在离合器上，制作精度要求高，制作难度是可想而知的。离合器属非标准件，想更换离合器相当不易。
发明内容
本实用新型之目的是弥补上述之不足，向社会公开一种以结构简单，制作容易的标准件单向轴承来取代离合器的电动自行车轮毂电动机，以便于维修和更换单向轴承，而且进一步提高电动自行车承载能力和使用寿命。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种电动自行车轮毂电机，包括主轴，通过轴承安装在主轴上的轮毂外壳，轮毂外壳内一侧的电机，所述电机采用内定子外转子结构，定子通过键槽固定在主轴上，转子通过两档轴承安装在主轴上，转子上固定有套在主轴上的太阳齿轮，太阳齿轮啮合有三个行星齿轮，三个行星齿轮与固定在轮毂外壳内壁上的内齿圈啮合，行星齿轮分别通过行星轮轴承安装在行星轴上；其特征在于：所述的轮毂外壳内另一侧的所述主轴上套装固定着一个单向轴承，所述单向轴承镶入一个行星齿轮支架中，所述的行星齿轮支架上均等地固定着所述的三个行星轴。
所述的单向轴承是楔块式单向轴承或滚柱式单向轴承。
所述的楔块式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架联接的外圈，通过键槽固定在主轴上的内圈、外圈与内圈之间一个起支撑作用的保持架、设于保持架中的数个楔块和分别与楔块配合的数个弹簧及多个钢球。
所述的行星齿轮支架通过键槽固定在单向轴承的外圈上，将整个单向轴承镶入其中。
所述的单向轴承也可是滚柱式单向轴承，所述的滚柱式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架联接的外圈，通过键槽固定在主轴上的内圈、设置于外圈与内圈之间的一个起支撑作用的保持架和保持架中的数个滚柱及分别与滚柱配合的数个弹簧，设于所述外圈的内壁上的与滚柱相同数目的凹槽；所述凹槽的深度沿顺时针的方向逐渐增大。
本实用新型的优点是：
由于本实用新型离合功能通过单向轴承来实现，而单向轴承的同心度很高，使轮毂电动机运转更加平稳；
由于单向轴承取代了离合器，离合器的离合是离合器部分内圈的固定圈之外壁与部分外圈的本体之内壁之间的直接接触离合；而单向轴承的离合是通过单向轴承内圈(之外壁)与外圈(之内壁)之间的楔块或滚柱来实现，离合器的直接接触离合容易出现打滑现象。因此单向轴承承载能力很强，能承受的扭矩比离合器高出很多，使轮毂电动机不易出现离合过程中因承载能力不够而出现打滑现象，其强度和可靠性大大增强，使用寿命也得到了提高；
由于单向轴承可以加工为标准件，所以使维修更换变得简单方便；
又由于单向轴承采用的是多楔块式传动或多滚柱式传动，反向制动力很小，不易出现电机轴因反向制动而反向转动的现象。
附图说明
图1是本实用新型实施例整体结构示意图(剖面图)；
图2是本实用新型实施例楔块式单向轴承结构示意图(主视图)；
图3是图2左视时的剖面图；
图4是本实用新型实施例滚柱式单向轴承结构示意图(主视图)；
图5是图4左视时的剖面图；
图6是现有技术整体结构示意图(局部剖视)；
图7是现有技术中离合器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型。
实施例1
如图1所示：一种电动自行车轮毂电机，包括主轴1，通过轴承2安装在主轴1上的轮毂外壳3，左侧的轮毂罩31、右侧的轮毂罩32和轮毂33、轮毂外壳3内一侧的电机，所述电机采用内定子外转子结构，定子4通过键槽固定在主轴1上，转子5通过两档轴承6安装在主轴1上，转子5上固定有套在主轴1上的太阳齿轮7，太阳齿轮7啮合有三个行星齿轮8，三个行星齿轮8与固定在轮毂外壳3内壁上的内齿圈9啮合，行星齿轮8分别通过行星轮轴承10安装在行星轴11上。所述的轮毂外壳3内另一侧的所述主轴1上套装固定着一个楔块式单向轴承12，所述楔块式单向轴承镶入一个行星齿轮支架13中，所述的行星齿轮支架13上均等地固定着所述的三个行星轴11。
所述的楔块式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架13联接的外圈121(图2、3)，通过键槽固定在主轴1上的内圈122、外圈与内圈之间一个起支撑作用的保持架124、设于保持架中的8个楔块123和分别与楔块123配合的8个弹簧125及多个钢球126。
所述的行星齿轮支架13通过键槽固定在单向轴承12的外圈121上，将整个单向轴承12镶入其中。
当电机转动时，行星齿轮支架13有一个逆时针转动的趋势，而行星齿轮支架13与楔块式单向轴承的外圈121联接，该趋势使楔块式单向轴承内的楔块123在弹簧125的推力下将外圈121和内圈122卡紧(图2)。而由于内圈122通过键槽与主轴1固定，所以此时的行星齿轮支架13也相对于主轴1固定，导致三个行星轴11上的行星齿轮8只能在太阳齿轮7的带动下作自转而不能绕太阳齿轮7公转。行星齿轮8自转时通过内齿圈9带动轮毂外壳3转动，使电动车向前运动。
当电动车倒车时，轮毂外壳3通过内齿圈9、行星齿轮8使行星齿轮支架13顺时针转动。此时行星齿轮支架13带动楔块式单向轴承的外圈121与内圈122松开。所以行星齿轮支架13可以转动，即行星齿轮8既可以自转也可以公转，而不会带动太阳齿轮7转动，不致使电机产生倒转。
实施例2
实施例2的构造基本上与实施例1相同，有一个不同的是本实施例所采用的是滚柱式单向轴承(图4、5)。所述的滚柱式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架13联接的外圈121，通过键槽固定在主轴1上的内圈122、设置于外圈与内圈之间的一个起支撑作用的保持架和保持架中的10个滚柱127及分别与滚柱127配合的10个弹簧129，设于所述外圈121的内壁上的与滚柱127相同数目的凹槽1281；所述凹槽1281的深度沿顺时针的方向逐渐增大。
当电机转动时，行星齿轮支架13有一个逆时针转动的趋势，而行星齿轮支架13与单向轴承12的外圈121联接，该趋势使滚柱式单向轴承的滚柱127在弹簧129的推力作用下滚向凹槽1281深度浅的一端，从而将外圈121和内圈122卡紧(图4)。而由于内圈122通过键槽与主轴1固定，所以此时的行星齿轮支架13也相对于主轴1固定，导致三个行星轴11上的行星齿轮8只能在太阳齿轮7的带动下作自转而不能绕太阳齿轮7公转。行星齿轮8自转时通过内齿圈9带动轮毂外壳3转动，使电动车向前运动。
当电动车倒车时，轮毂外壳3通过内齿圈9、行星齿轮8使行星齿轮支架13顺时针转动。此时滚柱127克服弹簧129的压力使滚柱127向凹槽1281深度深的一端滚动，从而使滚柱式单向轴承的外圈121与内圈122松开。所以行星齿轮支架13可以转动，即行星齿轮8既可以自转也可以公转，而不会带动太阳齿轮7转动，不致使电机产生倒转。
本实用新型的行星齿轮支架制作较容易，单向轴承又属标准件，因此整个产品的实施和单向轴承更换均十分方便，而产品的优越性相当显著。

Claims (5)

1.一种电动自行车轮毂电机，包括主轴(1)，通过轴承(2)安装在主轴(1)上的轮毂外壳(3)，轮毂外壳(3)内一侧的电机，所述电机采用内定子外转子结构，定子(4)通过键槽固定在主轴(1)上，转子(5)通过两档轴承(6)安装在主轴(1)上，转子(5)上固定有套在主轴(1)上的太阳齿轮(7)，太阳齿轮(7)啮合有三个行星齿轮(8)，三个行星齿轮(8)与固定在轮毂外壳(3)内壁上的内齿圈(9)啮合，行星齿轮(8)分别通过行星齿轮轴承(10)安装在行星轴(11)上；其特征在于：所述的轮毂外壳(3)内另一侧的所述主轴(1)上套装固定着一个单向轴承(12)，所述单向轴承镶入一个行星齿轮支架(13)中，所述的行星齿轮支架(13)上均等地固定着所述的三个行星轴(11)。
2.根据权利要求1所述的电动自行车轮毂电机，其特征在于，所述的单向轴承(12)是楔块式单向轴承或滚柱式单向轴承。
3.根据权利要求2所述的电动自行车轮毂电机，其特征在于，所述的楔块式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架(13)联接的外圈(121)，通过键槽固定在主轴(1)上的内圈(122)、外圈与内圈之间一个起支撑作用的保持架(124)、设于保持架中的数个楔块(123)和分别与楔块(123)配合的数个弹簧(125)及多个钢球(126)。
4.根据权利要求2所述的电动自行车轮毂电机，其特征在于，所述的滚柱式单向轴承主要包括：与所述行星齿轮支架(13)联接的外圈(121)，通过键槽固定在主轴(1)上的内圈(122)、设置于外圈与内圈之间的一个起支撑作用的保持架(128)和保持架中的数个滚柱(127)及分别与滚柱(127)配合的数个弹簧(129)，设于所述外圈(121)的内壁上的与滚柱(127)相同数目的凹槽(1281)；所述凹槽(1281)的深度沿顺时针的方向逐渐增大。
5.、根据权利要求3或4所述的电动自行车轮毂电机，其特征在于，所述的行星齿轮支架(13)通过键槽固定在单向轴承(12)的外圈(121)上，将整个单向轴承(12)镶入其中。
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