CN202686672U - 电动自行车用电机驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种电动自行车用电机驱动装置，包括机壳（3），电机定子组件（7），电机转子组件（11），芯轴（9），离合装置以及法兰盘（20），所述电机定子组件固定在机壳（3）内，电机转子组件（11）通过转子支架（6）以及轴承可转动地固定在芯轴（9）上，前端盖（1）和后端盖（8）与机壳（3）相连接，其特征在于：所述电机驱动装置还具有一级行星轮系和二级行星轮系，一级行星轮系包括有一级中心外齿轮（10）、一级行星轮（12）、一级内齿轮（4）；二级行星轮系包括二级中心外齿轮（13）、二级行星齿轮（15）和二级内齿轮（2）。采用本实用新型的电动自行车，采用两级行星轮系传动，保证了车辆的输出扭矩更大，爬坡能力更强。

Description

电动自行车用电机驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种电机驱动装置，尤其涉及一种电动自行车用的电机驱动装置。 

背景技术

使用电能为驱动力的电动自行车因其造型轻便、不会造成尾气污染而被广泛使用，成为中国的主要出行工具之一。现有的电动自行车驱动系统主要是以轮毂直接驱动后(或前)轮，其成本高，重心分布不合理，由于电机直接驱动后（或前）轮，所需启动电流大，行驶里程短，也影响了电动自行车的电池使用寿命。这种驱动系统还存在以下缺点，在人力骑行时电机转子也会跟转，电机线圈会产生与车体前进方向相反的较大电磁阻力，造成驾驶者在骑行时比骑普通的自行车更为费力。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种重心合理、骑行轻便且结构紧凑、骑行安全的电动自行车用电机驱动装置。 

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案： 

一种电动自行车用电机驱动装置，包括机壳，电机定子组件，电机转子组件，芯轴，离合装置以及法兰盘，所述电机定子组件固定在机壳内，电机转子组件通过转子支架以及轴承可转动地固定在芯轴上，前端盖和后端盖与机壳相连接，所述电机驱动装置还具有一级行星轮系和二级行星轮系，一级行星轮系包括有一级中心外齿轮、一级行星轮、一级内齿轮，所述一级中心外齿轮的一端固定在转子支架上成为一体，一级中心外齿轮空套在芯轴上， 一级行星轮同时与一级中心外齿轮以及设在机壳的一级内齿轮啮合；二级行星轮系包括二级中心外齿轮、二级行星齿轮和二级内齿轮，一级行星轮通过轴销可转动地安装在一级行星架上，一级行星架空套在芯轴上，一级行星架的外圆周表面设有齿轮形成二级中心外齿轮，二级中心外齿轮与固定在机壳上可转动的二级行星轮啮合，二级行星轮同时又与固定在离合装置外圈的二级内齿轮相啮合，二级行星轮通过轴销可转动地固定在机壳上。 

所述离合装置由单向离合器和与该单向离合器止动方向相反的单向轴承组成，所述单向轴承内圈固定在芯轴上，所述单向离合器的内圈与单向轴承的外圈固定为一体，单向离合器的外圈与二级内齿轮固定连接，单向离合器的内圈与法兰盘固定连接，法兰盘固定有电动自行车的前链轮。 

电机定子组件，一、二级行星轮系，离合装置以及法兰盘在芯轴的轴线方向并列布置，一级行星轮和二级行星轮分别为2-4个，呈均匀布置。所述单向离合器采用单向棘轮离合器。 

本实用新型，实现了电力驱动和人力驱动的结合，不仅可降低蓄电池的电能消耗，有利于延长电动自行车的续航里程，而且在人力驱动或者电机驱动时，摆脱了相互之间的干扰。采用本实用新型的电动自行车，输出扭矩大，不会产生与前进相反的电磁阻力，重心合理，骑行轻便，结构紧凑；同时传动机构采用两级行星轮系传动，保证了车辆的输出扭矩更大，爬坡能力更强。 

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图； 

附图2是离合装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本实用新型作出进一步描述： 

本实用新型包括机壳3，电机定子组件7，电机转子组件11，芯轴9，离 合装置以及法兰盘20，所述电机定子组件固定在机壳3内，电机转子组件11通过转子支架6以及轴承可转动地固定在芯轴9上。前端盖1和后端盖8与机壳3相连接，所述的电机驱动装置还包括一级行星轮系和二级行星轮系，一级行星轮系包括有一级中心外齿轮10、一级行星轮12、一级内齿轮4，所述一级中心外齿轮10的一端固定在转子支架6上成为一体，一级中心外齿轮10空套在芯轴上。一级行星轮12同时与一级中心外齿轮10以及设在机壳的一级内齿轮4啮合。二级行星轮系包括二级中心外齿轮13、二级行星齿轮15和二级内齿轮2，二级中心外齿轮13与一级行星架加工成为一体，一级行星轮12通过轴销5可转动地安装在一级行星架14上，一级行星架14空套在芯轴9上。一级行星架14的外圆周表面设有齿轮形成二级中心外齿轮13，二级中心外齿轮13与固定在机壳上可转动的二级行星轮15啮合，二级行星轮15同时又与固定在离合装置外圈22的二级内齿轮2相啮合。二级行星轮15通过轴销16可转动地固定在机壳3上。 

所述离合装置由单向离合器18和与单向离合器止动方向相反的单向轴承19组成。所述单向轴承的内圈固定在芯轴9上，单向轴承的内圈可带动单向轴承的外圈单向转动，但轴承的外圈不能带动其内圈转动。所述单向离合器的内圈21与单向轴承的外圈固定为一体，单向离合器的外圈22与二级内齿轮2固定连接，单向离合器的内圈21与法兰盘20固定连接，法兰盘固定有电动自行车的前链轮。所述的单向离合器最好采用单向棘轮离合器。电机定子组件，一、二级行星轮系，离合装置以及法兰盘在芯轴的轴线方向并列布置。一级行星轮12和二级行星轮15分别为三个，呈均匀布置。 

采用本实用新型的电动自行车可以在三种不同模式下驱动：电机驱动模式、人力驱动模式和混合动力驱动模式。 

电机驱动模式： 

当电机通电时，转子组件11绕芯轴9作顺时针转动，通过转子支架6 带动一级中心外齿轮10作顺时针转动，一级中心外齿轮10带动与之啮合的2至4个一级行星齿轮12作逆时针转动。由于二级中心外齿轮13即一级行星架，因此一级行星齿轮12作逆时针转动时二级中心外齿轮13也作逆时针转动，与之啮合的2至4二级行星齿轮15作顺时针转动，与二级行星齿轮15啮合的二级内齿轮2作顺时针转动。由于二级内齿轮2可转动地固定在单向棘轮离合器18的外圈22上，因此单向棘轮离合器18的外圈22也作顺时针转动，进而带动单向棘轮离合器18的内圈21作顺时针转动，驱动法兰盘20以及与之相连接的链轮，使电动自行车车轮转动，实现了由电机驱动电动自行车前进。此时，单向轴承19和芯轴9不作转动。 

人力驱动模式： 

当驾驶者脚踏电动自行车踏脚骑行时，芯轴9绕轴线作顺时针转动，芯轴9带动与其紧配合的单向轴承的内圈转动，此时，单向轴承设计成内、外圈为锁紧状态，即单向轴承的内圈带动外圈同时旋转。由于单向轴承19的外圈是与与单向棘轮离合器的内圈紧密配合，从而带动单向棘轮离合器的内圈21顺时针转动。此时，固定在单向棘轮离合器的内圈上的法兰盘20顺时针转动，驱动电动自行车车轮转动，实现了由人力驱动电动自行车前进。 

混合动力驱动模式： 

此种模式为前述两种模式的叠加，即在电机通电的同时，驾驶者也用脚踏电动自行车骑行。此时电机通过减整机构带动单向棘轮离合器18的外圈22作顺时针转动，并带动其内圈21作顺时针转动，进而驱动固定在单向棘轮离合器18的内圈的法兰盘20，使电动自行车车轮转动；人力脚踏通过脚踏使芯轴9带动单向轴承19的内圈作顺时针转动，并通过单向轴承的外圈带动单向棘轮离合器18的内圈21以及固定在该内圈上的法兰盘20作顺时针转动，同时驱动电动自行车车轮转动，实现电机驱动与人力驱动的叠加，并且两种模式的驱动相互不干扰。 

Claims (4)

1.一种电动自行车用电机驱动装置，包括机壳（3），电机定子组件（7），电机转子组件（11），芯轴（9），离合装置以及法兰盘（20），所述电机定子组件固定在机壳（3）内，电机转子组件（11）通过转子支架（6）以及轴承可转动地固定在芯轴（9）上，前端盖（1）和后端盖（8）与机壳（3）相连接，其特征在于：所述电机驱动装置还具有一级行星轮系和二级行星轮系，一级行星轮系包括有一级中心外齿轮（10）、一级行星轮（12）、一级内齿轮（4），所述一级中心外齿轮（10）的一端固定在转子支架（6）上成为一体，一级中心外齿轮（10）空套在芯轴上，一级行星轮（12）同时与一级中心外齿轮（10）以及设在机壳的一级内齿轮（4）啮合；二级行星轮系包括二级中心外齿轮（13）、二级行星齿轮（15）和二级内齿轮（2），一级行星轮（12）通过轴销（5）可转动地安装在一级行星架（14）上，一级行星架（14）空套在芯轴（9）上，一级行星架（14）的外圆周表面设有齿轮形成二级中心外齿轮（13），二级中心外齿轮（13）与固定在机壳上可转动的二级行星轮（15）啮合，二级行星轮（15）同时又与固定在离合装置外圈（22）的二级内齿轮（2）相啮合，二级行星轮（15）通过轴销（16）可转动地固定在机壳（3）上。

2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于：所述离合装置由单向离合器（18）和与该单向离合器止动方向相反的单向轴承（19）组成，所述单向轴承的内圈固定在芯轴（9）上，所述单向离合器的内圈（21）与单向轴承的外圈固定为一体，单向离合器的外圈（22）与二级内齿轮（2）固定连接，单向离合器的内圈（21）与法兰盘（20）固定连接，法兰盘固定有电动自行车的前链轮。

3.如权利要求1或2所述的电机驱动装置，其特征在于：电机定子组件（7），一、二级行星轮系，离合装置以及法兰盘（20）在芯轴（9）的轴线 方向并列布置，一级行星轮（12）和二级行星轮（15）分别为2-4个，呈均匀布置。

4.如权利要求2所述的电机驱动装置，其特征在于：所述单向离合器（18）采用单向棘轮离合器。 

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