CN220616086U - 中置电机传动系统的定位结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中置电机传动系统的定位结构，包括电机输出轴、行星轮系和锥齿轮输出组件，电机输出轴通过行星轮系与锥齿轮输出组件传动配合；电机输出轴与行星轮系的太阳轮同轴心同步；行星轮系的内齿圈通过单向离合器与锥齿轮输出组件同轴心传动配合；行星轮系的行星轮支撑架与锥齿轮输出组件在轴线方向通过推力轴承相互定位；从而保护单向离合器不受轴向力的损坏推力轴承不仅起到对锥齿轮输出组件的定位，还对单向离合器和内齿圈均起到轴线定位作用，本方案的推力轴承起到对多个部件的定位作用，定位结构达到结构更加紧凑的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于中置电机领域。
背景技术
助力自行车的中置电机基于结构紧凑和小型化的考虑，中置电机的输出轴经行星轮系变速后采用锥齿轮输出组件输出给与牙盘同步的被动锥齿轮，并最终传递给牙盘，与此同时，为了保证骑行者纯人力驱动时，避免拖动行星轮系和电机内的转子旋转造成费力的情形，行星轮系的输出端与锥齿轮输出组件之间设置有单向离合器；而锥齿轮输出组件输出过程中，由于锥齿轮啮合过程中会同时产生轴线力和径向力，而单向离合器长期承受过大轴向力会存在磨损或寿命缩短的风险；而轴向定位结构过多也会造成结构臃肿的问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种中置电机传动系统的定位结构，保护单向离合器不受轴向力而损坏。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的中置电机传动系统的定位结构，包括电机输出轴、行星轮系和锥齿轮输出组件，电机输出轴通过行星轮系与锥齿轮输出组件传动配合；电机输出轴与行星轮系的太阳轮同轴心同步；行星轮系的内齿圈通过单向离合器与锥齿轮输出组件同轴心传动配合；行星轮系的行星轮支撑架与锥齿轮输出组件在轴线方向通过推力轴承相互定位。
进一步的，锥齿轮输出组件由锥齿轮、齿轴和过盈套构成，锥齿轮与齿轴同轴心固定连接，过盈套以过盈配合的形式固定套于齿轴外；齿轴远离锥齿轮的一端通过a轴承与行星轮支撑架中央的轴承孔转动配合。
进一步的，内齿圈上的环状内齿圈基座内圈通过单向离合器与锥齿轮输出组件外圈同轴心传动配合。
进一步的，推力轴承由滚动保持架和滚动保持架两侧的a推力垫片和b推力垫片构成，a推力垫片顶压配合行星轮支撑架的一端，b推力垫片顶压配合过盈套的一端。
进一步的，过盈套的外壁有一段轴肩，单向离合器和环状内齿圈基座均卡在轴肩与b推力垫片之间。
进一步的，轴肩与b推力垫片之间间距大于单向离合器和环状内齿圈基座沿轴线方向的厚度，从而使单向离合器和环状内齿圈基座沿轴线方向的两端与轴肩和b推力垫片均保持间隙。
进一步的，行星轮系由太阳轮、行星轮、行星轮支撑架和内齿圈构成；行星轮支撑架远离推力轴承的一端通过螺栓锁紧在电机机壳上。
进一步的，推力轴承套于齿轴外。
进一步的，过盈套通过b轴承与五通壳体转动配合。
进一步的，单向离合器为自定心离合器。
进一步的，环状内齿圈基座与五通壳体内壁之间通过c轴承转动配合。
有益效果：本实用新型的行星轮系的行星轮支撑架与锥齿轮输出组件在轴线方向通过推力轴承相互定位；这样锥齿轮输出组件在啮合输出过程中产生的轴线力全部由推力轴承承担，从而保护单向离合器不受轴向力的损坏；推力轴承不仅起到对锥齿轮输出组件的定位，还对单向离合器和内齿圈均起到轴线定位作用，本方案的推力轴承起到对多个部件的定位作用，定位结构达到结构更加紧凑的目的。
附图说明
附图1为第一实施例示意图；
附图2为第二实施例示意图；
附图3为锥齿轮输出组件的传动配合示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1至3所示的中置电机传动系统的定位结构，包括电机1、电机输出轴2、行星轮系和锥齿轮输出组件6，电机输出轴2通过行星轮系与锥齿轮输出组件6传动配合；如图1，行星轮系由太阳轮7、行星轮3、行星轮支撑架9和内齿圈4构成；电机输出轴2与行星轮系的太阳轮7同轴心同步，本方案的行星轮系用于放大电机输出轴2的扭矩，从而使锥齿轮输出组件6以更大的扭矩输出，锥齿轮输出组件6通过与自行车牙盘同步的被动锥齿轮啮合，进而给自行车牙盘施加扭矩，从而达到驱动和助力自行车的作用。
本方案的行星轮系的内齿圈4通过单向离合器13(也称超越轴承)与锥齿轮输出组件6同轴心传动配合，单向离合器13的作用是在骑行者纯人力驱动时，电机1不输出扭矩，单向离合器13处于脱开(超越)状态，进而避免拖动电机输出轴2和电机1内的转子造成费力的情形，锥齿轮输出组件6输出过程中，由于锥齿轮啮合过程中会同时产生轴线力和径向力，单向离合器13、以及后文的b轴承12和a轴承10不能承担过大的轴向力，因此在本方案中增加如下结构：
行星轮系的行星轮支撑架9与锥齿轮输出组件6在轴线方向通过推力轴承11相互定位；行星轮支撑架9远离推力轴承11的一端通过螺栓锁紧在电机机壳5上；这样锥齿轮输出组件6在啮合输出过程中产生的轴向力全部由推力轴承11承担，从而保护单向离合器13以及后文的b轴承12和a轴承10不受轴线力的损坏。
锥齿轮输出组件6由锥齿轮6.3、齿轴6.2和过盈套6.1构成，锥齿轮6.3与齿轴6.2同轴心固定连接，过盈套6.1以过盈配合的形式固定套于齿轴6.2外，过盈套6.1是偏软的材质，锥齿轮6.3与齿轴6.2是通过铣齿加工出来的一体结构，如果没有过盈套6.1，高硬的齿轴6.2会破坏单向离合器13的内环完整面；齿轴6.2远离锥齿轮6.3的一端通过a轴承10与行星轮支撑架9中央的轴承孔转动配合，该a轴承10为滚珠轴承，起到维持锥齿轮输出组件6与行星轮系的同轴度；内齿圈4上的环状内齿圈基座4.1内圈通过单向离合器13与锥齿轮输出组件6外圈同轴心传动配合。
为了进一步的提高传动结构的紧凑度，以达到中置电机小型化的目的，设计如下结构：推力轴承11由滚动保持架11.2和滚动保持架11.2两侧的a推力垫片11.1和b推力垫片11.3构成，a推力垫片11.1顶压配合行星轮支撑架9的一端，b推力垫片11.3顶压配合过盈套6.1的一端；过盈套6.1的外壁有一段轴肩17，单向离合器13和环状内齿圈基座4.1均卡在轴肩17与b推力垫片11.3之间，推力轴承11不仅起到对锥齿轮输出组件6的定位，还对单向离合器13和内齿圈4均起到轴线定位作用，从而达到结构更加紧凑的目的，与此同时，从而实现对单向离合器13和环状内齿圈基座4.1的轴线定位，为了避免摩擦损耗，限定如下结构关系：轴肩17与b推力垫片11.3之间间距大于单向离合器13和环状内齿圈基座4.1沿轴线方向的厚度，从而使单向离合器13和环状内齿圈基座4.1沿轴线方向的两端与轴肩17和b推力垫片11.3均保持间隙，从而避免摩擦损耗。
推力轴承11套于齿轴6.2外，进而对推力轴承11的径向方向限位；过盈套6.1通过b轴承12与五通壳体15转动配合，在b轴承12和a轴承10的共同配合下使锥齿轮输出组件6的径向方向被完全定位。
第一种实施例中，如图1，单向离合器13为自定心离合器，进而保证了内齿圈4的同轴度。
第二中实施例中，单向离合器13为非自定心离合器，如图2所示，为了保证内齿圈4的同轴度，环状内齿圈基座4.1与五通壳体15内壁之间通过c轴承14(滚珠轴承)转动配合。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.中置电机传动系统的定位结构，包括电机输出轴(2)、行星轮系和锥齿轮输出组件(6)，所述电机输出轴(2)通过所述行星轮系与锥齿轮输出组件(6)传动配合；其特征在于：电机输出轴(2)与所述行星轮系的太阳轮(7)同轴心同步；所述行星轮系的内齿圈(4)通过单向离合器(13)与锥齿轮输出组件(6)同轴心传动配合；所述行星轮系的行星轮支撑架(9)与锥齿轮输出组件(6)在轴线方向通过推力轴承(11)相互定位。
2.根据权利要求1所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述锥齿轮输出组件(6)由锥齿轮(6.3)、齿轴(6.2)和过盈套(6.1)构成，所述锥齿轮(6.3)与齿轴(6.2)同轴心固定连接，所述过盈套(6.1)以过盈配合的形式固定套于齿轴(6.2)外；所述齿轴(6.2)远离锥齿轮(6.3)的一端通过a轴承(10)与所述行星轮支撑架(9)中央的轴承孔转动配合。
3.根据权利要求1所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述内齿圈(4)上的环状内齿圈基座(4.1)内圈通过所述单向离合器(13)与锥齿轮输出组件(6)外圈同轴心传动配合。
4.根据权利要求1所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：推力轴承(11)由滚动保持架(11.2)和滚动保持架(11.2)两侧的a推力垫片(11.1)和b推力垫片(11.3)构成，a推力垫片(11.1)顶压配合行星轮支撑架(9)的一端，b推力垫片(11.3)顶压配合过盈套(6.1)的一端。
5.根据权利要求4所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述过盈套(6.1)的外壁有一段轴肩(17)，所述单向离合器(13)和环状内齿圈基座(4.1)均卡在轴肩(17)与b推力垫片(11.3)之间。
6.根据权利要求5所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：轴肩(17)与b推力垫片(11.3)之间间距大于单向离合器(13)和环状内齿圈基座(4.1)沿轴线方向的厚度，从而使单向离合器(13)和环状内齿圈基座(4.1)沿轴线方向的两端与轴肩(17)和b推力垫片(11.3)均保持间隙。
7.根据权利要求1所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述行星轮系由太阳轮(7)、行星轮(3)、行星轮支撑架(9)和内齿圈(4)构成；所述行星轮支撑架(9)远离推力轴承(11)的一端通过螺栓锁紧在电机机壳(5)上。
8.根据权利要求2所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述推力轴承(11)套于齿轴(6.2)外。
9.根据权利要求2所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：所述过盈套(6.1)通过b轴承(12)与五通壳体(15)转动配合。
10.根据权利要求1所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：单向离合器(13)为自定心离合器。
11.根据权利要求2所述的中置电机传动系统的定位结构，其特征在于：环状内齿圈基座(4.1)与五通壳体(15)内壁之间通过c轴承(14)转动配合。
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