CN2507674Y - 电动自行车轮毂驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为电动自行车轮毂驱动器,包括电机,与电机输出轴传动连接的第二级齿轮和第三级齿轮,与第三级齿轮啮合的第四级齿轮,与第四级齿轮传动连接的超越离合器。电机为内转子直流无刷电机,内转子由电机转子(26)、转子磁钢(25)组成,转子轴(38)支承于电机中盖(21),第二级齿轮(20)与第三级齿轮轴(16)联接,其轴承(18)为双排并列轴承,位于轴(16)中部,轴承座位于电机前盖(1)上,结构紧凑,体积小,重量轻,综合效率高。

Description

电动自行车轮毂驱动器

技术领域：

本实用新型与电动自行车驱动装置有关，尤其与电动自行车内转子式直流无刷驱动装置有关。

技术背景：

已有的电动自行车驱动装置大多采用印制绕组有刷电机为动力源，电机带有一、二、三、四级减速齿轮，优点是电机的综合效率好，爬坡能力强，起动快，缺点是电机噪声大，行驶一定里程要更换碳刷。驱动器体积大，超越离合器在电动自行车滑动时的摩擦阻力大，减速齿轮磨损大。

实用新型的内容：

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，体积小，重量轻，综合效率高，使用寿命长的电动自行车轮毂驱动器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型电动自行车轮毂驱动器，包括电机，与电机输出轴传动连接的第二级齿轮和第三级齿轮，与第三级齿轮啮合的第四级齿轮，与第四级齿轮传动连接的超越离合器，所说的电机为内转子直流无刷电机，内转子由电机转子(26)、转子磁钢(25)组成，转子轴(38)支承于电机中盖(21)，第二级齿轮(20))与第三级齿轮轴(16)联接，轴承(18)为双排并列轴承，位于轴(16)中部，轴承座位于电机前盖(1)上。

本实用新型第四级齿轮的齿圈(2)有台阶(201)凸出齿轮平面与第三级齿轮啮合。

本实用新型型超越合器由离合器座(8)、滚子(13)、弹簧(804)和齿圈(2)组成，离合器座通过轴承支撑于实心左轴(9)上，齿圈(2)的一侧有若干个进油隙(202)，齿圈(2)的另一侧有台阶(201)，离合器座(8)有斜面(801)，弹簧孔(802)所在的面有进油隙(803)。

本实用新型油隙(202)为四个，相邻两个油隙的夹角为90°，长度为7mm，离合器座(8)上的油隙(803)与平面的角度为60°，高度为1mm，超越离合器为三滚柱式。

本实用新型有霍尔元件保持架(29)以右空心轴(35)的盘端外园定位固定在电机后盖弧形槽(4401)上，弧形槽的园心角为8°。

本实用新型电机转子轴(38)上的一级齿轮(49)的两个非中线对称方孔(4901)与转子轴(38)的前端两平面(3801)相对，方孔内装有两耐油缓冲橡胶垫(51)和缓冲垫板(45)，两垫板(45)压在转子轴(38)前端两平面(3801)上，转子轴(38)前端有挡板(6)，由位于轴端槽中的挡圈(7)限位。

本实用新型电机中盖(21)有电机轴承(30)支座，支座孔中部有沟槽安装内挡圈(41)，支座与转子和一级齿轮间有垫圈(32、48)。

本实用新型的第二级齿轮(20)与第三级齿轮轴(16)螺纹联接，齿轮螺纹连接部分伸入轴承(18)内圈内孔。

本实用新型有如下优点：

1，在充分保证机械强度及必要的刚性的前提下，合理的空间安排设计使机构的结构紧凑，体积减小(一般印制绕组轮毂电机外径≥Φ190，本实用新型电机外径＜Φ170，重量轻，(本实用新型3.5Kg与一般印制绕组轮毂电机相当，外转子无刷轮毂电机5.4Kg左右)。

2，由于直流无刷电机具有一般外转子直流无刷轮毂电机的优点：免维护，长寿命。同时由于设计为中等转速的内转子直流无刷电机，效率高，机械特性硬。带减速齿及超越离合器，起动及上坡能力又比后者强，滑行时无铁心涡流损耗，骑行轻快。

3，超越离合器的特殊润滑设计，使电动自行车的滑行磨擦阻力减小，滑行距离增大。

4，第四级齿的特别加宽设计，克服了现有二级传动减速电动自行车毂的第三级小齿磨损快的缺点。

5，节省原材料，包括铜、铁、稀土磁钢，生产成本低廉的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构图。

图2为图3的左视图。

图3为电机、减速器结构图。

图4为超越离合器结合时工作示意图。

图5为超越离合器脱开时工作示意图。

图6为图5的局部放大图。

图7为一级齿轮缓冲装置剖视图。

图8为一级齿、转子轴缓冲装配示意图。

图9为四级齿轮结构图。

图10为图9的左视图。

具体实施方式：

参照图1、2，电机为带霍尔位置传感器的直流无刷电机，由电机转子26、转子磁钢25、铁芯23、线圈绕组42、霍耳元件27、霍耳元件保持架29、电机室、电机轴38轴承46、31及螺钉28组成。电机后盖44与电机中盖21构成的电机室，利用电机中盖止口边通过压垫47压紧定子铁心。电机后盖通过六颗M4×12螺钉39与右空心轴34盘端的螺孔联接，并利用螺钉的超长部分过导线31，在转子轭内的空间内，用M4螺帽40压紧压板33与导线。霍耳元件保持架以电机后盖及右空心轴盘端外园定位，并通过2只M2螺钉28在后盖弧形槽4401上固定，因此霍耳保持架可作±4°调节，以消除位置误差，见附图2。参附图7、8电机转子26与轴38后端为过盈压装配合。一级齿49上有两个非中线对称方孔4901，与转子轴前端两平面3801相对，内装两耐油橡胶垫51、两垫板45，两垫板压在转子轴前端两平面上，因此，一级齿被橡胶垫、垫板缓冲限位在转子轴前端并可阻尼转动一定角度，前端轴向被小齿挡板6和挡圈7限位。小齿上的非中线对称两方孔的偏移设计A＞B，是为了保证转子轴旋转作用力尽量接近在缓冲垫板及橡胶垫的形心，这样能充分利用橡胶垫的缓冲效果。电机中盖21构成电机轴承支座，支座孔中部有沟槽安装内挡圈41，以防止轴承46、30轴向串动。转子轴向串动间隙用不同数量厚0.3mm的垫圈48、32调整。

电机前盖1构成二、三级齿的轴承座，挡板17、19防止轴承串动，为节省轮毂轴向空间，二级齿20与三级齿16用螺纹联接相固定(单向旋紧)，由于螺纹部分伸入轴承内圈内孔增长，克服了二级齿轮定位长度短，端面跳动过大的缺点。前盖通过六颗M4×5螺钉3与实心左轴盘端的螺孔联结。电机的前、中、后盖用六颗M4×20颗钉50联接为整体。

参照附图4、5、6，单向超越离合器为三滚柱式，由离合器座8、滚柱13、弹簧804和齿圈2组成。轮毂左盖52通过左旋内螺纹与离合器座相固定(单向旋紧)，离合器座通过轴承12支撑在实心左轴9上，轮毂右盖43通过轴承34支撑在空心右轴35上。离合器座上的第四级大齿圈2，在电机工作时被第三级小齿轮16带动逆时针旋转时，带动滚子滑向由大齿圈2内圆与离合器座上斜面801形成的自锁楔，从而带动离合器座一起转动。当电机停止工作，第四级齿圈停转，而电动自行车滑行时，即离合器座逆时针旋转时，滚子在大齿圈2摩擦力作用下滑向弹簧804端，离合器分离，离合器座自由旋转，离合器座斜面801内的润滑脂通过离合器座上特殊设计的进油隙803在离合器座外圆表面上形成的油膜，大齿圈2在油膜上作相对无磨损运动；与轮毂左盖的端面，通过油槽沟202内的润滑脂提供端面润滑油楔相对无磨损运动。大齿圈齿边部增加向外台阶201，在同样的轴向尺寸下，增大了齿的有效宽度，增加了特别是与之啮合的第三级小齿16的强度和耐用性。

Claims (8)

1、电动自行车轮毂驱动器，包括电机，与电机输出轴传动连接的第二级齿轮和第三级齿轮，与第三级齿轮啮合的第四级齿轮，与第四级齿轮传动连接的超越离合器，其特征在于所说的电机为内转子直流无刷电机，内转子由电机转子(26)、转子磁钢(25)组成，转子轴(38)支承于电机中盖(21)，第二级齿轮(20)与第三级齿轮轴(16)联接，其轴承(18)为双排并列轴承，位于轴(16)中部，轴承座位于电机前盖(1)上。

2、根据权利要求1所述的轮毂驱动器，其特征在于第四级齿轮的齿圈(2)有台阶(201)凸出齿轮平面与第三级齿轮啮合。

3、根据权利要求1所述的轮毂驱动器，其特征在于超越离合器由离合器座(8)、滚子(13)、弹簧(804)和齿圈(2)组成，离合器座通过轴承支撑于实心左轴(9)上，齿圈(2)的一侧有若干个进油隙(202)，齿圈(2)的另一侧有台阶(201)，离合器座(8)有斜面(801)，弹簧孔(802)所在的面有进油隙(803)。

4、根据权利要求3所述的轮毂驱动器，其特征在于油隙(202)为四个，相邻两个油隙的夹角为90°，油隙的长度为7mm，离合器座(8)上的油隙(803)与平面的角度为60°，高度为1mm，超越离合器为三滚柱式。

5、根据权利要求1所述的轮毂驱动器，其特征在于有霍尔元件保持架(29)以右空心轴(35)的盘端外园定位固定在电机后盖弧形槽(4401)上，弧形槽的园心角为8°。

6、根据权利要求1所述的轮毂驱动器，其特征在于位于电机转子轴(38)上的一级齿轮(49)的两个非中线对称方孔(4901)与转子轴(38)的前端两平面(3801)相对，方孔内装有两耐油缓冲橡胶垫(51)和缓冲垫板(45)，两垫板(45)压在转子轴(38)前端两平面(3801)上，转子轴(38)前端有挡板(6)，由位于轴端槽中的挡圈(7)限位。

7、根据权利要求1述的轮毂驱动器，其特征在于电机中盖(21)有电机轴承(30)支座，支座孔中部有沟槽安装内挡圈(41)，支座与转子和一级齿轮间有垫圈(32、48)。

8、根据权利要求1述的轮毂驱动器，其特征在于第二级齿轮(20)与第三级齿轮轴(16)螺纹联接，齿轮螺纹连接部分伸入轴承(18)内圈内孔。

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