CN2626851Y - 电动自行车新型直接驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种电动自行车新型直接驱动装置，包括电机、行星减速机构、棘爪式单向离合器，电机的定子由机壳和固定在机壳内的钕铁硼磁极构成，钕铁硼磁极的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，且磁瓦内表面弧线的轴心线与转子的轴心线不同轴，每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；转子的输出轴与行星减速机构连接，小锥齿固连在行星减速机构的减速轴上，大锥齿固定在离合器的外圈上，单向离合器的内圈通过内螺纹连接在车轴的轮毂上，传动箱体一侧套在车轴并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板连接，传动箱体的上端与电机的机壳相连。具有电机效率高，结构更加简单、安装方便，使用可靠，通用性强的特点，能方便简单地对现有自行车进行改装成为电动自行车。

Description

电动自行车新型直接驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动自行车的驱动装置，尤其是涉及一种电动自行车新型直接驱动装置。

背景技术

电动自行车作为无污染、低噪声的绿色交通工具，对社会经济和生态环境，以及改变能源利用结构等方面有着极其深远的社会意义。而目前的电动自行车驱动装置主要有二大类：一类以轮毂式低速有刷电机为主的电动驱动装置，直接驱动自行车后轮毂旋转，但这种结构的电动驱动装置体积较大、笨重、成本高，而且在维修过程中，因采用外轮装卸式结构，所以不便于车辆的调整和维修。另一类是以高速电机为主的驱动电机，并通过行星减速装置及传动锥齿驱动自行车行驶。如CN2534092Y所公开的《电动自行车驱动装置》，虽然对驱动装置进行改进，使其结构较为紧凑，而且无须与专用的自行车的车架连接，解决了通用性较差的问题。但该驱动装置还存在着电机效率不高，侧挡板加工精度要求高，安装不便，且采用滚子式超越离合器，当内、外圈都在转动时，其滚子有可能发生卡住现象，并且滚子式超越离合器要承受大锥齿轮的轴向力，使大锥齿必须要固定在轴承上，整套装置精度要求高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电机效率高，结构更加简单、安装方便的电动自行车新型直接驱动装置。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种电动自行车新型直接驱动装置，包括由定子和转子构成电机、行星减速机构、棘爪式单向离合器以及一对啮合的小锥齿和大锥齿，其特征在于：

a、所述的定子由机壳和固定在机壳内的钕铁硼磁极构成，钕铁硼磁极的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子的轴心线不同轴，且每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；

b、转子的输出轴与行星减速机构连接，小锥齿固连在行星减速机构的减速轴上，大锥齿固定在离合器的外圈上，离合器的内圈通过内螺纹连接在车轴的轮毂上；

c、小锥齿、大锥齿及单向离合器设置在传动箱体内，且传动箱体的一侧套在车轴并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板连接，传动箱体的上端与电机的机壳相连。

本实用新型采用上述技术方案的优点在于：其一、本实用新型的电动自行车新型直接驱动装置，其电机的定子采用钕铁硼磁瓦，提高电机的导磁性能和耐热性，而且钕铁硼磁瓦为月牙形并与转子不同轴，改变了常规圆弧形的磁环与转子同轴的结构，使N、S极的磁瓦与电机转子呈不等气隙，使电机转子与磁瓦之间的磁滞阻力减小，有效地减少磁滞损耗，提高了电机的起动性能和运转性能，电机效率可达到80％，与同类同功率电机相比，体积小1/3，重量轻一半。其二、本实用新型的电机直接与行星减速机构连接，结构紧凑，传动效率高。其三、由于被动大锥齿与单向离合器的外圈固定连接，结构简单紧凑，减少零部件降低制造成本，而且单向离合器直接受控与大锥齿，迅速控制轮毂的旋转，提高传动效率，受力合理。其四、本实用新型取消了侧挡板与大锥齿之间的轴承，故侧挡板结构简单，可直接装连在传动箱体上，把一对啮合锥齿及单向离合器进行全面密封，安装方便，能提高驱动装置的工作可靠性。其五、本实用新型采用棘轮棘爪单向离合器，成本低，其内圈直接旋接在车轴的轮毂，并通过紧固件将传动箱体直接连接在车轴上，安装方便，而且不受车架的限止，对自行车能进行简单改装后，即可成为电动自行车，可装在各类自行车上，通用性较强，是目前一种经济、方便、实用的产品。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的剖示图。

图3是电机的结构示意图。

具体实施方式

见图1所示，本实用新型的电动自行车驱动装置，包括电机1、行星减速机构2、棘爪式单向离合器10以及由小锥齿3和大锥齿8构成的减速传动齿轮。如图3所示，本实用新型的电机1为高速直流电机，该电机1包括定子和转子1-7，定子由机壳1-3和固定在机壳1-3上的钕铁硼磁极1-6构成，钕铁硼磁极1-6的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子1-7的轴心线不同轴，因此N、S磁瓦与转子1-7之间的气隙由其中部向两侧逐渐增加，有效地减少磁滞损耗，提高电机效率。该机壳1-3还包括后端盖1-2和前端盖1-4，通过螺栓1-8相连，与转子1-7连接的刷架总成1-5装在后端盖1-2上，且后端盖1-2上还设有引线1-1。见图1、2所示，行星减速机构2包括减速箱体2-5、齿圈2-3、行星齿轮2-2和减速轴2-4，齿圈2-3通过键连接在减速箱体2-5上，而减速箱体2-5通过紧固定连接在机壳1-3上，电机1输出轴上的太阳轮1-9与行星齿轮2-2啮合，行星齿轮2-2通过轴销2-1与减速轴2-4连接，通过减速后输出低速转速，而减速轴2-4则通过轴承连接在减速箱体2-5内，采用该种结构的行星减速机构，加工性好，易装配。

见图2所示，本实用新型的棘爪式单向离合器10由外圈10-4、内圈10-3、外圈10-4与内圈10-3之间的钢球10-1和外挡圈10-2、铰接在内圈10-3上棘爪以及弹簧构成，外圈10-4的内孔上设有棘爪相配的棘齿，小锥齿3固定连接在减速轴2-3上，大锥齿8固定装连在外圈10-4上的法兰盘上，内圈10-3通过内螺纹连接在车轴7的轮毂11上。当电动1工作时，动力通过小锥齿3传至大锥齿8进行减速换向后，大锥齿8带动外圈10-4转动，外圈10-4的棘齿顶住内圈10-3上的棘爪，带动内圈10-3转动驱动轮毂11使自行车行驶。当用脚踩踏板通过链条驱动自行车行驶时，此时轮毂11与内圈10-3转动，但内圈10-上的棘爪在弹簧作用下，沿着外圈10-4的棘齿打滑，外圈10-4与内圈10-3分离。当同时用脚踏和电动驱动时，单向离合器10的外圈10-4、内圈10-3同时转动，互不干涉，外圈10-4转动快时，外圈10-4棘齿顶住棘爪带动内圈10-3转动；内圈10-3转快时，棘爪沿着外圈10-4的棘齿打滑与外圈10-4分离，实现电动驱动、人力驱动或同时电动和人力驱动。

见图2所示，小锥齿3、大锥齿8及单向离合器10设置在传动箱体4内，传动箱体4的一侧套装在车轴7，并通过垫圈、螺母6紧固，侧挡板9空套在轮毂11上并通过紧固件与传动箱体4的另一侧固定连接，传动箱体4的上端与电机1的机壳1-3相连，且传动箱体4的内侧面与轮毂轴承的内圈之间具有定位套。

本实用新型的驱动装置可直接装连在自行车的后轴上，见图2，当把驱动装置装在后车轴7上，自行车车架5及书包架放在车轴7上，并通过垫圈及螺母6紧固，将电机1固定在自行车的三角架处即可。由于本驱动装置不受车架位置的限止，其通用性强，能方便简单地对自行车进行改装成为电动自行车。

Claims (2)

1、一种电动自行车新型直接驱动装置，包括由定子和转子(1-7)构成电机(1)、行星减速机构(2)、棘爪式单向离合器(10)以及一对啮合的小锥齿(3)和大锥齿(8)，其特征在于：

a、所述的定子由机壳(1-3)和固定在机壳(1-3)内的钕铁硼磁极(1-6)构成，钕铁硼磁极(1-6)的磁瓦呈两端小、中间厚的月牙形，磁瓦内表面弧线的轴心线与转子(1-7)的轴心线不同轴，且每对磁瓦与转子的气隙由其中部向两侧逐渐增加；

b、转子(1-7)的输出轴与行星减速机构(2)连接，小锥齿(3)固连在行星减速机构(2)的减速轴(2-4)上，大锥齿(8)固定在单向离合器(10)的外圈(10-4)上，单向离合器(10)的内圈(10-3)通过内螺纹连接在车轴(7)的轮毂(11)上；

c、小锥齿(3)、大锥齿(8)及单向离合器(10)设置在传动箱体(4)内，且传动箱体(4)的一侧套在车轴(7)并用紧固件固定，其另一侧与侧挡板(9)连接，传动箱体(4)的上端与电机(1)的机壳(1-3)相连。

2、根据权利要求1所述的电动自行车新型直接驱动装置，其特征在于：所述的行星减速机构(2)由齿圈(2-3)、行星齿轮(2-2)、减速轴(2-4)及减速箱体(2-5)构成，齿圈(2-3)通过键连接在减速箱体(2-5)上，减速箱体(2-5)通过紧固件连接在机壳(1-3)上，电机(1)输出轴上的太阳轮(1-9)与行星齿轮(2-2)啮合，行星齿轮(2-2)通过轴销(2-1)与减速轴(2-4)连接，减速轴(2-4)通过轴承连接在减速箱体(2-5)上。

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