中置电机传动机构、电动助力车驱动系统及电动助力车的制作方法

文档序号:26100473发布日期:2021-07-30 18:11阅读:150来源:国知局
中置电机传动机构、电动助力车驱动系统及电动助力车的制作方法

本发明涉及电动助力车技术领域,尤其涉及一种中置电机传动机构、电动助力车驱动系统及电动助力车。



背景技术:

电动助力车能够实现人力驱动和电动助力驱动两种驱动方式,且能够根据骑行者踩脚踏板的力度,按不同的比例提供相应的电动助力支持。电动助力车的电动助力通常包括两种形式,一种是利用轮毂电机实现电动助力,轮毂电机就是将电机马达整合装入花鼓筒内部,在通电后电机将电能转化为机械能,从而带动车轮转动;另一种是利用中置电机实现电动助力,中置电机需要通过传动机构将电机输出的动力传递给电动助力车的输出轴上,然后通过输出轴将动力传递给牙盘,最后通过链条将牙盘的动力传递给车轮,实现车轮转动。

如图1所示,现有的中置电机传动机构包括中轴1`、输入齿轮2`、输出齿轮3`和离合器4`,其中,输入齿轮2`通过离合器4`与中轴1`传动连接,输出齿轮3`与中轴1`一体成型,减速器输入齿轮100`与中置电机输出端传动配合,并通过减速器输出齿轮(图中未示出)将中置电机的动力传递给输入齿轮2`,进而通过离合器4`驱动中轴1`转动并带动输出齿轮3`转动,最后将动力输出给牙盘,实现电动助力车的电动驱动。输入齿轮2`在传递动力(扭矩和转速)的过程中,会产生径向力、切向力和轴向力,其中,径向力和圆周切向力主要由离合器`4和中轴1`的圆柱配合面支撑承受,轴向力主要有中轴1`的阶梯配合面承受,这些力会传递到输出齿轮3`的轴段上,输出齿轮3`轴段存在的径向力、切向力和轴向力由布置在其两端的轴承承受。

上述中置电机传动机构的设计方式存在以下问题:1)当离合器4`选用楔块式离合器时,离合器4`不具有定心功能,输入齿轮2`的定心主要由中轴1`的圆柱配合面起作用,而输入齿轮2`和中轴1`存在相对运动容易造成中轴1`的圆柱配合面磨损,从而进一步地造成输入齿轮2`的定位不准确、振动噪声大等问题。2)当离合器4`选用集成式离合器时,在传递相同扭矩的情况下,集成式离合器的尺寸要远比楔块式离合器尺寸大,存在与减速器输入齿轮100`的干涉的可能性,若要避免离合器4`与减速器输入齿轮100`干涉的情况,则需要增大中轴1`的长度,从而使整个机构尺寸较大,不能满足安装空间的要求。

因此,亟待需要一种中置电机传动机构以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的第一个目的在于提供一种中置电机传动机构,能够在不增大机构整体尺寸的情况下,实现对传动齿轮的定位,保证传动齿轮定位准确,降低传动噪音。

本发明的第二个目的在于提供一种电动助力车驱动系统,通过应用上述中置电机传动机构,结构紧凑、整机尺寸小、动力传递噪音小。

本发明的第三个目的在于提供一种电动助力车,通过应用上述电动助力车驱动系统,具有结构紧凑、整机尺寸小、动力传递噪音小等优点。

为实现上述目的,提供以下技术方案:

第一方面,提供了一种中置电机传动机构,包括:

中轴,其上设置有阶梯配合面;

输入齿轮,与所述中轴同轴固定连接,且所述输入齿轮用于与减速器输出齿轮相啮合;

离合器,套设在所述中轴上并与所述中轴传动连接;

输出齿轮,套设在所述离合器上并与所述离合器传动连接,且所述输出齿轮用于将动力传递给牙盘;

中轴支撑轴承,与所述阶梯配合面分别位于所述输出齿轮的两端,用于对所述输出齿轮进行限位。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述中置电机传动机构还包括垫片,所述垫片设置于所述中轴支撑轴承和所述输出齿轮之间。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述中置电机传动机构还包括第一限位轴承,所述离合器的两端分别设置有所述第一限位轴承。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述第一限位轴承位于所述输出齿轮和所述中轴之间。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述中置电机传动机构还包括卡簧,所述卡簧设置于靠近所述阶梯配合面的所述第一限位轴承和和所述离合器之间。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述输出齿轮的内壁上开设有限位槽,所述卡簧容置于所述限位槽内。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述输入齿轮与所述中轴为一体成型结构。

作为所述中置电机传动机构的可选方案,所述输入齿轮与所述阶梯配合面间隔设置,所述间隔用于容置减速器输入齿轮。

第二方面,提供了一种电动助力车驱动系统,包括中置电机、减速器和如上所述的中置电机传动机构。

第三方面,提供了一种电动助力车,包括如上所述的电动助力车驱动系统。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明提供的中置电机传动机构,包括中轴、输入齿轮、输出齿轮、离合器和中轴支撑轴承,其中,输入齿轮用于与减速器输出齿轮相啮合,输出齿轮用于将动力传递给牙盘;中轴上设置有阶梯配合面;输入齿轮与中轴同轴固定连接;离合器套设在中轴上并与中轴传动连接;输出齿轮套设在离合器上并与离合器传动连接;中轴支撑轴承与阶梯配合面分别位于输出齿轮的两端,用于对输出齿轮进行限位。所述中置电机传动机构通过将输入齿轮固定在中轴上,输出齿轮通过离合器与中轴传动连接,并利用中轴上的阶梯配合面和中轴支撑轴承对输出齿轮进行限位,从而能够在不增大中轴尺寸的情况下,实现对输入齿轮和输出齿轮的定位,保证定位准确,降低传动噪音。

本发明提供的电动助力车驱动系统,通过应用上述中置电机传动机构,结构紧凑、整机尺寸小、动力传递噪音小。

本发明提供的电动助力车,通过应用上述电动助力车驱动系统,具有结构紧凑、整机尺寸小、动力传递噪音小等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的中置电机传动机构的剖视示意图;

图2为本发明实施例提供的中置电机传动机构的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的中置电机传动机构的剖视图;

图4为本发明实施例提供的中置电机传动机构的分解示意图。

附图标记:

100-减速器输入齿轮;200-减速器输出齿轮;

1-中轴;11-阶梯配合面;

2-输入齿轮;

3-输出齿轮;

4-离合器;

5-中轴支撑轴承;

6-第一限位轴承;

7-卡簧;

8-垫片;

9-第二限位轴承。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是其他连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种电动助力车驱动系统,包括中置电机、减速器和中置电机传动机构。其中,减速器包括减速器输入齿轮100和减速器输出齿轮200,减速器输入齿轮100与中置电机的输出端传动连接,减速器输出齿轮200用于将动力传递给中置电机传动机构,然后由中置电机传动机构将动力传递给牙盘,实现电动助力车的电动驱动。

如图2-图4所示,本实施例提供的中置电机传动机构,包括中轴1、输入齿轮2、输出齿轮3、离合器4和中轴支撑轴承5,其中,输入齿轮2用于与减速器输出齿轮200相啮合,输出齿轮3用于将动力传递给牙盘;中轴1上设置有阶梯配合面11;输入齿轮2与中轴1同轴固定连接;离合器4套设在中轴1上并与中轴1传动连接;输出齿轮3套设在离合器4上并与离合器4传动连接;中轴支撑轴承5与阶梯配合面11分别位于输出齿轮3的两端,用于对输出齿轮3进行限位。所述中置电机传动机构通过将输入齿轮2固定在中轴1上,输出齿轮3通过离合器4与中轴1传动连接,并利用中轴1上的阶梯配合面11和中轴支撑轴承5对输出齿轮3进行限位,从而能够在不增大中轴1尺寸的情况下,实现对输入齿轮2和输出齿轮3的定位,保证定位准确,降低传动噪音。

正常工作中,输入齿轮2接受减速器输出齿轮200的动力输入,输入齿轮2旋转并带动离合器4工作,离合器4进而带动输出齿轮3转动,输出齿轮3通过与其配合的齿轮将动力输出到牙盘。在输出齿轮3传递动力的过程中,会产生轴向力,轴向力可由阶梯配合面11和中轴支撑轴承5承担,以对输出齿轮3进行限位,保证其定位准确,降低动力传递噪音。

优选地,输入齿轮2与阶梯配合面11间隔设置,间隔用于容置减速器输入齿轮100,以充分利用中轴1的布局空间,减小整机尺寸。

示例性地,离合器4可选用楔块式离合器,且离合器4为单向离合器。

优选地,中置电机传动机构还包括第一限位轴承6和第二限位轴承9,第一限位轴承6和第二限位轴承9分别设置于离合器4的两端分,用于对离合器4进行轴向限位。在输出齿轮3动力传递过程中,还会产生径向力和切向力,其中,径向力和切向力主要由第一限位轴承6和第二限位轴承9承担,离合器4不用承受,避免离合器4的楔块受力倾斜不一致,导致与之配合的中轴1偏心,导致离合器4工作不顺畅或不能工作。此外,输出齿轮3产生的轴向力可通过阶梯配合面11传递给输入齿轮2,不用通过第一限位轴承6和第二限位轴承9承受,减小第一限位轴承6和第二限位轴承9的工作受力,提高其使用寿命。

优选地,第一限位轴承6和第二限位轴承9均位于输出齿轮3和中轴1之间。即第一限位轴承6和第二限位轴承9位于输出齿轮3的内部和中轴1的外部,可选用外径较小的轴承,以满足空间布局需求。

在本实施例中,输出齿轮3内为阶梯孔,装配第一限位轴承6和离合器4的轴段的孔径大于装配第二限位轴承9的轴段的孔径,该设计即能够对离合器4进行限位,又能在减小输出齿轮3直径的情况下保证输出齿轮3的结构强度。

示例性地,第一限位轴承6和第二限位轴承9可选用不同类型的轴承,也可以选用不同类型的轴承。在本实施例中,位于靠近阶梯配合面11的第一限位轴承6选用球轴承,另一个第二限位轴承9选用滚针轴承。

可选地,为了对离合器4的轴向进行限位,中置电机传动机构还包括卡簧7,卡簧7设置于靠近阶梯配合面11的第一限位轴承6和和离合器4之间。

可选地,输出齿轮3的内壁上开设有限位槽,卡簧7容置于限位槽内,从而能够保证离合器4和输出齿轮3的相对位置不变,保证动力传递效果。

优选地,中置电机传动机构还包括垫片8,垫片8设置于中轴支撑轴承5和输出齿轮3之间。通过在中轴支撑轴承5和输出齿轮3之间设置垫片8,可对第二限位轴承9和输出齿轮3进行轴向限位,提高传动平稳性。此外,还可以减小对中轴支撑轴承5的磨损,延长零部件使用寿命。

可选地,输入齿轮2与中轴1为一体成型结构,即能够保证输入齿轮2与中轴1的同轴传动,又能够保证输入齿轮2的定位准确,保证传动效果。

本实施例还提供了一种电动助力车,包括上述的电动助力车驱动系统,通过应用上述电动助力车驱动系统,该电动助力车具有结构紧凑,尺寸更小的优点。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所说的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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