用于电机的传动装置的行星齿轮系的制作方法

本申请要求2011年7月20日提交的韩国专利申请No.10-2011-0071844和2011年7月22日提交的韩国专利申请No.10-2011-0072975的在先申请日和优先权的权益，在此通过引用将其公开内容全文并入。

技术领域

本公开涉及一种用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系。

背景技术：

脚踏车可以是例如仅由骑自行车人向脚踏板施加的力来提供驱动的传统脚踏车，这种脚踏车有时被称为“自行车”。

近来，脚踏车已经逐渐演变为，例如，电动助力车、EAPC(electrically-assisted pedal cycle，电动助力脚踏车)、电动车或电动自行车(e-bike)。电动助力脚踏车(EAPC)或电动自行车通过电机以使用电能来辅助骑自行车人踩踏板的方式来工作。

已经尝试了一些布置电机的方法，近来的一种方法是将电机和传动装置嵌入形成前轮或后轮的轮毂中。该轮毂与其中的电机和传动装置一体形成。

轮毂包括轮毂外壳和固定轴。电机布置在轮毂外壳中，并且固定轴固定到电动自行车或电动摩托车(e-scooter)车架的前轮或后轮。因此，轮毂外壳相对于固定轴转动，从而转动耦接到轮毂外壳的自行车车轮。

电机被放置在轮毂外壳中，从而通过电磁作用转动转轴。电机的电机外壳相对于轮毂外壳是固定的，并且转动地布置在电机外壳中心的转轴将转动效应传递到一体形成在转轴末端的太阳齿轮，由此将动力供应到包括太阳齿轮的传动装置。

传动装置设置有与太阳齿轮啮合的行星齿轮，传动装置的边缘布置有与行星齿轮啮合的齿圏，由此传动装置以减小的速度接收转轴的转动效应。

通常四个行星齿轮成对设置，并且可转动地安置在支架上，以形成行星齿轮系。行星齿轮系形成为利用轴承、垫圈和形成在轴承的上表面和下表面上的固定销使得四个行星齿轮可转动地分别安置在一体支架上，并且在支架的一个表面上形成阻挡件，以防止各个固定销偏离轴向方向。因此，行星齿轮模块需要包括一个支架、一个阻挡件、四个行星齿轮、轴承、销和八个垫圈在内的总共22个部件。

同时，经常发生以下问题，即，在装配过程中将轴承与销耦接时垫圈丢失，或者由于操作者失误而丢失垫圈使装配过程延长，并且如果在装配过程中垫圈丢失，则会发生在由于外力产生变形时固定销脱离的问题。

另一个问题是由于复杂的加工方法使一体支架的制造成本非常高，并且不能通过相对便宜的烧结或压铸过程来制造一体支架。

技术实现要素：

本发明的提出是为了解决现有技术中出现的上述问题，因而本发明若干实施例的目的是通过减少部件的数量并且使制造方法多样化来提供一种结构改进并且制造成本降低的用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系。

在本公开一个总的方面，提供一种用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：第一支架，在中心处突出地形成有定子轴插入轴套，该定子轴插入轴套设置有形状与所述定子轴的形状相对应的定子轴插入槽，以便插入所述定子轴，并且所述第一支架安置有多个第一齿轮安装单元；第二支架，在与所述第一支架的所述第一齿轮安装单元位置对应的位置处形成有第二齿轮安装单元，并且中心处安装有与所述定子轴插入轴套穿过地耦接的轴套插入孔；多个行星齿轮，插置于所述第一支架的第一齿轮安装单元与所述第二支架的所述第二齿轮安装单元之间；以及固定销，将所述多个行星齿轮可转动地固定到所述第一齿轮安装单元和所述第二齿轮安装单元上。

优选但不是必要地，用于电动自行车电机的传动装置的所述行星齿轮系进一步包括：布置在多个所述行星齿轮的中心处的轴承，外环固定在所述行星齿轮的中心，并且内环与所述固定销耦接。

优选但不是必要地，所述第一齿轮安装单元和所述第二齿轮安装单元包括：各自的直径与所述固定销的直径相对应的第一销孔和第二销孔；以及第一支撑环和第二支撑环，突出地形成在与所述行星齿轮相对的表面，并且中心处分别布置有第一销孔和第二销孔。

优选但不是必要地，所述行星齿轮的中心形成有直径与所述轴承的所述外环的直径相对应的轴承容纳孔。

优选但不是必要地，所述轴承的所述内环包括所述固定销和轴承销孔，所述轴承销孔的尺寸与耦接到所述固定销的第一销孔和第二销孔的直径相对应。

优选但不是必要地，所述第一支撑环和所述第二支撑环分别支撑所述轴承的所述内环。

优选但不是必要地，所述第一支架和所述第二支架设置为四个方向对称的十字(+)形状，在中心处分别设置有所述定子轴插入轴套和所述轴套插入孔，并且所述第一齿轮安装单元和所述第二齿轮安装单元设置在四个突出的末端，从而能够可转动地安置四个行星齿轮。

在本发明的另一个方面，提供一种用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：支架，在中心处突出地形成有定子轴插入轴套，该定子轴插入轴套设置有形状与所述定子轴的形状相对应的定子轴插入槽，以便插入所述定子轴，并且所述支架安置有多个齿轮安装单元；多个行星齿轮，可转动地安置在所述支架的齿轮安装单元的上表面；以及固定销，将所述多个行星齿轮可转动地分别安置在多个所述齿轮安装单元上，其中所述固定销包括防止所述行星齿轮偏离的销头。

优选但不是必要地，用于电动自行车电机的传动装置的所述行星齿轮系进一步包括布置在多个所述行星齿轮的中心处的轴承，外环固定在所述行星齿轮的中心，并且内环与所述固定销耦接。

优选但不是必要地，所述齿轮安装单元包括：直径与所述固定销的直径相对应的销孔；支撑环，突出地形成在与所述行星齿轮相对的表面，并且中心处布置有所述销孔和直径小于所述销孔的直径的通孔，并且在所述销孔的中心处形成有销支撑单元。

优选但不是必要地，所述行星齿轮的中心形成有直径与所述轴承的所述外环的直径相对应的轴承容纳孔。

优选但不是必要地，所述轴承的所述内环包括所述固定销和轴承销孔，所述轴承销孔的尺寸与耦接到所述固定销的所述销孔的直径相对应。

优选但不是必要地，所述支撑环支撑所述轴承的所述内环。

优选但不是必要地，所述支架设置为四个方向对称的十字(+)形状，在中心处设置有所述定子轴插入轴套，并且所述齿轮安装单元设置在四个突出的末端，从而能够可转动地安置四个行星齿轮。

根据本公开的用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系的有益效果在于，可以用各种方法来制造支架，从而减少部件的制造成本，并且由于减少了装配中涉及的部件数目而减少装配复杂性和部件成本。.

附图说明

附图描绘了根据本发明概念的一个或多个实施方式，仅仅是以例示的方式，而不是为了限制。在附图中，相同的附图标记指示相同或相似的元件。

所包含的附图用以提供对本公开的进一步理解，并且附图并入且构成本申请的一部分，同时例示本公开的实施例，而且与说明书一起用于说明本公开的原理。在附图中：

图1是示出根据本公开的电动自行车电机的一般结构的侧剖视图；

图2是根据本公开第一示例性实施例的图1的行星齿轮系的透视图；

图3是根据本公开示例性实施例的电动自行车的行星齿轮模块的分解透视图；

图4是沿图2的A-A线截取的剖视图；

图5是根据本公开另一示例性实施例的图1的行星齿轮系的透视图；

图6是根据本公开第二示例性实施例的电动自行车的行星齿轮模块的分解透视图；以及

图7是沿图5的B-B线截取的剖视图。

具体实施方式

参照附图的图1至图7，可以最好地理解所公开的实施例及其优点，不同的附图中使用相同的标记表示相同或相应的部件。本领域技术人员通过查阅以下附图和详细描述，所公开的实施例的其它特征和优点将会或将变得明显。所有这些额外的特征和优点意在被包括在所公开的实施例的范围内，并且受附图的保护。此外，所例示的图仅仅是示例性的，而不是意在主张或暗示对于不同实施例可以实施的环境、架构或过程的限制。因此，所描述的方面意在涵盖落入本发明的范围和主旨的所有替换、改进和变型。

同时，在本文中使用的术语仅用于描述具体的实施方式，而不意在限制本公开。本文中的“第一”和“第二”之类的术语不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件和其它元件区分开来。例如，第二组成元件可以被表示为第一组成元件，而不脱离本公开的范围和精神，类似地，第一组成元件可以被表示为第二组成元件。

如本文中所使用的，本文中术语“a”和“an”并不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的事项。就是说，如本文中所使用的，单数形式意在包括复数形式，除非上下文清楚地表明不同含义。

应当理解，当一个元件被表述为与另一个元件“连接”或“耦接”时，它可以直接地与另一个元件连接或耦接，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被表述为与另一个元件“直接连接”或“直接耦接”时，则不存在中间元件。

还应该理解，当用于本说明书时，术语“包括”指明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

此外，“示例性”仅仅意味着表示例子，而不是最好的。还应当理解，为了简单和易于理解的目的，在本文中所描绘的特征、层和/或元件被例示为相对于另一元件而具有特定尺寸和/或方向，并且实际尺寸和/或方向可以与所示的显著不同。

就是说，为清楚起见，在附图中，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸可以被夸大或缩小。在全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且将省略其重复的说明。

在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例的用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系。

图1是示出了根据本公开的电动自行车电机的一般结构的侧剖视图。

参照图1，电动自行车包括轮毂外壳11、电机20和传动装置30。

轮毂外壳11呈大致圆柱形状，并且布置在自行车的前轮或后轮的中心轴。轮毂外壳11的周边可以布置有自行车轮构件，或者可以与自行车轮的内轮处形成的轮毂外壳容纳槽耦接。

同时，轮毂外壳11的中心形成有固定轴22。固定轴22固定在电动自行车或电动摩托车的车架的前轮或后轮侧。因此，轮毂外壳11相对于固定轴22转动，以转动与轮毂外壳11耦接的自行车的车轮。

轮毂外壳11中电机20与固定轴22同心地安置。电机20包括转子21a和定子21b，并且转子21a的中心安装有转轴21c。转轴21c与固定轴22同心地安置，并且安置在太阳齿轮30的末端。

太阳齿轮30通过接收安置在电机外壳21中的转子21a和定子21b的相互作用所产生的转动效应来转动。

第一行星齿轮40与太阳齿轮30啮合，以随着太阳齿轮30的转动而转动。至少设置三个第一行星齿轮40，并且行星齿轮40的周边与第一齿圏50啮合。第一齿圏50随着第一行星齿轮40的转动而转动。第一齿圏50的周边设置有第二齿圈60，其中第二齿圈60通过耦接到形成轮毂外壳11末端的外表的轮毂盖12而转动。

连接件被插置于第一齿圈50和第二齿圈60之间，以直接传递或阻止响应转动方向的转动效应。

例如，在转动到转轴的一个方向上时，通过连接件将第一齿圏50的转动直接传递到第二齿圈60，并且所述外壳通过耦接到所述第二齿圈60的齿毂(hub gear)12的转动而转动。

同时，在转动到转轴的另一个方向上时，阻止第一齿圏50的转动效应直接传递到第二齿圈60，并且通过经由连接件由定子轴101同心地支撑的行星齿轮系100来进行转动方向的改变和传递，以便将第二齿圈60转动到一个方向。

根据本公开的第一示例性实施例，如图2、3和4所示，行星齿轮系100包括第一支架110和第二支架120、第二行星齿轮130和固定销140。

第一支架110呈大致板形，并且优选地呈四个方向对称的十字(+)形，如图2和图3所示，以便安置总共4个第二行星齿轮130，在第一支架110各个突出的末端处设置有第一齿轮安装单元115，用来安置第二行星齿轮130。

第一支架110的中心突出地形成有定子轴插入轴套112，定子轴插入轴套112形成有形状与定子轴101的直径对应的定子轴插入槽111。定子轴插入槽111的内表面突出地形成有多个防滑凸条113来支撑固定位置和防止定子轴101在与插入方向平行的方向上空转。

第一齿轮安装单元115形成在第一支架110的末端，以使得第二行星齿轮130转动，并且包括：第一销孔113，与第一销140插入地耦接，以固定地和可转动地支撑第二行星齿轮130；以及第一支撑环114，中心处具有第一销孔113并且以预定高度突出。

第一支撑环114与常规的垫圈构件的作用相同，并且优选地，支撑与第二行星齿轮130(稍后描述)耦接的轴承150的内环152。

第二支架120呈大致板形，并且优选地呈四个方向对称的十字(+)形，如图2和图3所示，以便安置总共4个第二行星齿轮130，在第二支架120各个突出的末端处设置有第二齿轮安装单元125，用来安置第二行星齿轮130。

第二支架120的中心形成有轴套插入孔122，该轴套插入孔122被压装到与定子轴101耦接的定子轴插入轴套112。

第二齿轮安装单元125形成在第二支架120的末端，以使得第二行星齿轮130转动，并且包括：与第一销140插入地耦接的第二销孔123，以固定地和可转动地支撑第二行星齿轮130；以及第二支撑环124，中心处具有第二销孔123并且以预定高度突出。

第二支撑环124与常规的垫圈构件的作用相同，并且优选地，支撑与第二行星齿轮130(稍后描述)耦接的轴承150的内环152。

第二行星齿轮130可转动地安置在分别设置在第一支架110和第二支架120处的第一齿轮安装单元115和第二齿轮安装单元125上。第二行星齿轮130与第二齿圈60啮合，以阻止第二齿圈60的转动。

第二行星齿轮130的周边形成有轮齿131，并且内表面形成有与轴承150的外环151耦接的轴承容纳孔132。轴承容纳孔132的直径与轴承150的外环151的直径相同。

同时，轴承150设置为使第二行星齿轮130转动时产生的摩擦最小化，并且包括外环151和内环152。球构件插置于外环151与内环152之间，并且用来使外环151与内环152之间的相对转动平滑。

内环152的中心形成有轴承销孔153，轴承销孔153的直径与固定销140的直径相对应。尽管本公开已经例示了轴承150为球轴承，但本公开不限于此，并且在需要时可以使用包括空气轴承和磁力轴承的其它类型的轴承。

固定销140从内侧向外侧插入地耦接到第一销孔113和第二销孔123，第一销孔113和第二销孔123贯穿地形成在分别设置在第一支架110和第二支架120处的第一齿轮安装单元115和第二齿轮安装单元125。此时，第一销孔113和第二销孔123的末端形成有第一通孔116和第二通孔126，第一通孔116和第二通孔126各自的直径小于第一销孔113和第二销孔123的直径，使得固定销140不会穿过第一销孔113和第二销孔123。因此，即使不安装单独的阻挡件，插置于第一支架110和第二支架120之间的固定销140也不会偏离轴向方向。

此外，固定销140穿过地耦接到形成在轴承150的内环152中心处的轴承销孔153，以支撑地和可转动地固定第二行星齿轮130，并且固定销140的两端与第一销孔113和第二销孔123耦接，以固定第一支架110和第二支架120。为了将固定销140的两端插入地耦接到第一支架110和第二支架120，需要通过执行压装过程来压装。

就是说，根据本公开的行星齿轮系100将第一支架110和第二支架120、安置有轴承150和固定销140的第二行星齿轮130布置在各自的装配位置处。此外，轴承150压装到第二行星齿轮130的中心，固定销140穿过地耦接到形成在轴承150的内环152中心处的轴承销孔153，总共有四个轴承销孔153与固定销140压装的第二行星齿轮130布置在第一支架110或第二支架120的第一齿轮安装单元115和第二齿轮安装单元125上，并且固定销140的两端从第一支架110和第二支架120的内侧向外侧进行压装。

根据本公开的第二示例性实施例，如图5、6和7所示，行星齿轮系100可以包括支架110、第二行星齿轮130和固定销140。

支架110呈大致板形，并且优选地呈四个方向对称的十字(+)形，如图5和图6所示，以便安置总共4个第二行星齿轮130，在支架110各个突出的末端处设置有第二齿轮安装单元125，用来安置第二行星齿轮130。

支架110的中心突出地形成有定子轴插入轴套112，定子轴插入轴套112形成有形状与定子轴101的直径对应的定子轴插入槽111。定子轴插入槽111的内表面突出地形成有多个防滑凸条113来支撑固定位置和防止定子轴101在与插入方向平行的方向上空转。

齿轮安装单元115形成在支架110的末端，以使得第二行星齿轮130转动，并且包括：第一销孔113，与第一销140插入地耦接，以固定地和可转动地支撑第二行星齿轮130；以及第一支撑环114，中心处具有第一销孔113并且以预定高度突出。

第一支撑环114与常规的垫圈构件的作用相同，并且优选地，支撑与第二行星齿轮130(稍后描述)耦接的轴承150的内环152。

第二行星齿轮130可转动地安置在设置在支架110处的齿轮安装单元115上。第二行星齿轮130与第二齿圈60啮合，以阻止第二齿圈60的转动。

第二行星齿轮130的周边形成有轮齿131，并且内表面形成有与轴承150的外环151耦接的轴承容纳孔132。轴承容纳孔132的直径与轴承150的外环151的直径相同。

同时，轴承150设置为使第二行星齿轮130转动时产生的摩擦最小化，并且包括外环151和内环152。球构件插置于外环151与内环152之间，并且用来使外环151与内环152之间的相对转动平滑。

内环152的中心形成有轴承销孔153，轴承销孔153的直径与固定销140的直径相对应。尽管本公开已经例示了轴承150为球轴承，但本公开不限于此，并且在需要时可以使用包括空气轴承和磁力轴承的其它类型的轴承。

固定销140包括销体141和销头142。销体141从第一销孔113的内侧向外侧插入地耦接到第一销孔113，第一销孔113贯穿地形成在设置在第一支架110处的齿轮安装单元115。此时，第一销孔113的末端形成有直径小于第一销孔113的第一通孔116，使得固定销140不会穿过第一销孔113。此外，销头支撑轴承150的内环152，以使得第二行星齿轮130由销头142支撑，以防偏离安装位置。

固定销140的销体141从上侧到下侧穿过地耦接到形成在轴承150的内环152中心处的轴承销孔153，如图6的分解透视图所示，以可转动地和支撑地固定第二行星齿轮130。因此，通过将固定销140耦接到销孔113，第二行星齿轮130可以在一侧的末端转动。

为了将固定销140的销体141的两端插入到第一销孔113中，需要通过执行压装过程来压装。需要执行压装过程以防止压装的固定销容易地脱离销孔113。

根据以上描述的配置，可以简化支架的形状，从而能够以包括铸造和烧结的各种方法来制造支架，并且支架不需要在制造后进行复杂的处理，从而减少部分制造过程涉及的费用。

此外，尽管根据现有技术的各个第二行星齿轮130需要两个垫圈构件，但垫圈构件的作用实际上可以由以下事实代替，即与支架110的齿轮安装单元115一体形成的支撑环114支撑轴承150的内环152，因此本公开可以省去根据现有技术的总共八个垫圈构件。

从以上明显看出，根据本公开的用于电动自行车电机的传动装置的行星齿轮系的工业应用性在于，可以用各种方法来制造支架，从而减少部件的制造成本，并且由于减少了装配中涉及的部件数目而减少装配复杂性和部件成本。

尽管已经参照本公开的多个例示实施例描述了本公开，但是应该理解的是，本领域技术人员可以推导出的其它多种改进和实施例将落在本公开的原理的精神和范围之内。

更具体地，可以对本公开、附图和所附权利要求书的范围内所讨论的组合排列的组成部件和/或排列方式做出各种变型和修改。除了所述组成部件和/或排列方式的变型和修改外，替换使用对于本领域中的技术人员来说也是显而易见的。