轮毂电机和配置该轮毂电机的电动自行车的制作方法

文档序号:13237092阅读:264来源:国知局

本申请涉及一种电动自行车领域,具体涉及一种轮毂电机和配置该轮毂电机的电动自行车。



背景技术:

现有技术中,电动自行车的轮毂电机主要由主轴、枢转连接于主轴上的轮毂、收容于轮毂内的转子和定子构成。实际应用时,主轴与自行车车架(前叉或后叉)锁紧固定,从而将这种轮毂电机连接在自行车上,实现对车轮的电动驱动。主轴与车架固定不动,电动模式下,转子通过齿轮传动机构带动轮毂转动从而使车辆前行。人力模式下,骑行者踩踏与自行车中轴相连的曲柄脚踏,而通过链条带动轮毂转动从而使车辆前行。

然而,上述结构形式的轮毂电机在安装至车架上时,不仅装配工作十分繁琐,而且对车架的尺寸尤其是后叉(或前叉)的尺寸有严格要求。若后叉(或前叉)在主轴轴线方向的尺寸过小,则会导致电机无法放入后叉(或前叉)内,致使电机无法安装。若后叉(或前叉)在主轴轴线方向的尺寸过大,则导致电机主轴的两端不能架在后叉(或前叉)上,同样致使电机无法安装。



技术实现要素:

本申请目的是:为了克服上述问题,提供一种轮毂电机和配置该轮毂电机的电动自行车,这种轮毂电机能够更加方便地按在自行车车架上,而且适用于各种尺寸的自行车。

本申请的技术方案是:

一种轮毂电机,包括:

主轴,

通过第一支撑轴承枢转连接在所述主轴上的轮毂,

通过传动组件与所述轮毂传动连接的转子,以及

定子;

还包括:

通过第二支撑支撑轴承枢转连接在所述主轴上的固定支架,以及

旋转支撑在所述固定支架和所述轮毂之间的第三支撑轴承;

所述固定支架上设置有用于将该固定支架固定连接在电动自行车车架上的车架连接结构,所述定子与所述固定支架相固定。

本申请这种轮毂电机在上述技术方案的基础上,还包括以下优选方案:

所述车架连接结构为开设于所述固定支架上的连接孔。

所述连接孔共设置有至少三个,且这些连接孔以所述主轴为中心、沿周向均匀分布。

所述固定支架和所述轮毂共同配合而形成位于二者之间的封闭内腔,所述转子和定子收容于该封闭内腔中。

所述传动组件包括:

连接在所述轮毂上的内齿圈,

与所述转子相固定的太阳齿轮,

与所述定子相固定的齿轮座,

枢转连接于所述齿轮座上的、且与所述太阳齿轮和所述内齿圈同时啮合连接的行星齿轮。

所述内齿圈是通过第一单向离合器连接在所述轮毂上的。

所述转子通过第四支撑轴承枢转连接在所述主轴上。

所述太阳齿轮一体形成于一个旋转套设在所述主轴外的旋转套上,所述旋转套与所述转子直接固定。

所述主轴与所述轮毂通过第二单向离合器相连接。

一种电动自行车,包括车架、前轮、后轮以及曲柄脚踏,还包括上述结构的轮毂电机,所述固定支架锁紧固定于所述车架上,所述后轮固定于所述轮毂上,所述曲柄脚踏通过轴传动装置与所述主轴传动连接。

本申请的优点是:本申请这种轮毂电机设计了一个与轮毂旋转配合的固定支架,并且该固定支架位于轮毂的轴向一侧,在实际应用时,只需借助螺栓将固定支架锁紧固定于车架上,便可实现该轮毂电机和车体的连接。装配完成受,该轮毂电机仅一侧锁紧固定在车架上,而另一侧处于“悬空”状态,故而只需在车架上设置与固定支架相配合的连接结构,便能够将该轮毂电机安装至车架上,完全不受车架尺寸的限制,同时安装过程也十分方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中轮毂电机的剖面结构示意图;

其中:1-主轴,2-轮毂,3-转子,4-定子,5-第一支撑轴承,6-第二支撑轴承,7-第三支撑轴承,8-固定支架,9-第一单向离合器,10-内齿圈,11-太阳齿轮,12-齿轮座,13-行星齿轮,14-第四支撑轴承,15-旋转套,16-第二单向离合器。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解,这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。本申请所说的“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。本申请所说的“固定”,如无特别说明,均包括直接和间接固定。

图1示出了本申请这种轮毂电机的一个优选实施例,与传统轮毂电机相同的是,该电机也包括:主轴1,通过第一支撑轴承5枢转连接在主轴1上的轮毂2,通过传动组件与所述轮毂2传动连接的转子3,定子4。

本实施例的关键改进在于,该轮毂电机还包括:通过第二支撑支撑轴承6枢转连接在所述主轴1上的固定支架8,旋转支撑在所述固定支架8和轮毂2之间的第三支撑轴承7。固定支架8上设置有用于将该固定支架8固定连接在电动自行车车架上的车架连接结构,上述定子4与固定支架8相固定。

本实施中,固定支架5为圆盘形结构,上述车架连接结构为开设于固定支架8上的六个连接孔,这六个连接孔均布置在固定支架5的外缘边处,而且这六个连接孔以所述主轴1为中心、沿圆周方向均匀分布。

实际应用时,在上述连接孔中穿入螺栓并将螺栓锁紧于自行车车架上(可配合螺母),从而将实现固定支架5和自行车车架的连接固定,车轮安装在轮毂2上。

本实施例中,固定支架8和轮毂2均为一端敞口的结构,而且固定支架8和轮毂2的敞口端相对布置,如此使得固定支架8和轮毂2共同配合而形成位于二者之间的封闭内腔,上述转子3和定子4收容于该封闭内腔中。

所述传动组件包括:连接在轮毂2上的内齿圈10,与转子3相固定的太阳齿轮11,与所述定子4相固定的齿轮座12,枢转连接于齿轮座12上的、且与太阳齿轮11和内齿圈10同时啮合连接的行星齿轮13。

为了提高减速比,增大输出扭矩,行星齿轮13采用台阶齿轮结构。

本实施例中,所述转子3通过第四支撑轴承14枢转连接在主轴1上。

太阳齿轮11是以这种结构方式与转子3相固定的:太阳齿轮11一体形成于一个旋转套设在主轴1外的旋转套15上(旋转套15外壁上成型有一圈轮齿,这一圈轮齿构成所述太阳齿轮11),旋转套15与转子3直接固定。

主轴1与轮毂2相连接。

实际应用时,将本实施例这种轮毂电机的固定支架8锁紧固定在电动自行车的车架上,电动自行车的后轮固定在轮毂2上,电动自行车的曲柄踏板通过轴传动装置或链条传动装置与主轴1传动连接。

由上可见,这种轮毂电机仅一侧锁紧固定在车架上,而另一侧处于“悬空”状态,故而只需要在车架上设置与固定支架8相配合的连接结构,便能够将该轮毂电机安装至车架上,完全不受车架尺寸的限制。

电动模式下,电机通电,转子3带动太阳齿轮11转动,太阳齿轮11带动行星齿轮13转动,行星齿轮13带动内齿圈10转动,内齿圈10带动轮毂2转动,使车辆前行。

骑行模式下,骑行者踩踏曲柄踏板而带动主轴1转动,主轴1带动轮毂2转动,使车辆前行。

为了防止骑行模式下内齿圈10跟转而带动转子3转动,本实施在内齿圈10和轮毂2之间设置了第一单向离合器9,即内齿圈10并非直接固定于轮毂2上,而是通过该第一单向离合器9连接在轮毂2上。电动模式下,第一单向离合器9处于锁紧状态,内齿圈10的转动会传递给轮毂2。骑行模式下,第一单向离合器9处于分离状态,轮毂2的转动不会传递给内齿圈10。

当然,如果想让该电机具有发电功能,可以不设置上述第一单向离合器9,而直接将内齿圈10固定于轮毂2上。

为了防止电动模式下轮毂2的转动会传递给主轴1而使主轴跟转,本实施例在主轴1和轮毂2之间设置了第二单向离合器16,即主轴1并非直接固定连接在轮毂2上,而是通过该第二单向离合器16连接在轮毂2上。

本实施例中,上述第一单向离合器9和第二单向离合器16均为棘轮棘爪离合器。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点,其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施,并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

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