一种电机行星轮组的单向离合结构的制作方法

1.本实用新型涉及骑行车辆轮毂电机技术领域，尤其是涉及一种电机行星轮组的单向离合结构。


背景技术：

2.电动自行车上的轮毂电机结构主要由中轴、通过轴承安装在中轴上的壳体、设于壳体内的电机以及行星减速机构和离合器等部件所构成，为了进一步优化结构，简化装配，此类轮毂电机的结构往往有着很大的改进空间。
3.例如中国专利文献（公告号：cn104753244b）公开了“电动自行车紧凑型轮毂电机”，包括主支撑轴、通过轴承安装在主支撑轴上的轮毂壳体、设于轮毂壳体内的电机、行星减速机构和超越离合器，还包括中轴速度传感装置；其特征在于所述行星减速机构包括太阳齿轮和与之啮合的若干行星齿轮，所述太阳齿轮设于电机输出轴上，而行星齿轮设于行星架上，所述行星架固定或一体设于主支撑轴上；所述超越离合器包括内圈和外圈，其中内圈与轮毂壳体固定，而外圈内侧一体设有内齿圈，该内齿圈与所述行星齿轮啮合。
4.上述轮毂电机的内部空间利用率更高，配置更合理。但电机不进行助力工作时，脚踏轴旋转时会带动电机旋转产生阻力，造成车辆工作效率降低。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提到的轮毂电机在非助力状态下仍会随脚踏轴转动进行旋转的问题，本实用新型提供了一种电机行星轮组的单向离合结构，利用锲块式单向结构使得行星轮架与电机芯轴之间实现单向锁止，既不影响电机正常辅助工作，又能在电机不工作时避免轮轴带动电机旋转产生阻力，同时具备结构紧凑、安装方便的优点；本实用新型的第二个发明目的是解决锲块式单向结构无法均匀传递行星轮架与电机芯轴之间的扭力载荷的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种电机行星轮组的单向离合结构，包括设置于轮毂电机中部的电机芯轴，所述电机芯轴上套设有太阳轮，所述太阳轮上咬合设置有行星齿轮，所述电机芯轴上还套接设置有行星轮架，所述行星轮架包括套接孔，所述套接孔上沿电机芯轴径向方向设置有行星轮臂，所述行星轮臂远离套接孔的一端插合连接行星齿轮，所述套接孔内壁设置有锲块式单向结构，所述锲块式单向结构单向卡合电机芯轴。所述锲块式单向结构包括锲块支架，锲块支架上设置有锲块，所述锲块包括内侧接合端，所述内侧接合端一侧设置有单向锁止部，所述单向锁止部单向卡合电机芯轴，所述单向锁止部上设置有磁吸体。锲块式单向结构承担电机芯轴与行星轮架的离合功能，当使用轮毂电机进行助力时，电机转子辅助驱动太阳轮旋转，此时太阳轮带动行星齿轮旋转，行星齿轮带动行星轮架动作，由于锲块式单向结构的存在，确保行星轮架通过锲块锁合电机芯轴，两者相对静止，此时旋转的行星轮带动内齿圈以及轮毂外壳旋转，磁吸体用于在该状态下保证各个锲块均能紧贴电机芯轴，行星轮架
与电机芯轴之间的扭力载荷可均匀分布于各个锲块上，避免应力集中导致锲块式单向结构局部增加而产生损坏。相应的，当电机不工作时，轮毂外壳通过内齿圈电动行星齿轮旋转，此时，锲块式单向结构与电机芯轴锁止解除，行星轮架随行星齿轮绕太阳轮同步旋转。利用锲块式单向结构实现行星轮架与电机芯轴的单向离合，结构精简，安装简单，成本低廉。
8.作为优选，所述锲块式单向结构包括锲块支架，所述锲块支架包括中部套筒，中部套筒侧壁上沿周向均匀设置有装配槽，所述装配槽沿中部套筒轴向方向延伸设置，所述锲块支架轴向方向两端均设置有限位挡圈。限位挡圈与中部套筒组合形成锲块支架，用于锲块的稳定装配。
9.进一步的，所述装配槽内插合设置有锲块，所述锲块外侧设置有凹槽，所述凹槽内卡合设置有固定弹簧圈，所述固定弹簧圈卡合固定全部装配槽内的锲块。
10.锲块安装在锲块支架的装配槽内，限位挡圈对锲块进行轴向方向的限位，固定弹簧圈将锲块卡箍固定在装配槽内，保证整个锲块式单向结构装配形成整体。
11.作为优选，所述锲块包括外侧大端和内侧接合端，所述内侧接合端一侧设置有单向锁止部，所述外侧大端与内侧接合端为一体式结构。外侧大端用于避免锲块整体穿入装配槽而造成锲块脱离锲块支架，内侧接合端则用于卡合电机芯轴，当电机助力工作时，行星齿轮绕太阳轮顺时针旋转，锲块与电机芯轴单向锁合，行星轮架与电机芯轴保持锁死状态；而当电机不工作时，行星齿轮在轮毂外壳的带动下绕太阳轮做逆时针旋转，此时内侧接合端无法锁合电机芯轴，行星轮架与电机芯轴保持打开状态。
12.作为优选，所述锲块式单向结构一侧设置有挡块，所述电机芯轴上设置有环槽，所述环槽内设置有轴用挡圈，所述挡块远离锲块式单向结构的一侧抵接轴用挡圈。挡块配合轴向挡圈对锲块式单向结构进行轴向限位，确保锲块式单向结构稳定安装在电机芯轴与行星轮架之间，保证离合工作正常进行。
13.作为优选，轮毂电机包括有轮毂外壳，所述轮毂外壳内壁设置有内齿圈，行星齿轮与内齿圈之间设置有电机转子，电机转子与内齿圈咬合连接，行星齿轮与电机转子咬合连接。电机转子在控制器的控制下作为主动件驱动太阳轮转动，同时通过内齿圈带动行星齿轮动作，行星齿轮在内齿圈内转动的同时带动行星轮臂旋转。
14.作为优选，所述电机芯轴与轮毂外壳之间设置有轴承。轴承支撑电机芯轴安装于轮毂外壳内，保证电机芯轴工作稳定，转动顺滑。
15.因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）利用锲块式单向结构使得行星轮架与电机芯轴之间实现单向锁止，既不影响电机正常辅助工作，又能在电机不工作时避免轮轴带动电机旋转产生阻力；（2）挡块配合轴向挡圈对锲块式单向结构进行轴向限位，确保锲块式单向结构稳定安装在电机芯轴与行星轮架之间，保证离合工作正常进行；（3）磁吸体用于在该状态下保证各个锲块均能紧贴电机芯轴，行星轮架与电机芯轴之间的扭力载荷可均匀分布于各个锲块上，避免应力集中导致锲块式单向结构局部增加而产生损坏。
附图说明
16.图1为本实用新型的主视图。
17.图2为图1中a处的放大图。
18.图3为图2中锲块式单向结构的轴侧图。
19.图4为图3中锲块式单向结构的爆炸图。
20.图中：1、电机芯轴；2、第一轴承；3、连接头；4、第二轴承；5、轮毂壳盖；6，轮毂外壳；7：内齿圈；8：行星齿；9：行星轮架；10：外壳后盖；11：第三轴承；12：太阳轮；13：行星轮；14：电机转子；15：挡块；16：锲块式单向结构；17：轴用挡圈；18：锲块支架；19：固定弹簧圈；20：锲块；21：磁吸体。
具体实施方式
21.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.实施例1
25.如图1、2所示，一种电机行星轮组的单向离合结构，包括设置于轮毂电机中部的电机芯轴1，所述电机芯轴上套设有太阳轮12，所述太阳轮上咬合设置有行星齿轮，所述电机芯轴上还套接设置有行星轮架，所述行星轮架包括套接孔，所述套接孔上沿电机芯轴径向方向设置有行星轮臂，所述行星轮臂远离套接孔的一端插合连接行星齿轮，行星齿轮包括行星齿8和行星轮13，所述套接孔内壁设置有锲块式单向结构16，所述锲块式单向结构单向卡合电机芯轴。所述锲块式单向结构包括锲块支架，锲块支架上设置有锲块，所述锲块包括内侧接合端，所述内侧接合端一侧设置有单向锁止部，所述单向锁止部单向卡合电机芯轴，所述单向锁止部上设置有磁吸体21。锲块式单向结构承担电机芯轴与行星轮架的离合功能，当使用轮毂电机进行助力时，电机转子辅助驱动太阳轮旋转，此时太阳轮带动行星齿轮旋转，行星齿轮带动行星轮架动作，由于锲块式单向结构的存在，确保行星轮架通过锲块锁合电机芯轴，两者相对静止，此时旋转的行星轮带动内齿圈以及轮毂外壳旋转，磁吸体用于在该状态下保证各个锲块均能紧贴电机芯轴，行星轮架与电机芯轴之间的扭力载荷可均匀分布于各个锲块上，避免应力集中导致锲块式单向结构局部增加而产生损坏。相应的，当电机不工作时，轮毂外壳通过内齿圈电动行星齿轮旋转，此时，锲块式单向结构与电机芯轴锁止解除，行星轮架随行星齿轮绕太阳轮同步旋转。利用锲块式单向结构实现行星轮架与电机芯轴的单向离合，结构精简，安装简单，成本低廉。
26.如图3、4所示，所述锲块式单向结构包括锲块支架18，所述锲块支架包括中部套
筒，中部套筒侧壁上沿周向均匀设置有装配槽，所述装配槽沿中部套筒轴向方向延伸设置，所述锲块支架轴向方向两端均设置有限位挡圈。所述装配槽内插合设置有锲块20，所述锲块外侧设置有凹槽，所述凹槽内卡合设置有固定弹簧圈，所述固定弹簧圈卡合固定全部装配槽内的锲块。
27.锲块安装在锲块支架的装配槽内，限位挡圈对锲块进行轴向方向的限位，固定弹簧圈将锲块卡箍固定在装配槽内，保证整个锲块式单向结构装配形成整体。限位挡圈与中部套筒组合形成锲块支架，用于锲块的稳定装配。
28.所述锲块包括外侧大端和内侧接合端，所述内侧接合端一侧设置有单向锁止部，所述外侧大端与内侧接合端为一体式结构。外侧大端过盈插接装配槽，外侧大端用于避免锲块整体穿入装配槽而造成锲块脱离锲块支架，内侧接合端则用于卡合电机芯轴，当电机助力工作时，行星齿轮绕太阳轮顺时针旋转，锲块与电机芯轴单向锁合，行星轮架与电机芯轴保持锁死状态；而当电机不工作时，行星齿轮在轮毂外壳的带动下绕太阳轮做逆时针旋转，此时内侧接合端无法锁合电机芯轴，行星轮架与电机芯轴保持打开状态。
29.所述锲块式单向结构一侧设置有挡块15，所述电机芯轴上设置有环槽，所述环槽内设置有轴用挡圈，所述挡块远离锲块式单向结构的一侧抵接轴用挡圈17。挡块配合轴向挡圈对锲块式单向结构进行轴向限位，确保锲块式单向结构稳定安装在电机芯轴与行星轮架之间，保证离合工作正常进行。所述电机芯轴与轮毂外壳之间设置有轴承。轴承支撑电机芯轴安装于轮毂外壳内，保证电机芯轴工作稳定，转动顺滑。
30.本发明包括电机主体，电机主体中部设置有电机芯轴，电机芯轴一端设置有连接头3，连接头内壁的前、后两端与电机芯轴之间设置有第一轴承2和第二轴承4。连接头插合连接轮毂外壳6前端面的轮毂壳盖5。电机芯轴另一端通过第三轴承11连接轮毂外壳的外壳后盖10。行星齿轮包括有行星齿8和行星轮13，行星齿轮通过行星齿咬合内齿圈。当使用电机助力时，电机转子14受到控制器控制，带动太阳轮12进行旋转，太阳轮12带动均匀分布于太阳轮周缘的三颗行星轮13在行星轮架9上旋转，旋转的行星轮带动内齿圈7与轮毂外壳6旋转，从而辅助自行车轮前行。此状态下行星轮架9内的锲块式单向结构16与电机芯轴1保持锁死状态。当不使用电机，且自行车前行时，此时，自行车轮与轮毂外壳6保持旋转，轮毂外壳6内的内齿圈7带动三颗行星齿轮13与行星轮架9在电机芯轴上反向绕太阳轮12旋转，此状态下行星轮架9内的锲块式单向结构16与电机芯轴1保持打开状态，电机芯轴不会对车轮旋转产生阻力。
31.除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。