本发明专利技术公开了一种采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，包括外壳、电机本体、二级齿轮减速机构、中轴、力矩传感器、牙盘定位套及牙盘；中轴穿设于外壳下部并与电机本体的输出轴平行布置，输出轴经二级齿轮减速机构同套于中轴上的牙盘定位套相连，牙盘定位套前部伸出外壳以固定牙盘，力矩传感器设于中轴上；其特征在于二级齿轮减速机构包括双联齿轮、设于输出轴上的轴齿和设于牙盘定位套上的牙盘传动齿轮，双联齿轮由设于同一传动轴上的大、小齿轮构成，且在轴向上大齿轮位于小齿轮和牙盘之间；轴齿与大齿轮啮合，而牙盘传动齿轮同小齿轮啮合从而使得牙盘传动齿轮位于大齿轮背向牙盘的一侧。该电机结构更紧凑，体积更小，内部空间利用率更高。空间利用率更高。空间利用率更高。
【技术实现步骤摘要】
采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机
[0001]本专利技术属于中置电机的结构
，具体涉及一种采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机。
技术介绍
[0002]中置电机是目前广泛用于电动自行车上的一类动力机构的总称，其通常被安装固定在电动自行车下部专门设置的吊架上。目前行业内对于中置电机的发展以结构紧凑、体积小、输出扭矩大为主流趋势。
[0003]已有的中置电机通常都是平行展开式的结构，由外壳来整体装配并容纳内部的电机本体、齿轮减速传动机构、中轴、牙盘定位套和力矩传感器。电机本体的输出轴通过齿轮减速传动机构与套置在中轴上的牙盘定位套相连，而牙盘定位套伸出外壳前部来固定牙盘。输出轴与中轴是平行布置的关系，并且齿轮减速传动机构被安置在两者之间。
[0004]齿轮减速传动机构现在多采用多级齿轮传动来取代原先结构相对繁复、零部件较多的行星齿轮减速传动机构。目前常见的是一种二级齿轮减速机构，其核心部件是一个安装在输出轴与中轴之间的双联齿轮，由它来实现二级减速传动。双联齿轮由齿轮轴和同轴设于齿轮轴上的大齿轮和小齿轮构成。其中的大齿轮与设于电机本体输出轴上的轴齿啮合，而小齿轮则与牙盘传动齿轮啮合，牙盘传动齿轮与牙盘定位套固定或一体成型。
[0005]离合器通常被装配在齿轮减速传动机构的某一齿轮及其齿轮轴之间，当人骑行或自行车滑行（电机本体不工作）时，离合器能够切断牙盘与电机本体的输出轴之间的传动关联，消除干涉。此外，中轴上还设置力矩传感器，而为了实现对于力矩传感器的信号采集，以及用于对电机本体输出控制信号，中置电机还包括控制器，这种控制器同时与电机本体和力矩传感器电连接。
[0006]力矩传感器用于将人骑行时脚的蹬力转换成相应的电压信号输出给控制器以控制电机的运转功率。同时在中轴和牙盘传动齿轮之间往往还设计单向棘轮机构，这种机构作用是在电机不运转或转速不高时确保人脚蹬力能够通过中轴传递给齿轮减速传动机构进而带动牙盘运转，而当电机转速增高后则切断中轴与齿轮减速传动机构的传动关联，防止人踩蹬造成干涉。
[0007]然而，已知的上述采用二级齿轮减速传动的中置电机暴露出如下问题：1、外壳前部鼓起，轴向尺寸大，结构不够紧凑；由于已知的结构中，双联齿轮中的小齿轮靠牙盘侧设置，而大齿轮则靠后设计（即位于小齿轮背向牙盘的一侧），这样就使得与小齿轮啮合的牙盘传动齿轮也是靠前设置的，因此在整个中置电机的轴向上来看，外壳的前部，或者说前壳必须在轴向上凸出设计，以此获得容纳牙盘传动齿轮的空隙。相反，外壳的后部中间位置，也即双联齿轮中大齿轮对应的下部区域则是一个空腔，造成结构上的浪费，使得中置电机整体结构不够紧凑。
[0008]2、控制器被安置在外壳内部，不利于单独拆卸维修。
[0009]现有的控制器被固定在中轴上方的外壳内部区域，假如要对其维修，必须将外壳
打开，费时费力，给维修和维护都带来极大的不便。
技术实现思路
[0010]本专利技术目的是：针对
技术介绍
中提到的已有中置电机存在的不足而提供一种采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，其结构更紧凑，体积更小，内部空间利用率更高。
[0011]本专利技术的技术方案是：一种采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，包括外壳、电机本体、二级齿轮减速机构、中轴、力矩传感器、牙盘定位套及牙盘；中轴穿设于外壳下部并与电机本体的输出轴平行布置，该输出轴经二级齿轮减速机构同套于中轴上的牙盘定位套相连，牙盘定位套前部伸出外壳以固定牙盘，力矩传感器设于中轴上；其特征在于二级齿轮减速机构包括双联齿轮、设于输出轴上的轴齿和设于牙盘定位套上的牙盘传动齿轮，双联齿轮由设于同一传动轴上的大齿轮和小齿轮构成，且在轴向上大齿轮位于小齿轮和牙盘之间；轴齿与大齿轮啮合，而牙盘传动齿轮同小齿轮啮合从而使得牙盘传动齿轮位于大齿轮背向牙盘的一侧。
[0012]进一步的，本专利技术中所述外壳前部外周上设有凹陷部以固定可拆卸的控制器外壳，控制器外壳内部设有控制器，控制器通过导线与力矩传感器和电机本体电连接。
[0013]进一步的，本专利技术中还包括第一离合器和第二离合器，所述大齿轮的内圈经第一离合器与所述传动轴相连；而所述力矩传感器包括固定在中轴上的变形轴套，该变形轴套与牙盘定位套之间通过第二离合器相连。
[0014]更进一步的，所述变形轴套上固定有力矩传感内组件，而外壳内侧固定有位于力矩传感内组件外围并与力矩传感内组件配合的力矩传感外组件，力矩传感外组件与所述控制器电连接。同已知技术一样，实际实施时，力矩传感内组件由内PCB板和与之相连的内感应线圈构成，内PCB板上设有应变片，能够感应变形轴套的形变并将之转变为电信号输出；而力矩传感外组件则由外PCB板及连接它的外感应线圈构成，外感应线圈同内感应线圈感应配合，外PCB板则通过导线与控制器电连接，用于将前述电信号传递给控制器。
[0015]再进一步的，本专利技术中所述第一离合器为单向滚针离合器，而所述第二离合器为单向棘轮机构。
[0016]再进一步的，本专利技术中所述大齿轮为尼龙齿轮。
[0017]进一步的，本专利技术中所述外壳包括通过连接件顺序固定的前壳、中壳和后壳，电机本体位于后壳内，该电机本体采用外定子内转子结构，其输出轴与转子固定，定子与后壳内壁固定；输出轴前端伸出设于中壳上的中壳轴孔形成悬臂，悬臂上设置所述轴齿，并且中壳轴孔内侧固定有输出轴轴承以支撑输出轴；前壳上方设有所述凹陷部以固定所述可拆卸的控制器外壳。
[0018]再进一步的，所述双联齿轮位于前壳和中壳围成的腔体内，所述传动轴两端分别通过传动轴轴承支撑设于前壳和中壳的内壁上。
[0019]再进一步的，所述前壳下部前侧设有供中轴及其上的牙盘定位套伸出的前壳轴孔，前壳轴孔内侧固定有套于牙盘定位套外侧以支撑牙盘定位套的牙盘定位套轴承；同时，所述中壳下部内侧和牙盘定位套内侧均设有用于支撑中轴的中轴轴承。
[0020]本专利技术的工作原理如下：同现有技术一样，中轴的两端安装曲柄，曲柄上设置脚踏便于骑行。
[0021]人骑行或滑行过程中，电机本体处于减速或者不工作状态，此时人脚蹬中轴的转速高于电机本体输出轴的转速，故第一离合器内外圈脱开，而第二离合器咬合，使得人脚的蹬力能够通过中轴和咬合的第二离合器传递至牙盘定位套及其牙盘上，再由牙盘经链条将扭矩传递至电动自行车的驱动链轮上，驱动电动自行车行进。由于第一离合器内外圈脱开的关系，中轴的转动不会对电机本体的输出轴转动造成干涉；当电机本体工作状态，也即辅助骑行状态，人通过踩踏中轴使力矩传感器产生感应信号，驱动电机本体高速运转。此状态下人脚蹬中轴的转速远小于电机本体输出轴的转速，故第一离合器咬合，而第二离合器的棘爪和棘齿脱开，此时完全由电机本体的输出轴通过二级齿轮减速机构带动牙盘定位套及其上牙盘转动输出动力。由于第二离合器脱开的关系，牙盘定位套与中轴脱开，防止中轴跟转，使得电机本体的运转不会干涉中轴的运转。
[0022]本专利技术的优点是：1）本专利技术的结构中，双联齿轮中的大齿轮被设置在小齿轮与牙盘中间，这就使得与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，包括外壳（1）、电机本体（2）、二级齿轮减速机构、中轴（3）、力矩传感器、牙盘定位套（4）及牙盘（5）；中轴（3）穿设于外壳（1）下部并与电机本体（2）的输出轴（2a）平行布置，该输出轴（2a）经二级齿轮减速机构同套于中轴（3）上的牙盘定位套（4）相连，牙盘定位套（4）前部伸出外壳（1）以固定牙盘（5），力矩传感器设于中轴（3）上；其特征在于二级齿轮减速机构包括双联齿轮（6）、设于输出轴（2a）上的轴齿（7）和设于牙盘定位套（4）上的牙盘传动齿轮（8），双联齿轮（6）由设于同一传动轴（6a）上的大齿轮（6b）和小齿轮（6c）构成，且在轴向上大齿轮（6b）位于小齿轮（6c）和牙盘（5）之间；轴齿（7）与大齿轮（6b）啮合，而牙盘传动齿轮（8）同小齿轮（6c）啮合从而使得牙盘传动齿轮（8）位于大齿轮（6b）背向牙盘（5）的一侧。2.根据权利要求1所述的采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，其特征在于所述外壳（1）前部外周上设有凹陷部以固定可拆卸的控制器外壳（9），控制器外壳（9）内部设有控制器，控制器通过导线与力矩传感器和电机本体（2）电连接。3.根据权利要求1所述的采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，其特征在于还包括第一离合器（10）和第二离合器（11），所述大齿轮（6b）的内圈经第一离合器（10）与所述传动轴（6a）相连；而所述力矩传感器包括固定在中轴（3）上的变形轴套（12），该变形轴套（12）与牙盘定位套（4）之间通过第二离合器（11）相连。4.根据权利要求3所述的采用二级齿轮减速机构的紧凑中置电机，其特征在于所述变形轴套（12）上固定有力矩传感内组件（13），而外壳（1）内侧固定有位于力矩传感内...
【专利技术属性】
技术研发人员：温群峰，
申请(专利权)人：苏州盛亿电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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