轮毂电机及电动自行车制造技术

本发明专利技术公开了轮毂电机及电动自行车，其中轮毂电机包括主轴、机壳、电机、多级行星减速机构和离合器，机壳转动安装于主轴，电机设置于机壳内，多级行星减速机构具有输入端和输出端，输入端与转子固定连接，离合器包括主动部和从动部，主动部与输出端固定连接，从动部与机壳固定连接，其中，输出端相对机壳沿第一方向转动能够使主动部接合从动部，输出端相对机壳沿第二方向转动能够使主动部脱离从动部。该轮毂电机通过多级行星减速机构进行减速，从而能够获得较大的减速比，而且装配工艺简单，可靠性更高，另外该轮毂电机能够通过离合器实现机壳和多级行星减速机构的输出端的自动离合，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。

【技术实现步骤摘要】
轮毂电机及电动自行车


[0001]本专利技术涉及电动自行车
，特别涉及一种轮毂电机及电动自行车。

技术介绍

[0002]相关技术中，助力电动自行车轮毂电机驱动系统因价格优势及改装简便在电动自行车行业占有一定的市场。因为结构简单，维护方便，噪音低等优势，最早的助力电动自行车轮毂电机采用的大多是直驱方案。随着技术和材料的发展，采用塑料齿轮大幅降低了传动系统的噪音。虽然带减速的轮毂电机相比直驱轮毂电机噪音略大，但是有体积小、重量轻、轮毂电机扭力大等优势，特别是随着磁性材料的价格大幅上涨，带减速的轮毂电机因为磁性材料用量少，成本有了极大优势。提高减速比，将电机部及轮毂电机做到更小、更轻是助力电动自行车轮毂电机发展的主要思路和方向。
[0003]目前，有齿轮毂电机的电机部分有内转子和外转子两种。市场上的外转子带齿轮毂电机定子固定在主轴上，转子上安装太阳轮，行星架固定在主轴上，动力经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。在太阳轮输入，行星架固定，内齿圈输出的行星轮系统中，减速比是内齿圈与太阳轮齿数之比，太阳轮齿数作为分母对减速比值的影响较大。由于外转子带齿轮毂电机结构上主轴要穿过太阳轮中心，导致太阳轮直径较大，想要提高减速比需要大幅加大内齿圈直径，这与轮毂电机小型化背道而驰。
[0004]市场上的内转子带齿轮毂电机，为了提升减速比将太阳轮做小，同时因为结构上允许，主轴采用了断轴方案。总成的固定件依次为左端轴、电机部机壳、行星架、右端轴。电机的定子和转子都在电机部机壳内，动力由转子带动太阳轮，经过行星齿轮减速系统减速，由内齿圈输出到轮毂外壳。相比外转子带齿轮毂电机，由于太阳轮直径小，再加上行星轮采用双联结构，减速比相比有大幅提高，市场上250W电机的减速比通常做到12左右，理论最高能做到15。虽然内转子方案的材料成本低于外转子，但是内转子方案结构零件多，装配工艺复杂，产品总成本加上生产成本后并没有太多优势。同时内转子方案采用的是断轴结构，导致结构强度弱于外转子方案，总成的装配精度也难以保证，因此产品可靠性一直不如外转子方案，因此市场上内转子带齿轮毂电机的使用数量一直都低于外转子带齿轮毂电机。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高减速比、装配简单的轮毂电机。
[0006]本专利技术另外还提供一种具有上述轮毂电机的电动自行车。
[0007]根据本专利技术第一方面实施例的轮毂电机，包括：
[0008]主轴；
[0009]机壳，转动安装于所述主轴；
[0010]电机，设置于所述机壳内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定于所述主轴，所述转子转动安装于所述主轴；
[0011]多级行星减速机构，设置于所述机壳内，所述多级行星减速机构具有输入端和输出端，所述输入端与所述转子固定连接；
[0012]离合器，包括主动部和从动部，所述主动部与所述输出端固定连接，所述从动部与所述机壳固定连接；
[0013]其中，所述输出端相对所述机壳沿第一方向转动能够使所述主动部接合所述从动部，所述输出端相对所述机壳沿第二方向转动能够使所述主动部脱离所述从动部。
[0014]根据本专利技术第一方面实施例的轮毂电机，至少具有如下有益效果：
[0015]轮毂电机运行时，转子带动多级行星减速机构的输入端转动，经过多级行星减速机构减速后，再由多级行星减速机构的输出端带动离合器的主动部沿第一方向转动，此时主动部与从动部接合从而带动机壳转动，使得机壳能够带动安装在其上的车轮转动，当车辆处于滑行或人力骑行等不需要电机助力的状态时，输出端相对机壳沿第二方向转动使得主动部脱离从动部，从而可以减少机壳转动的阻力。该轮毂电机通过多级行星减速机构进行减速，从而能够获得较大的减速比，例如多级行星减速机构为二级行星减速机构时，其减速比能达到25，相比现有的轮毂电机的减速比具有大幅度的提高，当电机为外转子电机时，相比市场上现有的外转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的减速比有大幅提高，而且电机的体积、材料成本大幅下降，组装工艺仅为重复了行星架的组装，因此装配的复杂度并未提升；当电机为内转子电机时，相比市场上现有的内转子带齿轮毂电机，该轮毂电机的装配工艺更为简单，而且由于主轴为整轴结构，因此结构强度和装配精度也得到提高，可靠性更高；而且该轮毂电机能够通过离合器实现机壳和多级行星减速机构的输出端的自动离合，在需要通过电机助力时主动部能够结合从动部带动机壳转动，在不需要电机助力时能够使主动部脱离从动部以降低机壳转动的阻力，从而有利于提高车辆行驶的顺畅性。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述多级行星减速机构包括相连接的一级行星减速系统和二级行星减速系统，所述输入端设置于所述一级行星减速系统，所述输出端设置于所述二级行星减速系统。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述一级行星减速系统包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星架和一级齿圈，所述一级太阳轮构成所述输入端并固定连接所述转子，所述一级行星架转动安装于所述主轴，所述一级行星轮转动安装于所述一级行星架并同时啮合所述一级太阳轮和所述一级齿圈，所述二级行星减速系统包括二级行星轮、二级太阳轮、二级行星架和二级齿圈，所述二级太阳轮固定于所述一级行星架，所述二级行星架固定于所述主轴，所述二级行星轮转动安装于所述二级行星架并同时啮合所述二级太阳轮和所述二级齿圈，所述二级齿圈构成所述输出端且其一端与所述一级齿圈固定连接，另一端与所述主动部固定连接。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述一级行星轮设置有多个，所述一级行星架设置有与所述一级行星轮一一对应的转轴，所述一级行星轮转动安装于所述转轴。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述二级太阳轮与所述一级行星架为一体结构，或者所述二级太阳轮与所述一级行星架粘接、过盈连接或通过螺钉连接。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述离合器为楔块式单向离合器或滚柱式单向离合器或棘轮式单向离合器。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述主动部与所述一级齿圈、所述二级齿圈为一体结
构。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，所述机壳包括外壳和端盖，所述外壳和所述端盖围设形成有安装腔，所述电机、所述多级行星减速机构和所述离合器设置于所述安装腔。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述外壳通过第一轴承转动安装于所述主轴，所述端盖通过第二轴承转动安装于所述主轴。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述电机为内转子电机或外转子电机或盘式电机。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述电机还包括支架，所述定子安装于所述支架，所述支架固定连接所述主轴。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述支架设置有连接板，所述连接板开设有连接孔，所述主轴设置有安装板，所述安装板开设有与所述连接孔配合的安装孔；或者所述支架与所述主轴过盈连接、键连接、粘接或焊接。
[0027]根据本专利技术第二方面实施例的电动自行车，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轮毂电机，其特征在于，包括：主轴；机壳，转动安装于所述主轴；电机，设置于所述机壳内，所述电机包括定子和转子，所述定子固定于所述主轴，所述转子转动安装于所述主轴；多级行星减速机构，设置于所述机壳内，所述多级行星减速机构具有输入端和输出端，所述输入端与所述转子固定连接；离合器，包括主动部和从动部，所述主动部与所述输出端固定连接，所述从动部与所述机壳固定连接；其中，所述输出端相对所述机壳沿第一方向转动能够使所述主动部接合所述从动部，所述输出端相对所述机壳沿第二方向转动能够使所述主动部脱离所述从动部。2.根据权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述多级行星减速机构包括相连接的一级行星减速系统和二级行星减速系统，所述输入端设置于所述一级行星减速系统，所述输出端设置于所述二级行星减速系统。3.根据权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述一级行星减速系统包括一级行星轮、一级太阳轮、一级行星架和一级齿圈，所述一级太阳轮构成所述输入端并固定连接所述转子，所述一级行星架转动安装于所述主轴，所述一级行星轮转动安装于所述一级行星架并同时啮合所述一级太阳轮和所述一级齿圈，所述二级行星减速系统包括二级行星轮、二级太阳轮、二级行星架和二级齿圈，所述二级太阳轮固定于所述一级行星架，所述二级行星架固定于所述主轴，所述二级行星轮转动安装于所述二级行星架并同时啮合所述二级太阳轮和所述二级齿圈，所述二级齿圈构成所述输出端且其一端与所述一级齿圈固定连接，另一端与所述主动部固定连接。4.根据权利要求3所述的轮毂电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佳林，王彬，苏怡雪，罗绍俊，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：