[发明专利]电动自行车轮毂电机装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮毂电机，适用于电动车特别是电动自行车中。

背景技术

现有的普通轮毂电机一般均由主轴、绕线定子、转子、太阳轮、减速组件、轮毂壳、行星减速机构和单向离合器等组件构成，其详细结构可参照其结构专利号为ZL201220268825.8的中国实用新型专利。电机通电工作时，绕线定子与转子产生的动力源带动转子转动，转子上的转子齿轮带动行星减速系统和单向离合器转动，经过固定在轮毂上的内齿圈直接向轮毂传递扭矩，使轮毂旋转。这种轮毂电机所采用的行星减速机构存在减速比较小、输出扭矩小的缺点。

而且传统轮毂电机因其功能与结构的限制，只能与外置变速器配合使用，外观复杂，不美观，内部空间未得到合理的利用，不能植入内变速系统以更好的驱动电动自行车。

发明内容

本发明目的是：针对上述问题，提供一种输出力矩大且具有多档内变速功能的轮毂电机。

本发明的技术方案是：所述的电动自行车轮毂电机装置，包括水平布置的主轴、可转动地安装在该主轴外的轮毂外壳、设于所述轮毂外壳内的定子和转子、以及齿轮减速机构，其中定子固定在主轴上，所述齿轮减速结构包括与所述转子固定且同轴套设在所述主轴外的转子齿轮、固定在所述轮毂外壳上且套在主轴外的行星架、可转动地穿设在行星架上的行星轴、固定在所述行星轴上的左行星齿轮和右行星齿轮、以及固定套设在所述主轴上的太阳齿轮，其中左行星齿轮与转子齿轮啮合，右行星齿轮与太阳齿轮啮合。

作为优选，所述的太阳齿轮为一单向离合器，该单向离合器包括离合器内圈以及与该离合器内圈单向锁紧的离合器外圈，其中，离合器内圈与所述主轴固定，离合器外圈上设置有与所述右行星齿轮啮合的外齿圈。

作为优选，所述外齿圈与所述离合器外圈为一体结构。

作为优选，所述行星轴上设置有至少两个右行星齿轮，这些右行星齿轮的直径各不相同；所述离合器外圈上设置有与所述各右行星齿轮一一对应啮合的多个外齿圈，这些外齿圈可周向转动地套设在离合器外圈上，且外齿圈与离合器外圈轴向固定，离合器外圈和外齿圈之间上还设置能够将二者周向固定在一起的锁紧机构。

作为优选，所述离合器外圈的右端伸出所述轮毂外壳外且安装有一牙盘，所述转子齿轮与主轴之间设置有第二单向离合器。

作为优选，所述锁紧机构包括可轴向滑动地套设在所述主轴上的滑套、以及用于带动所述滑套在主轴上轴向滑动并能将滑套轴向定位在主轴上的滑移定位装置，所述滑套收容于离合器外圈内，在所述离合器外圈上、对应于每个外齿圈的部位均开设有径向通孔，所述径向通孔处设置有卡在离合器外圈上的弹簧片，所述弹簧片上卡合固定有位于该弹簧片外侧的滚柱，所述弹簧片的内侧布置有位于所述径向通孔中的且能够沿径向通孔径向移动的滚珠，所述外齿圈上制有与所述滚柱相对应的契合槽，所述滑套上成型有当滑套在主轴上轴向滑动时能够抵触所述滚珠沿所述径向通孔向外移动、进而压迫所述弹簧片使其发生形变、从而使固定在弹簧片上的滚柱移动至所述契合槽中、而使所述离合器齿圈与离合器外圈周向固定在一起的凸环。

作为优选，所述滑移定位装置包括套在主轴上且夹在主轴和滑套之间的压簧、主轴上开设的中心轴孔、布置在所述中心轴孔中且与滑套相连的顶针、以及与所述顶针接触配合用于拨动顶针在所述中心轴孔中轴向移动的拨片，所述拨片通过变速线与电动自行车车把上的变速手柄传动连接。

作为优选，所述滑移定位装置是一个电磁阀。

作为优选，所述行星轴上还固定有一个其直径小于各个右行星齿轮的副行星齿轮，所述离合器外圈上套设有与所述副行星齿轮啮合的副外齿圈，所述副外齿圈与离合器外圈之间通过第三单向离合器相连。

作为优选，所述滑套与所述主轴之间设置有支撑轴承，所述支撑轴承具有可相对转动的轴承内圈和轴承外圈，所述滑套可轴向滑动地套设在轴承外圈上，而轴承内圈固定在所述主轴上。

本发明的优点是：

1、本发明这种轮毂电机装置，并不像传统技术那样设置有固定在轮毂外壳上的内齿圈，而是直接将行星架固定在轮毂外壳上，通过行星架的转动来带动轮毂旋转，以此设计出了一套单一的二级齿轮减速传动系统，实现了大减速比、大扭矩的输出功能，提高了电机的工作效率，同时可以减少直流电机的磁性材料使用量，降低了成本。

2、本发明这种轮毂电机装置，在电机通电工作时，骑行者还可以通过踩踏自行车脚蹬来为电机的运转提供助力，同时这一人工助力的大小可以调节。