電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輪轂電機(jī)，尤其涉及一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電動自行車輪轂電機(jī)大致可分為兩大類，一是直接驅(qū)動方式，二是減速驅(qū)動方式，無論哪種方式其共同點(diǎn)均為固定減速比。電機(jī)初始設(shè)計(jì)就只有一個(gè)最佳效率轉(zhuǎn)速。如果按高速行駛時(shí)為最佳效率來設(shè)計(jì)則低速性能很差，即起步爬坡能力差；如果按起步爬坡時(shí)為最佳效率來設(shè)計(jì)則高速行駛性能很差，即費(fèi)電。高速特性與低速特性只能進(jìn)行取舍，電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)還是主要考慮電動自行車的續(xù)航能力的提高上，因此將電機(jī)設(shè)計(jì)成高速行駛時(shí)效率最佳方案來設(shè)計(jì)，一般為20-25km/h?，F(xiàn)有電動自行車的最大缺點(diǎn)是起步和爬坡能力很差，起步和爬坡時(shí)必須腳蹬輔助才可以。如果緊靠電機(jī)來起步或爬坡，因負(fù)荷大，使電機(jī)發(fā)生阻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，易燒毀電機(jī)，而且大電流放電對蓄電池造成沖擊性傷害，縮短蓄電池使用壽命。上述缺點(diǎn)是目前電動自行車行業(yè)的最大未解決課題。專利申請?zhí)?01420402729.7公開了一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)，包括主軸、外殼，定子，轉(zhuǎn)子，其特征是:所述轉(zhuǎn)子右側(cè)通過轉(zhuǎn)子支撐軸承支撐在定子固定架上，左側(cè)通過小減速比輸出單向超越離合器支撐在左側(cè)輪轂外殼上，所述轉(zhuǎn)子及與其固接的兩個(gè)行星架上固接有行星輪支撐軸，行星輪支撐軸上套有第一行星輪、第二行星輪、行星輪支撐軸承、行星輪連接花鍵套，第一行星輪和第二行星輪通過行星輪支撐軸承支撐在行星輪支撐軸上，第一行星輪、第二行星輪通過行星輪連接花鍵套鍵接構(gòu)成一體，所述第一太陽輪內(nèi)圈與主軸鍵接、外齒與第一行星輪嚙合，所述第二太陽輪內(nèi)圈與第二太陽輪輸出套一端鍵接、外齒與第二行星輪嚙合，所述大減速比輸出單向超越離合器內(nèi)圈與第二太陽輪輸出套另一端固接、外圈與左側(cè)輪轂外殼固接，所述轉(zhuǎn)子、行星架及第一行星輪動力輸入組件構(gòu)成既呈動力輸入部又呈動力輸出部，即所述行星架直接輸出并與小減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成小減速比正向的動力輸出部，所述第二行星輪動力輸出組件及大減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成大減速比反向的動力輸出部，小減速比輸出單向超越離合器和大減速比輸出單向超越離合器在同軸徑向設(shè)置。該種電機(jī)通過一個(gè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和兩個(gè)輸出機(jī)構(gòu)使輪轂電機(jī)可以輸出兩種不同轉(zhuǎn)速的動力，解決了電動自行車起步能力和爬坡能力差的問題。電動自行車同時(shí)具有正常快速行駛和低速啟動兩種功能，保持電池性能延長使用壽命。但是，在使用過程中發(fā)現(xiàn)電機(jī)里兩套同軸徑向設(shè)置的輸出單向超越離合器存在致命的技術(shù)問題。當(dāng)安裝上述電機(jī)的電動自行車從車庫里推出需要倒行時(shí)，兩個(gè)輸出單向超越離合器都會參與工作，正反向同時(shí)工作，導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)卡死，無法工作。電動自行車行業(yè)亟待解決這一致命問題，期待在市場上推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)，安裝在電機(jī)里的機(jī)械變速式電機(jī)用飛輪，通過一套雙向千斤控制機(jī)構(gòu)，避免千斤片同時(shí)勾住內(nèi)、外圈棘輪齒，導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)卡死；又實(shí)現(xiàn)了兩種動力選擇性地傳遞功能。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)，包括右側(cè)輪轂外殼、左側(cè)輪轂外殼，右側(cè)輪轂外殼軸承、左側(cè)輪轂外殼軸承、中間殼體、定子固定架、定子、若干個(gè)磁鐵、行星輪支撐軸承、第一太陽輪、第一行星輪、第二太陽輪、第二行星輪、行星輪連接花鍵套、行星輪支撐軸、主軸和線圈，所述轉(zhuǎn)子右側(cè)通過轉(zhuǎn)子支撐軸承支撐在定子固定架上，其左側(cè)通過小減速比輸出單向超越離合器支撐在左側(cè)輪轂外殼上，所述轉(zhuǎn)子及與其固接的兩個(gè)行星架上固接有行星輪支撐軸，行星輪支撐軸上套有第一行星輪、第二行星輪、行星輪支撐軸承、行星輪連接花鍵套，第一行星輪和第二行星輪通過行星輪支撐軸承支撐在行星輪支撐軸上，第一行星輪、第二行星輪通過行星輪連接花鍵套鍵接構(gòu)成一體，所述第一太陽輪內(nèi)圈與主軸鍵接、外齒與第一行星輪嚙合，所述轉(zhuǎn)子、行星架及第一行星輪動力輸入組件構(gòu)成既呈動力輸入部又呈動力輸出部，即所述行星架直接輸出并與小減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成小減速比正向的動力輸出部，所述第二行星輪動力輸出組件及大減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成大減速比反向的動力輸出部，小減速比輸出單向超越離合器和大減速比輸出單向超越離合器在同軸徑向設(shè)置，其特征是:同軸徑向設(shè)置的大、小減速比輸出單向超越離合器為機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)，所述機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)包括外圈、內(nèi)圈、滾珠和千斤片，所述外圈和內(nèi)圈通過中間固定圈構(gòu)成徑向雙層的第一飛輪結(jié)構(gòu)及第二飛輪結(jié)構(gòu)的復(fù)合式結(jié)構(gòu)飛輪，所述中間固定圈上設(shè)有矩形凹槽，所述矩形凹槽內(nèi)裝有雙向千斤控制機(jī)構(gòu)，所述雙向千斤控制機(jī)構(gòu)包括千斤片、復(fù)位彈簧和滾針，所述千斤片后端面設(shè)有圓弧凸起，所述圓弧凸起與內(nèi)矩形凹槽槽壁上的圓弧凹槽匹配，所述千斤片外圓周千斤片卡簧鋼絲槽中設(shè)有卡簧鋼絲，所述千斤片下表面依次設(shè)有復(fù)位彈簧和滾針，所述雙向千斤控制機(jī)構(gòu)的千斤片側(cè)表面設(shè)有包容復(fù)位彈簧和滾針的階梯凹臺，所述復(fù)位彈簧形狀呈S形板簧，復(fù)位彈簧前端鑲嵌在千斤片階梯凹臺底面的切槽中，復(fù)位彈簧后端下表面與滾針觸接，所述內(nèi)圈與第二太陽輪固接。
[0005]所述機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)的外圈內(nèi)徑周圈均布有棘輪齒，及其內(nèi)圈的外徑周圈均布有棘輪齒，所述中間固定圈分別通過雙排外圈滾珠支承在外圈內(nèi)側(cè)以及通過雙排內(nèi)圈滾珠支承在內(nèi)圈外側(cè)，所述中間固定圈與外圈、內(nèi)圈呈滾動連接，所述中間固定圈外表面上螺接有外圈側(cè)擋圈，所述中間固定圈內(nèi)表面上螺接內(nèi)圈側(cè)擋圈。
[0006]所述磁鐵通過磁鐵支撐圈固定在定子外圈，所述磁鐵支撐圈通過螺栓與行星架固接。
[0007]所述第一行星輪和第二行星輪呈連體式整體結(jié)構(gòu)，整體第一行星輪和第二行星輪兩端通過行星輪支撐軸承支撐在行星輪支撐軸上。
[0008]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在現(xiàn)有飛輪結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對千斤機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)成雙向千斤控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)中間固定圈作為主動件逆時(shí)針運(yùn)動時(shí)，形成正反兩個(gè)方向運(yùn)動的二選一，保證單一方向運(yùn)動，另一方向呈自由狀態(tài)。避免千斤片同時(shí)勾住內(nèi)、外圈棘輪齒，導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)卡死。結(jié)構(gòu)緊湊體積小，節(jié)省電動自行車電機(jī)內(nèi)部空間。解決了電動自行車電機(jī)內(nèi)部空間不足，從而滿足機(jī)械變速式電機(jī)需要兩個(gè)動力傳遞到同一結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求。相同的定子尺寸條件下，磁鐵由定子內(nèi)側(cè)移動到定子外側(cè)，使轉(zhuǎn)子力矩加大，有利于提高輸出轉(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1中機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖2的縱向剖面圖；
[0012]圖4-1是圖3中千斤片與內(nèi)圈接觸狀態(tài)A-A剖面示意圖；
[0013]圖4-2是圖3中千斤片與內(nèi)外圈均不接觸狀態(tài)A-A剖面示意圖；
[0014]圖4-3是圖3中千斤片與外圈接觸狀態(tài)A-A剖面示意圖。
[0015]
[0016]圖中:1、右側(cè)輪轂外殼，1-1、左側(cè)輪轂外殼，2、右側(cè)輪轂外殼軸承，2-2、左側(cè)輪轂外殼軸承，3、中間殼體，4、定子固定架，5、定子，6、行星齒輪支撐套筒，7、磁鐵，8、行星輪支撐軸承，9、第一太陽輪，10、第一行星輪，11、第二太陽輪，12、第二行星輪，13、磁鐵支撐圈，14、磁鐵支撐圈固定螺栓，15、行星輪連接花鍵套，16、行星輪支撐軸，17、主軸，18、右側(cè)行星架，18-1、左側(cè)行星架，19、右側(cè)行星架支撐軸承，20、中間固定圈，20-1、中間固定圈卡簧鋼絲槽，21、外圈，22、中間固定圈固定螺栓，23、內(nèi)圈，24、第二太陽輪固定螺栓，25、右側(cè)輪轂外殼固定螺栓，25-1、左側(cè)輪轂外殼固定螺栓，26、線圈，27、注油孔，28、外置飛輪，29、剎車盤，30、行星架固定螺栓，31、外圈滾珠，32、內(nèi)圈滾珠，33、內(nèi)圈棘輪齒，34、外圈棘輪齒，35、千斤片，35-1、板簧固定切槽，35-2、千斤片卡簧鋼絲槽，36、卡簧鋼絲，37、板簧，38、滾針，39、中間固定圈螺紋孔，40、外圈連接孔，41、內(nèi)圈連接孔，42、外圈側(cè)擋圈，43、內(nèi)圈側(cè)擋圈，44、矩形凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】詳述如下:實(shí)施例
[0018]詳見附圖1、2、3，本實(shí)施例提供了一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機(jī)，包括右側(cè)輪轂外殼1、左側(cè)輪轂外殼1-1，右側(cè)輪轂外殼軸承2、左側(cè)輪轂外殼軸承2-2、中間殼體
3、定子固定架4、定子5、若干個(gè)磁鐵7、行星輪支撐軸承8、第一太陽輪9、第一行星輪10、第二太陽輪11、第二行星輪12、行星輪連接花鍵套15、行星輪支撐軸16、主軸17、左、右側(cè)行星架18-1、18和線圈26，右側(cè)輪轂外殼上固接有外置飛輪28，左側(cè)輪轂外殼上固接有剎車盤29，右側(cè)輪轂外殼1、左側(cè)輪轂外殼1-1分別通過右側(cè)輪轂外殼固定螺栓25、左側(cè)輪轂外殼固定螺栓25-1與中間殼體3固接呈整體，所述轉(zhuǎn)子右側(cè)通過轉(zhuǎn)子支撐軸承支撐在定子固定架4上，其左側(cè)通過小減速比輸出單向超越離合器支撐在左側(cè)輪轂外殼上，所述轉(zhuǎn)子及與其固接的兩個(gè)行星架上固接有行星輪支撐軸16，行星輪支撐軸上套有第一行星輪10、第二行星輪11、行星輪支撐軸承8、行星輪連接花鍵套15，第一行星輪和第二行星輪通過行星輪支撐軸承支撐在行星輪支撐軸上，第一行星輪、第二行星輪通過行星輪連接花鍵套鍵接構(gòu)成一體，所述第一太陽輪內(nèi)圈與主軸鍵接、外齒與第一行星輪嚙合，所述轉(zhuǎn)子、行星架及第一行星輪動力輸入組件構(gòu)成既呈動力輸入部又呈動力輸出部，即所述行星架直接輸出并與小減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成小減速比正向的動力輸出部，所述第二行星輪動力輸出組件及大減速比輸出單向超越離合器構(gòu)成大減速比反向的動力輸出部，同軸徑向設(shè)置的大、小減速比輸出單向超越離合器為機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)，所述機(jī)械變速式飛輪結(jié)構(gòu)包括外圈21、內(nèi)圈23、滾珠和千斤片35，所述外圈和內(nèi)圈通過中間固定圈20構(gòu)成徑向雙層的第一飛輪結(jié)構(gòu)及第二飛輪