專利名稱：電動自行車內(nèi)變速電動輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動自行車電動輪轂。
現(xiàn)有電動自行車電動輪轂，如中軸驅(qū)動電動輪轂多采用鏈輪與齒輪合并使用，電機(jī)軸與輸出軸不同一根軸，與電池共同設(shè)計外殼，因而不易于裝配和維修，占用空間大，制造成本高，沖擊受力狀況不理想，鏈條長期負(fù)載需經(jīng)常更換。而目前電動自行車電動輪轂多采用裝在前、后軸上直接驅(qū)動前輪或后輪轉(zhuǎn)動，此輪轂多采用齒輪減速機(jī)構(gòu)和離合機(jī)構(gòu)，電池與輪轂分開設(shè)計，便于單獨裝配和維修，占用空間小，驅(qū)動系統(tǒng)直接帶動車身前進(jìn)，減少了能量損耗，不足之處在于只能實現(xiàn)無級調(diào)速，無機(jī)械掛檔系統(tǒng)，電機(jī)軸與輸出軸不是一根整軸，沖擊受力狀況不理想，存在著爬坡、逆風(fēng)、靜止啟動耗電大等問題，容易引起電機(jī)和電池及電器保護(hù)系統(tǒng)因電流過大造成損壞，需經(jīng)常更換保險絲，影響用戶的使用。
本實用新型目的在于針對上述不足，提供一種占用空間小，爬坡、逆風(fēng)、靜止啟動能耗少，沖擊受力狀況理想，調(diào)速、離合方便，便于裝配和維修，實現(xiàn)四種驅(qū)動狀態(tài)的電動自行車后輪驅(qū)動內(nèi)變速電動輪轂。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型由整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)、齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)、齒輪行星減速機(jī)構(gòu)、超越離合機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)、外殼、鏈輪及操縱器組成。
整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)是由電動控制器、導(dǎo)線、整軸、固定在整軸上的電機(jī)、傳出電機(jī)轉(zhuǎn)速的小齒輪及止轉(zhuǎn)墊片構(gòu)成，電機(jī)軸與輸出軸為同一根整軸。穿過電機(jī)的一根整軸通過軸承與電機(jī)聯(lián)接，小齒輪通過螺釘與電機(jī)聯(lián)接。
齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)是由固定在電機(jī)上的小齒輪、安裝在固定座上的組合齒輪及太陽齒輪構(gòu)成，通過此減速機(jī)構(gòu)可完成快速檔減速。齒輪行星減速機(jī)構(gòu)是由太陽齒輪、安裝在行星齒輪架上的行星齒輪及內(nèi)齒輪構(gòu)成，通過此減速機(jī)構(gòu)可完成慢速檔減速。
超越離合機(jī)構(gòu)由行星齒輪架、行星支座上的棘爪窩及不倒翁棘爪、棘爪簧構(gòu)成。不倒翁棘爪正向使行星齒輪架與行星支座聯(lián)接，不倒翁棘爪反向使行星齒輪架與行星支座脫開。行星支座通過銷釘緊固在外殼上。
調(diào)速機(jī)構(gòu)是由安裝在整軸上的推桿、調(diào)速桿、太陽齒輪、離合器、行星支座、回位彈簧和操縱器構(gòu)成。整軸內(nèi)有長槽，操縱器控制推桿來推動調(diào)速桿在槽內(nèi)滑動，從而使離合器開合及回位彈簧往復(fù)運(yùn)動形成與太陽齒輪的嚙合和脫開，完成調(diào)速。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)中電機(jī)軸與輸出軸為一根整軸，承載力大，耐沖擊，受力狀況理想，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。
2、超越離合機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，無效空間少，離合更為方便。
3、調(diào)速機(jī)構(gòu)無論在高速、慢速，均可任意調(diào)速，填補(bǔ)無機(jī)械調(diào)速的空白。
4、驅(qū)動狀態(tài)更加健全。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作具體描述


圖1是本實用新型的主視圖。
圖2是整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖。
圖3是
圖1中的A-A剖視示意圖。
圖4是
圖1中的B-B剖視示意圖。
圖5是內(nèi)變速電動輪轂中調(diào)速執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一種實施狀態(tài)圖。
圖6是電動自行車內(nèi)變速輪轂驅(qū)動狀態(tài)方框圖。
圖中標(biāo)注序號表示如下1-整軸 2-螺母 3-止轉(zhuǎn)墊片 4-墊圈 5-外殼6-鏈輪 7-推桿 8-電機(jī) 9-小齒輪 10-組合齒輪11-太陽齒輪 12-行星齒輪 13內(nèi)齒輪14-行星齒輪架 15-不倒翁棘爪 16-離合器17-調(diào)速桿 18-行星支座 19-軸承 20-操縱器 21-回位彈簧如
圖1所示，本實用新型由整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)、齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)、齒輪行星減速機(jī)構(gòu)、超越離合機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)、外殼(5)、鏈輪(6)及操縱器(20)組成。
如
圖1、2所示，整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)是由電動控制器、導(dǎo)線、整軸(1)、固定在整軸(1)上的電機(jī)(8)、傳出電機(jī)轉(zhuǎn)速的小齒輪(9)及止轉(zhuǎn)墊片(3)構(gòu)成，電機(jī)軸與輸出軸為同一根整軸。穿過電機(jī)(8)的一根整軸(1)通過軸承與電機(jī)(8)聯(lián)接，小齒輪(9)通過螺釘與電機(jī)(8)聯(lián)接，從而完成電機(jī)(8)轉(zhuǎn)速傳遞到小齒輪(9)上，而中間的整軸(1)通過止轉(zhuǎn)墊片(3)靜止不動。
如
圖1、3所示，齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)是由固定在電機(jī)(8)上的小齒輪(9)、安裝在固定座上的組合齒輪(10)及太陽齒輪(11)構(gòu)成，通過此減速機(jī)構(gòu)可完成快速檔減速。齒輪行星減速機(jī)構(gòu)是由太陽齒輪(11)、安裝在行星齒輪架(14)上的行星齒輪(12)及內(nèi)齒輪(13)構(gòu)成，通過此減速機(jī)構(gòu)可完成慢速檔減速。齒輪模數(shù)在1.00-1.25之間選擇，行星齒輪數(shù)一般以3-4個為宜，并按照QB68-95-73標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自行車車速要求，確定齒輪的參數(shù)，以使電動自行車車速滿足自行車車速的要求。
如
圖1、4所示，超越離合機(jī)構(gòu)由行星齒輪架(14)、行星支座(18)上的棘爪窩及不倒翁棘爪(15)、棘爪簧構(gòu)成。不倒翁棘爪(15)正向使行星齒輪架(14)與行星支座(18)聯(lián)接，不倒翁棘爪(15)反向使行星齒輪架(14)與行星支座(18)脫開。行星支座(18)通過銷釘緊固在外殼(5)上。腳蹬不通電時，電動輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)自行脫離，腳蹬省力；通電不需腳蹬時，飛輪脫開，鏈輪、鏈條不跟轉(zhuǎn)。
如
圖1、5所示，調(diào)速機(jī)構(gòu)是由安裝在整軸(1)上的推桿(7)、調(diào)速桿(17)、太陽齒輪(11)、離合器(16)、行星支座(18)、回位彈簧(21)和操縱器(20)構(gòu)成。整軸(1)內(nèi)有長槽，操縱器(20)控制推桿(7)來推動調(diào)速桿(17)在槽內(nèi)滑動，從而使離合器(16)開合及回位彈簧(21)往復(fù)運(yùn)動形成與太陽齒輪(11)的嚙合和脫開，完成調(diào)速，實現(xiàn)快速檔由電機(jī)轉(zhuǎn)速減速為自行車車速，慢速檔由自行車車速再降下來，以達(dá)到爬坡、逆風(fēng)、靜止啟動節(jié)能的要求。
如圖6所示，本實用新型可實現(xiàn)四種驅(qū)動狀態(tài)。
1、電驅(qū)系統(tǒng)快檔驅(qū)動電驅(qū)控制器→導(dǎo)線→電機(jī)→小齒輪→組合齒輪→太陽輪→離合器→行星支座→外殼→輪圈。在這種情況下，太陽輪與行星支座直接聯(lián)接，實現(xiàn)快速檔驅(qū)動。
2、電驅(qū)系統(tǒng)慢檔驅(qū)動電驅(qū)控制器→導(dǎo)線→電機(jī)→小齒輪→組合齒輪→太陽輪→行星輪→行星架→棘爪→行星支座→外殼→輪圈。在這種情況下，太陽輪通過操縱離合器與行星支座脫開，通過行星機(jī)構(gòu)與行星支座聯(lián)接，實現(xiàn)慢速檔驅(qū)動。
3、腳踏驅(qū)動腳踏→鏈輪→鏈條→飛輪→外殼→輪圈。在這種情況下，外殼轉(zhuǎn)旋，電動輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于超越離合器作用處于自由狀態(tài)，不受力，因此不會磨損齒輪，磁感阻力不影響騎行。
4、電驅(qū)系統(tǒng)與腳踏同時驅(qū)動電驅(qū)系統(tǒng)與腳踏同時驅(qū)動工作時，兩種驅(qū)動力一起相加傳到外殼外，驅(qū)動輪圈，這兩種驅(qū)動力同時工作，可以相互減輕另一方的負(fù)擔(dān)，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到它的上限。
權(quán)利要求1.電動自行車內(nèi)變速電動輪轂，由整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)、齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)、齒輪行星減速機(jī)構(gòu)、超越離合機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)、外殼(5)、鏈輪(6)及操縱器(20)組成，其特征在于整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)是由電動控制器、導(dǎo)線、整軸(1)、固定在整軸(1)上的電機(jī)(8)、傳出電動轉(zhuǎn)速的小齒輪(9)及止轉(zhuǎn)墊片(3)構(gòu)成，穿過電機(jī)(8)的一根整軸(1)通過軸承與電機(jī)(8)聯(lián)接，小齒輪(9)通過螺釘與電機(jī)(8)聯(lián)接，整軸(1)通過止轉(zhuǎn)墊片(3)靜止不動；齒輪外嚙合減速機(jī)構(gòu)是由固定在電機(jī)(8)上的小齒輪(9)、安裝在固定座上的組合齒輪(10)及太陽齒輪(11)構(gòu)成，齒輪行星減速機(jī)構(gòu)是由太陽齒輪(11)、安裝在行星齒輪架(14)上的行星齒輪(12)及內(nèi)齒輪(13)構(gòu)成；超越離合機(jī)構(gòu)是由行星齒輪架(14)和行星支座(18)上的棘爪窩及不倒翁棘爪(15)、棘爪簧構(gòu)成，不倒翁棘爪(15)正向使行星齒輪架(14)與行星支座(18)聯(lián)接，不倒翁棘爪(15)反向使行星齒輪架(14)與行星支座(18)脫開，行星支座(18)通過銷釘緊固在外殼(5)上；調(diào)速機(jī)構(gòu)是由安裝在整軸(1)上的推桿(7)、調(diào)速桿(17)、太陽齒輪(11)、離合器(16)、行星支座(18)、回位彈簧(21)和操縱器(20)構(gòu)成，整軸(1)內(nèi)有長槽，操縱器(20)控制推桿(7)來推動調(diào)速桿(17)在槽內(nèi)滑動，從而使離合器(16)開合及回位彈簧(21)往復(fù)運(yùn)動形成與太陽齒輪(11)的嚙合和脫開，完成調(diào)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車內(nèi)變速電動輪轂，其特征在于齒輪模數(shù)在1.00-1.25之間選擇，行星齒輪數(shù)一般以3-4個為宜，并按照QB68-95-73標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定自行車車速要求，確定齒輪的參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動自行車內(nèi)變速電動輪轂，其特征在于可實現(xiàn)四種驅(qū)動狀態(tài)①電驅(qū)系統(tǒng)快檔驅(qū)動，②電驅(qū)系統(tǒng)慢檔驅(qū)動，③腳踏驅(qū)動，④電驅(qū)系統(tǒng)與腳踏同時驅(qū)動。
專利摘要現(xiàn)有電動自行車電動輪轂無機(jī)械減速,只有單一電驅(qū)無級調(diào)速,爬坡、逆風(fēng)、靜止驅(qū)動耗電大。本實用新型提供的一種電動自行車內(nèi)變速電動輪轂,由整軸連齒電機(jī)機(jī)構(gòu)、組合齒輪減速機(jī)構(gòu)、超越離合機(jī)構(gòu)、調(diào)速機(jī)構(gòu)、外殼、鏈輪及操縱器組成。調(diào)速機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)變速鍵在整軸上的位置控制行星支座的開合,實行快慢檔不同傳動關(guān)系,由齒輪外嚙合和齒輪行星減速機(jī)構(gòu)組成的組合齒輪減速機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)四種驅(qū)動狀態(tài)。結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)速方便,爬坡省電。
文檔編號B62M23/02GK2309282SQ9723602
公開日1999年3月3日 申請日期1997年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月13日
發(fā)明者楊雷 申請人:江蘇森威集團(tuán)股份有限公司