电动自行车用可变减速比的中置电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电动自行车用可变减速比的中置电机，包括壳体、电机、一级大、小齿轮、二级大、小齿轮和动力输出套，其特征是：所述二级大齿轮与双层单向超越离合器及差动行星齿轮减速机构固接，二级大齿轮反转通过差动行星齿轮减速机构及双层单向超越离合器内圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成低速输出机构；二级大齿轮正转通过双层单向超越离合器外圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成高速输出机构。有益效果：通过一个驱动机构和两个输出机构使轮毂电机可以输出两种不同减速比的动力，克服了目前电动自行车用电机只有单一固定减速比的缺陷，解决了电动自行车起步能力及爬坡能力差的问题。

【技术实现步骤摘要】
电动自行车用可变减速比的中置电机
本专利技术属于中置电机，尤其涉及一种电动自行车用可变减速比的中置电机。
技术介绍
目前，电动自行车不仅用作代步工具，而且也作为运动工具深受广大骑行爱好者的青睐。采用中置电机的自行车重心稳定、骑行安全感强，主要应用于运动型山地电动自行车上。骑行运动型山地电动自行的主要目的是运动和娱乐，尤其是享受平地上高速骑行的速度感和爬山等较大坡度道路上骑行的力量感和刺激感。要满足上述要求，对电机的工作效率区间要求非常大，即既要满足高速特性又要满足低速大扭矩特性。为了尽可能满足上述要求，现有自行车中置电机全部采用电机加减速器的减速电机，而且在自行车整车上应用时，后轮还需加上外置链条减速器辅助变速，以满足不同骑行路况的需要。减速电机加上外置链条减速器的方案在一定程度上满足了上述要求，但骑行时还需人工对后轮链条减速器进行变速，非常麻烦。当前普遍使用的中置电机结构，包括壳体、电机、一级小齿轮，一级大齿轮，二级小齿轮，二级大齿轮，一级小齿轮键接在电机输出轴上，所述一级小齿轮与一级大齿轮啮合，与一级大齿轮同轴的二级小齿轮与二级大齿轮啮合，二级大齿轮与动力输出套键接，动力输出套固接牙盘，动力输出套通过单向超越离合器和动力输出套支撑轴承支撑在自行车主轴上。中置电机通过电机和两级齿轮减速机构输出固定减速比的转速。当前，电机的初始设计仅能满足一个最佳效率转速。如果按高速行驶时为最佳效率来设计则低速性能很差，实际使用时的起步爬坡能力差；如果按起步爬坡时为最佳效率来设计则高速行驶性能很差，会很费电。目前的电机设计长期维持在高速特性或低速特性二选一的取舍转状态。为了保证电动自行车的续航能力，电机设计时仍以高速行驶时效率定位为最佳方案。一般为20～25km/h。因此当前电动自行车的最大缺点是起步和爬坡能力很差，起步和爬坡时必须脚蹬辅助才可以。如果紧靠电机来起步或爬坡，因负荷大，使电机发生阻转现象，易烧毁电机，而且大电流放电对蓄电池造成冲击性伤害，缩短蓄电池使用寿命。上述缺点是目前电动自行车行业的最大未解决课题。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中的不足，提供一种电动自行车用可变减速比的中置电机，改变了中置电机只能输出单一减速比的缺陷，通过电机转子的正反向转动，可以随机选择高低两种不同减速比的输出，实现了电动自行车续航能力和起步、爬坡能力二者能够兼得的效果。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种电动自行车用可变减速比的中置电机，包括壳体、电机、一级小齿轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级大齿轮和动力输出套，所述一级小齿轮键接在电机输出轴上，所述一级小齿轮与一级大齿轮啮合，与一级大齿轮同轴的二级小齿轮与二级大齿轮啮合，动力输出套固接牙盘，动力输出套通过单向超越离合器和动力输出套支撑轴承支撑在自行车主轴上，其特征是：所述二级大齿轮与双层单向超越离合器及差动行星齿轮减速机构固接，所述双层单向超越离合器中间输出圈与动力输出套固接，所述二级大齿轮反转通过差动行星齿轮减速机构及双层单向超越离合器内圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成低速输出机构；所述二级大齿轮正转通过双层单向超越离合器外圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成高速输出机构。所述差动行星齿轮减速机构包括右侧行星架、左侧行星架套筒、右侧行星轮支撑轴承、左侧行星轮支撑轴承、行星轮支撑轴、第一太阳轮、第一行星轮、第二太阳轮、第二行星轮和行星轮连接花键套，所述右侧行星架扣合在左侧行星架套筒端口上构成圆柱形行星架，所述圆柱形行星架上固接有行星轮支撑轴，行星轮支撑轴上套有第一行星轮、第二行星轮、行星轮支撑轴承、行星轮连接花键套，第一行星轮和第二行星轮通过行星轮支撑轴承支撑在行星轮支撑轴上，第一行星轮、第二行星轮通过行星轮连接花键套键接构成一体，所述第一太阳轮与中间壳体固接、第一太阳轮与第一行星轮啮合，所述第二太阳轮与双层单向超越离合器内圈固接，所述圆柱形行星架左侧通过左侧行星架支撑轴承支撑在中间壳体上、右侧通过双层单向超越离合器外圈及中间输出圈支撑在动力输出套上。所述双层单向超越离合器由双层单向超越离合器外圈、双层单向超越离合器中间输出圈、双层单向超越离合器内圈和双层单向超越离合器侧挡圈构成，所述双层单向超越离合器外圈和双层单向超越离合器内圈通过双层单向超越离合器中间输出圈构成径向双层第一超越离合器结构及第二超越离合器结构的复合式双层单向超越离合器。所述二级大齿轮与双层单向超越离合器外圈及圆柱形行星架固接呈整体。所述双层单向超越离合器中间输出圈上固接有三级小齿轮，所述三级小齿轮与三级大齿轮啮合，所述三级大齿轮与动力输出套固接并通过三级大齿轮支撑轴承支撑在中间壳体上，所述双层单向超越离合器中间输出圈通过双层单向超越离合器中间输出圈支撑轴承支撑在右侧壳体上。所述壳体由右侧壳体、左侧壳体、电机保护盖和中间壳体固接构成整体。有益效果：本专利技术通过一个驱动机构和两个输出机构使轮毂电机可以输出两种不同减速比的动力，克服了目前电动自行车用中置电机只有单一固定减速比的缺陷，解决了电动自行车起步能力及爬坡能力差的问题。安装在电动自行车中轴位置的电机可以电力驱动和人力驱动，当人力与电力共同驱动或分别驱动时互相不干扰和影响，运动中能耗小，力的传递稳定可靠，爬坡能力强。附图说明图1-1是本专利技术实施例1的外观轴向视图；图1-2是图1-1的A向视图；图1-3是图1-2的B向视图；图2是图1-3的C-C向剖面图；图3-1是本专利技术实施例2的外观轴向视图；图3-2是图3-1的A向视图；图3-3是图3-2的B-B向视图；图4是图3-3的C-C向剖面图；图中：1、右侧脚蹬，1-1、左侧脚蹬，2、主轴，3、电机，4、电机输出轴，5、一级小齿轮，6、一级大齿轮，7、二级小齿轮，8、二级大齿轮，9、齿轮支撑轴，10、右侧齿轮支撑轴承，10-1、左侧齿轮支撑轴承，11、双层单向超越离合器外圈，12、双层单向超越离合器中间输出圈，13、双层单向超越离合器内圈，14、双层单向超越离合器侧挡圈，15、右侧行星架，15-1、左侧行星架套筒，16、右侧行星轮支撑轴承，16-1、左侧行星轮支撑轴承，17、行星轮支撑轴，18、第一太阳轮，19、第一行星轮，20、第二太阳轮，21、第二行星轮，22、行星轮连接花键套，23、左侧行星架支撑轴承，24、动力输出套，25、单向超越离合器外圈，26、单向超越离合器内圈，27、单向超越离合器侧挡圈，28、右侧壳体，29、右侧壳体支撑轴承，30、动力输出套支撑轴承，31、中间壳体，31-1、中间壳体五通连接部，32、中间壳体支承轴承，33、轴承锁定圈，34、左侧壳体，35、左侧壳体密封圈，36、电机保护盖，37、牙盘，38、右侧壳体密封圈，39、主轴密封圈，40、齿轮固定螺栓，41、电机固定螺栓，42、右侧壳体固定螺栓，42-1、右侧壳体固定中心位置螺栓，43、左侧行星架固定螺栓，44、控制器，45、三级小齿轮，46、三级大齿轮,47、双层单向超越离合器中间输出圈支撑轴承，48、三级大齿轮支撑轴承，49、中间壳体五通连接部右侧支撑轴承，49-1、中间壳体五通连接部左侧支撑轴承，50、轴承锁紧螺母，51、五通，52、五通锁紧螺母，53、动力输出套固定螺栓。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自行车用可变减速比的中置电机，包括壳体、电机、一级小齿轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级大齿轮和动力输出套，所述一级小齿轮键接在电机输出轴上，所述一级小齿轮与一级大齿轮啮合，与一级大齿轮同轴的二级小齿轮与二级大齿轮啮合，动力输出套固接牙盘，动力输出套通过单向超越离合器和动力输出套支撑轴承支撑在自行车主轴上，其特征是：所述二级大齿轮与双层单向超越离合器及差动行星齿轮减速机构固接，双层单向超越离合器中间输出圈与动力输出套固接，所述二级大齿轮反转通过差动行星齿轮减速机构及双层单向超越离合器内圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成低速输出机构；所述二级大齿轮正转通过双层单向超越离合器外圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成高速输出机构。

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车用可变减速比的中置电机，包括壳体、电机、一级小齿轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级大齿轮和动力输出套，所述一级小齿轮键接在电机输出轴上，所述一级小齿轮与一级大齿轮啮合，与一级大齿轮同轴的二级小齿轮与二级大齿轮啮合，动力输出套固接牙盘，动力输出套通过单向超越离合器和动力输出套支撑轴承支撑在自行车主轴上，其特征是：所述二级大齿轮与双层单向超越离合器及差动行星齿轮减速机构固接，双层单向超越离合器中间输出圈与动力输出套固接，所述二级大齿轮反转通过差动行星齿轮减速机构及双层单向超越离合器内圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成低速输出机构；所述二级大齿轮正转通过双层单向超越离合器外圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成高速输出机构；所述差动行星齿轮减速机构包括右侧行星架、左侧行星架套筒、右侧行星轮支撑轴承、左侧行星轮支撑轴承、行星轮支撑轴、第一太阳轮、第一行星轮、第二太阳轮、第二行星轮和行星轮连接花键套，所述右侧行星架扣合在左侧行星架套筒端口上构成圆柱形行星架，所述圆柱形行星架上固接有行星轮支撑轴，行星轮支撑轴上套有第一行星轮、第二行星轮、行星轮支撑轴承、行星轮连接花键套，第一行星轮和第二行星轮通过行星轮支撑轴承支撑在行星轮支撑轴上，第一行星轮、第二行星轮通过行星轮连接花键套键接构成一体，所述第一太阳轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：严振华，
申请(专利权)人：严振华，
类型：发明
国别省市：天津;12