[實用新型]電動自行車用可變減速比的輪轂電機

有效

• 申請號: 201420402729.7
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN204190553U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 嚴振華
• 申請（專利權）人: 嚴振華
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;F16H3/70
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本實用新型屬于輪轂電機，尤其涉及一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機。

背景技術

目前，我國電動自行車保有量已超過2億輛，而且具有逐年遞增趨勢。現有電動自行車輪轂電機大致可分為兩大類，一是直接驅動方式，二是減速驅動方式，無論哪種方式其共同點均為固定減速比。電機初始設計就只有一個最佳效率轉速。如果按高速行駛時為最佳效率來設計則低速性能很差，即起步爬坡能力差；如果按起步爬坡時為最佳效率來設計則高速行駛性能很差，即費電。高速特性與低速特性只能進行取舍，電機設計時還是主要考慮電動自行車的續航能力的提高上，因此將電機設計成高速行駛時效率最佳方案來設計，一般為20～25km/h。現有電動自行車的最大缺點是起步和爬坡能力很差，起步和爬坡時必須腳蹬輔助才可以。如果緊靠電機來起步或爬坡，因負荷大，使電機發生阻轉現象，易燒毀電機，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。上述缺點是目前電動自行車行業的最大未解決課題。專利申請號：201010140900.8公開了一種電動自行車輪轂，包括固定在車架上的主軸，所述主軸上通過輪轂外殼軸承安裝有輪轂外殼，輪轂外殼內安裝有電機、行星輪減速機構和離合器，所述電機采用內定子外轉子結構，轉子上固定有套在主軸上的太陽齒輪，太陽齒輪嚙合有行星齒輪，行星齒輪與固定在輪轂外殼上的輪轂內齒圈嚙合，行星齒輪通過行星軸承安裝在行星軸上，行星軸固定在離合器上；其特征在于：所述離合器與車架相固定。本發明利用車架來承受離合器工作時的扭矩,這樣就大大減少了主軸上承受的扭力,從而能在保證主軸強度的前提下把主軸做細來減小太陽齒輪的齒數,達到增大太陽齒輪與輪轂內齒圈的減速比,進一步提高輪轂輸出扭矩,減小輪轂體積的目的。專利申請號：200780002816.6公開了一種電動自行車輪轂,具有固定的輪軸,所述輪軸旋轉支撐輪轂殼體,在所述輪轂殼體中設置轉子,所述轉子可繞輪軸旋轉并包括第一部件,所述第一部件與所述輪軸平行并承載與一圈定子繞組協作的一圈永磁體；以及第二部件,所述第二部件通過所述輪軸被旋轉支撐并借助于過渡部件連接至所述第一部件,所述輪轂還具有輪式變速器,其由該第二轉子部件驅動并且減小其的轉速,所述輪式變速器的輸出部驅動所述輪轂殼體,該輪式變速器容納在所述定子繞組與所述輪軸之間的空間內。優選地,所述第一轉子部件旋轉支撐在與其相對的一個輪轂壁上,而密封件設置在圓柱形繞組支架與同其相對的部件之間。綜合上述兩項現有技術代表了目前電動自行車采用的普遍技術。即，具有單一固定減速比的減速輪轂電機，只是將低速電機換成高速電機，并未解決電動自行車在正常行駛和起步爬坡兩種工況下電機均能工作在最佳效率轉速上的技術難題。

實用新型內容

本實用新型為了克服現有技術中的不足，提供一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機，改變了現有技術中輪轂電機只有一種減速比的缺陷，通過轉子的正反向轉動，實現可以在兩種減速比輸出中選擇一種使用，解決了電動自行車續航能力和起步、爬坡能力二者不能兼得的問題。

本實用新型為了實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種電動自行車用可變減速比的輪轂電機，包括主軸，所述主軸上通過輪轂外殼軸承支撐有輪轂外殼，定子和轉子，其特征是：所述定子固定在定子固定架上，所述定子固定架與主軸鍵接，所述定子內設有轉子，所述轉子徑向內部設有差動行星齒輪減速機構和輸出選擇機構，所述差動行星齒輪減速機構通過行星架與轉子構成一體，所述輸出選擇機構包括兩個單向超越離合器，所述單向超越離合器的內圈與差動行星齒輪減速機構的輸出套固接，單向超越離合器的外圈與輪轂外殼固接，兩個所述單向超越離合器動力傳遞方向相同，所述差動行星齒輪減速機構和輸出選擇機構的組合共同構成能夠選擇不同減速比旋轉運動輸出。