[发明专利]脚踏电动自行车中空轴高速助力电机

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及电动自行车用电机，具体为一种脚踏电动自行车中空轴高速助力电机。

(二)背景技术：

自行车的发展经历了脚踏自行车-电动自行车--脚踏电动自行车-电动助力脚踏自行车的过程。作为最新成果的电动助力脚踏自行车实际上是以脚踏为主，而电机作为辅助进行助力式驱动的自行车，这种自行车在无电动助力的情况下进行10km路程骑行时，其速度、体能消耗均与普通自行车完全一样，在电动助力状态下，骑行时，电机仅响应脚踏应力信号予以相应的助力推动，而降低骑行者的体能消耗。

为防止磁力线切割阻力的弊端，现有的电动助力脚踏自行车所用电机，不同于传统大轮毂式电机，而是独立设置于脚踏中轴附近的高速助力电机，高速助力电机与脚踏中轴之间通过同步传动带连接，如申请号为200810030374.2的《一种电动助力自行车脚踏力矩传感系统》的发明专利，高速助力电机于脚踏中轴后安装于车架上，因此车架结构必须特殊设计以适应高速助力电机的安装位置，造成车架的通用性差，制造成本增加，整车外形不美观。

(三)发明内容：

本发明的目的是为了提供一种可与脚踏中轴同轴安装的脚踏电动自行车中空轴高速助力电机。

能够实现上述目的的脚踏电动自行车中空轴高速助力电机，包括电机主体，所不同的是还包括链轮轴和行星轮减速器，所述电机主体的输出轴为中空轴，所述链轮轴为套状，所述输出轴的输出端圆周上设有传动齿轮，所述链轮轴转动安装于输出轴的内孔，所述行星轮减速器设于电机输出轴与链轮轴之间，所述传动齿为行星轮减速器的太阳齿轮。

所述行星轮减速器包括太阳齿轮、行星齿轮、行星架和行星轮内环齿，所述行星架通过超越离合器与链轮轴连接，电机输出轴的动力通过行星轮减速器传递至链轮轴，实现低转速大扭矩输出。

所述链轮轴通过轴承安装于输出轴的内孔。

所述链轮轴内置转动的脚踏中轴。

本发明的优点：

1、本发明脚踏电动自行车中空轴高速助力电机集成有减速器和链轮轴，可与脚踏中轴同轴安装，优化了电机的传动机构，减小了空间安装位置。

2、本发明采用行星轮减速机构，实现高速助力电机的低转速大扭矩输出，满足了骑行要求。

(四)附图说明：

图1为本发明一种实施方式的立体结构示意图。

图2为图1实施方式的内部结构示意图。

图号标识：1、输出轴；2、链轮轴；3、传动齿轮；4、行星齿轮；5、行星架；6、行星轮环齿；7、脚踏中轴；8、轴承；9、链盘。

(五)具体实施方式：

现结合附图进一步阐述本发明的技术方案：

本发明脚踏电动自行车中空轴高速助力电机包括电机主体、链轮轴2和行星轮减速器，电机主体的输出轴1为中空形式(通过于输出轴1的内部开设轴心孔而形成)，输出轴1伸出电机主体一侧的输出端的圆周上设置同轴传动齿轮3，套状链轮轴2通过轴承8安装于输出轴1的轴心孔内，输出轴1输出端外侧的链轮轴2上同轴固连链盘9，所述行星轮减速器设于输出轴1输出端一侧的电机主体侧面上，如图1、图2所示。

所述行星轮减速器包括太阳齿轮、行星齿轮4、行星架5和行星轮环齿6，所述传动齿轮3即为太阳轮，行星轮环齿6于电机主体侧面安装，行星齿轮4均布啮合于传动齿轮3与行星轮环齿6之间，行星齿轮4的安装支架即所述行星架5通过超越离合器与链轮轴2连接，如图1、图2所示。

所述链轮轴2的内部通过轴承8安装脚踏中轴7，如图1、图2所示。

所述传动齿轮3应考虑承载强度，根据链轮轴2转速在170nim/m～201nim/m之间、负载在75kg左右、转矩在8～12n/m进行设计；传动齿轮3用合金碳钢40cr制作，模数在1～1.5之间即可。

所述行星齿轮4可用铁基粉沫冶金精密压制烧结工艺成型，在保证几何精度的同时又降低制作成本；所述行星轮环齿6可采用杜邦PA66/25工程塑料模压制成，其优点是耐磨性强，柔韧性好，在有效改善摩擦阻力的同时又大幅降低运转噪音；所述链轮轴2可采用合金碳钢40cr制作而成。

电机输出轴1的传动齿轮3旋转时，行星轮减速器通过超越离合器驱动链轮轴2，与链轮轴2同轴紧配的链盘9被同时驱动旋转，低速旋转的链盘9带动链条驱动后轮使自行车前行。

所述链盘9旋转时与脚踏中轴7处于相互不干涉状态。