本實用新型屬于中置電機，尤其涉及一種電動自行車微型中置電機。

背景技術(shù)：

目前，中置電機電動自行車電機安裝于車架五通位置，因此具有重心穩(wěn)定、騎行安全感強、騎行感覺更接近普通自行車的優(yōu)點。不僅作為交通代步工具，更作為運動休閑工具深受廣大騎行愛好者的青睞。中置電機電動自行車雖然有諸多優(yōu)點，但是由于電機動力以牙盤→鏈條→后輪飛輪→后輪的路徑傳遞動力，且飛輪牙數(shù)少于牙盤牙數(shù)，因此上述動力傳遞路徑為增速過程，需要中置電機具有較大的減速比，一般采用2-3級固定輪系減速結(jié)構(gòu)，體積大致尺寸為長x寬x厚＝230x140x100mm，比較笨重，不能滿足小型化、輕量化的市場需求。為了滿足市場需求，廠商又推出行星齒輪減速中置電機，大幅減小了電機的外形尺寸。中置電機尺寸由長方體變?yōu)閳A柱體，可做到直徑φ120-130mm。如上，雖然有了不小的進步，但是消費者的小型化輕量化需求也隨之提高，要求更小的中置電機，但是現(xiàn)有行星減速結(jié)構(gòu)的減速電機結(jié)構(gòu)為：中心有一個主動件太陽輪，太陽輪周圍均布有三個行星輪與太陽輪外嚙合，三個行星輪同時與行星輪外圍的齒圈內(nèi)嚙合，因此現(xiàn)有行星減速中置電機的徑向尺寸必須大于太陽輪直徑加上兩個行星輪直徑再加上齒圈厚度和外殼厚度。上述幾個零件中，太陽輪受到電機主軸尺寸和最小齒數(shù)限制，行星輪受到行星輪支撐軸承(軸承內(nèi)徑8、外徑22mm、厚度7mm)大小限制。降低齒輪模數(shù)可減小一定尺寸，但是電動自行車電機不僅要傳遞運動而且要求傳遞較大功率(一般為250瓦左右)。因此齒輪模數(shù)也不能過小。例如，上述行星減速結(jié)構(gòu)中，行星輪和內(nèi)齒圈為內(nèi)嚙合，嚙合齒數(shù)為2-3齒，而行星輪和太陽輪為外嚙合，嚙合齒數(shù)只有1齒，因此行星輪與太陽輪嚙合處為最薄弱環(huán)節(jié)，即便采用三個行星輪，同時嚙合齒數(shù)也只有3個齒，因此齒輪模數(shù)一般為1.5以上，以防止斷齒。受到上述條件的限制，中置電機尺寸無法進一步縮小，小型化進程遇到了瓶頸，停滯不前。中置電機尺寸進一步小型化成為行業(yè)亟待解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電動自行車微型中置電機，使中置電機直徑減小到φ80-87mm，突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，大幅縮小了電機整體尺寸，很好地滿足了市場需求。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種電動自行車微型中置電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、主外殼、左端蓋、右端蓋，所述主軸分別通過固定在左端蓋的左端蓋支撐軸承以及固定在右端蓋的右端蓋支撐軸承支撐在主外殼上，其特征是：所述轉(zhuǎn)子固接在偏心軸上，所述偏心軸通過偏心軸支撐軸承支撐在主軸上，偏心軸另一端通過行星齒輪支撐軸承支撐有行星齒輪，所述行星齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，內(nèi)齒圈外圓與電機側(cè)超越離合器觸接，電機側(cè)超越離合器與電機側(cè)超越離合器支撐架固接,電機側(cè)超越離合器支撐架通過電機側(cè)超越離合器支撐架支撐軸承支撐在主軸上，電機側(cè)超越離合器支撐架并與動力輸出套固接,所述主外殼內(nèi)固接有銷軸約束盤，銷軸約束盤上設(shè)有若干銷軸孔，所述銷軸孔中插接與行星齒輪固接的銷軸，所述銷軸孔與銷軸呈間隙配合，所述主軸一側(cè)端固接主軸側(cè)超越離合器內(nèi)圈，主軸側(cè)超越離合器外圈與動力輸出套固接，動力輸出套通過動力輸出套支撐軸承支撐在主軸上。

所述偏心軸上固接有平衡塊。

所述主軸另一側(cè)端連接有助力傳感器，左端蓋內(nèi)安裝有控制器。

一種電動自行車微型中置電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、主外殼、左端蓋、右端蓋，所述主軸分別通過固定在左端蓋的左端蓋支撐軸承以及固定在右端蓋的右端蓋支撐軸承支撐在主外殼上，其特征是：所述轉(zhuǎn)子固接在偏心軸上，所述偏心軸通過偏心軸支撐軸承支撐在主軸上，偏心軸另一端通過行星齒輪支撐軸承支撐有行星齒輪，所述行星齒輪與內(nèi)齒圈嚙合，內(nèi)齒圈外圓與主殼體固接，行星齒輪端面圓周均布固接有銷軸，所述銷軸插接在動力輸出圓盤的銷軸孔中，所述銷軸孔與銷軸呈間隙配合，動力輸出圓盤通過動力輸出圓盤支撐軸承支撐在主軸上,動力輸出圓盤外形呈階梯軸狀,其一端構(gòu)成電機側(cè)超越離合器的內(nèi)圈,電機側(cè)超越離合器的外圈與主軸側(cè)超越離合器外圈呈一體結(jié)構(gòu),主軸側(cè)超越離合器外圈并與動力輸出套固接，主軸側(cè)超越離合器內(nèi)圈與主軸固接，動力輸出套通過動力輸出套支撐軸承支撐在主軸上。

所述偏心軸上固接有平衡塊。

所述主軸另一側(cè)端連接有助力傳感器，左端蓋內(nèi)安裝有控制器。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用的少齒差減速結(jié)構(gòu)的正傳動比輸出或負傳動比輸出的減速輸出動力結(jié)構(gòu)，以比內(nèi)齒圈少2個齒的行星輪替代了傳統(tǒng)行星齒輪減速結(jié)構(gòu)的太陽輪及行星輪，不用受到太陽輪最小齒數(shù)及行星齒輪支撐軸承尺寸的限制，可以使電機外徑尺寸及重量縮小到極致。按照電動自行車的五通寬度標準設(shè)計軸向尺寸，安裝在自行車后，幾乎察覺不出電機的存在，其輸出功率以及齒輪嚙合強度均達到自行車的標準，進而滿足了輕量化小型化的市場需求。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的縱向剖視圖；

圖2是本實用新型實施例1的A-A向剖視圖；

圖3是本實用新型實施例1的B-B向剖視圖；

圖4是本實用新型實施例2的縱向剖視圖；

圖5是本實用新型實施例2的C-C向剖視圖；

圖6是本實用新型實施例2的D-D向剖視圖；

圖7是本實用新型實施例2的減速機構(gòu)爆炸圖；

圖中：1、主軸，2、定子，3、轉(zhuǎn)子，4、偏心軸，5、偏心軸支撐軸承，6、行星齒輪支撐軸承，7、行星齒輪，8、銷軸，9、內(nèi)齒圈，10、電機側(cè)超越離合器，11、電機側(cè)超越離合器支撐架，12、電機側(cè)超越離合器支撐架支撐軸承，13、銷軸約束盤，13-1、銷軸孔，14、主外殼，15、左端蓋,16、左端蓋支撐軸承，17、右端蓋，18、右端蓋支撐軸承，19、動力輸出套，20、動力輸出套支撐軸承，21、主軸側(cè)超越離合器外圈，22、主軸側(cè)超越離合器內(nèi)圈，23、牙盤，24、平衡塊，25、助力傳感器，26、控制器，27、動力輸出圓盤，27-1、銷軸孔，27-2、電機側(cè)超越離合器內(nèi)圈，28、動力輸出圓盤支撐軸承。

具體實施方式

以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式詳述如下：

實施例1

詳見附圖1-3，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供了一種電動自行車微型中置電機，包括定子2、轉(zhuǎn)子3、主軸1、主外殼14、左端蓋15、右端蓋17，所述主軸分別通過固定在左端蓋的左端蓋支撐軸承16以及固定在右端蓋的右端蓋支撐軸承18支撐在主外殼上，所述轉(zhuǎn)子固接在偏心軸4上，所述偏心軸通過偏心軸支撐軸承5支撐在主軸上，偏心軸另一端通過行星齒輪支撐軸承6支撐有行星齒輪7，所述行星齒輪與內(nèi)齒圈9嚙合，內(nèi)齒圈外圓與電機側(cè)超越離合器10觸接，電機側(cè)超越離合器與電機側(cè)超越離合器支撐架11固接,電機側(cè)超越離合器支撐架通過電機側(cè)超越離合器支撐架支撐軸承12支撐在主軸上，電機側(cè)超越離合器支撐架并與動力輸出套19固接,所述主外殼內(nèi)固接有銷軸約束盤13，銷軸約束盤上設(shè)有若干銷軸孔13-1，所述銷軸孔中插接與行星齒輪固接的銷軸8，所述銷軸孔與銷軸呈間隙配合，所述主軸一側(cè)端固接主軸側(cè)超越離合器內(nèi)圈22，主軸側(cè)超越離合器外圈21與動力輸出套19固接，動力輸出套通過動力輸出套支撐軸承20支撐在主軸上。所述偏心軸上固接有平衡塊24。所述主軸另一側(cè)端連接有助力傳感器25，左端蓋內(nèi)安裝有控制器26。動力輸出套上固接有牙盤23.

工作原理及工作過程

實施例1中，如圖1-3所示，轉(zhuǎn)子帶動偏心軸順時針旋轉(zhuǎn)時，固接于行星齒輪的銷軸插入到銷軸約束盤銷軸孔內(nèi)，且銷軸約束盤固定不動，限制住了行星齒輪的自轉(zhuǎn)運動，行星齒輪在內(nèi)齒圈內(nèi)只能以偏心軸為中心、偏心距為公轉(zhuǎn)半徑作順時針方向的公轉(zhuǎn)運動；又由于行星齒輪齒數(shù)比內(nèi)齒圈齒數(shù)少2個齒，迫使內(nèi)齒圈作順時針低速旋轉(zhuǎn)。本實施例選擇的內(nèi)齒圈低速旋轉(zhuǎn)減速比為：行星齒輪Z1＝64，內(nèi)齒圈Z2＝66，減速比i＝Z2/(Z2-Z1)＝66/(66-64)＝33。傳動比為正傳動比，即內(nèi)齒圈旋轉(zhuǎn)方向與偏心軸旋轉(zhuǎn)方向相同。動力輸出零件為內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈的順時針低速轉(zhuǎn)動通過電機側(cè)超越離合器和電機側(cè)超越離合器支撐架傳遞到動力輸出套，驅(qū)動牙盤,構(gòu)成了正傳動比的減速輸出動力機構(gòu)。為了消除偏心產(chǎn)生的振動，在偏心軸上安裝平衡塊，保證靜、動平衡。

本實用新型將少齒差減速機構(gòu)原理應用于電動自行車中置電機內(nèi)部，突破了現(xiàn)有行星減速中置電機所受到的太陽輪、行星輪尺寸及齒輪模數(shù)的限制，將電機內(nèi)部減速結(jié)構(gòu)尺寸縮小到極致。首先，沒有太陽輪，只有一個行星輪和一個內(nèi)齒圈，而且內(nèi)齒圈與行星輪齒數(shù)只差2個齒，即整個減速機構(gòu)徑向尺寸只是比行星齒輪略大一些，比現(xiàn)有減速中置電機大幅縮小了徑向尺寸。其次，行星齒輪與內(nèi)齒圈齒數(shù)相差只有2個齒(行星齒輪64齒，內(nèi)齒圈66齒)，因此同時嚙合的齒數(shù)較多，達到20-22個齒，而且為了使行星齒輪和內(nèi)齒圈在只相差2個齒的條件下無齒間干涉嚙合(漸開線干涉、過渡干涉、齒頂相碰、齒頂干涉、徑向干涉)，將內(nèi)齒圈及行星齒輪降低齒頂高系數(shù)(1.0→0.8)并正變位處理，齒厚加大，從而承載能力大大提高，不僅齒輪模數(shù)可以降至1.0，而且斷齒可靠性卻比現(xiàn)有減速中置電機反而提高。

實施例2

詳見附圖4-7，本實用新型的又一優(yōu)選方案是，一種電動自行車微型中置電機，包括定子2、轉(zhuǎn)子3、主軸1、主外殼14、左端蓋15、右端蓋17，所述主軸分別通過固定在左端蓋的左端蓋支撐軸承16以及固定在右端蓋的右端蓋支撐軸承18支撐在主外殼上，所述轉(zhuǎn)子固接在偏心軸4上，所述偏心軸通過偏心軸支撐軸承5支撐在主軸上，偏心軸另一端通過行星齒輪支撐軸承6支撐有行星齒輪7，所述行星齒輪與內(nèi)齒圈9嚙合，內(nèi)齒圈外圓與主殼體固接，行星齒輪端面圓周均布固接有銷軸8，所述銷軸插接在動力輸出圓盤27的銷軸孔27-1中，所述銷軸孔與銷軸呈間隙配合，動力輸出圓盤通過動力輸出圓盤支撐軸承28支撐在主軸上,動力輸出圓盤外形呈階梯軸狀,其一端構(gòu)成電機側(cè)超越離合器的內(nèi)圈27-2,電機側(cè)超越離合器的外圈與主軸側(cè)超越離合器外圈21呈一體結(jié)構(gòu),主軸側(cè)超越離合器外圈并與動力輸出套19固接，主軸側(cè)超越離合器內(nèi)圈22與主軸固接，動力輸出套通過動力輸出套支撐軸承20支撐在主軸上。所述偏心軸上固接有平衡塊24。所述主軸另一側(cè)端連接有助力傳感器25，左端蓋內(nèi)安裝有控制器26。動力輸出套上固接有牙盤23。

所述動力輸出圓盤銷軸孔及與其插接的銷軸數(shù)量為3-8個。本實施例為8個。行星齒輪在內(nèi)齒圈內(nèi)既能以偏心軸為中心、偏心距為半徑的公轉(zhuǎn)運動，同時又作自轉(zhuǎn)，構(gòu)成負傳動比的減速輸出動力結(jié)構(gòu)。為了消除偏心產(chǎn)生的振動，在偏心軸上安裝平衡塊，保證動平衡。

工作過程及原理

實施例2中，如圖4-7所示，轉(zhuǎn)子帶動偏心軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，由于內(nèi)齒圈與主外殼固接固定不動，行星齒輪在內(nèi)齒圈內(nèi)以偏心軸為中心、偏心距為公轉(zhuǎn)半徑作逆時針方向公轉(zhuǎn)運動；又由于行星齒輪齒數(shù)比內(nèi)齒圈齒數(shù)少2個齒，使行星齒輪同時作順時針方向的低速自轉(zhuǎn)。本實施例選擇行星齒輪低速自轉(zhuǎn)減速比為：行星齒輪Z1＝64，內(nèi)齒圈Z2＝66，減速比i＝-Z1/(Z2-Z1)＝-64/(66-64)＝-32。傳動比為負傳動比，即動力輸出圓盤的旋轉(zhuǎn)方向與偏心軸旋轉(zhuǎn)方向相反。固接于行星齒輪的銷軸插入到動力輸出圓盤銷軸孔內(nèi)，行星齒輪的自轉(zhuǎn)通過動力輸出圓盤及電機側(cè)超越離合器內(nèi)圈、主軸側(cè)超越離合器外圈傳遞到動力輸出套，驅(qū)動牙盤。動力輸出零件為動力輸出圓盤。為了消除偏心產(chǎn)生的振動，在偏心軸上安裝平衡塊，保證動、靜平衡。

上述參照實施例對該一種電動自行車微型中置電機進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本實用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。