本申請(qǐng)涉及一種電動(dòng)自行車領(lǐng)域，具體涉及一種輪轂電機(jī)和配置該輪轂電機(jī)的電動(dòng)自行車。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，電動(dòng)自行車的輪轂電機(jī)主要由主軸、樞轉(zhuǎn)連接于主軸上的輪轂、收容于輪轂內(nèi)的轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主軸與自行車車架(前叉或后叉)鎖緊固定，從而將這種輪轂電機(jī)連接在自行車上，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。主軸與車架固定不動(dòng)，電動(dòng)模式下，轉(zhuǎn)子通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)從而使車輛前行。人力模式下，騎行者踩踏與自行車中軸相連的曲柄腳踏，而通過鏈條帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)從而使車輛前行。

然而，上述結(jié)構(gòu)形式的輪轂電機(jī)在安裝至車架上時(shí)，不僅裝配工作十分繁瑣，而且對(duì)車架的尺寸尤其是后叉(或前叉)的尺寸有嚴(yán)格要求。若后叉(或前叉)在主軸軸線方向的尺寸過小，則會(huì)導(dǎo)致電機(jī)無法放入后叉(或前叉)內(nèi)，致使電機(jī)無法安裝。若后叉(或前叉)在主軸軸線方向的尺寸過大，則導(dǎo)致電機(jī)主軸的兩端不能架在后叉(或前叉)上，同樣致使電機(jī)無法安裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)目的是：為了克服上述問題，提供一種輪轂電機(jī)和配置該輪轂電機(jī)的電動(dòng)自行車，這種輪轂電機(jī)能夠更加方便地按在自行車車架上，而且適用于各種尺寸的自行車。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：

一種輪轂電機(jī)，包括：

主軸，

通過第一支撐軸承樞轉(zhuǎn)連接在所述主軸上的輪轂，

通過傳動(dòng)組件與所述輪轂傳動(dòng)連接的轉(zhuǎn)子，以及

定子；

還包括：

通過第二支撐支撐軸承樞轉(zhuǎn)連接在所述主軸上的固定支架，以及

旋轉(zhuǎn)支撐在所述固定支架和所述輪轂之間的第三支撐軸承；

所述固定支架上設(shè)置有用于將該固定支架固定連接在電動(dòng)自行車車架上的車架連接結(jié)構(gòu)，所述定子與所述固定支架相固定。

本申請(qǐng)這種輪轂電機(jī)在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

所述車架連接結(jié)構(gòu)為開設(shè)于所述固定支架上的連接孔。

所述連接孔共設(shè)置有至少三個(gè)，且這些連接孔以所述主軸為中心、沿周向均勻分布。

所述固定支架和所述輪轂共同配合而形成位于二者之間的封閉內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)子和定子收容于該封閉內(nèi)腔中。

所述傳動(dòng)組件包括：

連接在所述輪轂上的內(nèi)齒圈，

與所述轉(zhuǎn)子相固定的太陽齒輪，

與所述定子相固定的齒輪座，

樞轉(zhuǎn)連接于所述齒輪座上的、且與所述太陽齒輪和所述內(nèi)齒圈同時(shí)嚙合連接的行星齒輪。

所述內(nèi)齒圈是通過第一單向離合器連接在所述輪轂上的。

所述轉(zhuǎn)子通過第四支撐軸承樞轉(zhuǎn)連接在所述主軸上。

所述太陽齒輪一體形成于一個(gè)旋轉(zhuǎn)套設(shè)在所述主軸外的旋轉(zhuǎn)套上，所述旋轉(zhuǎn)套與所述轉(zhuǎn)子直接固定。

所述主軸與所述輪轂通過第二單向離合器相連接。

一種電動(dòng)自行車，包括車架、前輪、后輪以及曲柄腳踏，還包括上述結(jié)構(gòu)的輪轂電機(jī)，所述固定支架鎖緊固定于所述車架上，所述后輪固定于所述輪轂上，所述曲柄腳踏通過軸傳動(dòng)裝置與所述主軸傳動(dòng)連接。

本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)是：本申請(qǐng)這種輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)與輪轂旋轉(zhuǎn)配合的固定支架，并且該固定支架位于輪轂的軸向一側(cè)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只需借助螺栓將固定支架鎖緊固定于車架上，便可實(shí)現(xiàn)該輪轂電機(jī)和車體的連接。裝配完成受，該輪轂電機(jī)僅一側(cè)鎖緊固定在車架上，而另一側(cè)處于“懸空”狀態(tài)，故而只需在車架上設(shè)置與固定支架相配合的連接結(jié)構(gòu)，便能夠?qū)⒃撦嗇炿姍C(jī)安裝至車架上，完全不受車架尺寸的限制，同時(shí)安裝過程也十分方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中輪轂電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-主軸，2-輪轂，3-轉(zhuǎn)子，4-定子，5-第一支撐軸承，6-第二支撐軸承，7-第三支撐軸承，8-固定支架，9-第一單向離合器，10-內(nèi)齒圈，11-太陽齒輪，12-齒輪座，13-行星齒輪，14-第四支撐軸承，15-旋轉(zhuǎn)套，16-第二單向離合器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本申請(qǐng)而不限于限制本申請(qǐng)的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

本文中為部件所編序號(hào)本身，例如“第一”、“第二”等，僅用于區(qū)分所描述的對(duì)象，不具有任何順序或技術(shù)含義。本申請(qǐng)所說的“連接”、“聯(lián)接”，如無特別說明，均包括直接和間接連接(聯(lián)接)。本申請(qǐng)所說的“固定”，如無特別說明，均包括直接和間接固定。

圖1示出了本申請(qǐng)這種輪轂電機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，與傳統(tǒng)輪轂電機(jī)相同的是，該電機(jī)也包括：主軸1，通過第一支撐軸承5樞轉(zhuǎn)連接在主軸1上的輪轂2，通過傳動(dòng)組件與所述輪轂2傳動(dòng)連接的轉(zhuǎn)子3，定子4。

本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于，該輪轂電機(jī)還包括：通過第二支撐支撐軸承6樞轉(zhuǎn)連接在所述主軸1上的固定支架8，旋轉(zhuǎn)支撐在所述固定支架8和輪轂2之間的第三支撐軸承7。固定支架8上設(shè)置有用于將該固定支架8固定連接在電動(dòng)自行車車架上的車架連接結(jié)構(gòu)，上述定子4與固定支架8相固定。

本實(shí)施中，固定支架5為圓盤形結(jié)構(gòu)，上述車架連接結(jié)構(gòu)為開設(shè)于固定支架8上的六個(gè)連接孔，這六個(gè)連接孔均布置在固定支架5的外緣邊處，而且這六個(gè)連接孔以所述主軸1為中心、沿圓周方向均勻分布。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在上述連接孔中穿入螺栓并將螺栓鎖緊于自行車車架上(可配合螺母)，從而將實(shí)現(xiàn)固定支架5和自行車車架的連接固定，車輪安裝在輪轂2上。

本實(shí)施例中，固定支架8和輪轂2均為一端敞口的結(jié)構(gòu)，而且固定支架8和輪轂2的敞口端相對(duì)布置，如此使得固定支架8和輪轂2共同配合而形成位于二者之間的封閉內(nèi)腔，上述轉(zhuǎn)子3和定子4收容于該封閉內(nèi)腔中。

所述傳動(dòng)組件包括：連接在輪轂2上的內(nèi)齒圈10，與轉(zhuǎn)子3相固定的太陽齒輪11，與所述定子4相固定的齒輪座12，樞轉(zhuǎn)連接于齒輪座12上的、且與太陽齒輪11和內(nèi)齒圈10同時(shí)嚙合連接的行星齒輪13。

為了提高減速比，增大輸出扭矩，行星齒輪13采用臺(tái)階齒輪結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子3通過第四支撐軸承14樞轉(zhuǎn)連接在主軸1上。

太陽齒輪11是以這種結(jié)構(gòu)方式與轉(zhuǎn)子3相固定的：太陽齒輪11一體形成于一個(gè)旋轉(zhuǎn)套設(shè)在主軸1外的旋轉(zhuǎn)套15上(旋轉(zhuǎn)套15外壁上成型有一圈輪齒，這一圈輪齒構(gòu)成所述太陽齒輪11)，旋轉(zhuǎn)套15與轉(zhuǎn)子3直接固定。

主軸1與輪轂2相連接。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將本實(shí)施例這種輪轂電機(jī)的固定支架8鎖緊固定在電動(dòng)自行車的車架上，電動(dòng)自行車的后輪固定在輪轂2上，電動(dòng)自行車的曲柄踏板通過軸傳動(dòng)裝置或鏈條傳動(dòng)裝置與主軸1傳動(dòng)連接。

由上可見，這種輪轂電機(jī)僅一側(cè)鎖緊固定在車架上，而另一側(cè)處于“懸空”狀態(tài)，故而只需要在車架上設(shè)置與固定支架8相配合的連接結(jié)構(gòu)，便能夠?qū)⒃撦嗇炿姍C(jī)安裝至車架上，完全不受車架尺寸的限制。

電動(dòng)模式下，電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子3帶動(dòng)太陽齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽齒輪11帶動(dòng)行星齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪13帶動(dòng)內(nèi)齒圈10轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈10帶動(dòng)輪轂2轉(zhuǎn)動(dòng)，使車輛前行。

騎行模式下，騎行者踩踏曲柄踏板而帶動(dòng)主軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸1帶動(dòng)輪轂2轉(zhuǎn)動(dòng)，使車輛前行。

為了防止騎行模式下內(nèi)齒圈10跟轉(zhuǎn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施在內(nèi)齒圈10和輪轂2之間設(shè)置了第一單向離合器9，即內(nèi)齒圈10并非直接固定于輪轂2上，而是通過該第一單向離合器9連接在輪轂2上。電動(dòng)模式下，第一單向離合器9處于鎖緊狀態(tài)，內(nèi)齒圈10的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)傳遞給輪轂2。騎行模式下，第一單向離合器9處于分離狀態(tài)，輪轂2的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)傳遞給內(nèi)齒圈10。

當(dāng)然，如果想讓該電機(jī)具有發(fā)電功能，可以不設(shè)置上述第一單向離合器9，而直接將內(nèi)齒圈10固定于輪轂2上。

為了防止電動(dòng)模式下輪轂2的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)傳遞給主軸1而使主軸跟轉(zhuǎn)，本實(shí)施例在主軸1和輪轂2之間設(shè)置了第二單向離合器16，即主軸1并非直接固定連接在輪轂2上，而是通過該第二單向離合器16連接在輪轂2上。

本實(shí)施例中，上述第一單向離合器9和第二單向離合器16均為棘輪棘爪離合器。

上述實(shí)施例只為說明本申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本申請(qǐng)的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本申請(qǐng)主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。