驱动部件、动力总成以及电动自行车的制作方法

1.本实用新型涉及自行车领域，特别涉及驱动部件、动力总成以及自行车。


背景技术：

2.现如今，城市道路拥堵问题越来越严重以及生态保护的理念越来越受推崇，很多人开始转向自行车出行的方式，并且自行车的休闲出行方式也普遍受到广大的青年的青睐。为了使得出行更加舒适方便快捷，将自行车改进成电动或者助力自行车已经成为一种趋势。
3.电动自行车的动力总成的结构中，需要人力传动到输出零件时不影响电机，电机动力传动到输出零件时也不影响人力。为了达到这个目的，会采用两个超越离合器。目前，大多数动力总成的两个超越离合器，一个布置在传动系统中，一个布置在输出零件与脚踏轴之间。采用这种结构，虽然能够避免人力与电机动力之间的干扰，但是两个超越离合器之间的齿轮在人力驱动时会有啮合，既增加了人力负担，又产生了噪音。同时，因为在传动系统中布置了一个超越离合器，限制了传动系统的设计方案自由度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种驱动部件、动力总成以及电动自行车。
5.根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种驱动部件，包括：中轴、轴套、第一离合器、第二离合器以及动力输入件，轴套套装在所述中轴上，所述轴套与所述中轴之间通过所述第一离合器单向传递动力，所述动力输入件与所述轴套之间通过所述第二离合器单向传递动力。
6.有益效果：此驱动部件，通过设置第一离合器和第二离合器，在中轴由人力带动正向转动时，第一离合器工作，人力通过第一离合器传递动力到轴套，此时第二离合器空转，人力不影响动力输入件，轴套输出人力，动力输入件正向转动时，第二离合器工作，动力通过第二离合器传递到轴套，此时第一离合器空转，动力输入件的动力不影响中轴，轴套输出动力，人力和电机动力可以分别独立输入，也可同时输入，避免人力与电机动力之间的干扰，并且第一离合器和第二离合器之间没有传动系统，避免了无效传动、无效啮合。
7.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述轴套包括第一轴套部和第二轴套部，所述第一轴套部内径大于所述第二轴套部内径。
8.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述第二轴套部与所述中轴之间设置有第一轴承。
9.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述第一离合器包括输入部和输出部，所述输入部和所述中轴连接，所述输入部和所述第一轴套部之间通过所述输出部单向传递动力。
10.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述输入部与所述中轴连接端
分为连接区和开口区，所述连接区与所述中轴连接，所述开口区与所述中轴形成开口槽，所述第一轴套部端部伸入至所述开口槽内。
11.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述动力输入件设置在所述第二轴套部上，且与所述第二轴套部同轴心设置。
12.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述动力输入件和所述第二轴套部之间设置有第二轴承，所述第二轴套部外壁设置有凸起部，所述凸起部用于定位安装所述第二轴承和所述第二离合器。
13.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述第一离合器和所述第二离合器均为超越离合器。
14.根据本实用新型第一方面实施例所述的驱动部件，所述超越离合器为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器和棘轮式超越离合器中的任一种。
15.根据本实用新型的第二方面实施例，提供一种动力总成，包括：如第一方面实施例所述的驱动部件、电机组件以及传动部，电机组件用于输出动力，所述传动部的输入端与所述电机组件的输出端连接，所述传动部的输出端与所述动力输入件连接。
16.有益效果：此动力总成，通过采用第一方面实施例的驱动部件，因为第一离合器和第二离合器均没有布置在传动系统中，使得动力总成一方面能够避免人力与电机动力之间的干扰，另一方面传动系统设计方案有更大自由度。
17.根据本实用新型的第三方面实施例，提供一种电动自行车，包括第二方面实施例所述的动力总成。
18.有益效果：此电动自行车，采用第二方面实施例的动力总成，避免了人力和电机动力之间的干扰，避免了无效传动和无效啮合。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
20.图1为本实用新型实施例驱动部件结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例动力总成结构图；
22.图3为图2的a-a剖视图。
具体实施方式
23.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第
一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.参照图1，一种驱动部件，包括：中轴100、轴套200、第一离合器310、第二离合器320以及动力输入件400。
28.其中，轴套200套装设置在中轴100之上，并且轴套200和中轴100同轴心转动。轴套200和中轴100同轴心转动设置，在本实施例中，轴套200和中轴100之间通过第一轴承500实现同轴线转动。
29.在一个具体实施例中，轴套200包括有第一轴套部210以及第二轴套部220。其中，第一轴套部210的内径不小于第二轴套部220内径，第一轴套部210的内表面和中轴100的外表面之间间隙配合设置，这样可以确保动力输入件400运转时不影响中轴100并且与中轴100同轴设置。第一轴套部210和第二轴套部220之间形成有阶梯结构。
30.第二轴套部220的外径大于第一轴套部210，第一轴套部210的内表面和中轴100间隙配合设置，从而使得第二轴套部220和中轴100之间形成了空隙。为了使得轴套200和中轴100之间的同轴度更好，并且保证轴套200和中轴100同轴线转动，在第二轴套部220与中轴100之间设置有第一轴承500，这样可以保证系统稳定性更好。
31.参照图1，第一离合器310和第二离合器320均采用超越离合器。超越离合器是利用主动件和从动件的转速变化或者回转方向变换而自动接合和脱开的一种离合器，当主动件带动从动件一起转动的时候，称之为超越离合器的结合状态，当主动件和从动件脱开以各自的速度回转的时候，称之为超越状态。
32.其中，轴套200与中轴100之间采用第一离合器310进行连接，从而实现了在轴套200与中轴100之间的单方向的动力传递。动力输入件400与轴套200之间采用第二离合器320进行连接，从而实现了动力输入件400与轴套200之间的单方向的动力传递，动力输入件400与轴套200同轴心转动设置。
33.第一离合器310和第二离合器320均可以采用特殊的机械离合器，在机械传动中由主从动部分相对速度变化或者旋转方向的变化使得它们自动结合或者脱开。驱动元件仅仅能够从单一方向使从动件转动，如果驱动元件改变方向或者从动件转速高于驱动元件，从动元件就自动脱离不传递动力。
34.超越离合器在快速进给机械中实现快慢速转换、超越功能，实现步进间隙运动和精确定位的分度功能，并且可以与滚珠丝杠或者其他部件配套使用，防止逆转，实现自锁和逆止功能。
35.可以理解地，第一离合器310和第二离合器320均可以采用楔块式超越离合器、滚柱式超越离合器以及棘轮式超越离合器。
36.在本实施例中，第一离合器310采用棘轮式超越离合器，第二离合器320采用滚柱式超越离合器。具体地，棘轮式超越离合器包括棘轮、离合器支撑销、离合器销子、离合器弹簧、棘爪和拨轮。在弹簧的作用下，棘爪前端始终朝上，嵌在棘轮的齿槽中。当动力输入带动启动的时候，在连接轴作用下棘轮开始旋转，并带动棘爪一起旋转，在离合器销子的作用
下，棘爪带动拨轮旋转，此时棘轮式超越离合器处于合闸状态，当启动后，拨轮和棘爪达到一定的转速，在离心力的作用下，棘爪末端甩出，以离合器小指为圆心旋转，棘爪前端克服离合器弹簧的弹力以后与棘轮槽槽底分离，棘爪处于脱开状态，棘轮和拨轮以各自转速旋转，互不干涉。
37.第二离合器320采用滚柱式超越离合器。滚柱式超越离合器由内圈、滚柱、外圈、弹簧和顶销等组成。一般内圈为主动件，外圈为从动件。当内圈正转时，滚柱被楔紧而带动外圈转动，离合器接合。当内圈反转时，滚柱退入宽槽部位，外圈则不动，离合器分离。如果外圈由另一系统带动与内圈同向转动，当外圈转速低于内圈时，离合器即自动接合，如果外圈转速高于内圈，离合器则自动分离。滚柱式超越离合器的滚柱数目较少，元件接触应力大，滚柱能在滚道内自由滚转，与内、外圈接触点经常变化，磨损比较均匀。
38.在本实施例中，第一离合器310作为人力超越离合器，第二离合器320作为电机超越离合器，中轴100为脚踏轴，轴套200作为动力输出。轴套200套在脚踏轴上，两个零件同轴心转动，通过人力超越离合器连接，轴套200和动力输入件400同轴心布置，两个零件同轴心转动，通过电机超越离合器连接，同轴心由配合和轴承保证。
39.具体地，当脚踏轴由人力带动正向转动的时候，人力超越离合器工作，人力通过人力超越离合器传递到轴套200，此时，电机超越离合器空转，人力不影响动力输入件400，由轴套200输出人力。脚踏轴反转的时候，人力超越离合器空转，动力轴套无人力输入。
40.当动力输入件由电机动力带动正向转动的时候，电机超越离合器工作，电机动力通过电机超越离合器传递到轴套200上，此时，由于人力超越离合器空转，电机动力不影响脚踏轴，由轴套200输出动力。
41.当然，可以理解地，人力和电机动力可以分别独立输入，也可以同时输入人力和电机动力。
42.此驱动部件，通过对第一离合器310和第二离合器320的位置进行设置，既能够避免人力与电机动力之间的干扰，减少了人力负担并降低了噪音，同时也能够避免传动系统中的无效啮合，并且不影响传动系统的设计方案自由度。
43.参照图1，第一离合器310包括输入部311和输出部312，输入部311和中轴100连接，输入部311和第一轴套部210之间通过输出部312，从而实现了单向传递动力。
44.参照图1所示，在一个具体的实施例中，输入部311与中轴100的连接端分为连接区和开口区两部分。其中，连接区与中轴100进行连接。输入部311在与中轴100装配连接完毕后，开口区与中轴100之间形成了一个开口槽，第一轴套部210端部能够伸入到这个开口槽之内，并且输出部312设置在第一轴套部210的外圈和开口区的外壁之间。输出部312可以与开口区的外壁接合，从而实现动力传递。
45.其中，输入部311的连接区设置在左边，开口区设置在右边。连接区和中轴100之间通过花键进行连接，输入部311底部设置凸起部形成连接部，并且使得凸起部的另一侧形成缺口。输入部311通过花键连接以后，开口区和中轴100之间形成了一个朝右方向开口设置的开口槽，第一轴套部210可以伸入至开口槽内，并且第一轴套部210的外圈与输入部311的开口区的外边之间形成有空隙，输出部312设置在此空隙之内。当输出部312与输入部311之间接合的时候，输出部312件动力单向传递给轴套200。这样使得，第一离合器310通过输入部311和输出部312之间的结构设置，实现了输入部311与中轴100的连接，并且实现输出部
312与中轴100和输入部311之间的配合，最终实现了将动力单向传递至轴套200的功能。
46.在其中一个实施例中，动力输入件400设置在第二轴套部220上，且与第二轴套部220同轴心设置。其中，动力输入件400和第二轴套部220之间设置有第二轴承600，通过第二轴承600和动力输入件400之间的配合保证了同轴心转动。第二轴套部220外壁设置有凸起部221，凸起部221用于定位安装第二轴承600和第二离合器320，可以方便第二轴承600和第二离合器320的安装。
47.参照图2和图3，根据本实用新型第二方面实施例，提供了一种动力总成，包括：第一方面实施例的驱动部件10、电机组件20以及传动部30，电机组件20用于输出动力，传动部30的输入端与电机组件20的输出端连接，传动部30的输出端与动力输入件400连接。此动力总成，既能够避免人力与电机动力之间的干扰，同时也能够避免传动系统中的无效啮合，并且对传动系统的设计方案的自由度限制比较少。
48.在其中的一些实施例中，电机组件20包括定子结构21、转子结构22、壳体结构23以及输出轴24，定子结构21设置在壳体结构23内，转子结构22设在定子结构21外侧且与输出轴24连接，输出轴24与传动部30的输入端连接。输出轴24与中轴100平行设置，并且输出轴24与动力输入件400之间通过传动部30连接。传动部30可以采用减速器或者传动齿轮等结构。
49.定子结构由多个分块铁芯结构组成，与壳体结构23过盈配合安装。定子结构21由多个分块铁芯组件拼成，分块定子结构上设置有扁线绕组，分块铁芯结构和扁线绕组结构能够有效提高绕线槽满率，槽满率由原来的55％左右提升到75％左右，可以在电机体积不增加的条件下提升了电机的功率密度和性能，从而提升了续航能力。
50.定子结构21和壳体结构23之间填充满树脂胶，充满树脂胶不但能够提升电机的定子结构21的刚度，减小动力总成的振动噪音，还能够有效提升电机的散热性能，防止电机因为温度过高造成效率下降。树脂胶材料为高分子树脂类材料。优选为热固性树脂材料，相对更加能够提升刚度和导热性能。
51.电机组件20还包括汇流排结构，汇流排结构上设置一个与壳体结构23过线孔配合的凸台座，该凸台座不但能够阻止树脂胶渗出，并且还能够固定定子绕组的三相电源端子，有利于电源端子的定位，并且和电控板对插安装。汇流排结构包括多层铜排结构，铜排结构设有与绕组出现头连接的铜排端子，多层铜排中包括至少一个折弯铜排结构，该折弯结构在轴向空间上至少有一道“z”字型折弯结构特征，可使得折弯铜排在轴向空间上跨越两层，可充分利用其它铜排层的闲置空间，缩减铜排的层数。
52.此动力总成，包括：驱动部件10、电机组件20以及传动部30，电机组件20包括定子结构21、转子结构22、壳体结构23以及输出轴24。
53.其中，定子结构21包括多个分块铁芯，采用有扁线绕组或方导体绕组，提高绕组槽满率和电机功率密度，定子结构21和壳体结构23之间是过盈连接固定，并且在壳体结构23和定子结构21之间填充满树脂胶，有效提升定子总成刚度和定子绕组的导热性能，减小动力总成的振动噪音和提升电机的散热性能，汇流排结构的铜排采用z型结构，降低了定子总成的轴向高度，从而减小了电机的体积。
54.根据本实用新型第三方面实施例的一种电动自行车，包括第二方面实施例的动力总成。
55.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。