[发明专利]一种同轴双单向结构电机及其工作方法

说明书

本发明公开了包括一种同轴双单向结构电机，包括设置于自行车齿盘上的电机总成，所述自行车齿盘中部设置有曲柄主轴；所述电机总成包括啮合连接曲柄主轴的驱动组件；所述曲柄主轴上套接设置有双单向离合组件，所述双单向离合组件包括套接设置于曲柄主轴上的离合套筒，所述离合套筒与曲柄主轴之间设置有第一单向离合结构，所述离合套筒与驱动组件之间设置有第二单向离合结构，所述第一单向离合结构与第二单向离合结构的锁合方向相反。利用双单向离合组件实现电机助力功能的启停切换，简化减速单元的结构，提高整体结构利用率，降低整体零件加工成本及组装成本。

技术领域

本发明涉及骑行车辆轮毂电机技术领域，尤其是涉及一种同轴双单向结构电机及其工作方法。

背景技术

传统的电助力自行车都是通过骑乘者的踩踏力量搭配一动力输出机构（如中置电机）所提供的电助力而获得前进的动力，使得点助力自行车不会对骑乘者的体力造成太大的负担，并且在休闲之余又能达到健身的效果。在输出电助力的过程中，中置电机必须要有合适的结构完成脚踏与电机输出助力相互间无明显相互干扰显现。

例如中国专利文献（公告号：CN210461469U）公开了“一种电动车用中置电机单向离合器结构”，包括电机壳、电机组件、中轴、大齿、中间齿，所述电机组件设置在电机壳中，所述电机组件包括电机轴，所述中间齿与所述电机轴啮合，所述大齿套于所述中轴上，所述大齿与所述中间齿啮合，还包括单向离合组件，所述单向离合组件包括内圈、外圈，所述内圈外侧设置有棘爪，所述外圈内侧设置有与所述棘爪配合的棘齿，所述棘爪与所述棘齿单向卡接，所述内圈连接在所述中轴上，所述外圈外周壁设置有反牙螺纹，所述外圈通过所述反牙螺纹与所述大齿螺纹连接。

上述中置电机的单向结构为不同轴的两个单向器设计，其结构复杂，零部件数量较多，中置电机内空间利用率低。

发明内容

针对背景技术中提到的受现有电机内部空间限制无法根据扭力需求调整电机及其部件的问题，本发明提供了一种同轴双单向结构电机，利用双单向离合组件实现电机助力功能的启停切换，简化减速单元的结构，提高整体结构利用率，降低整体零件加工成本及组装成本。

本发明的第二发明目的是解决同轴双单向电机的双单向离合组件在用户大力踩动踏板时产生应力集中易损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种同轴双单向结构电机，包括设置于自行车齿盘上的电机总成，所述自行车齿盘中部设置有曲柄主轴；所述电机总成包括啮合连接曲柄主轴的驱动组件；所述曲柄主轴上套接设置有双单向离合组件， 所述双单向离合组件包括套接设置于曲柄主轴上的离合套筒，所述离合套筒与曲柄主轴之间设置有第一单向离合结构，所述离合套筒与驱动组件之间设置有第二单向离合结构，所述第一单向离合结构与第二单向离合结构的锁合方向相反。所述双单向离合组件包括离合套筒，还包括分设于离合套筒内、外的第一单向离合结构和第二单向离合结构，两者同轴设置，能够显著优化中置电机的内部空间布置，精简部件数量，提高中置电机助力启停的响应性。自行车前行时，锁合方向相反的第一单向离合结构与第二单向离合结构能够保证电机处于助力工况下，用以实现骑行脚踏出力和电机出力间不存在干扰。

作为优选，所述离合套筒包括套筒主体和设置于套筒主体上的第一锁合部和第二锁合部，所述第一锁合部的内径大于套筒主体内径，所述第一单向离合结构套合设置于第一锁合部内壁；所述第二锁合部的外径大于套筒主体外径，所述第二单向离合结构套合设置于第二锁合部外壁。所述第一锁合部与第二锁合部分设于套筒主体中线两侧，即第一锁合部与第二锁合部设置于中置电机中线的左右两侧，这种布置方式可以保证在第一单向离合结构与第二单向离合机构均处于锁合状态（即中置电机进行电助力工况）并进行载荷传递时，中置电机中线两侧的扭矩能够平衡，避免载荷集中于一侧进行传递时整个电机总成及驱动组件承受单侧偏移力矩而导致电机损坏。特别的是，当第一锁合部与第二锁合部设置于中置电机中线的同侧时，用户在大力踩踏脚踏板时，中置电机进行电助力会导致第一单向离合结构与第二单向离合机构的载荷传递件产生应力集中现象，进一步加速电机寿命缩短。