向凸緣3a向外延伸超出轂殼3的外周邊。
[0054]特別地，轂殼3由金屬滾筒組成，該金屬滾筒設置有可拆卸的側蓋30，該側蓋允許接近輪轂電機的內(nèi)部部件。位于側蓋30的對面的金屬滾筒的壁經(jīng)由布置在中間的軸承可轉動地安裝在固定軸2上。
[0055]電機4，在所述情況下為永磁同步電機，以下述方式與固定軸2相關聯(lián)。電機4由內(nèi)定子40和外轉子41組成。
[0056]內(nèi)定子40具有由徑向疊層組40a限定的十二個極，電繞組W纏繞在所述徑向疊層組40a周圍。由軟磁性復合材料(SMC)制成且形成極靴40b的被燒結的端元件被定位在疊層組40a的每一組的外端上。
[0057]內(nèi)定子40通過設置有連接襯套42a的套筒42剛性地鎖定到固定軸2上，在該實施例中，所述連接襯套42a由鋼制成并且被共注到鋁套筒的主體中且以不可轉動的方式接合到設置有至少一個平坦部分的固定軸2的相應部分上。
[0058]特別地，內(nèi)定子40相對于轂殼的內(nèi)部容積側向地鎖定在側蓋30的附近。
[0059]套筒40從轂殼3側向突出；電纜C從套筒的外部延伸出來并向電機4的繞組W供電。側蓋30通過軸承可轉動地安裝在由套筒40限定的壁部分的頂部上。
[0060]可以注意到的是，內(nèi)定子40從由套筒42形成的底座部分地延伸突出；這里，在內(nèi)定子40與固定軸2之間的間隙內(nèi)，插入可轉動的支撐件43，所述支撐件被安裝在軸承上并設置有凸緣，相對于內(nèi)定子40橫向，其支撐外轉子41。
[0061]所述外轉子41包括主要杯形體，其底部被擰到上述可轉動的支撐件43的凸緣上并且其邊緣圍繞內(nèi)定子40的周邊。面對氣隙的外轉子41的邊緣的內(nèi)表面支撐磁環(huán)44，該磁環(huán)由使用熱塑性模制(注射模制)技術注射的塑磁性鐵氧體制成。
[0062]電機4通過減速單元5運動學地連接到轂殼3，該減速單元5包括第一減速級50和第二減速級55。
[0063]第一減速級50包括由第一小齒輪51形成的、剛性地連接到外轉子41的傳動裝置，并且第一大齒輪52具有大于第一小齒輪51的齒數(shù)的多個齒，以便確定電機4輸出的運動的減速。
[0064]第一小齒輪51是外部帶齒的套筒，固定軸2可通過其中，與之同軸，并且其在軸向端處具有經(jīng)由上述的外轉子41的底部擰到可轉動的支撐件43的相對凸緣上的連接凸緣。
[0065]第二大齒輪52替代為鍵接到偏心軸53上的大齒輪，該大齒輪又通過滾珠軸承53a可轉動地安裝在中間構件上，所述中間構件由搖桿54組成。固定軸2在搖桿54的中間點處穿過其中，該搖桿通過自由輪58與固定軸2連接。搖桿54在它的一端上支撐偏心軸53，而以錘頭59的方式成形的相對端執(zhí)行配重的功能。
[0066]可以注意到的是，第一小齒輪51和第一大齒輪52限定螺旋齒傳動裝置，特別是帶有約20度的傾斜的螺旋齒傳動裝置。由于使用螺旋齒傳動裝置，可以減小其中角速度相對較高的第一減速級50的噪聲。
[0067]第一小齒輪51完全由鋼制成；第一大齒輪52具有由共模制到用于與軸53耦合的底層金屬套筒上的塑料材料制成的部分主體和所述裝齒。使用塑料作為第一減速級50的嚙合表面通過在該級中傳遞的相對小的轉矩值得到證明。
[0068]第二減速級55包括由第二小齒輪56形成到第一大齒輪52的傳動裝置，所述第二小齒輪56也鍵接到在搖桿54的相對側上的偏心軸53上，以及包括剛性地連接到轂殼3的第二內(nèi)部帶齒的大齒輪57。
[0069]特別地，第二大齒輪57與形成在限定輪轂電機3的金屬滾筒的側壁的內(nèi)壁上的圓形支架親合。
[0070]清楚地，第二大齒輪57具有比第二小齒輪56的齒數(shù)更大的多個齒，以產(chǎn)生運動的進一步減速。
[0071]在這種情況下，傳動裝置具有直齒并且第二小齒輪56和第二大齒輪都由金屬材料制成，優(yōu)選地由鋼制成。在該級中，實際上噪聲不再構成問題，這是由于部件的相對低的轉動速度，而高轉矩需要嚙合表面具有合適的強度。
[0072]可以注意到的是，電機4、第一減速級50和第二減速級55沿固定軸的軸向長度彼此并排地依次布置，例如，以占據(jù)轂殼3內(nèi)的整個體積。如圖2中可以清楚地看出，電機4占據(jù)靠近側蓋30的體積的一半，而另一半被第一減速級50和第二減速級55占據(jù)。搖桿54被插入在該兩個減速級50、55之間并在其相對側攜帶第一大齒輪52和第二小齒輪56。
[0073]在操作術語中，電機4引起外定子41和與其相關聯(lián)的第一小齒輪53相對于同軸固定軸2的相對轉動。自由輪58被設計成鎖定在由電機4賦予的轉動的方向上，使得在運動期間，搖桿54相對于固定軸2被鎖定并且賦予第一小齒輪51的運動被完全傳遞至第一大齒輪52，從這里傳遞至第二小齒輪56，然后經(jīng)由第二大齒輪57傳遞至轂殼3。
[0074]應該指出的是，如果車輪100以大于電機4的速度的速度轉動一一例如在下坡行駛的情況下——自由輪58空轉，使搖桿54從固定軸2脫離。在這種情況下，車輪100相對于車架的相對運動不被傳遞至外轉子41，但導致?lián)u桿54繞固定軸2空轉。
[0075]這樣的實施例顯然不允許由同步電機4再生；替代實施例可以設想取消自由輪58或帶有摩擦離合器的其可選裝置，以便還允許電機的再生操作。
[0076]產(chǎn)生近似0.35kW的功率的電機4，在其輸出端產(chǎn)生約4.1Ν.πι的轉矩。由于上述雙級系統(tǒng)提供的傳動比，粗略約為1:17，所以約50Ν -m的轉矩被供應給用戶。應當注意的是，該轉矩基本上大于在帶有本領域中已知的行星減速傳動裝置的輪轂電機中傳遞的轉矩，該轉矩最多達到25N.mo
[0077]顯然，為了滿足可能出現(xiàn)的任何具體要求，本領域的技術人員可以對以上所述的方法和裝置進行許多修改和變化，此外，所有這些修改和變化都包含在如以下權利要求所限定的本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種用于電動自行車的輪轂電機(1)，包括: 固定軸(2)，其能夠與電動自行車的車架相關聯(lián)； 轂殼(3)，其能夠相對于所述固定軸(3)轉動，并能夠結合在所述電動自行車的車輪結構(100)中； 容納在所述轂殼⑶內(nèi)的電機(4)，所述電機⑷具有剛性地連接到所述固定軸(2)的內(nèi)定子(40)和能夠相對于所述內(nèi)定子轉動運動的外轉子(41);以及 減速單元(5)，其將所述外轉子(41)的轉動與所述轂殼(3)的轉動運動學地連接； 其特征在于:所述減速單元(5)包括沿軸向方向并排布置在所述轂殼(3)內(nèi)的兩個減速級: 第一減速級(50)，包括至少一個第一小齒輪(51)，所述第一小齒輪剛性地連接到所述外轉子(41)并與所述固定軸(2)同軸且與剛性地連接到安裝在中間構件上的偏心軸(53)的至少一個第一大齒輪(52)嚙合； 第二減速級(55)，包括剛性地連接到所述偏心軸(53)且與剛性地連接到所述轂殼(3)的第二大齒輪(57)嚙合的至少一個第二小齒輪(56)。2.根據(jù)權利要求1所述的輪轂電機(I)，其中，所述中間構件在至少一個方向上被可轉動地限制到所述固定軸(2)上。3.根據(jù)權利要求2所述的輪轂電機(I)，其中，所述中間構件通過自由輪(58)被可轉動地限制到所述固定軸(2)上。4.根據(jù)權利要求2所述的輪轂電機(I)，其中，所述中間構件通過摩擦離合器被可轉動地限制到所述固定軸(2)上。5.根據(jù)權利要求2所述的輪轂電機(I)，其中，所述中間構件在兩個方向上被剛性可轉動地限制到所述固定軸(2)上。6.根據(jù)權利要求2-5中的任一項所述的輪轂電機(1)，其中，所述中間構件是搖桿(54)，該搖桿在第一臂的端部支撐所述偏心軸(53)。7.根據(jù)權利要求6所述的輪轂電機(I)，其中，所述搖桿在第二臂的端部具有配重(59)。8.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的輪轂電機(I)，其中，所述第一減速級(50)的第一小齒輪(51)和第一大齒輪(52)中的至少一者至少在嚙合的表面區(qū)域處由塑料材料制成。9.根據(jù)權利要求8所述的輪轂電機(I)，其中，所述第二小齒輪(56)和所述第二大齒輪(57)至少在嚙合的表面區(qū)域處由金屬材料制成。10.根據(jù)權利要求9所述的輪轂電機(1)，其中，所述第一大齒輪(52)具有由共模制到由金屬材料制成的套筒上的塑料材料制成的周邊部分。11.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的輪轂電機(I)，其中，所述第一小齒輪(51)和所述第一大齒輪(52)形成螺旋嚙合，所述第二小齒輪(56)和所述第二大齒輪(57)為直齒類型。12.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的輪轂電機(I)，其中，所述電機⑷是同步電機，所述外轉子(41)包括使用塑磁性鐵氧體模制的永磁體(44)。13.根據(jù)權利要求11所述的輪轂電機(I)，其中，所述內(nèi)定子(40)具有多個極(40a)，所述多個極設置有由燒結的磁性材料制成的成形的極靴(40b)。14.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的輪轂電機(I)，其中，由所述減速單元(5)提供的傳動比的范圍在1:14到1:20之間。15.一種電動自行車，包括至少一個根據(jù)前述權利要求中的任一所述的輪轂電機(I)。
【專利摘要】用于電動自行車的輪轂電機，包括：固定軸，其可以與電動自行車的車架相關聯(lián)；轂殼，其可相對于固定軸轉動且可以被結合在電動自行車的車輪結構中；電機，其被容納在轂殼內(nèi)，所述電機具有剛性地連接到固定軸的內(nèi)定子和相對于其可轉動運動的外轉子；以及減速單元，其將外轉子的轉動運動學地連接到轂殼的轉動，并且其包括兩個減速級，這兩個減速級沿軸向方向并排布置在轂殼內(nèi)：第一減速級，其包括至少一個第一小齒輪，該第一小齒輪剛性地連接到外轉子并與固定軸同軸且與剛性地連接到安裝在中間構件上的偏心軸的至少一個第一大齒輪嚙合；以及第二減速級，其包括剛性地連接到偏心軸且與剛性地連接到轂殼的第二大齒輪嚙合的至少一個第二小齒輪。
【IPC分類】B60K7/00, B62M6/60
【公開號】CN104925210
【申請?zhí)枴緾N201510116896
【發(fā)明人】埃利奧·馬里奧尼
【申請人】阿思科爾伊娃責任有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月17日
【公告號】EP2921397A1, US20150266542