自行車電動車軸的製作方法

2023-06-10 17:21:01

專利名稱：自行車電動車軸的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種自行車電動車軸，特別是一種沒有減速齒輪、低轉速、大轉矩可直接驅動車輪的電動車軸。
現有電動自行車一般均採用獨立式中轉速桶型或扁平型直流電動機，為驅動車輪轉動必須設立減速裝置，經過降速再通過傳動裝置，才能帶動車輪轉動使自行車自動行駛，這種驅動方式造成了噪音大、電耗多、成本高、體積、重量比大、易損指數也高。
本實用新型提供了一種沒有減速齒輪，不需要傳動裝置的低轉速、大轉矩的直流電動車軸，它可以直接替換現有的自行車、三輪車、遊樂車、輪椅等車輛的普通車軸，該軸通以直流電後即可直接驅動車輛自動行駛。
本實用新型的工作原理和結構按以下最佳實例並附圖詳細說明

圖1是電動軸結構圖；圖2是轉子磁碟線圈繞制接法圖；圖3是定子電樞線圈繞制和接法圖。
本電動車軸(見圖1)是由外殼(6)、左端蓋(4)、右端蓋(7)、飛輪(8)、軸承室(3)、封閉軸承(11)和空心軸杆(2)組成的軸殼，由勵磁碟群固定在左右端蓋上組成的轉子，由線圈繞組群經排列粘合組成的定子以及換向器(13)、滑環(15)、炭刷(16)、炭刷架(18)等部件組成了電動車軸總軸，該電動車軸的具體結構和工作原理如下所述一.軸承部分它是由導磁較好的軟鐵製成的外殼(6)、左端蓋(4)、右端蓋(7)和空心軸杆(2)、軸承室(3)、以及標準件軸承(11)、飛輪(8)、組成的封閉型轉動部件，空心軸杆(2)兩端是固定在車架上不轉動部件，軸杆空心是做穿入電線之用，飛輪(8)備做車輛人力腳踏時鏈條帶動之用，左右端蓋(4)(7)與外殼(6)聯接是靠端蓋外殼孔(9)和螺絲(5)固定的，以便於維修裝卸，軸殼與車輪鋼圈的聯接是通過車條穿入外殼孔(10)來實現的。
二.轉子部分它是由對稱的勵磁線圈繞組(20)，各自套在軟鐵骨架(12)上形成的勵磁碟群(或是用永磁體製成的磁碟)，經固定螺絲(21)在周圍方向上等分的對稱固定在左右端蓋(4)(7)的內壁上，各端蓋排列的勵磁碟線圈繞組(見圖2)，是各自以順、反時針繞制並串接而成，最後的頭尾各自接到右側兩個正、負極滑環的炭刷尾線上。
三.定子部分它是由固定在空心軸杆中心位置的非導磁材料製成的不轉動的園盤支架(14)，電樞線圈(19)是用漆包銅線繞製成多個扇形繞組在園盤支架的經向周圍整齊均勻的排列，再用環氧樹脂等粘合成為整體，(見圖3)，各繞組的線頭是以單波繞組接法與換向器聯接四.電路的導通和換向電路的換向器(13)和滑環(15)是用紫銅、塑料壓制而成並鑲嵌在電樞園盤支架內環左右兩側上，轉子勵磁線圈電路的導通和定子線圈繞組電路的導通是靠鑲嵌在電樞園盤支架右側的兩個滑環(15)和左側換向器(13)通過炭刷(16)以滑動方式實現的。炭刷(16)是通過炭刷架(18)經過調整到最佳角度固定在左右端蓋(4)、五.工作原理和程序軸殼轉子磁碟勵磁的生成，是靠直流電正負極通過導線(1)分別加到滑環上，再通過滑動接觸炭刷(16)導給勵磁碟線圈上，因各磁碟鐵芯上的線圈是以間隔正、反時針繞制並串接而成，所以，各相鄰磁碟的極性是不同的，軟鐵端蓋將相鄰磁碟串聯起來形成導磁迴路，從與滑環滑動接觸的炭刷(16)上引出兩根正負極直流電源加到換向器炭刷上，經換向器導給定子電樞線圈繞組中，使之產生磁場電動勢，由於換向器炭刷是安裝在轉動的軸殼端蓋上，炭刷隨著軸殼旋轉而轉動，經過換向器導給定子電樞線圈的電源極性和所產生的磁場電動勢也隨之變動，此變動極性的磁場電動勢在勵磁磁碟之間的磁力作用下，按照通電導體在磁場中產生運動的電磁力定律和左手法則的基本定理，推動了軸殼轉子不停的轉動。
本電動軸在要轉矩不大的情況下，可將軸殼轉子勵磁磁碟換成永磁體做成的永磁磁碟，以簡化電路機構和節省電能。
本電動軸在一定範圍內可通過增減軸殼轉子的磁碟數和定子電樞線圈的繞組槽數，各線圈的線徑和匝數來改變它的轉速和轉矩。
權利要求1.一種自行車電動車軸，它是由外殼(6)、左端蓋(4)、右端蓋(7)、飛輪(8)、軸承室(3)、封閉軸承(11)和空心軸杆(2)組成的軸殼，由勵磁碟群固定在左右端蓋(4)(7)上組成的轉子，由線圈繞組經排列粘合組成定子和換向器(3)、滑環(15)、炭刷(16)、炭刷架(18)組成的電動車軸，其特徵是1).由雙數勵磁線圈繞組(20)各自套在軟鐵骨架(12)上形成的勵磁碟群經固定螺絲(21)等分對應的以圓周形排列固定在左右端蓋(4)(7)的內壁上組成的勵磁轉子；2).由(20)(12)形成的勵磁碟群也可用永磁體製成永磁碟以「D」中所述的同樣固定排列方式組成為永磁轉子；3).在空心軸杆中心位置固定非導磁材料製成的不轉動園盤支架(14)，將漆包銅線繞制而成的電樞線圈扇形繞組，整齊均勻的排列在園盤支架(14)的經向周圍，用粘合劑粘合成整體，將各繞組線頭以單波繞組接法與換向器(13)聯接組成的定子；4).換向器(13)、滑環(15)是鑲嵌在圓盤支架內環兩側上的，炭刷(16)、炭刷架(18)是固定在左右端蓋(4)(7)內壁上的，它是隨端蓋旋轉而轉動的部件。
2.根據權利要求1所述的電動車軸，其特徵是外殼(6)、左右端蓋(4)(7)之間的聯接是靠端蓋外殼孔(9)和螺絲固定的軸承(11)均採用封閉形的，以達到電動軸整體封閉，便於拆卸和維修。
3.根據權利要求1、2中所述的電動車軸，其特徵是該電動車軸與車輪鋼圈的聯接是通過車條穿入外殼孔(10)來實現的，該軸與車架的安裝是靠軸杆兩端軸頭螺母固定實現的。
專利摘要本實用新型是一種自行車電動車軸，特別是一種沒有減速齒輪、不需要傳動裝置的低轉速、大轉矩的直流電動車軸。它可以直接替換現有的自行車、三輪車、遊樂車、輪椅等車輛的普通車軸，該軸通以直流電後即可直接驅動車輛自動行駛，克服了現有電動自行車的獨立式電動機需設減速齒輪和傳動機構以及由此而帶來的體積大、重量大、噪音大、電耗多、成本高以及易損指數高等缺點。
文檔編號H02K7/14GK2054587SQ8920042
公開日1990年3月14日 申請日期1989年1月13日 優先權日1989年1月13日
發明者胡文元 申請人:胡文元