電動車中軸踏腳電機及其裝置的製作方法

2023-04-29 01:33:11 2

專利名稱：電動車中軸踏腳電機及其裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車動力軸的傳動裝置。特別是涉及一種能耗較低、並當電動車爬坡時以及當用人力踏腳驅動電動車時輕鬆省力的電動車中軸踏腳電機及其裝置。它適用於各種二輪和三輪的電動車、輕便助動車、摩託車、電動自行車以及對現有自行車進行機動化改造等。
背景技術：
目前的電動車的電動機的主動軸大都是安裝在電動車的後軸位置，如本申請人已經提出專利申請號為2004720021327.9的「電動車後軸內變速器」的實用新型專利的申請，如圖4所示，它包括後軸輥1、左、右軸擋5、左棘座6與右棘座16、殼體7、右蓋14，殼體內部安裝有調速機構、行星齒輪傳動機構、離合機構，左棘座與右棘座分別裝置於所述的殼體7的左側和右側，左、右棘座16的外端各設置有內孔61與161，上述的內孔中壓入一滾動鋼球座17，右棘座16的右端外周設置有外螺紋162，用於連接電動車的飛輪，通過對調速機構的控制獲得快、中、慢三檔輸出轉速；上述的「電動車後軸內變速器」的實用新型專利的優點在於採用鋼球座壓入結構使電動車飛輪的裝配工藝簡單，而且可節省維修費用與時間，運行過程中具有較高的可靠性。然而它的電動車飛輪主動軸是安裝在電動車的後軸位置，為產生較高噪聲，而且為產生電動車後輪的較大顛簸。
又目前的電動自行車的電動機大都是安裝在後軸的位置，不能安裝變速裝置，這樣自行車在行進中沒有轉速比，爬坡困難。同時，當用人力驅動自行車時，不但要驅動車輪轉動，還要驅動電動機轉動，顯得費勁。也有在中軸上安裝有電驅動裝置的自行車結構設計，如中國專利說明書01274135.3中已公開的「一種在中軸上安裝有電驅動裝置的自行車」，如圖5、6所示，它包括車架1、前輪2、後輪3、轉向機構4、鏈條5、蓄電池6和傳動裝置16組成。在車架1上安裝有電動機7，中軸15上安裝有傳動裝置16，電動機轉軸上的齒輪8與傳動裝置16上的傳動齒輪10相嚙合，飛輪的結構分為外輪和內輪，傳動齒輪10安裝在外飛輪9的外輪91上，外飛輪9的內輪92安裝在連接輪11的一端，連接輪11的另一端與安裝在內飛輪12的外輪121上的鏈輪13緊固，內飛輪12的內輪122安裝在中軸15的襯套151上，襯套151與中軸緊固定，內飛輪12與外飛輪9的安裝方向相反，轉動方向也相反。當內輪向正方向轉動時，可以帶動外輪向同一方向轉動，而內輪向反方向轉動時，則不能帶動外輪轉動，反之，當外輪向反方向轉動時，可以帶動內輪向相同方向轉動，外輪向正方向轉動時，則不能帶動內輪轉動。所以當電動機7不工作，需要人力腳踏驅動時，踏動腳踏14，使中軸15作順時針方向轉動，中軸15帶動內飛輪12順時針方向轉動，同時也帶動鏈輪13順時針方向轉動，通過鏈條5驅動後輪3轉動，此時，與鏈輪13和內飛輪12的外輪121連接的連接輪11也作順時針方向轉動，但它的順時針方向轉動，只能帶動外飛輪9的內輪92作順時針方向轉動，而內輪92不能帶動外輪91轉動，所以與外輪91連接的傳動齒輪10並不轉動，此時，與一般自行車人力腳踏驅動無異。而當電動機工作時，齒輪8使傳動齒輪10順時針方向轉動，與傳動齒輪10連接的外飛輪9的外輪91可以帶動內輪92順時針方向轉動，與內輪92連接的連接輪11也同時順時針方向轉動，帶動與之連接的鏈輪13和內飛輪12的外輪順時針方向轉動，鏈輪13通過鏈條5驅動後輪3轉動，但此時作順時針方向轉動的外輪121並不能帶動內輪122轉動，與之緊固的中軸15也就不轉動。上述的「一種在中軸上安裝有電驅動裝置的自行車」將電驅動裝置安裝在中軸上，使得電動和人力驅動轉換自如，當採用自行車原有變速裝置時，可以產生轉速比，變速靈活。
然而，上述的「一種在中軸上安裝有電驅動裝置的自行車」缺點是所述的電動機的輸出軸與所述的中軸不是同軸設置，從而影響其傳動效率，而且其結構繁雜不緊湊，增加自身重量又影響外觀。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題就是為了克服上述現有技術中的不足之處，提供一種既能適用於各種二輪和三輪的電動車、輕便助動車、摩託車、電動自行車又適用於對現有自行車進行機動化改造的電動車中軸踏腳電機及其裝置。
本實用新型的目的是通過提供一種具有如下結構的電動車中軸踏腳電機及其裝置的技術方案而實現的，它包括車架、前、後輪、轉向機構，所述的車架上安裝一帶蓄電池的電機及其傳動裝置，所述的傳動裝置由踏腳中軸及其傳遞動力的鏈輪與鏈條組成。
所述的電機設置一外殼定子，所述的外殼定子中設置一轉子，所述的轉子的內孔中固定連接一踏腳中軸。
所述的外殼定子包含一圓筒形殼體，所述的殼體的左右兩側各固定設置一左蓋與右蓋，所述的殼體的圓筒形內壁固定設置一帶矽鋼片的線圈。
所述的轉子包含一圓筒形稀土永磁體，所述的稀土永磁體的圓筒形內壁固定設置一帶中孔的支架，所述的支架中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套。
所述的左蓋與右蓋的兩側內孔與所述的中軸軸套的外徑之間的兩端各設置一左軸套軸承與右軸套軸承。
所述的中軸軸套的內孔中與所述的踏腳中軸相滑動連接。所述的踏腳中軸與所述的中軸軸套之間的左右兩端各設置一左軸承與右軸承，所述的左軸承與右軸承各固定在所述的中軸軸套的左軸孔與右軸孔內。
所述的中軸軸套內腔的兩端各設置一左棘圈與右棘圈。所述的踏腳中軸上並位於所述的左棘圈與右棘圈的外側、並靠近所述的左軸承與右軸承的內側各設置一帶棘輪的左千斤與右千斤，所述的左棘圈與所述的左千斤之間連接一千斤簧，所述的右棘圈與所述的右千斤之間連接一千斤簧。
也可以將本實用新型的電動車中軸踏腳電機及其裝置的帶矽鋼片的線圈裝在轉子上則所述的外殼定子包含一圓筒形殼體，所述的殼體的左右兩側各固定設置一左蓋與右蓋，所述的殼體的圓筒形內壁固定設置一圓筒形稀土永磁體。
所述的轉子包含一帶中孔的支架，所述的支架中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套，所述的支架的外徑固定連接一帶矽鋼片的線圈。
通過轉子旋轉帶動鏈輪將動力傳遞至後軸內變速器驅動後輪轉動，此時，也可腳踩踏腳中軸騎行。
與現有技術相比，本實用新型的優點在於1.中軸電機與踏腳實現同軸與同步，並可實現從慢檔速度的低電流起步，其結構合理，能耗較低，並當電動車爬坡時以及當用人力踏腳驅動電動車時輕鬆省力；2.可對現有電動車或自行車進行改造，其工藝簡單容易；3.因中軸踏腳電機的重心配置於車輛的中軸中心位置，在運行過程中具有良好的穩定性能以及具有較高的運行可靠性與安全性，同時能降低運行過程的噪聲與顛簸。


圖1為本實用新型的結構示意圖，線圈裝在定子上；圖2為本實用新型的另一種結構示意圖，線圈裝在轉子上；圖3為本實用新型的右棘圈、右千斤、千斤簧與中軸軸套的結構示意圖；圖4為一種現有技術的結構示意圖；圖5為另一種現有技術的結構示意圖；圖6為圖5的中軸及其電機與腳踏的連接結構示意圖；具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。圖1、圖2示出了本實用新型電動車中軸踏腳電機及其裝置的二個實施方式。
圖1為本實用新型的線圈裝在定子上的電動車中軸踏腳電機及其裝置的第一個實施方式，它包括一外殼定子20，所述的外殼定子20中設置一轉子10，所述的轉子10的內孔中固定連接一踏腳中軸3。
所述的外殼定子20由所述的殼體21、所述的殼體21的左右兩側各固定設置一左蓋24與右蓋25、所述的殼體21的圓筒形內壁固定設置一帶矽鋼片22的線圈23組成。
所述的轉子10由圓筒形稀土永磁體11、所述的稀土永磁體11的圓筒形內壁固定設置一帶中孔的支架12、所述的支架12中孔固定連接一中軸軸套13組成。
圖2為本實用新型的線圈裝在轉子上的電動車中軸踏腳電機及其裝置的第二個實施方式，其區別是所述的外殼定子包含一圓筒形殼體21，所述的殼體21的左右兩側各固定設置一左蓋，所述的殼體的圓筒形內壁固定設置一圓筒形稀土永磁體11。所述的轉子10包含一帶中孔的支架12，所述的支架中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套13，所述的支架12的外徑固定連接一帶矽鋼片22的線圈23。
所述的左蓋24與右蓋25的兩側內孔與所述的中軸軸套13的外徑之間的兩端各設置一軸承26、27。
所述的中軸軸套13的內孔中與所述的踏腳中軸3滑動連接。所述的踏腳中軸3與所述的中軸軸套13之間的左右兩端各設置一左軸承15與右軸承16，所述的左軸承15與右軸承16各固定在中軸套軸的左軸孔131與右軸孔132內，以正確定位中軸的安裝位置。
所述的中軸軸套13內腔的兩端各設置一左棘圈135與右棘圈136，所述的踏腳中軸3在位於所述的左棘圈135與右棘圈136的外側並靠近所述的左軸承15與右軸承16的內側各設置一棘輪，所述的左右棘輪的凹槽中各設置一左千斤31與右千斤32，所述的左棘圈135與所述的左千斤31之間連接一千斤簧33；所述的右棘圈136與所述的右千斤32之間連接一千斤簧34；這一通過中軸承套的棘圈135、136嚙合結構以實現單向旋轉的工作原理。
本實用新型的電動車中軸踏腳電機及其裝置的轉子與踏腳中軸同方向旋轉，通過定子線圈電流產生磁場旋轉，以及棘圈與千斤單向嚙合的特性，可使轉子與踏腳中軸同步旋轉。踏腳中軸同樣可控制千斤使棘圈脫離而空轉。
本實用新型的電動車中軸踏腳電機及其裝置只須將原有的電動自行車的後輪輪轂電機的外殼(原輪轂)安裝固定在各種電動車或自行車的車架中部三角檔的中軸踏腳中心位置，即可實現對現有電動車或自行車進行中軸踏腳電機及其裝置的改造。通過轉子旋轉帶動鏈輪5將動力傳遞至後軸內變速器驅動後輪，騎行時腳踩踏腳中軸也可騎行。
權利要求1.一種電動車中軸踏腳電機及其裝置，包括車架、前、後輪、轉向機構，所述的車架上安裝一帶蓄電池的電機及其傳動裝置，所述的傳動裝置由踏腳中軸及其傳遞動力的鏈輪與鏈條組成，其特徵在於所述的電機設置一外殼定子(20)，所述的外殼定子(20)中設置一轉子(10)，所述的轉子(10)的內孔中固定連接一踏腳中軸(3)。
2.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的外殼定子(20)包含一圓筒形殼體(21)，所述的殼體(21)的左右兩側各固定設置一左蓋(24)與右蓋(25)，所述的殼體(21)的圓筒形內壁固定設置一帶矽鋼片(22)的線圈(23)。
3.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的轉子(10)包含一圓筒形稀土永磁體(11)，所述的稀土永磁體(11)的圓筒形內壁固定設置一帶中孔的支架(12)，所述的支架(12)中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套(13)。
4.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的左蓋(24)與右蓋(25)的兩側內孔與所述的中軸軸套(13)的外徑之間的兩端各設置一左軸套軸承(26)與右軸套軸承(27)。
5.根據權利要求1或3所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的中軸軸套(13)的內孔中與所述的踏腳中軸(3)相滑動連接。
6.根據權利要求1或3所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的踏腳中軸(3)與所述的中軸軸套(13)之間的左右兩端各設置一左軸承(15)與右軸承(16)，所述的左軸承(15)與右軸承(16)各固定在所述的中軸軸套(13)的左軸孔(131)與右軸孔(132)內。
7.根據權利要求1或3所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的中軸軸套13內腔的兩端各設置一左棘圈(135)與右棘圈(136)。
8.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的踏腳中軸(3)上並位於所述的左棘圈(135)與右棘圈(136)的外側、靠近所述的左軸承(15)與右軸承(16)的內側各設置一帶棘輪的左千斤(31)與右千斤(32)，所述的左棘圈(135)與所述的左千斤(31)之間連接一千斤簧(33)，所述的右棘圈(136)與所述的右千斤(32)之間連接一千斤簧(34)。
9.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的外殼定子(20)包含一圓筒形殼體(21)，所述的殼體(21)的左右兩側各固定設置一左蓋(24)與右蓋(25)，所述的殼體(21)的圓筒形內壁固定設置一圓筒形稀土永磁體(11)。
10.根據權利要求1所述的電動車中軸踏腳電機及其裝置，其特徵在於所述的轉子(10)包含一帶中孔的支架(12)，所述的支架(12)中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套(13)，所述的支架(12)的外徑固定連接一帶矽鋼片(22)的線圈(23)。
專利摘要一種電動車中軸踏腳電機及其裝置，包括車架、前、後輪、轉向機構，車架上安裝一帶蓄電池的電機及其傳動裝置，所述的傳動裝置由踏腳中軸(3)及其傳遞動力的鏈輪與鏈條組成，所述的電機設置一外殼定子(20)，外殼定子中設置一轉子(10)，轉子(10)的內孔中固定連接一踏腳中軸，外殼定子(20)包含一圓筒形殼體(21)，殼體的左右兩側各固定設置一左蓋(24)與右蓋(25)，殼體的圓筒形內壁固定設置一帶矽鋼片(22)的線圈(23)，轉子(10)包含一圓筒形稀土永磁體(11)，永磁體的圓筒形內壁固定設置一帶中孔的支架(12)，支架中孔固定連接一帶內孔的中軸軸套(13)；其中軸電機與踏腳實現同軸與同步，並可實現從慢檔速度的低電流起步。
文檔編號H02K1/12GK2731819SQ200420023248
公開日2005年10月5日 申請日期2004年5月28日 優先權日2004年5月28日
發明者陸頌蔭 申請人:陸頌蔭