電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法
2024-02-11 16:05:15
電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法
【專利摘要】一種電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法，該馬達外殼一體式輪輻聯接至輪輞且包括馬達外殼，該馬達外殼設置在該馬達外殼一體式輪輻的中心以容納馬達，通過注塑成型，該馬達外殼與該馬達外殼一體式輪輻形成一個整體。
【專利說明】電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明的各實施例涉及一種電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法，並且更特別地，涉及這樣一種電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法:該輪輻能夠使馬達易於安裝在由該馬達驅動的自行車上並確保了簡易的製造以及裝配過程。
【背景技術】
[0002]通常，自行車是一種短距離交通工具，且廣泛用於強身健體或作為業餘愛好。
[0003]近年來，具有馬達的電動自行車得到了發展，該電動自行車由該馬達的動力驅動，以長距離行進，或減少身體疲勞。
[0004]使用安裝在該自行車上的馬達來提供動力，該馬達安裝在該自行車的前輪或後輪(下文中統稱為車輪)上，或安裝在構成該自行車車體的車架上。在具有安裝在該車架上的馬達的情況下，為了將該馬達的動力傳遞至該車輪，需要額外的動力傳遞部件。因此，該馬達安裝在該車輪上，從而直接將該動力傳遞到該車輪。
[0005]同時，該車輪由金屬輪輞、輪轂以及輪輻組成，該輪輞具有安裝在其外表面的輪胎，該車輪的轉動軸聯接至該輪轂，該輪輻將該輪轂連接至輪輞。
[0006]在將該馬達安裝在該車輪上的過程中使用了額外的安裝部件，因此引起裝配過程的不便。為了支撐該馬達的重量，該車輪由金屬形成的元件組成，因此增加了該自行車的成本。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的一個方面是提供一種電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法，其能夠使馬達易於安裝至該自行車上，並且能夠提高硬度，同時降低車輪的重量和成本。
[0008]本發明的另一方面是提供一種電動自行車的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法、具有該輪輻的車輪總成及其製造方法，其能夠確保簡易的製造及裝備過程。
[0009]將在隨後的描述中部分地說明本發明的其它各方面，並且本發明的其它各方面將通過該說明而在某種程度上顯而易見，或可通過實施本發明而習得本發明的其它各方面。
[0010]根據本發明的一個方面，其提供了一種聯接至電動自行車的輪輞的馬達外殼一體式輪輻，該馬達外殼一體式輪輻包括馬達外殼，該馬達外殼設置在該馬達外殼一體式輪輻的中心，以容納馬達，通過注塑成型，該馬達外殼與該馬達外殼一體式輪輻形成一個整體。
[0011]增強部件可設置在該馬達外殼一體式輪輻的端部，並且通過注塑成型，該增強部件可與該馬達外殼一體式輪輻形成一個整體。
[0012]該馬達外殼一體式輪輻可由塑料製成，並且該馬達外殼和該增強部件具有比該馬達外殼一體式輪輻的硬度更大的硬度。[0013]該馬達外殼一體式輪輻可設置有多個支撐部件，該多個支撐部件從輪輻中心以輻射狀延伸，並且通過嵌件模塑，該支撐部件、該馬達外殼以及該增強部件可彼此形成一個整體。
[0014]根據本發明的另一方面，一種電動自行車的車輪總成包括輪輞和輪輻。該輪輞可被設置為環形且具有安裝在其外圓周表面的橡膠輪。通過注塑成型，該輪輻可與多個支撐部件以及馬達外殼形成一個整體，該多個支撐部件由塑料製成且從該輪輻的中心以輻射狀延伸，該馬達外殼設置在該輪輻的中心且由具有比該支撐部件的硬度更大的硬度的材料製成，以容納馬達。
[0015]具有比該支撐部件的硬度更大的硬度的增強部件設置在該多個支撐部件中的每個支撐部件的端部，由此提高該橡膠輪的硬度，該多個支撐部件連接至該輪輞。
[0016]通過嵌件注塑，該增強部件可與該支撐部件形成一個整體。
[0017]該增強部件面向該輪輞且可設置有緊固槽，該緊固槽具有螺紋，且該輪輞在對應於該緊固槽的位置處設置有通孔，以通過將緊固螺栓擰至該緊固槽並穿過該通孔而將該輪輞連接至該輪輻。
[0018]該車輪總成可進一步包括馬達蓋，該馬達蓋安裝在該馬達外殼上以閉合該馬達外殼的開口端部，由此容納該馬達。
[0019]該馬達外殼可設置有向外突出的多個突出物，該多個突出物沿該馬達外殼的該開口端部的外圓周彼此間隔開。該突出物可設置有連接槽，該連接槽具有螺紋，以將穿過該馬達蓋的連接螺栓擰至該連接槽。
[0020]根據本發明的另一方面，一種馬達外殼一體式輪輻的製造方法包括步驟(al)和(bl)。在該步驟(al)中，形成馬達外殼和增強部件，該馬達外殼和增強部件中的每個具有預定硬度。在(bl)中，將該馬達外殼和該增強部件嵌入模具中，並且通過注塑成型形成該馬達外殼一體式輪輻並將其與該馬達外殼和該增強部件形成為一個整體。該馬達外殼和該增強部件中的每個可具有比該馬達外殼一體式輪輻的硬度更大的硬度。
[0021]在該步驟(bl)中，該馬達外殼一體式輪輻可設置有多個支撐部件，該多個支撐部件從該輪輻中心以輻射狀延伸。通過將該馬達外殼置於該馬達外殼一體式輪輻的中心並將該增強部件置於該支撐部件的端部來成型該馬達外殼一體式輪輻。
[0022]根據本發明的另一方面，一種電動自行車的車輪總成的製造方法包括步驟(a2)和(b2)。在該步驟(a2)中，形成具有預定硬度且被設置為環形的輪輞。在該步驟(b2)中，將通過權利要求11或權利要求12製造的馬達外殼一體式輪輻安裝在該輪輞上。
[0023]如上所述，通過注塑成型，由塑料製成的支撐部件與馬達外殼和增強部件形成一個整體，該馬達外殼和增強部件具有比該支撐部件的硬度更大的硬度，以降低成本和重量，同時提高硬度。
[0024]此外，由於該馬達外殼一體成型於該輪輻，不再額外需要用於將該馬達安裝在該車輪上的安裝部件，由此確保該馬達的簡易安裝。
[0025]此外，由於提供了具有與該支撐部件一體成型的馬達外殼的輪輻，容易執行與該輪輞相關的裝配過程。由於嵌入注塑可用於製造該輪輻，可實施並使用各種設計。
[0026]同時，在連接至該輪輞的該支撐部件的端部處選擇性地設置增強部件，使得硬度可根據用戶的需要得到進一步提高。【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]從以下結合各附圖的各實施例的描述，本發明的這些和/或其它各方面將更清楚且更易於理解，附圖中:
[0028]圖1為示出了根據本發明的一個實施例的電動自行車的透視圖；
[0029]圖2為圖1的俯視圖；
[0030]圖3為圖1的側視圖；
[0031]圖4為示出了根據本發明一個實施例的電動自行車的車輪總成的分解透視圖；
[0032]圖5為圖4的裝配透視圖。
【具體實施方式】
[0033]現將詳細參照本發明的各實施例，這些實施例的示例在附圖中示出，其中，同樣的參考標記自始至終指的是同樣的元件。
[0034]本發明的特徵在於電動自行車的車輪總成及其製造方法、設置在車輪上的馬達外殼一體式輪輻及其製造方法。在本發明的各特徵的描述之前，將簡單描述與本發明一起採用的電動自行車。
[0035]圖1為示出了根據本發明的一個實施例的電動自行車的透視圖，圖2為圖1的俯視圖，並且圖3為圖1的側視圖。
[0036]參照圖1至圖3，根據本發明的實施例的電動自行車包括前車架100、中間車架200以及後車架300，該前車架100設置有前輪10和車把部分20，該中間車架200設置有腳踏30和車座40，該後車架300設置有後輪50。該前車架100、該中間車架200以及該後車架300彼此聯接，以便在該中間車架200的鉸鏈聯接部分400上轉動。
[0037]該前車架100設置為具有內部空間的杆狀。車把管110設置在該前車架100的一端，並且該中間車架200可轉動地連接至該前車架100的另一端。該車把管110設置為中空，以使車把豎管21轉動地連接至該車把管110。該車把豎管21在車把管110的下側處設置有前輪固定架22，且在車把管110的上側設置有車把固定架23。通過從中心向側邊部分地彎折該車把豎管21而設置該前輪固定架22，使得該前輪10與該後輪50位於同一條線(圖2的『A』)上。該車把固定架23支撐把手24的中心，該把手24設置為杆狀。該把手24的每個端部設置有握把25以及用於制動該前輪10和該後輪50的剎車握把26。顯示設備27可拆卸安裝在該把手24的一側，以顯示該電動自行車的信息，例如該電動自行車的速度變化或電池，並且用於變速的控制杆28安裝在該把手24的另一側。
[0038]該中間車架200具有內部空間，且設置為杆狀。腳踏30設置在該中心支架200的一端，且該前車架100和該後車架300可轉動地連接至該中間車架200的另一端。設置該對腳踏30以使其在腳踏聯接部分210上轉動，該腳踏連接部分210設置在該中間車架200上。在該腳踏聯接部分210的內部，設置發電機(未顯示)以將該腳踏30的旋轉動力轉化為電能，並且該電能充入電連接至該發電機的電池60中。在該中間車架200的該內部空間中設置有電子控制單元(ECU) 70，以用於該發電機和其它電子元件之間的電氣連接和控制。
[0039]此外，該中間車架200可包括車座架220，車座40安裝在該車座架220上。該車座架220在其後側具有座管42，該車座40安裝在該座管42上。座杆(未顯示)聯接至該座管42，以調整該車座40的高度。
[0040]該後車架300具有內部空間，且設置為杆狀。該後輪50可轉動地安裝在該後車架300的一端，並且該中間車架200可轉動安裝在該後車架300的另一端。
[0041]在該後車架300的該內部空間中設置該電源60以及電源管理系統(未顯示)，該電源60以及電源管理系統電連接至設置在該中間車架200上的該E⑶70。安裝在該後車架300上的該馬達置於該後輪50上。該馬達(未顯示)容納於安裝在該後輪50上的馬達外殼53中，且被配置為根據該E⑶70的控制、通過接收來自該電池60的動力而轉動該後輪50。
[0042]這種情況下，使用外部轉子方案實施該馬達。該外部轉子方案是這樣一種類型的馬達驅動方案:其具有固定的中心軸以及位於該中心軸外緣上的轉子，並且該轉子連接至旋轉體(例如車輪)，以與該旋轉體一起轉動。
[0043]如上所述，該前車架100、該中間車架200以及該後車架300設置為可摺疊結構，該可摺疊結構使得該前車架100和該後車架300可通過該鉸鏈聯接部分400而在該中間車架200上轉動。
[0044]在下文中將詳細描述馬達外殼一體式輪輻及具有該輪輻的車輪總成。該車輪總成可用作上面所描述的電動自行車的該前輪10或該後輪50。在各附圖中，該馬達以及該馬達外殼53示出為設置在該後輪50上。因此，將在以該車輪總成代表該電動自行車的後輪的前提下作出以下描述。
[0045]圖4為示出了根據本發明的一個實施例的電動自行車的車輪總成的分解透視圖，並且圖5為圖4的裝配透視圖。
[0046]參照圖4和圖5，該車輪總成設置有環形輪輞51以及聯接至該輪輞51的輪輻55。
[0047]該輪輞51由金屬(例如鋁合金)製成，以提高該輪輞51的硬度。輪胎(圖1中『52』)安裝在該輪輞51的外圓周表面。
[0048]該馬達外殼一體式輪輻55設置有多個支撐部件54，該多個支撐部件54從輪輻中心以輻射狀延伸，並且該輪輻55還設置有馬達外殼53以容納該馬達(未顯示)。
[0049]更詳細地，通過在該多個支撐部件54上執行注塑成型，將該馬達外殼一體式輪輻55與該馬達外殼53形成為一個整體，該支撐部件54由塑料製成，且該馬達外殼53具有比該支撐部件54的硬度更大的硬度並且設置在該多個支撐部件54的中心。在這種情況下，該馬達外殼53可由具有比該支撐部件54的硬度更大的硬度的金屬製成，例如鋁合金。具有比該支撐部件54的硬度更大的硬度的其它材料可作為該馬達外殼53的材料。
[0050]此外，該馬達外殼53具有打開側，以容納該馬達。該支撐部件54形成為包圍該馬達外殼53的打開側的外圓周。該馬達外殼53設置有多個突出物53a，該多個突出物沿馬達外殼53的外圓周彼此間隔開，且隨後將描述的馬達蓋57聯接至該突出物53a。
[0051]該馬達外殼一體式輪輻55的每個支撐部件54的端部安裝在該輪輞51的內圓周表面。為了提高該輪輻55的硬度，可在每個支撐部件54的端部設置增強部件56。該增強部件56可由具有比該支撐部件54的硬度更大的硬度的材料製成，例如鋁合金、鎢、以及不鏽鋼。
[0052]類似於該馬達外殼53，可通過注塑成型將增強部件56與該支撐部件54形成為一體。換句話說，通過注塑成型將該多個支撐部件54、馬達外殼53以及增強部件56形成為一體，從而形成該馬達外殼一體式輪輻55。可使用嵌件成型工藝實施該注塑成型。[0053]一種製造該馬達外殼一體式輪輻55的方法如下。首先，形成馬達外殼53和增強部件56，該馬達外殼53和增強部件56中的每個具有預定硬度。然後，將該馬達外殼53和該增強部件56嵌入模具中，通過注塑成型來形成具有多個支撐部件54且由塑料製成的馬達外殼一體式輪輻55，並將該輪輻55與馬達外殼53和增強部件56形成為一個整體。在這種情況下，成型該馬達外殼一體式輪輻55，以使該馬達外殼53置於該馬達外殼一體式輪輻55的中心，從而具有一個開口側，同時使增強部件56置於支撐部件54的每個端部，如圖4中所示的整體。
[0054]在製造這種馬達一體式輪輻55之前製造環形的輪輞51，並且同樣地製造該馬達外殼一體式輪福55,且該馬達外殼一體式輪福55聯接至該輪輞51,由此完成該車輪總成的製造。
[0055]該馬達外殼一體式輪輻55以這樣的結構聯接至該輪輞51:通過緊固螺栓58將該馬達外殼一體式輪輻55聯接至該輪輞51的內圓周表面。換句話說，設置在聯接至輪輞51的支撐部件54的每個端部處的增強部件54設置有緊固槽56a，該緊固槽56a的內圓周表面形成有螺紋，且該輪輞51設置有通孔51a，該通孔51a位於對應於該緊固槽56a的位置處。因此，通過將緊固螺栓58穿過通孔51a擰至緊固槽56a，將該輪輻55聯接至該輪輞51。
[0056]同時，該馬達外殼一體式輪輻55設置有馬達蓋57，該馬達蓋57安裝在該馬達外殼53上以覆蓋該馬達外殼53的該開口側。如上所述，該馬達外殼53設置有待被聯接至該馬達蓋57的突出物53a。該突出物53a設置有聯接槽53b，該聯接槽53b具有螺紋，且當聯接螺栓59穿過該馬達蓋57擰至該聯接槽53b時，該馬達外殼53聯接至該馬達蓋57。該突出物53a用於確保該馬達外殼53和該支撐部件54之間的聯接，同時有助於該馬達外殼53和該車輪50的轉動。
[0057]如上所述，該電動自行車的該車輪總成設置有該馬達外殼一體式輪輻55和該輪輞51，同時通過嵌件注塑，將不同材料的該支撐部件54和該馬達外殼53彼此形成為一個整體，由此減少成本和重量。此外，不需要安裝構件來安裝該馬達，由此確保了裝配過程的簡易。
[0058]儘管以通過提供具有馬達外殼一體式輪輻55的車輪總成作為後輪55進行了描述，但本發明不限於此。在將馬達安裝在前輪10的情況下，該前輪10可具有與上面描述的該後輪50同樣的結構。
[0059]同時，對於未安裝有馬達的該前輪10的車輪總成來說，該車輪總成設置有輪輞11和輪輻15。該輪輻15可安裝在該輪輞11上，且包括聯接至該車輪10的轉動軸(未顯示)的輪轂(未顯示)以及與該輪轂形成一個整體的多個支撐部件14。換句話說，與上面所描述的馬達外殼一體式輪輻55類似的，通過注塑成型，該輪輻15可形成為一個由多個支撐部件
14、設置在多個支撐部件14的中心的輪轂、以及設置在多個支撐部件14的每個端部的增強部件16組成的整體。
[0060]儘管已顯示並描述了本發明的幾個實施例，本領域的技術人員應理解，可在不脫離本發明的原則和精神的前提下對這些實施例作出各種變化，本發明的範圍由權利要求及其等同方案限定。
【權利要求】
1.一種聯接至電動自行車輪輞的馬達外殼一體式輪輻，所述馬達外殼一體式輪輻包括馬達外殼，所述馬達外殼設置在所述馬達外殼一體式輪輻的中心，以容納馬達，通過注塑成型，所述馬達外殼與所述馬達外殼一體式輪輻形成一個整體。
2.如權利要求1所述的馬達外殼一體式輪輻，其中，增強部件設置在所述馬達外殼一體式輪輻的端部，並且通過注塑成型，所述增強部件與所述馬達外殼一體式輪輻形成一個整體。
3.如權利要求2所述的馬達外殼一體式輪輻，其中，所述馬達外殼一體式輪輻由塑料製成，且所述馬達外殼和所述增強部件具有比所述馬達外殼一體式輪輻的硬度更大的硬度。
4.如權利要求3所述的馬達外殼一體式輪輻，其中，所述馬達外殼一體式輪輻設置有多個支撐部件，所述支撐部件從所述輪輻中心以輻射狀延伸，並且通過嵌件注塑，所述支撐部件、所述馬達外殼以及所述增強部件彼此形成一個整體。
5.—種電動自行車的車輪總成，包括: 輪輞，其被設置為環形，且具有安裝在其外圓周表面的橡膠輪；以及輪輻，其通過注塑成型而與多個支撐部件以及馬達外殼形成一個整體，所述多個支撐部件由塑料製成且從所述輪輻的中心以輻射狀延伸，所述馬達外殼設置在所述輪輻的中心且由具有比所述支撐部件的硬度更大的硬度的材料製成，以容納馬達。
6.如權利要求5所述的車輪總成，其中，具有比所述支撐部件的硬度更大的硬度的增強部件設置在所述多個支撐部件中的每個支撐部件的端部，由此提高所述橡膠輪的硬度，所述多個支撐部件聯接至所述輪輞。
7.如權利要求6所述的車輪總成，其中，通過嵌件注塑，所述增強部件與所述支撐部件形成一個整體。
8.如權利要求6所述的車輪總成，其中，所述增強部件面向所述輪輞，且設置有緊固槽，所述緊固槽具有螺紋，且所述輪輞在對應於所述緊固槽的位置處設置有通孔，以通過將緊固螺栓擰至所述緊固槽並穿過所述通孔而將所述輪輞聯接至所述輪輻。
9.如權利要求5所述的車輪總成，進一步包括安裝在所述馬達外殼上的馬達蓋，以閉合所述馬達外殼的開口端部，由此容納馬達。
10.如權利要求9所述的車輪總成，其中，所述馬達外殼設置有向外突出的多個突出物，所述多個突出物沿所述馬達外殼的所述開口端部的外圓周彼此間隔開，並且 所述突出物設置有聯接槽，所述聯接槽具有螺紋，以將穿過所述馬達蓋的聯接螺栓擰至所述聯接槽。
11.一種馬達外殼一體式輪輻的製造方法，所述方法包括: (al)形成馬達外殼和增強部件，所述馬達外殼和增強部件中的每個具有預定硬度；以及 (bl)將所述馬達外殼和所述增強部件嵌入模具中，並且通過注塑成型，將所述馬達外殼一體式輪輻與所述馬達外殼和所述增強部件形成為一個整體， 其中，所述馬達外殼和所述增強部件中的每個具有比所述馬達外殼一體式輪輻的硬度更大的硬度。
12.如權利要求11所述的方法，其中，在所述步驟(bl)中，所述馬達外殼一體式輪輻設置有多個支撐部件，所述多個支撐部件從所述輪輻中心以輻射狀延伸，並且 其中，通過將所述馬達外殼置於所述馬達外殼一體式輪輻的中心並將所述增強部件置於所述支撐部件的端部，成型所述馬達外殼一體式輪輻。
13.—種電動自行車的車輪總成的製造方法，所述方法包括: (a2)形成具有預定硬度並被設置為環形的輪輞；以及 (b2)將所述馬達外殼一體式輪輻安裝在所述輪輞上，所述馬達外殼一體式輪輻通過權利要求11或權 利要求12製造。
【文檔編號】H02K5/04GK103661777SQ201210552124
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年12月18日 優先權日:2012年9月19日
【發明者】金正來, 高昌福 申請人:株式會社萬都