动力车轮及包含该动力车轮的自行车制造技术

一种车轮轮毂，能够连接到车轮的轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转。所述车轮轮毂包括：适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；包括定子和转子的电机；以及电池模块。所述定子适于固定地连接到所述轮轴。所述转子通过传动机构连接到所述外壳。所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面，而所述电池模块置于所述电机外面。由于所述电池单元在所述车轮轮毂内位于所述电机外面，因此给安装在所述动力车轮内的电池单元的数量提供了极大的灵活性。

Power wheel and bicycle comprising the power wheel

A wheel hub capable of being connected to a wheel axle of a wheel so that the wheel hub can rotate around the wheel shaft. The wheel hub includes a housing adapted to rotatably support the wheel shaft; a motor comprising a stator and a rotor; and a battery module. The stator is adapted to be fixedly attached to the wheel shaft. The rotor is connected to the housing by means of a drive mechanism. The battery module and the motor are all located inside the shell, and the battery module is positioned outside the motor. Since the battery unit is located outside the motor in the wheel hub, it provides great flexibility for the number of battery units installed in the power wheel.

【技术实现步骤摘要】
动力车轮及包含该动力车轮的自行车
本专利技术涉及车辆车轮，其能够自行推进，并且适于安装在自行车、三轮车及四轮车辆上。
技术介绍
许多现代自行车和轻型车辆设计成利用电力驱动车轮前进，作为人力脚踏结构的替代或补充。典型的电动自行车的特征为安装在自行车上的电机，该电机或者直接连接到车轮轴或者通过类似带或链条的传动机构连接到车轮轴。为使电机正常工作，还可以在自行车上安装可充电电池和控制器，并将该可充电电池和控制器连接到电机以便与电机合作使用。然而，许多传统的电动自行车(或者称为E-Bike)需要配置与电机模块分开的电池模块，并且电池模块需要固定在自行车车架上的某处。另外，电动自行车的控制器也制成为固定在自行车车架上的另一位置上的单独模块。这种设计不利地增加了自行车结构的设计复杂度，因为自行车车架上的一些空间必须留作安装电池和控制器，而且还会消极地影响自行车的人体工程学设计，因为这些独立的模块可能会妨碍使用者的脚踏运动。另外，由于车架可能会与需要安装以驱动车轮的这些单独模块不适配，这给使用者将传统自行车变换成电动自行车提出了挑战。
技术实现思路
鉴于上述背景，本专利技术一个目的是提供一种替代的电动自行车及其车轮模块，其能够解决或至少部分缓解上述技术问题。上述目的通过组合主权利要求的特征来实现。从属权利要求公开了本专利技术的进一步有利的实施方式。本领域技术人员将从下面的说明书得出本专利技术的其它目的。因此，前面声明的目的并不详尽的，而仅是用于说明本专利技术的许多目的中的一部分。因此，本专利技术的一个方面为一种车轮轮毂，其能够连接到车轮的轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转。所述车轮轮毂包括：适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；包括定子和转子的电机；以及电池模块。所述定子适于固定地连接到所述轮轴。所述转子通过传动机构连接到所述外壳。所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面，而所述电池模块置于所述电机外面。优选地，所述电机的转子和定子布置成当所述车轮轮毂支撑在所述轮轴上时与所述轮轴围绕中心轴线同轴。位于所述外壳的内部空间中的所述电池模块从所述中心轴线沿径向位于所述转子和定子的外面。更优选地，所述内部空间为圆周形状。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述电池模块还包括在所述内部空间中均匀分布的多个电池单元。在一种实施方式中，每个所述电池单元均为纵向形状。至少一部分电池单元以其纵向平行于所述中心轴线的方式配置。在另一种实施方式中，所述电池模块包括沿所述径向彼此堆叠的两排或更多排电池单元。在本专利技术的另一种示例性实施方式中，两个或更多个电池单元通过一个或更多个导电片电连接在一起。在一种变化中，所述电池模块固定地连接到所述电机的壳体，从而所述电池模块不能相对于所述轮轴旋转。根据本专利技术的又一种示例性实施方式，所述传动机构还包括齿轮减速模块。优选地，所述齿轮减速模块为行星齿轮系统。该行星齿轮系统的输入端连接到所述电机的输出轴，该行星齿轮系统的输出端连接到所述外壳。根据本专利技术的又一种示例性实施方式，所述传动机构还包括单向离合器。该单向离合器的输入端连接到所述电机的输出轴；该单向离合器的输出端连接到所述外壳。优选地，所述单向离合器包括飞轮。在一种变化中，所述车轮轮毂还包括容纳在所述外壳内并连接到所述电机的控制器。该控制器还适于连接到外部设备。在另一种变化中，所述车轮轮毂还包括固定地连接到所述外壳的链轮齿。该链轮齿适于连接到外部链条并由外部链条驱动。根据本专利技术的另一方面，公开了一种动力车轮，其适于连接到车辆车架。所述动力车轮包括：轮轴，该轮轴用于将所述动力车轮连接到所述车辆车架；车轮轮毂，该车轮轮毂连接到所述轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转；以及轮圈，该轮圈固定地连接到所述车轮轮毂的外壳。所述车轮轮毂还包括：适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；包括定子和转子的电机，所述定子适于固定地连接到所述轮轴；以及电池模块。所述转子通过传动机构连接到所述外壳。所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面。所述电池模块置于所述电机外面。优选地，所述动力车轮还包括多个辐条，所述车轮轮毂的外壳通过所述多个辐条连接到所述轮圈。根据本专利技术的又一方面，公开了一种自行车，其包括车架和可旋转地连接到所述车架的至少一个动力车轮。所述动力车轮包括：轮轴，该轮轴用于将所述动力车轮连接到所述车辆车架；车轮轮毂，该车轮轮毂连接到所述轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转；以及轮圈，该轮圈固定地连接到所述车轮轮毂的外壳。所述车轮轮毂还包括：适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；包括定子和转子的电机，所述定子适于固定地连接到所述轮轴；以及电池模块。所述转子通过传动机构连接到所述外壳。所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面。所述电池模块置于所述电机外面。优选地，所述自行车还包括连接到所述车架的车把手以及安装在所述车把手上的显示面板。所述动力车轮还包括容纳在所述外壳内并连接到所述电机的控制器。该控制器进一步电连接到所述显示面板。在一种变化中，所述控制器通过电线连接到所述显示面板。在另一种变化中，所述控制器通过无线通信设备连接到所述显示面板。本专利技术具有许多优点。首先，可以看出根据本专利技术的动力车轮是单独的一体的部件，因为车轮自推进所必需的所有重要构件都容纳在动力车轮的外壳内。这些构件包括电机、电池模块、控制器、以及齿轮减速模块。换句话说，一旦动力车轮安装到独轮车、自行车、三轮车或四轮车辆上，动力车轮无需庞大的外部构件或装置来发挥作用。通过这种方式，动力车轮能够容易地配置成替代自行车中的现有自行车车轮，从而将自行车变换成电动自行车。根据使用者的偏好，可以用根据本专利技术的动力车轮替代上述车辆的一个或多个车轮，以实现多轮驱动或全轮驱动。另外，本专利技术介绍了电池模块配置，其中电池单元容纳在动力车轮外壳的内部空间中且位于电机的外面。因此电池单元不置于电机的任何部分里面，而是位于沿动力车轮的径向比电机更远离的位置。这种配置不仅允许大量的电池单元应用于动力车轮，因而增加了电动自行车的动力和续航能力，而且意味着能够根据需要例如通过增加外壳的尺寸来改变电池单元的数量。动力车轮中用于存储电池单元的可用空间仅依赖于整个动力车轮的直径。附图说明本专利技术的上述及进一步的特征将通过下面结合附图的仅以示例方式提供的优选实施方式的描述而明了：图1是根据本专利技术一种实施方式的动力车轮的主视图。图2是图1中的动力车轮的侧剖视图。图3是图2的动力车轮中的动力车轮轮毂的侧剖视图。图4是沿图3中A-A线截取的动力车轮中的动力车轮轮毂的另一剖视图。图5a显示了根据本专利技术一种实施方式的动力车轮中各个电池单元之间的连接，其形成了多个电池部件，每个电池部件均具有负极。图5b显示了图5a的动力车轮中各个电池单元之间的连接，其形成了多个电池部件，每个电池部件均具有正极。图6显示了根据本专利技术一种实施方式的自行车，该自行车具有安装为前轮的动力车轮并且动力车轮通过电线连接到显示面板。图7显示了根据本专利技术另一种实施方式的自行车，该自行车具有安装为后轮的动力车轮并且动力车轮通过电线连接到显示面板。图8显示了根据本专利技术又一种实施方式的自行车，该自行车安装有两个动力车轮并且动力车轮通过电线连接到显示面板。在附图中，相似的附图标记在这里所描述的几个实施方式中指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轮轮毂，该车轮轮毂能够连接到车轮的轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转，所述车轮轮毂包括：a)适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；b)包括定子和转子的电机；所述定子适于固定地连接到所述轮轴；所述转子通过传动机构连接到所述外壳；以及c)电池模块；其中，所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面；所述电池模块置于所述电机外面。

【技术特征摘要】
2016.03.09 US 15/065,7091.一种车轮轮毂，该车轮轮毂能够连接到车轮的轮轴，以使所述车轮轮毂能够围绕所述轮轴旋转，所述车轮轮毂包括：a)适于可旋转地支撑在所述轮轴上的外壳；b)包括定子和转子的电机；所述定子适于固定地连接到所述轮轴；所述转子通过传动机构连接到所述外壳；以及c)电池模块；其中，所述电池模块和所述电机均位于所述外壳里面；所述电池模块置于所述电机外面。2.根据权利要求1所述的车轮轮毂，其中，所述电机的所述转子和所述定子布置成当所述车轮轮毂支撑在所述轮轴上时与所述轮轴围绕中心轴线同轴；位于所述外壳的内部空间中的所述电池模块从所述中心轴线沿径向位于所述转子和所述定子的外面。3.根据权利要求2所述车轮轮毂，其中，所述内部空间为圆周形状。4.根据权利要求2所述的车轮轮毂，其中，所述电池模块还包括在所述内部空间中均匀分布的多个电池单元。5.根据权利要求4所述的车轮轮毂，其中，每个所述电池单元均为纵向形状；至少一部分电池单元以其纵向平行于所述中心轴线的方式配置。6.根据权利要求4所述的车轮轮毂，其中，所述电池模块包括沿所述径向彼此堆叠的两排或更多排电池单元。7.根据权利要求4所述的车轮轮毂，其中，两个或更多个电池单元通过一个或更多个导电片电连接在一起。8.根据权利要求1所述的车轮轮毂，其中，所述电池模块固定地连接到所述电机的壳体，从而所述电池模块不能相对于所述轮轴旋转。9.根据权利要求1所述的车轮轮毂，其中，所述传动机构还包括齿轮减速模块。10.根据权利要求9所述的车轮轮毂，其中，所述齿轮减速模块为行星齿轮系统；该行星齿轮系统的输入端连接到所述电机的输出轴；该行星齿轮系统的输出端连接到所述外壳。11.根据权利要求1所述的车轮轮毂，其中，所述传动机构还包括单向离合器；该单向离合器的输入端连接到所述电机的输出轴；该单向离合器的输出端连接到所述外壳。12.根据权利要求11所述的车轮轮毂，其中，所述单向离合器包括飞轮。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冶，
申请(专利权)人：福斯特资产有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81