一种配备有人力和电力驱动装置的自行车，自行车包括一装在前或后轮的轮毂芯轴上的直接驱动无电刷外转子三相直流电动机；一装在制动盖上并由传感器操动的制动装置；多个间隔设置在电动机侧面的探测掣子；一设置在后叉上的探测装置探测至少两个掣子的起动和转动；一根掣子旋转通过和起动信号驱动电动机的装置；电动机可以容易地停止，并可以低频率、高效率和低荷载获得高输出力矩。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本申请案是同上专利技术名称的专利申请案，申请号为94116205、申请日为1994年9月8日本专利技术涉及一种配备有一个直流电动机的自行车，一种直接驱动无电刷三相直流电动机及其驱动装置，更为具体地说是一种配备有一个直流电动机的自行车，一种直接驱动无电刷三相直流电动机及其驱动装置，该驱动装置结构很薄，操作安全，不带齿轮，具有较好的制动力并能以低频率和低速度转动以便获得高输出力矩和高效率。相应地，本专利技术的直接驱动无电刷三相直流电动机的能量消耗很小，噪音也低，对机械角度的调整也很容易，因此直流电动机的蓄电池一旦充电后，自行车就能行驶很长的距离(在平整的路面上可行驶45公里)。为此目的，普通的自行车可以很容易地通过换以配备有直接驱动无电刷三相直流电动机的前轮或后轮的方式改装成一辆直流电动机驱动的自行车，它不需要重新改型就能以低频率和低速度转动，能够在低载荷时获得高力矩，并能在平整的路面上以15km/h的速度行驶。最近以来，有不少电动机驱动的自行车曾被提出，例如，参看日本专利说明书(未审查)，92-90982，92-100790，92-321479，92-321482，4-365590，92-358985，92-358986，92-358987，93-24574，93-58379，93-105146，93-238461，93-246377，93-246378等等。在一般熟悉的电动机驱动自行车中，电动机的转速由行星齿轮，斜齿轮等所减速再被传送到车轮上，因而结构极端复杂而每一次蓄电池充电后的行驶距离是有限制的。此外，由于寻常的电动机驱动的自行车是由微型计算机(CPU)控制的，其生产成本必然是昂贵的。寻常的电动机驱动自行车的电动机以很高的速度转动，因而制动力往往不够。即使它们被称为自行车，实际上它们就是摩托车或机器脚踏车。因此，寻常的电动机驱动自行车对于无照驾驶员，特别是妇女和老人往往造成问题而不能安全驾驶。人们期待着能专利技术一种配备有直流电动机的自行车，这种自行车即使无执照的驾驶员也能容易和安全地驾驶。因此，本专利技术的目的是提供一种由一个人力驱动装置和电力驱动装置组成的自行车，该自行车带有直接驱动无电刷外转子三相直流电动机。本专利技术的主要特征就是提供一种带有直流电动机的自行车，它包括一个手动驱动系统和一个电气系统，从而使一辆普通的自行车通过将其现有的前轮或后轮换以配有目前的直接驱动无电刷直流电动机的前轮或后轮的方式就可以转换成一辆电动机驱动自行车，直接驱动无电刷直流电动机可以装在一个轮毂芯轴上而不需重新改型现有的自行车。更为具体地说，本专利技术的第一主要特征是一个直接驱动无电刷三相直流电动机，其包括一个装置，该装置包括一个用于由左把手闸操动的后轮闸的邻近传感器，一个用于由右把手闸杆操动的前轮闸的邻近传感器，两个闸杆都是用手来操动的，一个无触点控制系统(无触点继电器)与这些邻近传感器相连，这些把手闸杆和这些邻近传感器当每个或两个闸杆都像普通自行车那样紧紧握住时才被操动以便使这些邻近传感器开启使一个转动控制电路关掉和使一个驾驶员逻辑电路也同时关掉，多个掣子以给定的角度和间隔设置在直接驱动无电刷三相直流电动机四周的一个侧面部份上并且随着人力驱动的曲柄踏板的向前转动而操动以启动邻近传感器，装置在后叉处的装置位于掣子的相应位置处并根据与人力驱动曲柄踏板连为一体的链轮的向前转动探测至少两个掣子的启动和转动的通过，探测把手传感器和探测装置启动的装置，一个与把手传感器，探测装置和一个直流电源相连的控制电路，一个与控制电路和另一个直流电源相连的三相变换器，它能被操动根据向前转动和来自探测装置的启动信号来驱动直接驱动外转子三相直流电动机，其特征在于直接驱动无电刷外转子三相直流电动机的转动很容易被把手闸杆所停止，而一个高的输出力矩可以在低频率，高效率和低荷载情况下获得。在所描述的本专利技术的第一主要特征是一个直接驱动无电刷外转子三相直流电动机，它包括一个金属外转子，多个场永久磁铁，每个磁铁具有一个高矫顽磁力并设置在金属外转子的一个内周边上；多个电枢设置在场永久磁铁的一个内侧以面对每个北极场永久磁铁和南极场永久磁铁，南极场永久磁铁一个接一个地安排，这些永久磁铁是用稀土金属制成，电枢和绕在电枢上的绕组都是三相星(three-phasestar)，外转子的电枢的场磁极数和齿数分别是12至36。在所描述的本专利技术的第二主要特征是一个薄结构的直接驱动无电刷外转子三相直流电动机，它包括多个霍乐元件，每个霍尔元件具有一个相角θ并设于场转子和电枢之间的空间内以便位于与场永久磁铁一样近，而场磁通量是可以由一个磁电转换装置在径向和圆周方面上予以调整以调整其霍尔效应。在所描述的本专利技术的第三主要特征是一个薄结构的直接驱动无电刷外转子三相直流电动机，它包括为一个电枢绕组产生和驱动一个电流的装置，这是一组低频率，高速度和高电流切换功率的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS FET)元件，该些元件在三相的情况下安装和接线。在所描述的本专利技术主要特征是一个直接驱动无电刷外转子三相直流电动机，它包括一个具有高矫顽磁力和设置在金属外转子的一个内周边上的稀土金属制成的场永久磁铁，和低频率高电流的切换功率金属-氧化物-半导体场效应晶体管元件和一组二极管(HED)，每个二极管具有一个高速度和高效率比率并在一对芯片情况下安装和接线。下面将对一辆配备有本专利技术直流电动机的自行车10的例子参照附图予以说明。附图中附图说明图1是一辆配备有直接驱动无电刷外转子直流电动机的自行车的透视图；图2是图1中所示的直接驱动无电刷外转子直流电动机的放大侧视图，这是从右面观察的，特别显示出一个金属外转子，多个场永久磁铁和电枢，其右盖和电枢绕组已被除去；图3是图2中所示的金属外转子的放大左侧视图，特别显示出一些霍尔元件，其部分已被除去；图4是图3中所示的金属外转子的放大右视图，特别显示出三个以120°度的同样间隔设置在外转子盖的周边边缘部份附近的掣子；图5是直接驱动无电刷外转子直流电动机的放大直立截面图，显示出一条制动带与一个制动鼓的外周面相接合；图6是图5中所示的直接驱动无电刷外转子直流电动机的放大直立截面局部视图，显示出一条制动带与一个制动鼓的外周边面分开；图7是本专利技术直接驱动无电刷外转子直流电动机的驱动系统的流程图；和图8是一幅曲线图显示本专利技术直接驱动无电刷外转子直流电动机的效率。参看图1，图中显示一辆自行车10，其中一个直流电动机F可以装在前轮12的轮毂芯轴12a上，或者也可以装在后轮14的轮毂芯轴14a上，因而形成一个用于机械驱动系统的机械驱动单元A的曲柄机构20。图1显示的例子中直流电动机F是装在后轮14的轮毂芯轴14a上的。具有一个曲柄踏板20c的曲柄20b设置在一根曲柄芯轴20a上，一条咬合在一个链轮20e上的链子20d也咬合在后轮14的轮毂芯轴14a的链轮30d上，因此曲柄踏板20c的转动由曲柄芯轴20a和链子20d转送给后轮14的轮毂芯轴14a上以便形成一个棘轮15。在图5，6中，自行车10的直接驱动无电刷直流电动机F的一个金属外转子30能转动地被设置在一个成为主芯轴的轮毂芯轴14a上。更为具体地说，轮毂芯轴14a的两端连成一体地设置在后叉10a和10a的两个端头部份上，而金属外转子30由多本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种配备有人力驱动装置和电力驱动装置的自行车，它包括：一个装在前轮或后轮的轮毂芯轴上的直接驱动无电刷外转子三相直流电动机；一个金属外转子；多个场永久磁铁，每一个磁铁具有高的矫顽磁力并被设置在所述金属外转子的内周边上；多个设置 在所述场永久磁铁内侧的电枢朝对着每一个Ｎ极永久磁铁和每一个Ｓ极永久磁铁，而所述每一个永久磁铁具有一个绕在所述每一个电枢上的绕组；多个霍尔元件设置在一个场转子的所述电枢之间的空间内以便位于与所述场永久磁铁一样近，它的旋转场磁通量可以在径向 和圆周方向上予以调整，并且具有一个给定的旋转相角；一个驱动电路，其产生一个用于所述电枢绕组的电流，所述电流从一组功率ＭＯＳ ＦＥＴ元件被转换为一个低频、高电流；一个产生传送信号装置用以控制一个在所述驱动电路的栅源极间的电压产生一个用 于所述电枢绕组的电流；和一个产生磁电转换信号的装置；其特征在于所述外转子的电枢的场极数和齿数分别是１２比３６，而直流电动机是薄结构的以便装在自行车前轮或后轮的轮毂芯轴上和在低频，高效率和低荷载情况下获得一个大的力矩。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大西义弘，
申请(专利权)人：大西义弘，有限会社香耀能源开发，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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