车轮驱动装置总成及驱动车轮的方法制造方法及图纸

一车轮驱动装置总成及驱动车轮的方法，该装置由中心轴上固定件外围排列的数个永久磁铁构成定子，与内轮框中的数个感应线圈在通以电流时，构成感应电场来驱动内轮框在外轮框中旋转，内轮框中有一离合环，将内轮框的动力传递给减速机构的主动轮而驱动外轮框，离合环与主动轮之间有一沿中心轴轴向动作的离合元件来控制动力的传递。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种车轮驱动装置，尤其是指一种中心轴不转动的车轮，其离合装置的改进，以及用该装置驱动车轮的方法。使车轮旋转最常见的方法是车轮的轮毂与车轮的中心轴锁固，并将中心轴由轴承枢设在车架上，当以动力驱使中心轴旋转时，可带动车轮随之旋转。另有一种是以轮毂内部的感应电场驱动车轮的方法，该方法是使中心轴固定于车架而不会旋转，然后在中心轴上设绕组线圈并通以电流成为定子，再在轮毂内部排列能与轮毂一齐旋转的多数永久磁铁共同构成转子，由定子与转子间产生的电场，来驱使转子旋转而带动轮毂随之旋转。这种以轮毂内的感应电场来驱动轮毂的方法，如飞雅特公司曾发展的一种电动车轮，该方法由于在中心轴上的绕组线圈所产生的热不易散失，因此如果没有一个良好的散热方式来配合，该种设计势必无法使车轮高速旋转，或供长时间的持续运转。因为高速旋转需供给大量电流，而长时间运转需持续供给电流，绕组线圈将产生高热而可能被烧毁短路。这种缺陷尤其会在车辆持续上坡的行驶中出现，中心轴上的定子的绕组线圈，虽然接受了特大量电流，但车轮转速仍然缓慢，对于由绕组线圈产生的高热，纵然在车轮侧面设有风扇及散热翼片，来协助车轮内部的空气流动，但仍无法适量地把热量散发。此结果乃使绕组线圈的温度持续上升，但由感应电场的输出力量却反而减少。该方法存在的另一个问题是，当不能供电予定子的绕组线圈时，绕组线圈内的矽钢片将与转子上的永久磁铁彼此吸引，此现象使车轮空转时受到很大的阻力，亦即应用传统方法的电动车一旦遇上不能供电至绕组线圈的意外状态时，要推使车轮移动将显得格外吃力。上述以感应电场来驱动车轮的传统技术，所以无法将永久磁铁设在定子上，相对地将绕组线圈设在轮毂内的转子上，是由于绕组线圈如何在旋转中可以很理想地获得电流，而且使之实施时并无组合或装配上的困难，似乎一直无法获得很理想的解决方法，因此将绕组线圈设在转子上的想法并未被理想地实现。采用上述原理，本专利技术的设计者曾设计出一种散热良好，适于在市区低速行驶，或比现有电动车更适于爬坡的车轮及驱动车轮的方法，并已申请专利(CN94115411.4)。在该申请案中，本设计者提供一完整的方案来解决现有电动车轮的缺点，比如以一可旋转的环状印刷电路式导电板形成整流子，使外环的绕组线圈能获得电流等。甚至于还包括前所未有的设计，亦即，为了有时侯要定子与转子不产生磁力干扰，故使中心轴上的定子在必要时可随着轮毂内的转子一起旋转，因此在定子与中心轴的不动部分有一离合装置，来使定子旋转或不旋转。上述申请案是以一鼓式煞车元件作为离合装置来使定子不旋转，属于一种以径向动作控制定子的离合方式。本专利技术的目的在于提供一种新的车轮驱动装置及该装置驱动车轮的方法，该装置的离合装置能产生平行于车轮中心轴的轴向动作，使感应电场中的转子能随着或不随着外环的轮框一起旋转，解决现有技术中绕组线圈所产生的热量不易散失、无法使车轮高速运转或长时间持续运转等问题，同时可更适用于上坡行驶的低速运动车轮，或自行车与轮椅等低速行驶的车辆。本专利技术车轮驱动装置总成，是由绕着不旋转的中心轴(5)旋转的轮毂来驱动车轮，该轮毂系用以支持着车轮，该装置包括一装设在上述中心轴(5)之固定件(51)上的定子(2)，该定子(2)带有多数不同极的永久磁铁(22)，平行着中心轴而径向间隔排列；平行着中心轴(5)而轴向固定在中心轴之固定件(51)上的导电元件；一以绝缘材料为本体(44)的环状印刷电路板(43)，该电路板上有两组导电片群，分别设于该电路板侧面的内层区域与外层区域，内层导电片群(46)的每一导电片，分别与外层任一导电片连接，且内层的导电片群(46)与上述导电元件相对应；一设在中心轴(5)上作为轮毂的轮框(1)，该轮框(1)的内部设有多组径向分布且对应于永久磁铁(22)的绕组线圈(4)，形成相对于定子(2)的转子(3)，每一组绕组线圈(4)分别与电路板外层的导电片群其中之一连接，该轮框(1)系与上述电路板固定，而能一齐在中心轴上旋转，藉旋转中的气流使上述轮框内的绕组线圈加速散热；在上述中心轴之固定件(51)上，有一可将电力由导电元件传经电路板两至轮框(1)内部的绕组线圈(4)的供电元件，使该等绕组线圈获得电流时，能与定子(2)上的永久磁铁(22)产生电场，而驱使轮框绕着中心轴旋转；上述轮框(1)包括分别设在中心轴(5)上的供作为支持车轮轮毂的外轮框(12)，及与电路板固定的内轮框(11)，该内轮框能够与电路板一齐旋转，且内轮框侧面与外轮框之间设有减速机构(6)，该减速机构包括有主动轮(61)和从动轮(62)，外轮框(12)与减速机构的从动轮(62)连接，使内轮框旋转的动力，能经上述减速机构减速后传递给外轮框；本专利技术在结构上还具有以下特点上述内轮框(11)上固定一设在中心轴上且可绕中心轴旋转的离合环(8)，该离合环可平行于中心轴的轴线方向往复移动；一离合元件具有两部分，其中一部分为卡沟(81)，设于上述离合环，另一部分为凸销(611)，设于减速机构的主动轮上，使离合环可与主动轮藉离合元件结合为一体而传递动力，或使离合环与主动轮分开而不传递动力；一驱动元件，如拉线(67)，用于控制离合元件的动作；有一止环(65)比邻于离合环且可随离合环一齐轴向运动，在该止环与中心轴上的固定件(51)之间设有弹性元件，用于该止环移动后压迫该止环归位；另外，外轮框(12)中央区域的外侧，嵌合一单向旋转的介面接头(7)，使外轮框可直接由该介面接头驱动。本专利技术提供的装置，应用于电动车的车轮驱动装置中，使其中动力传动的离合装置可轴向动作。本专利技术用以支持车轮的轮毂绕着不旋转的中心轴旋转来驱动车轮的方法，包括以下步骤a)固定中心轴(5)使之不旋转，且将固定件(51)附着于中心轴；b)设置多数不同极而间隔径向辐射状环绕排列的永久磁铁(22)在一定子(2)；c)使定子(2)环绕着不旋转的中心轴(5)；d)布置一外层辐射状导电片群(47)隐藏于一环状印刷电路板(43)的本体内，且布置一裸露的内层导电片群(46)于环状印刷电路板上，并使内层的每一导电片皆分别连于外层的导电片群其中之一导电片；e)固定导电元件在中心轴的固定件(51)上，并使该导电元件平行于中心轴轴向接触于印刷电路板上的内层导电片群(46)；f)枢设一供作为轮毂用的外轮框于中心轴上；g)枢设一隐藏在外轮框(12)内的内轮框(11)于中心轴上，并在该内轮框内部设置多组绕组线圈(4)，能分别对应于定子的各永久磁铁，而分别产生电场；h)在外轮框与内轮框之间，设置一具有主动轮(61)与从动轮(62)的减速机构(6)；i)设置一分别连接内轮框(11)与减速机构的主动轮(61)的离合元件；j)将减速机构的从动轮(62)固定在外轮框上；k)将印刷电路板(43)固定于内轮框(11)的侧面，且使内轮框内部的各绕组线圈(4)分别与印刷电路板上的内层导电片群(43)其中之一导电片连接；1)给导电元件通以电流，经印刷电路板传至内轮框内部的绕组线圈，使之对应于定子上的永久磁铁产生电场，进而再经离合元件与减速机构驱动外轮框旋转。另外，本专利技术还固定一介面接头(7)于外轮框的侧面，使外力可经过该介面接头而驱动外轮框。本专利技术以多组绕组线圈构成转子，以对应于在中心轴上以多数永久磁铁构成的定子，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一车轮驱动装置总成，是由绕着不旋转的中心轴（５）旋转的轮毂来驱动车轮，该轮毂系用以支持着车轮，该装置包括：一装设在上述中心轴（５）之固定件（５１）上的定子（２），该定子（２）带有多数不同极的永久磁铁（２２），平行着中心轴而径向间隔排列； 平行着中心轴（５）而轴向固定在中心轴之固定件（５１）上的导电元件；一以绝缘材料为本体（４４）的环状印刷电路板（４３），该电路板上有两组导电片群，分别设于该电路板侧面的内层区域与外层区域，内层的每一导电片，分别与外层任一导电片连接，且 内层的导电片群与上述导电元件相对应；一设在中心轴（５）上作为轮毂的轮框（１），该轮框（１）的内部设有多组径向分布且对应于永久磁铁（２２）的绕组线圈（４），形成相对于定子（２）的转子（３），每一组绕组线圈（４）分别与电路板外层的导电片群其 中之一连接，该轮框（１）系与上述电路板固定：在上述中心轴之固定件（５１）上，有一可将电力由导电元件传经电路板而至轮框（１）内部的绕组线圈（４）的供电元件；上述轮框（１）包括分别设在中心轴（５）上的供作为支持车轮轮毂的外轮框（１２）， 及与电路板固定的内轮框（１１），其内轮框侧面与外轮框之间设有减速机构（６），该减速机构包括有主动轮（６１）和从动轮（６２），外轮框（１２）与减速机构的从动轮连接；本专利技术的特征在于：上述内轮框（１１）上固定着一设在中心轴上且可绕中心轴 旋转的离合环（８）；一离合元件具有两部分，其中一部分设于离合环（８）上，另一部分设于减速机构（６）的主动轮（６１）上；一控制上述离合元件动作的驱动元件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨臣机，
申请(专利权)人：杨臣机，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]