车轮驱动装置总成及方法制造方法及图纸

一种车轮驱动装置总成及方法，是在固定的中心轴上，平行着中心轴设置多数径向分布的永久磁铁作为定子，该定子由中心轴上的轴承支持，且由一刹车元件控制该定子旋转或不旋转。有一由多组感应磁场绕组线圈构成的转子，枢设在定子外围，并与定子相对形成对应的磁场而使转子旋转，当转子旋转时，可直接或经一减速机构将动力传至驱动车轮的轮毂；电流是经固定于中心轴上的导电元件，与一环状电路板接触而传至转子的感应绕组线圈。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使车轮驱动的装置总成及方法，尤其是指一种中心轴不转动而驱动车轮的轮毂旋转的装置总成及方法。使车轮旋转的方法大致有两种，最常见的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，则可带动车轮随之旋转。另一种是以轮毂内部的感应电场驱动车轮的方法，这种方法极为少见，截至目前为止似乎未有很理想的产品出现。该方法如本说明书附附图说明图10、11和12所示，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，另外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为转子，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。图10的前有技术，曾在美国专利第5,207,288号说明书的专利技术背景中被引述，图11的前有技术，则是由美国专利第4,913,258号所揭示，图12的前有技术，则是由飞雅特公司所发展的产品。前面第一种方法，是一般传统车轮的轮轴所习以为用的。第二种以轮毂内的感应电场来驱动轮毂的方法，如图12所示的飞雅特公司亦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，因此如果没有一个很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。本专利技术目的，在于提供一种以感应电场技术驱使车轮旋转的车轮的驱动装置总成及方法，解决了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中的低速运动车轮，或自行车与轮椅等低速行驶的车辆。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的该装置是由不旋转的中心轴和绕着中心轴旋转的轮毂所组成，在中心轴的固定件上装设定子，该定子由多数不同极的永久磁铁平行于中心轴而径向间隔排列；导电元件平行于中心轴而轴向固定在中心轴的固定件上；一包括以绝缘材料为本体的环状印刷电路板，该电路板上有两组导电片群，其中在电路板侧面的内层区域分布有一组内层导电片群，电路板的外层区域分布有一组外层导电片群，且上述内层的每一导电片，与外层的任一导电片连接，且内层的导电片群可被上述导电元件接触；供作为轮毂的轮框枢设在中心轴上，轮框的内部设有多组径向分布且对应于永久磁铁的绕组线圈，来形成相对于上述定子的转子，且每一组绕组线圈分别与上述电路板外层的导电片群其中之一连接，该轮框与电路板固定，而能一齐在中心轴上同步旋转；在中心轴的固定件上有一供电元件，可将电力由导电元件传经电路板而至上述轮框内部的绕组线圈，使绕组线圈获得电流时能与定子上的永久磁铁产生电场，而驱使轮框绕着中心轴旋转。一种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)固定中心轴使之不旋转，且将固定件附着于中心轴；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在一定子上；c)使定子环绕着不旋转的中心轴；d)布置一外层辐射状导电片群隐藏于一环状印刷电路板的本体内，且布置一裸露的内层导电片群于环状印刷电路板上，并使内层的每一导电片皆个别连于外层的其中之一导电片；e)固定导电元件在中心轴的固定件上，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；f)枢设一供作为轮毂用的轮框在中心轴上，并在该轮框内部设置多组绕组线圈，能分别对应于定子的各永久磁铁，而分别产生电场；9)印刷电路板固定于轮框的侧面，且使轮框内部的各绕组线圈，个别与印刷电路板的外层其中之一导电片连接；h)供应电流给导电元件，经印刷电路板传至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，进而驱动轮框旋转。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，在绕组线圈获得电流时产生感应电场，而驱使转子旋转。如熟悉电机者所知，感应电场形成后，绕组线圈将产生高热，如果不将该热量散发，绕组线圈的磁场效应将降低，而且可能会将绝缘膜烧毁致线圈产生短路。本专利技术将绕组线圈设在转子上，可借旋转中的离心气流更有效地使绕组线圈的热量散失。本专利技术将一可旋转的环状印刷电路式导电片固定在转子轮框的侧面绝缘面板上，该电路板上有内层与外层两组辐射状导电片群，外层的导电片群与内层彼此连通，其中内层的导电片群供与附着于中心轴固定件的导电元件譬如是碳刷接触，另外，外层的导电片群则与转子上的各绕组线圈一一连接，使电流能通过碳刷组与印刷电路板，供应给转子上的各绕组线圈，从而使转子上的绕组线圈以最佳的方法获得电流。本专利技术设计合理，可以使车轮高速旋转，并有效地使绕组线圈的热量散失，使得以应用感应电场的技术来驱动车轮的效果更为显著。下面结合各种实施例及其附图，对本专利技术的结构和使用情况作进一步描述。图1是本专利技术实施例1的侧剖视2是本实施例2的侧剖视图。图3是本专利技术实施例3的侧剖视图。图4是沿图2的线A-A所截的视图，显示印刷电路板的构造。图5是沿图4的线B-B所截的放大剖视图。图6类似图4，但显示另一种印刷电路板的构造。图7是沿图6的线C-C所截的放大剖视图。图8是沿图2的线D-D所截的视图，显示减速机构的一种实施例。图9是沿图2的线E-E所截的视图，显示鼓式刹车元件。图10、图11和图12分别是
技术介绍
的构造图。图中，1-轮框11-内轮框12-外轮框121-第一侧面122-第二侧面123-螺丝孔124-凸缘13-轮子14-翼片2-定子21-刹车室22-永久磁铁3-转子4-绕组线圈41-供电元件42-导电元件(碳刷)43-印刷电路板44-本体45-孔46-内层导电片群47-外层导电片群471-外端5-中心轴51-固定件6-减速机构61-主动轮62-从动轮63-连杆64-惰轮组7、71-轴承元件8-鼓式刹车元件81-蝶式刹车元件本专利技术的方法是以设在轮毂中的感应电场来驱动用以支持车轮的轮毂，使其绕着不旋转的中心轴旋转，乃致使车轮旋转。实施例1是以轮框(1)直接成为轮毂而带动车轮，但也可以间接带动车轮，即构成图2与图3的实施例。间接带动车轮的方法须使轮框(1)由一外轮框(12)与一内轮框(11)组成，其中外轮框用以作为轮毂支持车轮，内轮框用以固定由多组绕组线圈构成的转子(3)，且内轮框在旋转时，先经一齿轮或皮带减速机等任何型式的减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轮驱动装置总成，是由不旋转的中心轴（５）和绕着中心轴旋转的轮毂所组成，其特征在于：ａ）在中心轴（５）的固定件（５１）上装设定子（２），该定子（２）由多数不同极的永久磁铁（２２）平行于中心轴（５）而径向间隔排列；ｂ）导电元件（４ ２）平行于中心轴（５）而轴向固定在中心轴（５）的固定件（５１）上；ｃ）一以绝缘材料为本体（４４）的环状印刷电路板（４３），该电路板（４３）上有两组导电片群，其中在电路板侧面的内层区域分布有一组内层导电片群（４６），电路板的外层区域分布有 一组外层导电片群（４７），上述内层的每一导电片，与外层的任一导电片连接，且内层的导电片群（４６）可被上述导电元件（４２）接触；ｄ）供作为轮毂的轮框（１）枢设在中心轴（５）上，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），来形成相对于上述定子（２）的转子（３），且每一组绕组线圈（４）分别与上述电路板（４３）外层的导电片群（４７）其中之一连接，该轮框（１）与电路板（４３）固定，而能一齐在中心轴（５）上同步旋转；ｅ）在中心轴（５）的固定件（５１） 上有一供电元件（４１）。...

【技术特征摘要】

【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]