CN103095046A - 一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车 - Google Patents
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Abstract
一种具有辅助动力的电动自行车电机，包括：主电机，在所述的主电机的主电机转子上设置有一内齿圈，内齿圈与主电机转子连接固定，在所述的主电机的主电机碇子上安装有一至三个辅助电机，辅助电机的碇子与主电机碇子连接固定，辅助电机的转子与辅助电机齿轮固定连接，辅助电机齿轮与内齿圈相啮合，由于采用了本发明的一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车，从而解决了现有的电动车为了爬坡而设置较大功率超出国家标准的问题，也解决了目前的电动车爬坡后电机容易发热及由于车速过快容易造成道路事故的问题，也解决了目前电动车在电器控制系统故障时无法行驶的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车，属于电动自行车及其动力电机产品技术领域。
背景技术
电动自行车人们通常称为电动车，电动车上作为动力使用的电动机简称为电机，目前在大量使用和销售的电动车，其电机功率为：350W—1500W，当电动车的电机功率为350W时，一个人骑行时无法爬上30°-40°度的上坡。因此人们为了解决电动车的爬坡能力问题，电动车电机的功率瓦数从250W一直增大到1500W，电动车电机的功率越做越大，电动车的速度也越来越快，虽然解决了电动车的爬坡能力问题，但已经不是国家规定的电动自行车了，而是成为了与摩托车一样快速的电动摩托车了，从而造成目前道路上电动车的事故率大幅度的上升，成为严重行车安全隐患，这也是当前电动车事故率据高不下的主要因素。而且现在的大功率电动车在爬坡后电机容易发烫。
同时由于在城市道路上决定了电动车的车速不可能太快，而且经常会刹车，所以功率大的电动车就会产生经常的大电流频繁起动和刹车，这样对电机元件，对控制器，对电池的损耗也非常大。
而且目前国内所有电动车由于只有一套电器控制系统，所以电动车在行驶当中，如遇到电机霍尔元件损坏或控制器损坏或其他电器线路出现问题，只能在路上推行把电动车推到修理点找车行修理，非常麻烦。
发明内容
本发明提供一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车，采用辅助动力电机结构技术，以实现电动自行车在低功率配置下轻松爬坡和无故障、安全行驶的目的。
本发明采用的技术方案是：
一种具有辅助动力的电动自行车电机，包括：主电机，在所述的主电机的主电机转子上设置有一内齿圈，内齿圈与主电机转子连接固定，在所述的主电机的主电机碇子上安装有一至三个辅助电机，辅助电机的碇子与主电机碇子连接固定，辅助电机的转子与辅助电机齿轮固定连接，辅助电机齿轮与内齿圈相啮合，主电机、内齿圈、辅助电机、辅助电机齿轮构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁或多磁型结构的电动自行车电机。
在主电机的一侧还可以增设一个主电机，即第二主电机，第二主电机与主电机呈并列结构设置。
当辅助电机数量大于一个时，辅助电机在主电机碇子上呈均布结构设置。
内齿圈、辅助电机齿轮还可以是变位齿轮。
主电机上的轮毂钢圈还可以是双轮毂结构的钢圈。
一种电动自行车，包括：具有辅助动力的电动自行车电机，在所述的主电机的主电机转子上设置有一内齿圈，内齿圈与主电机转子固定连接，在所述的主电机的主电机碇子上安装有一至三个辅助电机，辅助电机的碇子与主电机碇子连接固定，辅助电机的转子与辅助电机齿轮固定连接，辅助电机齿轮与内齿圈相啮合，主电机、内齿圈、辅助电机、辅助电机齿轮构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁或多磁型结构的电动自行车电机；
在主电机的一侧还可以设置一个主电机，即第二主电机，第二主电机与主电机呈并列结构设置。
所述的电器控制系统为交互式双电器控制系统。
本发明有益效果是：
由于采用了本发明的一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车，从而解决了现有的电动车为了爬坡而设置较大功率超出国家标准的问题，也解决了目前的电动车爬坡后电机容易发热及由于车速过快容易造成道路事故的问题，也解决了目前电动车在电器控制系统故障时无法行驶的问题。
本发明的一种具有辅助动力的电动自行车电机及其电动自行车，具有结构设计新颖，制造容易成本低，爬坡性能好，使用方便，安全可靠的特点，适用于目前国内所有电动车使用，并能解决目前电动车存在的主要技术问题。
使用本发明的电动车完全可满足人们日常生活的实际需要和基本克服现有电动车所存在的缺陷。
附图说明
图1：是本发明实施例一的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图2：是本发明实施例一的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图3：是本发明实施例二的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图4：是本发明实施例二的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图5：是本发明实施例三的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图6：是本发明实施例三的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图7：是本发明实施例四的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图8：是本发明实施例四的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图9：是本发明实施例五的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图10：是本发明实施例五的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图11：是本发明实施例六的一种具有辅助动力的电动自行车电机的剖视图；
图12：是本发明实施例六的一种具有辅助动力的电动自行车电机的辅助动力机构示意图；
图13：是本发明实施例七的一种具有辅助动力的电动自行车电机的双轮毂结构的剖视图；
图14：是本发明实施例八的一种具有辅助动力的电动自行车电机的双轮毂结构的剖视图；
图15：是本发明实施例九的一种具有辅助动力的电动自行车电机的双轮毂结构的剖视图；
图16：是本发明实施例十的一种具有辅助动力的电动自行车电机的双轮毂结构的剖视图。
图1、3、5中：
1、主电机； 11、主电机碇子； 12、主电机转子；
2、内齿圈； 3、辅助电机； 4、辅助电机齿轮；
图2、4、6、8、10、12中：
1、主电机； 2、内齿圈； 3、辅助电机 ； 4、辅助电机齿轮；
图7、9、11中：
1、主电机； 2、内齿圈； 3、辅助电机；
4、辅助电机齿轮； 5、第二主电机；
图13、14、15、16中：
6、轮毂钢圈。
具体实施方式
实施例一
如图1、图2所示。
一种具有辅助动力的电动自行车电机，包括：主电机1，在所述的主电机1的主电机转子12上设置有一内齿圈2，内齿圈2与主电机转子12连接固定，在所述的主电机1的主电机碇子11上安装有一个辅助电机3，辅助电机3的碇子与主电机碇子11连接固定，辅助电机3的转子与辅助电机齿轮4固定连接，辅助电机齿轮4与内齿圈2相啮合，主电机1、内齿圈2、辅助电机3、辅助电机齿轮4构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁型结构的电动自行车电机。
内齿圈2、辅助电机齿轮4的齿形，除了目前常用的直齿、梯形齿、圆弧齿、渐开线齿以外，还可以使用用变位齿轮和齿圈。材质上除金属齿轮、齿圈外还可以使用塑料齿轮、齿圈，包括尼龙齿轮、齿圈，以降低齿轮工作时的噪音。
一种电动自行车，包括：具有辅助动力的电动自行车电机，在所述的主电机1的主电机转子12上设置有一内齿圈2，内齿圈2与主电机转子12固定连接，在所述的主电机1的主电机碇子11上安装有一个辅助电机3，辅助电机3的碇子与主电机碇子11连接固定，辅助电机3的转子与辅助电机齿轮4固定连接，辅助电机齿轮4与内齿圈2相啮合，主电机1、内齿圈2、辅助电机3、辅助电机齿轮4构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁型结构的电动自行车电机。
由二个结构独立完整的电机组合成一体所构成的的电机，我们称之为双磁型结构电机。
所述的电器控制系统为交互式双电器控制系统，即在电动自行车中设置了两组电器控制系统，每组电器控制系统均可单独控制一个或多个电机同时工作，也可互相交叉代替控制。
实施例二
如图3、图4所示。
在实施例一的基础上，在主电机碇子11上再增加安装一个辅助电机3，即在现有辅助电机3对称位置再安装一个同样的辅助电机，这样具有辅助动力的电动自行车电机的结构就变成了由一主二辅三个电机组成的多磁型结构电机。
二个辅助电机3呈对称结构设置。
由三个或三个以上结构独立完整的电机组合成一体所构成的的电机，我们称之为多磁型结构电机。
实施例三
如图5、图6所示。
在实施例二的基础上，在主电机碇子11上再增加安装一个辅助电机3，这样具有辅助动力的电动自行车电机的结构就变成了由一主三辅四个电机组成的多磁型结构电机。
三个辅助电机3在主电机碇子11上呈均布结构设置。
实施例四
如图7、图8所示。
在实施例一的基础上，在主电机1的一侧再增加安装一个主电机，即第二主电机5，第二主电机5与主电机1呈并列结构设置。这样具有辅助动力的电动自行车电机的结构就变成了由二主一辅三个电机组成的多磁型结构电机。
实施例五
如图9、图10所示。
在实施例四的基础上，在主电机碇子11上再增加安装一个辅助电机3，即在现有辅助电机3对称位置再安装一个同样的辅助电机，这样具有辅助动力的电动自行车电机的结构就变成了由二主二辅四个电机组成的多磁型结构电机。
实施例六
如图11、图12所示。
在实施例五的基础上，在主电机碇子11上再增加安装一个辅助电机3，这样具有辅助动力的电动自行车电机的结构就变成了由二主三辅五个电机组成的多磁型结构电机。
三个辅助电机3在主电机碇子11上呈均布结构设置。
实施例七
如图13所示。
在实施例一的基础上，将主电机上的单轮毂钢圈更换为双轮毂结构的轮毂钢圈6，即现有技术的单轮毂钢圈只能安装一个电动自行车轮胎，而本发明技术的轮毂钢圈6为双轮毂结构的轮毂钢圈，即在轮毂钢圈6上设置有二个并列的单轮毂钢圈，可以并列安装二个电动自行车轮胎，形成双轮胎承载结构，这样电动自行车的承载能力将大幅度提高，而且当一个轮胎破裂漏气时，另一个轮胎将可以继续行驶，不会使电动自行车出现“抛锚”现象。
实施例八
如图14所示。
在实施例二、三的基础上，将主电机上的单轮毂钢圈更换为双轮毂结构的轮毂钢圈6，即现有技术的单轮毂钢圈只能安装一个电动自行车轮胎，而本发明技术的轮毂钢圈6为双轮毂结构的轮毂钢圈，即在轮毂钢圈6上设置有二个并列的单轮毂钢圈，可以并列安装二个电动自行车轮胎，形成双轮胎承载结构，这样电动自行车的承载能力将大幅度提高，而且当一个轮胎破裂漏气时，另一个轮胎将可以继续行驶，不会使电动自行车出现“抛锚”现象。
实施例九
如图15所示。
在实施例四的基础上，将主电机上的单轮毂钢圈更换为双轮毂结构的轮毂钢圈6，即现有技术的单轮毂钢圈只能安装一个电动自行车轮胎，而本发明技术的轮毂钢圈6为双轮毂结构的轮毂钢圈，即在轮毂钢圈6上设置有二个并列的单轮毂钢圈，可以并列安装二个电动自行车轮胎，形成双轮胎承载结构，这样电动自行车的承载能力将大幅度提高，而且当一个轮胎破裂漏气时，另一个轮胎将可以继续行驶，不会使电动自行车出现“抛锚”现象。
实施例十
如图16所示。
在实施例五、六的基础上，将主电机上的单轮毂钢圈更换为双轮毂结构的轮毂钢圈6，即现有技术的单轮毂钢圈只能安装一个电动自行车轮胎，而本发明技术的轮毂钢圈6为双轮毂结构的轮毂钢圈，即在轮毂钢圈6上设置有二个并列的单轮毂钢圈，可以并列安装二个电动自行车轮胎，形成双轮胎承载结构，这样电动自行车的承载能力将大幅度提高，而且当一个轮胎破裂漏气时，另一个轮胎将可以继续行驶，不会使电动自行车出现“抛锚”现象。
电机基本工作原理：
使用本发明电动自行车时，可解决了目前其它电动车不能爬坡的问题，比如爬40°度上坡，启用全部主辅电机一起工作，无须冲力即可轻松爬上40°度坡，而且长时间爬坡对电机、控制器都无太大影响，电机、控制器都不会有过高的升温。
电动车在平路上人员稀少时使用时，可以启用全部主辅电机一起工作行驶，在繁华路段、上下班高峰时可改用主电机低速行驶，这样即可实现安全，又可以增加电池续行里程。
当电动车需要重载时，可以更换为双轮毂结构的轮毂钢圈，这样可以使二个轮胎同时承载重量，以实现重载，并可以防止由于一个轮胎破裂漏气而造成故障无法行驶的现象发生。
并且电动车在实际使用时，当电池欠压电量不足时，可使用辅助电机继续行驶三至五公里到达就近的可充电的地方。
使用本发明电动自行车，还可解决电动车使用中电器控制系统故障的问题，消除消费者苦恼，不必担心电动车在路上抛锚，由于本发明电动自行车已经设置了两组电器控制系统，所以当使用中电动车一组电器控制系统出现故障时则可启用另一组电器控制系统驾驶，安全到家或到修理店修理。
充电效果：此电机用在山区、高山地段效果会更佳，因电机是无刷电机，空转也能产生磁场，而且阻力较小，因此本发明电动自行车的具有辅助动力的电机既可当电机使用又可当发电机使用。当爬坡时，启用全部主辅电机一起工作，轻松爬坡上坡，当遇到下坡时，只用主电机工作，关掉辅助电机电源，此时辅助电机可以当发电机使用，发电充入电池，如果下坡时间十分钟可充入电压2V-3V，二十分钟可充入3V-5V。
本发明电动自行车的具有辅助动力的电机主要用于电动车动力驱动，适用于目前国内所有电动车使用，并能解决目前电动车存在的主要技术问题。使用本发明的电动车完全可满足人们日常生活的实际需要和基本克服现有电动车所存在的缺陷。
Claims (6)
1.一种具有辅助动力的电动自行车电机，包括：主电机（1），其特征在于：在所述的主电机（1）的主电机转子（12）上设置有一内齿圈（2），内齿圈（2）与主电机转子（12）连接固定，在所述的主电机（1）的主电机碇子（11）上安装有一至三个辅助电机（3），辅助电机（3）的碇子与主电机碇子（11）连接固定，辅助电机（3）的转子与辅助电机齿轮（4）固定连接，辅助电机齿轮（4）与内齿圈（2）相啮合，主电机（1）、内齿圈（2）、辅助电机（3）、辅助电机齿轮（4）构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁或多磁型结构的电动自行车电机。
2.根据权利要求1所述的一种具有辅助动力的电动自行车电机，其特征在于：在主电机（1）的一侧还可以增设一个主电机，即第二主电机（5），第二主电机（5）与主电机（1）呈并列结构设置。
3.根据权利要求1所述的一种具有辅助动力的电动自行车电机，其特征在于：当辅助电机（3）数量大于一个时，辅助电机（3）在主电机碇子（11）上呈均布结构设置。
4.根据权利要求1所述的一种具有辅助动力的电动自行车电机，其特征在于：内齿圈（2）、辅助电机齿轮（4）还可以是变位齿轮。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有辅助动力的电动自行车电机，其特征在于：主电机（1）上的轮毂钢圈（6）还可以是双轮毂结构的钢圈。
6.一种电动自行车，包括：具有辅助动力的电动自行车电机、电器控制系统，其特征在于：
在所述的主电机（1）的主电机转子（12）上设置有一内齿圈（2），内齿圈（2）与主电机转子（12）连接固定，在所述的主电机（1）的主电机碇子（11）上安装有1-3个辅助电机（3），辅助电机（3）的碇子与主电机碇子（11）连接固定，辅助电机（3）的转子与辅助电机齿轮（4）固定连接，辅助电机齿轮（4）与内齿圈（2）相啮合，主电机（1）、内齿圈（2）、辅助电机（3）、辅助电机齿轮（4）构成一种内置式结构的具有辅助动力的双磁或多磁型结构的电动自行车电机；
在主电机（1）的一侧还可以设置一个主电机，即第二主电机（5），第二主电机（5）与主电机（1）呈并列结构设置；
所述的电器控制系统为交互式双电器控制系统。
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