CN105235813A - 电动自行车的轮子和轮毂的组装结构 - Google Patents

电动自行车的轮子和轮毂的组装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车的轮子和轮毂的组装结构，所述结构通过单独制造的内置有电机的轮毂和来自轮子的变速箱能够牢固地将轮毂和轮子组装到一起，该结构包括：轮毂，电机容纳在该轮毂中；轮子，通过滑动方法与所述轮毂的一侧联结；槽单元，在所述轮毂的周缘上沿着圆周布置该槽单元；以及凸耳单元，该凸耳单元形成在与所述轮子的轮毂联结的区域，并且与所述槽单元啮合，以使得所述轮子与所述轮毂一同转动，由此简化了轮子和轮毂的联结，以增强它们之间的联结力。

Description

电动自行车的轮子和轮毂的组装结构
相关申请的交叉引用
本案是分案申请，其母案为于2011年11月30日提交的发明名称为“电动自行车的轮子和轮毂的组装结构”的申请号为201110391324.9的申请。
技术领域
本公开的示例性实施例可以涉及电动自行车的轮子和轮毂的组装结构，更具体地，涉及通过分别制造内嵌有电机和齿轮变速箱的轮毂与轮子能够牢固地将轮毂和轮子组装到一起的电动自行车的轮子和轮毂的组装结构。
背景技术
普通的自行车有两个轮子和一对可转动踏板，骑车人通过踏板推动自行车。由于要求付出一定级别的体力，这种自行车通常只用于短距离行驶。
多年来自行车一直作为一种形式的交通工具，并且在一些国家是主要的交通模式。近来，已经给自行车配备了装置，以减少骑车人为了推动自行车所需的能量，诸如增加电驱动。
现有技术中用于自行车的电驱动可以分为不同种类，诸如自行车轮子上的摩擦驱动；电力通过踏板轴到后轮；电力通过链条到后轮；电力通过自由回转链轮齿(链条或齿轮)；直接驱动后轮；或轮毂电机。虽然电动车可能很流行，但是电动车技术的很多方面仍存在能够改进的缺陷。
虽然在使电机适应于变化的转矩需要方面变速器(改变电机与轮子的转数比)可能有效，但是它们可能经常需要更多机械装置来提供可变的联结，因此可能需要换档机制。这样的系统在设计上相对复杂和呆板。
近来，已经提出了将电机和变速箱(以下简称为“变速器”)内置于形成前轮车轴和后轮车轴的轮毂中的方法。
图1是示出根据现有技术的将轮毂和轮子一体制造的构造的透视图。
轮毂1中容纳电机和/或变速器，并且轮毂1的一侧突出有转轴3。转轴3与轮架(未示出)连接以根据电机的转动而相应地转动轮毂1和轮子2，由此移动自行车。
同时，轮毂1的一侧可以与盘板(discpanel)(未示出)联结，盘板是利用液压盘垫(未示出)产生制动力的装置。盘板可以使用鼓式制动方法，或可以使用钢丝强度制动方法。
轮毂1通常容纳通过电磁相互作用产生转动力的电机和变速器，轮毂1由金属，特别是铝制成，以便快速传热。轮子2通常用与轮毂的材料相同的材料构成，这却产生用于生成动力的轮子的总重量增加的缺点。在此情况下，增加的重量与当前外观重于一切的趋势相悖，并且如果轮子损坏则会产生更换全部部件的问题。
有益的是使电动自行车相对简单、小型和轻便，以便非常适于携带，并且在所需的电池量之间具有有利的行驶范围。
发明内容
本发明旨在解决上述缺点，通过提供用于电动自行车的轮子和轮毂的组装结构(其中轮子和轮毂相联结并且用相互不同的材料构成)，由此使电动自行车相对轻便、坚固和良好联结。
本发明要解决的技术问题不限于上述描述，本领域中的技术人员从下面的描述中会清楚地认识到迄今尚未提到的任何其它技术问题。
在本发明的一个总的方面，提供一种电动自行车的轮子和轮毂的组装结构，所述结构包括：轮毂，电机容纳在该轮毂中；轮子，通过滑动方法与所述轮毂的一侧联结；槽单元，在所述轮毂的周缘上沿着圆周布置该槽单元；以及凸耳单元，该凸耳单元形成在与所述轮子的轮毂联结的区域，并且与所述槽单元啮合，以使得所述轮子与所述轮毂一同转动。因此简化了轮子和轮毂的联结，以增强它们之间的联结力。
优选地，所述轮子包括与轮胎联结的外轮，插入所述轮毂的内轮，将外轮和内轮连接的辐条，并且在所述内轮的内表面上沿着圆周布置所述凸耳单元。
优选地，所述结构还包括：搭接单元(hitchingunit)，该搭接单元在所述内轮的末端向内圆周方向突出；以及台阶部，该台阶部在所述槽单元处向所述轮毂的圆周方向突出地形成，并且与搭接单元搭接，以限制所述轮子相对于轮毂的轴向移动。因此，可以极大增强轮毂和轮子之间向轴向的联结力。
优选地，所述轮毂还包括转轴，该转轴向电动自行车的一侧突出并且与该电动自行车的主体联结。
优选地，所述轮毂还包括盘板，该盘板与所述轮毂的末端联结，并且在所述轮子的一侧插入式联结到所述轮毂后，所述盘板与所述轮毂的一侧联结。
优选地，所述轮毂用金属材料构成，而所述轮子用碳材料构成。因此，可以使轮毂的总重量减轻，以提供选择材料的自由度。
优选地，所述槽单元和所述凸耳单元通过粘合联结。因此，可以进一步增强所述轮毂和轮子之间的联结力。
在本发明的另一个总的方面，提供一种电动自行车的轮子和轮毂的组装结构，所述结构包括：轮毂，电机容纳在该轮毂中，并且在该轮毂的圆周形成有齿轮状的凹槽；以及轮子，所述轮毂插进该轮子的中心，该轮子形成由齿轮形状的凹槽，以通过与所述凹槽的啮合来提供转动方向的联结力，其中，所述轮毂以滑动方法与所述轮子的中心进行轴向联结。因此，该轮毂和轮子整体地转动以在二者之间提供牢固的结合力，并使二者容易结合。
本公开的其它优点、目的和特征将在下面的说明书中部分地阐述，并且部分地，对于本领域技术人员，通过研读下文变得更加明显或通过对本公开的实践而了解。本公开的目的和其它优点可通过书面的说明书和权利要求及附图特别指出的结构而实现和获得。
应当理解，本公开的上述概括描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且意在提供所主张的本公开的进一步解释。
如此构造的根据本公开的电动自行车的轮子和轮毂的组装结构具有的有益效果在于，轮毂和轮子通过滑动方法联结，并且轮子包括用于使轮子和轮毂啮合的凹槽以提供优异的机械联结力和简化轮毂和轮子之间的联结。
如此构造的根据本公开的电动自行车的轮子和轮毂的组装结构具有的另一个有益效果在于，轮毂和轮子的材料可以选择性地构成，以提供外观漂亮和轻便的电动自行车。
附图说明
所含附图用来提供对本公开的布置和实施例的进一步理解并被结合进来构成本申请的一部分。
图1是示出了根据现有技术将轮毂和轮子一体制造的构造的透视图；
图2是示出了根据本公开的电动自行车的轮毂和轮子联结的状态的透视图；
图3是示出了根据本公开的电动自行车的轮毂的透视图；
图4是示出了根据本公开的电动自行车的轮子的透视图。
本公开的其它优点、目的和特征将在下面的说明书中部分地提出，并且部分地，对于本领域技术人员，通过研读下文变得更加明显或通过对本公开的实践而了解。本公开的目的和其它优点可通过书面的说明书和权利要求及附图特别指出的方法而实现和获得。
具体实施方式
下面，参考附图将详细描述本公开的示范性实施例。可以理解，为了简单和/或清楚地说明，图中所示的元件不必要按照比例画。例如，为了清楚，一些元件的尺寸相对其它元件可以被夸大。此外，如果适当考虑，在附图中重复的附图标记表示相应的和/或相似的元件。
定义特定术语来用发明人知道的最佳方式描述本公开。因此，本说明书和权利要求书中使用的特定术语或词语的含义不应限制为字面或通常采用的意思，而是应该根据本公开的精神和范围理解。因此可以基于整个说明书的内容确定这些术语的定义。
在以下详细描述中，提出很多个具体细节以提供对所主张主题的彻底理解。然而，本领域技术人员可以理解没有这些具体细节也可以实践所主张的主题。换句话说，没有详细描述公知的方法、步骤、组件和/或电路。
在以下说明书和/或权利要求中，可以使用术语“联结”和/或“连接”，以及它们的派生词。在特定实施例中，连接可以用于表示两个或更多个元件相互直接物理和/或电接触。联结可以用于表示两个或更多个元件相互直接物理和/或电接触。然而，联结也可以表示两个或更多个元件可以相互不直接接触，但仍然可以合作和/或相互作用。例如，“联结”可以表示两个或更多个元件相互不接触，但是通过另一个元件或中间元件间接联接在一起。
此外，术语“和/或”可以表示“和”，可以表示“或”，可以表示“异或”，可以表示“一个”，可以表示“一些，但不是所有”，可以表示“两者都不”，和/或表示“两者都”，虽然所主张的主题的范围不限于这一方面。
在以下说明书和/或权利要求中，术语“包含”和“包括”及其派生词可以被使用并意图作为相互的同义词。此外，详细说明和/或权利要求中使用术语“包括”、“包含”、“所具有”、“具有”、“带有”及其变型来以与术语“包括”类似的方式表示非穷尽包括。
现在，将参考附图详细描述根据本公开的电动自行车的轮子和轮毂的组装结构。
图2是示出了根据本公开的电动自行车的轮毂和轮子联结的状态的透视图。
根据本公开的概念，轮毂10和轮子20制造为单独的部件，其中轮子20通过滑动方法从轮毂10的末端部与轮毂10的周缘联结。
轮毂10中包括电机和/或变速器，其中可以通过电磁相互作用使轮子转动来使电动自行车前进。
容纳在轮毂内的电机形成有突出到轮毂10的一侧的转轴3，其中转轴3与电动自行车的主体(未示出)联结，以使得轮毂10和轮子20相对于转轴3一体转动。
根据本公开的概念，轮子20通过滑动方法从轮毂10的末端与轮毂10的周缘联结。
以下，将与轮子20滑动联结的轮毂10的方向定义为一侧或一个末端，将与轴向相反的区域定义为另一侧或另一末端。
在轮子20与轮毂10的一侧联结后，盘板(discpanel，未示出)可以与轮毂10的一个端侧联结，其中盘板是通过液压产生制动力的装置。然而，显然产生制动力的装置可以包括例如使用鼓式制动方法和钢丝的各种装置。
图3是示出了根据本公开的电动自行车的轮毂的透视图。
轮毂10是一种大致为圆柱形的壳体，其中容纳电机和/或变速器，并且由具有高导热率的金属材料构成。优选地，轮毂用铝或铝合金制造。
轮毂10沿圆周布置有槽单元11，以通过与轮子20的联结而一体地与轮子20转动。槽单元11被布置到轮毂10的周缘上，每个槽单元以预定间隔分开，并且用于通过与轮子的凸耳单元(后面描述)的啮合来保持在转动方向上的相互的机械联结力。
每个槽单元11在轮毂10的周缘处可以采取凹陷形状，但是在图3中示范性地示出的每个槽单元11形成有从预定区域向周缘方向升高的台阶部12，并且在台阶部12之间形成为槽状。轮子的搭接单元(图4的25，后面描述)搭接台阶部12，以用作限制轮子20的轴向移动的阻挡件。
同时，槽单元11的另一末端侧形成有与台阶部12相同的台阶，并且通过凸耳单元24的另一末端搭接在轮子上，以限制轮子20的轴向移动。
图4是示出了根据本公开的电动自行车的轮子的透视图。
轮子20包括支撑电动自行车的外轮21、与轮毂10联结的内轮22、和将外轮21与内轮22连接的辐条。
每个外轮21与内轮22采取环状。虽然图4示范性地示出了内轮和外轮是分离的，显然，内轮和外轮可以一体形成为盘形。
内轮22与轮毂10的周缘直接联结，并且形成有凸耳单元24，该凸耳单元24与槽单元(图3的11)在内圆周表面相啮合。
凸耳单元24以齿轮形状突出，并且从内轮22的内圆周表面沿圆周方向布置。应该注意，为了提供清楚的理解，图4所示的一侧和另一侧与图2和图3的一侧和另一侧相反。
凸耳单元24形成为在轮子20的内周表面上与轮毂10的槽单元11的形状相反的突出的形状。因此，轮子20的凸耳单元24和轮毂10的槽单元11啮合以在转动方向上提供机械联结力，其中轮毂10和轮子20可以根据电机的转动而一体转动。
然而，虽然本公开的示例性实施例示出凸耳单元24形成在轮子上，并且槽单元11形成在轮毂上的情况，显然可以可以另一种方式形成凹槽单元，槽单元可以形成在轮子上，凸耳单元可以形成在轮毂上。此外，显然，除了以相同间隔在圆周方向上布置的齿轮形状，可以采用任何适当的形式，只要将转动力传送到圆周方向上。
同时，轮子20的一侧形成有搭接单元25，向内轮22的内圆周方向突出地形成。搭接单元25被轮毂的台阶部12搭接，以用作限制轮子20从轮毂10的外周向另一侧移动。
虽然搭接单元25向内轮22的内周方向突出地形成，但是显然，搭接单元25的突出的形状可以优选地和适当地改变，只要可以搭接台阶部12。
由于轮子和轮毂的联结如上所述进行设计，因而可以牢固地保持轮毂和轮子之间的联结强度或或联结力，由此轮子和轮毂可以一体转动。更具体地，凸耳单元24和槽单元11啮合并且机械地联结，以将力传送到转动方向上，搭接单元25搭接台阶部12以限制轮子20向另一侧的轴向移动。
虽然轮子20压装到轮毂10的一侧，以使得槽单元11和搭接单元25啮合，由此限制向轴向的移动，但是需要机械地限制轮子20从轮子联结方向的一侧移动。
因此，优选地通过粘合方法增强槽单元11和凸耳单元24之间或搭接单元25和台阶单元12之间的联结力。
虽然在电动自行车的运转过程中由于轮毂10和轮子20之间的联结关系在转动方向上获得强力，但是在轴向上的力相对弱，因而应该注意，即使通过粘合形成的联结力也能获得轴向上的足够支撑。
同时，如上所述，虽然轮毂10可以用金属材料制造，以便传热和保护部件，但是轮子20优选地用轻型材料制造，包括但不限于碳。
如上所述，现有技术难以用不同材料构成轮子和轮毂，因而增加了电动自行车的总重量。根据本公开的概念，轮子和轮毂用不同材料形成，它们之间以机械方式联结，本公开的优点在于可以获得优异的联结力，以使得轮子用不同材料制造。
应该注意，虽然本公开的示例性实施例描述和说明了电动自行车的轮子和轮毂，但是本创造性概念可以容易地应用于电机容纳在轮毂中以向其提供动力的小型电摩托或踢板(kickboard)中。
也就是，然而，根据本公开的电动自行车的轮子和轮毂的上述组装结构可以用多种形式实施，而不应理解为限制到所述的实施例。因此，本公开的实施例意图涵盖本公开的修改和变型，只要它们在所附权利要求和其等同形式的范围内。
虽然用几个实施例公开了特定特征或方案，但是这些特征或方案可以根据需要选择性地与其它实施例的一个或多个其它特征和/或方案结合。

Claims (6)

1.一种电动自行车的轮子和轮毂的组装结构，所述组装结构包括：
轮毂，电机容纳在所述轮毂中；
轮子，所述轮子的厚度小于所述轮毂的厚度，并且所述轮毂的一个端部穿过所述轮子而与所述轮子联结；
槽单元，所述槽单元在所述轮毂的外周表面上形成为凹陷的形状，并且所述槽单元的一侧形成有开口并且在与所述一侧相对的另一侧形成有台阶；
凸耳单元，该凸耳单元在所述轮子的与轮毂联结的区域形成为与所述槽单元相对应的突起的形状，
其中，所述凸耳单元经由所述槽单元的所述开口压装到所述槽单元中以与所述槽单元联结，从而使所述轮子与所述轮毂联结，并且其中，所述凸耳单元的一个端部与所述槽单元的所述台阶接触，从而防止所述轮子向所述轮毂一侧轴向移动。
2.根据权利要求1所述的组装结构，所述凸耳单元与所述槽单元通过粘合剂粘合在一起，从而防止所述轮子向所述轮毂另一侧轴向移动。
3.根据权利要求1所述的组装结构，其中，所述轮子包括与轮胎联结的外轮，被所述轮毂插入内轮，将外轮和内轮连接的辐条，并且在所述内轮的内表面上沿着圆周布置所述凸耳单元。
4.根据权利要求1所述的组装结构，其中，所述电动机的转轴向电动自行车的一侧突起并且与该电动自行车的主体联结。
5.根据权利要求1所述的组装结构，其中，所述轮毂还包括盘板，该盘板与所述轮毂的末端联结，并且在所述轮子的一侧插入式联结到所述轮毂后，所述盘板与所述轮毂的一侧联结。
6.根据权利要求1所述的组装结构，其中，所述轮毂由金属材料构成，而所述轮子由碳材料构成。
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