CN105691541B

CN105691541B - 轻型智能轮毂前驱电动自行车

Info

Publication number: CN105691541B
Application number: CN201610216010.8A
Authority: CN
Inventors: 朱幕松
Original assignee: Individual
Current assignee: Suzhou Kaixuan New Technology Co ltd
Priority date: 2016-04-10
Filing date: 2016-04-10
Publication date: 2018-07-24
Anticipated expiration: 2036-04-10
Also published as: CN105691541A

Abstract

本发明由自行车整车部件、锅盖式智能车轮电机、锂电池板、调速转把、助力传感器、磁盘、T型锁定槽组成，所述锅盖式智能车轮电机完全按照自行车的设计标准设置为自行车前轮，整个前轮重量在3.5公斤左右，所述锂电池板规格为48V、7AH，重量为3.5公斤左右，所述轻型智能轮毂前驱电动自行车的总重量20公斤左右，时速为20公里/小时，续驶里程为50公里，所述锅盖式智能车轮电机为核心技术，在体积、重量、价格、性能等各项指标上占据明显优势，与成熟的自行车产品有效结合，选用小容量的锂电池，组成智能助力型的超轻型电动自行车，不仅具有电动车省力的优点，还具有自行车轻便廉价的优点。

Description

轻型智能轮毂前驱电动自行车

技术领域

本发明涉及一种轻型电动自行车，确切地说，是一种轻型智能轮毂前驱电动自行车。

背景技术

多年来，社会上对于超标电动自行车问题的争议一直不断，造成我国无法严格区分和执行机动车与非机动车的管理标准，导致超标电动自行车泛滥成灾，此类车的车速快、车身重，安全隐患非常突出，目前超标电动自行车交通事故频发程度已经到了非整治不可的地步，各大城市对于超标电动自行车已经开始实行各种禁令。因此发展轻型电动自行车已成为电动车行业的必然方向。然而根据现有轻型电动自行车的技术条件与自行车相比，体积和重量等各项指标仍然存在很大差别，随着综合技术水平的不断提高，该差别也正在逐步缩小，但是目前的电动自行车主要是受驱动电机的限制，自行车各部件的尺寸大小、车架强度等不能满足电动自行车的要求，因此电动自行车与自行车仍旧执行着互相独立的技术标准，两者还不能够完美统一，另外性价比不高也是制约现有轻型电动自行车发展的重要因素。

发明内容

为了克服现有轻型电动自行车的不足，本发明推出一种轻型智能轮毂前驱电动自行车，该电动自行车以锅盖式智能车轮电机为核心技术，完全按照自行车的设计标准组装，是对现有自行车的升级改造，可实现电动自行车与自行车在技术标准上的完美统一，并且在性价比指标上遥遥领先于现有轻型电动自行车。

所述轻型智能轮毂前驱电动自行车所采取的技术方案是由自行车整车部件、锅盖式智能车轮电机、锂电池板、调速转把、助力传感器、磁盘、T型锁定槽组成，其结构特点是：所述轻型智能轮毂前驱电动自行车设置的自行车整车部件是选用市场上的各种自行车，包括普通型、高档型、折叠型的所有类型的自行车，所述自行车整车部件除了原有的前轮不用，其余部分全部利用，所述锅盖式智能车轮电机完全按照自行车的设计标准设置为自行车前轮，所述自行车整车部件设有后依架，后依架上端设置T型锁定槽，T型锁定槽内设置T型条架，T型条架上端连接锂电池板，所述自行车整车部件设有中轴支架及中轴，中轴支架右上端设置助力传感器，中轴右方外圆紧配安装磁盘，磁盘的磁钢面对准助力传感器，并且与其保持3mm左右距离，所述自行车整车部件设有转向把，转向把右端设置调速转把，所述锂电池板设置铝合金外壳，铝合金外壳前端设置塑料电子盒，塑料电子盒内部设置充电控制及电池保护电路，塑料电子盒前端设置电源插座，上端设置电量指示灯，左边设置开关锁，开关锁右下端设置锁头，所述T型锁定槽及T型条架前端均设置锁孔，钥匙将开关锁打开后，整车电源接通，锁头插入T型锁定槽及T型条架的锁孔，钥匙将开关锁关闭后，继续逆时针旋转，开关锁的锁头拔出T型锁定槽及T型条架的锁孔，锂电池板可从后依架后端抽出，所述自行车整车部件设有前轮叉架，前轮叉架左下端设置上包箍架，上包箍架下端设置下包箍架，上下包箍架的前后端均设置连接耳，前后连接耳的前后端均制有连接孔，前后连接孔内设置前包箍螺丝钉和后包箍螺丝钉，所述锅盖式智能车轮电机设有铝合金轮胎圈，铝合金轮胎圈内圆中部设有定位台圈，定位台圈左边安装左轮毂端盖，左轮毂端盖中部设有左轴承架及左轮毂轴承，定位台圈右边安装右轮毂端盖，右轮毂端盖中部设有右轴承架及右轮毂轴承，左右轮毂端盖圆周均设置若干连接孔，分别由若干螺丝钉紧固在定位台圈左右端，左右轮毂端盖选用不锈钢皮冲压成锅盖型，组成锅盖式轮毂，锅盖式轮毂轴向尺寸小，属于超薄型轮毂，铝合金轮胎圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎及外胎，铝合金轮胎圈设有气门嘴孔，车轮内胎的气门嘴从气门嘴孔内穿出，所述锅盖式智能车轮电机设有半轴电机，半轴电机右端设有方型连接台，方型连接台四角均设置连接孔，方型连接台右端设置定位台，定位台装配左菱形连接板，左菱形连接板是用铁皮制成的周围有加强边的冲压件，左菱形连接板下端设有装配孔，装配孔与定位台吻合，装配孔圆周设有4个螺孔，4个螺孔与方型连接台四角连接孔对齐，用上下前后4个螺丝钉紧固在方型连接台四角，其中前螺丝钉和下螺丝钉之间焊接前加强板，后螺丝钉和下螺丝钉之间焊接后加强板，前后螺丝钉和下螺丝钉的右端焊接右菱形连接板，左右菱形连接板上端分别设有左右轴承架及左右轴承，左右轴承内圆安装齿轮轴，齿轮轴中部紧配安装大同步齿轮，齿轮轴右端紧配安装小传动齿轮，所述半轴电机的转子轴上安装小同步齿轮，小同步齿轮与大同步齿轮之间用同步皮带联接传动，所述左右菱形连接板前中部设有左右小孔，左右小孔内设置钢丝弹簧架，钢丝弹簧架后视图为Ｕ形，左视图为弧形，钢丝弹簧架下端设置滑轮轴，滑轮轴上安装压紧滑轮，压紧滑轮位于大小同步齿轮之间，压紧滑轮依靠钢丝弹簧架的弹力压紧在同步皮带后边，致使同步皮带包裹着小同步齿轮，使两者齿牙啮合数目增多，从而增强传动负荷，所述右菱形连接板右端设有右轮毂半轴，右轮毂半轴与半轴电机的转子轴同心，右轮毂半轴右端制有止位台，止位台右端设置适配套，适配套下端设置连通孔，适配套左端制有止位台，适配套右端外圆安装在右轮毂轴承内圆，所述右轮毂轴承架左端制有飞轮架，飞轮架外圆安装超越离合飞轮，所述超越离合飞轮选用自行车专用的飞轮改造，飞轮外圆安装大传动齿轮，大传动齿轮与所述小传动齿轮啮合，所述方型连接台左端设置散热器铝板，散热器铝板上端制有上下连接孔，上下连接孔装进所述后螺丝钉和下螺丝钉左端，然后用两螺帽紧固，散热器铝板右面设置智能控制电路板，智能控制电路板左面设置若干大功率场效应管，利用电路板作为压板，由上下压紧螺丝钉将若干大功率场效应管紧固在散热器铝板右面，所述半轴电机相当于左轮毂半轴，半轴电机外圆左侧安装在左轮毂轴承内圆，半轴电机右下端设置第一出线孔，所述后加强板中部设置第二出线孔，所述右菱形连接板下端靠近右半轴设置第三出线孔，半轴电机的引出线从第一出线孔引出后与智能控制电路板的引出线合并，经过第二出线孔、第三出线孔，又经过适配套的连通孔从右半轴下端引出，右半轴右端设置垫圈，垫圈下端制有L形出线孔，最后从L形出线孔引出合并的电机线和控制线，所述上下包箍架由前后包箍螺丝钉将半轴电机紧固在前轮叉架左下端，右半轴由半轴螺帽紧固在前轮叉架右下端。

所述半轴电机选用无刷或者有刷高速永磁直流电机，该电机体型是细长形的圆柱型，电机转速为5000转/分左右，电机内的永磁体选用钕铁硼材料制造，磁路结构设为两极径向磁路，有刷电机的永磁体制成环型定子，无刷电机的永磁体制成柱型转子，电机重量为0.5公斤左右，额定功率120W，输入电压60V，空载电流0.35A，选用市场成熟产品。

所述锅盖式智能车轮电机是轻型智能轮毂前驱电动自行车的核心技术，锅盖式轮毂为超薄型轮毂，皮带轮传动装置和齿轮传动装置组成二级减速器，与智能控制电路板共居一体，设置于超薄型轮毂内，充分利用了轮毂空间，简化整体结构，超薄型轮毂的轴向尺度在70mm以内，而且不受半轴电机长度的限制，所述二级减速器中的皮带轮传动装置是高速传动单元，取代了高速齿轮传动，有效解决齿轮传动在高速状态下噪音大的缺陷，所述二级减速器中的大传动齿轮设有超越离合飞轮，使电动自行车的滑行效果与自行车相同，所述锅盖式智能车轮电机是超轻型车轮电机，整个前轮重量在3.5公斤左右，所述锂电池板规格为48V、7AH，重量为3.5公斤左右，所述轻型智能轮毂前驱电动自行车的总重量20公斤左右，时速为20公里/小时，续驶里程为50公里，所述锅盖式智能车轮电机所用的零部件均为市场现有的成熟产品，选用的自行车也是市场现有的成熟产品，因此所述轻型智能轮毂前驱电动自行车的生产成本就比较低。

所述轻型智能轮毂前驱电动自行车的有益效果是：1.以锅盖式智能车轮电机为核心技术的轻型智能轮毂前驱电动自行车，完全按照自行车的设计标准组装，是对现有自行车的升级改造，可实现电动自行车与自行车在技术标准上的完美统一，并且在性价比指标上遥遥领先于现有轻型电动自行车。2. 锅盖式智能车轮电机在体积、重量、价格、性能等各项指标上占据明显优势，与成熟的自行车产品有效结合，选用小容量的锂电池，组成智能助力型的超轻型电动自行车，不仅具有电动车省力的优点，还具有自行车轻便廉价的优点。

附图说明

图1为轻型智能轮毂前驱电动自行车左视整体结构示意图。

图2为锅盖式智能车轮电机后视剖面结构示意图。

图3为锅盖式智能车轮电机左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1、图2、图3中，所述轻型智能轮毂前驱电动自行车设置的自行车整车部件是选用市场上的各种自行车，包括普通型、高档型、折叠型的所有类型的自行车，所述自行车整车部件除了原有的前轮不用，其余部分全部利用，所述锅盖式智能车轮电机1完全按照自行车的设计标准设置为自行车前轮，所述自行车整车部件设有后依架2，后依架上端设置T型锁定槽3，T型锁定槽内设置T型条架4，T型条架上端连接锂电池板，所述自行车整车部件设有中轴支架5及中轴6，中轴支架右上端设置助力传感器7，中轴右方外圆紧配安装磁盘8，磁盘的磁钢面对准助力传感器，并且与其保持3mm左右距离，所述自行车整车部件设有转向把9，转向把右端设置调速转把10，所述锂电池板设置铝合金外壳11，铝合金外壳前端设置塑料电子盒12，塑料电子盒内部设置充电控制及电池保护电路，塑料电子盒前端设置电源插座13，上端设置电量指示灯14，左边设置开关锁15，开关锁右下端设置锁头，所述T型锁定槽及T型条架前端均设置锁孔16，钥匙将开关锁打开后，整车电源接通，锁头插入T型锁定槽及T型条架的锁孔，钥匙将开关锁关闭后，继续逆时针旋转，开关锁的锁头拔出T型锁定槽及T型条架的锁孔，锂电池板可从后依架后端抽出，所述自行车整车部件设有前轮叉架17，前轮叉架左下端设置上包箍架18，上包箍架下端设置下包箍架19，上下包箍架的前后端均设置连接耳，前后连接耳的前后端均制有连接孔，前后连接孔内设置前包箍螺丝钉20和后包箍螺丝钉，所述锅盖式智能车轮电机设有铝合金轮胎圈21，铝合金轮胎圈内圆中部设有定位台圈22，定位台圈左边安装左轮毂端盖23，左轮毂端盖中部设有左轴承架及左轮毂轴承24，定位台圈右边安装右轮毂端盖25，右轮毂端盖中部设有右轴承架及右轮毂轴承26，左右轮毂端盖圆周均设置若干连接孔，分别由若干螺丝钉27紧固在定位台圈左右端，左右轮毂端盖选用不锈钢皮冲压成锅盖型，组成锅盖式轮毂，锅盖式轮毂轴向尺寸小，属于超薄型轮毂，铝合金轮胎圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎28及外胎29，铝合金轮胎圈设有气门嘴孔，车轮内胎的气门嘴30从气门嘴孔内穿出，所述锅盖式智能车轮电机设有半轴电机31，半轴电机右端设有方型连接台32，方型连接台四角均设置连接孔33，方型连接台右端设置定位台34，定位台装配左菱形连接板35，左菱形连接板是用铁皮制成的周围有加强边的冲压件，左菱形连接板下端设有装配孔，装配孔与定位台吻合，装配孔圆周设有4个螺孔，4个螺孔与方型连接台四角连接孔对齐，用上下前后4个螺丝钉36紧固在方型连接台四角，其中前螺丝钉和下螺丝钉之间焊接前加强板37，后螺丝钉和下螺丝钉之间焊接后加强板38，前后螺丝钉和下螺丝钉的右端焊接右菱形连接板39，左右菱形连接板上端分别设有左右轴承架及左右轴承40、41，左右轴承内圆安装齿轮轴42，齿轮轴中部紧配安装大同步齿轮43，齿轮轴右端紧配安装小传动齿轮44，所述半轴电机的转子轴上安装小同步齿轮45，小同步齿轮与大同步齿轮之间用同步皮带46联接传动，所述左右菱形连接板前中部设有左右小孔47，左右小孔内设置钢丝弹簧架48，钢丝弹簧架后视图为Ｕ形，左视图为弧形，钢丝弹簧架下端设置滑轮轴49，滑轮轴上安装压紧滑轮50，压紧滑轮位于大小同步齿轮之间，压紧滑轮依靠钢丝弹簧架的弹力压紧在同步皮带后边，致使同步皮带包裹着小同步齿轮，使两者齿牙啮合数目增多，从而增强传动负荷，所述右菱形连接板右端设有右轮毂半轴51，右轮毂半轴与半轴电机的转子轴同心，右轮毂半轴右端制有止位台，止位台右端设置适配套52，适配套下端设置连通孔53，适配套左端制有止位台，适配套右端外圆安装在右轮毂轴承内圆，所述右轮毂轴承架左端制有飞轮架，飞轮架外圆安装超越离合飞轮54，所述超越离合飞轮选用自行车专用的飞轮改造，飞轮外圆安装大传动齿轮55，大传动齿轮与所述小传动齿轮啮合，所述方型连接台左端设置散热器铝板56，散热器铝板上端制有上下连接孔，上下连接孔装进所述后螺丝钉和下螺丝钉左端，然后用两螺帽57紧固，散热器铝板右面设置智能控制电路板58，智能控制电路板左面设置若干大功率场效应管59，利用电路板作为压板，由上下压紧螺丝钉60将若干大功率场效应管紧固在散热器铝板右面，所述半轴电机相当于左轮毂半轴，半轴电机外圆左侧安装在左轮毂轴承内圆，半轴电机右下端设置第一出线孔61，所述后加强板中部设置第二出线孔62，所述右菱形连接板下端靠近右半轴设置第三出线孔63，半轴电机的引出线从第一出线孔引出后与智能控制电路板的引出线合并，经过第二出线孔、第三出线孔，又经过适配套的连通孔从右半轴下端引出，右半轴右端设置垫圈64，垫圈下端制有L形出线孔，最后从L形出线孔引出合并的电机线和控制线65，所述上下包箍架由前后包箍螺丝钉将半轴电机紧固在前轮叉架左下端，右半轴由半轴螺帽66紧固在前轮叉架右下端。

Claims

1.一种轻型智能轮毂前驱电动自行车，由自行车整车部件、锅盖式智能车轮电机、锂电池板、调速转把、助力传感器、磁盘、T型锁定槽组成，其特征在于：所述轻型智能轮毂前驱电动自行车设置的自行车整车部件是选用市场上的各种自行车，包括普通型、高档型、折叠型的所有类型的自行车，所述自行车整车部件除了原有的前轮不用，其余部分全部利用，所述锅盖式智能车轮电机(1)完全按照自行车的设计标准设置为自行车前轮，所述自行车整车部件设有后依架(2)，后依架上端设置T型锁定槽(3)，T型锁定槽内设置T型条架(4)，T型条架上端连接锂电池板，所述自行车整车部件设有中轴支架(5)及中轴(6)，中轴支架右上端设置助力传感器(7)，中轴右方外圆紧配安装磁盘(8)，磁盘的磁钢面对准助力传感器，并且与其保持3mm左右距离，所述自行车整车部件设有转向把(9)，转向把右端设置调速转把（10），所述锂电池板设置铝合金外壳（11），铝合金外壳前端设置塑料电子盒（12），塑料电子盒内部设置充电控制及电池保护电路，塑料电子盒前端设置电源插座（13），上端设置电量指示灯（14），左边设置开关锁（15），开关锁右下端设置锁头，所述T型锁定槽及T型条架前端均设置锁孔（16），钥匙将开关锁打开后，整车电源接通，锁头插入T型锁定槽及T型条架的锁孔，钥匙将开关锁关闭后，继续逆时针旋转，开关锁的锁头拔出T型锁定槽及T型条架的锁孔，锂电池板可从后依架后端抽出，所述自行车整车部件设有前轮叉架（17），前轮叉架左下端设置上包箍架（18），上包箍架下端设置下包箍架（19），上下包箍架的前后端均设置连接耳，前后连接耳的前后端均制有连接孔，前后连接孔内设置前包箍螺丝钉（20）和后包箍螺丝钉，所述锅盖式智能车轮电机设有铝合金轮胎圈（21），铝合金轮胎圈内圆中部设有定位台圈（22），定位台圈左边安装左轮毂端盖（23），左轮毂端盖中部设有左轴承架及左轮毂轴承（24），定位台圈右边安装右轮毂端盖（25），右轮毂端盖中部设有右轴承架及右轮毂轴承（26），左右轮毂端盖圆周均设置若干连接孔，分别由若干螺丝钉（27）紧固在定位台圈左右端，左右轮毂端盖选用不锈钢皮冲压成锅盖型，组成锅盖式轮毂，锅盖式轮毂轴向尺寸小，属于超薄型轮毂，铝合金轮胎圈外圆设有轮胎槽，轮胎槽内安装车轮内胎(28)及外胎(29)，铝合金轮胎圈设有气门嘴孔，车轮内胎的气门嘴(30)从气门嘴孔内穿出，所述锅盖式智能车轮电机设有半轴电机（31），所述半轴电机选用无刷或者有刷高速永磁直流电机，该电机体型是细长形的圆柱型，电机转速为5000转/分左右，电机内的永磁体选用钕铁硼材料制造，磁路结构设为两极径向磁路，有刷电机的永磁体制成环型定子，无刷电机的永磁体制成柱型转子，电机重量为0.5公斤左右，额定功率120W，输入电压60V，空载电流0.35A，半轴电机右端设有方型连接台（32），方型连接台四角均设置连接孔33，方型连接台右端设置定位台（34），定位台装配左菱形连接板（35），左菱形连接板是用铁皮制成的周围有加强边的冲压件，左菱形连接板下端设有装配孔，装配孔与定位台吻合，装配孔圆周设有4个螺孔，4个螺孔与方型连接台四角连接孔对齐，用上下前后4个螺丝钉（36）紧固在方型连接台四角，其中前螺丝钉和下螺丝钉之间焊接前加强板（37），后螺丝钉和下螺丝钉之间焊接后加强板（38），前后螺丝钉和下螺丝钉的右端焊接右菱形连接板（39），左菱形连接板上端设有左轴承架及左轴承（40），右菱形连接板上端设有右轴承架及右轴承（41），左、右轴承内圆安装齿轮轴（42），齿轮轴中部紧配安装大同步齿轮（43），齿轮轴右端紧配安装小传动齿轮（44），所述半轴电机的转子轴上安装小同步齿轮（45），小同步齿轮与大同步齿轮之间用同步皮带（46）联接传动，所述左菱形连接板前中部设有左小孔（47），右菱形连接板前中部设有右小孔（47），左、右小孔内设置钢丝弹簧架（48），钢丝弹簧架后视图为Ｕ形，左视图为弧形，钢丝弹簧架下端设置滑轮轴(49)，滑轮轴上安装压紧滑轮(50)，压紧滑轮位于大小同步齿轮之间，压紧滑轮依靠钢丝弹簧架的弹力压紧在同步皮带后边，致使同步皮带包裹着小同步齿轮，使两者齿牙啮合数目增多，从而增强传动负荷，所述右菱形连接板右端设有右轮毂半轴(51)，右轮毂半轴与半轴电机的转子轴同心，右轮毂半轴右端制有止位台，止位台右端设置适配套(52)，适配套下端设置连通孔（53），适配套左端制有止位台，适配套右端外圆安装在右轮毂轴承内圆，所述右轮毂轴承架左端制有飞轮架，飞轮架外圆安装超越离合飞轮（54），所述超越离合飞轮选用自行车专用的飞轮改造，飞轮外圆安装大传动齿轮(55)，大传动齿轮与所述小传动齿轮啮合，，所述方型连接台左端设置散热器铝板(56)，散热器铝板上端制有上下连接孔，上下连接孔装进所述后螺丝钉和下螺丝钉左端，然后用两螺帽(57)紧固，散热器铝板右面设置智能控制电路板(58)，智能控制电路板左面设置若干大功率场效应管(59)，利用电路板作为压板，由上下压紧螺丝钉(60)将若干大功率场效应管紧固在散热器铝板右面，所述半轴电机相当于左轮毂半轴，半轴电机外圆左侧安装在左轮毂轴承内圆，半轴电机右下端设置第一出线孔(61)，所述后加强板中部设置第二出线孔(62)，所述右菱形连接板下端靠近右半轴设置第三出线孔(63)，半轴电机的引出线从第一出线孔引出后与智能控制电路板的引出线合并，经过第二出线孔、第三出线孔，又经过适配套的连通孔从右半轴下端引出，右半轴右端设置垫圈(64)，垫圈下端制有L形出线孔，最后从L形出线孔引出合并的电机线和控制线(65)，所述上下包箍架由前后包箍螺丝钉将半轴电机紧固在前轮叉架左下端，右半轴由半轴螺帽(66)紧固在前轮叉架右下端；皮带轮传动装置和齿轮传动装置组成二级减速器，与智能控制电路板共居一体设置于超薄型轮毂内。