CN1403310A - 车轮构造 - Google Patents

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Abstract

本发明的车轮构造，在电动马达116的径方向内侧配置制动车轮68的鼓式制动器126，能够通过构成鼓式制动器的鼓与电动马达隔离，能够使制动蹄的磨损粉末不附着在电动马达的永久磁铁上，不给电动马达带来影响，维持电动马达的性能。还有，将电动马达与鼓式制动器配置成同心圆状，能够缩小车轮的宽度，作成小型且紧凑的车轮。

Description

车轮构造
技术领域
本发明涉及电动马达内藏式的车轮构造，在使电动马达不受制动机构磨损粉末的影响的同时，使制动机构不受电动马达的热影响，且适合于做成小型紧凑的构造。
背景技术
作为车辆用的车轮构造，诸如在日本实开昭49-132546号公报「电动式小型车辆」中所记载的构造被公众所知。
在上述公报的第2图中记载了车轴6(有关符号，沿用了同公报中所记载的符号，以下类同)通过轴承7可旋转地安装轮毂5，在该轮毂5上安装轮胎4，通过在车轴6上安装电枢9的同时，在轮毂5上安装磁场8，从而在车轮内配置电动机的车轮构造。
在车轮上通常附设制动机构。如果想在上述车轮上也附设制动机构，例如，可以考虑在轮毂5的侧壁与车身侧之间配置鼓式制动器或盘式制动器的构造。
如果作成以上结构，由于车轮及制动机构在车轴6的延伸方向上并列，车宽将变大，例如对于两轮车辆不适合。还有，例如在车轮内部且与电枢9相临地配置鼓式制动器的情况下车轮的宽度变大，并且，制动机构的磨损粉末附着在车轮内的磁场8上有可能给电动机的性能带来影响。另外，马达的发热也有可能影响制动机构的性能。
因此，本发明的目的在于改良车轮构造，在使电动马达不受制动机构磨损粉末的影响的同时，制动机构不受电动马达的热影响，且将电动马达内藏式的车轮作成小型紧凑的构造。
发明内容
为达到上述目的，权利要求1的车轮构造，为马达内藏式的车轮构造，在车辆用车轮内，内藏了驱动该车轮的电动马达，其特征在于，在前述电动马达的径方向内侧上配置制动车轮的制动机构。
如果将制动机构与电动马达隔离，制动机构的磨损粉末不会附着在电动马达的永久磁铁上，就可以不影响电动马达的性能，从而维持电动马达的性能。
另外，能够将电动马达与制动机构同心圆状地配置，可以将车轮的宽度缩小做成小型紧凑的车轮。
权利要求2的特征在于，电动马达及制动机构设置在车轮轮盘部的同侧。
由于电动马达及制动机构设置在车轮盘部的同侧，可以提高电动马达及制动机构对车轮的组装性，提高电动马达及制动机构维护保养性。
权利要求3的特征在于，将制动机构作成鼓式制动器，可旋转地支撑前述车轮的臂部件在兼做鼓式制动器的制动板的同时，成为安装电动马达的定子的部件。
由于通过臂部件同时兼作鼓式制动器的制动板及定子的安装部件，与特别设置制动板、定子的安装部件相比，可以减少零件数量，抑制零件成本，还有，在生产时，可在臂部件上预先组装鼓式制动器的零件或定子，再在该组装了各部件的臂部件上安装车轮，可以提高生产性。
权利要求4的特征在于，在电动马达上具备与车轮一体旋转的旋转磁铁体，该旋转磁铁体由磁性体环及固定在该磁性体环上的永久磁铁构成，磁性体环在车轮内通过定位销定位。
由于在车轮上具备了旋转磁铁体，例如，与在车轮上具备由线圈构成的定子的情况相比较，不需要用于给定子通电的滑环等机构，而使构造简单。还有，由于旋转磁铁体是由磁性体环及固定在磁性体环上的永久磁铁构成，可以预先将固定了永久磁铁的磁性体环安装在车轮上，例如，比起在车轮上直接安装永久磁铁可以提高组装性。
附图说明
图1是采用了车轮构造的折叠两轮车辆的立体图。
图2是采用了车轮构造的两轮车辆的侧视图。
图3是说明与本发明相关的两轮车辆折叠的作用图。
图4是表示装载了与本发明相关的两轮车辆的四轮车辆状态的立体图。
图5是表示与本发明相关的车轮构造的分解立体图。
图6是表示与本发明相关的车轮构造的剖面图(分解图)。
图7是表示与本发明相关的车轮构造的剖面图。
图8是与本发明相关的两轮车辆前轮侧的主要部位的立体图。
具体实施方式
根据附图将本发明的实施形态作以下说明。图面按符号的方向阅读。
图1是采用了本发明车轮构造的折叠式两轮车辆的立体图，折叠式两轮车辆10(以下称作「两轮车辆10」)能够一部分折叠使外形尺寸缩小，例如可以装载于四轮车辆的折叠式车辆。
在该两轮车辆10中，前轮11和后轮12能够分别沿箭头①、②的方向移动，即折叠，向前方(箭头③的方向)移动座椅13，将突出部分，例如用于放置驾驶员脚的踏板15、16(内侧的踏板16不图示)，车把17、18及后视镜21、22分别朝箭头④～⑧的方向折叠，从而进入安装于后部的行驶车牌照14(以下简称「车牌照14」)的宽度B内，并且能够将支撑车把17、18的车把支柱23向车体后方(箭头⑨的方向)折叠。
在此，24是为了使内藏于后轮12的后述电动马达以低速运转将前后轮11、12折叠、或者使前后轮11、12从折叠状态恢复原来的行驶时的位置(该动作以下称作「扩展前后轮11、12」)而设置在车把18上的动作开关(折叠开关)，若将该马达动作开关24的不图示的可动部倾倒向记载有「折叠」的一侧，可将前后轮11、12折叠，若倾倒向「扩展」一侧，可将前后轮11、12扩展。
图2为采用了本发明车轮构造的两轮车辆侧视图，两轮车辆10在车体车架25的前端安装头管26，在该头管26中可旋转地安装的车把轴27，在车把轴27的上端安装上部臂28，在该上部臂28上可向车体前后方向摇动地安装车把支柱23，在该车把支柱23的上部可向左右方向内侧自由折叠地安装左右一对的车把17、18(里侧的车把18同时兼作油门参照图1)，在车把17、18分别的前端以车把17、18的轴做为中心向前后方向可旋转地安装后视镜21、22，(内侧的后视镜22不图示)，在车把轴27的下端安装下部臂36，在该下部臂36的后部可摇动地安装从左侧单臂支撑前轮11的前摆臂37，在前摆臂37的端部上可旋转地安装前轮11，前轮11的上部以安装于前摆臂37上的前挡泥板38覆盖。
另外，两轮车辆10在其车体车架25的下部安装左右一对的底架39，在其上安装左右一对电池41，在车体车架25的后部作为臂部件可摆动地安装后摆臂42，在该后摆臂42的端部可旋转地安装后轮12，后轮12的上部以安装于后摆臂42的后挡泥板43覆盖，从车体车架25的后部立起座椅支柱44，在该座椅支柱的上端安装座椅构架45及左右一对的座椅轨道46，在座椅轨道46上可向车体前后方向滑动地安装座椅13，在座椅13的后部一体地安装尾灯47，在尾灯47的下部通过托架48安装车牌照14，在车体车架25的下部，左侧的底架39可上下转动地安装着支架51，在车体车架25的左右两侧部下部可向上方转动地安装地板状的踏板15、16(内侧的踏板16不图示)。
在此，57是用于前摆臂37的前摆轴，58是用于后摆臂42的后摆轴，61是前灯，62是前车罩，63、64是车体左右分开的侧车罩(里侧的侧车罩64不图示)，在将左右对合的状态，在与座椅13下的座椅轨道46之间形成开口部，在该开口部内的左右侧车罩64、64之间形成了可放置头盔或物品的空间。66是在座椅轨道46的下方挂在座椅轨道46上而设置的用于收纳小件物品的收纳网袋，67是安装于座椅支柱44的控制单元。
后轮12是在车轮68内内藏了以电池41和控制单元67驱动的后述电动马达的内藏电动马达式车轮。
从图中乘车位置通过将座椅13向车体后方滑动使收纳网袋66的上方开口，可以从上述开口部向收纳网袋66内放入或取出小件物品。
简单地说明以上所述的两轮车辆的折叠的作用。
图3是说明与本发明相关的两轮车辆的折叠的作用图，按顺序进行说明。
1)在如图2所示状态下，首先制动前轮11，使前轮11锁定的基础上开启使后轮12的电动马达运转的开关。即，使后轮12与行驶时同样的旋转方向(正转方向)旋转，据此，在图3中，由于后轮12靠近前轮11，前轮11侧的前摆臂37及后轮12侧的后摆臂42分别以前摆轴57、后摆轴58为中心向箭头①、②的方向摆动。前述的开关开启后，控制单元则按后述的顺序解除前后轮的锁定机构驱动马达。
2)如③那样，车把17、18(里侧的车把18不图示)向内侧折叠，后视镜21、22(里侧的后视镜22不图示)如箭头④那样折叠，将车把支柱23如箭头⑤那样向车体后方倾倒，车把17、18及后视镜21、22通过前述的开口部收纳到车体内。此时，由于收纳网袋66与车把17、18互不干涉，即便放入物品也可以进行折叠。
3)按箭头⑥那样使座椅13向前方移动。
4)踏板15、16(里侧的踏板16不图示)如箭头⑦那样向上方弹起。
据此完成了两轮车辆10的折叠。另外，折叠顺序不只局限于以上所述。例如，将座椅13向前方移动后，也可以与折叠后的车把17、18一起将车把支柱23向后方倾倒。
通过前轮11和后轮12的折叠、由于车体的最低距地高如图2所示比行驶时的最低距地高变高，将支架51固定在从图2所示位置更向下方摆动的位置上。
在将两轮车辆10折叠后的状态下，两轮车辆10成为左右扁平的大致长方体形状，与带原动机的自行车、即原装的车牌照14的宽度170mm大致同等的宽度。据此，容易地收纳至四轮车辆的构成部件、特别是外板中，使四轮车体的加固和两轮车辆的装载的并存成为可能。
图4是表示将与本发明相关的两轮车辆装载在四轮车辆上的状态的立体图，表示在构成四轮车辆70的车体的侧车身71上所安装的车门72内收纳着两轮车辆10的状态。
如前所述，由于两轮车辆10将各部位使车体宽度收容至车牌照14(参照图3)的宽度内地折叠，可以减小收纳空间的宽度，使车门72变薄，可以充分确保四轮车辆70的车厢空间。
四轮车辆10是具有车门72及外面板76、77、78的车辆，该车门72作为车体构件的由管材只构成外形，该外面板76、77、78作为车体构件将侧壁73、74作成可透视内部的透明或半透明的外板材(玻璃等)，因此从外部可看到装载在四轮车辆70上的两轮车辆10，可以一目了然地看到装载着两轮车辆10成为四轮车辆70具有特征的设计，在能够提高商品魅力的基础上，不必担心出现装卸遗漏。
另外、四轮车辆70是在侧壁74的下部空间S配置了车载用发电机301的车辆，该车载用发电机301是水冷式4冲程发动机一体型、内藏着启动机的多极发电机。
图5是与本发明相关的车轮构造的分解立体图，表示后轮12的车轮68。
后轮12的车轮68具有传感器用磁铁环106、旋转磁铁体112及固定用环113，该传感器用磁铁环106通过设置在后摆臂42一侧的未图示的旋转传感器检测，该旋转磁铁体112将多个永久磁铁107、108在磁性体环111内侧交替地排列，该固定用环113用于将该旋转磁铁体112固定于车轮68内，后摆臂42具有一体地支撑未图示的定子线圈的定子115。
传感器用磁铁环106是用于检测车轮68的旋转数的部件。
这些旋转磁铁体112及定子115是构成三相无刷电动马达116的部件。另外、117是后轮12的车轴。
图6是表示与本发明相关的车轮构造的剖面图(分解图)，车轮68是由支承车轴117的轮毂部121、从该轮毂部121向径外方扩展的轮盘部122、和设置于该轮盘部122外周的轮辋部123构成，是在该轮辋部123上安装着轮胎124的部件。
轮盘部122是将在面向后摆臂42一侧构成鼓式制动器126的鼓127一体成型的部分。另外，128是对接后述的制动蹄时为了提高耐磨损性而插入鼓127内侧成型的铸铁制衬垫，131是为了嵌入旋转磁铁体112而设置于轮辋部123内面的磁铁体嵌合部，132是嵌入固定用环113的环状沟，133…(…表示复数个，以下类同)是为了进行转磁铁体112的旋转方向定位的每120°配置3根(1根省略)的定位销。
后摆臂42是在车轴117的周围设置凸部135、在该凸部135通过螺栓137…安装定子115、另外、以凸部135兼作制动板(鼓式制动器126的构成品)的部件。
即，凸部135是安装着制动蹄轴138、138和凸轮轴143的部分，该制动蹄轴138、138(一侧的制动蹄轴138不图示)成为与鼓127的铸铁制衬垫128的内周面接触的制动蹄(不图示)的摆轴，该凸轮轴143是在一端形成使制动蹄向鼓127一侧移动的凸轮141的同时、另一端一体地安装伴随制动操作摆动的臂部件142。
图7是表示与本发明相关的车轮构造的剖面图，表示如下状态：在后摆臂42的凸部135上安装车轴117、电动马达116的定子115、鼓式制动器126的制动蹄轴138、138(一方的符号138不图示)及凸轮轴143，在车轴117上通过轴承145、146可旋转地安装车轮68，在该车轮68的轮盘部122上一体成型鼓式制动器126的鼓127的同时，通过螺栓147…安装传感器用磁铁环106，在轮辋部123的内周面安装旋转磁铁体112。另外、148是套箍，151、152是灰尘密封垫，153是垫圈，154是螺母，155是臂部件142的回位弹簧，156是轮胎的空气阀。
这样的车轮68是带有鼓式制动器内藏马达的车轮。
图8是与本发明相关的两轮车辆前轮侧面的主要部位立体图，表示在前摆臂37上设置凸部135、在该凸部135上安装制动蹄轴138及凸轮轴143、在该制动蹄轴138上可摆地安装制动蹄162、162的状态。另外、158是设置于前摆臂37上部的窗部，161是为了将前摆臂37与下部臂36一体结合而插入窗部158的突出片，165是为了与突出片161结合而可滑动地安装于前摆臂37的臂锁销。
上述制动蹄162、162是在如图6及图7所示的鼓式制动器126上也采用的部件。
以上如图5及图7所说明的那样，本发明第1，在车辆用车轮68内，在内藏着驱动该车轮68的电动马达116的马达内藏式车轮构造中，其特征在于，在电动马达116的径方向内侧配置作为制动车轮68的制动机构的鼓式制动器126。
通过构成鼓式制动器126的鼓127，能够隔离鼓式制动器126和电动马达116，制动蹄162的磨损粉末不会附着在电动马达116的永久磁铁107、108上，可以不影响电动马达116的性能，能够维持电动马达116的性能。另外，能够将电动马达116和鼓式制动器126配置成同心圆状，可以缩小车轮68的宽度，作成小型且紧凑的车轮68。
再有，通过鼓127，使鼓式制动器126不受电动马达116的热影响，能够维持制动性能。
本发明第2的特征在于，将电动马达116和鼓式制动器126设置于车轮68的轮盘部122的同侧，即设置于面向轮盘部122的后摆臂42的一侧。
由于电动马达116和鼓式制动器126设置于车轮68轮盘部122的同侧，能够在车轮68上从轮盘部122的同侧组装电动马达116的传感器用磁铁环106、旋转磁铁体112、鼓式制动器126的制动蹄轴138、凸轮轴143以及制动蹄，能够提高向车轮68的电动马达116及鼓式制动器126的组装性。
还有，能够从轮盘部122的同侧维护保养电动马达116及鼓式制动器126，可以提高电动马达116及鼓式制动器126的维护保养性能。
本发明第3的特征在于，如图6所示，将制动机构作成鼓式制动器126，将可旋转地支撑车轮68的后摆臂42、具体地是将设置于后摆臂42的凸部135在兼作鼓式制动器126的制动面板的同时，作为电动马达116的定子115的安装部件。
由于用后摆臂42兼作鼓式制动器126的制动面板及定子115的安装部件，与分别设置制动面板、定子115的安装部件相比，可以减少零件个数，抑制零件成本。另外，生产时在后摆臂42上能够预先组装鼓式制动器126的零件(制动蹄轴138、制动蹄、凸轮轴143、臂部件142等)或定子115，另外，还能够在车轮68上预先组装传感器用磁铁环106、旋转磁铁体112，如果在组装好的后摆臂42上安装组装好的车轮68，就能够提高生产性。
本发明第4的特征在于，如图5及图6所示，在电动马达116上具有与车轮68一体地旋转的旋转磁铁体112，该旋转磁铁体112由磁性体环111以及固定于该磁性体环111的永久磁铁107、108构成，磁性体环111通过定位销133在车轮68上定位。
由于在车轮68上具有旋转磁铁体112，例如，与在车轮上具备由线圈组成的定子相比，不需要用于向定子通电的滑环机构等，构造变得简单。另外，由于旋转磁铁体112由磁性体环111及固定于该磁性体环111的永久磁铁107、108构成，可以预先在车轮68上安装固定着永久磁铁107、108的磁性体环111，例如，与在车轮68上直接安装永久磁铁107、108相比，能够提高组装性。
再有。通过定位销133能够谋求防止磁性体环111的旋转停止。
另外，在本发明中在后轮上采用带鼓式制动器的内藏马达车轮，但不局限于此，也可在前轮或前后轮两方采用。另外、制动机构不局限于鼓式制动器，盘式制动器也可以。
本发明根据上述构成发挥如下效果。
权利要求1的车轮构造，由于在电动马达的径方向内侧配置制动车轮的制动机构，如果将制动机构与电动马达隔离，能够使制动机构的磨损粉末不给电动马达带来影响，维持电动马达的性能。
另外，由于将电动马达与制动机构配置成同心圆状，能够缩小车轮宽度，作成小型且紧凑的车轮。
权利要求2的车轮构造，由于将电动马达及制动机构设置于车轮的轮盘部的同侧，能够提高向车轮的电动马达及制动机构的组装性，提高电动马达和制动机构的维护保养性。
权利要求3的车轮构造，由于将制动机构作成鼓式制动器，在将可旋转地支撑车轮的臂部件兼作鼓式制动器的制动面板的同时，安装电动马达的定子，与分别设置制动面板、定子的安装部件的情况相比，可以减少零件个数，抑制零件成本。另外，生产时，能够在臂部件上预先组装鼓式制动器的零件或定子，在组装好各零件的臂部件上安装车轮，能够提高生产性。
权利要求4的车轮构造，由于在电动马达上具有与车轮一体地旋转的旋转磁铁体，该旋转磁铁体由磁性体环以及固定于磁性体环的永久磁铁构成，磁性体环用定位销在车轮上定位，例如，与在车轮上具备由线圈构成的定子的情况相比，不需要用于向定子通电的滑环等机构，使构造变得简单。另外，由于旋转磁铁体是由磁性体环以及固定于磁性体环的永久磁铁构成，可以预先在车轮上安装固定着永久磁铁的磁性体环，例如，与在车轮上直接安装永久磁铁相比，能够提高组装性。
再有，通过定位销能够谋求防止磁性体环的旋转停止。

Claims (4)

1.一种车轮构造，为马达内藏式的车轮构造，在车辆用车轮内，内藏了驱动该车轮的电动马达，其特征在于，在前述电动马达的径方向内侧上配置制动车轮的制动机构。
2.如权利要求1所述的车轮构造，其特征在于，前述电动马达及制动机构设置在车轮轮盘部的同侧。
3.如权利要求1或2所述的车轮构造，其特征在于，前述制动机构是鼓式制动器，可旋转地支撑前述车轮的臂部件在兼做鼓式制动器的制动板的同时，安装着电动马达的定子。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的车轮构造，其特征在于，前述电动马达具备与车轮一体旋转的旋转磁铁体，该旋转磁铁体由磁性体环及固定在该磁性体环上的永久磁铁构成，磁性体环在车轮内通过定位销定位。
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