CN1555120A

CN1555120A - 同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机

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Publication number: CN1555120A
Application number: CNA2003101234747A
Authority: CN
Inventors: 张卫军; 侯树莲; 常振山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2003-12-29
Publication date: 2004-12-15

Abstract

一种同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机，电动两用机，包括机壳、机轴及机壳内套在机轴上的转子和定子，其机轴与车轴为一体，机壳包括车轮的轮辋，机壳内同轴叠套有转子、定子组成的机芯，即机壳内由外向内依次设有转子、定子，其中转子与轮辋的轮辐固连；定子置于转子内，定子与其安装在机轴上的设有轴承的定子端盖固连，连接定子的电线由电线穿孔穿出，机轴外端穿有固定支架。本发明解决解决利用现有车辆在快速运行时的惯性作用下的动能储存再利用的问题。具有节省能源、无有害气体排放、无温室气体排放、无噪声污染、降低车辆、设备制造成本、机械设备简单、操作程序简便、便于维护保养等特点。适用于机动车、脚踏车。

Description

同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机

技术领域

本发明涉及一种动力驱动装置，特别是发电、电动两用机。

背景技术

当今世界，工业的快速发展，城市燃油燃气车辆的迅猛增加，不仅造成了天然能源大量减少，还造成了有害气体大量排放，使大气严重污染、地球温室效应加快，同时，还造成了城市噪声扰人，使人类生活的地球环境不断恶化。现有发电机和电动机由机壳、端盖及机壳内的转子与定子组成，靠定子的旋转磁场与感应电流的转子相互作用产生旋转动力或电能。现有车辆尚无利用车轮的快速运转的惯性作用储存动量和电能的辅助动力装置。

发明内容

本发明要提供一种适用于各种车辆的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机，解决能源短缺，大气污染的问题，解决利用现有机动车、非机动车轮在快速运行时的惯性作用下的动能储存再利用的问题。

本发明同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机的技术方案：包括机壳、机轴及机壳内套在机轴上的转子和定子，其特征在于：两用机的机轴与车轴为一体，机壳包括车轮的轮辋，机壳内同轴叠套有转子、定子组成的机芯，即机壳内由外向内依次设有转子、定子，其中转子与轮辋的轮辐固连；定子置于转子内，定子与其安装在机轴上的设有轴承的定子端盖固连，连接定子的电线由电线穿孔穿出，机轴外端穿有固定支架。

上述车轮是机动车轮或脚踏车轮。

上述机壳是以现有轮辋为机壳，机壳外侧是轮辐，内侧是定子端盖。

上述机壳是特制轮辋式机壳，特制轮辋式机壳其外侧是花孔形轮辐，内侧设有凹槽，机壳端盖置于凹槽内，并由螺钉紧固。

上述机壳是特制轮辋式机壳，特制轮辋式机壳其外侧是封闭形轮辐，内侧设有凹槽，机壳端盖置于凹槽内，并由螺钉紧固。

上述机壳是特制轮辋式机壳，机壳外面两个边缘上各设有一个凸缘，凸缘上设有车辐条穿孔，机壳两侧固连着设有轴承的端盖，端盖分别安装在机轴两侧。

上述转子两侧固连有飞轮端盖，其中一侧飞轮端盖与轮辐固连，另一侧飞轮端盖中心设有花键轴套，与定子端盖的设有花键的轴套固连。

上述转子两侧固连有飞轮端盖，其中一侧飞轮端盖与轮辐固连，另一侧飞轮端盖与轮辋内侧的机壳端盖固连。

上述电线穿孔位于定子端盖轴套上，连接定子的电线与蓄电池连接。

上述电线穿孔位于机轴轴心处，连接定子的电线与蓄电池连接。

有益效果：本发明是一种安装在车轮上由轮辋式机壳、端盖及机壳内转子、定子等机芯组成一体的靠车轮拖动与电线连接位置的变换而产生发电或拖动功能的电机为同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机。本发明解决了利用现有机动车、非机动车轮在快速运行时的惯性作用下的动能储存再利用的问题。具有以下特点：1、节省能源；2、无有害气体排放；3、无温室气体排放；4、无噪声污染；5、降低车辆、设备制造成本；6、机械设备简单；7、操作程序简便；8、便于维护保养等。

同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机工作原理：将发电、电动两用机安装在同一车辆前后不同的车轮上，并固定在车架上，利用原有的燃油燃气发动机、以蓄电池为电源的电动机或其它能源、人力为动力启动车辆，使车轮转动行进，当车轮旋转到一定速度时，当安装有发电功能的发电、电动两用机的车轮中的发电、电动两用机受拖启动后，将机械能转化为电能，开始输出电压、电流并向蓄电池供电时，蓄电池也开始向安装有拖动功能的发电、电动两用机的车轮中的发电、电动两用机供电，使其拖动车轮成状态运行；当蓄电池的电能使其拖动车轮成状态运行时，又将电能转化成机械能。电能与机械能相互间的不断转换，以至周而复始。

当有发电功能的发电、电动两用机开始发电，有拖动功能的发电、电动两用机开始工作后，关掉原动力(以蓄电池为电源的电动机除外)开关，此时，正在行驶中的车辆在失去原动力之后，继而又获得了新的动力。由于有发电功能的发电、电动两用机的功率大于有拖动功能的发电、电动两用机的功率，在保持一定转速的情况下，使正在行驶中的车辆继续处在强劲的状态运行之中。

当机动车辆减速或刹车时，具有发电功能的发电、电动两用机内的转子两侧设有的飞轮端盖，在高转速惯性的作用下能继续带动其转子快速转动，并继续不断的向蓄电池输入电能。尤其是用于机动车上的其转子两侧装有飞轮端盖的同轮拖动发电、电动两用机，在城市交通壅堵，车辆频频启动、减速、刹车、停车的情况下，更能凸显其优势。

当车辆爬行陡坡时，可将电机电线连接位置变换，使发电、电动两用机的发电功能转换成拖动功能，利用蓄电池的电能可以增加它的拖动功率；当车辆行驶到下坡或平坦路段时，再将电机电线连接位置变换过来，使发电、电动两用机的发电功能恢复，从而又开始向蓄电池供电。

安装在摩托车、脚踏车上的前后不同车轮中的同轮拖动发电、电动两用机，靠发动机、蓄电池启动或人力脚踏拖动，使摩托车、脚踏车形成机械能与电能相互间的不断转换。由于有发电功能的发电、电动两用机的功率大于有拖动功能的发电、电动两用机的功率，在保持一定转速的情况下，使正在行驶中的摩托车、脚踏车能继续处在状态运行之中。

该发明可应用于汽车、火车、有轨机车、城市电车、摩托车等车辆与脚踏车的发电与拖动等。

附图说明

图1是本发明组装于机动车上的示意图。

图2是以轮辋为机壳的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机剖面图；

图3是图2组装于车轮上的示意图；

图4是图2的分解图。

图5是带飞轮、以轮辋为机壳的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机剖面图；

图6是图5组装于车轮上的示意图；

图7是图5的分解图。

图8是特制轮辋的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机剖面图；

图9是特制轮辋形状示意图；

图10是图8组装于车轮上的示意图；

图11是带飞轮、特制轮辋的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机剖面图；

图12是图11组装于车轮上的示意图；

图13是图11的分解图。

图14是用于脚踏车的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机外形图；

图15是图14的结构示意图；

图16是图14的分解图。

图17是另一种用于脚踏车的同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机外形图；

图18是图17的结构示意图；

图19是图18的分解图。

图20是本发明组装于摩托车上的组合示意图；

图21是本发明组装于摩托车上的组合示意图；

图22是本发明组装于摩托车上的组合示意图；

图23是本发明组装于脚踏车上的组合示意图；

图24是本发明组装于脚踏车上的组合示意图。

图中：1-机壳、2-转子、3-定子、4-轮辋、5-轮辐、6-机壳端盖、7-机轴、8-轴承、9-电线穿孔、10-螺眼、11-固定支架、12-飞轮端盖、13-凹槽、14-螺钉、15-凸缘、16-车辐条穿孔、17-定子端盖、18-花键、19-蓄电池。

具体实施方式

实施例1如图1、2、3、4所示，机轴7与车轴为一体。以现有机动车轮辋4为机壳，机壳1内同轴叠套有转子2、定子3，即机壳内由外向内依次设有转子2、定子3。其中转子2的一侧固连着轮辐5；定子3置于转子2内，其一侧固连着设有轴承8的机壳端盖6，机壳端盖安装在机轴7上；在机壳端盖轴套中设有电线穿孔9，连接定子的电线从此孔穿出，并与蓄电池连接；机壳端盖6上设有螺眼10，用于与固定支架连接，固定支架与车架固连。

实施例2如图4、5、6所示，本发明以现有机动车轮辋为机壳，在实施例1的基础上，在转子2两侧还设有飞轮端盖12，其中一侧飞轮端盖固连着轮辐5，另一侧飞轮端盖设有花键轴套，固定在定子端盖17凸出的设有花键的轴套上；定子3一侧固连定子端盖17，并置于转子2内，定子端盖17凸出的轴套内设有轴承安装在机轴7上；定子端盖轴套中设有电线穿孔9，连接电机定子和蓄电池输出输入功率的电线从此孔穿出；固定支架11连接在定子端盖轴套17外，并与车架固连。

实施例3如图8、9、10所示，机壳为特制轮辋式机壳，其轮辋外侧是轮辐，轮辐可以是花孔形，也可以是封闭形。轮辋内侧设有凹槽13，机壳端盖置于凹槽内，并由螺钉1 4紧固；机壳内同轴叠套有转子2、定子3，即机壳内由外向内依次设有转子、定子。转子2一侧固连着轮辐5，另一侧固连着机壳端盖6；定子一侧固连着定子端盖17置于转子2内，定子端盖17凸出的轴套内设有轴承8安装在机轴7上；定子端盖轴套中设有电线穿孔，连接电机和蓄电池输出输入功率的电线从此孔穿出；定子端盖17轴套固连着机壳端盖外与车架固连的固定支架11。

实施例4如图11、12、13所示，本发明的电机机壳为特制轮辋式机壳，与实施例3不同的是：转子两侧还固连有转子飞轮端盖12，其中一侧转子飞轮端盖固连着轮辐，另一侧转子飞轮端盖固连着机壳端盖6；定子一侧固连其端盖置于转子内；定子端盖凸出的轴套内设有轴承安装在机轴7上；定子端盖轴套中设有电线穿孔9，连接电机定子和蓄电池输出输入功率的电线从此孔穿出；定子端盖轴套固连着机壳端盖外与车架固连的固定支架11。

实施例5如图14、15、16所示，机壳为特制机壳，机壳外面两个边缘上各设有一个凸缘15，凸缘上设有车辐条穿孔16，机壳两侧固连着设有轴承的端盖，端盖分别安装在机轴两侧。机壳内有转子与定子，即机壳内由外向内依次设有转子2、定子3。机壳与转子两侧固连有机壳端盖6，机壳端盖内设有轴承8安装在机轴7上；定子两侧固连定子端盖17，并置于转子内，定子端盖17内设有花键轴套，与机轴由花键18固定连接。

实施例6如图17、18、19所示，在实施例5的基础上的变形，在转子两侧还可设有飞轮端盖，分别固连在两侧的机壳端盖6上；定子两侧固连定子端盖17置于转子内，定子端盖17内设有花键轴套，与机轴由花键18连接；转子侧面与飞轮端盖12固定连接。

本发明应用于火车的组合方式如图8-11所示。

在图8中，由内燃机车启动后，由本发明辅助发电拖动。

在图9中，由电气化机车启动后，由本发明辅助发电拖动，并可向电网发电。

在图10中，由中央蓄电池机车启动后，由本发明辅助发电拖动。

在图11中，由车厢蓄电池车启动后，由本发明辅助发电拖动。

本发明应用于脚踏车、摩托车的组装方式如图12-16所示。

在图12中，由摩托车发动机启动后，由本发明向蓄电池供电，蓄电池再向本发明供电。

在图13中，摩托车驱动后，由本发明向蓄电池供电。

在图14中，摩托车驱动后，由本发明向蓄电池供电。

在图15中，脚踏车靠蓄电池驱动后，由本发明向蓄电池供电。

在图16中，脚踏车由人力驱动后，向本发明供电。

Claims

1、一种同轮拖动轮辋式机壳发电、电动两用机，包括机壳、机轴及机壳内套在机轴上的转子和定子，其特征在于：两用机的机轴与车轴为一体，机壳包括车轮的轮辋，机壳内同轴叠套有转子、定子组成的机芯，即机壳内由外向内依次设有转子、定子，其中转子与轮辋的轮辐固连；定子置于转子内，定子与其安装在机轴上的设有轴承的定子端盖固连，连接定子的电线由电线穿孔穿出，机轴外端穿有固定支架。

2、根据权利要求1所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述车轮是机动车轮或脚踏车轮。

3、根据权利要求1所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述机壳是以现有轮辋为机壳，机壳外侧是轮辐，内侧是定子端盖。

4、根据权利要求1所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述机壳是特制轮辋式机壳，特制轮辋式机壳其外侧是花孔形轮辐，内侧设有凹槽，机壳端盖置于凹槽内，并由螺钉紧固。

5、根据权利要求1所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述机壳是特制轮辋式机壳，特制轮辋式机壳其外侧是封闭形轮辐，内侧设有凹槽，机壳端盖置于凹槽内，并由螺钉紧固。

6、根据权利要求1所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述机壳是特制轮辋式机壳，机壳外面两个边缘上各设有一个凸缘，凸缘上设有车辐条穿孔，机壳两侧固连着设有轴承的端盖，端盖分别安装在机轴两侧。

7、根据权利要求1至6任一项所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述转子两侧固连有飞轮端盖，其中一侧飞轮端盖与轮辐固连，另一侧飞轮端盖中心设有花键轴套，与定子端盖的设有花键的轴套固连。

8、根据权利要求1至6任一项所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述转子两侧固连有飞轮端盖，其中一侧飞轮端盖与轮辐固连，另一侧飞轮端盖与轮辋内侧的机壳端盖固连。

9、根据权利要求1至6任一项所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述电线穿孔位于定子端盖轴套上，连接定子的电线与蓄电池连接。

10、根据权利要求1至6任一项所述的同轮拖动轮辋式机壳发电电动机，其特征在于：上述电线穿孔位于机轴轴心处，连接定子的电线与蓄电池连接。