CN201863703U - 电动车的整体式电动车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动车的整体式电动车轮，其包括有轮圈、连接件、轮毂马达、供电电池，及控制手段。连接件分布在轮圈的内围。轮毂马达固定在连接件上，其具有中心轴杆、转子及定子：中心轴杆位在轮圈的轴心上，且两端供固定在车架上。供电电池固定在轮圈上，用以供应轮毂马达运转所需的电源。控制手段固定在轮圈上，用以接受外部无线式传输的指令讯号，并依据该指令讯号产生控制讯号来控制供电电池供电予轮毂马达，使轮毂马达运转。藉此，使轮圈上兼备有供电电池及轮毂马达，供直接附装在车架上，而无须在车架上另行配设导线，达到组装简便，简化结构，及增进车体美观等目的。

Description

电动车的整体式电动车轮

技术领域

本实用新型涉及一种电动车的整体式电动车轮，尤指一种在轮圈上兼备有供电电池及轮毂马达，直接附装在车架上，而无须在车架上另行配设导线，即可自行供电驱动的电动车轮。

背景技术

目前习知电动车的车轮驱动机构，其种类很多。而为了让电动马达隐藏，并避免传动机构过度延长，及能应用于电动自行车及轮椅，现今出现了所谓的轮毂马达。所谓轮毂马达是将马达内设在车轮的轮毂内，如美国专利第3,897,843号、第4,346,777号、第4,913,258号、第5,450,915号、第5,465,802号、第5,600,191号、第6,321,863号及第7,719,412号等专利案，中国台湾专利公告第529853号，及本发明人所拥有的美国第6,974,399号专利案。该等习知专利技术的结构是以电动马达直接带动轮毂旋转。

目前习知电动车用的车轮上，都只设置有轮毂马达，至于供应轮毂马达的供电电池，则是另外设置在车架上，即轮毂马达与供电电池是分别设置在车轮及车架上。而为了让供电电池能正常供应轮毂马达运转时所需电源，主要的设计方式是将线圈绕组固定在轮轴上，并自轮轴周面向内钻孔，使孔沿着轮轴的轴向延伸至末端，导线再穿经该孔，而分别电性连通线圈绕组及供电电池。由于一般供电电池体积及重量并不小，须附挂在车架较稳固的位置上，例如车架的座管或后载物架上，因此，导线自轮轴穿出后，须沿着车架延伸布设而至供电电池，不仅增加布线的工时及不便性，而且也影响整个车体的美观。再者，因为轮轴被钻设沿着轴向延伸的孔，结构强度降低，安全性堪虑。

虽然，目前有车轮会设置有发电电池元件，但发电电池元件主要的功用，是发电之用，而非直接供应车轮运转所需电源，其是在车轮运转或是剎车时，将其动能再转换回电能，再输送至附挂在车架上的蓄电池中储存。

因鉴于各式习知电动车轮，未同时兼备有轮毂马达及供电电池，产生配设导线的不便及增加工时，及影响车体美观等缺失，本发明人积极努力研发，终有本实用新型的成果。为确保本实用新型的合法权益，爰依法具文提出专利申请。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种电动车的整体式电动车轮，藉其自体附装有电源的设计，而形成一种完整积体化的构造形态，可供简便地安装于各式电动车上，提高适用性，及避免在车架上布置电源导线及控制导线的不便性及影响车体的美观。

本实用新型的第二目的在于提供一种提高结构强度及安全性的电动车轮。

本实用新型的第三目的在于提供一种电源充沛的电动车轮。

本实用新型的第四目的在于提供一种易于装配供电电池的电动车轮。

本实用新型的第五目的在于提供一种结构简化，且能与电源系统有效搭配应用于本实用新型第一目的所提的电动车轮的轮毂马达。

本实用新型的第六目的在于提供一种易于组装，且能有效应用于本实用新型第一目的所提的电动车轮的轮毂马达。

为达成上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动车的整体式电动车轮，其包括有轮圈、至少一个连接件及轮毂马达；该轮圈外周面供套设轮胎；该至少一个连接件一端连接该轮圈的内周面，另一端向该轮圈的轴心延伸；该轮毂马达定位在该轮圈中央，其包括有中心轴杆、转子及定子；该中心轴杆位在该轮圈的轴心上，其两端供固定在车架上；该轮圈上固定有至少一个供电电池及控制手段；该供电电池用以供应该轮毂马达运转所需的电源；该控制手段用以接受外部无线式传输的指令讯号，并依据该指令讯号产生控制讯号来控制该供电电池供电予该轮毂马达，使该转子相对该定子旋转，并使该轮圈相对该中心轴杆旋转。

所述供电电池固定在所述轮圈的所述连接件上，而位在所述轮毂马达的外围，且其经由导线而与所述轮毂马达电性连通；该导线不穿入所述中心轴杆而直接跨接所述供电电池及所述轮毂马达。

所述连接件为复数个，每一个所述连接件呈板状；所述复数个连接件的另一端连接为一体而形成第一固定部，并呈星形；该第一固定部供所述轮毂马达固定，其中央具有第一通孔，该第一通孔供所述中心轴杆穿越。

所述供电电池设置在盒体上，该盒体固定在所述轮圈的所述连接件上，而位在所述轮毂马达的外围。

所述连接件为复数个；所述供电电池为复数个；所述盒体为复数个，每一个所述盒体容置复数个该供电电池，且分别固定在对应的所述轮圈的所述连接件上，所述连接件一面上设有凹陷，该凹陷供所述盒体嵌入。

所述复数个盒体连接为一体而呈星形，于中央形成圆孔而供所述轮毂马达穿越，且每一个所述盒体内所填置的所述复数个电池沿着该轮圈的径向延伸分布。

所述轮圈内围覆设有星形轮圈盖，该轮圈盖与所述复数个连接件相对盖合，以封闭所述凹陷；该轮圈盖中央设有第二固定部供所述轮毂马达固定，该第二固定部中央设第二通孔，该第二通孔供所述中心轴穿越。

所述定子包括有套管及磁铁组件；该套管具有相反朝向的第一端及第二端，其可转动地套设在所述中心轴杆外周中段；该磁铁组件固定在该套管外周中段；所述转子包括线圈绕组，该线圈绕组固定在壳体内壁，该线圈绕组间隔地围绕于该磁铁组件外围；该套管一端同轴设有太阳齿轮；该壳体上固设齿环；所述中心轴杆上固设行星轮架，该行星轮架枢设有复数个行星齿轮；该行星齿轮等圆心角地围绕该太阳齿轮，并位在该齿环内围，且分别与该太阳齿轮及该齿环啮合。

所述壳体两端分别为封闭部及开口；该封闭部上设有同轴并置的两个轴承，其中一个轴承内周套固所述中心轴杆，另一轴承套设所述套管；该开口覆设壳盖，该壳盖上设有轴承，该轴承内周套设所述中心轴杆；所述壳体内部固设横隔板，该横隔板分别与该封闭部及该壳盖围成第一容室及第二容室；该第一容室容纳所述转子及所述定子；该第二容室容纳所述太阳齿轮、所述行星轮架、所述复数个行星齿轮及所述齿环；该横隔板上设有轴承，该轴承内周套设所述套管上。

所述中心轴杆包括相互套接为刚性体的第一杆件及第二杆件，所述套管套于该第一杆件上，所述行星轮架套固在该第二杆件上，且所述壳盖上的所述轴承内周套在该第二杆件上。

本实用新型的优点在于：

1、电动车轮自体附装有电源，形成完整积体化的构造形态，可供简便地安装于各式电动车上，提高适用性，及避免在车架上布置电源导线及控制导线的不便性及影响车体的美观。

2、本实用新型的供电电池固定在轮圈的连接件上，位在轮毂马达的外围，且连接供电电池及与线圈绕组的导线不穿入中心轴杆而直接自壳体穿越，中心轴杆无须钻孔，故而可提高结构强度及安全性。

3、本实用新型设有复数个供电电池及复数个盒体，每一盒体内容置复数个供电电池，每一盒体固定在连接件上，而沿着轮圈的径向延伸，故具有充沛的电源。

4、本实用新型的每一连接件呈板状，并具凹陷以嵌置盒体，盒体容置供电电池，且配合设有星形的轮圈盖，以封住各凹陷，及供壳体固定，故而可增进组装的简易性。

5、本实用新型轮圈、供电电池及轮毂马达，整体结构简化，故可有效搭配应用于电动车轮。

6、本实用新型轮毂马达的壳体具封闭部及开口，开口覆设壳盖，内部设横隔板，以区隔容置太阳齿轮、行星轮架、行星齿轮、齿环、转子及定子。中心轴杆由二杆件相套接，分别供前述元件枢接，整体构件简化且系统化，故而易于组装。

附图说明

图1为本实用新型的轮圈与轮毂马达的分解示意图；

图2为本实用新型的轮圈与轮毂马达的局部组合图；

图3为本实用新型的轮圈与轮毂马达的组合立体图；

图4为本实用新型的轮圈与轮毂马达的组合正视图；

图5为图4中撷自A-A线的断面图；

图6为本实用新型的轮圈与轮毂马达的组合侧视图；

图7为图6中撷自B-B线的断面图；

图8为本实用新型的轮毂马达的分解图；

图9为本实用新型的轮毂马达的组合立体图；

图10为本实用新型的轮毂马达的局部断面立体图；

图11为本实用新型的轮毂马达的组合正视图；及

图12为图11中撷自C-C线的断面图。

附图标记：

10轮圈  11连接件  110第一端  111第二端  112第一固定部

113第一通孔  114凹陷  12轮圈盖  120第二固定部  121第二通孔

20轮胎  30轮毂马达  31壳体  310封闭部  311开口  312通孔

313/314轴承  315凸缘  316螺栓  32中心轴杆  320第一杆件

321第二杆件  33转子  330线圈绕组  34定子  340磁铁组件

341套管  342太阳齿轮  35齿环  36行星轮架  360轴

361轴承  362行星齿轮  37壳盖  371轴承  38横隔板  380轴承

381第一容室  383环形凸缘  382第二容室  40供电电池  41盒体

42圆孔  50控制手段

具体实施方式

I、本实用新型第一目的的具体实施例

如图1～12所示，达成本实用新型的第一目的的具体实施例，包括有：

轮圈10，其外周面供套设轮胎20；

复数个连接件11，每一个连接件11具有相反朝向的第一端110及第二端111，第一端110连接至轮圈10的内周面，第二端111向轮圈10的轴心延伸，使复数个连接件11分别沿着轮圈10的径向分布而呈星形；

轮毂马达30，其包括有周面呈圆筒状的壳体31、贯穿并位在壳体31的中央轴线的中心轴杆32、分别设置在壳体31与中心轴杆32上的转子33与定子34，及分别固定在转子33与定子34上的线圈绕组330及至少一个磁铁组件340；轮毂马达30固定在轮圈10中央；中心轴杆32位在轮圈10的轴心上，其两端供固定在车架上；

至少一个供电电池40，其固定在轮圈10上，用以供应轮毂马达30运转所需的电源；及

控制手段50，其固定在轮圈10上，用以接受外部无线式传输的指令讯号，并依据该指令讯号产生控制讯号来控制该供电电池40供电予轮毂马达30的线圈绕组330，使转子33相对定子34旋转，并使轮圈10相对中心轴杆32旋转。

II、本实用新型第二目的的具体实施例

如图1、8及图12所示，达成本实用新型的第二目的的具体实施例，其基本构造包括轮圈10、复数个连接件11、轮毂马达30、至少一个供电电池40及控制手段50。主要特征是，供电电池40固定在轮圈10的连接件11上，而位在轮毂马达30的外围，而且用来连接供电电池40及与线圈绕组330的导线43是不穿入中心轴杆32内部，而是直接跨接供电电池40及轮毂马达30，本图示例，导线43自壳体31穿越。中心轴杆32侧部及内部无须钻孔来供导线穿入，故而可提高结构强度及安全性。

III、本实用新型第三目的的具体实施例

如图1、8所示，达成本实用新型的第三目的的具体实施例，其基本构造包括轮圈10、复数个连接件11、轮毂马达30、至少一个供电电池40及控制手段50。主要特征是，供电电池40为复数个，且配合设置有复数个盒体41，每一个盒体41内容置复数个供电电池40，盒体41固定在连接件11上，并沿着轮圈11的径向延伸。

IV、本实用新型第四目的的具体实施例

如图1、8所示，达成本实用新型的第四目的的具体实施例，其基本构造包括轮圈10、复数个连接件11、轮毂马达30、至少一个供电电池40及控制手段50。主要特征是，设有复数个盒体41，每一个连接件11呈板状。复数个连接件11的第二端111相互连接为一体而形成第一固定部112，且分别沿着轮圈10的径向延伸而呈星形。第一固定部112供壳体31一端固定，其中央具有第一通孔113，第一通孔113供中心轴杆32穿越。再者，每一个板状的连接件11一面上具有凹陷114。复数个盒体41嵌入对应的凹陷114内。每一盒体41内供容纳至少一个供电电池40。

如图1所示，本具体实施例中的一种较佳实施例，复数个盒体41相连接为一体而呈星形，其中央具圆孔42。圆孔42供轮毂马达30穿越。每一盒体41内容置有复数个供电电池40。复数个供电电池40沿着轮圈10的径向依序排列。再者，配合设有星形的轮圈盖12，其用以与连接件11相对盖合，以封闭各凹陷114，其中央设有第二固定部120，供壳体31另一端固定，第二固定部120中央设第二通孔121，第二通孔121供中心轴32穿越。

V、本实用新型第五目的的具体实施例

如图1、8及图10所示，达成本实用新型的第五目的的具体实施例，其基本构造包括轮圈10、复数个连接件11、轮毂马达30、至少一个供电电池40及控制手段50。主要特征是，定子34包括套管341及磁铁组件340。套管341内周由中心轴杆32贯穿并呈可相对转动的状态，外周中段固定磁铁组件340。转子33包括设置在壳体31内壁的线圈绕组330，而以不接触的方式围绕于该磁铁组件340外围。套管341的一端同轴设有太阳齿轮342。壳体31内壁设有齿环35。中心轴杆32上固设有呈圆盘状的行星轮架36，行星轮架36上以轴360及轴承361而枢设有复数个行星齿轮362。行星齿轮362等圆心角地围绕太阳齿轮342，并位在齿环35内围，且分别与太阳齿轮342及齿环35的齿部啮合。由于转子33设置线圈绕组330，并且固定在壳体31上，壳体31与轮圈10连接为刚性体，轮圈10上设置供电电池40。因供电电池40及线圈绕组330随同轮圈10旋转，故而二者之间即可以导线直接做电性连通，使得轮圈10上兼备有轮毂马达30及供电电池40。

VI、本实用新型第六目的的具体实施例

如图1、8所示，达成本实用新型的第六目的的具体实施例，其基本构造包括轮圈10、复数个连接件11、轮毂马达30、至少一个供电电池40及控制手段50。主要特征是，壳体31两端分别为封闭部310及开口311。封闭部310中央具通孔312，通孔312同轴固定有两个轴承313/314，其中轴承313内周套固中心轴杆32，另一轴承314套固套管341。封闭部310位于通孔312处设环形凸缘315，环形凸缘315末端固设轴承座39，环形凸缘315内部容置轴承313，轴承座39供轴承314定位其上。开口311覆设壳盖37，壳盖37上设轴承371。壳体31内部固设横隔板38，横隔板38上设有环形凸缘383以容置轴承380，轴承380内周套设套管341，并供中心轴杆32贯穿。横隔板38分别与封闭部310及壳盖37围成第一容室381及第二容室382。第一容室381容纳转子33及定子34。第二容室382容纳太阳齿轮342、行星轮架36、复数个行星齿轮362及齿环35。中心轴杆32包括相互套接为刚性体的第一杆件320及第二杆件321，套管341由第一杆件320贯穿，行星轮架36套固在第二杆件321上，且壳盖37上的轴承371内周套在第二杆件321上。再者，横隔板38与封闭部310跨设有螺栓316，利用螺栓316以固定线圈绕组33。

因此，通过上述的结构设计，可归纳本实用新型确实具有下列几点优点：

1、电动车轮自体附装有电源，形成完整积体化的构造形态，可供简便地安装于各式电动车上，提高适用性，及避免在车架上布置电源导线及控制导线的不便性及影响车体的美观。

2、本实用新型的供电电池固定在轮圈的连接件上，位在轮毂马达的外围，且连接供电电池及与线圈绕组的导线不穿入中心轴杆而直接自壳体穿越，中心轴杆无须钻孔，故而可提高结构强度及安全性。

3、本实用新型设有复数个供电电池及复数个盒体，每一盒体内容置复数个供电电池，每一盒体固定在连接件上，而沿着轮圈的径向延伸，故具有充沛的电源。

4、本实用新型的每一连接件呈板状，并具凹陷以嵌置盒体，盒体容置供电电池，且配合设有星形的轮圈盖，以封住各凹陷，及供壳体固定，故而可增进组装的简易性。

5、本实用新型轮圈、供电电池及轮毂马达，整体结构简化，故可有效搭配应用于电动车轮。

6、本实用新型轮毂马达的壳体具封闭部及开口，开口覆设壳盖，内部设横隔板，以区隔容置太阳齿轮、行星轮架、行星齿轮、齿环、转子及定子。中心轴杆由二杆件相套接，分别供前述元件枢接，整体构件简化且系统化，故而易于组装。

以上所述，仅为本实用新型的可行实施例，并非用以限定本实用新型的专利范围，凡举依据权利要求的内容、特征以及其精神而为的其他变化的等效实施，皆应包含于本实用新型的专利范围内。本实用新型所具体界定于权利要求的结构特征，未见于同类物品，且具实用性与进步性，已符合发明专利要件，爰依法具文提出申请，谨请钧局依法核予专利，以维护本申请人合法的权益。

Claims (10)

1.一种电动车的整体式电动车轮，其包括有轮圈、至少一个连接件及轮毂马达；该轮圈外周面供套设轮胎；该至少一个连接件一端连接该轮圈的内周面，另一端向该轮圈的轴心延伸；该轮毂马达定位在该轮圈中央，其包括有中心轴杆、转子及定子；该中心轴杆位在该轮圈的轴心上，其两端供固定在车架上；其特征在于：该轮圈上固定有至少一个供电电池及控制手段；该供电电池用以供应该轮毂马达运转所需的电源；该控制手段用以接受外部无线式传输的指令讯号，并依据该指令讯号产生控制讯号来控制该供电电池供电予该轮毂马达，使该转子相对该定子旋转，并使该轮圈相对该中心轴杆旋转。

2.如权利要求1所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述供电电池固定在所述轮圈的所述连接件上，而位在所述轮毂马达的外围，且其经由导线而与所述轮毂马达电性连通；该导线不穿入所述中心轴杆而直接跨接所述供电电池及所述轮毂马达。

3.如权利要求1所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述连接件为复数个，每一个所述连接件呈板状；所述复数个连接件的另一端连接为一体而形成第一固定部，并呈星形；该第一固定部供所述轮毂马达固定，其中央具有第一通孔，该第一通孔供所述中心轴杆穿越。

4.如权利要求1所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述供电电池设置在盒体上，该盒体固定在所述轮圈的所述连接件上，而位在所述轮毂马达的外围。

5.如权利要求4所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述连接件为复数个；所述供电电池为复数个；所述盒体为复数个，每一个所述盒体容置复数个该供电电池，且分别固定在对应的所述轮圈的所述连接件上，所述连接件一面上设有凹陷，该凹陷供所述盒体嵌入。

6.如权利要求5所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述复数个盒体连接为一体而呈星形，于中央形成圆孔而供所述轮毂马达穿越，且每一个所述盒体内所填置的所述复数个电池沿着该轮圈的径向延伸分布。

7.如权利要求5所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述轮圈内围覆设有星形轮圈盖，该轮圈盖与所述复数个连接件相对盖合，以封闭所述凹陷；该轮圈盖中央设有第二固定部供所述轮毂马达固定，该第二固定部中央设第二通孔，该第二通孔供所述中心轴穿越。

8.如权利要求1所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述定子包括有套管及磁铁组件；该套管具有相反朝向的第一端及第二端，其可转动地套设在所述中心轴杆外周中段；该磁铁组件固定在该套管外周中段；所述转子包括线圈绕组，该线圈绕组固定在壳体内壁，该线圈绕组间隔地围绕于该磁铁组件外围；该套管一端同轴设有太阳齿轮；该壳体上固设齿环；所述中心轴杆上固设行星轮架，该行星轮架枢设有复数个行星齿轮；该行星齿轮等圆心角地围绕该太阳齿轮，并位在该齿环内围，且分别与该太阳齿轮及该齿环啮合。

9.如权利要求8所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述壳体两端分别为封闭部及开口；该封闭部上设有同轴并置的两个轴承，其中一个轴承内周套固所述中心轴杆，另一轴承套设所述套管；该开口覆设壳盖，该壳盖上设有轴承，该轴承内周套设所述中心轴杆；所述壳体内部固设横隔板，该横隔板分别与该封闭部及该壳盖围成第一容室及第二容室；该第一容室容纳所述转子及所述定子；该第二容室容纳所述太阳齿轮、所述行星轮架、所述复数个行星齿轮及所述齿环；该横隔板上设有轴承，该轴承内周套设所述套管上。

10.如权利要求9所述的电动车的整体式电动车轮，其特征在于：所述中心轴杆包括相互套接为刚性体的第一杆件及第二杆件，所述套管套于该第一杆件上，所述行星轮架套固在该第二杆件上，且所述壳盖上的所述轴承内周套在该第二杆件上。

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