CN208698484U - 一种新型电动轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自行车或电动车的电动轮技术领域，特指一种新型电动轮，包括外轮毂，内轮毂机构和若干辐条，内轮毂机构包括内轮毂和安装壳体，安装壳体内安装有轮毂电机和电池控制系统；安装壳体内设置有第一容置腔和第二容置腔，第一容置腔内安装有电池控制系统，第二容置腔内装有轮毂电机；电池控制系统包括可拆卸安装的电池模块和控制模块；轮毂电机包括环形定子、支撑架、电机轴以及电机端盖。本实用新型主要使用在自行车上，也可以使用在电动车上，包括通过辐条相连的外轮毂和内轮毂机构，内轮毂机构中的轮毂电机安装在一个安装壳体内，各部分结构安装紧凑，结构较小，使用小型的环形定子及导磁环，大大降低了生产成本，更适合量产。

Description

一种新型电动轮

技术领域

本实用新型涉及自行车或电动车的电动轮技术领域，特指一种新型电动轮。

背景技术

自行车作为人们常用的代步工具，以其轻便小巧易控制以及环保节能而深受人们喜爱，但是相对于远距离的路途，其速度较慢，并且由于需要人力的骑动，人们在骑行过程中很容易累。因此市面上提供了一种电动车，相比自行车，其靠电力驱动，动力足，速度快，并且不需要人骑动，很省力，但是市面上的电动车，一般是将电源安装在车架上，将控制器安装在前轮上，由此来实现对两个车轮进行驱动，并且电源普遍较大较重，因此使得整个电动车结构较为复杂，重量重，不够轻便，当电源电量耗尽时，便无法再启动，骑行十分不便。

申请人之前提出了一种将电动轮运用到自行车上的模式，该种电动轮包括外轮毂，轮毂电机和辐条，所述轮毂电机包括内轮毂，环形定子和支撑架组件，所述环形定子套装在支撑架组件上，内轮毂套装在环形定子外侧并转动安装在支撑架组件上，支撑架组件包括内骨架和固定设置在内骨架中部的主轴；所述环形定子周侧的内轮毂壁面上安装有若干块磁钢片；所述内骨架中间的空腔内设置有驱动器和电源。

在上述结构中，整个轮毂的外圈为环形定子及磁钢，内部的骨架上用于安装驱动器和电源，整个环形定子及磁钢较大，包括一些轴承等零部件的体积也相对较大，生产成本较高，因此如何降低成本又能更紧凑地对电动轮内部的轮毂电机、控制系统进行排布便是申请人需要解决的问题。

发明内容

本实用新型提出了一种结构小巧紧凑，防水效果好，使用方便，能够随时进行充电、方便拆装且生产成本较低的新型电动轮。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型电动轮，包括外轮毂，内轮毂机构和若干辐条，内轮毂机构包括内轮毂和安装壳体，安装壳体内安装有轮毂电机和电池控制系统，内轮毂位于安装壳体外侧；

所述安装壳体内设置有第一容置腔和第二容置腔，第一容置腔内安装有所述电池控制系统，第二容置腔内装有所述轮毂电机；

所述电池控制系统包括可拆卸安装的电池模块和控制模块；

所述轮毂电机包括环形定子、支撑架、电机轴以及电机端盖，环形定子套装在支撑架上，支撑架固定安装在所述电机轴上，电机端盖可转动安装在所述电机轴上。

进一步设置为，所述安装壳体一侧向内凹陷形成所述第二容置腔，第二容置腔反面与安装壳体外周形成所述第一容置腔。

进一步设置为，所述轮毂一侧向下延伸形成轮毂端盖，所述轮毂端盖与所述电机轴之间设有端盖轴承；所述轮毂端盖中部成型有安装卡台，安装卡台一侧紧贴所述端盖轴承端面，安装卡台另一侧设置有一油封，油封套装在所述电机轴外周。

进一步设置为，所述内轮毂上均匀分布有若干个安装孔一，所述外轮毂上均匀设置有与安装孔一对应的安装孔二，所述辐条一端卡接在安装孔一上，另一端卡接在安装孔二上；所述外轮毂外圈套设有轮胎。

进一步设置为，所述轮毂端盖外侧固定安装有刹车盘。

进一步设置为，所述环形定子外周环形分布有若干片磁钢片，磁钢片外周设置有导磁环，导磁环一侧固定安装在所述电机端盖上，导磁环另一侧与所述轮毂端盖固定相连。

进一步设置为，所述电机端盖与所述电机轴之间设置有一定位套，所述安装壳体固定安装在定位套外侧，所述电机端盖通过轴承可转动安装在所述定位套上。

进一步设置为，所述电机端盖内侧成型有一环形安装台，环形安装台一侧紧贴所述轴承端面，环形安装台另一侧设置有一油封，油封套装在所述定位套外周。

进一步设置为，所述电池控制系统包括可充电的电池模块和控制模块，所述电池模块包括电源壳体，电源壳体内设有可容纳电源的空腔，空腔内排列有电源组，电源组上连接有电路板，所述电源壳体上开设有用于插设拓展连接件的连接口，拓展连接件内端与所述电源组相连，电源组通过拓展连接件可与外接电源相连并进行充电。

进一步设置为，所述电源壳体包括可拆卸连接的电源底壳和电源盖板，所述电源底壳内开设有半圆环型的所述空腔，所述电源组包括若干个电池，若干个电池并联或串联排列在该空腔内。

进一步设置为，所述第一容置腔上可拆卸安装有控制器外壳，控制器外壳与第一容置腔所围成的区域用于安装所述控制模块，控制模块包括控制器和控制导线，控制器安装在所述第一容置腔内，控制器外壳盖设在控制器外侧，控制导线穿出控制器外壳连接至外部控制系统，控制器外壳上设置有防水塞。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型提供了一种电动轮，主要使用在自行车上，也可以使用在电动车上，包括通过辐条相连的外轮毂和内轮毂机构，内轮毂机构中的轮毂电机安装在一个安装壳体内，各部分结构安装紧凑，结构较小，使用小型的环形定子及导磁环，大大降低了生产成本，更适合量产。

2、本实用新型包括安装壳体，将轮毂电机、控制模块及电池模块均一同安装在安装壳体上，充分利用安装空间，结构简单轻便，便于拆装及运输，降低运输及更换成本，同时将电源壳体内部容纳电池的空腔设置成半圆环状，电源壳体通过卡扣结构安装在安装壳体上，内部空腔容积大，可放置多组电源组，增加电量，提升了车辆在行驶过程中的续航能力。

3、本实用新型轮毂端盖与轮毂连成一体，电机端盖与电机轴之间通过轴承连接，而安装壳体固定安装在电机轴上，可使在运行过程中轮毂旋转时，轮毂端盖、电机端盖可进行转动，而安装壳体、内部的驱动模块及电池模块跟随电机轴则保持静止不动，延长了驱动模块的使用寿命。

4、本实用新型多处设置有油封及防水塞等防水结构，在下雨天行驶的时候，这些防水密封结构能够避免雨水进入轮毂内部而影响控制器及电源的正常使用，延长设备的使用寿命。

5、本实用新型在电机轴上套设有油封结构，并在电源底壳和电源盖板之间的连接处压设有防水套，在控制器外壳的控制导线穿出处设置有防水塞，即在整个结构的多个部位均设置有防水密封结构，可以避免雨水或者积水进入电源壳体内部对电源组造成影响或产生漏电等情况，也避免雨水进入控制器及轮毂电机内部，延长电源组及控制器的使用寿命，也提高了整个结构的安全性能。

6、本实用新型在电源壳体上装设有拓展连接件，拓展连接件内端连接在电源组上，外端可连接外部电源，当需要对电池进行充电时，只需将外接电源连接在拓展连接件上，就可以对内部的电源组进行充电，外接电源可以直接安装在车架上，即可实现在行驶过程中对电池电源组进行充电，结构简单，充电方便且省力。

7、本实用新型设置有电量显示总成，电量显示总成的LED灯胶板和电量显示开关的外端延伸出外盒体，能够让使用者清楚地知道剩余电量，方便做下一步的安排。

8、本实用新型的外轮毂根据实际自行车的尺寸而定，所述辐条的长短根据所述外轮毂的大小而定，而内轮毂机构为统一尺寸大小，针对不同尺寸的自行车时只需配上相应尺寸的外轮毂及辐条即可，节约成本，并且使得本实用新型的适用范围更广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的内轮毂机构的结构示意图。

图3是本实用新型的内轮毂机构结构剖视图。

图4是图3的A处局部放大图。

图5是本实用新型的内轮毂机构安装轮毂电机一侧的结构简图。

图6是本实用新型安装壳体的结构示意图一。

图7是本实用新型安装壳体的结构示意图二。

图8是本实用新型安装壳体与轮毂电机的安装结构截面剖视图。

图9是本实用新型电机轴与电机端盖、支撑架的安装结构爆炸视图。

图10是本实用新型的内轮毂机构安装电池控制系统一侧的结构简图。

图11是本实用新型安装壳体与控制器及电源组安装结构示意图。

图12是本实用新型电池模块的结构爆炸视图。

图13是图11的B处局部放大图。

图14是本实用新型控制器外壳的结构简图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图14：

一种新型电动轮，包括外轮毂40，内轮毂机构和若干辐条50，所述内轮毂机构包括内轮毂30和安装壳体10，安装壳体10内安装有轮毂电机和电池控制系统，内轮毂30位于安装壳体10外侧；

所述安装壳体10内设置有第一容置腔101和第二容置腔102，第一容置腔 101内安装有所述电池控制系统，第二容置腔102内装有所述轮毂电机；第一容置腔101和第二容置腔102具体结构为：整个安装壳体10呈圆形，中部向内凹陷形成所述第二容置腔102，由于中部的凹陷，第二容置腔102反面与安装壳体外周形成一个环形槽，该环形槽即为第一容置腔101；

所述电池控制系统包括可拆卸安装的电池模块和控制模块；

所述轮毂电机包括环形定子21、支撑架22、电机轴20以及电机端盖23，环形定子21套装在支撑架22上，支撑架22固定安装在所述电机轴20上，电机端盖23可转动安装在所述电机轴20上。

所述内轮毂30一侧向下延伸形成轮毂端盖31，所述轮毂端盖31与所述电机轴20之间设有端盖轴承32。当自行车轮在行驶时，所述轮毂端盖31与内轮毂30连成一体，故该端盖会随着轮毂进行转动。

所述轮毂端盖31中部成型有安装卡台311，安装卡台311一侧紧贴所述端盖轴承32端面，安装卡台311另一侧设置有一油封33，所述电机轴20上开设有卡台，端盖轴承32套装在所述电机轴20外周，端盖轴承32内侧紧贴所述卡台的外侧面，且端盖轴承32的外侧面紧贴在轮毂端盖31中部的安装卡台311 内侧，此结构可对端盖轴承32的位置进行闲置固定，增强结构的稳定性。

所述轮毂端盖31外侧固定安装有刹车盘34，本实施例中，刹车盘34通过螺钉或螺栓固定在爱轮毂端盖上；所述油封33内侧面紧贴在轮毂端盖31中部的安装卡台311外侧，油封33外侧抵在所述刹车盘34的内侧，起到很好的密封以及防水的作用。

所述内轮毂30上均匀分布有若干个安装孔一301，所述外轮毂40上均匀设置有与安装孔一对应的安装孔二401，所述辐条50一端卡接在安装孔一301上，另一端卡接在安装孔二401上以此来将内轮毂机构与外轮毂相连；所述外轮毂 40外圈套设有轮胎。

所述环形定子21外周环形分布有若干片磁钢片24，磁钢片24外周设置有导磁环25，导磁环25一侧固定安装在所述电机端盖23上，导磁环25另一侧与所述轮毂端盖31固定相连。所述环形定子21的具体安装结构为：所述支撑架 22外周成型有安装卡台，所述环形定子21外端面紧贴安装卡台的端面，使得环形定子能够固定安装在支撑架22外周。所述环形定子21的外周端面上开设有若干个安装位211，安装位211内安装有霍尔元件28。

所述电机端盖23与所述电机轴20之间设置有一定位套26，所述安装壳体 10固定安装在定位套26外侧，本实施例中，安装壳体通过螺钉或螺栓固定连接在所述定位套外端的端面上，所述电机端盖23内环面通过轴承27可转动安装在所述定位套26上，所述电机轴周面上成型有安装凸台，所述定位套内端面紧靠在该安装凸台的端面上，使得定位套固定安装在所述电机轴上。因此，在整个车轮转动过程中，由于定位套与电机轴固定连接，安装壳体、定位套与电机轴保持静止，而电机端盖通过轴承与定位套连接，电机端盖则处于转动状态。

所述电机端盖23内侧成型有一环形安装台231，环形安装台231一侧紧贴所述轴承27端面，环形安装台231另一侧设置有一油封29，油封29套装在所述定位套26外周。油封的设置起到很好的密封作用，并且也起到防水的作用，避免雨水进入电机内部，延长结构的使用寿命。

所述定位套26上轴向开设有一个以上可供电机引线300穿过的引线孔261。电机引线300从控制模块穿出，穿过引线孔261与内部的轮毂电机相连。

所述电机轴20中部开设有一键槽201，键槽201内设置有平键202，所述支撑架22内环面上也对应开设有一键槽，支撑架通过该平键202配合固定安装在所述电机轴20中部；电机轴20上还开设有环形槽，环形槽内卡设有卡簧203。卡簧203抵在支撑架22的内端面上，支撑架22外端面紧贴所述电机轴外周面上成型的安装台端面上，加上卡簧的卡位，能够将支撑架22限位在该位置上，加强支撑架的固定，使得车轮在转动时，支撑架能够与电机轴一同保持静止。

所述电池控制系统包括可充电的电池模块和控制模块，所述电池模块包括电源壳体11，电源壳体11内设有可容纳电源的空腔111，空腔111内排列有电源组12，电源组12上连接有电路板，所述电源壳体上开设有用于插设拓展连接件的连接口14，本实施例中，连接口14开设在电源盖板上，同时连接口14处铰接有保护盖板141，拓展连接件内端与所述电源组12相连，当电池模块的电量较低时，可将保护盖板141打开，插入拓展连接件，使得电源组通过拓展连接件与外接电源相连并进行充电；在不进行充电时，盖上保护盖板141，可有效避免灰尘进入堵塞连接口14，也可避免雨水的进入损坏连接口14。

所述电源壳体11包括可拆卸连接的电源底壳112和电源盖板113，由于第一容置腔为一个环形槽，因此所述电源底壳112内相应地开设有半圆环型的所述空腔111，所述电源组12包括若干个电池，若干个电池并联或串联排列在该空腔111内。本实施例中，电源底壳112设计较大，串联使用30节电池，大大增加了电量，提升了车轮在行驶过程中的续航能力。

为了增强电池模块的密闭性并提高其防水能力，可在电源底壳112和电源盖板113之间压设防水套。所述电源组12内端与电源底壳112之间还设置有缓冲垫。电动轮在行驶过程中，由于地面的起伏，电动轮不可避免地会产生震动，缓冲垫的设置有助于降低电源组在空腔内与盒体内壁的碰撞力度，延长电源组的使用寿命。

所述电池模块还包括电量显示总成和USB总成，所述电量显示总成包括设置在所述电源盖板113上的电量显示灯161和电量显示开关162；所述USB总成包括USB连接件171，与之对应的，所述电源盖板113上开设有USB插口115， USB插口115上可拆卸盖设有USB保护盖172。电量显示灯能够提醒使用者剩余电量，方便做下一步的安排。当电池无法给自行车或电动车进行供电时，其内部的剩余电量还可以给手机进行充电，进行充电时，只需掀开USB保护盖172，将USB数据线插入USB插口115，就可以对手机进行充电，类似于充电宝的作用，适用范围广。

所述安装壳体10上成型有安装孔103，所述电源底壳112上设置一弹性扣 116，弹性扣116后端与所述电源底壳112连成一体，弹性扣116中部向外凸出形成与所述安装孔103相匹配的凸块118，弹性扣116前端成型有助力扣117，通过按压助力扣117，来使弹性扣116卡入或弹出所述安装孔103，以此来实现所述电池模块的固定安装或拆卸。

所述第一容置腔101上可拆卸安装有控制器外壳181，控制器外壳181与第一容置腔101所围成的区域用于安装所述控制模块，控制模块包括控制器182 和控制导线183，控制导线183穿过所述控制器外壳181与外界相连。

所述控制器外壳181上开设有供所述控制导线183穿出的通孔一184，通孔一184内可拆卸安装有防水塞19。由于控制器外壳直接裸露在外，下雨天易被雨水浸湿，防水塞的设计可以避免雨水进入第一容置腔内部，影响控制器的使用寿命。

所述安装壳体10内开设有可供电机引线300穿过的通孔二104，所述控制器外壳181内侧设置有安装所述电机引线300的安装槽185。电机引线用于连接控制器及车轮毂电机，开设通孔和安装槽可规范电机引线的收纳安装，避免因引线杂乱而导致短路等现象产生。

本实用新型主要用于对自行车的改装，使用时，只需将本实用新型安装在对应尺寸的自行车前轮位置，本实用新型的驱动器通过连接线连接在操控器上，操控器可拆卸地安装在自行车的车把上，当需要加速时，只需在操控器上开启开关，就能够达到加速的效果，也能够根据个人所需调整速度，当自行车静止超过三分钟，系统会直接断电，节约电量，能够使自行车起到电动车的效果，加快速度，节约时间；

本实用新型并不局限于自行车的使用，也可实用在摩托车或电动车上，其中，该电机结构包括轮毂电机及电池控制系统，将轮毂电机和电池控制系统一同安装在一个安装壳体上，结构紧凑，相比现有技术中的电动轮大大缩小了环形定子及轴承的体积，极大地降低了生产及运输成本，且方便随时拆装，易于携带；

同时，电池控制系统包括电池模块及控制模块，电池模块及控制模块均为可拆卸安装在电动轮上，方便维修及拆装；并且电池模块可以外接外电源进行充电，结构简单，任何时间任何地点都可以进行充电，同时还能够像移动电源一样给手机等设备进行充电，功能强大，适用范围广；除了外接外电源进行充电，本实用新型还可以在骑行过程中将动能转化为电能，对电源进行反充电。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型电动轮，其特征在于，包括外轮毂，内轮毂机构和若干辐条，所述内轮毂机构包括内轮毂和安装壳体，安装壳体内安装有轮毂电机和电池控制系统，内轮毂位于安装壳体外侧；

所述安装壳体内设置有第一容置腔和第二容置腔，第一容置腔内安装有所述电池控制系统，第二容置腔内装有所述轮毂电机；

所述电池控制系统包括可拆卸安装的电池模块和控制模块；

所述轮毂电机包括环形定子、支撑架、电机轴以及电机端盖，环形定子套装在支撑架上，支撑架固定安装在所述电机轴上，电机端盖可转动安装在所述电机轴上。

2.根据权利要求1所述的新型电动轮，其特征在于：所述安装壳体一侧向内凹陷形成所述第二容置腔，第二容置腔反面与安装壳体外周形成所述第一容置腔。

3.根据权利要求1所述的新型电动轮，其特征在于：所述内轮毂一侧向下延伸形成轮毂端盖，所述轮毂端盖与所述电机轴之间设有端盖轴承；所述轮毂端盖中部成型有安装卡台，安装卡台一侧紧贴所述端盖轴承端面，安装卡台另一侧设置有一油封，油封套装在所述电机轴外周。

4.根据权利要求1-3任一项所述的新型电动轮，其特征在于：所述内轮毂上均匀分布有若干个安装孔一，所述外轮毂上均匀设置有与安装孔一对应的安装孔二，所述辐条一端卡接在安装孔一上，另一端卡接在安装孔二上；所述外轮毂外圈套设有轮胎。

5.根据权利要求3所述的新型电动轮，其特征在于：所述环形定子外周环形分布有若干片磁钢片，磁钢片外周设置有导磁环，导磁环一侧固定安装在所述电机端盖上，导磁环另一侧与所述轮毂端盖固定相连。

6.根据权利要求1所述的新型电动轮，其特征在于：所述电机端盖与所述电机轴之间设置有一定位套，所述安装壳体固定安装在定位套外侧，所述电机端盖通过轴承可转动安装在所述定位套上。

7.根据权利要求1或6所述的新型电动轮，其特征在于：所述电池控制系统包括可充电的电池模块和控制模块，所述电池模块包括电源壳体，电源壳体内设有可容纳电源的空腔，空腔内排列有电源组，所述电源壳体上开设有用于插设拓展连接件的连接口，拓展连接件内端与所述电源组相连，电源组通过拓展连接件可与外接电源相连并进行充电。

8.根据权利要求7所述的新型电动轮，其特征在于：所述电源壳体包括可拆卸连接的电源底壳和电源盖板，所述电源底壳内开设有半圆环型的所述空腔，所述电源组包括若干个电池，若干个电池并联或串联排列在该空腔内。

9.根据权利要求8所述的新型电动轮，其特征在于：所述第一容置腔上可拆卸安装有控制器外壳，控制器外壳与第一容置腔所围成的区域用于安装所述控制模块，控制模块包括控制器和控制导线，控制器安装在所述第一容置腔内，控制器外壳盖设在控制器外侧，控制导线穿出控制器外壳连接至外部控制系统，控制器外壳上设置有防水塞。

10.根据权利要求3所述的新型电动轮，其特征在于：所述轮毂端盖外侧固定安装有刹车盘。