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電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):12518108閱讀:571來(lái)源:國(guó)知局
電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī),適用于電動(dòng)車特別是電動(dòng)自行車中。



背景技術(shù):

電動(dòng)自行車是以電系統(tǒng)來(lái)管理和控制整車的驅(qū)動(dòng),來(lái)實(shí)現(xiàn)人力騎行、電動(dòng)或電助動(dòng)功能的特種自行車。其具有輕便、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),受到了人們的歡迎,成為近年來(lái)增長(zhǎng)最為迅速的主力交通工具。特別是歐洲市場(chǎng)上,以輕便和實(shí)用為主要要求。

現(xiàn)有技術(shù)中,電動(dòng)自行車輪轂電機(jī)的電池及電機(jī)控制器與電機(jī)機(jī)芯為分體式結(jié)構(gòu),其中電機(jī)機(jī)芯設(shè)置在輪轂外殼中,而電池和電機(jī)控制器則安裝在車架上。這種結(jié)構(gòu)存在較多的外部走線,這不僅影響電動(dòng)自行車的美觀性,而且通過(guò)外部走線連接電機(jī)機(jī)芯和電池及控制器,外部線路容易遭到破壞。

目前市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品的主要問(wèn)題如下:

1、電池、機(jī)芯、控制器不同位置分別組裝體積比較大,笨重;

2、外部導(dǎo)線和連接比較復(fù)雜;

3、不同的供應(yīng)商生產(chǎn)無(wú)法保證整體電系統(tǒng)的質(zhì)量匹配;

4、售后復(fù)雜,不同的供應(yīng)商管理不同的部件;可以更加快速準(zhǔn)確,一站式更換售后;

5、整車裝配及更換復(fù)雜。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型目的是:針對(duì)上述問(wèn)題,提供一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī),其將電機(jī)機(jī)芯、電池和電機(jī)控制器全部布置在輪轂外殼內(nèi),大大提高了輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊度,而且提高了輪轂電機(jī)的工作穩(wěn)定性和安全性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī),包括水平布置的主軸、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主軸外的輪轂外殼、電機(jī)機(jī)芯、控制器、為所述電機(jī)機(jī)芯和控制器供電的電池,所述輪轂外殼內(nèi)設(shè)置有沿徑向自內(nèi)向外依次分布的機(jī)芯安裝腔、電池安裝腔和控制器安裝腔,所述電機(jī)機(jī)芯設(shè)置在所述電機(jī)安裝腔內(nèi),所述電池設(shè)置在所述電池安裝腔內(nèi),所述控制器設(shè)置在所述控制器安裝腔內(nèi)。

本實(shí)用新型在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,還包括以下優(yōu)選方案:

所述機(jī)芯安裝腔為圓形腔體,所述電池安裝腔和控制器安裝腔均為環(huán)形腔體,所述電池安裝腔圍設(shè)在所述機(jī)芯安裝腔外,所述控制器安裝腔圍設(shè)在所述電池安裝腔外。

所述輪廓外殼內(nèi)設(shè)置有沿徑向自內(nèi)向外依次分布的第一環(huán)形隔板和第二環(huán)形隔板,所述機(jī)芯安裝腔形成于所述第一環(huán)形隔板內(nèi),所述電池安裝腔形成于所述第一環(huán)形隔板和第二環(huán)形隔板之間,所述控制器安裝腔形成于所述輪廓外殼的外緣壁與所述第二環(huán)形隔板之間。

所述電池通過(guò)電池安裝支架固定在所述電池安裝腔內(nèi)。

所述電池包括若干根電芯,所述電池安裝支架上設(shè)置有若干個(gè)電芯定位孔,所述若干根電芯分別安裝在所述若干個(gè)電芯定位孔中,并通過(guò)鎳帶連接在一起。

所述電池為鋰電池。

所述電機(jī)機(jī)芯和電池之間設(shè)置有隔熱層和絕緣環(huán)氧板。

所述控制器安裝腔內(nèi)還設(shè)置有與所述電池相連的BMS電池管理系統(tǒng)。

所述輪轂外殼上設(shè)置有與所述電池相連的充電口。

所述控制器中設(shè)置有藍(lán)牙模塊或/和GSM模塊。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:

1、本實(shí)用新型專利使用電池、機(jī)芯、電控一體式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),大大減少整個(gè)電系統(tǒng)的體積,結(jié)構(gòu)緊湊,提高了整體的生產(chǎn)、組裝及用戶的體驗(yàn)度,更好的滿足客戶對(duì)整車美感的認(rèn)知。

2、本實(shí)用新型將機(jī)芯、電池、控制器、BMS全部設(shè)置在輪廓外殼內(nèi)部,減少了導(dǎo)線及連接的復(fù)雜性,增加了可靠度。

3、內(nèi)部設(shè)計(jì)藍(lán)牙模塊或GSM模塊,使得該輪轂電機(jī)和外部直接可以通過(guò)無(wú)線的方式滿足對(duì)整車的控制。

4、輪轂外殼上設(shè)計(jì)充電口,方便充電。

5、考慮到電池在輪轂外殼的內(nèi)部,設(shè)計(jì)了泄壓安全閥,使得產(chǎn)品在極端狀態(tài)下也可以卸壓。另外內(nèi)部設(shè)計(jì)有密封圈來(lái)完全考慮到整車侵水之后的安全性。

6、由于是整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有快拆把手,售后將更加安全快速,方便。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的徑向剖視圖;

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的軸向剖視圖;

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的爆炸圖;

其中:1-主軸,2-輪轂外殼,2a-外殼本體,2b-外殼端蓋,3-電機(jī)機(jī)芯,3a-定子,3b-轉(zhuǎn)子,4-控制器,5-電池,6-機(jī)芯安裝腔,7-電池安裝腔,8-控制器安裝腔,9-第一環(huán)形隔板,10-第二環(huán)形隔板,11-BMS電池管理系統(tǒng),12-鎳帶,13-環(huán)形殼體,13a-左半殼,13b-右半殼,14-齒輪減速器,15-快拆把手。

具體實(shí)施方式

圖1至圖3示出了本實(shí)用新型這種電動(dòng)自行車一體式輪轂電機(jī)的一個(gè)具體實(shí)施例,它包括水平布置的主軸1,該主軸1上通過(guò)軸承(圖中未標(biāo)注)安裝有可以圍繞該主軸旋轉(zhuǎn)的輪轂外殼2,該輪轂外殼2由相互固定的外殼本體2a和外殼端蓋2b共同構(gòu)成。所述輪轂外殼2內(nèi)設(shè)置有電機(jī)機(jī)芯3和齒輪減速裝置13,其中電機(jī)機(jī)芯3包括定子3a和轉(zhuǎn)子3b,定子固定在主軸1上,本例采用的外轉(zhuǎn)子內(nèi)定子結(jié)構(gòu)。還包括電池5、與電機(jī)機(jī)芯3相連的控制器4、齒輪減速器14,其中控制器4主要用于控制電機(jī)機(jī)芯3的工作狀態(tài)和參數(shù),電池5為電機(jī)機(jī)芯3和控制器4的提供工作電能,齒輪減速器14用于調(diào)節(jié)電機(jī)的速比。

本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于:所述輪轂外殼2內(nèi)設(shè)置有沿徑向自內(nèi)向外依次分布的機(jī)芯安裝腔6、電池安裝腔7和控制器安裝腔8,電機(jī)機(jī)芯3設(shè)置在電機(jī)安裝腔6內(nèi),電池5設(shè)置在所述電池安裝腔7內(nèi),所述控制器4設(shè)置在所述控制器安裝腔8內(nèi)。

而且在本實(shí)施例中,所述機(jī)芯安裝腔6為圓形腔體,所述電池安裝腔7和控制器安裝腔8均為環(huán)形腔體,所述電池安裝腔7圍設(shè)在所述機(jī)芯安裝腔6外,所述控制器安裝腔8圍設(shè)在所述電池安裝腔7外。

上述結(jié)構(gòu)的機(jī)芯安裝腔6、電池安裝腔7和控制器安裝腔8是通過(guò)以下結(jié)構(gòu)構(gòu)造形成的:

所述輪廓外殼2內(nèi)設(shè)置有沿徑向自內(nèi)向外依次分布的第一環(huán)形隔板9和第二環(huán)形隔板10(第二環(huán)形隔板套在第一環(huán)形隔板外,且二者間隔布置),所述機(jī)芯安裝腔6形成于所述第一環(huán)形隔板9內(nèi),所述電池安裝腔7形成于所述第一環(huán)形隔板9和第二環(huán)形隔板10之間,所述控制器安裝腔8形成于所述輪廓外殼2的外緣壁與所述第二環(huán)形隔板10之間。

本實(shí)施例中,所述電池5是通過(guò)通過(guò)電池安裝支架固定在所述電池安裝腔7內(nèi)的。所述電池5包括許多根圓柱形的鋰離子電芯,所述電池安裝支架上設(shè)置有多個(gè)電芯定位孔,這些電芯分別安裝在這些電芯定位孔中,并通過(guò)鎳帶12連接在一起。相鄰電芯定位孔間隔開一定距離,使得各根電芯之間隔開一定距離,有利于電池的散熱。而且在電芯定位孔的軸向一側(cè)設(shè)有擋片,可防止電芯在軸向串動(dòng)及跌落,從而達(dá)到固定電芯的目的。

而且,本實(shí)施例在電機(jī)機(jī)芯3和電池5之間設(shè)置有隔熱層和絕緣環(huán)氧板,從而使電機(jī)機(jī)芯在工作過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的熱量不能導(dǎo)入到電池環(huán)境當(dāng)中,同時(shí)保證電機(jī)的工作穩(wěn)定性和安全性。

此外,本實(shí)施例在所述控制器安裝腔8內(nèi)還設(shè)置有與所述電池5相連的BMS電池管理系統(tǒng)11。在輪轂外殼2上設(shè)置有與所述電池5相連的充電口,以方便對(duì)電池的充電。

在輪轂外殼2上還設(shè)置有開關(guān)按鍵和卸壓安全閥,輪轂外殼2內(nèi)部還具有防水密封圈設(shè)計(jì)及走線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

控制器4中設(shè)置有藍(lán)牙模塊和GSM模塊,從而可以通過(guò)無(wú)線方式對(duì)整車進(jìn)行控制。

工作時(shí),控制器4控制BMS和電機(jī),控制器和電池通過(guò)UART或CAN通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)電池與控制器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄,控制器內(nèi)的藍(lán)牙模塊和GSM模塊可以通過(guò)無(wú)線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)與自行車儀表或轉(zhuǎn)把的連接。控制器把電池和電機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳給儀表和轉(zhuǎn)把,通過(guò)儀表和轉(zhuǎn)把等來(lái)實(shí)時(shí)控制整個(gè)車輛。也可以把整車的相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)GSM卡實(shí)時(shí)的傳給云端來(lái)記錄、追蹤和控制整車。整車在不使用時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式,也可以通過(guò)輪轂外殼上的開關(guān)來(lái)關(guān)斷電池的供電。

而且,本實(shí)施例在主軸1上安裝有快拆把手,以方便該輪轂電機(jī)在車體上的安裝和拆卸。

實(shí)際上,在本實(shí)施例中,輪轂外殼2的內(nèi)部安裝有一個(gè)帶有環(huán)形內(nèi)腔的圓環(huán)形殼體13,該環(huán)形殼體13由軸向兩側(cè)的左半殼13a和右半殼13b連接而成。環(huán)形殼體13的外圓周壁的兩個(gè)部位徑向向外凸出,從而在該環(huán)形殼體13的內(nèi)部形成兩個(gè)凸腔,上述的控制器4和BMS電池管理系統(tǒng)11分別安裝在這兩個(gè)凸腔中。上述的第一環(huán)形隔板9為該環(huán)形殼體14的內(nèi)圓周壁,而上述的第二環(huán)形隔板10為該環(huán)形殼體14的外圓周壁的非凸起部分。

本實(shí)施例所說(shuō)的“徑向”,在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下,均是以主軸1為參照的。

當(dāng)然,上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓人們能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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