专利名称：电动车轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车轮及其制造方法，尤其是一种使电动车轮可灵活旋转的方法及装置。
为了使脚部有残疾的人坐在轮椅上更方便行动，现在已有多种电动轮椅投入使用。现有各种电动轮椅的结构是在轮椅的支架上装设马达与电池，以及用于控制电池的电流供应给马达的开关，由马达的输出轴直接或通过减速机构驱动轮椅的轮子；电动轮椅马达的输出轴所以会旋转，是靠马达内定子与转子间形成的感应电磁力变化而驱动，当马达得不到电流时，虽然不会再旋转，但是若要以外力使马达的输出轴旋转也非常困难，因为马达内的定子与转子间仍有永久磁铁的吸力，阻止定子与转子相对旋转。由于电动轮椅的轮轴连着马达的输出轴，所以当马达的输出轴不易旋转时，电动轮椅的轮轴也不易旋转。另外，一般而言减速机构具有一输入轴与至少一输出轴，由输入轴驱动输出轴是省力的，但是如果由输出轴驱动输入轴则是非常吃力而困难。因此，对于通过减速机构来间接传动的电动轮椅，一但马达不转动而欲推动轮椅，是非常吃力的。这种情形普遍发生在一马达驱动轮轴的产品中，比如电动轮椅、电动摩托车、电动自行车、电动汽车、或类似的产品中。对目前传统的电动轮椅而言，不管马达的输出轴动力，是直接或先经减速机构间接地传给车轮的轴，当电池的电消耗完时，都会发生很难推动该电动轮椅的情形。如何让电动车轮在断电时，即马达不转时，其车轮仍可灵活旋转，是一件需要解决的问题。
本发明的目的在于，提供一种新型电动车轮及其制造方法，在断电时，其车轮仍可自由灵活旋转。
本发明所采用的方法是(a)车轮轴固定在车体上，使车轮轴不旋转；(b)设置定子与转子在车轮内；(c)供应电流给定子或转子其中之一时，建立感应电磁力于转子与定子之间；(d)固定转子于可绕着中空车轮轴旋转的轮框内，该轮框的外围用来支持轮胎；(e)设置轴承元件与刹车元件在车轮轴上；(f)枢套定子于轴承元件上；(g)设置一离合开关操作并控制刹车元件，往复地保持于刹紧状态或释放状态之一，(h)当刹车元件保持于刹紧状态时，由刹车元件刹住定子。
本发明所采用的结构是在车轮内设置一定子与一转子，其中转子固定于绕着车轮轴旋转的轮框内，而定子则借助轴承安装在车轮轴上，且在车轮轴与定子之间设一刹车元件，该刹车元件由一离合开关控制。上述刹车元件可采用刹车鼓、蝶式刹车器等各种可用的刹车元件。上述定子与转子中分别设有绕组线圈及永磁铁。在供电正常时，利用离合开关将刹车元件置于刹紧状态，使车轮轴与定子之间不能相对旋转，这时，转子与定子之间的电磁感应力可以驱动车轮旋转。断电时，利用离合开关将刹车元件置于释放状态，使车轮轴与定子之间可以自由地相对旋转，这时，车轮即可以轻易推动。
本发明的优点在于结构新颖，工艺成熟，操作简单，工作可靠，可以确保电动车轮在断电时仍可轻易推动。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明
图1是本发明一种实施例的结构示意2是图1的A-A截面的剖视3是本发明另一实施例的结构示意图一种使电动车轮由感应电磁力直接驱动，且在电源中断时，可轻易推转车轮轮框的方法是(a)车轮轴固定在车体上，使车轮轴不旋转；(b)设置定子与转子在车轮内；(c)供应电流给定子或转子其中之一时，建立感应电磁力于转子与定子之间；(d)固定转子于可绕着中空车轮轴旋转的轮框内，该轮框的外围用来支持轮胎；(e)设置轴承元件与刹车元件在车轮轴上；(f)枢套定子于轴承元件上；(g)设置一离合开关操作并控制刹车元件，往复地保持于刹紧状态或释放状态之一，(h)当刹车元件保持于刹紧状态时，由刹车元件刹住定子。
在上述方法中当设置转子是永久磁铁时，定子即具有绕组线圈(4)，反之亦然，图1与图3分别显示了这两种例子。轮框两侧借轴承枢设在车轮轴上，还可用封套将轴承外侧封闭用以防尘。
在图1的实施例中，是将电流经电刷供应给与车轮轴结合的定子(2)，以产生与转子(3)间的感应电磁力。如图3所示，也可将绕组线圈设于轮框(6)内的转子，在透过电刷将经车轮轴内的电线传送的电流供应给转子。
本实施例所述电动车轮，其中车轮轴(5)固定在车体上，转子(3)固定于车轮的轮框(6)内，定子(2)通过轴承(7)安装在车轮轴(5)上，并且在定子(2)与车轮轴(5)之间设一刹车元件(8)，本例中所采用的刹车元件(8)是一刹车鼓，上述定子(2)中设有绕组线圈(4)，同时在转子(3)中设有永磁铁，如图1所示，同理，也可在上述转子(3)中设有绕组线圈(4)，同时在定子(2)中设有永磁铁，如图3所示。本例中，利用供电元件(41)为绕组线圈(4)供应电流以产生感应磁场，上述供电元件(41)可借助于电刷(42)或直接经轴承等可用的方法向绕组线圈(4)供应电流。上述轮框(6)通过轴承安装在车轮轴(5)上，上述刹车元件(8)安装于车轮轴(5)与定子(2)之间，该刹车元件(8)由一离合开关(9)操控，可保持于刹紧状态将定子(2)刹紧，或保持于释放状态而释开定子(2)。
上述装置的工作过程是，刹车元件(8)经常保持于刹紧状态而刹紧定子(2)，当本装置获得电流而产生感应电磁力时，由于定子(2)被刹车元件(8)煞住不能旋转，使得转子(3)产生相对转动，带动轮框(6)绕着车轮轴(5)旋转。断电时，可以利用离合开关(9)将刹车元件(8)置于释放状态，这时，刹车片(81)脱离定子(2)内壁(21)，使定子(2)仅靠轴承元件(7)支撑在车轮轴上，可以绕车轮轴自由转动，这样，车轮框(6)即可灵活转动。
权利要求
1.一种电动车轮，包括分别固定于车轮轴(5)和轮框(6)上的定子(2)与转子(3)，定子(2)或转子(3)二者之一中设有绕组线圈(4)；供应元件(41)，供应电流给上述绕组线圈(4)，其特征在于车轮轴(5)固定在车体上，定子(2)与车轮轴(5)之间用轴承元件(7)和刹车元件(8)连接，该刹车元件(8)与一离合开关相连接。
2.根据权利要求1所述的电动车轮，其特征在于绕组线圈(4)设于定子(2)中。
3.根据权利要求1所述的电动车轮，其特征在于绕组线圈(4)设于转子(3)中。
4.一种制造电动车轮的方法，其特征在于它包括固定车轮轴不使旋转设置定子(2)与转子(3)在车轮内；供应电流给定子(2)或转子(3)的绕组线圈(4)时，建立感应电磁力于定子(2)与转子(3)之间；转子(3)固定于可绕着中空车轮轴旋转的轮框(6)内；轴承元件与刹车元件(8)设置在车轮轴上；枢套定子于轴承元件上；离合开关操作并控制刹车元件，往复地保持于第一位置或第二位置其中之一，当操刹车元件保持于第一位置时，由刹车元件刹住定子。
5.根据权利要求4所述的制造电动车轮的方法，其特征在于设置绕组线圈于定子(2)，且设置永久磁铁于定子(3)。
6.根据权利要求4所述的制造电动车轮的方法，其特征在于设置绕组线圈于转子(3)，且设置永久磁铁于定子(2)。
全文摘要
本发明为一种电动车轮及其制造方法，是在车轮的轮框内设转子，在车轮上设一定子，并在转子或定子之一中设置有绕组线圈。车轮轴与定子之间用轴承元件连接，并在车轮轴与定子之间设置一刹车元件，电流中断时刹车元件呈释放状态，使定子可绕着车轮轴旋转；在电流正常供应时，刹车元件则刹住设于车轮轴上的定子，此时车轮框可以靠定子与转子之间的感应电磁力而绕车轮轴旋转，从而驱动轮框。
文档编号H02K7/14GK1120259SQ9410496
公开日1996年4月10日 申请日期1994年5月7日 优先权日1994年5月7日
发明者杨臣机 申请人:杨臣机