[实用新型]车轮驱动装置总成

说明书

本实用新型涉及一种车轮驱动装置，尤其是指一种中心轴不转动的车轮，其离合装置的改进。

使车轮旋转最常见的方法是车轮的轮毂与车轮的中心轴锁固，并将中心轴由轴承枢设在车架上，当以动力驱使中心轴旋转时，可带动车轮随之旋转。另有一种是以轮毂内部的感应电场驱动车轮的方法，该方法是使中心轴固定于车架而不会旋转，然后在中心轴上设绕组线圈并通以电流成为定子，再在轮毂内部排列能与轮毂一齐旋转的多数永久磁铁共同构成转子，由定子与转子间产生的电场，来驱使转子旋转而带动轮毂随之旋转。这种以轮毂内的感应电场来驱动轮毂的方法，如飞雅特公司曾发展的一种电动车轮，该方法由于在中心轴上的绕组线圈所产生的热不易散失，因此如果没有一个很良好的散热方式来配合，该种设计势必无法使车轮高速旋转，或供长时间的持续运转。因为高速旋转需供给大量电流，而长时间运转需持续供给电流，绕组线圈将产生高热而可能被烧毁短路。这种缺陷尤其会在车辆持续上坡的行驶中出现，中心轴上的定子的绕组线圈，虽然接受了特大量电流，但车轮转速仍然缓慢，对于由绕组线圈产生的高热，纵然在车轮侧面设有风扇及散热翼片，来协助车轮内部的空气流动，但仍无法适量地把热量散发。此结果乃使绕组线圈的温度持续上升，但由感应电场的输出力量却反而减少。该方法存在的另一个问题是，当不能供电予定子的绕组线圈时，绕组线圈内的矽钢片将与转子上的永久磁铁彼此吸引，此现象使车轮空转时受到很大的阻力，亦即应用传统方法的电动车一旦遇上不能供电至绕组线圈的意外状态时，要推使车轮移动将显得格外吃力。

上述以感应电场来驱动车轮的传统技术，所以无法将永久磁铁设在定子上，相对地将绕组线圈设在轮毂内的转子上，是由于绕组线圈如何在旋转中可以很理想地获得电流，而且使之实施时并无组合或装配上的困难，似乎一直无法获得很理想的解决方法，因此将绕组线圈设在转子上的想法并未被理想地实现。

采用上述原理，本实用新型的设计者曾设计出一种散热良好，适于在市区低速行驶，或比现有电动车更适于爬坡的车轮，并已申请专利（CN94219682.1）。在该申请案中，本设计者提供一完整的方案来解决现有电动车轮的缺点，比如以一可旋转的环状印刷电路式导电板形成整流子，使外环的绕组线圈能获得电流等。甚至于还包括前所未有的设计，亦即，为了有时候要定子与转子不产生磁力干扰，故使中心轴上的定子在必要时可随着轮毂内的转子一起旋转，因此在定子与中心轴的不动部分有一离合装置，来使定子旋转或不旋转。上述申请案是以一鼓式煞车元件作为离合装置来使定子不旋转，属于一种以径向动作控制定子的离合方式。

本实用新型的目的在于提供一种新的车轮驱动装置，该装置的离合装置能产生平行于车轮中心轴的轴向动作，使感应电场中的转子能随着或不随着外环的轮框一起旋转，解决现有技术中绕组线圈所产生的热量不易散失、无法使车轮高速运转或长时间持续运转等问题，同时可更适用于上坡行驶的低速运动车轮，或自行车与轮椅等低速行驶的车辆。

本实用新型车轮驱动装置总成，是由绕着不旋转的中心轴（5）旋转的轮毂来驱动车轮，该轮毂系用以支持着车轮，该装置包括：一        装设在上述中心轴（5）之固定件（51）上的定子（2），该定子（2）带有多数不同极的永久磁铁（22），平行着中心轴而径向间隔排列；

平行着中心轴（5）而轴向固定在中心轴之固定件（51）上的导电元件；

一以绝缘材料为本体（44）的环状印刷电路板（43），该电路板上有两组导电片群，分别设于该电路板侧面的内层区域与外层区域，内层的每一导电片，分别与外层任一导电片连接，且内层的导电片群与上述导电元件相对应；

一设在中心轴（5）上作为轮毂的轮框（1），该轮框（1）的内部设有多组径向分布且对应于永久磁铁（22）的绕组线圈（4），形成相对于定子（2）的转子（3），每一组绕组线圈（4）分别与电路板外层的导电片群其中之一连接，该轮框（1）系与上述电路板固定，而能一齐在中心轴上旋转，藉旋转中的气流使上述轮框内的绕组线圈加速散热；

在上述中心轴之固定件（51）上，有一可将电力由导电元件传经电路板而至轮框（1）内部的绕组线圈（4）的供电元件，使该等绕组线圈获得电流时，能与定子（2）上的永久磁铁（22）产生电场，而驱使轮框绕着中心轴旋转；