用于双轮车的装备或改型的驱动单元 |
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| 申请号 | CN201580074777.5 | 申请日 | 2015-12-02 | 公开(公告)号 | CN107428389A | 公开(公告)日 | 2017-12-01 |
| 申请人 | 丹尼尔·科希根斯; 海因茨·乔治·鲁斯渥姆; | 发明人 | 丹尼尔·科希根斯; 海因茨·乔治·鲁斯渥姆; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于双轮车(1)、较佳地是 自行车 的装备或改型的驱动单元，驱动单元具有实施为盘式 电动机 (10)的电动机，电动机具有带有永磁 铁 (12)的 转子 盘(11)和具有产生用于驱动转子盘(11)的交变 电场 的绕组的环形 定子 (13)，其中盘式电动机(11)不可转动地固定于双轮车(1)的前轮或后轮上的接纳件(6)，而环形定子(13)可固定在双轮车(1)的车架部分(4、5)上。为了无工具的拆卸，环形定子(13)实施为沿周向可打开且从转子盘(11)可移除或可取下。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种驱动单元，所述驱动单元用于双轮车(1)、较佳地是自行车的装备或改型，所述驱动单元具有实施为盘式电动机(10)的电动机，所述电动机具有带有永磁铁(12)的转子盘(11)和具有产生用于驱动所述转子盘(11)的交变电场的绕组的环形定子(13)，其中所述转子盘(11)不可转动地固定于所述双轮车(1)的前轮或后轮上的接纳件(6)，而所述环形定子(13)能固定在所述双轮车(1)的车架部分(4、5)上，其特征在于，所述环形定子(13)实施为沿周向能打开且能从所述转子盘(11)移除或取下。 |
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| 说明书全文 | 用于双轮车的装备或改型的驱动单元[0001] 本发明涉及一种用于双轮车、较佳地为自行车的装备或改型的驱动单元，驱动单元具有实施为盘式电动机的电动机，电动机具有包括永磁铁的转子盘和带有产生用于驱动转子盘的交变电场的绕组的环形定子，其中所述转子盘不可旋转地固定于所述双轮车的前轮或后轮上的接纳件，而所述环形定子可固定于所述双轮车的车架部分。 [0002] 具有辅助驱动的自行车或能够以驱动单元装备或改型的自行车已经长时间属于现有技术。这同样适用于其它安装电动机的双轮车，例如可以装备有电动机的小型摩托车、电动自行车或电动踏板车。在自行车中首先区分具有有限踏板支持的自行车和具有独立于踏板的附加驱动的自行车。 [0003] 例如，由DE 101 27 769已知一种具有电辅助驱动的自行车，其中电动机的输出轴可与自行车的后轮的轮毂通过行星齿轮传动装置联接。所述行星齿轮传动装置包括三个切换级。所述电动机构造为空心轴电动机，并且布置为其中心轴线与后轮的中心轴线同轴。 [0004] 由DE 10 2010 026 405 A1已知一种具有电辅助驱动的自行车。该辅助驱动包括固定在车架上的电动机，它的输出轴沿自行车纵向延伸并且通过锥齿轮传动装置起驱动作用地与后轮连接。辅助驱动被提供作为改型套件，以用电驱动装备常规的自行车。该电动机较佳地实施为管状电机并且能够借助管卡箍固定在后轮的链支撑件上。 [0005] 由DE 10 2012 205 361 A1已知一种呈盘式电动机形式的无刷电动机，其中永磁铁布置在电动机的转子中，所述永磁铁在转子的极靴中形成磁极。通过交变场驱动所述转子，该交变场在绕组中产生，所述绕组布置在外部的环形定子上。 [0006] 由WO 2008/056973 A1已知一种用于自行车的改型的盘式电动机，其中驱动单元可以固定在自行车的前轮或后轮上。所述盘式电动机具有包括永磁铁的转子单元，该转子单元借助内凸缘固定在轮毂上。包括盘式电动机的绕组在内的定子单元支承在转子单元的横截面呈U型的、环绕的接纳件中，其中设有固定在定子单元上的杆，以将扭矩传递到自行车的车架上，所述杆可以固定在制动钳上。在装入该驱动单元之后，前轮或后轮的缩短的辐条可以固定在转子单元的外凸缘上。 [0007] 相似地，由US 2011/0198144 A1和US 2009/0082914 A1已知用于自行车改型的构造成盘式电动机的驱动单元。 [0008] 本发明的任务是，从上述的现有技术出发，进一步开发用于两轮车、较佳地用于自行车的驱动单元，使得能够用所述驱动单元以简单的方式进行两轮车的初装或改型，并且所述驱动单元的主要部分能够简单快速地拆卸。 [0009] 该任务根据本发明这样来解决，即，环形定子实施为沿周向是可打开的并且是从转子盘可移除或可拆卸的。 [0010] 较佳地，环形定子具有可手动操作的固定装置，借助该固定装置定子可以不用工具地固定在它的工作位置。 [0011] 可惜电动自行车或具有辅助驱动的自行车经常受到偷窃和破坏的危害。借助本发明，现在首次可以借助少量动作并且不使用工具地从自行车移除驱动单元的主要部分，即环形定子，并且安全地保管。 [0012] 特别有利的是，在安装所述驱动单元时可以使用自行车的已有结构，以固定驱动单元的各单独构件。这样转子盘不可转动地固定在双轮车的前轮或后轮的轮毂上用于制动盘的已有的接纳件上。为此，只有相应的轮子必须拆下，必须移去可能的制动盘并且将盘式电动机的转子盘固定在制动盘的穿孔边缘上。 [0013] 根据本发明，所述驱动单元还具有固定装置，较佳地具有适配器、调整板和引导元件，借助它们将环形定子固定在前轮叉或后轮叉(或后轮支撑件)上的已有的用于制动钳的接纳件上。 [0014] 根据还有一个有利的实施例变型，在环形定子的外周缘上，较佳地在可打开(可展开，可转开)部段的区域中布置可充电的能量贮存器，较佳地是锂离子蓄电池，该能量贮存器可以与环形定子一起从转子中取下并且被携带到家或工作场所以充电。 [0015] 借助在下文中示出的实施例变体进一步解释本发明示出： [0016] 图1以正视图示出根据本发明的驱动单元的盘式电动机； [0017] 图2以三维视图示出根据图1的盘式电动机； [0018] 图3示出在自行车的前轮叉上用于根据本发明的盘式电动机的安装位置； [0019] 图4以分解视图示出根据本发明的驱动单元的各个部分； [0020] 图5示出根据图1的盘式电动器的实施例变型，其具有可充电的能量贮存器； [0021] 图6示出可打开的定子的锁紧装置的详细视图； [0022] 图7示出处于自行车的前轮上的安装情形中的、根据图5的根据本发明的驱动单元的盘式电动机；以及 [0023] 图8示出在前轮和后轮上具有根据本发明的驱动单元的自行车。 [0024] 在图1至4中示出的用于双轮车的装备或改型的驱动单元的第一变型主要由盘式电动机10和在图4中进一步示出的多个适配和固定装置组成。 [0025] 盘式电动机10具有带有永磁铁12的转子盘11，永磁铁在形成空气间隙的情况下由基本上环形的定子13连同绕组所围绕，绕组以常规的方式产生用于驱动转子盘11的交变电场。 [0026] 因为许多自行车已经提供制动盘，例如在前轮的轮毂上(见图3)设有用于制动盘的接纳件6，其穿孔边缘(Lochkranz，穿孔凸缘)8适于安装盘式电动机10的转子盘11。在改型时，因此只有前轮必须拆下且制动盘必须移去，之后转子盘11可以借助为制动盘所设的螺纹紧固件而固定在穿孔的边缘8上。制动功能可以至少部分地通过也用作电动机制动器的盘式电动机10以及－如果要求－则用轮辋制动器代替。 [0027] 如在图4中详细示出的，驱动单元具有固定装置，例如适配器14、调整板15和引导件20，借助它们可以将环形定子13固定在前轮叉4上用于制动钳的接纳件7上。用于制动钳的接纳件7实施统一尺寸，例如在IS2000标准下已知的。这种用于制动钳的接纳件7也在后轮叉或在后轮支撑件5上(见图8)，使得能够也在该位置上安装盘式电动机10而不用改造工作。 [0028] 为了能够不拆下前轮而将环形定子13在盘式电动机10的平面内从固定安装的转子盘11拆卸，定子13实施为沿周向可打开的，其中设置有呈手轮16形式的可手动操作的固定装置，该固定装置在安装时从外部穿过调整板15，并且将固定在定子13处的引导件20压在调整板15上。 [0029] 手轮16根据变型也可以实施成压杆或偏心杆(未示出)，其仅须穿孔并且能够保持在引导件20中。为此，仅仅调整板15中的贯通(钻)孔必须实施成引导直到边缘处的长孔(虚线示出)。 [0030] 在图4中示出处于其打开(转开)位置的环形定子13，且示出基础部段17，在基础部段处设置用于接纳电动机控制单元的壳体18，其中转子13的两个可打开部段19铰接在基础部段17上。 [0031] 固定在基础部段17的挡板26上的引导件20、例如以燕尾槽连接的方式、可推入调整板15上的引导结构21，并且借助手轮16固定在操作位置。 [0032] 为了将根据本发明的驱动单元的盘式电动机10首次安装到现有的自行车，必须移除前轮(同样适应于后轮)。然后，可能存在的制动盘由驱动单元的转子盘11代替。还移去可能存在的制动钳，并且在其位置上将适配器14拧紧在用于该制动钳的接纳件7上。随后，先将调整板15松松地拧到适配器14上，以还能沿水平方向和垂直方向实施调整。这时，打开(aufklappen，转开)环形定子13并且推动到转子盘11上方，其中要注意的是，须被推入调整板15的引导结构21中的引导件20接合到燕尾槽式连接之中。 [0033] 为了只进行一次的调整，驱动单元具有调整插件(衬垫)23(见图7)，调整插件23在首次安装时夹到转子盘11上，以在转子盘11和环形定子13之间限定径向的空气间隙。之后，将定子13的可打开部段19闭拢，并且借助布置在可打开部段19上的止动元件25和可推动的U型锁紧元件24(见图6)固定在一起。 [0034] 此时，将在调整板15和挡板26上的所有螺纹紧固件(螺栓)拧紧。随后，将定子打开，移去调整插件23，并且借助可用手推动的锁紧元件24将可打开部段19固定在工作位置。 [0035] 此外也可由沿周向作用的拉紧杆或压杆(夹紧杆)代替锁紧元件24，拉紧杆或压杆(夹紧杆)留在环形定子13上，且可以通过简单的方式手动地松开和锁紧。 [0036] 为了此后能移除环形定子13，它须仅被打开并且从燕尾槽连接中被取下。在再使用时，重新调整就不再是必需的。 [0037] 在图5、图6和图7中示出的实施例变型在环形定子13的外周缘上、较佳地在可打开部段19的区域中具有可充电的能量贮存器22，例如锂离子蓄电池。 [0038] 被引导经过基础部段13和可打开部段19之间的接头的、柔性的连接电线未示出。 [0039] 有利地，在该实施例变型中可充电的能量贮存器22可连同环形定子13同时从自行车移除并且这样防范损害和偷窃。此外，无须在自行车上盘式电动机10与能量贮存器之间布置电线，因为这些已经集成到了紧凑的单元中。 [0041] 根据本发明，也可以使用盘式电动机10作为电动机制动器和用于能量回收的单元。相应的控制可以无线地通过在制动杆中的传感器连同的无线信号传输实现。 [0042] 盘式电动机10可较佳地实施为无刷的同步电机。 |
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