[發明專利]輪轂馬達設計

在審

• 申請號: 201680040841.2
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN107848427A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 鐵木爾·阿蒂梅夫
• 申請（專利權）人: 鐵木爾·阿蒂梅夫
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;B60L11/18;B60L15/20;H02K5/10;H02K1/27;B60K7/00;B60K1/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 王娟,楊明釗

發明領域

本發明涉及輪轂馬達設計，例如用于動力單輪設備(powered single-wheeled device)的輪轂馬達設計，并且更特別地涉及具有自平衡功能的動力獨輪車(powered unicycle)。

發明背景

用于站立時使用的動力自平衡交通工具是已知的。這樣的交通工具包括兩輪交通工具和單輪交通工具(即，獨輪車)。

在動力自平衡獨輪車中，在適當的方向上控制輪的電子或機械系統通常用于實現前后平衡(fore-and-aft balance)。這種類型的自動前后平衡技術是眾所周知的，并且例如在美國專利第6,302,230號中被描述。通常提供傳感器和電子設備。由傳感器和電子產品檢測到的信息被轉送到馬達。馬達在適當的方向上且以足以保持前后平衡的速度驅動輪。

這種類型的自平衡獨輪車的市場強烈依賴于產品的重量，這還影響設備的制造成本。因此總是需要在可能的情況下降低生產成本。

一個方面是實現整個設計需要制造的不同部件的數量。

發明概述

根據本發明的第一方面，提供了一種用于驅動輪的輪轂馬達，其中輪轂馬達包括：

圍繞馬達的內部的馬達殼體，其中殼體界定側壁和外部環形輪緣，

其中所述馬達殼體包括第一側壁和第二側壁，每個側壁包括輪緣部分，其中側壁被聯接在一起，其中輪緣部分彼此接觸從而一起界定外部環形輪緣。

因此，提供了一種用于輪轂馬達的馬達殼體，該馬達殼體僅由兩個殼體部分或子組件形成，并且這些殼體部分界定側壁和輪緣，側壁形成輪的輪轂，例如，輪胎可以安裝在輪緣上。這提供了較低的部件數，并因此減輕了重量，且從而降低了制造和組裝成本。

輪轂馬達例如具有內部定子和外部轉子，并且外部轉子安裝在外部環形輪緣內。

第一側壁和第二側壁的形狀優選地是相同的。這樣，就有了針對兩個殼體半部的單個部件設計。

在一組示例中，每個側壁包括一體的側壁板和輪緣部分。因此，存在兩個相同的獨立的部件，其一起界定輪轂的側板以及輪的輪緣。

在另一組示例中，每個側壁包括側壁板和輪緣部分，并且輪緣部分或輪緣部分的一段從側壁的其余部分是可移除的。在此設計中，輪緣部分或其一段可以被分離。這樣可以更容易地更換輪胎，但是不會出現由于完全拆除殼體而導致的密封的馬達腔體暴露。

可以選擇不同的設計來優化易用性，或者減少重量，或減少部件的數量，或者使制造容易和減少制造的成本。

優選地，提供兩個腳平臺來支撐獨輪車設備的使用者。腳平臺被安裝在設備的非旋轉部分上，例如聯接到中心定子。

在一些實施方案中，每個側壁包括圍繞輪緣部分的內周邊的一組凸片(tab)，凸片位于外部轉子的外周邊上。這些凸片提供固定點。側壁可以在這些凸片處連接在一起。這些凸片為將殼體部分固定在一起提供了牢固的連接點。

外部轉子例如包括其上安裝有永磁體陣列的圓柱形托架。該托架夾在側壁之間。托架由鐵磁材料制成。側壁則可以由較輕或較低成本的材料制成，例如鋁?？商娲?，如果側壁是鐵磁性的，則磁體可以直接聯接到一個或兩個側壁，從而避免對托架的需要。

輪轂馬達例如具有包括電磁線圈裝置的內部定子。內部定子例如圍繞固定的中心軸線安裝，馬達殼體圍繞該中心軸線旋轉。

本發明還提供了一種動力獨輪車設備，包括：

如上限定的輪轂馬達；和

平衡控制系統，其適于保持獨輪車設備的前后平衡。

輪胎通常圍繞環形外部輪緣安裝。輪轂馬達形成單個輪的輪轂。然而，可能在同一個輪轂上安裝有兩個或更多個輪胎。

附圖簡述

現在將參考附圖來描述本發明的示例，其中：

圖1是處于封閉構型的動力獨輪車設備的示例的等距圖；

圖2是圖1的殼體內部的部件的分解圖；

圖3A和圖3B分別是圖1的示例的側視圖和前視圖，其中殼體在封閉構型和打開構型之間移動；

圖4A和圖4B分別是圖1的示例的側視圖和前視圖，其中殼體處于打開構型，并且腳平臺處于存放構型；

圖5是馬達殼體的基本設計的分解圖；

圖6是圖5的殼體的組裝圖；

圖7是根據本發明的馬達殼體的設計的示例的分解圖；

圖8以分解圖示出了圖7的設計的兩個殼體側壁以及馬達定子和輪；

圖9以部分組裝形式示出了殼體側壁的另外的視圖；

圖10示出完全組裝形式的殼體側壁；

圖11更詳細地示出了轉子如何適配在殼體側壁上；和