CN110575326A - 一种用于安装在轮上的电池、驱动器、车轮以及轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于安装在轮上的电池，包括壳体以及设于所述壳体内的电芯，所述壳体一侧的中部设有插槽，所述插槽中设有导电极以及卡接结构，所述导电极与所述电芯电连接。本发明可便于电池的安装以及电连接。

Description

一种用于安装在轮上的电池、驱动器、车轮以及轮椅

技术领域

本发明涉及一种支架，尤其涉及一种单指向旋转支架。

背景技术

行走装置（例如轮椅、电动车等）一般需要电池供电。而现有的电池一般是通过螺丝紧固在行走装置上。

发明内容

因此，本发明有必要提供一种用于安装在轮上的电池、驱动器、车轮以及轮椅，可便于电池的安装以及电连接。

本发明提供一种用于安装在轮上的电池，包括壳体以及设于所述壳体内的电芯，所述壳体一侧的中部设有插槽，所述插槽中设有导电极以及卡接结构，所述导电极与所述电芯电连接。

优选的，所述壳体的周缘于所述插槽的一侧形成包围所述插槽的环部，所述电芯安装于所述环部内。

优选的，包括拨块，所述卡接结构连接有拨板，所述拨板连接有弹簧，所述弹簧向卡接方向预紧所述卡接结构，所述拨块能够带动所述拨板向脱离卡持方向运行。

优选的，所述拨块设于转轴上，转动所述转轴能够使所述拨块与所述拨板配合，所述转轴连接有扭簧，所述扭簧将所述转轴预紧以使所述拨块脱离与所述拨板接触。

优选的，所述转轴连接于把手，所述把手位于所述壳体的背离所述插槽的一侧。

还提供一种驱动器，包括马达、变速箱以及中轴，所述中轴具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端之间具有安装部,所述马达的定子安装于所述安装部上，所述马达的转子与所述变速箱传动，还包括所述的电池，所述中轴的第一端连接有连接器，所述连接器上具有正负极片，所述连接器插入所述卡槽中，与所述卡接结构卡接而固定所述电池，所述正负极片与所述导电极电接触。

还提供一种车轮，包括轮辋以及内轮毂，所述内轮毂包括所述的驱动器。

还提供一种轮椅，所述轮椅包括所述的车轮。

本发明的电池可通过插槽收容连接器，并可通过卡接结构与连接器固定，固定时，导电极能够同时与连接器的正负极片接触而电导通，更方便于与连接器建立连接，从而使得电池更容易被安装，可以满足更多场合的需求（例如可以满足在车轮上安装电池的需求）。

附图说明

图1为实施例的车轮的结构示意图。

图2为图1的I1放大图。

图3为实施例的车轮的正视图。

图4为第一实施方式的车轮的受力示意图。

图5为第二实施方式的车轮的受力示意图。

图6为带有电池的驱动器的结构示意图。

图7为去除电池后的驱动器的剖视图。

图8为实施例的中轴的结构示意图。

图9为实施例电池的结构示意图。

图10为去除面壳后的电池的内部示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本实施例提供一种车轮，可以理解的是，车轮可以安装在任何可以使用轮子的装置上，例如电动车、电动自行车、电动轮椅等等，在此不做限制，如此可以使得该装置能够通过车轮实现轮行走。

如图1和图2，车轮包括轮辋100以及内轮毂110，静止时，轮辋100与内轮毂110连接并且两者的中心基本一致，内轮毂110可位于中心处。轮辋100外侧可以安装有轮胎120等。相对于车轮所处的面而言，车轮具有第一侧C1和第二侧C2。

具体的，轮辋100与内轮毂110之间安装有可形变的环片130，如此，环片130能够被压缩或者回弹。环片130的中心与轮辋100或内轮毂110的中心基本一致。环片130可以采用钢等金属制成。环片130的厚度（即沿径向的厚度）小于环片130的长度（即沿轴向的长度），其中，环片130的厚度可以根据实际应用而设定，环片130的厚度越大，可形变能力越弱，刚性越强，环片130的厚度越小，可形变能力越好。

为了便于后续的安装，环片130上可固定有若干的安装片131，以通过安装片131安装有第一轴承132和第二轴承133。

轮辋100设有若干的第一安装位101，第一安装位101可固定有第三轴承102。内轮毂110设有若干的第二安装位111，第二安装位111也可固定有第四轴承112。其中，第一轴承132的数量与第三轴承102的数量是相等的，第二轴承133和第四轴承112的数量是相等的。环片130与轮辋100之间连接有第一连接臂140，环片130与内轮毂110之间连接有第二连接臂150。第一连接臂140和第二连接臂150可为条钢。第一连接臂140两端分别连接一第一轴承132和一第三轴承102，第二连接臂150两端分别连接一第二轴承133和一第四轴承112，使得，第一连接臂140和第二连接臂150均是绕中心环形分布的，并且第一连接臂140和第二连接臂150的两端均是可相对转动的。

第三轴承102作为第一连接臂140与轮辋100连接的第一连接点。第一轴承132作为第一连接臂140与环片130连接的第二连接点。第二轴承133作为第二连接臂150与环片130连接的第三连接点。第四轴承112作为第二连接臂150与内轮毂110连接的第四连接点。

当装置在行驶过程中，遇到颠簸的路面或者行驶速度改变时，在惯性作用下，由于轮辋100与内轮毂110之间并非完全的刚性连接，轮辋100与内轮毂110的速度大小或速度方向会不一致，由于第一连接臂140和第二连接臂150是可转动的，轮辋100的中心与内轮毂110的中心发生偏离时或内轮毂110相对于轮辋100转动时，会通过第一连接臂140和第二连接臂150拉动环片130，使得环片130发生形变，形变到一定程度后，环片130在其自身弹力作用下趋向于回复原状，进而能够使得内轮毂110恢复到平衡位置，如中心重新与轮辋100的中心保持一致，进而使得车轮具有缓冲的效果，装置在行驶的时候更加平稳。

在本实施例中，如图3所示，第一连接点与第二连接点之间的连线L1与轮辋100过第一连接点的直径线不重合，即第一连接臂140整体相对于对应的直径线是存在夹角的，其可以由径向外方向朝绕中心的第一旋转方向倾斜。第三连接点与第四连接点之间的连线L2与内轮毂110过第三连接点的直径线不重合，即第二连接臂150整体相对于对应的直径线是存在夹角的，其可以由径向外方向朝绕中心的第一旋转方向S1倾斜或者与第一旋转方向相反的第二旋转方向倾斜。这样，遇到颠簸的路面或者行驶速度改变时，在惯性作用下，第一连接臂140或第二连接臂150能够更加轻易地发生转动（即轮辋100与内轮毂110相对的刚性更弱），环片130能够比较容易被压缩而形变，进而使得内轮毂110能够较好地被环片130缓冲。

应当特别说明的是，如图4所示，若第一连接臂140整体的倾斜方向与第二连接臂150整体的倾斜方向是相同的，在惯性的作用下，内轮毂110中心会向M1方向偏离轮辋100中心，内轮毂110作用第二连接臂150而使第二连接臂150绕第三连接点往偏离方向M2转动，由于第一连接臂140与第二连接臂150同向倾斜，第一连接臂140向M3方向转动，会使得环片130在形变的同时也会相对于轮辋100转动(M4方向)，进而内轮毂110也相对于轮辋100转动，平衡性会稍差。但是，如图5所示，当第一连接臂140整体的倾斜方向与第二连接臂150整体的倾斜方向相反时，在惯性的作用下，内轮毂110中心会向M1方向偏离轮辋100中心，内轮毂110作用第二连接臂150而使第二连接臂150绕第三连接点往偏离方向M2转动，在第二连接臂150的带动下环片130趋于相对轮辋100转动（M4方向），但是此时，第一连接臂140会拉着环片130（M3方向）使其无法相对轮辋100转动，如此，内轮毂110相对轮辋100转动的幅度就很小，基本可以忽略，使得环片130对内轮毂110恢复力基本与惯性方向是相反的，因此，也就使得内轮毂110更加平稳。

在本实施例中，第一连接臂140和第二连接臂150的数量是相等的，均呈环形阵列分布，即第一连接臂140和第二连接臂150一一对应构成一组臂。第一轴承132和第二轴承133分别位于环片130的第一侧和第二侧，第一连接臂140和第二连接臂150在受力时是更平衡的。第一轴承132和相应的第二轴承133位于环片130的圆周同一位置处，即可视作第二连接点和第三连接点是重合的。

其中，如图6和图7所示，内轮毂110包括驱动器。驱动器可包括马达200、变速箱210、中轴220以及电池230。马达200可为无刷马达，其具有转子201和定子202。结合图8，中轴220具有第一端221和第二端222，在第一端221和第二端222之间具有安装部223。定子202固定在安装部223。变速箱210包括外壳211、设于外壳211内的齿轮组，齿轮组包括中心齿212、若干从动齿213以及齿圈214，中心齿212与从动齿213啮合，从动齿213与齿圈214啮合，构成星状齿轮组。齿圈214与外壳211是固定的，第四轴承112可安装在外壳211上。其中，中心齿212套在中轴220上并与转子201固定，以通过转动带动中心齿212绕中轴220转动，使得从动齿213转动，进而使得齿圈214带着外壳211转动，如此，使得整个车轮能够相对于中轴220转动而行驶。

一实施例中，外壳211的外周缘向定子202一侧延伸形成有环臂2111，环臂2111的外侧面形成有连接部2113，第四轴承112可安装在连接部2113上。环臂2111靠近中轴220的第一端221的一侧凹陷形成有环槽2112，环槽2112环绕定子202。

中轴220的第一端221伸出至定子202外侧，中轴220的第二端222伸出至外壳211外侧。第一端221具有第一连接结构2211，用于固定连接器240。第二端222具有第二连接结构2221，用于固定装置而将车轮安装在装置上。连接器240固定连接电池230，使得电池230能够被固定在中轴220的第一端221处，从而被安装在车轮上，而不需要安装在装置的其他位置处，进而充分利用了车轮的空间，而且也便于为马达200供电。

连接器240可包括正负电极241和卡接结构242，连接器240通过其上的卡接结构242（例如卡槽）与电池230上的卡接结构2312（例如卡勾，并可参照图）卡持而使得电池230被固定在中轴220的第一端221，并且正负电极241与电池230的导电极233（可参照图）接触。

中轴220具有空心段224，空心段224延伸至第一端221，并且在第一端221的壁上可开有第一通孔2212，中轴220上还开有第二通孔225，第一通孔2212和第二通孔225与内空心连通。具体的，第二通孔225可开在安装部223上和/或在靠近第二端222上。如此可以往空心段224内布置线缆，例如与正负电极241电连接的电线以及与控制器连接的信号线等。线缆的布置方式可以根据实际而设定，例如，可以将第一端221的与正负电极241电连接的线缆穿过第一通孔2212进入至空心段224内，继而通过第二通孔225从靠近第二端222处伸出以便于连接控制器等。

如图9和图10，电池230可包括壳体231以及设于壳体231内的电芯232，电芯232可以包括有多个，并均匀布置。壳体231靠近第一侧形成插槽2311，插槽2311的形状与连接器240的形状大致相同，可收容连接器240。在插槽2311的侧壁上设有与电芯232电连接的导电极233以及卡接结构2312，与连接器240的连接方式可参照前述，在此不赘述。

一并结合图6和图7，壳体231的周缘于插槽2311的一侧形成包围插槽2311的环部2313，环部2313中间为收容槽2314，当电池230卡接在连接器240上时，收容槽2314能够收容定子202，而环部2313则被收容在环槽2112中，变速箱外壳的环槽2112可相对于电池230的环部2313转动。由于与第二连接臂150连接的连接部2113是位于环臂2111的外侧面的，因此，使得电池230和驱动器结合后整体的重心基本上是在连接部2113所在的平面上，也即电池230和驱动器结合后整体的重心基本上是在轮辋100面上的，使得该整体能够平稳地通过轮辋100悬挂而不向第一侧或第二侧倾斜。

为了便于电池230从连接器240上拆卸，电池230还包括拨块234，卡接结构2312连接有拨板235，拨板235连接有弹簧236，弹簧236向卡接方向预紧卡接结构2312。在初始状态下，弹簧236预紧，卡接结构2312与卡接结构242配合，电池230与连接器固定。外力改变拨块234的位置，拨块234带动拨板235克服弹簧236预紧力，向脱离卡持方向运行，卡接结构2312连接有拨板235脱离，可从连接器上取下电池230。具体的，拨块234设于转轴237上，转轴237可连接于把手239，把手239位于壳体231的背离插槽2311的一侧。转轴237连接有扭簧238，扭簧238将转轴237预紧，在预紧状态下，拨块234不与拨板235接触，卡接结构2312与卡接结构242配合，拉动把手239，转轴237克服扭簧238预紧力，拨块234逐渐与拨板235抵持，卡接结构2312与卡接结构242脱离，放开把手239，则重新复原。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于安装在轮上的电池，包括壳体以及设于所述壳体内的电芯，其特征在于，所述壳体一侧的中部设有插槽，所述插槽中设有导电极以及卡接结构，所述导电极与所述电芯电连接。

2.根据权利要求1所述的用于安装在轮上的电池，其特征在于，所述壳体的周缘于所述插槽的一侧形成包围所述插槽的环部，所述电芯安装于所述环部内。

3.根据权利要求1所述的用于安装在轮上的电池，其特征在于，包括拨块，所述卡接结构连接有拨板，所述拨板连接有弹簧，所述弹簧向卡接方向预紧所述卡接结构，所述拨块能够带动所述拨板向脱离卡持方向运行。

4.根据权利要求3所述的用于安装在轮上的电池，其特征在于，所述拨块设于转轴上，转动所述转轴能够使所述拨块与所述拨板配合，所述转轴连接有扭簧，所述扭簧将所述转轴预紧以使所述拨块脱离与所述拨板接触。

5.根据权利要求4所述的用于安装在轮上的电池，其特征在于，所述转轴连接于把手，所述把手位于所述壳体的背离所述插槽的一侧。

6.一种驱动器，包括马达、变速箱以及中轴，所述中轴具有第一端和第二端，所述第一端和所述第二端之间具有安装部,所述马达的定子安装于所述安装部上，所述马达的转子与所述变速箱传动，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的电池，所述中轴的第一端连接有连接器，所述连接器上具有正负极片，所述连接器插入所述卡槽中，与所述卡接结构卡接而固定所述电池，所述正负极片与所述导电极电接触。

7.一种车轮，包括轮辋以及内轮毂，其特征在于，所述内轮毂包括如权利要求6所述的驱动器。

8.一种轮椅，其特征在于，所述轮椅包括如权利要求7所述的车轮。