CN111372803A - 轮内马达驱动装置及包括该轮内马达驱动装置的移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮内马达驱动装置以及包括该轮内马达驱动装置的移动装置，该轮内马达驱动装置被改进以使得能够缓冲行驶期间从道路传递的冲击。根据本发明的轮内马达驱动装置包括：轮，所述轮包括轮辋；轮内马达，所述轮内马达设置在所述轮辋内并使所述轮辋旋转；支撑部分，所述支撑部分设置在所述轮内马达的侧表面处，并且所述移动装置连接在所述支撑部分的一侧；以及缓冲单元，所述缓冲单元设置在所述轮内马达和所述支撑部分之间，以缓冲在竖直移动期间产生的冲击。

Description

轮内马达驱动装置及包括该轮内马达驱动装置的移动装置
技术领域
本公开涉及一种在轮的内部包括马达的轮内马达驱动装置和包括该轮内马达驱动装置的移动装置，并且还涉及具有冲击吸收功能的轮内马达驱动装置和包括该轮内马达驱动装置的移动装置。
背景技术
通常，随着城市化的进行，活动的范围和数量增加。因此，需要一种用于在短距离内方便地移动的替代移动装置，并且还开发了使用该移动装置的休闲文化。
作为替代移动装置的示例，开发并使用诸如所谓的快速板(quick board)的移动装置。快速板包括具有脚踏板的框架，用户可以在脚踏板上踩踏和站立，其中轮安装到框架的前部和后部上。快速板还包括与前轮连接以控制方向的转向部分和与转向部分的两侧连接的转向手柄。
快速板具有小尺寸和轻重量，使得所有年龄的男性和女性都可以使用该快速板。近来，为快速板增添了可折叠功能，从而具有便于移动或存储的优点。
同时，通过踩跺用户的脚来移动传统的快速板。然而，随着技术的发展，开发并使用了其中配备有马达的马达驱动型快速板。近来，具有轮内马达驱动装置的电动快速板的使用增加，在轮内马达驱动装置中，马达配备在轮的内部以使轮旋转。
传统的电动快速板具有这样的结构，其中减震器安装到前轮的与方向控制杆连接的部分上以吸收冲击，但是由于配备有用于驱动的马达等，所以附加的缓冲装置可以不安装到后轮上。
因此，传统的电动快速板可能不能有效地吸收在驾驶期间从道路传递的冲击等，从而这是用户可能容易感到疲劳的主要因素。特别地，其中配备有轮内马达驱动装置的后轮可能不能吸收从道路传递的冲击，从而这是导致故障的主要因素。
同时，传统的电动快速板主要被配置为具有两个轮。近来，开发了其中可以安全驱动并且倾覆等的风险低的三轮电动快速板，其中前轮具有两个轮并且后轮具有一个轮。
其中轮内马达驱动装置联接到前轮的这种电动快速板可以是电动操作的，但是难以将诸如减震器等的缓冲装置安装到前轮上。因此，需要开发一种用于缓冲冲击的轮内马达驱动装置。
发明内容
技术问题
根据示例性实施方式，可以提供一种改进的轮内马达驱动装置和包括该改进的轮内马达驱动装置的移动装置，该改进的轮内马达驱动装置用于缓冲在驱动期间从道路传递的冲击。
技术方案
根据一个示例性实施方式，一种轮内马达驱动装置包括：轮20，其包括轮内轮22；轮内马达30，其设置在所述轮内轮22的内侧并使所述轮内轮22旋转；支撑部分40，其连接所述轮内马达30和移动装置100；以及缓冲单元50，其设置在所述轮内马达30和所述移动装置100之间，以缓冲在竖直移动期间产生的冲击。
所述支撑部分40的第一侧安装在所述轮内马达30处，并且所述支撑部分40的第二侧安装在所述移动装置100上，其中，所述支撑部分40的所述第一侧和所述第二侧能在竖直方向上相对于彼此相对移动。
所述缓冲单元50的第一侧可以由所述轮内马达30支撑或由所述支撑部分40的固定到所述轮内马达30的所述第一侧支撑，并且所述缓冲单元50的第二侧可以由所述移动装置100支撑或由所述支撑部分40的固定到所述移动装置100的所述第二侧支撑。
所述支撑部分40包括：引导杆44，其安装在所述轮内马达30和所述移动装置100中的任一方上，在竖直方向上延伸一定长度，并且所述引导杆44的上端和下端固定到所述一方；以及引导块46，其设置到所述轮内马达30和所述移动装置100的中的另一方上，并且联接到所述引导杆44以能在竖直方向上滑动地移动。
所述引导杆44或所述引导块46可以连接到所述移动装置100，使得所述引导杆44或所述引导块46固定到引导框架42并且所述引导框架42固定到所述移动装置100。
平行地设置有一对引导杆44，并且所述缓冲单元50设置在所述一对引导杆44之间。
平行地设置有一对引导杆44，所述一对引导杆44的上部和下部的任一侧包括水平延伸的第一延伸部分，所述引导块46的上部和下部的另一侧包括水平延伸的第二延伸部分，所述第一延伸部分支撑所述缓冲单元50的第一端，并且所述第二延伸部分支撑所述缓冲单元50的第二端。
所述缓冲单元50可以包括压缩螺旋弹簧或减震器中的至少任何一个。
所述轮内轮22可以包括：轮辋22b，其具有环形形状并且其外圆周与轮胎24联接；以及突起22a，其从所述轮辋22b沿轴向向内延伸，并且其中，所述支撑部分40可以沿所述突起22a的径向向内设置。
所述轮内马达30包括：外圆周轴36b，其具有圆柱形状并且面向所述突起22a的内圆周；轴36a，其在所述外圆周轴26b的径向中心处沿轴向延伸；以及圆板36c，其连接所述轴36a和所述外圆周轴36b。所述支撑部分40沿所述外圆周轴36b的径向向内设置。
根据另一示例性实施方式，一种移动装置可以包括具有踏板的框架、设置到所述框架的前部的两侧的一对轮内马达驱动装置、以及设置到所述框架的后部上的至少一个后轮。
另外，所述框架可以包括：转向部分，其延伸并安装到所述前部的上部上；以及转向手柄，其延伸到所述转向部分的两侧并具有控制所述轮内马达驱动装置的操作的控制部分。
有利效果
根据本公开，整体地配备有缓冲轮内马达驱动装置的冲击的缓冲单元，以有效地缓冲从道路传递的冲击并克服用于安装附加缓冲装置的安装空间的限制。因此，可以简化具有轮内马达驱动装置的移动装置的整体结构。
附图说明
图1是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的立体图。
图2的(a)和(b)是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的侧视图。
图3是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的截面图。
图4是根据本公开的一个示例性实施方式的包括轮内马达驱动装置的移动装置的立体图。
图5是根据本公开的一个示例性实施方式的包括轮内马达驱动装置的移动装置的正视图。
[附图标号说明]
10：轮内马达驱动装置 20：轮
22：轮内轮 22a：突起
22b：轮辋 30：轮内马达
32：定子 32a：轭架
34：转子 36：轴箱
36a：轴 36b：外圆周轴
36c：圆板 38：盖
40：支撑部分 42：引导框架
44：引导杆 44a：下延伸构件
44b：块 44s：杆
46：引导块 46a：上延伸构件
50：缓冲单元 100：移动装置
具体实施方式
本说明书中描述的实施方式和图中示出的配置仅仅是本公开的最优选的一个实施方式，并且不是本公开的所有技术精神的代表。因此，应当理解，在提交本申请时，可以存在各种等同物和修改来代替上述内容。另外，考虑本公开中的功能来定义稍后描述的术语，使得这些术语可以根据用户或操作者的意图或实践而变化。因此，关于这些术语的定义可以由本说明书的全部内容来定义。
在下文中，描述根据本公开的示例性实施方式的用于高速旋转的马达。
图1是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的立体图。图2的(a)和(b)是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的内侧视图和外侧视图。图3是根据本公开的一个示例性实施方式的轮内马达驱动装置的截面图。
根据本公开的示例性实施方式的轮内马达驱动装置可以配备到移动装置的前轮或后轮上，以提供驱动力。在示例性实施方式中，公开了一种结构，其中一对轮内马达驱动装置安装到移动装置的前部的右侧和左侧。
参照附图1至图3，本公开的示例性实施方式的轮内马达驱动装置10可包括轮20、轮内马达30、支撑部分40和缓冲单元50。
设置到轮内马达驱动装置10的轮20可包括形成为圆环形状并提供刚性的轮内轮22和安装到轮内轮22上的轮胎24。
轮可以由诸如钢或铝合金的金属制成。轮内轮22可包括轮辋22b和从轮辋沿旋转轴向设置在内侧的圆柱形突起22a。轮辋22b和突起22a可以一体地加工，或者可以在分别加工之后组装以彼此固定。
轮胎24联接到轮内轮22的外圆周以能够接触道路。具体地，轮胎24可以沿轮辋22b的径向安装到外圆周上。作为轮胎24，可以使用内部填充有空气的一体式轮胎24或其中填充有空气的管型或无内胎轮胎24。
可以设置有轮内马达30，轮内马达30提供使轮内轮22沿轮20的轮内轮22的径向向内旋转的驱动力。
轮内马达30可包括轴箱36、安装到轴箱36上的定子32、以及安装到轮内轮22上的转子35。
轴箱36可以固定到移动装置，以能通过稍后描述的支撑部分40和缓冲单元50吸收冲击。轴箱36可包括圆柱形的外圆周轴36b和在外圆周轴36b的径向中心处沿轴向延伸的轴36a。外圆周轴36b和轴36a通过圆板36c彼此连接。外圆周轴36b和轴36a沿与圆板36c相反的方向延伸。外圆周轴36b和圆板36c形成碗状，从而提供由此限定的内部空间。外圆周轴36b容纳在轮的突起22a的径向内侧，并且轴36容纳在轮的轮辋22b的径向内侧。相对于轴箱36，轮内轮22可由轴承36c支撑和安装成能旋转。轴承36c可以安装在外圆周轴36b和突起22a之间。
轮内马达30可以包括在中心处的定子32，定子32被分割成多个部分并且圆形地定位。定子安装到轴36b的外圆周上，其中在它们之间设置有轭架32a。转子34以相对于定子32的一定间隙沿定子32的径向安装在外侧。转子34沿着轮辋22b的内圆周安装。
定子32可以包括其中形成有多个磁极的芯，并且芯可以以线圈缠绕到每个磁极的形式提供。由于电流的供应，在定子32的线圈和磁极处可能出现电磁力。
转子34可以包括永磁体或者可以包括永磁体和芯。转子34可通过永磁体中产生的吸引或排斥抵抗定子32产生的电磁力而旋转。转子34固定地安装到轮的轮内轮上，具体地，安装到轮辋22b上，以利用由提供给定子32的电流产生的旋转力使轮内轮22旋转。
即，通过定子32和转子34的电磁相互作用，转子34围绕定子32旋转，使得轮辋22b(即，轮内轮22)围绕轴箱36旋转。即，轮内马达可以具有外转子结构。
轴箱36支撑定子32并且能旋转地支撑转子34和轮内轮22。轴箱36也可以在轮内马达驱动装置10的轴向内侧设置到轮内马达30。此外，覆盖作为轮内马达30的内部部件的定子和转子的盖38可以位于轮内马达30的轴箱36的轴向相对侧。盖38可以从外部隐藏定子和转子，并且盖38可以联接到轮辋22b。也就是说，盖38可以与轮辋22b一起旋转。
轴箱36的轴36a固定地支撑定子32的内圆周，并且外圆周轴36b能旋转地支撑轮内轮22的突起22a。此外，转子34安装到轮的轮辋22b的内圆周上。
支撑部分40可设置到轮内马达30的轴向内侧。具体地，支撑部分可以位于由外圆周轴36b和圆板36c限定的内部空间中。因此，支撑部分40可以不暴露于外部。
支撑部分40的第一侧可安装在轮内马达30上，支撑部分40的第二侧可安装在移动装置100上。具体地，支撑部分40的第一侧可以固定到轮内马达30的圆板36c，并且支撑部分40的第二侧可以安装到移动装置100的框架上。支撑部分40的第一侧和第二侧可以在竖直方向上相对于彼此相对移动。
支撑部分40可以通过支架等安装在移动装置的框架的前部上。
这里，设置在支撑部分40和框架的前部之间的支架被配置为使得可以在倾斜框架时控制角度。因此，可以控制移动装置的方向。只有当框架在向右或向左的方向上倾斜时，具有上述转向结构的移动装置的转向才是可能的，从而可以最小化由于离心力的倾斜而倾覆的可能性。
支撑部分40可连接轮内马达30和移动装置100的框架，并容纳用于吸收和缓冲冲击的缓冲单元50，以使得由外部施加的轮200的冲击不直接传递到移动装置100。由外部施加的轮20的冲击可能由于不平的道路而发生，并且主要发生在竖直方向上。
支撑部分40可以设置有缓冲单元50。缓冲单元50的第一侧可以由轮内马达30支撑，或者由支撑部分40的固定到轮内马达30的第一侧支撑。缓冲单元50的第二侧可以由移动装置100支撑，或者由支撑部分40的固定到移动装置100的第二侧支撑。
具体地，支撑部分40可包括引导杆44、引导块36和引导框架42。
引导杆44可以安装到轮内马达30的侧表面上，并且可以在竖直方向上延伸一定长度。引导杆44的上端和下端可以分别固定到轮内马达30的圆板36c。可以平行于圆板36c设置一对引导杆44。引导杆44的上端和下端可以分别具有厚块44b的形状，并且可以通过螺栓等固定到轮内马达30的侧表面。分别固定在上部和下部的两个块44b通过圆柱形的杆44s相互连接。块44b和杆44s可以一体地制造，或者可以分别在制造之后组装和固定。
引导块46可以与引导杆44接合并且可以在竖直方向上滑动地移动。供引导杆44的杆44s插入其中的孔可以沿竖直方向延伸并且形成为穿过引导块46。该孔可以分别设置到引导块46的两侧。引导块46可根据设置在引导杆44的上端和下端处的块44b之间的杆44s在竖直方向上移动。
在引导块46与杆44s接触的孔的内部中，可以设置诸如线性轴承或衬套等的摩擦减小构件。因此，在联接到引导杆44的状态下，引导块46可以在几乎没有摩擦的情况下沿竖直方向移动。
引导框架42可以固定到引导块46。此外，引导框架42可以固定到移动装置100的框架。引导框架42可以固定到设置在移动装置100的框架处的支架。引导框架42可以具有确保容纳缓冲单元50的空间的形式。也就是说，引导框架42的两侧可以具有在朝向引导块的方向上突出的形状以与引导块46接合，其中引导框架42的中心部分可以具有凹陷形状以确保可以容纳缓冲单元50的空间。
在示例性实施方式中，公开了一种结构，其中支撑部分40的引导杆44安装在轮内马达30处，并且支撑部分40的引导块46安装在移动装置100的框架处。然而，引导杆44可以安装在移动装置100的框架处，并且引导块46可以安装在轮内马达处。另外，在示例性实施方式中，公开了将引导块46安装到引导框架42上的结构，但是引导杆44可以安装到引导框架42上。另外，在示例性实施方式中，公开了引导框架42与移动装置100的框架连接的结构，但是引导框架42可以安装在轮内马达处。也就是说，如果结构是引导杆44和引导块46分别固定到轮内马达30和移动装置100的框架的任一侧和另一侧，并且引导杆44和引导块46在竖直方向上以很小摩擦或没有摩擦的方式能移动地连接，则可以以各种形式修改该结构。
在示例性实施方式中，缓冲单元50可以缓冲通过轮20从道路传递到移动装置的冲击。为此，缓冲单元50可包括具有弹性的弹簧或用于吸收从道路传递的冲击的减震器中的至少任何一者。减震器可以安装在螺旋弹簧的内部。
一对引导杆44的下端可沿横向延伸，并且其两端可通过分别与块44b连接的下延伸构件44a连接。另外，在引导块46的上端处，可以包括上延伸构件46a，该上延伸构件46a的两端连接到设置在引导块46的两侧的块形状的上部。也就是说，引导杆44和下延伸构件44a总体上可形成
Figure BDA0002501964760000081
的形状，并且引导块46和上延伸构件46a也可形成
Figure BDA0002501964760000082
的形状，其中上述两个
Figure BDA0002501964760000083
结构可彼此相对并面对彼此。缓冲单元50可以安装在相应限定的“□”形状的空间中。
缓冲单元50的弹簧的下端和/或缓冲单元50的减震器的下端可以由下延伸构件44a支撑，并且缓冲单元50的弹簧的上端可以由上延伸构件46a支撑。
当轮受到来自道路的冲击时，上延伸构件46a和下延伸构件44a重复地彼此靠近和远离。这里，位于上延伸构件46a和下延伸构件44a之间的缓冲单元50可以缓冲当引导块46沿着引导杆44上升和下降时的冲击。在上延伸构件46a和下延伸构件44a中的每者中可以包括用于防止弹簧偏离以及连接减震器的凸台形状(参见图3的(b))。
根据示例性实施方式，公开了一种结构，其中上延伸构件46a设置在引导块46中，并且下延伸构件44a设置在引导杆44中。然而，可以在引导杆中制备上延伸构件并且在引导块中制备下延伸构件。
连接到移动装置的引导框架42连接到引导块46。当轮胎24由于道路的不平坦等而在竖直方向上移动时，轮内马达30和轮内轮22由于上述移动而一起移动。然而，移动被支撑部分40和缓冲单元50缓冲，并且被传递到移动装置100。也就是说，当从道路传递的冲击通过轮20传递到移动装置100时，缓冲单元50吸收冲击。
图4是根据本公开的一个示例性实施方式的包括轮内马达驱动装置的移动装置的立体图，并且图5是根据本公开的一个示例性实施方式的包括轮内马达驱动装置的移动装置的正视图。
如上所述配置的轮内马达驱动装置10可以安装在各种移动装置中以提供驱动力。
作为移动装置100的一个示例，代表性地利用快速板。
移动装置100(例如快速板)可以包括具有支座的框架110。
另外，轮内马达驱动装置10可设置在框架110的前部的两侧，以提供驱动力。由于包括轮内轮22的轮20被设置用于旋转，因此轮内马达驱动装置10可以在没有附加旋转轴的情况下联接到框架110。
具体地，轮内马达驱动装置10可以包括轮20和轮内马达30，轮20包括轮内22，轮内马达30设置到轮内轮22的内部，直接旋转轮内轮22以产生驱动力。
连接到框架110的前部的两侧的支撑部分40可安装在轮内马达30的一侧，以能在竖直方向上移动。
沿竖直方向延伸的引导杆44可安装到轮内马达30的侧部的两个横向部分上，引导框架42安装到联接到引导杆44并沿竖直方向移动的引导块46上，并且引导框架42可固定到框架110。
同时，缓冲单元50可设置在轮内马达30和框架110之间，以缓冲从道路传递的冲击。缓冲单元50可以设置到支撑部分40。
缓冲单元50可包括弹簧或减震器，其中缓冲单元50的第一端可连接到轮内马达30(根据示例性实施方式，支撑部分的引导杆)，并且缓冲单元50的第二端可连接到框架110(根据示例性实施方式，支撑部分的引导块)。缓冲单元50可以吸收通过轮20从道路传递的冲击，从而可以防止冲击通过支撑部分40传递到框架110。
同时，后轮120可以设置在框架110的后端的中心部分处。
当设置到框架110的前部的两侧的一对轮内马达驱动装置10被操作时，前述移动装置100可以被驱动。另外，移动装置100可通过使框架110向右或向左倾斜来操纵驱动方向。
即，在用户乘坐在框架110上的状态下，如果身体在向右或向左的方向上倾斜，则轮内马达驱动装置10可以倾斜以使框架改变方向。这里，框架110倾斜，以便用户的身体在与离心力作用的方向相反的方向上倾斜。因此，可以在不被离心力倾覆的状态下操纵移动装置100。
同时，在框架110的前部上沿向上方向延伸的转向部分130和延伸到转向部分130两侧的转向手柄132可以设置到移动装置100，以便用户可以抓住。
另外，控制轮内马达驱动装置10的操作的控制器可以包括在转向手柄132中。另外，除了轮内马达驱动装置10的控制器之外，还可以在转向手柄132中安装制动杆、报警装置、照明等。另外，可以向控制器提供用于显示操作状态的显示设备，并且除了上述之外，还可以显示充电状态和照明状态。
同时，根据示例性实施方式，用于向轮内马达驱动装置10提供电力的充电装置可以设置到框架110的内部，或者可以设置到转向部分130的内部。此外，可以附加地设置并且能拆卸地设置到移动装置100的第一侧。
此外，转向部分130可以优选地设置为能相对于框架110折叠的结构，从而可以在存储或移动时减小体积。
如上所述，参考附图中示出的示例性实施方式解释了本公开，但是可以理解，以上仅作为示例提供，其中本领域普通技术人员可以基于以上进行各种修改和等效的其他示例性实施方式。因此，应当根据所附权利要求来限定要保护的本公开的实际技术要点。

Claims (10)

1.一种轮内马达驱动装置，该轮内马达驱动装置包括：
轮(20)，其包括轮内轮(22)；
轮内马达(30)，其设置在所述轮内轮(22)的内侧并使所述轮内轮(22)旋转；
支撑部分(40)，其连接所述轮内马达(30)和移动装置(100)；以及
缓冲器(50)，其设置在所述轮内马达(30)和所述移动装置(100)之间，以缓冲在竖直移动期间产生的冲击。
2.根据权利要求1所述的轮内马达驱动装置，其中，所述支撑部分(40)的第一侧安装在所述轮内马达(30)处，并且所述支撑部分(40)的第二侧安装在所述移动装置(100)处，并且
其中，所述支撑部分(40)的所述第一侧和所述第二侧能在竖直方向上相对于彼此相对移动。
3.根据权利要求2所述的轮内马达驱动装置，其中，
所述缓冲器(50)的第一侧由所述轮内马达(30)支撑或由所述支撑部分(40)的固定到所述轮内马达(30)的所述第一侧支撑，并且所述缓冲器(50)的第二侧由所述移动装置(100)支撑或由所述支撑部分(40)的固定到所述移动装置(100)的所述第二侧支撑。
4.根据权利要求1所述的轮内马达驱动装置，其中，
所述支撑部分(40)包括：
引导杆(44)，其安装在所述轮内马达(30)和所述移动装置(100)中的任一方上并且在竖直方向上延伸一定长度，其中所述引导杆(44)的上端和下端固定到所述轮内马达(30)和所述移动装置(100)中的所述一方；以及
引导块(46)，其设置到所述轮内马达(30)和所述移动装置(100)中的另一方上，并且联接到所述引导杆(44)以能在竖直方向上滑动地移动。
5.根据权利要求4所述的轮内马达驱动装置，其中，
所述引导杆(44)或所述引导块(46)连接到所述移动装置(100)，使得所述引导杆(44)或所述引导块(46)固定到引导框架(42)并且所述引导框架(42)固定到所述移动装置(100)。
6.根据权利要求4所述的轮内马达驱动装置，其中，
平行地设置有一对引导杆(44)，并且所述缓冲器(50)设置在所述一对引导杆(44)之间。
7.根据权利要求4所述的轮内马达驱动装置，其中，平行地设置有一对引导杆(44)，并且所述一对引导杆(44)的上部和下部中的任一者包括水平延伸的第一延伸构件，
其中，所述引导块(46)的上部和下部中的另一者包括水平延伸的第二延伸构件，所述第一延伸构件支撑所述缓冲器(50)的第一端，并且所述第二延伸构件支撑所述缓冲器(50)的第二端。
8.根据权利要求1所述的轮内马达驱动装置，其中，所述缓冲器(50)包括压缩螺旋弹簧和/或减震器。
9.根据权利要求1所述的轮内马达驱动装置，其中，所述轮内轮(22)包括：
轮辋(22b)，其具有环形形状并且其外圆周与轮胎(24)联接；以及
突起(22a)，其从所述轮辋(22b)沿轴向向内延伸，
其中，所述支撑部分(40)沿所述突起(22a)的径向向内设置。
10.根据权利要求9所述的轮内马达驱动装置，其中，所述轮内马达(30)包括：
外圆周轴(36b)，其具有圆柱形状并且面向所述突起(22a)的内圆周；
轴(36a)，其在所述外圆周轴(26b)的径向中心处沿轴向延伸；以及
圆板(36c)，其连接所述轴(36a)和所述外圆周轴(36b)，
其中，所述支撑部分(40)沿所述外圆周轴(36b)的径向向内设置。
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