PL221124B1 - Zespół koła jezdnego napędowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół koła jezdnego napędowego umożliwiający wbudowanie silnika elektrycznego z wirnikiem bębnowym zewnętrznym w koło jezdne. Mechanizm przeznaczony jest do zamocowania koła jezdnego bezpośrednio na wirniku bębnowym silnika elektrycznego wyposażonego w piastę. Koło tego typu ma zastosowanie w lekkich pojazdach elektrycznych, w tym także w robotach mobilnych. Koło wraz z wysokomomentowym silnikiem tworzy zespół jezdny napędowy bezpośredniego działania (bez wykorzystania przekładni). Za pomocą odpowiednio ukształtowanych elementów i połączeń, mechanizm z silnikiem tworzy jednolity element do zastosowania jako koło jezdne napędowe.

Znane jest koło jezdne napędowe wyposażone w silnik elektryczny z wirnikiem bębnowym i piastą oraz z mocowaniem obręczy koła do bębna silnika za pomocą szprych lub za pomocą tarczy koła zintegrowanej nierozerwalnie z wirnikiem silnika i obręczą koła.

Celem wynalazku jest zespół koła jezdnego napędowego w postaci mechanizmu służący do połączenia obręczy koła jezdnego ze znanym typem napędowego silnika elektrycznego poprzez tarcze i łączniki umożliwiające to połączenie. Wykorzystanie mechanizmu pozwala na wbudowanie zespołu koła jezdnego napędowego w układ jezdny pojazdu elektrycznego, w tym robota mobilnego.

W ofercie producentów kół oraz silników elektrycznych nie występują rozwiązania z mechanizmem będącym przedmiotem wynalazku. Obecnie na rynku nie występują systemy montażowe podobnej konstrukcji, które rozszerzają zakres zastosowania dotychczasowych rozwiązań wykorzystujących dany typ silnika elektrycznego.

Istotą wynalazku jest zespół koła jezdnego napędowego, zwłaszcza do montażu na bębnowym wirniku silnika elektrycznego osadzonym na piaście, charakteryzujący się tym, że tarcza jezdna jest osadzona pomiędzy dwiema tarczami nośnymi poprzez tuleje dystansowe, natomiast tarcze nośne osadzone są na wirniku bębnowym silnika.

Korzystnym jest, gdy tarcze nośne poprzez otwory połączone są ze sobą śrubami oraz tulejami dystansowymi przechodzącymi przez otwory w tarczy jezdnej.

Korzystnym jest także, gdy tarcze nośne poprzez otwory zamocowane są do wirnika bębnowego śrubami.

Zwłaszcza korzystnym jest, gdy tarcza nośna na zewnętrznym obwodzie ma obręcz na oponę.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

- możliwość rozszerzenia zastosowania silników elektrycznych danego typu w innych dziedzinach niż pierwotne zastosowania bez potrzeby jakiejkolwiek modyfikacji silnika elektrycznego danego typu,

- udostępnienie innego sposobu integracji silników elektrycznych danego typu z kołem jezdnym w stosunku do znanych sposobów jak np. mechanizm szprychowy,

- możliwość projektowego kształtowania szerokości obręczy koła i szerokości opony,

- w wyniku zastosowania mechanizmu montażu uzyskano efekt zmniejszenia szerokości kontaktu opony z podłożem, co w kołowej robotyce mobilnej jest istotne w przypadku zastosowania odometrycznego systemu pomiaru pozycji pojazdu,

- możliwość projektowego kształtowania średnicy obręczy koła do montażu na tarczy jezdnej,

- możliwość wykorzystania mechanizmu w pojazdach kołowych działających wewnątrz pomieszczeń (w tym przemysłowych), jak i na zewnątrz.

Wynalazek w przykładowym wykonaniu został uwidoczniony w widoku na rysunku, który przedstawia zespół koła jezdnego napędowego.

Zespół koła jezdnego napędowego stanowi zestaw elementów i łączników montowany na wirniku bębnowym 3 silnika elektrycznego 1, łożyskowanym w piaście na osi 2. Bębnowy wirnik silnika elektrycznego wyposażony jest w dwa wieńce otworów w wirniku 4, które są umieszczone na zewnątrz na obu jego krawędziach. Zespół składa się z dwóch tarcz nośnych 5, tarczy jezdnej 6, obręczy koła 13, zestawu tulei dystansowych 7 oraz zestawu śrub montażowych 8 i 9. Tarcze nośne 5 mają centrycznie wykonane otwory o średnicach dopasowanych do średnicy zewnętrznej wirnika bębnowego 3. Od strony wewnętrznej tarcze nośne 5 mają przelotowe otwory 10, które są dopasowane średnicami i rozmieszczeniem do otworów w wieńcach na wirniku bębnowym 3. Za pomocą tych otworów i śrub 8 tarcze nośne 5 są zamocowane bezpośrednio do wirnika bębnowego. Od strony zewnętrznej tarcze nośne 5 mają otwory 11 do zamocowania tarczy jezdnej 6. Tarcza jezdna ma cenPL 221 124 B1 trycznie wykonany otwór, wokół którego rozmieszczone są otwory 12 do zamocowania jej do tarcz nośnych 5. Mocowanie to realizuje zespół łączników tworzonych przez tuleje dystansowe 7 i śruby 8. Tarcza jezdna 6 zamocowana jest centrycznie względem osi 2, na której pracuje piasta koła. Na zewnętrznej tarczy jezdnej znajduje się obwodowe zagłębienie stanowiące obręcz koła 13. Obręcz koła może być zintegrowana z tarczą jezdną lub zamontowana w sposób identyczny jak tarcza nośna na wieńcu wirnika bębnowego. Na obręczy 13 osadzona jest opona 14.

Mechanizm montażu koła jezdnego zintegrowany z silnikiem oraz obręczą tworzy zespół koła jezdnego napędowego.

Wynalazek ma zastosowanie do silnika elektrycznego z wirnikiem bębnowym oraz piastą. Mechanizm montowany jest za pomocą zestawu tarcz i łączników na zewnętrznej części wirnika silnika elektrycznego wyposażonego w odpowiednie wieńce otworów, np. przeznaczone pierwotnie do montażu szprych. Dzięki zastosowaniu zespołu koła jako mechanizmu montażu możliwe jest wykorzystanie dowolnej bieżni jezdnej koła napędowego np. z obręczą do szyny lub obręczą wyposażoną w oponę, co umożliwia pracę koła napędowego na różnych podłożach.

Układ jezdny wyposażony w zespół koła jezdnego napędowego może być stosowany do napędu pojazdu elektrycznego działającego na różnych podłożach, w tym także na szynach prowadzących koła. Mechanizm montażu rozszerza zastosowanie tanich, wysokomomentowych i precyzyjnie działających silników elektrycznych wybranej konstrukcji z obszaru stosowania do napędu ręcznie sterowanych pojazdów elektrycznych do przewozu ludzi do obszaru kołowej robotyki mobilnej bez konieczności modyfikacji silników.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół koła jezdnego napędowego, zwłaszcza do montażu na bębnowym wirniku silnika elektrycznego osadzonym na piaście, znamienny tym, że tarcza jezdna (6) jest osadzona pomiędzy dwiema tarczami nośnymi (5) poprzez tuleje dystansowe (7), natomiast tarcze nośne (5) osadzone są na wirniku bębnowym (3) silnika (1).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcze nośne (5) poprzez otwory (11) połączone są ze sobą śrubami (9) oraz tulejami dystansowymi (7) przechodzącymi przez otwory (12) w tarczy jezdnej (6).

3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcze nośne (5) poprzez otwory (10) zamocowane są do wirnika bębnowego (3) śrubami (8).

4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że tarcza nośna (5) na zewnętrznym obwodzie ma obręcz (13) na oponę (14).