TWI701176B - 輪轂裝置及車輪 - Google Patents

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林士源
蘇新文
陸學森
徐振欣
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英屬開曼群島商睿能創意公司
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Abstract

本揭露內容為關於用以將輪轂裝置連接至車輪的結構及相關系統。於部分實施方式中，輪轂裝置包含(1)殼體組件並具有外半徑；(2)固定部且配置在殼體組件之至少一側表面的周邊上。固定部係形成為具有複數個耦接結構，其中耦接結構用以將輪轂裝置耦接至輪框。固定部定義出第一半徑，且第一半徑小於外半徑。

Description

輪轂裝置及車輪
本揭露內容是關於一種輪轂裝置及其相關系統。更進一步來說，本揭露內容是關於一種包含於車輪且用以驅動車輪的輪轂裝置。
在現代的城市中，倚靠個人載具的交通運輸可能會導致顯著的交通流量與汙染。對於上述問題，可採鼓勵大眾使用具有小巧設計的載具來解決，例如小巧設計且具有由輪轂裝置驅動之車輪的載具。一些現有的輪轂裝置具有複雜的設計且僅止於支援部分款式的車輪。一些現有的輪轂裝置也有耐久性和結構剛性的問題。因此，對於改進輪轂裝置及相關系統性能的需求也因應而生。
本揭露內容的一實施方式提供一種輪轂裝置，輪轂裝置用以驅動載具並包含殼體組件以及固定部。殼體組件具有外半徑，並包含第一殼體部件以及第二殼體部件。第二殼體部件被配置為與第一殼體部件以緊配合相互固定。固定部在殼體組件之至少一側表面上沿圓周方向設置，固定部係形成有複 數個耦接結構，其中耦接結構用以將輪轂裝置耦接至輪框，固定部具有第一半徑，且第一半徑小於外半徑。
於部分實施方式中，殼體組件係形成有樞軸開口，樞軸開口位在輪轂裝置之中心，並用以接收輪轂裝置的樞軸，且殼體組件可轉動地耦接至輪轂裝置的樞軸。
於部分實施方式中，固定部與殼體組件為同心的方式配置。
於部分實施方式中，固定部包含輪轂凸緣，且輪轂凸緣與殼體組件係一體成型。
於部分實施方式中，耦接結構包含沿著圓周方向繞著固定部形成的多個開口。
於部分實施方式中，每一開口包含球狀內表面，且球狀內表面用以接收球狀墊圈。
於部分實施方式中，圍繞固定部的開口被以每一對相鄰的開口間具有係以相同間距的方式配置。
於部分實施方式中，第一半徑對外半徑的比值小於百分之七十。
於部分實施方式中，固定部為第一固定部而至少一側表面為第一表面，且輪轂裝置更包含第二固定部，第二固定部配置在第二表面上，第二表面與第一表面相對，其中第二固定部具有第二半徑，且第二半徑實質上與第一半徑相等。
於部分實施方式中，固定部為第一固定部而至少一側表面為第一表面，且輪轂裝置更包含第二固定部，第二固定部配置在第二表面上，第二表面與第一表面相對，其中第二 固定部具有第二半徑，第二半徑小於外半徑並且異於第一半徑。
於部分實施方式中，固定部包含與第一殼體部件連接的環狀結構。
於部分實施方式中，第一殼體部件包含側壁以及外緣，外緣沿著圓周方向繞著側壁的一外邊緣設置，且第二殼體部件包含蓋體，其中蓋體具有插入凸緣，且插入凸緣用以與外緣緊配合。
本揭露內容的一實施方式提供一種車輪，包含輪胎、輪框、殼體組件、固定部、多個模組化連接器。輪框用以支撐輪胎。殼體組件具有外半徑，並包含第一殼體部件以及第二殼體部件，其中第二殼體部件被配置為與第一殼體部件以緊配合相互固定。固定部沿圓周方向設置在殼體組件之至少一側表面上，且固定部係形成有複數個耦接結構，其中耦接結構用以將殼體組件耦接至載具，固定部具有第一半徑，且第一半徑小於外半徑。模組化連接器用以將固定部耦接至輪框，且每一個模組化連接器的設置位置係被配置以與對應之耦接結構配合，其中每一個模組化連接器具有外端以及內端，外端耦接至輪框，而內端用以抵靠在固定部的內表面。
於部分實施方式中，每一個模組化連接器包含輻條，且輻條係形成有位於內端的擋止部。
於部分實施方式中，每一個模組化連接器更包含墊圈，墊圈套設於輻條，其中墊圈被配置為抵靠在輻條之擋止部以及固定部之內表面。
於部分實施方式中，墊圈為球狀墊圈，且耦接結構為多個開口，其中每一個開口具有球狀內表面，且球狀內表面用以接收球狀墊圈。
於部分實施方式中，每一個模組化連接器之內端包含漸擴端。
於部分實施方式中，每一個模組化連接器之內端包含球狀擋止部，且耦接結構為多個開口，其中每一個開口具有球狀內表面，且球狀內表面用以接收球狀擋止部。
本揭露內容的一實施方式提供一種車輪，包含輪胎、輪框、殼體組件、第一固定部、第二固定部、多個模組化連接器。輪框、殼體組件、固定部、多個模組化連接器。輪框用以支撐輪胎。殼體組件具有外半徑，並包含第一殼體部件以及第二殼體部件，其中第二殼體部件被配置為與第一殼體部件以緊配合相互固定。第一固定部沿圓周方向設置在殼體組件之第一表面上，且第一固定部係形成有複數個第一開口，其中第一開口用以將殼體組件耦接至載具，第一固定部具有第一半徑，且第一半徑小於外半徑。第二固定部沿圓周方向設置在殼體組件之第二表面上，且第二固定部係形成有複數個第二開口，其中第二開口用以將殼體組件耦接至載具，第二固定部具有第二半徑，且第二半徑小於外半徑。模組化連接器用以將第一固定部及第二固定部耦接至輪框，且每一個模組化連接器的設置位置係被配置以與對應之耦接結構配合，其中每一模組化連接器具有外端以及內端，外端耦接至輪框，而內端被配置為抵靠在第一固定部以及第二固定部的內表面。
於部分實施方式中，第一半徑對外半徑的比值小於百分之七十，且第二半徑實質上與第一半徑相等。
100、200‧‧‧輪轂裝置
101‧‧‧第一殼體部件
101a‧‧‧側壁
101b‧‧‧外緣
102‧‧‧外邊緣
103‧‧‧固定部
104‧‧‧內邊緣
105‧‧‧輻條
107‧‧‧開口
108‧‧‧球狀墊圈
109‧‧‧漸擴端
111‧‧‧延伸中央部
113‧‧‧擋止部
115‧‧‧呈部分球狀之墊圈
117‧‧‧貫穿孔
119‧‧‧第一截斷開口
121‧‧‧第二截斷開口
201‧‧‧第二殼體部件
203‧‧‧主電路板
205‧‧‧電池組件
207‧‧‧定子組件
208‧‧‧磁鐵
209‧‧‧樞軸
210‧‧‧中央開口
212‧‧‧間隙
213‧‧‧擋止凸塊
214‧‧‧軸承
222‧‧‧轉子組件
401‧‧‧載具框架
402‧‧‧充電頭
403‧‧‧車輪
404‧‧‧側蓋
405‧‧‧導線
2011‧‧‧插入凸緣
OR‧‧‧外半徑
RR‧‧‧半徑
R‧‧‧軸
X‧‧‧方向
第1圖為依據本揭露內容的實施方式繪示之輪轂裝置。
第2a圖及第2b圖為依據本揭露內容的實施方式繪示之一部分的輪轂裝置的爆炸視圖。
第3a圖及第3b圖為依據本揭露內容的實施方式繪示之輻條及墊圈/襯套。
第4圖為依據本揭露內容的實施方式繪示之具有輪轂裝置之車輪。
以上附圖未依照實際比例繪製，例如附圖中的部分元件的尺寸可能放大或縮小，以助於增進對各實施方式的理解。同樣地，為了利於詳述部分實施方式，一些組件且/或操作可能會分為不同區塊或組合為單一區塊來呈現。再者，儘管已在附圖中示例性地將各實施方式具體繪示，並也有在下文中詳細描述，然而，所屬技術領域具有通常知識者將理解到，修改方案、等效方案或替代方案將也會落入後附之申請專利範圍。
本揭露內容係關於一種輪轂裝置，其配置於用以驅動載具的車輪。輪轂裝置例如包含殼體組件，且殼體組件具有外半徑以及沿著圓周方向設置在殼體組件的至少一個側表 面上的固定部。固定部係形成為向外延伸突出的凸緣並具有多個圍繞其周邊的耦接結構(例如，開口)，該些耦接結構用於將輪轂裝置耦接至輪框(例如，透過輻條)。舉例來說，輻條的一端係耦接至固定部，而輻條的另一端則是耦接至輪框。固定部所具有之半徑為小於殼體組件的外半徑。於部分實施方式中，固定部所具有之半徑對於外半徑(殼體組件的外半徑)的比值可以是30%、40%、50%、60%、70%、80%至90%，或是在這些數值之間的任何適當比例。透過將輻條連接到固定部，而不是連接到殼體組件的外邊緣，與固定部接觸的輻條末端可被配置至較為接近殼體組件中心的位置，從而增強結構剛性和耐用性。
於部分實施方式中，本揭露內容係關於一種車輪，其具有車胎、輪框以及輪轂裝置。車輪可由輪轂裝置致使轉動，以驅動載具(例如自行車、三輪車、機車、電動輪椅、推車等)。車輪可包含連接結構，其用以將輪轂裝置耦接至輪框。於部分實施方式中，連接結構包含(1)多數個模組化連接器(例如，輻條及墊圈/襯套)；以及(2)固定部(例如輪轂凸緣、環形結構、環狀物或「甜甜圈形狀」結構等)，且固定部自輪轂裝置的表面向外延伸。於部分實施方式中，殼體組件可以包含兩個殼體部件，且兩個殼體部件互相接合。當過大的外力施加於殼體部件之間的連接位置處的時候，殼體部件會被解體或甚至是毀損。藉由連接結構，由於輻條係非直接耦接至輪轂裝置的殼體組件的外邊緣，因此來自輻條的施力/張力不會實質上影響到殼體組件。如此一來，可增強輪轂裝置的結構剛性， 從而也增強輪轂裝置在運行期間的穩定性。
於部分實施方式中，輪轂裝置包含轉子組件、樞軸以及定子組件。定子組件穩固地耦接至樞軸，且樞軸延伸穿過轉子組件。轉子組件可相對定子組件與樞軸旋轉。於部分實施方式中，輪轂裝置可被視為電動機。輪轂裝置的轉子組件耦接至載具的車輪/輪框，且樞軸固定地耦接至載具(例如耦接至載具結構，像是框架)。輪轂裝置用以在有人力或無人力的情況下致使車輪轉動，以使載具移動(或者至少促使載具移動)。
舉例來說，本揭露內容的優點包含(1)增強了輪轂裝置的剛性以及整體結構的強度；(2)來自車輪的施力可均勻地分布在固定部上(例如，球狀的墊圈可配置成抵靠固定部的球型內表面，以增加固定部與輻輪之間的接觸面積)；(3)提供了可有效地將輪轂裝置耦接至輪框的連接結構；以及(4)連接結構包含模組化構件，該些模組化構件具有適合耦接不同樣式的輪轂裝置及輪框/輪子的不同大小/形狀/尺寸。於部分實施方式中，所揭露的內容可致使使用者依據一個以上的要素，像是運行輪轂裝置的位置/路線(例如在城市中或山間、鋪面道路或碎石道路上等)，或者是於運行輪轂裝置期間的環境條件(像是溫度、濕度、空氣污染程度等)，而自訂出連接結構。此將有利於連接結構的使用壽命以及可靠度。
本揭露內容的另外的態樣包含車輪，且車輪具有(1)輪胎；(2)用以支撐輪胎的輪框；(3)具有外半徑的殼體；(4)沿著殼體組件之至少一側表面的圓周而配置於其上的固定部；(5)多個模組化連接器，用以將固定部耦接至輪框。多個 耦接結構(例如，開口)形成在固定部的圓周上，該些耦接結構係用以將殼體組件耦接至輪框。固定部具有第一半徑，且第一半徑小於殼體組件的外半徑。每一個模組化連接器的設置位置被配置以與對應的開口相配合。每一個模組化連接器具有外端以及內端。外端為耦接至輪框，而內端則抵靠在固定部的內表面。
於部分實施方式中，多個模組化連接器中的每一個具有輻條以及墊圈/襯套，且輻條係形成為於其一端具有擋止部(例如，輻軸的直徑增加的漸擴端)。墊圈可套設於其中一個模組化連接器上，且墊圈抵靠在其中一個模組化連接器的內端。於部分實施方式中，其中一個模組化連接器可具有位於其內端上的球狀擋止部(例如，接近輪轂裝置的中心)，且球狀擋止部被配置在對應之耦接結構的球狀內表面之中。於部分實施方式中，耦接結構可依據連接結構的特性而呈現不同的樣式。
本揭露內容的其他的態樣包含車輪，且車輪具有(1)輪胎；(2)用以支撐輪胎的輪框；(3)具有外半徑的殼體；(4)沿著殼體組件的圓周方向配置在第一表面上的第一固定部；(5)沿著殼體組件的圓周方向配置在第二表面上的第二固定部，且第二表面係與第一表面相對；以及(6)多個模組化連接器，用以將第一固定部及第二固定部耦接至輪框。第一固定部係形成為具有多個第一開口，且第一開口用以將殼體組件耦接至輪框。第一固定部具有第一半徑，且第一半徑小於外半徑。第二固定部係形成有多個第二開口，且第二開口用以將殼體組件耦接至載具。第二固定部定義出第二半徑，且第二半徑小於 外半徑。於部分實施方式中，第二半徑實質上與第一半徑相等。於部分實施方式中，第二半徑異於第一半徑。於部分實施方式中，第一半徑對外半徑的比值小於70%。於部分實施方式中，比值的範圍係自30%至90%。
第1圖為依據本揭露內容的實施方式繪示之輪轂裝置/組件100的等角視圖。如第1圖所示，輪轂裝置100包含殼體(或是稱外殼體)以及固定部103，其中固定部103用以容置多個模組化連接器或是輻條105(例如輻條105的另一端可耦接至自行車的前/後車輪)。殼體包含第一殼體部件101以及第二殼體部件201(如第2a圖所示)。於部分實施方式中，固定部103可以是輪轂凸緣(例如具有圓形或平坦之側壁的結構體)或是環形結構(例如具有圓形或弧形之側壁的結構體)。於部分實施方式中，固定部103可以是環形管狀結構。於部分實施方式中，固定部103可與第一殼體部件101的側壁為一體成型之結構。於部分實施方式中，固定部103可以鎖固至或固定地連接至第一殼體部件101的側壁。
如第1圖所示，第一殼體部件101具有外半徑OR。外半徑係自第一殼體部件101的中心延伸至外邊緣102。固定部103所具有之半徑RR係小於外半徑OR。第一殼體部件101係形成為具有側邊開口(例如，可使樞軸穿過)。側邊開口具有內邊緣104。如圖所示，固定部103配置在中心開口處之外。
於部分實施方式中，殼體可以是由多個殼體部件組裝而成。第一殼體部件101與第二殼體部件201彼此耦接於 一起，以形成內/內部/內側空間，從而容置輪轂裝置100的元件。於部分實施方式中，舉例而言，第一殼體部件101可包含側壁101a以及外緣101b，且外緣101b是以圍繞著側壁101a的外周邊之方式延伸。外緣101b所具有之高度係定義出第一殼體部件101之中的內部空間。如圖所示，外緣101b是沿著圓周方向設置在側壁101a的外邊緣。
如第1圖所示，第一殼體部件101的中心處形成有側邊開口，以允許樞軸(例如第2a圖的樞軸209)穿過。側邊開口係用以容置側蓋404(請見第4圖)。於部分實施方式中，側蓋404為固定地耦接至樞軸並因此不會隨著殼體轉動。於部分實施方式中，可將軸承設置在側蓋與第一殼體部件101之間，從而使殼體可相對側蓋404(或樞軸209)轉動。於部分實施方式中，可將油封環配置在殼體與側蓋之間。
如第1圖所示，固定部103為耦接至側壁101a或是與側壁101a一體成型。固定部103自側壁101a的表面向外延伸，並位在自第一殼體部件101的中心點徑向地向外的位置上。第二殼體部件201(例如蓋體或罩體，如第2a圖所示)具有適於第一殼體部件101的外緣101b之下的結構，藉此來封閉住第一殼體部件101的開口端。如部分實施方式中，第二殼體部件201可包含形成於其上的插入凸緣2011。插入凸緣2011(或蓋體)為用以將第二殼體部件201耦接至第一殼體部件101(例如，將其插入至間隙內，下文中將配合第2b圖更進一步說明)。於部分實施方式中，插入凸緣2011為用以與外緣101b緊配合。於部分實施方式中，軸承214或油封環(請見第2a圖)可被 配置於第二殼體部件201與樞軸209之間。軸承214可用以助於第二殼體部件201與樞軸209之間的相對轉動。
如第2a圖所示，其最佳地呈現了適於置於殼體內部空間的主電路板203、電池組件205以及定子組件207，該些元件為直接或間接地固定至穿過輪轂裝置100中心之軸體或樞軸209。在如此的實施方式中，於第一殼體部件101的內部之上，殼體(即第一殼體部件101與第二殼體部件201)以及多個磁鐵208(其未繪示於第1圖，請見第2b圖)共同形成轉子組件222。於部分實施方式中，主電路板203以及電池組件205可視為定子組件207的一部分。
如第2b圖所示，其最佳地呈現了定子組件207包含支撐輪/支架/結構體，且支撐輪/支架/結構體具有多個圍繞配置在周邊的線圈。支撐輪為中空狀，以使電池組件205以及輪轂裝置200的其他電子元件可被置入支撐輪的內部空間。當由電池組件205的電池組所提供之電流流入定子組件207的線圈(或線圈組件)時，會產生出磁場，並因此驅動轉子組件的磁鐵帶動轉子組件222相對軸R(或是樞軸209)轉動。於部分實施方式中，可將額外的電池組配置在輪轂裝置100的外部，以做為備用品或額外電源使用。如此一來，殼體及透過輻條105連接至殼體上的車輪也可轉動，以促使機車、自行車或載具移動。
在所繪的實施方式中，固定部103及側壁101a是以同心的方式設置。固定部103是以圍繞側壁101a的中心點的方式設置。於其他實施方式中，固定部103所具有的半徑係更靠近第一殼體部件101的外邊緣或是更接近中心點。如圖所 示，固定部103包含多個耦接結構，像是多個開口107，且每一個開口107分別用以接收對應之輻條105的一端。於部分實施方式中，開口107可設計為多種形狀，像是圓形、卵形、橢圓等。於部分實施方式中，耦接結構可以是其他適於將輪轂裝置100連接至車輪的任意結構。於部分實施方式中，舉例而言，模組化連接器可包含螺栓，而耦接結構可包含螺紋孔。
每一個輻條105具有外端以及內端，其中外端用以耦接至車輪/輪框結構(未繪示於第1圖)，而內端則為漸擴端109(或是球狀端)，並抵靠於位在固定部103內周邊之相對應形狀的凹槽。於一實施方式中，球狀墊圈108或是襯套為套設於輻條105且抵靠於輻條105的漸擴端109。於部分實施方式中，墊圈108或是襯套內部具有錐形凹槽，且錐形凹槽具有適於輻條105之放置於其內一端的輪廓。對應形狀之球狀凹槽可形成在固定部103之中，藉以接收球狀墊圈108並使輻條105呈緊繃狀態。於部分實施方式中，每一開口107包含球狀內表面，其用以接收球狀墊圈108。於部分實施方式中，開口107係配置為圍繞固定部103，且每一組相鄰的兩個開口107之間具有相同的間距。於部分實施方式中，開口107之間可以根據所設計之輻條105的邊條圖案而具有不均勻的間距。
此外，由於球狀墊圈108可允許輻條105以多種角度接觸固定部103，因此本結構可達到(1)增進製作過程的彈性(例如，更容易組裝且製作過程可具有較高的誤差容忍度)；(2)至少因為輻條105的端部係非緊固地固定於固定部103，於運行輪轂裝置100時可提供額外的耐久性。再者，特別是當所有 的輻條105是採不同方向/角度連接之時，施力/張力可因球狀接觸面而均勻地分布(相較於單一接觸點而言)。
第2a圖為依據本揭露內容的實施方式呈現輪轂裝置200的爆炸視圖。輪轂裝置200包含第一殼體部件101(且第一殼體部件101包含側壁101a及外緣101b)以及包含第二殼體部件201。於其外表面上，第一殼體部件101包含固定部103，且固定部103用以將第一殼體部件101透過多個輻條耦接至車輪/輪框結構。於其內表面上，第二殼體部件201包含多個突出部或擋止凸塊213，且突出部或擋止凸塊213係用於停止殼體與定子組件207之間的相對轉動(例如，可與鎖固裝置配合，鎖固裝置可以是可朝第一殼體部件101移動之擋止器)。多個突出部或擋止凸塊213也可被稱為「卡合部」。第一殼體部件101與第二殼體部件201可共同形成為殼體組件。
於部分實施方式中，卡合部可透過凹槽(例如用以接收鎖固裝置)、卡扣件(例如用以卡合上鎖裝置)或其他適合元件實現。於部分實施方式中，卡合部為位在側壁101a的內表面上，且/或是位在第二殼體部件201的內表面上。
於所繪的實施方式中，多個磁鐵208(請見第2b圖)是沿著圓周方向設置在外緣101b的內表面上，且因此第一殼體部件101、第二殼體部件201及磁鐵於此實施方式中，可共同做為「轉子組件」或轉子。
主電路板203可用以承載一或多個控制器、控制電路、邏輯元件、感測器、導線及/或其他適合的元件，以達到將電流施加至線圈或轉動殼體之目的。於部分實施方式中， 主電路板203可承載載具的發動機/電動機控制器(Engine control unit，ECU)。於部分實施方式中，主電路板203可承載動力傳輸(power transmission，PT)裝置(未繪示)，其可用以控制輪轂裝置200的動力輸出。可以以轉子組件(即殼體及其帶有之配置於其內或其內表面上的磁鐵208)與定子組件207之間轉動的力矩之形式測量動力輸出，或是以馬達所消耗的瓦特數之形式測量動力輸出。於部分實施方式中，主電路板203可承載驅動電路，其用以管理來自電池組件205的動力(例如，供應三向交流電)。於部分實施方式中，動力傳輸裝置可以是驅動電路的一部分。
電池組件205可包含多個電池組。於所繪的實施方式中，電池組件205包含三個電池組，且三個電池組為橫向地相鄰於主電路板203。於其他實施方式中，電池組件205可具有不同數目且配置為不同樣式的電池組。於部分實施方式中，電池組件205可包含多個電池組，且多個電池組在實質上與樞軸209垂直的參考平面上形成多邊形(例如，三角形、矩形、五邊形、六邊形等)(於如此的實施方式中，電池組的縱向方向為落在參考平面上)。於部分實施方式中，電池組可採等間隔角度配置以圍繞樞軸209。於部分實施方式中，可依據其尺寸/形狀來配置電池組。舉例來說，電池組可具有異於第2圖所示之配置方向。
於部分實施方式中，電池組件205可由電池管理系統(battery management system，BMS)控制或管理。電池管理系統可包含一個以上的感測器，而感測器可用以監控電池 的狀態。於部分實施方式中，電池管理系統可配置於主電路板203上。於部分實施方式中，電池組(以及其內的電池單元)可採串聯或並聯的方式連接，此取決於不同的需求或實務上的設計。
於部分實施方式中，電池組件205可耦接至一個以上的電池記憶體，電池記憶體配置在主電路板203上，並用以儲存電池相關資訊(例如，電池使用資訊、電池操作指示、電池韌體、電池狀態等，其中電池操作指示像是充電/放電率或其他指示，其可能會因不同電池而異)。於部分實施方式中，電池記憶體也可用以儲存載具資訊(例如輪轂裝置200內的操作溫度、保養資訊、模組編號、序列編號)或者是使用者資訊(例如是駕駛/騎乘歷程、習慣等)。於部分實施方式中，電池記憶體可配置在電池組件205的電池殼體之內。
於部分實施方式中，電池組件205可設置在定子組件207之內側，使得輪轂裝置200可具有小巧的設計。將電池組件205設置在定子組件207之內的益處例如包含(1)定子組件207可保護電池組件205，例如像是免於來自外部的衝擊；以及(2)此配置可至少部分地防止電池組件205干涉/干擾由轉子組件的磁鐵208所產生的磁場，及/或定子組件207的線圈所產生的磁場。
車軸或樞軸209固定地耦接至主電路板203、電池組件205以及定子組件207。樞軸209可耦接至載具本體(例如是車架、車殼、結構性物件等)，並支撐載具本體。於運行期間，殼體以及附接至殼體的車輪(即透過耦接至輪轂凸緣的輻 條)可相對樞軸209轉動，以移動載具本體。於部分實施方式中，樞軸209可耦接至前輪元件(例如，前輪叉)或者後輪元件(例如，後輪框)。
於部分實施方式中，輪轂裝置200可包含一個以上的防水件(例如O形墊圈)，且防水件用以使輪轂裝置200具防水能力。於部分實施方式中，防水件可設置於一個以上的位置，像是與樞軸209相鄰之處、與輪轂裝置200的部件(例如，力矩感測器)相鄰之處等。於部分實施方式中，防水件也可配置於第一殼體部件101與第二殼體部件201之間、於樞軸209的一或兩端、於側蓋404與第一殼體部件101及第二殼體部件201之間的等處，藉此增強輪轂裝置200整體的防水能力。於部分實施方式中，樞軸209可耦接至力矩感測器護套，且力矩感測器護套可用以保護力矩感測器，以利於進行力矩感測器的安裝作業。
第2b圖為繪示了定子組件207如何被設置在第一殼體部件101之內的示意圖。如圖所示，定子組件207耦接至樞軸209，且樞軸209穿過第一殼體部件101的中央開口210(其係沿著所指的方向X)。如圖所示，多個永久的磁鐵208被設置在第一殼體部件101的內部或內側表面之上。於運作期間，多個永久的磁鐵208以及第一殼體部件101(與第二殼體部件201共同做為轉子組件)可相對定子組件207轉動。
於部分實施方式中，磁鐵208可經由連接結構(例如金屬環)耦接至第一殼體部件101。於部分實施方式中，磁鐵 208可耦接至或內嵌至第一殼體部件101的側壁101a。於部分實施方式中，磁鐵208可耦接至第一殼體部件101的外緣101b。
如第2a圖所示，間隙212形成於磁鐵208與第一殼體部件101之間。間隙212用以接收第二殼體部件201的插入凸緣2011(請見第2b圖)，使得第二殼體部件201與第一殼體部件101彼此固定地相互耦接。
第3a圖及第3b圖為輻條105於實施方式中的等角視圖。如第3a圖及第3b圖所示，輻條105包含延伸中央部111、位在輻條105之漸擴端的擋止部113、中空且呈部分球狀之墊圈115。呈部分球狀之墊圈115包含貫穿孔117，以供輻條105的延伸中央部111穿過。
呈部分球狀之墊圈115包含第一截斷開口119(或稱錐形埋頭孔，且被定形以匹配輻條105之漸擴端的至少一部分)及第二截斷開口121(或稱埋頭孔)，其中第一截斷開口119位在貫穿孔117之一端，而第二截斷開口121位在貫穿孔117之另一端。如圖所示，第一截斷開口119的直徑大於第二截斷開口121的直徑。同樣如圖所示，第一截斷開口119的直徑小於輻條105之漸擴端109的直徑。因此，當輻條105被鎖固在車輪內的時候，漸擴端109可部分地配合成位在呈部分球狀之墊圈115之中。
於部分實施方式中，漸擴端109的形狀對應於呈部分球狀之墊圈115的形狀(例如第二截斷開口121的形狀)，使得漸擴端109與呈部分球狀之墊圈115可穩固且合適地相耦 接。漸擴端109及呈部分球狀之墊圈115的形狀可於其之間提供足夠的接觸面積。
第4圖為依據本揭露內容的實施方式繪示支撐輪轂裝置200的載具框架401以及充電頭402。如圖所示，輪轂裝置200的樞軸209穩固地耦接至載具框架401。側蓋404被固定地耦接至樞軸209，因此不會隨著輪轂裝置200的轉子組件轉動。輪轂裝置200可透過輻條105以及固定部103耦接至車輪403。輪轂裝置200可轉動車輪403進而移動載具框架401。當車輪403未處轉動狀態的時候，充電頭402可耦接至輪轂裝置200，並且對輪轂裝置200內的電池組件205充電。於部分實施方式中，充電頭402可藉由磁力耦接至輪轂裝置200。如圖所示，充電頭可透過導線405耦接至電源。
雖然本揭露內容已以多種示例性實施方式揭露如上，然而應當理解到，本揭露不限定於所描述的實施方式，其也可在所附申請專利範圍的精神和範圍內，透過修改與變更而實行。因此，說明書與圖式應被視為呈現說明性意義而非呈現限制性意義。
100‧‧‧輪轂裝置
101‧‧‧第一殼體部件
101a‧‧‧側壁
101b‧‧‧外緣
102‧‧‧外邊緣
103‧‧‧固定部
104‧‧‧內邊緣
105‧‧‧輻條
107‧‧‧開口
108‧‧‧球狀墊圈
109‧‧‧漸擴端
OR‧‧‧外半徑
RR‧‧‧半徑
R‧‧‧軸

Claims (19)

  1. 一種輪轂裝置，用以驅動載具並包含：一殼體組件，具有一外半徑，該殼體組件包含：一第一殼體部件；以及一第二殼體部件，被配置為與該第一殼體部件以緊配合相互固定；以及一固定部，在該殼體組件之至少一側表面上沿圓周方向設置，該固定部係形成有複數個耦接結構，其中該些耦接結構用以將該輪轂裝置耦接至一輪框，該固定部具有一第一半徑，且該第一半徑小於該外半徑，其中該些耦接結構包含多個開口，每一該開口包含一球狀內表面，且該球狀內表面用以接收一球狀墊圈。
  2. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該殼體組件係形成有一樞軸開口，該樞軸開口位在該輪轂裝置之中心並用以接收該輪轂裝置的一樞軸，且該殼體組件可轉動地耦接至該輪轂裝置的該樞軸。
  3. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該固定部與該殼體組件為同心的方式配置。
  4. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該固定部包含一輪轂凸緣，且該輪轂凸緣與該殼體組件係一體成型。
  5. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該些開口沿著圓周方向繞著該固定部形成。
  6. 如請求項5所述的輪轂裝置，其中圍繞該固定部的該些開口被以每一對相鄰的該些開口間具有相同間距的方式配置。
  7. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該第一半徑對該外半徑的比值小於百分之七十。
  8. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該固定部為一第一固定部而該至少一側表面為一第一表面，且該輪轂裝置更包含一第二固定部，該第二固定部配置在一第二表面上，該第二表面與該第一表面相對，其中該第二固定部具有一第二半徑，且該第二半徑實質上與該第一半徑相等。
  9. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該固定部為一第一固定部而該至少一側表面為一第一表面，且該輪轂裝置更包含一第二固定部，該第二固定部配置在一第二表面上，該第二表面與該第一表面相對，其中該第二固定部具有一第二半徑，該第二半徑小於該外半徑並且異於該第一半徑。
  10. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該固定部包含與該第一殼體部件連接的一環狀結構。
  11. 如請求項1所述的輪轂裝置，其中該第一殼體部件包含一側壁以及一外緣，該外緣沿著圓周方向繞著該側壁的一外邊緣設置，且該第二殼體部件包含一蓋體，其中該蓋體具有一插入凸緣，且該插入凸緣用以與該外緣緊配合。
  12. 一種車輪，包含：一輪胎；一輪框，用以支撐該輪胎；一殼體組件，具有外半徑，並包含：一第一殼體部件；以及一第二殼體部件，被配置為與該第一殼體部件以緊配合相互固定；一固定部，沿圓周方向設置在該殼體組件之至少一側表面上，且該固定部係形成有複數個耦接結構，其中該些耦接結構用以將該殼體組件耦接至一載具，該固定部具有一第一半徑，且該第一半徑小於該外半徑；以及複數個模組化連接器，用以將該固定部耦接至該輪框，且每一個該模組化連接器的設置位置係被配置以與對應之該耦接結構配合，其中每一個該模組化連接器具有一外端以及一內端，該外端耦接至該輪框，而該內端用以抵靠在該固定部的一內表面。
  13. 如請求項12所述的車輪，其中每一個該模組 化連接器包含一輻條，且該輻條係形成有位於該內端的一擋止部。
  14. 如請求項13所述的車輪，其中每一個該模組化連接器更包含一墊圈，該墊圈套設於該輻條，其中該墊圈被配置為抵靠在該輻條之該擋止部以及該固定部之該內表面。
  15. 如請求項14所述的車輪，其中該墊圈為一球狀墊圈，且該些耦接結構為多個開口，其中每一個該開口具有一球狀內表面，且該球狀內表面用以接收該球狀墊圈。
  16. 如請求項12所述的車輪，其中每一個該模組化連接器之該內端包含一漸擴端。
  17. 如請求項12所述的車輪，其中每一個該模組化連接器之該內端包含一球狀擋止部，且該些耦接結構為多個開口，其中每一個該開口具有一球狀內表面，且該球狀內表面用以接收該球狀擋止部。
  18. 一種車輪，包含：一輪胎；一輪框，用以支撐該輪胎；一殼體組件，具有外半徑，並包含：一第一殼體部件；以及 一第二殼體部件，被配置為與該第一殼體部件以緊配合相互固定；一第一固定部，沿圓周方向設置在該殼體組件之一第一表面上，且該第一固定部係形成有複數個第一開口，其中該些第一開口用以將該殼體組件耦接至一載具，該第一固定部具有一第一半徑，且該第一半徑小於該外半徑；一第二固定部，沿圓周方向設置在該殼體組件之一第二表面上，且該第二固定部係形成有複數個第二開口，其中該些第二開口用以將該殼體組件耦接至該載具，該第二固定部具有一第二半徑，且該第二半徑小於該外半徑；以及複數個模組化連接器，用以將該第一固定部及該第二固定部耦接至該輪框，且每一個該模組化連接器的設置位置係被配置以與對應之該耦接結構配合，其中每一該模組化連接器具有一外端以及一內端，該外端耦接至該輪框，而該內端被配置為抵靠在該第一固定部以及該第二固定部的一內表面。
  19. 如請求項18所述的車輪，其中該第一半徑對該外半徑的比值小於百分之七十，且該第二半徑實質上與該第一半徑相等。
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