WO2024079138A1 - Systeme de roue motorisee pour skateboard classique - Google Patents

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WO2024079138A1
WO2024079138A1 PCT/EP2023/078085 EP2023078085W WO2024079138A1 WO 2024079138 A1 WO2024079138 A1 WO 2024079138A1 EP 2023078085 W EP2023078085 W EP 2023078085W WO 2024079138 A1 WO2024079138 A1 WO 2024079138A1
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WO
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stator
axle
skateboard
countersink
axis
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PCT/EP2023/078085
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Gael LAPIERRE
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Elwing Tech
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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles

Definitions

  • TITLE MOTORIZED WHEEL SYSTEM FOR CLASSIC SKATEBOARD
  • the present application belongs to the field of wheel motors for soft means of transport, such as a skateboard. More specifically, the request concerns a motorized wheel system for a cylindrical axle, making it possible to replace the wheels of a classic skateboard.
  • Electric skateboards have today become a fun means of transport that helps reduce our carbon footprint linked to transport. Indeed, it is a lightweight device with low energy consumption. Compared to other gentle electric means of transport, the electric skateboard is also more accessible in terms of investment, for example compared to an electric bicycle. However, it is desirable to further reduce the price of access to an electric skateboard to make it accessible to the greatest number of users, while maintaining product quality and reliability.
  • an electric skateboard One of the constraints of manufacturing an electric skateboard is the need to adapt the different components constituting the classic skateboard, in particular the wheels and axles better known as “trucks", as well as the integration of electronic components. like battery and battery management system.
  • trucks trucks
  • the axles of an electric skateboard are different from standard axles, and are generally made up of either square or hexagonal axles, or impressions of the same type. Indeed, this shape is necessary to be able to ensure the fixing of a wheel motor on the axis of the axle while allowing the transmission of movement.
  • axles of standard skateboard axles are perfectly cylindrical because they are intended to receive the classic wheels of a skateboard.
  • part of the motor (stator) must be fixed in relation to the board. It is therefore impossible to achieve isostatism on a cylindrical surface alone.
  • the clamping ring is arranged abutting against the shoulder of the axle and level with a conical female cut in the axis of the stator receiving said washer.
  • the invention proposes a motorized wheel system for a gentle means of transport such as a skateboard, said wheel motor comprising at least one stator provided with a through axial bore, and configured to receive a cylindrical mounting axis of 'an axle of said gentle means of transport, and comprising a fixing system between the stator and the mounting axis, characterized in that:
  • the fixing system comprises at least one pair of split clamping rings for tightening the mounting axle of the axle, each clamping ring comprising respectively a male conical surface and a female conical surface sliding one on the other, and in that
  • the stator bore has a variable section and comprises an internal chamber for locating said pair of split clamping rings, said chamber comprising a shoulder against which said pair of rings abuts during its insertion into the stator and clamping of said fixing system by bolting a distal end of said axis.
  • the fixing system of the invention thus makes it possible to fix the stator of the electric motor by adhesion to the cylindrical axis of the axle, and so that the torque of the motor is directly transmitted from the rotor to the road.
  • These rings are tightened when they are pushed axially into the stator creating an embedding connection between the stator and the mounting axis, this connection being ensured solely by the adhesion generated by the split clamping rings.
  • Using a pair of male and female clamping rings increases the fixing force, and simply multiplies it by the number of pairs of rings used.
  • this fixing system is very advantageous in that it guarantees the good hold and maintenance of the fixing system in the stator.
  • the clamping rings have a fixed location and rest against a stable support inside the stator.
  • the mounting system is also protected from the elements, such as water and dust due to its location in the internal chamber.
  • an external countersink defining a shoulder for a tightening nut of a distal and threaded end of said axle axle, and in which the internal chamber is located between an external countersink of said bore and the intermediate segment, and preferably is located adjacent said intermediate segment.
  • the bore has at the level of the internal chamber a cylindrical section and a second diameter, greater than the first diameter of the intermediate segment.
  • the internal chamber is thus located substantially towards an external side of the stator, which facilitates the tightening of the fixing system when mounting the motorized wheel and fixing the nut on the axle.
  • this location is preferred because it can be easily protected by an exterior cover, which limits the entry of water and dust on this side of the stator.
  • an internal side of the stator is more sensitive to the entry of water and dust.
  • the fixing system comprises three pairs of split clamping rings which nest on top of each other when they are mounted on said axle axis. It is thus possible to multiply the adhesive force of the fixing system.
  • the fixing system comprises a spacer and a washer making it possible to connect the pair or pairs of clamping rings with a fixing nut
  • the stator comprises a second chamber for locating said spacer between the internal chamber and the external countersink, and preferably the stator has holes at the external countersink to aim the washer at the stator
  • the present invention also relates to the adaptation of the stator to facilitate the arrangement of the motor output cable.
  • the stator of the invention comprises an internal countersink intended to be mounted facing the axle, said internal countersink comprising an edge provided with a clearance allowing a motor cable to be removed.
  • said internal countersink is provided with a countersink, and the clearance is present at the level of said countersink.
  • the invention relates to a skateboard, a scooter or a bicycle comprising a motorized wheel system according to the invention.
  • the invention also proposes a kit for transforming a classic skateboard into an electric skateboard, said kit comprising a motorized wheel system according to the invention, an electric battery and a battery management system.
  • the invention also relates to a method of transforming a classic skateboard into an electric skateboard, said skateboard comprising an axle provided with a cylindrical mounting axis, said method comprising a step of mounting on said cylindrical axis a system of motorized wheel according to the invention, and a step of tightening the fixing system by bolting a distal end of said axis.
  • Skateboard- Skateboard means a skateboard allowing a person or an object to be moved.
  • FIG. 1 A simplified diagram of the fixing of a motorized wheel system according to the invention on a cylindrical axis of a classic skateboard axle.
  • FIG. 2 A top view of the first male ring and its section along A-A.
  • FIG. 3 A top view of the second female ring and its section along A-A.
  • FIG. 4 An exploded view of the stator fixing system of the invention according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 5 An external side view of a stator according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 A section of the stator of the invention according to section AA of Figure 5.
  • FIG. 7 A front view of a so-called “external” side of the stator in Figure 5.
  • FIG. 8 A front view of a so-called “internal” side of the stator in Figure 5.
  • FIG. 9 A perspective view of mounting a motorized wheel system according to the invention on a classic skateboard axle.
  • FIG. 10 An example of an electric skateboard integrating a motorized wheel system according to the invention.
  • the present invention aims to provide a motorized wheel system that can be mounted and fixed on an axle provided with a cylindrical mounting axis, such as on an axle of a classic skateboard, better known as a “truck”. skateboard.
  • the invention also applies to any type of gentle means of transport incorporating axles with a cylindrical mounting axis, such as the scooter or the bicycle.
  • Another aim of the invention is that the motorized wheel system is fixed without any modification to the trucks of a classic skateboard, and so that this motorized wheel system replaces the non-motorized wheels of any type of skateboard.
  • Another aim of the invention is that the motorized wheel is fixed with a strong grip guaranteeing the viability of a gentle means of locomotion integrating said motorized wheel.
  • Another aim of the invention is that the motorized wheel fixing system is protected from bad weather.
  • the invention proposes a motorized wheel system comprising at least one motor stator provided with a through axial bore intended to slide on a cylindrical axis of an axle, and in which said stator is fixed to the axle by means of an embedding connection provided by split clamping rings.
  • Figure 1 schematically illustrates an example of fixing a motorized wheel system 1 according to the invention on an axle 2 also called truck 2 of a classic skateboard.
  • the stator 10 is provided with a bore 100 of variable section, and comprising at least one intermediate segment 110 whose diameter is capable of receiving the axis 3 for mounting the axle with average play.
  • the axis 3 of the axle passes through the bore 100 of the motorized wheel to be fixed by its distal and threaded end by means of a nut 4 and a washer 5.
  • the motorized wheel 1 also includes the various classic components of a motorized wheel such as a motor provided with an output cable 6, coils 7 around the stator 10 themselves surrounded by magnets 8 and a polyurethane tire 9.
  • an adhesion fixing system comprising at least one pair of split clamping rings 20, one first ring 21 (fig. 3) comprising a male conical surface and a second ring 22 (fig. 4) comprising a female conical surface, said male and female conical surfaces sliding into each other.
  • the rings also include a cylindrical surface, opposite the conical surface and making it possible to tighten the axis of the truck 2 and the cylindrical bore of the stator respectively.
  • Figures 2 and 3 show in detail a top view and a section along section AA of the first male ring 21 ( Figure 2) and the second female ring 22 ( Figure 3).
  • the clamping rings will be chosen according to a diameter of the truck axle to be tightened. For example, for a standard skateboard truck with a diameter of 8 mm, we will choose a pair of clamping rings having an internal diameter DI of a value equal to or close to this value, that is to say with an internal diameter of the female ring equal or close to 8 mm.
  • the external diameter of a pair of rings assembled in the relaxed position is substantially equal to the diameter of the stator bore at a location of said pair of rings.
  • the male ring 21 and the female ring 22 have an internal diameter of 8 mm, and an external diameter of 11 mm respectively, and a slot length of 1 mm.
  • the invention proposes to implement at least two pairs of split clamping rings 20, and preferably three pairs of split clamping rings 20 (fig. 1), each pair of assembled rings nesting on an adjacent pair of rings and so as to multiply the fixing force.
  • the tightening of the nut 4 on the truck makes it possible to push axially the slotted clamping rings 20 mounted on the axis 3 of the truck, and to tighten the embedding connection ensured solely by the adhesion generated by these pairs clamping rings.
  • the stator 10 of the invention is adapted to allow the implementation of such a fixing system.
  • the stator comprises a first external countersink 140 serving as a stop and location for the nut and a fixing washer 5.
  • an external side of the motorized wheel and of the stator is located in relation to its fixing position on a skateboard axle, of course, the internal side is facing the skateboard, and the external side is the side opposite said internal side.
  • the stator of the invention is provided with an internal chamber 120 serving as a location and as a shoulder E for the pairs of clamping rings 20.
  • the internal chamber 120 is located between said external countersink 140 and said intermediate segment 110, and preferably adjacent to said intermediate segment 110. It is thus possible to guarantee the adhesion of the fixing system and protect said fixing system as much as possible from bad weather.
  • the motorized wheel of the invention will be suitable for a classic electric bicycle or scooter when its mounting to the cylindrical axle is done in a through manner, and exposing the two ends of the cylindrical axle to each side of the motorized wheel and stator.
  • the fixing system of the invention it will suffice to implement the fixing system of the invention on each side of the stator, and to adapt the geometry of the bore so that it is symmetrical on one side and another of the intermediate chamber receiving the cylindrical axle.
  • the outlets on each side of the bore will of course be adapted to be tightened in a conventional manner with the stays or fixing brackets of a classic bicycle or scooter.
  • the fixing system also comprises a spacer 25 for connecting the clamping rings 20 with the washer 5 and the nut 4.
  • the stator 10 then comprises a second chamber 130 defining a location of said spacer 25.
  • Figures 6 to 8 illustrate the details of the stator in this embodiment and in which the bore comprises said second chamber 130, located between the first chamberllO and the external countersink 140, and defining a location and a shoulder E for said spacer.
  • the bore has a section of variable diameter, a first diameter DI corresponds to a diameter of the intermediate segment 110 and its value is close to that of the axle mounting axis.
  • the bore has a second diameter D2, greater than the diameter Dl, and making it possible to accommodate the pairs of clamping rings 20 in the relaxed position.
  • the second chamber 130 also has a diameter D3 slightly greater than the diameter D2 to define a location for the spacer.
  • the external countersink 140 also has a diameter D4 greater than the diameter D3, and so that each chamber or countersink defines a shoulder E for the part(s) of the fixing system housed inside it.
  • the fixing system is thus positioned stably inside the stator.
  • the depth of each chamber or counterbore is also chosen to adapt to the length of the part(s) housed inside it and keep them secure inside the stator.
  • the stator also has three holes at the level of the external countersink 140 intended to receive screws (see Figure 4) for fixing the washer 5 to the stator 5.
  • the tightening of these screw makes it possible to further immobilize the fixing system, and so as to prevent the loss of a part of the fixing system during assembly and disassembly of the motorized wheel.
  • this number of holes and its location are not limiting, the advantage being to maintain the parts of the fixing system inside the bore during assembly and disassembly of the motorized wheel. A user will therefore not have to manipulate the fixing system and will be able to tighten and loosen said system when bolting or unbolting the tightening nut with the washer.
  • the fixing system comprises a simple washer 5 and without fixing screws.
  • the stator has an internal countersink 101 facilitating the mounting of the motorized wheel on the axis 3 of the axle 2 and sliding it up to the stop of the axle 2 with said internal countersinking. 101.
  • the internal countersink therefore has a diameter D5 greater than the diameter Dl of the intermediate segment.
  • the internal countersink 101 is also provided with a countersink 102 to further facilitate the assembly of the wheel with any type of axle.
  • the present invention also relates to the optimization of the stator 10 to facilitate the arrangement of the motor output cable 6.
  • the invention proposes a stator comprising a clearance 104 on an edge 103 of a so-called internal side of the stator, at the level of the countersink 102 and extending to an external perimeter of said edge 103.
  • This clearance 104 defines a hole 104 allowing the cable 6 to be taken directly out of the motor without taking up space on the axle 3.
  • the invention thus proposes a new motorized wheel system making it possible to replace the wheels of a soft means of transport, such as a classic skateboard, and without the need to modify the axle of said skateboard.
  • An electric skateboard can therefore be obtained from a classic skateboard with reduced manufacturing costs.
  • the motorized wheel system and its fixing system can also replace the wheels of other means of gentle transport comprising an axle with a cylindrical mounting axis, for example the wheels of a scooter or a bicycle.

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Abstract

La présente invention propose un système de roue motorisée pouvant être monté sur un essieu pourvu d'un axe cylindrique, et permettant ainsi de remplacer les roues d'un skateboard classique. En particulier, l'invention propose un système de roue motorisée (1) pour moyen de transport doux tel qu'un skateboard, ledit système comportant au moins un stator (10) pourvu d'un alésage (100) axial traversant configuré pour recevoir un axe (3) de montage cylindrique d'un essieu (3) dudit moyen de transport doux, et comportant un système de fixation entre le stator (10) et l'axe (3) de montage, caractérisé en ce que : -le système de fixation comporte au moins une paire de bagues de serrage (20) fendues destinée à être montée sur l'axe (3) de l'essieu, chaque bague comportant respectivement une surface conique mâle et une surface conique femelle se glissant l'une sur l'autre, et en ce que; -l'alésage (100) du stator présente une section variable et comporte une chambre interne (120) d'emplacement de ladite paire de bagues de serrage (20) fendues, ladite chambre comportant un épaulement (E) contre lequel ladite paire de bagues (20) fait buter lors de son insertion dans le stator (10).

Description

TITRE : SYSTEME DE ROUE MOTORISEE POUR SKATEBOARD CLASSIQUE
Domaine technique
La présente demande appartient au domaine des moteurs-roues pour moyens de transport doux, tel qu’un skateboard. Plus particulièrement la demande porte sur un système de roue motorisée pour essieu cylindrique, et permettant de remplacer les roues d’un skateboard classique.
Etat de la technique
Les skateboards électriques sont devenus aujourd’hui un moyen de transport ludique et permettant de contribuer à la réduction de notre empreinte carbone liée au transport En effet, il s’agit d’un dispositif léger et avec une faible consommation énergétique. En comparaison à d’autres moyen de transport doux électriques, le skateboard électrique est également plus accessible en termes d’investissement, par exemple en comparaison d’un vélo électrique. Il est toutefois souhaitable de diminuer davantage le prix d’accès à un skateboard électrique pour le rendre accessible au plus grand nombre d’utilisateurs, tout en conservant une qualité et fiabilité de produit
L’une des contraintes de fabrication d’un skateboard électrique est le besoin d’adaptation des différents composants constituant le skate classique, notamment les roues et les essieux mieux connus sous le nom de « trucks », ainsi que l’intégration des composants électroniques comme la batterie et le système de gestion de la batterie. Afin de limiter au maximum l’utilisation des composants non standardisés, il est souhaitable de transformer un skate classique en modifiant le moins possible ses composants de base, c’est-à-dire la planche et les essieux. Par exemple, les essieux d’un skateboard électrique sont différents des essieux standard, et sont généralement composés soit d’axes carrés ou hexagonaux, soit d’empreintes du même type. En effet, cette forme est nécessaire pour pouvoir assurer la fixation d’un moteur-roue sur l’axe de l’essieu tout en permettant la transmission de mouvement En contraste, les axes d’essieux de skateboard standard son parfaitement cylindriques car ils sont destinés à recevoir les roues classiques d’un skateboard. Or, pour permettre la motorisation du skateboard, une partie du moteur (stator) doit être fixe par rapport à la planche. Impossible donc de réaliser un isostatisme sur une surface cylindrique seule.
Dans ce contexte, le brevet américain US, 11, 192, 019 B2 propose une solution de fixation d’un système de roue motorisée sur les axes cylindriques des essieux classiques de skateboard. En particulier, le stator du moteur est pourvu d’un alésage axial cylindrique dans lequel est glissé l’axe cylindrique de l’essieu et jusqu’à butée contre un épaulement dudit essieu. D’un côté distal de l’axe de l’essieu, la roue motorisée est retenue dans l’axe de manière classique par un contre- écrou. Afin de garantir le couple moteur, ce document propose de fixer l’axe du stator et de l’essieu au moyen d’un anneau de serrage conique fendu. En particulier, l’anneau de serrage est disposé en butée contre l’épaulement de l’essieu et à niveau d’une coupe femelle conique dans l’axe du stator recevant ladite rondelle. Lors du serrage du contre-écrou, la force axiale pousse l’arbre du moteur axialement et force l’anneau de serrage conique contre l’épaulement de l’essieu et dans la coupe femelle conique, de sorte que l’anneau se compresse et maintient une emprise contre l’axe de l’essieu. Cette solution est avantageuse en ce qu’elle permet la fixation d’un moteur-roue sur un des trucks classiques, cependant, il est souhaitable d’avoir d’autres solutions de fixation permettant de garantir l’adhérence d’une roue motorisée à l’axe d’un essieu cylindrique. Exposé de l'invention
A cette fin l’invention propose un système de roue motorisée pour moyen de transport doux tel qu’un skateboard, ledit moteur-roue comportant au moins un stator pourvu d’un alésage axial traversant, et configuré pour recevoir un axe de montage cylindrique d’un essieu dudit moyen de transport doux, et comportant un système de fixation entre le stator et l’axe de montage, caractérisé en ce que :
-le système de fixation comporte au moins une paire de bagues de serrage fendues pour serrer l’axe de montage de l’essieu, chaque bague de serrage comportant respectivement une surface conique mâle et une surface conique femelle se glissant l’une sur l’autre, et en ce que
-l’alésage du stator présente une section variable et comporte une chambre interne d’emplacement de ladite paire de bagues de serrage fendues, ladite chambre comportant un épaulement contre lequel ladite paire de bagues fait butée lors de son insertion dans le stator et le serrage dudit système de fixation par boulonnage d’une extrémité distale dudit axe.
Le système de fixation de l’invention permet ainsi de fixer par adhérence le stator du moteur électrique sur l’axe cylindrique de l’essieu, et pour que le couple du moteur soit directement transmis du rotor vers la route. Ces bagues sont serrées lorsqu’elles sont poussées axialement dans le stator créant une liaison d’encastrement entre le stator et l’axe de montage, cette liaison étant assurée uniquement par l’adhérence générée par les bagues de serrage fendues. L’utilisation d’une paire de bagues de serrage mâle et femelle permet d’augmenter la force de fixation, et de la multiplier simplement par le nombre de paires de bagues utilisées. De plus, ce système de fixation est très avantageux en ce qu’il garantit la bonne tenue et maintien du système de fixation dans le stator. En effet, les bagues de serrage ont un emplacement fixe et s’appuient contre un support stable à l’intérieur du stator. Le système de fixation est également protégé des intempéries, tel que de l’eau et de la poussière en raison de son emplacement à la chambre interne.
Le stator de l’invention est également caractérisé en ce qu’il comporte :
- un segment intermédiaire comportant un premier diamètre configuré pour recevoir l’axe de montage de l’essieu, et
-un lamage externe définissant un épaulement pour un écrou de serrage d’une extrémité distale et fileté dudit axe d’essieu, et dans laquelle la chambre interne est située entre un lamage externe dudit alésage et le segment intermédiaire, et de préférence est située adjacente audit segment intermédiaire.
En particulier, l’alésage présente au niveau de la chambre interne une section cylindrique et un deuxième diamètre, supérieur au premier diamètre du segment intermédiaire.
La chambre interne est ainsi située sensiblement vers un côté externe du stator, ce qui facilite le serrage du système de fixation lors du montage de la roue motorisée et fixation de l’écrou sur l’essieu. De plus, cet emplacement est préféré car il peut être facilement protégé par une couverture extérieure, ce qui limité l’entrée d’eau et poussière de ce côté du stator. Au contraire, un côté interne du stator est plus sensible à l’entrée d’eau et de poussière. De préférence, le système de fixation comporte trois paires de bagues de serrage fendues et s’imbriquant l’une sur l’autre lorsqu’elles sont montées sur ledit axe d’essieu. Il est ainsi possible de multiplier la force d’adhérence du système de fixation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de fixation comporte une entretoise et une rondelle permettant de relier la paire ou les paires de bagues de serrage avec un écrou de fixation, et le stator comporte une deuxième chambre d’emplacement de ladite entretoise entre la chambre interne et le lamage externe, et de préférence le stator comporte des trous au niveau du lamage externe pour viser la rondelle au stator.
La présente invention concerne également l’adaptation du stator pour faciliter l’aménagement du câble de sortie moteur. A cette fin, le stator de l’invention comporte un lamage interne destiné à être monté face à l’essieu, ledit lamage interne comportant un bord pourvu d’un dégagement permettant de sortir un câble de moteur. En particulier, ledit lamage interne est pourvu d’une fraisure, et le dégagement est présent au niveau de ladite fraisure.
De même, l’invention concerne un skateboard, une trottinette ou un vélo comportant un système de roué motorisée selon l’invention.
L’invention propose également un kit pour transformer un skateboard classique en skateboard électrique, ledit kit comportant un système de roue motorisée selon l’invention, une batterie électrique et un système de management de la batterie.
Enfin, l’invention concerne également un procédé de transformation d’un skateboard classique en skateboard électrique, ledit skateboard comportant un essieu pourvu d’un axe de montage cylindrique, ledit procédé comportant une étape de montage sur ledit axe cylindrique d’un système de roue motorisée selon l’invention, et une étape de serrage du système de fixation par boulonnage d’une extrémité distale dudit axe.
Définitions
Dans la présente invention, les termes suivants doivent être interprétés comme suit Skateboard- On entend par skateboard ou skate une planche à roulettes permettant de déplacer une personne ou un objet.
Truck - Terme anglosaxon pour dénommer l’essieu d’un skateboard recevant les roues.
Brève description des dessins
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent Celles-ci ne sont présentées qu’à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
[Fig. 1] Un schéma simplifié de la fixation d’un système de roue motorisée selon l’invention sur un axe cylindrique d’essieu de skateboard classique.
[Fig. 2] Une vue supérieure de la première bague mâle et sa coupe selon A- A.
[Fig. 3] Une vue supérieure de la deuxième bague femelle et sa coupe selon A-A.
[Fig. 4] Une vue éclatée du système de fixation du stator de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 5] Une vue latérale externe d’un stator selon un mode de réalisation de l’invention.
[Fig. 6] Une section du stator de l’invention selon la coupe A-A de la figure 5. [Fig. 7] Une vue de face d’un côté dit « externe » du stator de la figure 5.
[Fig. 8] Une vue de face d’un côté dit « interne » du stator de la figure 5.
[Fig. 9] Une vue en perspective d’un montage d’un système de roue motorisée selon l’invention sur un essieu de skate classique.
[Fig. 10] Un exemple d’un skateboard électrique intégrant un système de roué motorisée selon l’invention.
Description détaillée
La présente invention a comme but de proposer un système de roue motorisée pouvant être monté et fixé sur un essieu pourvu d’un axe de montage cylindrique, tel que sur un essieu d’un skateboard classique, plus connu sous le nom de « truck » de skateboard. L’invention s’applique également à tout type de moyen de transport doux intégrant des essieux avec un axe de montage cylindrique, tel que la trottinette ou le vélo.
Un autre but de l’invention, est que le système de roue motorisée soit fixé sans aucune modification des trucks d’un skateboard classique, et de sorte que ce système de roue motorisée remplace les roues non motorisées de tout type de skateboard.
Un autre but de l’invention est que la roue motorisée soit fixée avec une forte adhérence garantissant la viabilité d’un moyen de locomotion doux intégrant ladite roue motorisée.
Un autre but de l’invention est que le système de fixation de la roue motorisée soit protégé des intempéries.
A ces fins, l’invention propose un système de roue motorisée comportant au moins un stator de moteur pourvu d’un alésage axial traversant destiné à se glisser sur un axe cylindrique d’un essieu, et dans lequel ledit stator est fixé à l’essieu au moyen d’une liaison encastrement assurée par des bagues de serrage fendues. La figure 1 illustre schématiquement un exemple de fixation d’un système de roue motorisée 1 selon l’invention sur un essieu 2 dit aussi truck 2 de skateboard classique. Tel qu’il peut être observé sur cette figure, le stator 10 est pourvu d’un alésage 100 de section variable, et comportant au moins un segment intermédiaire 110 dont un diamètre est apte à recevoir l’axe 3 de montage de l’essieu avec un jeu moyen. De manière classique, l’axe 3 de l’essieu traverse l’alésage 100 de la roue motorisée pour être fixé par son extrémité distale et filetée au moyen d’un écrou 4 et une rondelle 5. Bien entendu la roue motorisée 1 comporte également les différents composants classiques d’une roue motorisée tels qu’un moteur pourvu d’un câble 6 de sortie, des bobines 7 autour du stator 10 entourées elles-mêmes par des aimants 8 et un pneu 9 en polyuréthane.
Afin de garantir la fixation entre le stator 10 et l’essieu 2, et la transmission du couple au moteur, l’invention propose de mettre en œuvre un système de fixation par adhérence comportant au moins une paire de bagues de serrage 20 fendues, une première bague 21 (fig. 3) comportant une surface conique male et une deuxième bague 22 (fig. 4) comportant une surface conique femelle, lesdites surfaces coniques mâle et femelle se glissant l’une dans l’autre. Les bagues comportent également une surface cylindrique, opposée à la surface conique et permettant de serrer l’axe du truck 2 et l’alésage cylindrique du stator respectivement Les figures 2 et 3 montrent en détail une vue supérieure et une section selon la coupe A-A de la première bague 21 mâle (figure 2) et de la deuxième bague 22 femelle (figure 3). Les bagues de serrage seront choisies en fonction d’un diamètre de l’axe du truck à serrer. Par exemple, pour un truck de skateboard standard d’un diamètre de 8 mm on choisira une paire de bagues de serrage présentant un diamètre interne DI de valeur égal ou proche à cette valeur, c’est-à-dire avec un diamètre interne de la bague femelle égal ou proche à 8 mm. D’autre part le diamètre externe d’une paire de bagues assemblées en position détendue est sensiblement égal au diamètre de l’alésage du stator au niveau d’un emplacement de ladite paire de bagues. Dans un mode de réalisation non limitatif, la bague mâle 21 et la bague femelle 22 comportent un diamètre interne de 8mm, et un diamètre externe de 11 mm respectivement, et une longueur de fente de 1 mm.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention propose de mettre en œuvre au moins deux paires de bagues de serrage 20 fendues, et de préférence trois paires de bagues de serrage 20 fendues (fig. 1), chaque paire de bagues assemblées s’imbriquant sur une paire de bagues adjacente et de sorte à multiplier la force de fixation. En particulier, le serrage de l’écrou 4 sur le truck permet de pousser axialement les bagues de serrage 20 fendues montées sur l’axe 3 du truck, et de serrer la liaison d’encastrement assurée uniquement par l’adhérence générée par ces paires de bagues de serrage.
D’autre part le stator 10 de l’invention est adapté pour permettre la mise en œuvre d’un tel système de fixation. Tout d’abord et de manière classique, le stator comporte un premier lamage externe 140 servant de butée et d’emplacement à l’écrou et une rondelle de fixation 5. Pour les besoins de la description, un côté externe de la roue motorisée et du stator est repéré par rapport à sa position de fixation sur un essieu de skateboard, bien entendu, le côté interne est face au skateboard, et le côté externe est le côté opposé audit côté interne. Afin d’optimiser l’adhérence du système de fixation de l’invention, le stator de l’invention est pourvu d’une chambre interne 120 servant d’emplacement et comme épaulement E pour les paires de bagues de serrage 20. En particulier, la chambre interne 120 est située entre ledit lamage externe 140 et ledit segment intermédiaire 110, et de préférence adjacente audit segment intermédiaire 110. Il est ainsi possible de garantir l’adhérence du système de fixation et protéger au maximum ledit système de fixation des intempéries.
Bien entendu, lorsque la roue motorisée est destinée à une trottinette ou un vélo, un côté externe et un côté interne du stator sont réalisées avec les caractéristiques classiques aux sorties de l’alésage pour leur montage sur l’axe et fixation par écrou. L’essentiel pour l’invention étant l’intégration au niveau de l’alésage d’une chambre interne, définissant l’emplacement d’au moins une paire de bague de serrage fendues selon l’invention. Par exemple, certaines trottinettes à deux roues avant ou arrière sont compatibles avec le système motorisé de l’invention décrit car les essieux sont très similaires à ceux d’un skateboard. D’autre part, la roue motorisée de l’invention sera adaptée pour un vélo électrique ou trottinette classique lorsque son montage à l’essieu cylindrique se fait de manière traversante, et exposant les deux extrémités de l’essieu cylindrique à chaque côté de la roue motorisée et du stator. Dans ce dernier cas, il suffira d’implémenter le système de fixation de l’invention de chaque côté du stator, et d’adapter la géométrie de l’alésage pour qu’elle soit symétrique d’un côté et d’un autre de la chambre intermédiaire recevant l’essieu cylindrique. Les sorties de chaque côté de l’alésage seront bien entendu adaptées pour être serrées de manière classique avec les haubans ou pattes de fixations d’un vélo ou trottinette classique. Dans un autre mode de réalisation illustré sur la figure 4, le système de fixation comporte également une entretoise 25 pour relier les bagues de serrage 20 avec la rondelle 5 et l’écrou 4. Le stator 10 comporte alors une deuxième chambre 130 définissant un emplacement de ladite entretoise 25. Les figures 6 à 8 illustrent les détails du stator dans ce mode de réalisation et dans lequel l’alésage comporte ladite deuxième chambre 130, située entre la première chambrellO et le lamage externe 140, et définissant un emplacement et un épaulement E pour ladite entretoise.
Tel qu’il a été déjà mentionné, l’alésage comporte une section de diamètre variable, un premier diamètre DI correspond à un diamètre du segment intermédiaire 110 et sa valeur est proche de celui de l’axe de montage de l’essieu. Au niveau de la chambre intermédiaire 120, l’alésage comporte un deuxième diamètre D2, supérieur au diamètre Dl, et permettant d’héberger les paires de bagues de serrage 20 en position détendue. La deuxième chambre 130 comporte également un diamètre D3 légèrement supérieur au diamètre D2 pour définir un emplacement pour l’entretoise. Le lamage externe 140 comporte également un diamètre D4 supérieur au diamètre D3, et de sorte que chaque chambre ou lamage définisse un épaulement E pour la ou les pièces du système de fixation hébergées à son intérieur. Le système de fixation est ainsi positionné de manière stable à l’intérieur du stator. La profondeur de chaque chambre ou lamage est également choisie pour s’adapter à la longueur de la ou les pièces hébergées à son intérieur et les maintenir sécurisées à l’intérieur du stator.
De préférence et tel qu’illustré sur les figures 6 et 7, le stator comporte également trois trous au niveau du lamage externe 140 destinés à recevoir des vis (voir figure 4) de fixation de la rondelle 5 au stator 5. Le serrage de ces vis permet d’immobiliser d’avantage le système de fixation, et de sorte à empêcher la perte d’une pièce du système de fixation lors du montage et démontage la roue motorisée. Bien entendu, ce nombre de trous et son emplacement ne sont pas limitatifs, l’intérêt étant de maintenir les pièces du système de fixation à l’intérieur de l’alésage lors du montage et démontage de la roue-motorisée. Un utilisateur n’aura donc pas à manipuler le système de fixation et pourra serrer et desserrer ledit système lorsqu’il boulonne ou déboulonne l’écrou de serrage avec la rondelle. Dans un autre mode de réalisation, tel qu’illustré à la figure 1, le système de fixation comporte une rondelle 5 simple et sans vis de fixation.
Dans tous les modes de réalisation destinés à un skateboard, le stator présente un lamage interne 101 facilitantle montage de la roue motorisée sur l’axe 3 de l’essieu 2 etde la glisser jusqu’à butée de l’essieu 2 avec ledit lamage interne 101. Le lamage interne comporte donc un diamètre D5 supérieur au diamètre Dl du segment intermédiaire. De préférence, le lamage interne 101 est pourvu également d’une fraisure 102 pour faciliter d’avantage le montage de la roue avec tout type d’essieu.
La présente invention concerne également l’optimisation du stator 10 pour faciliter l’aménagement du câble 6 de sortie du moteur. A cette fin, l’invention propose un stator comportant un dégagement 104 sur un bord 103 d’un côté dit interne du stator, au niveau de la fraisure 102 et s’étendant jusqu’à un périmètre externe dudit bord 103. Ce dégagement 104 définit un trou 104 permettant de sortir directement le câble 6 du moteur sans encombrement de l’essieu 3.
L’invention propose ainsi un nouveau système de roue motorisée permettant de remplacer les roues d’un moyen de transport doux, tel qu’un skateboard classique, et sans besoin de modifier l’essieu dudit skateboard. Un skateboard électrique peut donc être obtenu à partir d’un skateboard classique avec des coûts de fabrication réduits. Bien entendu, le système de roue motorisée et son système de fixation peut également remplacer les roues d’autres moyens de transport doux comportant un essieu avec un axe de montage cylindrique, par exemple les roues d’une trottinette ou un vélo.

Claims

REVENDICATIONS Système de roue motorisée (1) pour moyen de transport doux tel qu’un skateboard, ledit système comportant au moins un stator (10) pourvu d’un alésage (100) axial traversant, et configuré pour recevoir un axe (3) de montage cylindrique d’un essieu (3) dudit moyen de transport doux, ledit système de roue motorisée comportant un système de fixation entre le stator (10) et l’axe (3) de montage, caractérisé en ce que :
-le système de fixation comporte au moins une paire de bagues de serrage (20) fendues destinée à être montée sur l’axe (3) de l’essieu, chaque bague comportant respectivement une surface conique mâle et une surface conique femelle se glissant l’une sur l’autre, et en ce que
-l’alésage (100) du stator présente une section variable et comporte une chambre interne (120) d’emplacement de ladite paire de bagues de serrage (20) fendues, ladite chambre comportant un épaulement (E) contre lequel ladite paire de bagues (20) fait butée lors de son insertion dans le stator (10). Système selon la revendication 1, dans lequel le stator (10) comporte :
- un segment intermédiaire (110) comportant un premier diamètre (Dl) configuré pour recevoir l’axe (3) de montage de l’essieu (2), et
-un lamage externe (140) définissant un épaulement pour un écrou (4) de serrage d’une extrémité distale et fileté dudit axe (3) d’essieu, et dans lequel la chambre interne (120) est située entre un lamage externe (140) dudit alésage et le segment intermédiaire (110), et de préférence est située adjacente audit segment intermédiaire (110). Système selon la revendication 2, dans lequel l’alésage comporte au niveau de la chambre interne (120) une section cylindrique etun deuxième diamètre (D2), supérieur au premier diamètre (Dl) du segment intermédiaire. Système selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le système de fixation comporte trois paires de bagues de serrage (20) fendues et s’imbriquant l’une sur l’autre lorsqu’elles sont montées sur ledit axe (3) d’essieu (2). Système selon la revendication 2, ou selon la revendication 2 combinée à l’une des revendications 3 ou 4, dans lequel le système de fixation comporte une entretoise (25) et une rondelle permettant de relier la paire ou les paires de bagues de serrage avec un écrou de fixation, et le stator comporte une deuxième chambre (130) d’emplacement de ladite entretoise (25) entre la chambre interne et le lamage externe, et de préférence le stator (10) comporte des trous au niveau du lamage externe (140) pour viser la rondelle au stator et immobiliser le système de fixation. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le stator (10) de l’invention comporte un lamage interne (101) destiné à être monté face à l’essieu (2), ledit lamage interne (101) comportant un bord (103) pourvu d’un dégagement (104) permettant de sortir un câble (6) de moteur. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit lamage interne (101) est pourvu d’une fraisure 102, et le dégagement (104) est présent au niveau de ladite fraisure (102). Skateboard, trottinette ou vélo électrique comportant un système de roue motorisée (1) selon la revendication 1. Kit pour transformer un skateboard classique en skateboard électrique, ledit kit comportant un système de roue motorisée selon l’une des revendications 1 à 7, une batterie électrique et un système de management de la batterie. Procédé de transformation d’un skateboard classique en skateboard électrique, ledit skateboard comportant un essieu (2) pourvu d’un axe (3) de montage cylindrique, ledit procédé comportant une étape de montage sur ledit axe cylindrique d’un système de roue motorisée selon l’une des revendications 1 à 7, et une étape de serrage du système de fixation par boulonnage d’une extrémité distale dudit axe (3).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4301071C1 (de) * 1992-12-12 1994-06-30 Wehmeyer Zweiradteile Gmbh G Achse zur Aufnahme einer Radnabe
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