JP3011299U - 電動車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流中断時にステータとロータ間の磁界の吸
引力の妨げを受けず、外力により車輪を回転しやすい、
電動車輪を提供すること。 【構成】 車輪のリム内に枢軸でロータを設け、車輪軸
上に枢軸でステータを設け、並びにロータ或いはステー
タの内一つに供電した後、電力磁場誘導を発生し、車輪
軸上にブレーキ部材を設け、電流中断時に該ブレーキ部
材は釈放状態を呈し、ステータとロータに永久磁石の磁
力を与え、車輪軸の周囲で共に回転でき、反対に電流供
給時には、ブレーキ部材は車輪軸上のステータに阻止さ
れてステータとロータは電磁力に誘導して相対的な回転
を発生し、リムを駆動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一種の電動車輪に関し、特に滑らかに回転できる電動車輪に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

脚部に障害のある人の車椅子での行動をもっと便利に行えるように、すでに電 動車椅子が設計されている。現在、各種の電動車椅子の設計が発展の状態にあり 、方法的には、車椅子の支持フレーム上に電動機と電池、及び電池の電流の電動 機への供給を制御するスイッチを設け、電動機の出力軸により車輪を駆動すると いうものである。電動車椅子のあるものは、電動機の出力軸に、先ず簡単な減速 機構を経て、さらに車輪に伝動させるものである。現在の伝統的な電動車輪につ いては、電動機の出力軸の動力にかかわらず、直接、或いは先ず減速機構を経て 後間接的に車輪の軸を駆動する。これは、電池の電気が消耗されつくした時、電 動車椅子を推動することが難しかった。

【０００３】 電動機出力軸の回転は、電動機内のステータとロータ間内で形成される誘導電 磁力の変化により駆動する。電動機が電流を得られないときには、回転しない。 この時、外力により電動機出力軸を回転させようとしても、これは非常に困難で ある。なぜなら、電動機内のステータとロータ間には永久磁石の吸引力があり、 ステータとロータの相対的な回転を阻止し、電動車椅子の輪軸は電動機の出力軸 に連結されるため、電動機の出力軸が簡単に回転しないときには、電動車椅子の 輪軸も回転しにくいためである。

【０００４】 このほか、この種の従来の技術で良く知られているものとしては、減速機構一 般に一つの入力軸と少なくとも一つの出力軸を設けたものがあり、これは入力軸 により出力軸を駆動するもので、省力的である。ただしこの従来の技術では、も し反対に出力軸により入力軸を駆動しようとすると、非常に力を費やすことにな り、困難である。この技術を用いたものとして、電動車椅子が電動機に伝動され る構造として減速機構が間接的に伝動する構造を例にとると、一旦、電動機が回 転を停止した場合に、使用者が車椅子を推動しようとすると、非常に力を費やす こととなる。このような状況は、電動車椅子以外にも、電動機により輪軸を駆動 する製品、例えば、電気自転車、モータサイクル、電気自動車など、或いはこれ らに類似の製品中において、通常に発生する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

以上から分かるように、電動車輪を電流中断時、また、電動機が回転しない時 に回転でき、ステータ或いはロータ内の永久磁石の磁力の阻止を受けないものと することが、解決されるべき問題である。

【０００６】 よって、本考案は、一種の、誘導電磁力による直接駆動される電動車輪を提供 し、特に、電流を獲得したとき、車輪を駆動でき、特に、電流が停止した時も、 車輪を回転可能な状態とできる方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、車輪内に一つのステータと一つのロータを設け、並びに両者間に電 流供給後に誘導電磁力を発生させ、同時に中空の車輪軸が回転するリム内の周囲 に該ステータを固定し、該ステータは軸受により車輪軸と結合し、かつ車輪軸上 には一つのブレーキ部材を設ける。さらに一つのクラッチスイッチを設けて該ブ レーキ部材が第１位置を保持するか、或いは第２位置を保持するかを制御し、第 １位置にある時には、車輪軸と結合するステータの不回転を阻止する。また第２ 位置にある時は、相対的に釈放状態を呈し、この釈放状態においては、ステータ とロータを一斉に回転させることができる。

【０００８】

【作用】

本考案の電動車輪は、電動機が不回転の時、外力でリムを推動かし、回転させ るときに、ステータ或いはロータの間の磁界の吸引力の妨げを受けず、車輪を滑 らかに回転させることができる。

【０００９】

【実施例】

本考案は、一種の電動車輪であり、その誘導電磁力による直接駆動方法は、 （イ）ステータとロータを車輪内に設置する； （ロ）ステータとロータのうち一方に電流を供給し、誘導電磁力を両者の間に発 生させる； （ハ）中空の車輪軸が回転するリムの内周にロータを固定する、なお、一般的に 該リムの外周はタイヤを支持する； （ニ）軸受部材とブレーキ部材を車輪軸上に設置する； （ホ）該軸受部材上にステータを設ける； （ヘ） 一つのクラッチスイッチを設けて該ブレーキ部材を操作並びに制御し、 第１位置と第２位置との間で往復させ、これら二つの位置の位置の一つの位置に 該ブレーキ部材を保持する； （ト）ブレーキ部材が第１位置を保持するとき、ブレーキ部材によりステータを 制動する； 以上を含む。

【００１０】 上記の方法中、設置されるロータの方が永久磁石とされる時、ステータは、コ イル（４）を有する。この反対も然りである。図１と図３は、異なる２種の実施 例を示す。リム両側には、軸受が車輪軸上に設けられる。或いは密閉キャップを 設けて軸受の外側をシールして防塵に供される。また、実施例中で使用される技 術中には、周知の技術、即ち、永久磁石により磁界を形成し、コイルに電流を流 した後、電界を発生し、その後これらの間に形成された電磁力によりロータを運 動させる技術が使用されている（本考案中ではロータに回転運動を行わせる）。 この技術については、前述の通り、周知のものであるので、ここでは詳細な説明 を省く。

【００１１】 図１の実施例においては、電流は電気ブラシを経て車輪軸に結合されたステー タ（２）に供給され、ロータ（３）との間に誘導電磁力を発生する。ただし、こ の技術は周知のものである。図３に示されるように、コイルはリム（６）内のロ ータに設けてもよい。さらに電気ブラシを経て電線が送る電流を該ロータ（３） に与えるが、これも周知の技術であるのでここでは詳細な説明を省く。

【００１２】 本考案の技術的な装置についていうと、ロータ（３）を車輪のリム内に固定し 、ステータ（２）を車輪内の輪軸上に設ける。かつステータ或いはロータのいず れか一方はコイルを有するものとする。パワーサプライ（４１）は、コイル（４ ）に電流を与え、誘導電界を発生するのに供し、直接軸受を経て導電するなどの 方式でコイル（４）に電流を供給すればよい。前述の中空の車輪軸（５）の回り で回転するリムの両側には、軸受を、車輪軸（５）上に設ける。

【００１３】 ステータ（２）と車輪軸（５）が結合した装置は、車輪軸（５）上に設けられ 、かつステータ（２）を車輪軸（５）上に設けるのに利用される軸受部材（７） と、車輪軸（５）上に固定されるブレーキ部材（８）と、を含む。該ブレーキ部 材（８）は、一つのクラッチスイッチ（９）により操作制御され、第１位置を保 持してステータ（２）を制動するか、或いは第２位置を保持してステータ（２） を釈放する。図中に示されるブレーキ部材（８）は、一つのブレーキドラムであ るが、もしディスク式ブレーキに変更するか、或いはその他のブレーキ機能を有 する部品しても、本考案の必要を満たすことができる。

【００１４】 前述の装置の特徴は、ブレーキ部材（８）はつねに第１位置を保持してステー タ（２）を制動することであり、これにより電流を獲得し、誘導電磁力を発生す るとき、ステータ（２）はブレーキ部材（８）に制動され回転せず、ロータ（３ ）に相対的な回転を行わせ、リムを車輪軸（５）の周りで回転させる。但し、電 流が中断する時は、クラッチスイッチ（９）を図１の仮想線で示される第２位置 に操作制御し、図２の仮想線で示されるように、ブレーキ部材（８）を釈放し、 ブレーキ片（８１）をステータ（２）の内壁（２１）から離脱させる。これによ りステータ（２）とロータ（３）の間は永久磁石の吸引力で互いに吸着し、且つ ステータ（２）はこの時の場所で軸受部材（７）により支持され、ロータ（３） と共に回転する状態となる。これにより、リム（６）を推動かしてももはや永久 磁石の吸引力による抵抗を受けることがなく、即ち、リム（６）は車輪軸（５） 上で滑らかに回転する。

【００１５】

【考案の効果】

前述の装置により構成される電動車輪は、電動車椅子、電動自転車、電動自動 車、及び、その外のこれらに類似した物品の車輪中に応用できる。本考案は、直 接車輪内の駆動車輪に取り付けることができ、また従来の方式のように別に取り 付けた電動機により駆動する必要がない。かつ電流が中断する時も、滑らかに車 輪を推動することができ、従来の電動車輪が電流中断時に推動されることが難し かった欠点を改善する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の断面図である。

【図２】上記図１の線２−２における断面図である。

【図３】本考案のもう一つの実施例の断面図である。

【符号の説明】

（２）ステータ （３）ロータ （４）コイル
（５）車輪軸 （６）リム （７）軸受部材 （８）ブレーキ部材 （９）クラッチスイッチ （２１）内壁 （４１）
パワーサプライ （８１）ブレーキ片

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪内の中空の車輪軸上に設置されるステ
   ータと、 車輪のリム内に固定されるロータと、 を含む電動車輪であり、該ステータと該ロータのうちの
   一つにコイルを設け、 さらに、該電動車輪は電流を該コイルに供給し、該ステ
   ータと該ロータ間に電磁力を発生させるパワーサプライ
   を含み、 該電動車輪の特徴は、該車輪軸はは固定されて回転せ
   ず、かつ該リムは、該ステータと該ロータ間に発生した
   電磁力により、該車輪軸上を回転し、 該ステータと該車輪軸は結合し、その結合装置は、該車
   輪軸上に固定され、且つ該ステータを該車輪軸上に設け
   る軸受部材と、 ブレーキ部材で、該車輪軸上に固定され、一つのクラッ
   チスイッチの操作制御により第１位置を保持して該ステ
   ータを制動し回転させないか、あるいは第２位置を保持
   して、該ステータを釈放するものと、を含む、電動車
   輪。
2. 【請求項２】 ステータにコイルを設ける、請求項２に
   記載の電動車輪の誘導電磁力による直接駆動方法。
3. 【請求項３】 ロータにコイルを設ける、請求項２に記
   載の電動車輪の誘導電磁力による直接駆動方法。