PL234272B1 - Electric motor of the rim hoop ring - Google Patents

Abstract

Silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi charakteryzuje się tym, że składa się z pierścienia obręczy felgi, wieńca z cewkami (6) oraz wkładu z materiału nieprzewodzącego prąd z magnesami dolnymi (7) i magnesami górnymi (8), przy czym cewki (6) są zamocowane trwale do wewnętrznej części wieńca, przy czym cewki są zamocowane po całym obwodzie wieńca, przy czym cewki mają kształt jak podłużne bolce i są skierowane do środka pierścienia obręczy felgi, przy czym pierścień obręczy felgi ma w środku zamocowany wkład z materiału nieprzewodzącego prąd, którego zewnętrzna strona ma kształt i wielkość jak wewnętrzna strona pierścienia obręczy felgi, przy czym wkład ma trwale zamocowane po całym obwodzie pierścienia obręczy felgi magnesy dolne, które są oddzielone od siebie przerwą z materiału nieprzewodzącego prądu, przy czym wkład ma trwale zamocowane po całym obwodzie pierścienia obręczy felgi magnesy górne, które są oddzielone od siebie przerwą z materiału nieprzewodzącego prądu, przy czym cewki są połączone elektrycznie z urządzeniem sterującym przewodem, przy czym osłony cewek są zamocowane do wieńca pod kątem prostym.The rim ring electric motor is characterized by the fact that it consists of a rim ring, a rim with coils (6) and an insert made of non-conductive material with lower magnets (7) and upper magnets (8), where the coils (6) are mounted permanently to the inner part of the rim, with the coils attached around the entire circumference of the rim, with the coils having the shape of elongated pins and directed to the center of the rim ring, and the rim ring having an insert made of a non-conductive material mounted inside, the outer the side has the shape and size of the inner side of the rim ring, the insert has bottom magnets permanently attached around the entire circumference of the rim ring, which are separated from each other by a gap made of non-conductive material, and the insert has permanently attached bottom magnets around the entire circumference of the rim ring top magnets which are separated from each other by a gap of non-conductive material, the coils being electrically connected to the wire control device, the coil covers being attached to the rim at right angles.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem zgłoszenia jest silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi. Zgłoszenie dotyczy motoryzacji.The subject of the application is the rim ring electric motor. The notification concerns the automotive industry.

W obecnym stanie techniki znane są silniki elektryczne napędzające samochody elektryczne.Electric motors driving electric cars are known in the state of the art.

Jak stwierdzono w czasie badania nie występują na świecie takie same rozwiązania techniczne, natomiast podobne rozwiązania techniczne, ale różniące się istotą samego rozwiązania zgłoszono w USA, Hiszpanii i w Polsce.As it was found during the study, there are no the same technical solutions in the world, while similar technical solutions, but differing in the essence of the solution itself, were reported in the USA, Spain and Poland.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr US6002392 znana jest jednostka napędowa do urządzeń transportowych, która zawiera trzpień obrotowy ze stojanem zamontowany na wymienionym trzpieniu obrotowym tak, aby mógł się obracać wirnik, przy czym wszystkie te elementy tworzą silnik elektryczny i obręcz. Urządzenie jest zaopatrzone w magnesy stałe, rdzenie z cewkami i czujniki do określenia położenia kątowego wirnika. Wirnik jest zaprojektowany jako współśrodkowe pociski i połączony z obrzeżem. Magnesy trwałe są zamontowane na tulejach, każdy magnes jest skierowany w stronę innego magnesu o przeciwnej polaryzacji, na każdej tulei magnesy stałe są zamontowane w taki sposób, że ich biegunowość zmienia się. Stojan znajduje się pomiędzy magnesami trwałymi i przenosi cewki za pomocą rdzenia, cewki są połączone wokół obwodu stojana i są rozmieszczone szczelinami między sobą a magnesami trwałymi.US 6002392 discloses a drive unit for transport devices which comprises a spindle with stator mounted on said spindle so that the rotor can rotate, all these elements forming the electric motor and the hoop. The device is equipped with permanent magnets, cores with coils and sensors to determine the angular position of the rotor. The rotor is designed as concentric projectiles and connected to the periphery. The permanent magnets are mounted on the sleeves, each magnet points towards a different magnet with the opposite polarity, on each sleeve the permanent magnets are mounted in such a way that their polarity changes. The stator is located between the permanent magnets and carries the coils via the core, the coils are connected around the stator circumference and are spaced by gaps between each other and the permanent magnets.

Z hiszpańskiego opisu patentowego nr EP1895640 znany jest silnik piasty, który ma stojan i który jest połączony obrotowo z piastą oraz wirnik, który jest trwale połączony z obręczą koła, gdzie stojan przenosi cewki magnetyczne. Cewki z rdzeniem magnetycznym są połączone z jednostką sterującą, a pierścienie z magnesami trwałymi wykazują szczelinę powietrzną w kształcie pierścienia. Silnik piasty jest zbudowany z dwóch podobnych częściowych silników, gdzie nawijane postacie dwóch silników częściowych, które są zwrócone do siebie, są umieszczone we wspólnej płycie nośnej. Sekcja zanurzona w szczelinie powietrznej cewek elektromagnesu jest ustawiona równolegle do osi obrotowej silnika piasty. Niezależne roszczenie obejmuje również pojazd hybrydowy z silnikiem o spalaniu wewnętrznym.Spanish Patent Specification No. EP1895640 discloses a hub motor which has a stator and which is pivotally connected to the hub and a rotor which is fixedly connected to the rim of the wheel, where the stator carries the magnetic coils. The magnetic core coils are connected to the control unit and the permanent magnet rings show a ring-shaped air gap. The hub motor is constructed from two similar part motors where the wound forms of the two part motors that face each other are housed in a common support plate. The section immersed in the air gap of the solenoid coils is oriented parallel to the rotational axis of the hub motor. The independent claim also covers a hybrid vehicle with an internal combustion engine.

Z polskiego opisu wzoru użytkowego W. 124198 znany jest pierścień obręczy felgi.The Polish description of the utility model W. 124198 shows the rim ring.

Pierścień obręczy felgi charakteryzuje się tym, że ma trzy części, górną część pierścienia obręczy felgi, dolną część pierścienia obręczy felgi, łącznik zewnętrzny pierścienia obręczy felgi, które to razem tworzą w przekroju ułożoną poziomo literę U, tworzącą w środku komorę, której zamknięta strona skierowana jest na zewnątrz felgi, przy czym łącznik zewnętrzny pierścienia obręczy felgi ma kształt w przekroju półokrągły, przy czym dolna część pierścienia obręczy felgi połączona jest na stałe ze szprychami felgi metodą odlewu i górna część pierścienia obręczy felgi połączona jest na stałe z obręczą felgi z kołnierzem metodą odlewu.The rim ring is characterized by having three parts, the top of the rim ring, the lower part of the rim ring, the outer connector of the rim ring, which together form a horizontal U in cross section, forming in the center a chamber, the closed side of which faces is outside the rim, the outer rim ring connector has a semicircular cross-section, the lower part of the rim ring is permanently connected to the spokes of the rim by casting and the upper part of the rim ring is permanently connected to the rim rim with the flange by the method casting.

Silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi, który składa się z pierścienia obręczy felgi, wieńca z cewkami zamocowanymi po obwodzie wieńca, oraz magnesów dolnych oraz górnych charakteryzuje się tym, że cewki mają kształt jak podłużne bolce i są skierowane do środka wkładu pierścienia obręczy felgi, przy czym osłony cewek są zamocowane do wieńca pod kątem prostym, przy czym pierścień obręczy felgi ma w środku zamocowany wkład z materiału nieprzewodzącego prąd, którego zewnętrzna strona ma kształt i wielkość jak wewnętrzna strona pierścienia obręczy felgi, przy czym wkład ma trwale zamocowane po całym obwodzie dolnym przerwy dolne z materiału nieprzewodzącego prąd, oddzielające od siebie magnesy dolne, przy czym wkład ma trwale zamocowane po całym obwodzie górnym przerwy górne z materiału nieprzewodzącego prąd, oddzielające od siebie magnesy górne.The electric motor of the rim rim ring, which consists of the rim rim ring, the rim with the coils mounted around the rim's circumference, and the lower and upper magnets, is characterized in that the coils have the shape of longitudinal pins and are directed towards the center of the rim ring insert, whereby The coil covers are attached to the rim at right angles, the rim rim ring having an insert in the center of a non-conductive material, the outer side of which has the shape and size of the inner side of the rim rim ring, and the insert is permanently attached along the entire lower circumference of the gap lower ones made of a non-conductive material separating the lower magnets from each other, the insert having permanently fixed on the entire upper circumference upper interruptions made of a non-conducting material separating the upper magnets from each other.

Zaletą silnika elektrycznego pierścienia obręczy felgi jest możliwość wykorzystania napędu elektrycznego w zwykłym samochodzie, bez znaczenia jakim paliwem jest on napędzany, benzyną, czy olejem napędowym. Zaletą jest też możliwość wykorzystania obu napędów razem, fabrycznego napędu na koła przednie oraz przedmiotowego napędu na koła tylne.The advantage of the rim ring electric motor is the possibility of using the electric drive in an ordinary car, no matter what fuel it is powered by, gasoline or diesel fuel. The advantage is also the possibility of using both drives together, the factory front-wheel drive and the subject rear-wheel drive.

Przedmiot zgłoszenia patentowego uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok na silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi od środka, fig. 1a przedstawia widok na silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi od zewnątrz, fig. 2 przedstawia widok na felgę wraz z silnikiem pierścienia obręczy felgi w przekroju, fig. 3 przedstawia widok na koło samochodowe z zamontowanym silnikiem elektrycznym pierścienia obręczy felgi w przekroju, fig. 4 przedstawia wycinek przekroju silnika, fig. 5 przedstawia przekrój cewki zamocowanej do wieńca.The subject of the patent application is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a view of the electric motor of the rim ring from the inside, Fig. 1a shows a view of the electric motor of the rim ring from the outside, Fig. 2 shows a view of the rim with the rim ring motor rim section in section, fig. 3 is a sectional view of a motor vehicle wheel with an electric motor mounted on the rim rim ring, fig. 4 is a sectional view of the motor, fig. 5 is a section of a coil attached to a rim.

Urządzenie składa się z części ruchomej tzw. rotoru, którym jest pierścień 3 obręczy felgi 2, do którego jest trwale zamocowany wkład 9 z magnesami górnymi 8 i magnesami dolnymi 7, oraz z częściThe device consists of a moving part, the so-called the rotor, which is the ring 3 of the rim 2, to which is permanently attached an insert 9 with upper magnets 8 and lower magnets 7, and parts

PL 234 272 B1 nieruchomej tzw. Stojanu, którym jest wieniec 5, do którego są trwale zamocowane cewki 6, sterowane urządzeniem sterującym 10. Stojan i rotor razem tworzą silnik elektryczny 1.PL 234 272 B1 of the immobile so-called The stator, which is the ring 5, to which the coils 6 are permanently attached, controlled by the control device 10. The stator and the rotor together form the electric motor 1.

Wieniec 5 z cewkami 6 jest trwale zamocowany do osi koła samochodowego na wewnętrznym krańcu pierścienia 3 obręczy felgi 2, przy czym nie dotyka on samego pierścienia 3, a przed dostaniem się brudu do środka komory pierścienia 3 chronią dwie osłony, górna 5a oraz dolna 5b. Wieniec 5 z cewkami 6 ma w rzucie kształt okrągły, taki jak kształt pierścienia 3 obręczy felgi alu 2.The rim 5 with the coils 6 is firmly fixed to the axis of the car wheel at the inner end of the ring 3 of the rim 2, it does not touch the ring 3 itself, and the upper 5a and the lower 5b protects against the ingress of dirt into the ring chamber 3. The rim 5 with the coils 6 has a circular shape in plan, such as the shape of the ring 3 of the rim of the alu 2 rim.

Do wieńca 5 są zamocowane trwale podłużne cewki 6, które od strony komory pierścienia 3 obręczy felgi 2 mają ringi stabilizujące 6b, a z tyłu wieńca 5 mają uzwojenie 6a cewki 6. Cewki 6 mają obudowę 6e, pod którą znajduje się trójstronny elektromagnes 6d oraz uzwojenie 6c, jak pokazano na rysunku fig. 5.Longitudinal coils 6 are permanently attached to the rim 5, which on the side of the ring chamber 3 of the rim of the rims 2 have stabilizing rings 6b, and at the back of the rim 5 they have a coil 6a winding 6. The coils 6 have a casing 6e under which there is a three-sided electromagnet 6d and a winding 6c as shown in Figure 5.

Cewki 6 są podłączone za pomocą przewodów 11 do urządzenia sterującego 10, które jest zasilane przewodem elektrycznym 12, jak pokazano na rysunku fig. 1a. Magnesy górne 8 oraz dolne 7 są zamocowane trwale we wkładzie 9, wykonanym z materiału, który nie przewodzi prądu.The coils 6 are connected by wires 11 to a control device 10, which is powered by an electric wire 12, as shown in Figure 1a. The upper 8 and lower 7 magnets are firmly fixed in a cartridge 9 made of a non-conductive material.

Pomiędzy magnesami górnymi 8 są przerwy 8a, a pomiędzy magnesami dolnymi 7 są przerwy 7a, jak pokazano na rysunku fig. 1.There are gaps 8a between the upper magnets 8 and there are gaps 7a between the lower magnets 7, as shown in Figure 1.

Obudowy cewek 6a są wsunięte do wewnętrznej komory pierścienia 3 obręczy felg 2, są otoczone przez wkład 9 z materiału nieprzewodzącego prądu, który ma kształt jak wewnętrzy kształt komory pierścienia 3 obręczy felgi 2, przy czym ten wkład 9 posiada trwale zamocowane od dołu magnesy stałe 7, a od góry magnesy stałe 8, przy czym magnesy te nie dotykają pierścienia 3 obręczy felgi 2.The housings of the coils 6a are inserted into the inner chamber of the ring 3 of the rim 2, are surrounded by an insert 9 of non-conductive material, which has the shape of the internal shape of the ring chamber 3 of the rim 2, this insert 9 having permanent magnets 7 permanently fixed at the bottom. and permanent magnets 8 from above, these magnets not touching the ring 3 of rim 2.

Wieniec 5 posiada od strony pierścienia 3 obręczy felgi 2 osłonę górną 5a oraz osłonę dolną 5b, które ochraniają wnętrze silnika 1 przed zabrudzeniami.On the side of the ring 3 of the rim 2, the rim 5 has a top cover 5a and a bottom cover 5b, which protect the inside of the motor 1 against dirt.

Ilość cewek 6 zamocowanych po obwodzie wieńca 5 jest uzależniona od średnicy koła samochodu. Cewki są wsunięte w komorę tak, że zajmują prawie całą szerokość komory. Pomiędzy cewkami 6 a magnesami dolnymi 7 oraz górnymi 8 jest przerwa powietrzna.The number of coils 6 mounted around the circumference of the rim 5 depends on the diameter of the car wheel. The coils are inserted into the chamber so that they occupy almost the entire width of the chamber. There is an air gap between the coils 6 and the lower 7 and upper 8 magnets.

Magnesy 7, 8 są trwale zamocowane do wkładu 9, tak, że ruch koła nie zmienia ich położenia we wkładzie 9. Magnesy te mogą być zamocowane prostopadle do cewek 6 lub w jodełkę, lub pod kątem.The magnets 7, 8 are fixedly attached to the cartridge 9 so that the movement of the wheel does not change their position in the cartridge 9. These magnets may be attached perpendicular to the coils 6 or in a herringbone pattern or at an angle.

Cewki 6 są stałe, nie obracają się, natomiast wskutek wzbudzenia pola magnetycznego, powodują przyciąganie magnesów górnych 8 oraz dolnych 7. Cewki 6, sterowane przez urządzenie sterujące 10, wzbudzają pole magnetyczne, które powoduje przyciąganie magnesów górnych 8 oraz dolnych 7, a to powoduje obrót felgi alu 2 wraz z oponą 4.The coils 6 are fixed, they do not rotate, but due to the excitation of the magnetic field, they attract the upper 8 and lower magnets 7. The coils 6, controlled by the control device 10, excite the magnetic field, which attracts the upper 8 and lower 7 magnets, and this causes rotation of the rim alu 2 with the tire 4.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Silnik elektryczny pierścienia obręczy felgi, który składa się z pierścienia (3) obręczy felgi (2), wieńca (5) z cewkami (6) zamocowanymi po obwodzie wieńca (5), oraz magnesów d olnych (7) oraz górnych (8), znamienny tym, że cewki (6) mają kształt jak podłużne bolce, przy czym osłony (6e) cewek (6) są zamocowane do wieńca (5) pod kątem, przy czym pierścień (3) obręczy felgi (2) ma w środku zamocowany wkład (9) z materiału nieprzewodzącego prąd, przy czym wkład (9) ma trwale zamocowane po całym obwodzie dolnym przerwy dolne (7a) z materiału nieprzewodzącego prąd, przy czym wkład (9) ma trwale zamocowane po całym obwodzie górnym przerwy górne (8a) z materiału nieprzewodzącego prąd.1. The electric motor of the rim rim ring, which consists of the rim rim ring (3) (2), rim (5) with coils (6) mounted around the rim (5) circumference, and lower (7) and upper (8) magnets ), characterized in that the coils (6) have the shape of longitudinal pins, the covers (6e) of the coils (6) being attached to the rim (5) at an angle, the ring (3) of the rim (2) having in the center a fixed insert (9) made of a non-conductive material, the insert (9) having bottom interruptions (7a) made of a non-conductive material permanently fixed along the entire lower circumference, and the insert (9) having upper interruptions (8a) permanently fixed on the entire upper circumference ) made of non-conductive material. 2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że cewki (6) mają kształt jak podłużne bolce i są skierowane do środka wkładu (9) pierścienia (3) obręczy felgi (2).2. The engine according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the coils (6) are shaped like elongated pins and directed towards the center of the insert (9) of the ring (3) of the rim (2). 3. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że osłony (6e) cewek (6) są zamocowane do wieńca (5) pod kątem prostym.3. The engine according to claim A method as claimed in claim 1, characterized in that the casings (6e) of the coils (6) are attached to the rim (5) at right angles. 4. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień (3) obręczy felgi (2) ma w środku zamocowany wkład (9) z materiału nieprzewodzącego prąd, którego zewnętrzna strona ma kształt i wielkość jak wewnętrzna strona pierścienia (3) obręczy felgi (2).4. The engine according to claim The rim rim ring (2) according to claim 1, characterized in that the rim rim (2) ring (3) has an insert (9) made of non-conductive material, the outer side of which has the shape and size of the inner side of the rim rim (2) ring (3). 5. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wkład (9) ma trwale zamocowane po całym obwodzie dolnym przerwy dolne (7a) z materiału nieprzewodzącego prąd, oddzielające od siebie magnesy dolne (7).5. The engine according to claim 5. The cartridge (9) as claimed in claim 1, characterized in that the cartridge (9) has bottom gaps (7a) made of a non-conductive material permanently fixed along the entire bottom circumference, separating the bottom magnets (7) from each other. 6. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wkład (9) ma trwale zamocowane po całym obwodzie górnym przerwy górne (8a) z materiału nieprzewodzącego prąd, oddzielające od siebie magnesy górne (8).6. The engine according to claim The cartridge (9) has upper gaps (8a) made of a non-conductive material, permanently fixed along the entire upper circumference, separating the upper magnets (8) from each other. PL 234 272 Β1PL 234 272 Β1 RysunkiDrawings PL 234 272 Β1PL 234 272 Β1 PL 234 272 Β1PL 234 272 Β1 PL 234 272 Β1PL 234 272 Β1