特許 6692401 ハブ装置ならびに関連する充電装置およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6692401

(24)【登録日】2020年4月16日

(45)【発行日】2020年5月13日

(54)【発明の名称】ハブ装置ならびに関連する充電装置およびシステム

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20200427BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20200427BHJP

   B60K 7/00 20060101ALI20200427BHJP

   B62M 7/12 20060101ALI20200427BHJP

   B62J 99/00 20200101ALI20200427BHJP

   B62M 6/90 20100101ALI20200427BHJP

   B60K 6/26 20071001ALI20200427BHJP

   B60K 6/28 20071001ALI20200427BHJP

【ＦＩ】

   B60K1/04 Z

   H02J7/00 301A

   B60K7/00

   B62M7/12

   B62J99/00 K

   B62M6/90

   B60K6/26

   B60K6/28

【請求項の数】21

【外国語出願】

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-224713(P2018-224713)

(22)【出願日】2018年11月30日

(65)【公開番号】特開2019-131163(P2019-131163A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2018年11月30日

(31)【優先権主張番号】62/593,854

(32)【優先日】2017年12月1日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/650,895

(32)【優先日】2018年3月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514022545

【氏名又は名称】ゴゴロ インク

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(74)【代理人】

【識別番号】100170542

【弁理士】

【氏名又は名称】桝田 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100150072

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 賢司

(72)【発明者】

【氏名】林 士源

(72)【発明者】

【氏名】劉 育瑟

(72)【発明者】

【氏名】洪 潤傑

(72)【発明者】

【氏名】許 良伊

【審査官】 米澤 篤

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１５４０４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００９０４４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１３３２５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−１０５４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４００９６３８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２９８５３７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０７７３００（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ １／０４

Ｂ６０Ｋ ６／２６

Ｂ６０Ｋ ６／２８

Ｂ６０Ｋ ７／００

Ｂ６２Ｊ ９９／００

Ｂ６２Ｍ ６／９０

Ｂ６２Ｍ ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハブ装置であって、
内部空間を画定するハウジングアセンブリと、
前記ハウジングアセンブリを通って延伸するように位置決めされたシャフトであり、前記ハウジングアセンブリは、前記シャフトに回転可能に結合されている、シャフトと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記内部空間内に位置決めされているステータアセンブリであり、前記ステータアセンブリは、複数のバッテリパックを含むバッテリアセンブリを備える、ステータアセンブリと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記ハウジングアセンブリに回転可能に結合されているサイドカバーであり、基部と、前記基部から延伸する嵌合部分とを有し、前記嵌合部分はフランジである、サイドカバーと、
前記サイドカバーを通じて位置決めされている一対の第１のコネクタであり、前記第１のコネクタの各々は端子端部および接触部分を備え、前記端子端部は、前記サイドカバーに固定的に結合されたワイヤ束を介して前記バッテリアセンブリに電気的に接続されており、前記第１のコネクタの前記接触部分は前記嵌合部分の周囲に配置され、前記接触部分は、有線接続を介して前記バッテリアセンブリを充電するように外部電源に電気的に結合するように構成されている、一対の第１のコネクタと
を備える、ハブ装置。

【請求項2】

前記サイドカバーは、オイルシールまたはベアリングを介して前記ハウジングアセンブリに結合される、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項3】

前記接触部分は、前記サイドカバーの前記嵌合部分の側面に位置し、前記端子端部は、前記嵌合部分の反対側の側面に位置する、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項4】

前記端子端部は、前記サイドカバーの内面に結合された基板によって支持されたワイヤハブに電気的に接続され、前記ワイヤ束は、前記ワイヤハブを前記バッテリアセンブリと電気的に結合するように構成される、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項5】

前記ワイヤ束は、ワイヤチャネル内に位置決めされ、前記ワイヤチャネルは、前記サイドカバーの内部間隙を通過するように構成される、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項6】

前記サイドカバーと前記ハウジングアセンブリとの間に位置決めされた無線充電構成要素をさらに備え、前記無線充電構成要素は、前記サイドカバーによって担持され、前記無線充電構成要素は、無線接続を介して前記バッテリアセンブリを充電するように、外部無線充電器と通信するように構成されている、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項7】

前記無線充電構成要素は、前記サイドカバーの内面に結合された基板によって担持されている、請求項６に記載のハブ装置。

【請求項8】

前記ハブ装置のコントローラに信号を送信するように構成された少なくとも１つの第２のコネクタをさらに備え、前記少なくとも１つの第２のコネクタが、前記サイドカバーを通じて位置決めされ、端子端部および接触部分を備える、請求項１に記載のハブ装置。

【請求項9】

前記サイドカバーと前記外部電源に結合された充電ヘッドとの間の接続を容易にするように構成された少なくとも１つの第３のコネクタをさらに備え、前記少なくとも１つの第３のコネクタが、前記サイドカバーを通じて位置決めされ、端子端部および接触部分を備える、請求項８に記載のハブ装置。

【請求項10】

前記第１のコネクタ、前記第２のコネクタ、および前記第３のコネクタの前記接触部分の少なくとも１つがピン接点を備え、前記ピン接点が、接続構造を介して前記端子端部の対応する１つに結合される、請求項９に記載のハブ装置。

【請求項11】

前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタの前記接触部分の少なくとも１つは、前記端子端部に直接接続されたばね接点を備える、請求項８に記載のハブ装置。

【請求項12】

前記ばね接点は、前記サイドカバーと前記充電ヘッドとの接続を容易にするように、充電ヘッドの突起を受け入れるように構成される凹部とともに形成されている、請求項１１に記載のハブ装置。

【請求項13】

ハブ装置であって、
内部空間を画定するハウジングアセンブリと、
前記ハウジングアセンブリを通って延伸するように位置決めされたシャフトであり、前記ハウジングアセンブリは、前記シャフトに回転可能に結合されている、シャフトと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記内部空間内に位置決めされているステータアセンブリであり、前記ステータアセンブリは、前記シャフトの周りに周方向に位置決めされている複数のバッテリパックを含むバッテリアセンブリを備える、ステータアセンブリと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記ハウジングアセンブリに回転可能に結合されているサイドカバーであり、基部と、前記基部から延伸する嵌合部分とを有する、サイドカバーと、
前記サイドカバーと前記ハウジングアセンブリとの間に位置決めされている無線充電構成要素であり、前記無線充電構成要素は前記サイドカバーによって担持され、前記無線充電構成要素は、無線接続を介して前記バッテリアセンブリを充電するように外部無線充電器と通信するように構成されている、無線充電構成要素と
を備える、ハブ装置。

【請求項14】

前記無線充電構成要素は、前記サイドカバーの内面に結合された基板によって担持されている、請求項１３に記載のハブ装置。

【請求項15】

前記サイドカバーは、オイルシールまたはベアリングを介して前記ハウジングアセンブリに結合される、請求項１３に記載のハブ装置。

【請求項16】

前記サイドカバーを通じて位置決めされた一対のコネクタをさらに備え、前記コネクタの各々は、端子端部および接触部分を備え、前記端子端部は、前記サイドカバーに固定的に結合されたワイヤ束を介して前記バッテリアセンブリに電気的に結合されており、前記接触部分は、有線接続を介して前記バッテリアセンブリを充電するように、外部電源に電気的に結合するように構成されている、請求項１３に記載のハブ装置。

【請求項17】

前記一対のコネクタは、前記バッテリアセンブリの正ノードおよび負ノードにそれぞれ結合された第１のコネクタであり、
前記ハブ装置は、前記ハブ装置のコントローラに信号を送信するように構成された少なくとも１つの第２のコネクタをさらに備え、前記少なくとも１つの第２のコネクタは、前記サイドカバーを通じて位置決めされ、端部端子および接触部分を備え、
前記ハブ装置は、前記サイドカバーと、外部電源に結合された充電ヘッドとの間の接続を容易にするように構成された少なくとも１つの第３のコネクタをさらに備え、前記少なくとも１つの第３のコネクタは、前記サイドカバーを通じて位置決めされ、端子端部および接触部分を備える、請求項１６に記載のハブ装置。

【請求項18】

前記第１のコネクタ、前記第２のコネクタ、および前記第３のコネクタの前記接触部分の少なくとも１つがピン接点を備え、前記ピン接点が、接続構造を介して前記端子端部の対応する１つに結合される、請求項１７に記載のハブ装置。

【請求項19】

前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタの前記接触部分の少なくとも１つは、前記サイドカバーと前記外部電源に接続された充電ヘッドとの間の接続を容易にするように構成されたばね接点を備える、請求項１７に記載のハブ装置。

【請求項20】

ハブ装置を充電する充電システムであって、
充電スタンドと、
前記充電スタンドに結合される充電ヘッドであり、前記充電ヘッドは、前記ハブ装置のサイドカバーの嵌合部分を受け入れるように構成されている開口とともに形成されている、充電ヘッドと
を備え、
前記ハブ装置のシャフトに車両フレームが固定的に結合されており、
前記充電ヘッドは、前記ハブ装置が無線接続および有線接続を介して前記充電ヘッドによって充電されることが可能であるように、前記車両フレームと前記ハブ装置の前記サイドカバーとの間に嵌合して位置決めされるように構成されている、充電システム。

【請求項21】

車輪であって、
タイヤと、
前記タイヤを支持するように構成されているリムと、
前記リムに結合するように構成されているハブ装置であり、
内部空間を画定するハウジングアセンブリと、
前記ハウジングアセンブリを通って延伸するように位置決めされたシャフトであり、前記ハウジングアセンブリは、前記シャフトに回転可能に結合されている、シャフトと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記内部空間内に位置決めされているステータアセンブリであり、前記ステータアセンブリは、複数のバッテリパックを含むバッテリアセンブリを備える、ステータアセンブリと、
前記シャフトに固定的に結合され、前記ハウジングアセンブリに回転可能に結合されているサイドカバーであり、基部と、前記基部から延伸する嵌合部分とを有し、前記嵌合部分はフランジである、サイドカバーと、
前記サイドカバーを通じて位置決めされている一対の第１のコネクタであり、前記第１のコネクタの各々は端子端部および接触部分を備え、前記端子端部は、前記サイドカバーに固定的に結合されたワイヤ束を介して前記バッテリアセンブリに電気的に接続されており、前記第１のコネクタの前記接触部分は前記嵌合部分の周囲に配置され、前記接触部分は、有線接続を介して前記バッテリアセンブリを充電するように外部電源に電気的に結合するように構成されている、一対の第１のコネクタと
を備える、ハブ装置と
を備える、車輪。

【発明の詳細な説明】

【関連出願との相互参照】

【0001】

本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国仮出願第６２／５９３，８５４号（２０１７年１２月１日出願）および同第６２／６５０，８９５号（２０１８年３月３０日出願）の利益および優先権を主張する。

【技術分野】

【0002】

本技術は、ハブ装置（またはハブモータ）および関連する充電システムに関する。より詳細には、本技術は、有線充電システムおよび／または無線充電システムを介して充電されるように構成されたハブ装置に関する。

【背景技術】

【0003】

充電プロセスは電気車両にとって重要である。いくつかの従来の充電システムでは、ユーザが指定の充電スタンドで電気車両を充電する必要がある。ユーザが利用可能な充電スタンドを見つけるのは面倒である場合がある。さらに、従来の充電システムは、電気車両と充電ステーションとの間の接続が偶発的に「破断」する（例えば、人が偶発的に電源コードにつまずいた場合に、電気車両と充電ステーションとの間の電源コードが切断される）ときに中断する可能性がある。したがって、電気車両を充電するための改善されたシステムおよび方法が必要とされている。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】本技術の実施形態によるハブ装置を示す図である。

【0005】

【図2a】本技術の実施形態によるハブ装置を示す部分分解図である。

【図2b】本技術の実施形態によるハブ装置を示す部分分解図である。

【0006】

【図3】本技術の実施形態によるハブ装置およびサイドカバーを示す図である。

【0007】

【図4】本技術の一実施形態によるサイドカバーおよび関連構成要素の部分等角図である。

【0008】

【図5】本技術の実施形態によるサイドカバーの部分等角図である。

【0009】

【図6】本技術の実施形態によるサイドカバーの基部から外側に延伸する嵌合部分（またはフランジ）の側面図であり、 嵌合部分は、その中に複数の電気接触部分を含む、側面図である。

【0010】

【図7】本技術の実施形態による接続構造またはクリップの部分等角図である。

【0011】

【図8】本技術の実施形態による、クリップが嵌合部分内の接触部分にどのように接続されるかを示すサイドカバーの部分断面図である。

【0012】

【図9】本技術の実施形態による接触部分およびサイドカバーの部分断面図である。

【0013】

【図10】本技術の実施形態による充電ヘッドの部分等角図である。

【0014】

【図11】本技術の実施形態によるハブ装置および充電ヘッドを支持する車両フレームの部分等角図である。

【0015】

【図12】本技術の一実施形態による充電スタンドの部分等角図である。

【0016】

【図13】ハブ装置が充電ヘッドにどのように結合され、充電スタンドによって支持されるかを示す図である。

【図14】ハブ装置が充電ヘッドにどのように結合され、充電スタンドによって支持されるかを示す図である。

【0017】

【図15】本技術の実施形態による充電ヘッドが充電スタンドにどのように組み込まれるかを示す図である。

【0018】

【図16】本技術による無線充電システムの実施形態を示す図である。

【図17】本技術による無線充電システムの実施形態を示す図である。

【図18】本技術による無線充電システムの実施形態を示す図である。

【0019】

【図19】本技術の実施形態によるコネクタの接触部分を示す図である。

【0020】

【図20】本技術の別の実施形態による充電接触部分を有するハブモータのサイドカバーを示す図である。

【0021】

【図21】本技術の実施形態による、図２０に示すサイドカバーと嵌合する接触点を有する充電ヘッドを示す図である。

【0022】

図面は必ずしも縮尺通りに描かれていない。例えば、図面の要素のいくつかの寸法は、様々な実施形態の理解を向上させるのを助けるために拡大または縮小されている場合がある。同様に、いくつかの実施形態の論述の目的のために、いくつかの構成要素および／または動作を異なるブロックに分離してもよく、または単一のブロックに組み合わせてもよい。さらに、特定の実施形態が図面に例として示され、以下に詳細に説明されているが、当業者は、修正、均等物、および代替物が添付の特許請求の範囲内に入ることを認識するであろう。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本技術は、有線接続および無線接続の一方または両方を介してハブ装置（またはハブモータ）を充電することができる充電装置または充電システムに関する。本技術は、ハブ装置の充電プロセスを管理する方法にも関する。本技術のハブ装置は、車両（例えば、自転車、三輪車、スクータ、電動車椅子、カートなど）の車輪／リムを回転させるように構成されている。このハブ装置は、ロータアセンブリと、シャフトと、ステータアセンブリとを含む。ステータアセンブリはシャフトに固定的に結合され、シャフトはロータアセンブリを通って延伸する。ロータアセンブリは、ステータアセンブリおよびシャフトに対して回転することができる。いくつかの実施形態では、ハブ装置は電気モータと考えることができる。ハブ装置のロータアセンブリは車両の車輪／リムに結合され、シャフトは車両（例えば、フレームなどの車両構造）に固定的に結合される。ハブ装置は、人力の有無にかかわらず車輪を回転させて車両を動かす（または少なくとも動くように促す）ように構成されている。

【0024】

いくつかの実施形態では、ハブ装置のための本発明の有線／無線充電システムは、１つの構造内に実装することができる。例えば、有線／無線充電システムは、充電構造（例えば充電スタンドと充電ヘッドとを有する、例えば図１２）として実装することができる。

【0025】

本開示の別の態様は、ハブ装置を充電するための充電システムである。充電システムは、（１）充電スタンドと、（２）充電スタンドに結合された充電ヘッドとを含む。充電ヘッドは、ハブ装置のサイドカバーの嵌合部分を受け入れるように構成される開口とともに形成されている。いくつかの実施形態では、車両フレームは、ハブ装置のシャフトに固定的に結合される。充電ヘッドは、ハブ装置が無線および有線接続の一方または両方を介して充電ヘッドによって充電され得るように、車両フレームとハブ装置のサイドカバーとの間に嵌合して位置決めされるように構成されている。

【0026】

本技術の利点は、例えば、（１）有線接続および無線接続の一方または両方によって充電することができるハブ装置を提供すること、（２）充電プロセス中にハブ装置を充電スタンドに堅固に取り付けることができること、および、（３）本技術が、（例えば、ハブ装置内のバッテリアセンブリの特性、充電プロセスをサポートするために利用可能な電力などに基づいて）ハブ装置を充電する最も効果的な方法を選択することによってハブ装置充電プロセスを効率的に管理することができることを含む。

【0027】

図１は、本技術の実施形態によるハブ装置またはハブアセンブリ１００の等角図である。図１に示すように、ハブ装置１００は、複数のスポーク１０５を収容するように構成された外側ハウジング（またはハウジング）およびハブフランジ（またはリング構造）１０３を含む（例えば、スポーク１０５の他端は、二輪車の前輪／後輪に結合することができる）。

【0028】

いくつかの実施形態では、ハウジングは、複数のハウジング構成要素から組み立てることができる。いくつかの実施形態では、ハウジングは、互いに結合され、ともに、ハブ装置１００の要素を収容するための内側／内方／内部空間を形成する第１のハウジング構成要素１０１および第２のハウジング構成要素２０１を含むことができる。いくつかの実施形態では、例えば、第１のハウジング構成要素１０１は、側壁１０１ａと、側壁１０１ａの外周の周りに延伸する外側リム１０１ｂとを含むことができる。外側リム１０１ｂは、第１のハウジング構成要素１０１の内方空間を画定する高さを有する。

【0029】

図１に示すように、第１のハウジング構成要素１０１は、その中央に側部開口が形成され、シャフト（例えば、図２ａのシャフト２０９）が通過することを可能にする。開口は、サイドカバー３２１を収容するように構成される（例えば、図３参照）。サイドカバー３２１は、シャフト２０９に固定的に結合されており、したがって、ハウジングと共に回転しない。いくつかの実施形態では、サイドカバー３２１とハウジングとの間に、ハウジングがサイドカバー３２１（およびシャフト２０９）に対して回転することを可能にするベアリングを位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、ハウジングとサイドカバー３２１との間にオイルシールを位置決めすることができる。

【0030】

図１に示すように、ハブフランジ１０３またはリング構造は、側壁１０１ａに結合されるか、または一体的に形成される。ハブフランジ１０３は、第１のハウジング構成要素１０１の中心点から半径方向外側の位置において、側壁１０１ａの表面から外向きに延伸する。第２のハウジング構成要素２０１（例えば、蓋またはキャップ、図２ａ）は、第１のハウジング構成要素１０１の開放端を、第１のハウジング構成要素１０１の外側リム１０１ｂの下に適合する構造によって封止する。いくつかの実施形態では、第２のハウジング構成要素２０１は、その上に形成された挿入フランジ２０１１を含むことができる。挿入フランジ２０１１は、第２のハウジング構成要素２０１を第１のハウジング構成要素１０１に結合するように（例えば、図２ｂを参照して以下に説明する間隙に挿入されるように）構成される。いくつかの実施形態では、第２のハウジング構成要素２０１とシャフト２０９との間にベアリングまたはオイルシール２１４（図２ａ）を位置決めすることができる。ベアリング２１４は、第２のハウジング構成要素２０１とシャフト２０９との間の相対回転を容易にするように構成される。

【0031】

図２ａに最もよく示されているように、ハウジングの内方空間には、ハブアセンブリ１００の中心を通る車軸またはシャフト２０９に直接的または間接的に固定されている主回路基板２０３、バッテリアセンブリ２０５、およびコイルアセンブリ２０７が嵌め込まれている。そのような実施形態では、第１のハウジング構成要素１０１と、第１のハウジング構成要素１０１の内方の複数の磁石２１８（図１または図２ａには見えない、例えば図２ｂ参照）がともにロータアセンブリを形成する。さらに、主回路基板２０３、バッテリアセンブリ２０５、およびコイルアセンブリ２０７は、ともに、ステータアセンブリ２０８と考えることができる。

【0032】

バッテリアセンブリ２０５のバッテリパックによって供給される電流がステータアセンブリ２０８のコイル（またはコイルアセンブリ２０７）を通過すると、磁場が生成され、したがってロータアセンブリの磁石が動かされて、ロータアセンブリを軸Ｒ（またはシャフト２０９）を中心として回転する。いくつかの実施形態では、追加のバッテリパックが、バックアップの補助電源として、ハブ装置１００の外部に位置決めされてもよい。その結果、ハウジング、および、スポーク１０５を介してハウジングに取り付けられた車輪も回転して、スクータ、自転車、または車両が動く。

【0033】

図示の実施形態では、ハブフランジ１０３またはリング構造および側壁１０１ａは、同心円状に位置決めされている。ハブフランジ１０３は、側壁１０１ａの中心点の周りに位置決めされている。他の実施形態では、ハブフランジ１０３は、側壁１０１ａの異なる半径方向位置（例えば、第１のハウジング構成要素１０１の外縁に近い、または中心点に近い）に位置決めすることができる。図示のように、ハブフランジ１０３は、それぞれ複数のスポーク１０５の端部を受け入れるように構成された複数の開口１０７を含む。

【0034】

各スポーク１０５は、車輪／リム構造（図１には示されていない）に結合するように構成された外端と、ハブフランジ１０３の内周に形成された対応する形状の凹部に着座する張り出し（または球状）内端１０９とを有する。一実施形態では、球状ワッシャ１０８がスポーク１０５の上に嵌め込まれ、スポーク１０５の張り出し端部に当接する。対応して成形された球状凹部が、ハブフランジ１０３内に形成されて、球状ワッシャ１０８を受け入れ、張力下でスポーク１０５に着座する。

【0035】

また、球状ワッシャ１０８は、スポーク１０５がハブフランジ１０３に種々の角度で接触することを可能にするため、本発明の構造は、（１）製造の自由度を改善し（例えば、嵌合が容易で誤差許容度が高い）、（２）少なくともスポーク１０５が端部においてハブフランジ１０３に剛直に固定されていないため、ハブ装置１００を操作するときに付加的な耐久性を提供する。

【0036】

図２ａは、本技術の実施形態によるハブ装置２００を示す分解図である。ハブ装置２００は、（側壁１０１ａおよび外側リム１０１ｂを有する）第１のハウジング構成要素１０１と、蓋もしくはキャップまたは第２のハウジング構成要素２０１とを含む。その外面に、第１のハウジング構成要素１０１は、複数のスポークを介して車輪／リム構造に結合するように構成されたハブフランジ１０３を含む。第２のハウジング構成要素２０１は、その内面上に、（例えば、図７を参照して後述するロックデバイス７００またはモータロックデバイスと協働することによって）第１のハウジング構成要素１０１とコイルアセンブリ２０７との間の相対回転を停止させるように構成された複数の突起または止めバンプ２１３を含む。複数の突起または止めバンプ２１３は、「係合部分」と名付けることができる。いくつかの実施形態では、第１のハウジング構成要素１０１および第２のハウジング構成要素２０１はともにハウジングアセンブリを形成する。

【0037】

いくつかの実施形態では、係合部分は、（例えば、ロックデバイス７００を受け入れるように構成された）凹部、（例えば、ロックロックデバイス７００に係合するように構成された）フック、および他の適切な構成要素として実施することができる。いくつかの実施形態では、係合部分は、第１のハウジング構成要素１０１の側壁１０１ａの内面および／または第２のハウジング構成要素２０１の内面上に位置する。係合部分およびロックデバイス７００は、共に、ハブ装置２００のための「ロック機構」または「ロックシステム」を形成する。

【0038】

図示された実施形態では、複数の磁石２１８（例えば、図２ｂ参照）が外側リム１０１ｂの内面上に周方向に位置決めされ、したがって、第１のハウジング構成要素１０１および磁石２１８は、ともに、この実施形態において「ロータアセンブリ」またはロータとして作用する。

【0039】

主回路基板２０３は、電流をコイルに印加するために、またはハウジングを回転させるのに必要な１つまたは複数のコントローラ、制御回路、ロジック、センサ、配線、および／または他の適切な構成要素を担持するように構成される。いくつかの実施形態では、主回路基板２０３は、車両の電気制御ユニット（ＥＣＵ）を担持することができる。いくつかの実施形態では、主回路基板２０３は、ハブ装置２００の出力を制御するように構成された動力コントローラ（図示せず）を担持することができる。出力は、ロータアセンブリ（内部またはその内面上に磁石２１８が位置決めされたハウジング）とステータアセンブリ２０８との間の回転トルク力の形態で、またはモータによって消費されるワットによって測定することができる。いくつかの実施形態では、主回路基板２０３は、（例えば、三相交流を供給するために）バッテリアセンブリ２０５からの電力を管理するように構成された駆動回路を担持することができる。いくつかの実施形態では、駆動回路および動力コントローラは、１つの構成要素（たとえば、モータ制御ユニット、ＭＣＵ）に統合することができる。

【0040】

バッテリアセンブリ２０５は、複数のバッテリパックを含むことができる。図示の実施形態では、バッテリアセンブリ２０５は、主回路基板２０３に隣接して横方向に位置決めされた３つのバッテリパックを含む。他の実施形態では、バッテリアセンブリ２０５は、様々な方法で構成された異なる数のバッテリパックを有することができる。いくつかの実施形態では、バッテリアセンブリ２０５は、シャフト２０９に対して概ね垂直な基準面内に（例えば、このような実施形態では、バッテリパックの長手方向は基準面内にある）多角形（例えば、三角形、長方形、五角形、六角形など）を形成するように位置決めされた複数のバッテリパックを含むことができる。いくつかの実施形態では、バッテリパックは、シャフト２０９の周りに等角度で位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、バッテリパックは、コイルアセンブリ２０７に嵌め込まれるようにバッテリパックのサイズ／形状に基づいて構成され得る。例えば、バッテリパックは、図２ａに示したものとは異なる向きを有することができる。

【0041】

いくつかの実施形態では、バッテリアセンブリ２０５は、バッテリ管理システム（ＢＭＳ）によって制御または管理することができる。ＢＭＳは、バッテリの状態を監視するように構成された１つまたは複数のセンサを含むことができる。いくつかの実施形態では、ＢＭＳを主回路基板２０３上に位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、様々なニーズまたは実際の設計に応じて、バッテリパック（およびその中のバッテリセル）を直列または並列に接続することができる。

【0042】

いくつかの実施形態では、バッテリアセンブリ２０５は、主回路基板２０３上に位置決めされた１つまたは複数のバッテリメモリに結合され、バッテリ関連情報（例えば、バッテリ使用情報、バッテリ動作命令（例えば、バッテリによって異なる場合がある充電／放電レートまたは他の命令）、バッテリファームウェア、バッテリ状態など）を記憶するように構成することができる。いくつかの実施形態では、バッテリメモリは、車両情報（例えば、ハブ装置２００内の動作温度）またはユーザ情報（例えば、運転／乗車履歴、習慣など）を格納するように構成することもできる。いくつかの実施形態では、バッテリメモリは、バッテリアセンブリ２０５のバッテリハウジング内に位置決めすることができる。

【0043】

いくつかの実施形態では、ハブ装置２００がコンパクトな設計になることができるように、バッテリアセンブリ２０５をコイルアセンブリ２０７の内側に位置決めすることができる。バッテリアセンブリ２０５をコイルアセンブリ２０７内に位置決めする利点は、例えば、（１）コイルアセンブリ２０７が、例えば外部からの衝撃からバッテリアセンブリ２０５を保護することができること、および（２）この構成が、バッテリアセンブリ２０５がロータアセンブリの磁石によって生成される磁界の干渉／影響を受けるのを少なくとも部分的に防止または妨げることができることを含む。

【0044】

車軸またはシャフト２０９は、主回路基板２０３、バッテリアセンブリ２０５、およびコイルアセンブリ２０７に固定的に結合される。シャフト２０９は、車体（例えば、フレーム、シャーシ、構造部品など）に結合され、これらを支持することができる。作動中、ハウジングおよびそれに取り付けられた車輪（ハブフランジに結合されたスポークを介して）は、シャフト２０９に対して回転して車体を動かすことができる。いくつかの実施形態では、シャフト２０９は、前輪構成要素（例えば、前輪フォーク）または後輪構成要素（例えば、後輪フレーム）に結合することができる。

【0045】

いくつかの実施形態では、ハブ装置２００は、ハブ装置２００を防水にするように構成された１つまたは複数の防水構成要素（例えば、Ｏリング）を含むことができる。いくつかの実施形態では、防水構成要素は、シャフト２０９に隣接する位置、ハブ装置２００の構成要素に隣接する位置などのような、１つまたは複数の位置に位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、防水構成要素は、ハブ装置２００全体の防水性を向上させるために、第１のハウジング構成要素１０１と第２のハウジング構成要素２０１との間、シャフト２０９の一方または両方の端部、サイドカバー３２１と第１のハウジング構成要素１０１および第２のハウジング構成要素２０１との間などに位置決めすることもできる。

【0046】

図２ｂは、ステータアセンブリ２０８が第１のハウジング構成要素１０１内にどのように嵌合されるかを示す。図示されているように、ステータアセンブリ２０８はシャフト２０９に結合され、シャフト２０９は（示されているようにＸ方向において）第１のハウジング構成要素１０１の中心開口２１６を通過するように位置決めされる。示されているように、複数の永久磁石２１８が、第１のハウジング構成要素１０１の内部または内面に位置決めされる。動作中、複数の永久磁石２１８および第１のハウジング構成要素１０１は、ステータアセンブリ２０８に対して（ロータアセンブリとして）回転することができる。

【0047】

いくつかの実施形態では、磁石２１８は、接続構造（例えば、金属リング）を介して第１のハウジング構成要素１０１に結合することができる。いくつかの実施形態では、磁石２１８は、第１のハウジング構成要素１０１の側壁１０１ａに結合することができる。いくつかの実施形態では、磁石２１８は、第１のハウジング構成要素１０１の外側リム１０１ｂに結合することができる。

【0048】

図２ｂに示すように、間隙２２０が、磁石２１８と第１のハウジング構成要素１０１との間に形成される。間隙２２０は、第２のハウジング構成要素２０１と第１のハウジング構成要素１０１とが固定的に結合されるように、第２のハウジング構成要素２０１の挿入フランジ２０１１（図２ａ）を受け入れるように構成される。

【0049】

図３は、ハブ装置３００に結合されたサイドカバー（またはサイドプラグ）３２１の等角図である。サイドカバー３２１は、シャフト２０９に固定的に結合されている（したがって、サイドカバー３２１は回転していない）。サイドカバー３２１は、ハウジングアセンブリ３０１内の構成要素を保護するように構成される。いくつかの実施形態では、サイドカバー３２１を使用して、無線通信／充電構成要素３２３を担持することができる。いくつかの実施形態では、無線通信構成要素３２３は、無線誘導充電構成要素（例えば、無線周波数（ＲＦ）構成要素）を含むことができる。いくつかの実施形態では、無線通信／充電構成要素３２３は、（外部電源にさらに結合された）外部無線充電器と通信することによって、バッテリアセンブリ（例えば、バッテリアセンブリ２０５）を充電するために使用することができる。図４〜図６を参照して以下に詳細に説明するように、サイドカバー３２１は、有線充電接続のための構成要素（例えば、接触部分３３７）を担持することもできる。

【0050】

サイドカバー３２１がハウジングアセンブリ３０１に対して回転しないため、サイドカバー３２１によって担持される無線通信／充電構成要素３２３も回転しない。したがって、無線通信／充電構成要素３２３の位置（例えば、サイドカバー３２１の底部）は変更されないままである。この構成により、無線通信／充電構成要素３２３は、充電／通信目的のために便利に配置またはアクセスすることができる。

【0051】

例えば、無線通信／充電構成要素３２３が車輪／ハウジングと共に回転する場合、少なくとも、無線通信／充電構成要素３２３が停止しているときに（例えば、無線通信／充電構成要素３２３は、車輪／ハウジングの上部、側部、または底部にあり得る）、無線通信／充電構成要素３２３の位置を予測することは困難であるため、ユーザが外部無線充電器を無線通信／充電構成要素３２３と位置整合させることは比較的困難である。したがって、本発明の構成は、ハブ装置３００が外部充電デバイスと通信する、または外部充電デバイスによって充電される、簡便で使いやすい構成を提供する。

【0052】

サイドカバー３２１の利点は、例えば、ハウジングアセンブリ３０１の内部空間から独立した空間を提供することを含む。ハウジングアセンブリ３０１は回転するように構成されているため、Ｗｉ−ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールなどの通信デバイス／構成要素／モジュールは、ハウジングアセンブリ３０１の内部空間で通信を中断する可能性がある。さらに、ハウジングアセンブリ３０１は、耐荷重デバイス／構成要素であるため、そのような通信モジュールの通信を遮断または妨害する可能性のある金属材料から作成されている場合がある。サイドカバー３２１によって形成される独立した空間は、通信デバイス／構成要素／モジュールがその中に設置され、固定されたまたは「回転しない」構成要素に取り付けられるかまたはそれによって担持されることを可能にする。いくつかの実施形態では、サイドカバーは、本システムに関連する無線通信を実質的に妨害または干渉しない材料から作成することができる。例えば、サイドカバー３２１はプラスチック製であってもよい。さらに、この構成により、ハウジングアセンブリ３０１は、十分な構造剛性（例えば、車両フレームまたは車両の荷重を支えるための）を有する「無傷の」外部構造を有することができる。

【0053】

図４は、本技術の一実施形態によるサイドカバー３２１および関連する構成要素の内部の等角図である。図示するように、サイドカバー３２１は、ワイヤハブ４０１を担持するように構成された補助基板３２５（例えば、ＲＦ基板、プリント回路基板など）に結合される。補助基板３２５は、サイドカバー３２１の内面に結合される。ワイヤハブ４０１は、ワイヤ、コネクタ、またはワイヤ束をバッテリアセンブリ２０５に電気的に接続するように構成される。

【0054】

図示されているように、サイドカバー３２１は、ワイヤチャネル３２９内のワイヤまたはワイヤ束が通過することを可能にするように構成される内部間隙３２７とともに形成することができる。ワイヤチャネル３２９は、ハブ装置３００内のワイヤ／コネクタ（例えば、補助基板３２５と主回路基板２０３との間のワイヤ、構成要素間の電力／信号線など）を収容し保護するように構成される。いくつかの実施形態では、ワイヤチャネル３２９は、その中に位置決めされたワイヤが車輪（例えば、ロータアセンブリ）と共に回転することを防止するように構成される。いくつかの実施形態では、ワイヤチャネル３２９は、シャフト３０９の内側に位置決めすることができる。

【0055】

図４に示すように、サイドカバー３２１は、第１の端子端部３３１ａ、第２の端子端部３３１ｂ、第３の端子端部３３１ｃまたはワイヤを含む。図示された実施形態では、第１の端子端部３３１ａおよび第２の端子端部３３１ｂは、それぞれバッテリアセンブリ２０５の正（＋）端子／ノードおよび負（−）端子／ノードに結合される。図示した実施形態では、第３の端子端部３３１ｃは、同じくバッテリアセンブリ２０５に結合され、バッテリアセンブリ２０５の状態（例えば、充電状態（ＳＯＣ）、健康状態（ＳＯＨ）など）を検出／測定するために信号を受信または送信するように構成される。いくつかの実施形態では、第３の端子端部３３１ｃは、ハブ装置３００の他の構成要素に結合することができる。図４〜図７に示される端子端部３３１ａ、３３１ｂおよび３３１ｃまたはワイヤは、説明の目的のためだけに細長くされている。いくつかの実施形態では、端子端部３３１ａ、３３１ｂおよび３３１ｃまたはワイヤの長さは、図示されているよりも短くすることができる。いくつかの実施形態では、端子端部３３１ａ、３３１ｂおよび３３１ｃまたはワイヤは、ワイヤチャネル３２９内に位置決めすることができる。

【0056】

図５は、本技術の実施形態によるサイドカバー３２１の等角図である。サイドカバー３２１は、基部（またはディスク部分）３３３と、基部３３３から延伸する嵌合部分（または円形部分／フランジ）３３５とを含む。図示された実施形態では、第１の接触部分、第２の接触部分、第３の接触部分および第４の接触部分（またはピンコネクタ／コンタクト）３３７ａ−ｄが嵌合部分３３５の周囲に位置決めされる。第１の接触部分、第２の接触部分および第３の接触部分またはピンコネクタ３３７ａ−ｃは、それぞれ、端子端部３３１ａ−ｃに結合される。いくつかの実施形態では、「接触部分」および対応する「端子端部」は、「コネクタ」と総称される。

【0057】

いくつかの実施形態では、第１のコネクタ３３１ａ、３３１ｂは、ハブ装置（例えば、要素１００、２００または３００）を充電するように構成された充電コネクタであってもよい。第２のコネクタ３３１ｃは信号コネクタであってもよい。第３のコネクタ３３１ｄは、サイドカバー３２１と充電ヘッド（例えば、図１０または図１１参照）との間の接続を容易にするためのコネクタとすることができる。各コネクタは、上述したように、接触部分と端子端部とを含む。

【0058】

いくつかの実施形態では、第１の接触部分３３７ａは、有線充電器の正（＋）端子／ノードに結合するように構成される。第２の接触部分３３７ｂは、有線充電器の負（−）端子／ノードに結合するように構成される。第３の接触部分３３７ｃは、ハブ装置内の内部回路を、ハブ装置３００を制御、維持、または構成するために使用できる外部デバイス（例えば、コンピュータ、スマートフォン、ワークステーションなど）に結合するように構成される。図示の実施形態では、第３の接触部分３３７ｃも外部デバイスに結合するように構成されている。

【0059】

第３の接触部分３３７ｃは、ハブ装置に関連するプロセス（例えば充電プロセス）を制御するための信号を外部装置から受信するように構成されている。いくつかの実施形態では、信号は、外部デバイス（例えば、スマートフォン、ポータブルデバイスなど）からの制御信号であってもよい。この信号は、ハブ装置を制御、維持、または構成するために使用することができる。いくつかの実施形態では、信号は、他のコネクタが適切に接続されているか否かを示すことができる。例えば、第３の接触部分３３７ｃは、（１）バッテリアセンブリ２０５の充電状態（ＳｏＣ）に基づいて充電速度を制御するための、および／または（２）バッテリアセンブリ２０５が完全に充電されている場合もしくは第３の接触部分３３７ｃが適切に接続されていない場合に電気供給を中断するための信号を受信することができる

【0060】

いくつかの実施形態では、ハブ装置は、補助基板３２５上に位置決めされたＷｉ−Ｆｉおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールを介して、１つまたは複数の外部デバイスに結合することができる。このようにして、外部デバイス（例えば、スマートフォン、モバイルデバイス、コンピュータ、ワークステーションなど）を使用して、ハブ装置を制御、維持、または構成することができる。

【0061】

いくつかの実施形態では、第４の接触部分３３７ｄは、サイドカバー３２１と充電器（または充電ヘッド）との間の接続を容易にするように構成される。例えば、第４の接触部分３３７ｄは、充電器の金属部分を引き付ける磁石を含むことができる。いくつかの実施形態では、第４の接触部分３３７ｄは、充電器の磁石によって引き付けられることができる金属部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、接触部分３３７は、サイドカバー３２１と充電器との間の接続を容易にするように構成された弾性構成要素／構造またはバネを含むことができる。そのような実施形態は、図１９〜図２１を参照して以下に説明される。

【0062】

図示された実施形態では、第１の接触部分、第２の接触部分、第３の接触部分および第４の接触部分３３７ａ〜ｄは、サイドカバー３２１のフランジ３３５上に位置決めされる。しかし、他の実施形態では、第１の接触部分、第２の接触部分、第３の接触部分および第４の接触部分３３７ａ〜ｄは、様々な方法で構成／位置決めすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、第３の接触部分３３７ｃは、第１の接触部分３３７ａと第２の接触部分３３７ｂとの間の位置に位置決めすることができる。

【0063】

図６は、本技術の実施形態によるサイドカバー３２１から外向きに延伸する嵌合部分３３５の側面図である。図示のように、基部３３３は、嵌合部分３３５の縁から基部３３３の縁までの傾斜Ｓ（Ｓ＝Ｙ／Ｘ）を有するように形成されている。図示の実施形態では、基部３３３は、湾曲したまたは傾斜した表面を有するように形成される。他の実施形態では、基部３３３は、概して平坦な表面を有するように形成することができる。

【0064】

図７は、接触部分３３７と、本技術の実施形態によるバッテリに接続された端子端部３３１との間を電気的に接続する接続構造３３９またはクリップ（図７には３３９ａおよび３３９ｂとして示す）の等角図である。図示された実施形態では、各接触部分３３７は、端部キャップ３３７２（図７には３３７２ａと３３７２ｂとして示す）を有する一端に環状スロットを有する丸いポストとして形成される。クリップまたは接続構造３３９は、両部分の間の電気的接続を形成するために、接触部分３３７のスロットに合うように成形されている半円形の凹部を含む。端子端部３３１は、接続構造３３９の他端の穴にはんだ付けされるか、または他の様態で固定される。

【0065】

接続構造３３９は、端子端部３３１の対応する１つと接触部分３３７の対応する１つを接続するように構成される。図示されるように、第１の端子端部３３１ａは、第１の接続構造３３９ａの端部に結合される。第１の接続構造３３９ａの反対側の端部には、第１の接触部分３３７ａの首部３３７１ａを収容するための第１のピン開口３３９１ａ（または第１のピン凹部）が形成されている。第１の接触部分３３７ａは、第１の接触部分３３７ａが軸方向に移動するのを妨げるように（または少なくとも部分的に拘束するように）、第１の接続構造３３９ａの（平）面に接触するように構成されたキャップ部分３３７２ａを含む（例えば、方向Ｔ１）。

【0066】

図７にも示されているように、第２の端子端部３３１ｂは、第２の接続構造３３９ｂの端部に結合されている。第２の接続構造３３９ｂの反対側の端部には、第２の接触部分３３７ｂの首部３３７１ｂを収容するための第２のピン開口３３９１ｂが形成されている。第２の接触部分３３７ｂは、第２の接触部分３３７ｂが軸方向に移動するのを妨げるように（または少なくとも部分的に抑えるように）、第２の接続構造３３９ｂの（平）面に接触するように構成されたキャップ部分３３７２ｂを含む（例えば、方向Ｔ２）。

【0067】

図示されている実施形態では、上述したように、第４の接触部分３３７ｄは、サイドカバー３２１の充電器への接続を容易にするように構成される。例えば、第４の接触部分３３７ｄは、充電器の金属部分を引き付けることができる磁石を含むことができる。したがって、第４の接触部分３３７ｄは、いずれの端子端部３３１にも結合されない。いくつかの実施形態では、接触部分３３７は、製造またはメンテナンスを容易にするために実質的に同じ形状に形成することができる。いくつかの実施形態では、接触部分３３７は、個々の接触部分が異なる特性または機能を有することができるように、異なる導電性材料から作成することができる。

【0068】

図８は、本技術の実施形態によるサイドカバー３２１の断面図（例えば、図６に示す断面Ａ−Ａ'）である。図８には、接触部分３３７（例えば、第２の接触部分３３７ｂ）、
端子端部３３１（例えば、第２の端子端部３３１ｂ）、接続構造３３９（例えば、第２の接続構造３３９ｂ）が示されている。接触部分３３７は、（サイドカバー３２１の）嵌合部分３３５の穴の中に位置している。サイドカバー３２１の内壁が、接触部分３３７がサイドカバー３２１の中心にさらに押し込まれることを防止する。接続構造３３９内の凹部（例えば、図７のピン凹部３３９１）は、接触部分３３７の頭部（例えば、キャップ部分３３７２）が接続構造３３９を通じて引っ張られることがないように、接触部分３３７内のスロットを覆ってスナップ嵌めする。したがって、接触部分３３７は、サイドカバー３２１の穴に保持される。

【0069】

図示した実施形態では、端子端部３３１は接続構造３３９に結合され、嵌合部分３３５の内面３３５１と接触している。嵌合部分３３５に接触することにより、端子端部３３１および接続構造３３９の構造的支持がもたらされ、したがって、構成要素の全体的な剛性が高まる。

【0070】

図８に示すように、接触部分３３７は、サイドカバー３２１の嵌合部分３３５の側周面３３５２に位置している。同様に示されるように、端子端部３３１は、嵌合部分３３５の反対側の側面（例えば、内面３３５１）に位置決めされる。

【0071】

図９は、本技術の実施形態による接触部分３３７ａ〜ｄおよびサイドカバー３２１の断面図（例えば、図６に示す断面Ｂ−Ｂ'）である。図示のように、接触部分３３７ａ〜ｄ
は、充電ヘッド９０１に結合されるように位置決めされる。充電ヘッド９０１は、所定の機能（例えば、充電電力の供給、データ伝送、２つの構成要素の電気的結合など）を行うように、接触部分３３７ａ〜３３７ｄの対応する１つに結合するように構成された４つの接触点９０３ａ〜ｄを含む。

【0072】

例えば、第１の接触部分３３７ａおよび第２の接触部分３３７ｂは、接触点９０３ａ、９０３ｂにそれぞれ結合され、結果、ハブ装置３００内部のバッテリアセンブリ（例えば、バッテリアセンブリ２０５）を充電することができる。接触点９０３ｄは、充電ヘッド９０１をサイドカバー３２１に動作可能に取り付けることができるように、磁力によって第４の接触部分３３７ｄに結合される。接触点９０３ｃは、充電ヘッド９０１を介してハブ装置３００と外部デバイスとの間で通信（例えば、信号を送信することによって）を可能にするために、第３の接触部分３３７ｃに結合される。

【0073】

図１０は、本技術の一実施形態による充電ヘッド９０１の等角図である。図示されているように、充電ヘッド９０１は、ワイヤチャネル９０４（例えば、内部に位置決めされたワイヤ束を有する）を介して外部電源または外部デバイスに結合される。ワイヤチャネル９０４は、ハブ装置３００に結合されたワイヤ（例えば、接触点９０３ａ〜ｃおよび接触部分３３７ａ〜ｃに結合されたワイヤ）を収容または保護するように構成される。

【0074】

図示するように、充電ヘッド９０１は、サイドカバー３２１の形状に対応する半円形の開口１５０９とともに形成されている。図示の実施形態では、充電ヘッド９０１は、サイドカバー３２１の接触部分３３７ａ〜ｄと充電ヘッド９０１の接触点９０３ａ〜ｄとの接触を可能にするように構成された２つの楕円形の開口９０５ａ、９０５ｂを含むことができる。図示された実施形態では、第１の接触部分３３７ａおよび第２の接触部分３３７ｂ（充電電力を受け取るように構成されている）は、同じ開口（例えば、開口９０５ａ）内に位置決めされ、一方、残りの接触部分３３７ｃ、３３７ｄは、他の開口（開口９０５ｂ）内に位置決めされる。理論に縛られることなく、このような構成は、充電プロセス中に充電ヘッド９０１を介して送信されるデータまたは信号に対する通信干渉を効果的に防止または低減することができる。

【0075】

また、図１０に示すように、充電ヘッド９０１は、２つの受け入れ開口９０７ａ、９０７ｂとともに形成されている。受け入れ開口９０７ａ、９０７ｂの各々は、充電ヘッド９０１が充電スタンド（例えば、図１３参照）に結合され得るように接続部材を受け入れるように構成される。

【0076】

図１１は、本技術の実施形態によるハブ装置３００および充電ヘッド９０１を支持する車両フレーム１１０１の等角図である。図示するように、ハブ装置３００のシャフト３０９は、車両フレーム１１０１に固定的に結合されている。ハブ装置３００のハウジングアセンブリ３０１は、スポーク１０５およびリング構造１０３を介して車輪１１０３に結合される。車輪１１０３は、ハブ装置３００によって回転されて、車両フレーム１１０１を動かすことができる。車輪１１０３が回転していないときには、充電ヘッド９０１をハブ装置３００に結合してこれを充電することができる。いくつかの実施形態では、充電ヘッド９０１は、磁力（例えば、上述のように接触点９０３ｄと第４の接触部分３３７ｄとの間に生成される）によってハブ装置３００に結合され得る。図示のように、充電ヘッド９０１は、ワイヤ１１０５を介して外部電源に接続することができる。

【0077】

図１２は、本技術の一実施形態による充電スタンド１２０１の等角図である。充電スタンド１２０１は、充電ヘッド９０１と、車両構造（例えば、車両フレーム１１０１）に結合されているハブ装置（例えば、ハブ装置３００）とを支持／位置決めするように構成されている。いくつかの実施形態では、充電ヘッド９０１によってハブ装置が充電されるとき、充電スタンド１２０１は、ハブ装置を適切な位置で支持する。例えば、充電スタンド１２０１によってハブ装置を持ち上げることができ、したがって、ハブ装置に結合された車輪は地面に接触しない。

【0078】

充電スタンド１２０１は、ベースまたは足部１２０３と、傾斜部分または首部１２０５と、首部１２０５から延伸する垂直部分または頭部１２０７とを含む。ベース１２０３は、充電スタンド１２０１を床または地面上に位置決めするように構成されている。いくつかの実施形態では、ベース１２０３は、底面１２０３ａと床面ＦＳとの間に十分な摩擦（例えば、底面１２０３ａを「粗い」面とする）を提供する材料を含むことができる。傾斜部分１２０５は、ベース１２０３を垂直部分１２０７に結合するように構成される。

【0079】

充電スタンド１２０１は、垂直部分１２０７と充電ヘッド９０１とを結合する中空アーム１２０９を含む。中空アーム１２０９はまた、充電ヘッド９０１に結合された１つまたは複数のワイヤを収容するように構成されている。いくつかの実施形態では、ワイヤは、傾斜部分１２０５の内部の空間および／または垂直部分１２０７の内部の空間にさらに位置決めすることができる。

【0080】

図示のように、充電スタンド１２０１は、傾斜部分１２０５を支持するように位置決めされた傾斜支持構造１２１１を含むことができる。いくつかの実施形態では、傾斜支持構造１２１１は、傾斜部分１２０５がベース１２０３に対して動かされたときに衝撃吸収材またはダンパとして作用するように構成される間隙１２１１ａとともに形成することができる。いくつかの実施形態では、間隙１２１１ａは、充電スタンド１２０１に加えられる衝撃を吸収するために、弾性材料（例えばゴムバンパを形成する）で充填することができる。いくつかの実施形態では、間隙１２１１ａは、首部１２０５の内側に位置決めされた１つまたは複数のワイヤの出口として使用することができる。図１２に示すように、ベース１２０３は、車輪を位置決めまたは収容するように構成されるスロット１２１３とともに形成することができる（例えば、図１４参照）。

【0081】

図１３および図１４は、ハブ装置３００が充電ヘッド９０１にどのように結合され、充電スタンド１２０１によってどのように支持されるかを示している。図１３において、ハブ装置３００のサイドカバー３２１は、充電ヘッド９０１によって形成された半円形の開口１５０９と位置整合される。図１４において、ハブ装置３００は、下方に（例えば、方向Ｄに）動かされ、次いでサイドカバー３２１は、半円形開口１５０９内に位置決めされ、嵌め込まれる。充電ヘッド９０１は、車両が充電スタンド１２０１から脱落しないように、ハブと車両のフレーム（例えば、車両フレーム１１０１）との間に嵌め込まれる。

【0082】

結果として、充電ヘッド９０１とハブ装置３００とが結合され、その後、充電ヘッド９０１を介してハブ装置３００を充電することができる。図１４に示すように、車輪１１０３は、ハブ装置３００が充電されるときに車輪１１０３を適切な位置に位置決めするのを容易にするために、スロット１２１３内に位置決めすることができる。

【0083】

図１５は、本技術の別の実施形態による無線充電システム１５００を示す。無線充電システム１５００は、送電デバイス／構成要素１５０１と、受電デバイス／構成要素１５０３とを含む。いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、電力波（例えば、ＲＦ波）を伝送するように構成されている送信機（ＴＸ）、または、交番磁界を生成するための一次コイルを含む。受電デバイス１５０３は、送信機から送信される電力波を受け取り、または、生成されている磁界に応答するように構成されている受信機（ＲＸ）または二次コイルを含む。ＲＸは、受け取った電力をさらに使用してバッテリを充電することができる。

【0084】

いくつかの実施形態では、無線充電システム１５００は、同じ共振周波数で共振するように回転される一対の共振回路を含む。共振回路の１つはＴＸ内に位置決めされ、もう１つはＲＸ内に位置決めされる。ＴＸは、ＴＸにおいて共振回路によって共振周波数にあるＲＦ波を生成する発振器を含む。生成されたＲＦ波は、ＲＸの共振回路によって受け取ることができる。ＲＸは、ＲＸの共振回路に結合された整流器を含む。整流器は、受け取ったＲＦ波を電流に変換してバッテリを充電するように構成される。いくつかの実施形態では、ＴＸおよびＲＸは異なる設計または構成を有することができる。

【0085】

いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、（１）受電デバイス１５０３の存在を検出し、（２）検出された受電デバイス１５０３に基づいて、充電プロセスを実行するための適切な無線／非接触／誘導充電プロトコル（例えば、「Ｑｉ」規格、「ＡｉｒＦｕｅｌ Ａｌｌｉａｎｃｅ」規格、「Ｍａｇｎｅ Ｃｈａｒｇｅ」規格など）を決定し、（３）決定された充電プロトコルに基づいて充電プロセスを開始するように構成されたコントローラ（例えば、チップ、制御ロジック、プロセッサなど）を含むことができる。

【0086】

いくつかの実施形態では、コントローラは、（１）ハブ装置３００またはその中の構成要素（例えば、受電デバイス１５０３）を認証し、 （２）認証結果に基づいて、充電プロセスを行うか否かを決定するように構成することができる。いくつかの実施形態では、コントローラは、信号を生成し、生成された信号をサーバまたはユーザデバイスに送信して、認証の結果を示すようにさらに構成することができる。

【0087】

いくつかの実施形態では、コントローラは、（１）ハブ装置３００に位置決めされたバッテリに取り付けられたバッテリメモリに記憶された情報（例えば、バッテリ使用情報、バッテリ状態情報など）を受信し、（２）受信した情報をサーバまたはユーザデバイスに送信するようにさらに構成することができる。

【0088】

いくつかの実施形態では、コントローラは、ハブ装置３００の主回路基板２０３によって担持されるＥＣＵと通信するようにさらに構成され得る。例えば、コントローラは、ハブ装置３００の構成要素（例えば、バッテリアセンブリ２０５）のファームウェア／ソフトウェア更新を提供することができる。

【0089】

図１５に示すように、送電デバイス１５０１は充電ヘッド９０１内に位置決めされ、受電デバイス１５０３はハブ装置３００内に位置決めされる。いくつかの実施形態では、受電デバイス１５０３は、ハブ装置３００のサイドカバー３２１に結合された基板（例えば、補助基板３２５）上に位置決めすることができる。

【0090】

いくつかの実施形態では、サイドカバー３２１は、送電デバイス１５０１と受電デバイス１５０３との間の伝送に実質的に干渉しない材料（例えば、プラスチック）から作成される。いくつかの実施形態では、充電ヘッド９０１は、送電デバイス１５０１と受電デバイス１５０３との間の伝送に実質的に干渉しない材料（例えば、プラスチック、樹脂など）から作成されるハウジングを含むことができる。上述したように、サイドカバー３２１は、外部デバイスとの通信のためにサイドカバー３２１に結合され、または、サイドカバー３２１によって担持される、Ｗｉ−Ｆｉおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュールによる信号伝送／通信を可能にする。

【0091】

いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、充電スタンド１２０１の垂直部分１２０７または中空アーム１２０９の内側などの他の場所で、充電ヘッド９０１の表面に位置決めすることができる。いくつかの実施形態では、受電デバイス１５０３は、ハブ装置３００の表面上に位置決めされてもよく、ハブ装置３００のハウジングアセンブリ３０１または他の適切な場所に組み込まれてもよい。

【0092】

図１６は、送電デバイス１５０１の一実施形態の等角図である。図示されるように、送電デバイス１５０１は、平らな構造を有し、ハブ装置３００の補助基板３２５（実施形態によっては、受電デバイス１５０３が位置決めされる）に隣接して位置決めされるように構成される。いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、補助基板３２５に従って成形することができる。いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、部分的に円形の平坦な構造を有する。いくつかの実施形態では、送電デバイス１５０１は、三日月形の平坦な構造を有することができる。受電構成要素１５０３は、補助基板３２５上に位置決めされるか、または補助基板３２５によって担持され得る。

【0093】

図１７は、本技術の実施形態による受電デバイス１５０３を示す概略図である。図示するように、受電デバイス１５０３は、補助基板３２５の下部に位置する。いくつかの実施形態では、受電デバイス１５０３は、補助基板３２５の別の部分（例えば、上側または側部）に位置決めすることができる。補助基板３２５は、シャフト（例えば、シャフト３０９）を通過させるための開口２０３１とともに形成されている。一部の実施形態では、受電デバイス１５０３は、開口２０３１に対応する形状で形成することができる。いくつかの実施形態では、受電デバイス１５０３は、補助基板３２５に対応する形状で形成することができる。いくつかの実施形態では、受電デバイス１５０３は、送電デバイス１５０１に対応する形状で形成することができる。

【0094】

図１８は、本技術の実施形態による送電構成要素１５０１および受電デバイス１５０３を示す概略断面図である。図示のように、送電構成要素１５０１と受電デバイス１５０３とは、一般的に互いに平行に位置決めされている。いくつかの実施形態では、送電構成要素１５０１および受電デバイス１５０３は、一定の角度を形成するように位置決めすることができる。

【0095】

本発明の無線充電器および有線充電器の利点は、例えば、（１）ユーザが有線充電器または無線充電器のいずれかによって充電するための便利な方法を選択できるようにすること、ならびに、（２）（充電中および充電後にハブ装置を依然として水密性、防水性、気密性などにできるように）ハブ装置を開放または調整することなく使用準備ができた充電器を提供することを含む。

【0096】

図１９は、本技術の一実施形態によるコネクタ１９０１ａ〜ｄを示す。図示のように、コネクタ１９０１ａ〜ｄは、それぞれ接触部分１９３７ａ〜ｄおよび端子端部（例えば、ワイヤ）１９３３ａ〜ｄを含む。端子端部１９３３ａ〜ｄは、ハブ装置（例えば、要素１００、２００、３００）の主回路基板（例えば、要素２０３）によって担持されるバッテリアセンブリ（例えば、要素２０５）またはコントローラに結合される。いくつかの実施形態では、端子端部１９３３ａ、１９３３ｄはバッテリアセンブリに結合され、端子端部１９３３ｂ、１９３３ｃはコントローラに接続される（試験、情報交換などのため）。

【0097】

いくつかの実施形態では、接触部分１９３７ａ〜ｄの１つまたは複数は、対応する接点に電気的に結合するように構成されたばね接点であってもよい。いくつかの実施形態では、ばね接点は、電気的接続を容易にするようにされた弾性力を提供するような形状にすることができる。例えば、図１９に示すように、接触部分１９３７ａは、充電ヘッド（図２１）の雄型位置決め構造（例えば、突起）を受け入れるように構成される雌型位置決め構造（または凹部）１９０３ａとともに形成されている。同様に、接触部分１９３７ｄも、充電ヘッドの雄型位置決め構造（例えば、突起）を受け入れるように構成される雌型位置決め構造（または凹部）１９０３ｄとともに形成されている。雄／雌型位置決め構造は、接触部分１９３７ａ、１９３７ｄと充電ヘッド（図２１）との間の接続を容易にするように構成されている。

【0098】

図２０は、本技術の実施形態によるサイドカバー３２１を示す。図示されているように、サイドカバー３２１は、基部３３３と、基部３３３から延伸する嵌合部分３３５とを含む。嵌合部分３３５は、対応する接触点２１０３ａに結合することができるように、接触部分１９３７ａが通過することを可能にする開口とともに形成されている。

【0099】

ここで図２１を参照すると、充電ヘッド２１０１は、接触部分１９３７ａ〜ｄとそれぞれ結合するように構成される４つの接触点２１０３ａ〜ｄとともに形成されている。図２１に示すように、接触点２１０３ａ、２１０３ｄは、雄型位置決め構造（または突起）２１０５ａ、２１０５ｂとともに形成されている。雄型位置決め構造２１０５ａ、２１０５ｂは、それぞれ、雌型位置決め構造１９０３ａ、１９０３ｄ内に受け入れられ／位置決めされるように構成され、結果、充電コネクタ１９０１ａ、１９０１ｄが接触点２１０３ａ、２１０３ｄに嵌合して固定的に結合される。

【0100】

図２１に示すように、接触点２１０３ｂ、２１０３ｃは、接触部分１９３７ｂ、１９３７ｃに接触するように構成される雄型位置決め構造（または突起）２１０５ｂ、２１０５ｃとともに形成することもできる。雄型位置決め構造２１０５ｂ、２１０５ｃは、接触点２１０３ｂ、２１０３ｃが接触部分１９３７ｂ、１９３７ｃと適切に接触していることを確実にすることができる。

【0101】

本技術は、特定の例示的な実施形態を参照して説明されているが、本技術は、記載された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の主旨および範囲内で修正および改変されて実施され得ることが認識されよう。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味において考えられるべきである。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】