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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710064835.7 (22)申请日 2017.02.05 (71)申请人 厦门精图信息技术有限公司 地址 361008 福建省厦门市思明区吕岭路 1819号精图数码大厦A座8楼 (72)发明人 田瑜基 姚术林 乔志勇 黄萍萍 朱永强 (51)Int.Cl. A45B 25/00(2006.01) A45C 13/38(2006.01) G01C 15/00(2006.01) G01S 19/14(2010.01) H02K 7/18(2006.01) (54)发明名称 。
2、基于北斗定位技术的野外测绘防护伞 (57)摘要 本发明提供一种基于北斗定位技术的野外 测绘防护伞， 主要分为伞头、 中心轴、 定子、 轴承、 转子、 轮胎、 铆钉、 BDS接收器、 BDS天线、 蓄电池、 防护伞； 伞头与防护伞的伞柄顶部通过螺纹装 配； 中心轴径向穿过伞头， 两端分别装有两个定 子、 一个轴承、 一个转子； 伞头两侧每组的两个圆 盖形定子开口朝内， 对向分布， 形成中间留有一 定间隙的腔体， 定子均通过铆钉装配在中心轴 上； 轴承套在中心轴上， 位于定子腔体中间， 转子 套在轴承上， 转子支撑体位于定子腔体的间隙 中， 转子内径大于定子外径； BDS接收器、 BDS天 线、 。
3、蓄电池焊接在定子腔体内壁上。 轮胎带动转 子旋转， 转子内的永磁体磁极旋转， 定子绕组内 产生电流， 储存在蓄电池中， 供电给定位元件。 权利要求书2页 说明书5页 附图18页 CN 106723776 A 2017.05.31 CN 106723776 A 1.一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 包括伞头(1)、 中心轴(2)、 定子(3)、 轴承(4)、 转子(5)、 轮胎(6)、 铆钉(7)、 BDS接收器(8)、 BDS天线(9)、 蓄电池(10)、 防 护伞(11)； 所述防护伞(11)的伞柄(111)顶端， 加工有外螺纹； 所述伞头(1)的形状为锥形圆柱， 底部开。
4、设有螺纹孔(101)， 与防护伞(11)的伞柄(111) 顶端以螺纹方式装配在一起； 在所述伞头(1)靠近顶端处， 径向开设有中心轴安装孔(102)； 所述中心轴(2)的形状为圆柱， 在中心轴(2)的轴向中部位置， 环绕圆柱面加工成滚花 面(201)； 所述中心轴(2)的圆柱面上， 径向开设有四个铆钉孔(202)， 其中两个分布在靠近 滚花面(201)的两侧， 另外两个分布在靠近中心轴(2)两端位置处； 中心轴(2)穿过伞头(1) 的中心轴安装孔(102)， 装配在伞头(1)上； 所述定子(3)共有四件， 整体为圆盖状， 中心处为圆环状的定子中心圈(301)， 套在定子 中心圈(301)的圆盖。
5、状结构为定子铁芯(303)， 圆盖状的定子铁芯(303)划分为圆形结构 (3031)和外围的环形结构(3032)， 定子铁芯(303)的环形结构(3032)内侧， 环绕均匀分布有 定子绕组(304)； 铆钉(7)穿过定子沉孔(302)和中心轴(2)的铆钉孔(202)， 将定子(3)装配 在中心轴(2)上； 所述轴承(4)的内圈套在中心轴(2)上， 内圈两端面紧贴在每组定子中心圈(301)的内 端面上； 所述转子(5)为圆环状结构， 中心处为圆环状的转子中心圈(501)， 套在轴承(4)上； 中 间部分为细柄状的转子支撑体(502)， 其内端连接转子中心圈(501)外侧面， 向四周辐射状 均匀分。
6、布， 其外端连接在转子磁轭(503)的内侧面； 转子(5)的最外部分为环形的转子磁轭 (503)， 转子磁轭(503)两侧各内嵌一个定子(3)； 在转子支撑体(502)的两侧面上， 靠近转子 磁轭(503)内侧面， 环形均匀安装有永磁体磁极(504)； 所述轮胎(6)为环形结构， 外侧面径向设有胎纹， 套在转子磁轭(503)外侧； 所述BDS接收器(8)的壳体通过点焊方式焊接在一组定子腔体内的其中一个定子铁芯 303的圆形结构3031的内侧面上， 所述BDS天线9安装在BDS接收器8的顶面； 所述蓄电池(10)通过壳体点焊的焊接方式， 安装在另外一组定子腔体内的其中一个定 子铁芯的圆形结构(3。
7、031)的内侧面上。 2.根据权利要求1所述的基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 靠近伞头 (1)的两个定子(3)的开口朝外， 靠近中心轴(2)两端的两个定子(3)的开口朝内， 伞头(1)两 侧形成左右两组定子结构， 每组的两个定子(3)对向分布， 定子铁芯(303)的环形结构 (3032)的端面之间留有间隙， 每组定子(3)均形成一个有缝隙的腔形结构， 缝隙用于放置转 子支撑体(502)结构。 3.根据权利要求1所述的基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 所述转子 (5)的永磁体磁极(504)与转子磁轭(503)之间留有一定间隙， 间隙宽度可以容纳所述定子 绕组(3。
8、04)和定子铁芯(303)的外侧环形结构(3032)。 4.根据权利要求1所述的基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 所述圆环 状转子磁轭(503)的宽度， 恰好等于一组的两个定子(3)加上定子间隙的宽度， 装配完整后， 转子磁轭(503)的两侧端面与定子铁芯(303)的圆形结构(3031)的外侧面共面。 5.根据权利要求1所述的基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 所述转子 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 106723776 A 2 支撑体(502)的宽度小， 转子磁轭(503)的宽度大， 转子(5)的两侧各形成对称的腔体； 所述 转子磁轭(503)的内径大。
9、于定子铁芯的环形结构(3032)的外径， 所述转子(5)内的永磁体磁 极(504)的外径， 小于定子绕组(304)的内径， 装配后一个转子(5)的两侧分别嵌有一个定子 (3)。 6.根据权利要求1所述的基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 所述BDS 接收器(8)和BDS天线(9)的高度之和， 小于转子支撑体(502)到定子铁芯圆形结构(3031)的 距离。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 106723776 A 3 基于北斗定位技术的野外测绘防护伞 技术领域 0001 本发明涉及一种野外测绘作业配件， 特别是涉及一种基于北斗定位技术的野外测 绘防护伞。 背景技术 000。
10、2 测绘是准确掌握国情国力、 提高管理决策水平的重要手段， 任何工程都离不开前 期的测绘。 野外测绘是一项条件艰苦的工作， 其测绘成果是国家宝贵的信息资源。 很多地区 地形复杂多样， 平原、 丘陵、 高原、 山地、 盆地， 测绘作业人员经常要在偏远的山区、 缺氧的高 原、 荒芜的沙漠中等恶劣的环境中工作。 随着科学技术的迅速发展， 越来越多先进的测绘仪 器出现， 给测绘作业人员减少了工作强度。 但是日晒雨淋始终难以避免， 防护伞一直是测绘 工作者的必需品之一。 0003 测绘人员使用的防护伞， 为了保护设备体积会做的较大， 除了材料要求遮阳防水 兼具， 材质强度高外， 其它与一般的伞并无大的区。
11、别。 其缺点是工作人员为了遮挡暴晒或雨 淋， 在测绘的工作中也要随身携带， 无形中增加了很多负重。 假如有一种野外测绘防护伞， 在任何地形可以像拉杆箱可以拖行， 那么将会减少很多测绘人员的负重。 如果防护伞利用 滚动发电并且配备定位功能， 那么能够为测绘工作者提供很大的便捷。 这对于测绘信息采 集工作具有很大的辅助作用， 对于社会地理信息系统的发展和国家信息化建设具有重要意 义。 发明内容 0004 因此， 本发明为了克服传统野外测绘防护伞的缺点， 提供一种基于北斗定位技术 的野外测绘防护伞， 它实用可靠， 携带时直接拖行前进， 内置北斗定位元件， 并且利用转轮 的旋转发电， 为所有供电元件提。
12、供电能。 0005 本发明所采用的技术方案是： 一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征 在于： 包括伞头、 中心轴、 定子、 轴承、 转子、 轮胎、 铆钉、 BDS接收器、 BDS天线、 蓄电池、 防护 伞。 0006 所述防护伞的伞柄顶端， 加工有外螺纹。 0007 所述伞头的形状为锥形圆柱， 底部开设有螺纹孔， 与防护伞的伞柄顶端以螺纹方 式装配在一起； 在所述伞头靠近顶端处， 径向开设有中心轴安装孔。 0008 进一步讲， 伞头靠近顶端的中心轴安装孔为通孔。 0009 所述中心轴的形状为圆柱， 在中心轴的轴向中部位置， 环绕圆柱面加工成滚花面； 所述中心轴的圆柱面上， 径向开设有。
13、四个铆钉孔， 其中两个分布在靠近滚花面的两侧， 另外 两个分布在靠近中心轴两端位置处； 中心轴穿过伞头的中心轴安装孔， 装配在伞头上。 0010 进一步讲， 所述滚花面的外径大于中心轴安装孔的内径， 中心轴和中心轴安装孔 为过盈配合， 所以中心轴不能旋转。 0011 所述定子共有四件， 整体为圆盖状， 中心处为圆环状的定子中心圈， 套在定子中心 说 明 书 1/5 页 4 CN 106723776 A 4 圈的圆盖状结构为定子铁芯， 圆盖状的定子铁芯划分为圆形结构和外围的环形结构， 定子 铁芯的环形结构内侧， 环绕均匀分布有定子绕组。 0012 进一步讲， 所述定子中心圈的外端沿径向开设有铆钉。
14、沉孔， 铆钉沉孔的下沉端面 为平面， 便于铆钉的装配。 0013 进一步讲， 铆钉穿过定子沉孔和中心轴的铆钉孔， 将定子装配在中心轴上。 0014 进一步讲， 靠近伞头的两个定子的开口朝外， 靠近中心轴两端的两个定子的开口 朝内， 伞头两侧形成左右两组定子结构， 每组的两个定子对向分布， 定子铁芯的环形结构之 间留有间隙， 每组定子均形成一个有缝隙的腔形结构， 缝隙用于放置转子支撑体结构。 0015 所述轴承的内圈套在中心轴上， 内圈两端面紧贴在每组定子中心圈的内端面上。 0016 所述转子为圆环状结构， 中心处为圆环状的转子中心圈， 套在轴承上； 中间部分为 细柄状的转子支撑体， 其内端连接。
15、转子中心套外侧面， 向四周辐射状均匀分布， 其外端连接 在转子磁轭的内侧面； 转子的最外部分为环形的转子磁轭， 转子磁轭两侧各内嵌一个定子； 在转子支撑体的两侧面上， 靠近转子磁轭内侧面， 环形均匀安装有永磁体磁极。 0017 进一步讲， 所述转子的永磁体磁极与转子磁轭之间留有一定间隙， 间隙宽度可以 容纳所述定子绕组和定子铁芯的外侧环形结构。 0018 进一步讲， 所述圆环状转子磁轭的宽度， 恰好等于一组的两个定子加上定子间隙 的宽度， 所以装配完整后， 转子磁轭的两侧端面与定子铁芯的圆形结构的外侧面共面。 0019 所述轮胎为环形结构， 外侧面径向设有胎纹， 套在转子磁轭外侧。 0020 。
16、所述BDS接收器的壳体通过点焊方式焊接在一组定子腔体内的其中一个定子铁芯 的圆形结构的内侧面上， 所述BDS天线安装在BDS接收器的顶面。 0021 所述蓄电池通过壳体点焊的焊接方式， 安装在另外一组定子腔体内的其中一个定 子铁芯的圆形结构的内侧面上。 0022 本发明的原理为： 在搬运物体时， 一般情况下， 采用滚动摩擦消耗的功是最小的。 测绘作业人员在携带防护伞时， 提着伞柄的把手部位， 伞头部分贴住地面， 拖行前进。 轮胎 带动转子转动， 转子内的永磁体磁极开始旋转， 定子绕组内的磁通发生改变， 产生电流， 储 存在蓄电池中。 0023 所述BDS接收器通过BDS天线接收北斗一代卫星信号。
17、， 计算出位置数据后， 再通过 BDS天线将位置数据发送到测绘团队后台； 北斗一代卫星兼具定位和通信功能。 0024 本发明基于北斗定位技术的野外测绘防护伞具有如下优点： （1） 将负载转变为滚动携带， 节省测绘人员大量体力； （2） 将滚动动作转化为发电结构， 为野外工作者提供电能； （3） 添加北斗定位元件， 实现野外工作者的实时位置跟踪。 0025 所以， 这种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 能极大降低野外测绘工作者的 体力消耗， 对于测绘信息采集工作具有很大的辅助作用， 对于社会地理信息系统的发展和 国家信息化建设具有重要意义。 0026 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐。
18、述， 或者通过实施本发明而了 解。 附图说明 说 明 书 2/5 页 5 CN 106723776 A 5 0027 附图仅用于示出具体实施例的目的， 而并不认为是对本发明的限制， 在整个附图 中， 相同的参考符号表示相同的部件。 0028 图1是本发明的整体结构装配示意图。 0029 图2是本发明的防护伞和伞头部分的结构装配示意图。 0030 图3是本发明的防护伞和伞头部分的结构拆解示意图。 0031 图4是本发明的伞头部分的结构的装配示意图。 0032 图5是本发明的伞头部分的结构拆解示意图。 0033 图6是本发明的中心轴和伞头的拆解示意图。 0034 图7是本发明的定子和中心轴的拆解示。
19、意图。 0035 图8是本发明的定子中心圈的外侧结构局部放大图。 0036 图9是本发明的定子结构示意图。 0037 图10是本发明的铆钉、 定子、 中心轴的装配示意图。 0038 图11是本发明的轴承与中心轴的拆解示意图。 0039 图12是本发明的转子与轴承的拆解示意图。 0040 图13是本发明的转子的结构示意图。 0041 图14是本发明的转子与轴承的装配示意图。 0042 图15是本发明的轮胎与转子的拆解示意图。 0043 图16是本发明的蓄电池装配在定子上的结构示意图。 0044 图17是本发明的剖切线A-A的位置示意图。 0045 图18是本发明沿剖切线A-A的剖面图。 0046。
20、 图19是本发明的剖切线B-B的位置示意图。 0047 图20是本发明沿剖切线B-B的剖面图。 0048 图中标号： 1-伞头、 101-螺纹孔、 102-中心轴安装孔、 2-中心轴、 201-滚花面、 202- 铆钉孔、 3-定子、 301-定子中心圈、 302-铆钉沉孔、 303-定子铁芯、 3031-定子铁芯圆形结构、 3032-定子铁芯环形结构、 304-定子绕组、 4-轴承、 5-转子、 501-转子中心圈、 502-转子支撑 体、 503-转子磁轭、 504-永磁体磁极、 6-轮胎、 7-铆钉、 8-BDS接收器、 9-BDS天线、 10-蓄电池、 11-防护伞、 111-伞柄。 。
21、具体实施方式 0049 以下将结合附图和实施例对本发明一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞作 进一步的详细描述。 0050 一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞， 其特征在于： 包括伞头1、 中心轴2、 定 子3、 轴承4、 转子5、 轮胎6、 铆钉7、 BDS接收器8、 BDS天线9、 蓄电池10、 防护伞11。 0051 所述防护伞11的伞柄111顶端， 加工有外螺纹。 0052 所述伞头1的形状为锥形圆柱， 底部开设有螺纹孔101， 与防护伞11的伞柄111顶端 以螺纹方式装配在一起； 在所述伞头1靠近顶端处， 径向开设有中心轴安装孔102。 0053 进一步讲， 伞头1靠近顶端的中心轴。
22、安装孔102为通孔。 0054 所述中心轴2的形状为圆柱， 在中心轴2的轴向中部位置， 环绕圆柱面加工成滚花 面201； 所述中心轴2的圆柱面上， 径向开设有四个铆钉孔202， 其中两个分布在靠近滚花面 说 明 书 3/5 页 6 CN 106723776 A 6 201的两侧， 另外两个分布在靠近中心轴2两端位置处； 中心轴2穿过伞头1的中心轴安装孔 102， 装配在伞头1上。 0055 进一步讲， 所述滚花面201的外径大于中心轴安装孔102的内径， 中心轴2和中心轴 安装孔102为过盈配合， 所以中心轴2不能旋转。 0056 所述定子3共有四件， 整体为圆盖状， 中心处为圆环状的定子中心。
23、圈301， 套在定子 中心圈301的圆盖状结构为定子铁芯303， 圆盖状的定子铁芯303划分为圆形结构3031和外 围的环形结构3032， 定子铁芯303的环形结构3032内侧， 环绕均匀分布有定子绕组304。 0057 进一步讲， 所述定子中心圈301的外端沿径向开设有铆钉沉孔302， 铆钉沉孔302的 下沉端面为平面， 便于铆钉7的装配。 0058 进一步讲， 铆钉7穿过定子沉孔302和中心轴2的铆钉孔202， 将定子3装配在中心轴 2上。 0059 进一步讲， 靠近伞头1的两个定子3的开口朝外， 靠近中心轴2两端的两个定子3的 开口朝内， 伞头1两侧形成左右两组定子结构， 每组的两个定子。
24、3对向分布， 定子铁芯303的 环形结构3032的端面之间留有间隙， 每组定子3均形成一个有缝隙的腔形结构， 缝隙用于放 置转子支撑体502结构。 0060 所述轴承4的内圈套在中心轴2上， 内圈两端面紧贴在每组定子中心圈301的内端 面上。 0061 所述转子5为圆环状结构， 中心处为圆环状的转子中心圈501， 套在轴承4上； 中间 部分为细柄状的转子支撑体502， 其内端连接转子中心圈501外侧面， 向四周辐射状均匀分 布， 其外端连接在转子磁轭503的内侧面； 转子的最外部分为环形的转子磁轭503， 转子磁轭 503两侧各内嵌一个定子3； 在转子支撑体502的两侧面上， 靠近转子磁轭50。
25、3内侧面， 环形均 匀安装有永磁体磁极504。 0062 进一步讲， 所述转子5的永磁体磁极504与转子磁轭503之间留有一定间隙， 间隙宽 度可以容纳所述定子绕组304和定子铁芯303的外侧环形结构3032。 0063 进一步讲， 所述圆环状转子磁轭503的宽度， 恰好等于一组的两个定子3加上定子 间隙的宽度， 所以装配完整后， 转子磁轭503的两侧端面与定子铁芯303的圆形结构3031的 外侧面共面。 0064 进一步讲， 所述转子支撑体502的宽度小， 转子磁轭503的宽度大， 所以转子5的两 侧各形成对称的腔体； 所述转子磁轭503的内径大于定子铁芯的环形结构3032的外径， 所述 转。
26、子5内的永磁体磁极504的外径， 小于定子绕组304的内径， 装配后一个转子5的两侧分别 嵌有一个定子3。 0065 所述轮胎6为环形结构， 外侧面径向设有胎纹， 套在转子磁轭503外侧。 0066 进一步讲， 所述轮胎6在未装配时， 内径小于转子磁轭503外径， 所以轮胎6和转子 磁轭503是过盈配合。 0067 进一步讲， 所述轮胎6的材质为天然橡胶， 安全环保无污染。 0068 所述BDS接收器8的壳体通过点焊方式焊接在一组定子腔体内的其中一个定子铁 芯303的圆形结构3031的内侧面上， 所述BDS天线9安装在BDS接收器8的顶面。 0069 进一步讲， 所述BDS接收器8和BDS天线。
27、9的高度之和， 小于转子支撑体502到定子铁 芯圆形结构3031的距离， 避免妨碍转子支撑体502的转动。 说 明 书 4/5 页 7 CN 106723776 A 7 0070 所述蓄电池10通过壳体点焊的焊接方式， 安装在另外一组定子腔体内的其中一个 定子铁芯的圆形结构3031的内侧面上。 0071 进一步讲， 所述蓄电池10为可循环充放电多次的锂电池。 0072 在搬运物体时， 一般情况下， 采用滚动摩擦消耗的功是最小的。 测绘作业人员在携 带防护伞时， 提着伞柄111的把手部位， 伞头部分贴住地面， 拖行前进。 轮胎6带动转子5转 动， 转子5内的永磁体磁极504开始旋转， 定子绕组3。
28、04内的磁通发生改变， 产生电流， 储存在 蓄电池10中。 0073 所述BDS接收器8通过BDS天线9接收北斗一代卫星信号， 计算出位置数据后， 再通 过BDS天线9将位置数据发送到测绘团队后台； 北斗一代卫星兼具定位和通信功能。 0074 所述定位元件和蓄电池10分别安装在伞头1的两侧， 目的是保持伞头1两侧的重力 均衡。 0075 本发明的中心轴和定子中装有电线， 用于连接定子绕组304和蓄电池10、 蓄电池10 和定位元件。 0076 本实施例中各个零件的装配步骤为： (1)将中心轴2装配进伞头1的中心轴安装孔102内； (2)将两个定子3分别从中心轴2的两端装入， 定子3的开口向外，。
29、 利用铆钉7装配在中心 轴2的内侧铆钉孔202上； (3)在伞头一侧定子铁芯303的圆形结构3031的内侧面上焊接定位元件， 在另一侧定子 铁芯303的圆形结构3031的内侧面上焊接蓄电池10； (4)将两个轴承4分别从中心轴2的两端装入； (5)将两个转子5分别从中心轴2的两端装入， 套在轴承4上； (6)将两个定子3分别从中心轴2的两端装入， 这两个定子3的开口朝内， 利用铆钉7装配 在中心轴2的外侧铆钉孔202上； (7)将两个轮胎6分别套在两个转子5上； (8)最后用电线连接定子绕组304和蓄电池10、 蓄电池10和定位元件。 0077 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本。
30、发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 8 CN 106723776 A 8 图1 图2 说 明 书 附 图 1/18 页 9 CN 106723776 A 9 图3 说 明 书 附 图 2/18 页 10 CN 106723776 A 10 图4 说 明 书 附 图 3/18 页 11 CN 106723776 A 11 图5 说 明 书 附 图 4/18 页 12 CN 106723776 A 12 图6 说 明 书 附 图 5/18 页 13 CN 10672。
31、3776 A 13 图7 说 明 书 附 图 6/18 页 14 CN 106723776 A 14 图8 图9 说 明 书 附 图 7/18 页 15 CN 106723776 A 15 图10 说 明 书 附 图 8/18 页 16 CN 106723776 A 16 图11 说 明 书 附 图 9/18 页 17 CN 106723776 A 17 图12 说 明 书 附 图 10/18 页 18 CN 106723776 A 18 图13 说 明 书 附 图 11/18 页 19 CN 106723776 A 19 图14 说 明 书 附 图 12/18 页 20 CN 106723776 A 20 图15 说 明 书 附 图 13/18 页 21 CN 106723776 A 21 图16 说 明 书 附 图 14/18 页 22 CN 106723776 A 22 图17 说 明 书 附 图 15/18 页 23 CN 106723776 A 23 图18 说 明 书 附 图 16/18 页 24 CN 106723776 A 24 图19 说 明 书 附 图 17/18 页 25 CN 106723776 A 25 图20 说 明 书 附 图 18/18 页 26 CN 106723776 A 26 。