自力式全地形轮的制作方法

本发明的各实施例总体上涉及轮组件(wheel assemblies)，更具体地说，涉及机动轮组件(motorized wheel assemblies)。

背景技术：

1、轮组件使设备的运输更容易。轮组件通常与设备的轮轴(axle)同宽，并且可包括相互独立配置的多个部件。在许多轮组件中，制动系统和电机系统是不同的。与轮轴附接的方法和不同的部件限制了轮组件的防水能力，因此，使用轮组件的设备无法在所有条件下使用。

技术实现思路

1、本发明涉及一种机动轮组件(motorized wheel assembly)，其被配置为在轮组件中包含各种部件(例如，电机和/或制动系统)。这些轮毂内部件允许机动轮组件可与自由滚动轮(freerolling wheels)互换，并且/或者防水性能至少达到ipx6。

2、机动轮组件的各种示例实施例被配置为单侧连接，从而允许用机动轮组件替代自由滚动轮。机动轮组件被配置为沿轴分配单侧安装的电机产生的载荷。

3、机动轮组件的各种示例实施例均配置有轮毂内制动系统(in-hub brakesystem)。轮毂内制动系统可与轮毂一起旋转，并可被偏置到中立、制动位置。在这方面，电机的初始旋转使制动器脱离，并允许制动系统与轮毂一起旋转，直到电机关闭。

4、此外，本发明的各种示例实施例提供一种防水机动轮组件。在这方面，轮组件能够在暴雨中穿越湿地，甚至在浅水中穿越，而不会淹没电机或导致内部部件腐蚀。

5、在本发明的一些实施例中，提供一种机动轮组件。该机动轮组件包括轮毂内电机(in-hub motor)，其包括定子和转子。一轴与轮毂内电机的定子连接。该机动轮组件还包括轮毂，其附接至转子并被配置为与转子一起旋转。轮毂围绕上述轴和轮毂内制动系统布置。轮组件还包括围绕轮毂布置的轮胎。机动轮组件还包括轮毂内制动系统。轮毂内制动系统包括偏置系统和与偏置系统机械通信的致动器板。致动器板被配置为在脱离位置和接合位置之间至少部分地沿上述轴移动或相对上述轴旋转。制动系统还包括制动板，该制动板围绕上述轴设置并与致动器板间隔开。制动系统还包括与致动器板机械连接的制动片系统。偏置系统被配置为将致动器板偏置到接合位置，使制动片系统向制动板施加力，以防止轮毂和轮胎旋转。在一些实施例中，电机的驱动会使偏置系统转换到第二位置，该位置会从致动器板上移除偏置力，致动器板本身被偏置到脱离位置，在该位置上，制动片系统停止向制动板施加力，从而允许轮毂和轮胎旋转。

6、本文提供了本发明的其他示例实施例。

7、在一示例实施例中，提供一种机动轮组件。该机动轮组件包括轮毂内电机，其包括定子和转子。机动轮组件进一步包括与定子连接的轴。机动轮组件还包括轮毂内制动系统。该制动系统包括偏置系统和与偏置系统机械通信的致动器板。致动器板被配置为在脱离位置和接合位置之间至少部分地沿上述轴移动或相对上述轴旋转。制动系统还包括围绕上述轴设置的制动板，其中，制动板与致动器板间隔开。制动系统还包括与致动器板机械连接的制动片系统。机动轮组件还包括附接至转子并被配置为与转子一起旋转的轮毂，其中，轮毂围绕上述轴和轮毂内制动系统设置。机动轮组件还包括围绕轮毂布置的轮胎。偏置系统被配置为将致动器板偏置到接合位置，以使制动片系统向制动板施加力，以防止轮毂和轮胎旋转。

8、在一些实施例中，上述轮毂内制动系统被配置为围绕上述轴旋转。

9、在一些实施例中，上述偏置系统包括磁体，其中，磁体被配置为将致动器板吸引到接合位置。在一些实施例中，偏置系统进一步包括邻近致动器板并与致动器板相对于上述轴错位的磁性板。在一些实施例中，上述磁体可绕磁体轴线在磁体与致动器板磁通信时的第一位置和磁体与磁性板磁通信时的第二位置之间旋转。在一些实施例中，当上述磁体处于第一位置时，磁体提供一磁力，作为对致动器板的第一偏置力。致动器板通过第二偏置力偏离磁体至脱离位置。第二偏置力小于第一偏置力。磁性板从磁体吸收足够的磁力，以使第二偏置力能够使致动器板转换到脱离位置，使得制动片系统不会将力施加到制动板上，以实现轮毂和轮胎的旋转。

10、在一些实施例中，上述制动片系统包括固定制动片和滑动制动片安装座内的滑动制动片，其中，致动器板与滑动制动片进行机械通信。在一些实施例中，致动器板固定到枢轴板上，其中，枢轴板与滑动制动片安装座机械连接，使得致动器板围绕枢轴板的运动改变滑动制动片的位置。

11、在一些实施例中，轮组件的防水等级至少达到ipx6。

12、在一些实施例中，上述轮胎是气球轮胎(balloon tire)。

13、在一些实施例中，上述轮胎是全地形轮胎(all-terrain tire)。

14、在一些实施例中，上述偏置系统被配置为在至少(i)电机失去动力或(ii)电机停止运行的情况下防止轮毂和轮胎旋转。

15、在另一示例实施例中，提供一种机动轮组件。该机动轮组件包括轮毂内电机，其包括定子和转子，及限定第一端和第二端的轴。上述轴的第一端与定子连接。机动轮组件包括与上述轴的第二端连接的轴附接件(shaft attachment)；及至少一根与定子电气通信并延伸至连接线接口的连接线。这至少一根连接线被配置为从外部电源向电机供电。机动轮组件还包括一轮毂，该轮毂附接至上述转子并被配置为与转子一起旋转。轮毂围绕上述轴的一部分布置。上述轴的该部分在第一端和密封位置之间延伸，该密封位置位于上述轴的第一端和第二端之间。机动轮组件还包括密封板，其在密封位置处设置在轮毂内；及轮胎，其设置在轮毂周围。上述连接线接口位于密封板外部，并且，上述至少一根连接线至少部分地在上述轴内延伸，并且在密封位置之后和轴附接件之前延伸到上述轴的外部，使得轴附接件可附接至可移动设备的任何轮轴上，而连接线接口位于该附接件的外部。

16、在一些实施例中，上述至少一根连接线和连接线接口不随转子和轮胎旋转。在一些实施例中，机动轮组件进一步包括附接至上述轴的至少一个凸台、及与轮毂机械连接的至少一个衬套，这至少一个衬套被配置为围绕上述至少一个凸台和上述至少一个连接线旋转。上述至少一个凸台被配置为沿上述轴分配机动轮组件产生的载荷。

17、在一些实施例中，上述轴附接件被配置为附接至任何轮轴。

18、在一些实施例中，上述轮组件是防水的。

19、在一些实施例中，上述机动轮组件进一步包括轮毂内制动系统，其中，该轮毂内制动系统设置在轮毂内。

20、在一些实施例中，上述至少一根连接线被配置为从外部通信源向电机提供通信信号。

21、在另一示例实施例中，提供一种用于沙地的机动轮组件。该机动轮组件包括轮毂内电机，其包括定子和转子；及连接至定子的轴。该机动轮组件还包括至少一根与定子电气通信的连接线，其中，这至少一根连接线被配置为从外部电源向电机供电。该机动轮组件进一步包括附接至转子并被配置为与转子一起旋转的轮毂；及围绕轮毂设置的气球轮胎。

22、在一些实施例中，上述机动轮组件的防水等级至少达到ipx6。在一些实施例中，上述机动轮组件进一步包括密封板，其被配置为密封与轮毂内电机相对的轮毂；设置在轮毂内电机和轮毂之间的第一密封环；设置在密封板和毂之间的第二密封环；设置在上述轴和密封板之间的轴密封环；及设置在上述至少一根连接线和密封环之间的连接线密封环。

23、在一些实施例中，上述机动轮组件进一步包括轮毂内制动系统。

24、此外，本文还考虑轮毂组件和各种进一步的子组件的示例实施例，以及相关的使用方法和制造方法。