CN117615927A - 轮毂电机布置、系统和方法 - Google Patents

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路易斯·吕
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Abstract

公开了各种轮毂电机布置、系统和方法。所述轮毂电机布置能够包括传动组件以提供增加的扭矩。所述传动组件能够包括电机齿轮、行星齿轮、空转齿轮和环形齿轮。与所述行星齿轮相比，所述空转齿轮能够更远离所述轮毂电机布置的旋转轴线定位。所述电机齿轮能够驱动所述行星齿轮，所述行星齿轮能够驱动所述空转齿轮，并且所述空转齿轮能够驱动所述环形齿轮。所述环形齿轮的旋转能够使所述轮毂电机布置的外壳旋转，以推进并有所述轮毂电机布置的车辆。

Description

轮毂电机布置、系统和方法
交叉引用
本申请要求2021年6月18日提交的第63/202,656号美国临时申请的优先权权益，该美国临时申请的全部内容特此通过引用的方式。在与本申请一起提交的申请数据表中确定了外国或国内优先权的所有申请根据37CFR 1.57通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及轮毂电机布置和并有轮毂电机布置的车辆。
背景技术
轮毂电机可以用于推进某些类型的车辆，诸如踏板车、电动自行车等。这种轮毂电机通常并有定制的和/或大型的电动机布置，这导致轮毂电机笨重、体积大和/或价格昂贵。
发明内容
诸如儿童车辆等动力轻型车辆通常利用电动机来为所述车辆的一个或多个轮提供动力。设计目标通常是以相当低的成本为所述动力轻型车辆提供理想的操作体验。例如，这种动力轻型车辆的用户可能期望车辆加速快、能够快速爬坡和/或效率得到提高。因此，可能期望在所述动力轻型车辆中包括具有增加的扭矩的一个或多个轮毂电机布置，从而以相当低的成本提高加速、爬坡和/或效率。
因此，本文公开了一种改进的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置可以与诸如儿童车辆等轻型车辆结合以提供一个或多个益处(例如，增加的扭矩)。所述轮毂电机布置可以包括传动组件，所述传动组件可以包括更大的环形齿轮(例如，更大的直径)以促进更大的齿轮比来提供增加的扭矩。例如，所述传动组件可以包括定位成距所述轮毂电机布置的旋转轴线第一距离的第一齿轮(例如，行星齿轮)和定位成距所述轮毂电机布置的所述旋转轴线第二距离的第二齿轮(例如，空转齿轮)，所述第二距离大于所述第一距离。所述电机可以驱动第一齿轮，所述第一齿轮可以驱动所述第二齿轮，并且所述第二齿轮可以驱动所述环形齿轮，所述环形齿轮驱动所述轮毂电机布置的外壳和/或轮胎的旋转，以推进并有所述轮毂电机布置的车辆。与不具有所述第二齿轮的传动组件相比，包括所述第二齿轮可以使得能够使用更大的环形齿轮(例如，更大的直径)来提供更大的传动比和增加的扭矩。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是双齿轮，例如步进齿轮。所述第一齿轮可以包括固定地连接在一起的内齿轮和外齿轮。所述第一齿轮的所述外齿轮可以由电机齿轮(例如，太阳齿轮)驱动，并且所述内齿轮可以驱动所述第二齿轮。如上所述，所述第二齿轮可以驱动所述环形齿轮，所述环形齿轮驱动所述轮毂电机布置的所述外壳和/或所述轮胎的旋转，以推进并有所述轮毂电机布置的所述车辆。
在一些实施例中，本文公开了一种轮毂电机布置。所述轮毂电机布置可以与车辆结合。所述轮毂电机布置可以包括外壳，所述外壳可以围绕第一轴和第二轴上的旋转轴线旋转。所述轮毂电机布置可以包括可以具有电机齿轮的电机单元。所述轮毂电机布置可以包括多个齿轮，所述多个齿轮可以包括第一齿轮和第二齿轮。所述第一齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线第一距离的第一旋转轴线。所述第二齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线第二距离的第二旋转轴线。所述第二距离可以大于所述第一距离。所述轮毂电机布置可以包括可以与所述外壳一起旋转的环形齿轮。所述电机齿轮可以驱动所述第一齿轮。所述第一齿轮可以驱动所述第二齿轮。所述第二齿轮可以驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以设置在所述外壳的相对侧上。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以形成分布式轴。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以不延伸穿过整个所述外壳。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
在一些实施例中，所述电机可以是电动机。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是双齿轮。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以包括外齿轮和内齿轮。
在一些实施例中，所述电机齿轮可以所述与第一齿轮的所述外齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮的所述内齿轮可以与所述第二齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是行星齿轮。
在一些实施例中，所述第二齿轮可以是空转齿轮。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一轴承和第二轴承。所述第一轴承可以在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述外壳之间所述第二轴承可以在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述外壳之间。
在一些实施例中，所述环形齿轮可以与所述外壳一体地形成。
在一些实施例中，所述环形齿轮可以联接至所述外壳。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括盖。所述环形齿轮可以形成在所述盖中。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一横向支撑件和第二横向支撑件。所述第一齿轮和所述第二齿轮可以设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件设置在所述外壳内。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括套筒。所述套筒可以围绕所述电机单元设置。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件可以包括第一安装件，所述第一安装件可以与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述第一安装件可以具有C形形状。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括第二安装件，所述第二安装件可以与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述第二安装件可以具有C形形状。
在一些实施例中，所述第一轴可以从所述第一横向支撑件延伸。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一轴和第二轴。所述第一轴和所述第二轴可以连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸。所述第一齿轮可以设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮可以设置在所述第二轴上。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述第一齿轮之间的一个轴承以及在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述第二齿轮之间的另一个轴承。
在一些实施例中，电机单元可以设置在所述外壳的所述旋转轴线上。
在一些实施例中，本文公开了一种可以包括所述轮毂电机布置的车辆。所述轮毂电机布置可以设置在所述车辆的轮中。
在一些实施例中，所述车辆可以是可以具有把手、底板和电池的电动踏板车。
在一些实施例中，所述车辆可以是三轮乘骑式车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以是四轮乘骑式车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以是动力轻型车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以被配置用于儿童。
在一些实施例中，本文公开了一种用于车辆的轮毂电机布置。轮毂电机布置可以包括轮毂，所述轮毂可以围绕第一轴和第二轴上的旋转轴线旋转。所述轮毂电机布置可以包括电机，所述电机可以包括电机齿轮。所述轮毂电机布置可以包括多个齿轮，所述多个齿轮可以包括步进齿轮和空转齿轮。所述步进齿轮可以具有距所述轮毂的所述旋转轴线第一距离的第一旋转轴线。所述空转齿轮可以具有距所述轮毂的所述旋转轴线第二距离的第二旋转轴线。所述第二距离可以大于所述第一距离。轮毂电机布置可以包括可以与所述轮毂一起旋转的环形齿轮。所述电机齿轮可以驱动所述步进齿轮。所述步进齿轮可以驱动所述空转齿轮。所述空转齿轮可以驱动所述环形齿轮以使所述轮毂旋转。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以设置在所述轮毂的相对侧上。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以形成分布式轴。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以不延伸穿过整个所述轮毂。
在一些实施例中，所述第一轴和所述第二轴可以联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
在一些实施例中，所述电机可以是电动机。
在一些实施例中，所述步进齿轮可以包括外齿轮和内齿轮。
在一些实施例中，所述电机齿轮可以与所述步进齿轮的所述外齿轮接合。
在一些实施例中，所述步进齿轮的所述内齿轮可以与所述空转齿轮接合。
在一些实施例中，所述步进齿轮可以是行星齿轮。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一轴承和第二轴承。所述第一轴承可以在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述轮毂之间。所述第二轴承可以在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述轮毂之间。
在一些实施例中，所述环形齿轮可以与所述轮毂一体地形成。
在一些实施例中，所述环形齿轮可以联接至所述轮毂。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括盖。所述环形齿轮可以形成在所述盖中。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括齿轮箱主体和齿轮箱盖。所述步进齿轮和所述空转齿轮可以设置在所述齿轮箱主体与所述齿轮箱盖之间。
在一些实施例中，所述齿轮箱主体和所述齿轮箱盖可以设置在所述轮毂内。
在一些实施例中，所述齿轮箱主体可以包括套筒。所述套筒可以围绕所述电机单元设置。
在一些实施例中，所述齿轮箱盖可以包括第一安装件，所述第一安装件可以与所述齿轮箱主体接触以将所述齿轮箱盖与所述齿轮箱主体间隔开。
在一些实施例中，所述第一安装件可以包括C形形状。
在一些实施例中，所述齿轮箱主体可以包括第二安装件，所述第二安装件可以与所述齿轮箱盖接触以将所述齿轮箱盖与所述齿轮箱盖间隔开。
在一些实施例中，所述第二安装件可以包括C形形状。
在一些实施例中，所述第一轴可以从所述齿轮箱盖延伸。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一连接轴和第二连接轴。所述第一连接轴和所述第二连接轴可以连接至所述齿轮箱盖和所述齿轮箱主体并且在所述齿轮箱盖与所述齿轮箱主体之间延伸。所述步进齿轮可以设置在所述第一连接轴上，并且所述空转齿轮可以设置在所述第二连接轴上。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括在所述第一连接轴上设置在所述第一连接轴与所述步进齿轮之间的一个轴承以及在所述第二连接轴上设置在所述第二连接轴与所述空转齿轮之间的另一个轴承。
在一些实施例中，所述电机可以设置在所述轮毂的所述旋转轴线上。
在一些实施例中，本文公开了一种可以包括所述轮毂电机布置的车辆。所述轮毂电机布置可以设置在所述车辆的轮中。
在一些实施例中，所述车辆可以是可以包括把手、底板和电池的电动踏板车。
在一些实施例中，所述车辆可以是三轮乘骑式车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以是四轮乘骑式车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以是动力轻型车辆。
在一些实施例中，所述车辆可以被配置用于儿童。
在一些实施例中，本文公开了一种用于车辆的轮毂电机布置。轮毂电机布置可以包括外壳，所述外壳可以围绕轴上的旋转轴线旋转。所述轮毂电机布置可以包括可以具有电机齿轮的电机。所述轮毂电机布置可以包括多个齿轮，所述多个齿轮可以包括第一齿轮和第二齿轮。所述第一齿轮可以距所述旋转轴线第一距离。所述第二齿轮可以距所述旋转轴线第二距离。所述第二距离可以大于所述第一距离。所述轮毂电机布置可以包括可以与所述外壳一起旋转的环形齿轮。所述电机齿轮可以驱动所述第一齿轮。所述第一齿轮可以驱动所述第二齿轮。所述第二齿轮可以驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第一距离的第一旋转轴线。所述第二齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第二距离的第二旋转轴线。
在一些实施例中，所述第二轴可以是第一轴并且所述轮毂电机布置可以包括第二轴。
在一些实施例中，所述第二轴可以联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是双齿轮。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以具有外齿轮和内齿轮。
在一些实施例中，所述电机齿轮可以所述与第一齿轮的所述外齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮的所述内齿轮可以与所述第二齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是行星齿轮。
在一些实施例中，所述第二齿轮可以是空转齿轮。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一横向支撑件和第二横向支撑件。所述第一齿轮和所述第二齿轮可以设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件可以设置在所述外壳内。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括套筒。所述套筒可以围绕所述电机设置。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件可以包括第一安装件，所述第一安装件可以与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括第二安装件，所述第二安装件可以与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一轴和第二轴。所述第一轴和所述第二轴可以连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸。所述第一齿轮可以设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮可以设置在所述第二轴上。
在一些实施例中，本文公开了一种可以包括所述轮毂电机布置的车辆。所述轮毂电机布置可以设置在所述车辆的轮中。
在一些实施例中，本文公开了一种用于车辆的轮毂电机布置。轮毂电机布置可以包括可以围绕旋转轴线旋转的外壳。所述轮毂电机布置可以包括可以具有电机齿轮的电机。所述轮毂电机布置可以包括多个齿轮，所述多个齿轮可以包括第一齿轮和第二齿轮。所述轮毂电机布置可以包括可以与所述外壳一起旋转的环形齿轮。所述电机齿轮可以驱动所述第一齿轮。所述第一齿轮可以驱动所述第二齿轮。所述第二齿轮可以驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以距所述旋转轴线第一距离。所述第二齿轮可以距所述旋转轴线第二距离。所述第二距离可以大于所述第一距离。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第一距离的第一旋转轴线。所述第二齿轮可以包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第二距离的第二旋转轴线。所述第二距离可以大于所述第一距离。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第二轴。
在一些实施例中，所述第二轴可以联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
在一些实施例中，所述第二轴可以是第一轴并且所述轮毂电机布置可以包括第二轴。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是双齿轮。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以包括外齿轮和内齿轮。
在一些实施例中，所述电机齿轮可以所述与第一齿轮的所述外齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮的所述内齿轮可以与所述第二齿轮接合。
在一些实施例中，所述第一齿轮可以是行星齿轮。
在一些实施例中，所述第二齿轮可以是空转齿轮。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一横向支撑件和第二横向支撑件。所述第一齿轮和所述第二齿轮可以设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件可以设置在所述外壳内。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括套筒。所述套筒可以围绕所述电机设置。
在一些实施例中，所述第一横向支撑件可以包括第一安装件，所述第一安装件可以与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述第二横向支撑件可以包括第二安装件，所述第二安装件可以与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
在一些实施例中，所述轮毂电机布置可以包括第一轴和第二轴。所述第一轴和所述第二轴可以连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸。所述第一齿轮可以设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮可以设置在所述第二轴上。
在一些实施例中，车辆可以包括所述轮毂电机布置。所述轮毂电机布置可以设置在所述车辆的轮中。在一些实施例中，所述外壳可以包括外壁。所述外壁可以具有直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓所述中间部分可以比所述横向部分包括更大的直径。在一些实施例中，所述轮毂可以包括外壁。所述外壁可以具有直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓，所述中间部分比所述横向部分包括更大的直径。在一些实施例中，装配在所述外壳或所述轮毂的所述外壁上方的轮胎可以包括直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形外周边。所述中间部分可以比所述横向部分包括更大的直径。
附图说明
下面将参考实施例的附图来描述本文所公开的实施例的上述和其他特征。所示出的实施例旨在示出而非限制保护范围。所公开的不同实施例的各种特征可以组合以形成作为本公开的一部分的其他实施例。
图1A和图1B示出了具有轮毂电机布置的示例车辆。
图2A至图2D示出了轮毂电机布置的外壳的各种视图。
图3A示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的前透视分解图。
图3B示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的后透视分解图。
图4示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的传动组件的前透视分解图，其中示出了第一横向支撑件和第二横向支撑件。
图5示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的传动组件的后透视分解图，其中在图5中出于演示目的示出了第一横向支撑件而未示出第二横向支撑件。
图6示出了图2A至图2D的传动组件的侧视图。
图7A示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的组装截面图。
图7B示出了图2A至图2D的轮毂电机布置的分解横截面图。
图8示出了不具有第二齿轮并且具有比图6所示的环形齿轮更小的环形齿轮的替代传动组件的侧视图。
图9A至图9C示出了另一轮毂电机布置的各种视图。
图10示出了图9A至图9C的轮毂电机布置的传动组件的后透视分解图。
具体实施方式
尽管下面描述了某些实施例和示例，但本公开超出了具体公开的实施例和/或用途及其明显的修改和等同物。因此，希望本公开的范围不应受到下述任何特定实施例限制。
动力轻型车辆—图1A和图1B
本文公开了轮毂电机布置的各种实施例和配置。本文公开的轮毂电机布置可以与多种车辆结合，这些车辆可以包括动力轻型车辆，诸如动力踏板车、滑板、长板、自行车、乘骑式车辆、平衡板、溜冰鞋、手推车、脚轮推车等。
图1A和图1B示出了用户(诸如儿童)可以乘坐的车辆100的示例。车辆100可以包括主体102。主体102可以支撑一个或多个用户。例如，主体102可以包括一个或多个用户可以站立在上面的底板表面。主体102可以由一个或多个轮支撑，这些轮可以包括前轮104和后轮106。在一些实施例中，主体102可以由三个、四个或更多个轮支撑。前轮104可以用转向装置114控制(例如，转动)，该转向装置可以是方向盘、把手、转向叉和/或其他装置。后轮106不可相对于主体102转动。
前轮104和/或后轮106可以包括轮毂电机布置200，该轮毂电机布置可以是电机、轮毂电机、轮毂电机单元、轮毂电机组件和/或轮毂电机系统。尽管出于演示目的，以下讨论是在与后轮106相关联的轮毂电机布置200的上下文中进行的，但本技术还涵盖并且包括轮毂电机布置200与前轮104相关联的实施例。某些实现方式在多个前轮和/或后轮中具有轮毂电机布置200，诸如至少两个前轮和/或两个后轮，每个轮具有轮毂电机布置200。轮毂电机布置200可以被提供动力以驱动(例如，旋转)后轮106，从而向前或向后推进车辆100。前轮104和/或后轮106可以包括轮胎202，该轮胎也可以被称为牵引元件。轮胎202可以围绕轮毂电机布置200的外圆周设置。轮胎202可以提供前轮104和/或后轮106与地面之间的改进的摩擦。在一些实施例中，轮胎202可以包括可变形材料，该可变形材料可以包括诸如橡胶等聚合物。
在一些实现方式中，车辆的轮中的至少一个(例如，前轮104)可以不被提供动力和/或可以被配置为自由旋转。如上所述，在一些实施例中，前轮104可以包括轮毂电机布置200。在一些实施例中，前轮104可以包括而后轮106可以不包括轮毂电机布置200。在一些实施例中，前轮104和后轮106包括轮毂电机布置200。
轮毂电机布置200可以通过电提供动力。轮毂电机布置200可以由一个或多个电源供电，诸如电池110、太阳能电池等。一个或多个电池110可以设置在主体102上、中和/或下方和/或车辆100上、中和/或下方的另一位置。例如，一个或多个车辆100可以设置在主体102的底板表面下方。电池110可以被更换或充电以重复使用车辆100。
车辆100可以包括控制器116，诸如按钮、操纵杆、触摸屏、刻度盘、踏板等。控制器116可以由用户使用以至少控制轮毂电机布置200。例如，用户可能能够利用控制器116来控制轮毂电机布置200的旋转速度和/或方向，该控制器能够控制车辆100的行驶速度和/或方向。在一些变型中，控制器116和/或类似特征可以用于控制车辆100的一个或多个灯、扬声器、制动器和/或其他特征。控制器116可以诸如利用电缆与轮毂电机布置200可操作地连接。在一些实施例中，车辆包括与控制器116和轮毂电机布置200可操作地通信的微处理器。微处理器可以从控制器116接收信号(例如，指示油门量的信号)并且将相应的方向传输至轮毂电机布置200。控制器116可以传输制动信号，诸如为电机重新通电、在相对方向上驱动电机、激活摩擦制动器(例如，鼓式、盘式或卡钳式制动器)等的信号。
车辆100可以包括支架112。支架112可以手动展开以将车辆100支撑在直立位置和/或收起。在一些实施例中，支架112可以通过来自控制器116的命令自动收起和/或展开。
车辆100可以包括制动单元108，该制动单元也可以被称为制动器。制动单元108可以由用户操纵以对后轮106进行制动(例如，停止和/或减慢其旋转)。在一些实施例中，如上所述，用户可以通过控制器116指示轮毂电机布置200停止驱动后轮106的旋转，但后轮106可以保持自由旋转。制动单元108可以被操纵以对后轮106进行制动(例如，停止和/或减慢其旋转)。制动单元108在由用户操纵时可以将表面施加至后轮106的旋转表面以对后轮106进行制动。在一些实施例中，用户可以用脚操纵制动单元108，并且/或者制动单元108可以位于主体102的后部。在一些实施例中，用户可以通过控制器116命令制动单元108对后轮106进行制动。在一些实施例中，用户可以通过控制器116命令轮毂电机布置200停止旋转。
在一些实施例中，轮毂电机布置200可以与车辆的所有轮或其子集结合。例如，对于具有四个轮的乘骑式车辆，仅后轮可以并有轮毂电机布置200，仅前轮可以并有轮毂电机布置200，或全部轮可以并有轮毂电机布置200。在另一示例中，对于具有三个轮(两个后轮和一个前轮)的乘骑式车辆，仅前轮可以并有轮毂电机布置200，仅两个后轮可以并有轮毂电机布置200，或全部轮可以并有轮毂电机布置200。在另一示例中，对于具有三个轮(一个后轮和两个前轮)的乘骑式车辆，仅一个后轮可以并有轮毂电机布置200，仅两个前轮可以并有轮毂电机布置200，或者全部轮可以并有轮毂电机布置200。车辆100和/或轮毂电机布置200可以包括美国专利号9,638,285中描述的任何特征，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。
轮毂电机布置—图2A至图7B
图2A至图2D示出了轮毂电机布置200的各种视图。轮毂电机布置200可以包括外壳201，该外壳可以是轮毂。外壳201可以利用第一轴210(例如，前轴)和第二轴212(例如，后轴)支撑在车辆100上。第一轴210和第二轴212可以联接至车辆100或与车辆100一体地形成。第一轴210和第二轴212可以不旋转，而是外壳201可以相对于第一轴210和第二轴212旋转以在表面上推进车辆100。第一轴210与第二轴212可以同轴对准以限定外壳201的旋转轴线。第一轴210和第二轴212可以设置在外壳201的相对侧上。在一些实施例中，轮毂电机布置200可以仅具有联接至车辆100的一个轴。例如，如果车辆100是滑板等，则轮毂电机布置200可以由单个轴支撑在一侧。在一些实施例中，一个轴可以延伸穿过并且支撑外壳201的相对侧。在一些实施例中，至少一个轴从外壳201突出。电线、纤维等可以穿过第一轴210和/或第二轴212，以便将动力提供给轮毂电机布置200。
外壳201可以包括外壁208。外壁208可以限定外壳201的滚动表面。例如，外壁208完全面向支撑轮毂电机布置200的地面。外壁208可以具有圆形周边。圆形周边可以沿着外壳201的纵向方向变化。例如，外壁208的圆形周边的尺寸可以从外壳201的中间部分向侧面减小(例如，直径上逐渐减小)，如图2D所示。如图2D中可见，在一些实施例中，外壁208可以在垂直于旋转轴线的中心线处具有顶点。如进一步所示，外壁可以向下渐缩至中心线的任一侧的肩部(具有小于顶点的直径)。例如，诸如与具有平坦轮廓的轮相比，锥形轮廓可以增强抓地力和/或骑行特性。在转弯过程中，具有平坦轮廓的轮可能倾斜和/或减少轮与地面接触的表面积，从而降低牵引力和/或稳定性。锥形轮廓可以通过允许与地面的接触区域移位来减少或避免这种问题，诸如从顶点(例如，当直线行驶时)移动至肩部处或附近(例如，当转弯时)。
外壳201可以包括盖220。盖220可以设置在外壳201的一侧。盖220可以覆盖外壳201内部的入口(例如，开口)。盖220可以与外壳201分离以进入外壳201的内部和/或其中的轮毂电机布置200的部件。盖220可以利用多个紧固件216(例如，螺钉)联接至外壳201，这些紧固件可以包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个螺钉。盖220可以包括第一壁204。第一壁204可以限定外壳201的一侧。第一轴210可以延伸穿过第一壁204。盖220(例如，第一壁204)可以定位(例如，坐落)在外壳201的边缘236上。边缘236可以设置在外壳201的内部238中。边缘236可以设置在通向内部238的开口附近。边缘236可以从外壳201的内周边径向向内延伸。第一壁204可以定位成与外壳201的周围部分基本齐平。
外壳201可以包括第二壁206。第二壁206可以相对于第一壁204设置在外壳201的相对侧上。第二壁206可以与外壁208一体地形成。第二壁206与第一壁204可以彼此平行。第一壁204和/或第二壁206可以包括圆形周边。第二轴212可以延伸穿过第二壁206。第二轴212可以包括多个(例如，两个)表面218，这些表面可以是平坦的，以促进与车辆100的联接。表面218可以相对于彼此平行。
取决于应用，轮毂电机布置200可以具有不同的大小。例如，在一些实施例中，外壳201可以具有一百五十毫米的外径和/或从第一壁204至第二壁206的一百二十毫米的宽度。
图3A和图3B分别示出轮毂电机布置200的前分解透视图和后分解透视图。如图所示，轮毂电机布置200可以包括电机单元232(例如，电机)，该电机单元可以是电动机，诸如DC有刷电机或无刷电机等。电机单元232可以设置在外壳201的内部238内。电机单元232可以设置在旋转轴线270上，这可以包括在旋转轴线270上居中。如本文所述，电机单元232可以诸如由一个或多个电池110供电。
轮毂电机布置200可以包括传动组件264，该传动组件也可以被称为齿轮箱、齿轮组件和/或变速器。传动组件264可以传输来自电机单元232的动力以驱动外壳201的旋转。传动组件264可以定位在外壳201的内部238的内部并且由盖220封闭在其中。传动组件264可以设置在旋转轴线270上，这可以包括在旋转轴线270上居中。
传动组件264可以包括多个齿轮(例如，两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个)，这些齿轮可以由电机单元232驱动以驱动外壳201旋转。传动组件264可以包括第一齿轮242，该第一齿轮可以是行星齿轮。第一齿轮242可以是双齿轮(例如，步进齿轮)，该双齿轮可以是双正齿轮。传动组件264可以包括第二齿轮244，该第二齿轮也可以被称为空转齿轮。电机单元232可以驱动第一齿轮242，并且第一齿轮242可以驱动第二齿轮244。在一些实施例中，传动组件264可以包括多个第一齿轮242(例如，两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个)，这些第一齿轮可以是行星齿轮。在一些实施例中，传动组件264可以包括多个第二齿轮244(例如，两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多个)，这些第二齿轮可以是空转齿轮。如本文所述，第二齿轮244可以驱动环形齿轮222以使外壳201旋转。
传动组件264可以包括第一横向支撑件248，该第一横向支撑件可以是第一板、第一安装件、第一面板和/或齿轮箱盖。第一横向支撑件248可以具有圆形周边。传动组件264可以包括第二横向支撑件234，该第二横向支撑件可以是第二板、第二安装件、第二面板和/或齿轮箱主体。第二横向支撑件234可以具有圆形周边，该圆形周边可以大于第一横向支撑件248的圆形周边。多个齿轮(例如，第一齿轮242和第二齿轮244)可以由第一横向支撑件248和第二横向支撑件234支撑并且设置在第一横向支撑件248与第二横向支撑件234之间。
第一轴210可以连接至第一横向支撑件248并且远离第一横向支撑件248延伸。在某些实现方式中，第一横向支撑件248不相对于第一轴210旋转。在一些实施例中，第一轴210与第一横向支撑件248可以一体地形成在一起。第一轴210可以延伸穿过盖220的第一壁204中的孔224。第一轴承230(例如，前轴承)可以设置在第一轴210上，使得盖220相对于第一轴210自由旋转。例如，第一轴承230可以在第一轴210上设置在第一轴210和盖220(例如盖220的第一壁204)之间，使得盖220相对于第一轴210自由旋转。
第二横向支撑件234可以联接至电机单元232。例如，第二横向支撑件234可以包括套筒235，该套筒也可以被称为护套或套环。如图所示，电机单元232可以设置在套筒235中。套筒235可以延伸电机单元232的长度的至少一部分。第二横向支撑件234与电机单元232可以联接在一起，使得第二横向支撑件234和电机单元232不相对于彼此旋转。
第二轴212可以联接至电机单元232并且远离电机单元232延伸。电机单元232不可相对于第二轴212旋转。在一些实施例中，第二轴212可以与电机单元232一体地形成。第二轴212可以延伸穿过第二壁206中的孔226以联接至车辆100。第二轴承228(例如，后轴承)可以设置在第二轴212上，使得外壳201(例如，外壳201的第二壁206)相对于第二轴212自由旋转。例如，第二轴承228可以在第二轴212上设置在第二轴212与外壳201的第二壁206之间，使得外壳201相对于第二轴212自由旋转。如本文所述，在各种实现方式中，第一轴210和第二轴212不旋转，并且/或者外壳201相对于第一轴210和第二轴212旋转以推进车辆100。
传动组件264可以包括环形齿轮222，该环形齿轮可以是环形齿轮。环形齿轮222与外壳201可以一起旋转(例如，不相对于彼此独立旋转)。环形齿轮222的旋转可以驱动外壳201的旋转以推进车辆100。在使用中，电机单元232可以驱动第一齿轮242，第一齿轮242可以驱动第二齿轮244，并且第二齿轮244可以驱动环形齿轮222。环形齿轮222可以驱动外壳201的旋转，这可以推进车辆100。
环形齿轮222可以与外壳201(例如，盖220)结合，这可以包括一体地形成在一起。环形齿轮222可以围绕盖220的内周边周向地延伸。环形齿轮222的中心轴线可以相对于外壳201的盖220的第一壁204竖直地定向。环形齿轮222的中心轴线可以与轮毂电机布置200的旋转轴线270同轴。环形齿轮222可以从第一壁204的内表面延伸。盖220可以通过紧固件216联接至外壳201，使得环形齿轮222和盖220的旋转驱动外壳201的旋转。在一些实施例中，盖220与环形齿轮222可以是可以联接在一起的单独部件。在一些实施例中，轮毂电机布置200可以并有多个环形齿轮。外壳201可以包括设置在内部238中的多个凸缘240。凸缘240可以从外壳201的内周边径向向内延伸。凸缘240可以例如为传动组件264提供支撑和/或为外壳201提供结构刚度。
图4示出了轮毂电机布置200的传动组件264的前透视分解图。如图所示，电机单元232可以包括可以由电机单元232驱动(例如，旋转)的驱动轴254。电机单元232可以包括可以设置在驱动轴254上的电机齿轮252(例如，太阳齿轮、正齿轮等)。驱动轴254与电机齿轮252可以一起旋转(例如，不相对于彼此独立旋转)。电机齿轮252可以驱动第一齿轮242旋转。当传动组件264被组装时，驱动轴254和电机齿轮252可以延伸穿过第二横向支撑件234中的孔272以驱动第一齿轮242。
如图所示，第一齿轮242可以是双齿轮(例如，步进齿轮)，诸如双正齿轮。第一齿轮242可以包括外齿轮245和内齿轮243，该外齿轮也可以被称为大齿轮，该内齿轮也可以被称为小齿轮。内齿轮243的圆周可以小于外齿轮245的圆周。外齿轮245与内齿轮243可以同轴对准。外齿轮245和内齿轮243可以一体地形成在一起。
第一齿轮242可以由电机齿轮252的旋转驱动。例如，第一齿轮242的外齿轮245可以由电机齿轮252驱动。第一齿轮242可以驱动第二齿轮244旋转。例如，第一齿轮242的内齿轮243可以驱动第二齿轮244的旋转。第二齿轮244可以驱动环形齿轮222旋转。在一些实施例中，外齿轮245的宽度可以小于第二齿轮244的宽度。在一些实施例中，内齿轮243与外齿轮245的组合宽度可以大于第二齿轮244的宽度。
传动组件264可以包括多个轴，这些轴可以是连接轴、杆和/或销。多个轴可以包括第一轴256和/或第二轴257。第一齿轮242可以设置在第一轴256上，使得第一齿轮242可以相对于第一轴256旋转。第二齿轮244可以设置在第二轴257上，使得第二齿轮244可以相对于第一轴256旋转。在一些实施例中，轴承可以设置在第一轴256和/或第二轴257上，以促进第一齿轮242与第一轴256和/或第二齿轮244与第二轴257之间的旋转。第一轴256和/或第二轴257可以与第二横向支撑件234和第一横向支撑件248连接并且在第二横向支撑件234与第一横向支撑件248之间延伸。例如，第一轴256和/或第二轴257可以设置在第二横向支撑件234的孔258与第一横向支撑件248的孔260中。
传动组件264的第二横向支撑件234可以包括第二安装件251，诸如突出部或间隔件。当第二横向支撑件234与第一横向支撑件248组装在一起(例如，联接在一起)时，第二安装件251可以将第二横向支撑件234与第一横向支撑件248彼此间隔开，以为第一齿轮242和/或第二齿轮244提供保护和/或空间。第二安装件251可以设置在第二横向支撑件234的与套筒235相对的一侧上。第二安装件251可以远离第二横向支撑件234延伸。第二安装件251可以围绕孔272居中。第二安装件251可以围绕孔272周向地延伸，这可以包括不完全围绕孔272。孔272可以围绕旋转轴线270居中。第二安装件251可以具有C形形状。在一些实施例中，第一齿轮242和/或第二齿轮244可以设置在C形形状内，诸如设置在“C”的端部之间的开口中。第二安装件251可以联接至第一横向支撑件248，使得第二横向支撑件234与第一横向支撑件248不相对于彼此独立地旋转。第二安装件251可以包括一个或多个孔266，并且/或者第一横向支撑件248可以包括一个或多个孔262，这些孔可以促进利用一个或多个紧固件(例如，螺钉、螺栓等)将第一横向支撑件248与第二安装件251联接。第二安装件251可以联接至第一安装件250，该第一安装件可以是第一横向支撑件248的突出部和/或间隔件。第一安装件250可以包括一个或多个孔262。
如图5所示，当第二横向支撑件234和第一横向支撑件248组装在一起(例如，联接在一起)时，第一横向支撑件248的第一安装件250可以将第一横向支撑件248与第二横向支撑件234彼此间隔开以为第一齿轮242和/或第二齿轮244提供空间。如上所述，出于演示目的图5中未示出第二横向支撑件234。第一安装件250可以设置在第一横向支撑件248的与第一轴210相对的一侧上。第一安装件250可以围绕旋转轴线270居中。第一安装件250可以远离第一横向支撑件248延伸。第一安装件250可以在形状和/或大小上对应于第二安装件251。第一安装件250可以具有C形形状。第一齿轮242和/或第二齿轮244可以设置在C形形状内。例如，第一齿轮242和/或第二齿轮244可以设置在C形形状的端部之间，如图所示。第一安装件250和/或第二安装件251可以包括一个或多个特征以促进第一安装件250和/或第二安装件251之间的接合。在各种实施例中，第一安装件250和第二安装件251可以具有对应的和/或配合的形状。
图6示出了传动组件264的侧视图。如图所示，电机齿轮252可以与第一齿轮242(例如，空转齿轮)接合以驱动第一齿轮242的旋转。例如，电机齿轮252可以与第一齿轮242的外齿轮245接合。第一齿轮242可以与第二齿轮244(例如，行星齿轮)接合以驱动第二齿轮244旋转。例如，第一齿轮242的内齿轮243可以与第二齿轮244接合以驱动第二齿轮244的旋转。第二齿轮244可以与环形齿轮222接合以驱动环形齿轮222和外壳201的旋转，这可以推进车辆100。
与第一齿轮242(例如，第一齿轮242的径向中心)相比，第二齿轮244(例如，第二齿轮244的径向中心)可以更远离轮毂电机布置200(例如，外壳201)的旋转轴线定位。第一齿轮242可以距轮毂电机布置200的旋转轴线270第一距离268设置。例如，第一齿轮242的第一旋转轴线可以距旋转轴线270第一距离268设置。第二齿轮244可以距轮毂电机布置200的旋转轴线270第二距离269设置。例如，第二齿轮244的第二旋转轴线可以距旋转轴线270第二距离269设置。第二距离269可以大于第一距离268。与第一齿轮242相比，将第二齿轮244的旋转轴线定位成更远离轮毂电机布置200(例如，外壳201)的旋转轴线可以使得更大的环形齿轮222(例如，更大的直径)能够被并入至传动组件264中以提供更大的齿轮比以增大扭矩，这可以提供本文描述的一个或多个益处。在一些实施例中，多个第一齿轮242和/或第二齿轮244可以并入至传动组件264中。第一齿轮242(例如，外齿轮245)与第二齿轮244的直径可以相同。在一些实施例中，第一齿轮242的直径可以大于第二齿轮244的直径。在一些实施例中，第一齿轮242的直径可以小于第二齿轮244的直径。在一些实施例中，第二齿轮244可以是双齿轮(例如，步进齿轮)，并且第二齿轮244的内齿轮可以与第一齿轮242或环形齿轮222接合。在一些实施例中，第二齿轮244可以是双齿轮(例如，步进齿轮)，并且第二齿轮244的外齿轮可以与第一齿轮242或环形齿轮222接合。
图7A和图7B示出轮毂电机布置200的截面图。如图7A所示，电机单元232和传动组件264可以紧凑地收起在外壳201内。第一横向支撑件248的第一安装件250与第二横向支撑件234的第二安装件251可以接合和/或以其他方式接触并且联接在一起，以为传动组件264的多个齿轮提供空间。在各种实施例中，如图7A所示，基本上全部或全部传动组件264(不包括第一轴210和第二轴212)径向地定位在外壁208内，横向地位于第一壁204与第二壁206之间，和/或径向地和横向地密封在第一壁204和第二壁206以及外壁208内。
电机单元232可以设置在旋转轴线270上。传动组件264可以设置在旋转轴线270上。传动组件264可以完全设置在轮毂电机布置200的一半上。电机单元232可以设置在轮毂电机布置200的中心平面的两侧上。第一轴210和/或第二轴212可以设置在旋转轴线270上。第一轴210和/或第二轴212可以形成从外壳201的两侧突出但不穿过外壳201的中间部分的分布式轴。
在使用中，第二轴212、电机单元232、第二横向支撑件234、第一横向支撑件248和第一轴210可以在外壳201围绕第一轴210和第二轴212旋转以推进车辆时相对于彼此保持固定就位(例如，不相对于彼此独立地旋转)。此外，当外壳201旋转时，第一齿轮242和第二齿轮244的旋转轴线可以相对于外壳201的旋转轴线270保持固定就位。
传动组件的替代布置—图8
参考图8，示出了传动组件264'的替代布置。传动组件264'可以实现在上述轮毂电机布置200中和/或并入在车辆100中。如可以看出，该替代实施例省略了第二齿轮244。在没有第二齿轮244的情况下，第一齿轮242(例如，齿轮、双齿轮、步进齿轮)可以驱动环形齿轮222。例如，第一齿轮242的内齿轮243可以驱动环形齿轮222。在一些实施例中，第一齿轮242的外齿轮245可以驱动环形齿轮222。在没有第二齿轮244的情况下，与并入至具有第二齿轮244的传动组件264的布置中的环形齿轮222相比，环形齿轮222可以更小(例如，直径更小)，这可以导致齿轮比更小，扭矩更小，环形齿轮(以及因此轮)的旋转速度更高，需要组装并且可能成为故障点的部件更少，并且/或者降低了复杂性。
替代轮毂电机布置—图9A至图10
参考图9A至图10，示出了替代轮毂电机布置400。轮毂电机布置400可以类似于本文描述的其他轮毂电机布置(例如，轮毂电机布置200)，但包括本文公开的差异。
如图9A至图9C所示，轮毂电机布置400可以包括外壳401。轮胎202和/或轮胎安装表面可以围绕外壳401(例如，围绕外壳401的圆周)设置。轮毂电机布置400可以包括可以将轮毂电机布置400支撑在车辆100上的第一轴210。第一轴210可以从外壳401的一侧延伸。轮毂电机布置400可以包括可以驱动外壳401旋转的电机单元432。电机单元432可以相对于第一轴210的相对侧从外壳401延伸。电机单元432可以是可将轮毂电机布置400支撑在车辆100上的轴。第一轴210和电机单元432可以形成将外壳401支撑在车辆100上的分布式轴。第一轴210和/或电机单元432可以在外壳401的旋转轴线上居中。
取决于应用，轮毂电机布置400可以具有不同的大小。例如，在一些实施例中，外壳401可以具有一百五十毫米的外径，该外径可以包括轮胎202，和/或三十五毫米的轮胎202的宽度和/或安置轮胎202的表面(例如，距离484)。
图10示出轮毂电机布置400的传动组件464的至少一些部件的透视分解图。传动组件464可以包括电机单元432，该电机单元可以驱动多个行星齿轮的旋转。电机单元432可以包括驱动多个行星齿轮的电机齿轮，该电机齿轮可以是太阳齿轮。多个行星齿轮可以包括第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474。第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474可以是相同大小、形状和/或类型的齿轮。在一些实施例中，第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474可以是不同大小、形状和/或类型的齿轮。第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474可以是包括内齿轮和外齿轮的双齿轮(例如，步进齿轮)。
传动组件464可以包括环形齿轮422。环形齿轮422可以是与外壳401分离的部件。在一些实施例中，环形齿轮422可以与外壳401一体地形成。环形齿轮422可以包括多个突出部476，这些突出部可以是突出部和/或凸缘。多个突出部476可以围绕环形齿轮422(例如，围绕环形齿轮422的面向外的表面)周向地分布。环形齿轮422可以包括多个间隙478，这些间隙可以是凹槽和/或狭槽。间隙478可以设置在相邻的突出部476之间。
外壳401可以包括多个突出部480，这些突出部可以是突出部和/或凸缘。多个突出部480可以围绕外壳401的内周边周向地分布。外壳401可以包括多个间隙482，这些间隙可以是凹槽和/或狭槽。间隙482可以设置在相邻的突出部480之间。外壳401的多个突出部480可以对应于环形齿轮422的多个间隙478，使得突出部480可以插入(例如，压配合)至间隙478中以将外壳401与环形齿轮422联接在一起，使得外壳401与环形齿轮422一起旋转。外壳401的多个间隙482可以对应于环形齿轮422的多个突出部476，使得突出部476可以插入(例如，压配合)至间隙482中以将外壳401与环形齿轮422联接在一起，使得外壳401与环形齿轮422一起旋转。
在使用中，电机单元432可以驱动第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474。第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474可以驱动环形齿轮422。当环形齿轮422联接至外壳401或与外壳401一体地形成时，环形齿轮422的旋转可以使外壳401旋转以推进并有轮毂电机布置400的车辆100。
在一些实施例中，第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474的外齿轮可以与电机单元432的电机齿轮接合并且由其驱动。第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474的内齿轮可以驱动环形齿轮422。在一些实施例中，第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474的内齿轮可以与电机单元432的电机齿轮接合并且由其驱动。第一行星齿轮472、第二行星齿轮473和/或第三行星齿轮474的外齿轮可以与环形齿轮422接合并且驱动环形齿轮422。
在传动组件464中不包括一个或多个空转齿轮的情况下，如参照轮毂电机布置200所描述，环形齿轮422的大小(例如，直径)可能更小，这可能导致传动比更小并且扭矩更小。
某些术语
除非另外具体说明或在所使用的上下文中以其他方式理解，否则诸如“可以”、“可以”、“可能”或“可能”等条件语言通常旨在传达某些实施例包括，或不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施例以任何方式需要特征、元件和/或步骤。
除非另有明确说明，否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”等连词语言应根据通常使用的上下文来理解，以表达项目、术语等可以是X、Y或Z。因此，这种连接语言通常并不旨在暗示某些实施例需要存在X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个。
本文使用的定向术语，诸如“顶部”、“底部”、“水平”、“竖直”、“纵向”、“横向”和“端部”，在所示出的实施例的上下文中使用。然而，本公开不应限于所示出的定向。事实上，其他定向是可能的并且处于本公开的范围内。本文所使用的与圆形形状有关的术语，诸如直径或半径，应当被理解为不要求完美的圆形结构，而是应当应用于具有可以从一侧到另一侧测量的横截面区域的任何合适的结构。一般与形状有关的术语，诸如“圆形”或“圆柱形”或“半圆形”或“半圆柱形”或任何相关或类似术语，不需要严格符合圆形、圆柱体或其他结构的数学定义，但可以包含相当接近的近似结构。
如本文所使用的术语“大约”、“约”和“基本上”表示接近仍执行期望功能或实现期望结果的所述量的量。例如，在一些实施例中，如上下文所允许的，术语“大约”、“约”和“基本上”可以指小于或等于所述量的10％以内的量。本文所用的术语“一致”表示主要包括或倾向于特定值、量或特性的值、量或特性。作为示例，在某些实施例中，如上下文所允许的，术语“大致平行”可以指偏离精确平行小于或等于20度的事物，并且术语“大致垂直”可以指偏离精确垂直小于或等于20度的事物。
概述
已经在某些实施例和示例的上下文中公开了各种轮毂电机布置装置、系统和方法。然而，本公开的范围超出具体公开的实施例而延伸至其他替代实施例和/或实施例的使用及其某些修改和等同物。所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替换，以便形成轮毂电机布置和并有该轮毂电机布置的车辆的不同模式。本公开的范围不应受到本文描述的具体公开的实施例限制。
在本公开中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合地实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独实现或在任何合适的子组合中实现。此外，尽管特征可以在上面被描述为在某些组合中起作用，但在一些情况下，可以从所要求保护的组合中删除一个或多个特征，并且可以将该组合要求为任何子组合或任何子组合的变体。
此外，尽管操作(例如，齿轮到齿轮的扭矩传递的顺序)可以以特定顺序在附图中描绘或在说明书中描述，但这种操作不需要以所示出的特定顺序或连续的顺序执行，并且无需执行所有操作，即可达到理想的结果。未描绘或描述的其他操作可以并入至示例方法和过程中。例如，一个或多个附加操作(例如，附加档位)可以在任何所描述的操作之前、之后、同时或之间执行。此外，在其他实现方式中可以对操作进行重新安排或重新排序。另外，上述实现方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实现方式中都需要这样的分离。所描述的部件和系统通常可以集成在单个产品中或封装至多个产品中。另外，其他实现方式也处于本公开的范围内。
已经结合附图描述了一些实施例。附图是按比例绘制的，但是这种比例不应被解释为限制性的，因为除了所示的之外的尺寸和比例是可以预期的并且处于所公开的发明的范围内。距离、角度等仅仅是说明性的，并不一定与所示装置的实际尺寸和布局具有精确的关系。可以添加、删除和/或重新排列部件。此外，本文公开的与各种实施例相关的任何特定特征、方面、方法、性质、特性、质量、属性、元件等可以用于本文阐述的所有其他实施例中。另外，本文描述的任何方法可以使用适合于执行所列举的步骤的任何装置来实践。
总之，已经公开了轮毂电机布置、系统和方法的各种实施例和示例。本公开明确地预期所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替代。因此，本公开的范围不应受到上述具体公开的实施例和示例限制，而是应仅通过公平阅读所附权利要求来确定。

Claims (104)

1.一种用于车辆的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置包括：
外壳，被配置为围绕第一轴和第二轴上的旋转轴线旋转；
电机单元，包括电机齿轮；
多个齿轮，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮具有距所述外壳的所述旋转轴线第一距离的第一旋转轴线，并且所述第二齿轮具有距所述外壳的所述旋转轴线第二距离的第二旋转轴线，所述第二距离大于所述第一距离；以及
环形齿轮，被配置为与所述外壳一起旋转；
其中，所述电机齿轮被配置为驱动所述第一齿轮，所述第一齿轮被配置为驱动所述第二齿轮，并且所述第二齿轮被配置为驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴设置在所述外壳的相对侧上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴形成分布式轴。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴不延伸穿过整个所述外壳。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴被配置为联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述电机是电动机。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是双齿轮。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮包括外齿轮和内齿轮。
9.根据权利要求8所述的轮毂电机布置，其中，所述电机齿轮被配置为与所述第一齿轮的所述外齿轮接合。
10.根据权利要求8或9所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮的所述内齿轮被配置为与所述第二齿轮接合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是行星齿轮。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二齿轮是空转齿轮。
13.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述外壳之间，并且所述第二轴承在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述外壳之间。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述环形齿轮与所述外壳一体地形成。
15.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述环形齿轮联接至所述外壳。
16.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，还包括盖，其中，所述环形齿轮形成在所述盖中。
17.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一横向支撑件和第二横向支撑件，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
18.根据权利要求17所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件设置在所述外壳内。
19.根据权利要求17或18所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括套筒，所述套筒围绕所述电机单元设置。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件包括第一安装件，所述第一安装件被配置为与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
21.根据权利要求20所述的轮毂电机布置，其中，所述第一安装件包括C形形状。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括第二安装件，所述第二安装件被配置为与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
23.根据权利要求22所述的轮毂电机布置，其中，所述第二安装件包括C形形状。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴从所述第一横向支撑件延伸。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴被配置为连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸，其中，所述第一齿轮设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮设置在所述第二轴上。
26.根据权利要求25所述的轮毂电机布置，还包括在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述第一齿轮之间的一个轴承以及在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述第二齿轮之间的另一个轴承。
27.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述电机单元设置在所述外壳的所述旋转轴线上。
28.一种车辆，包括根据前述权利要求中任一项所述的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置被配置为设置在所述车辆的轮中。
29.根据权利要求28所述的车辆，其中，所述车辆是包括把手、底板和电池的电动踏板车。
30.根据权利要求28所述的车辆，其中，所述车辆是三轮乘骑式车辆。
31.根据权利要求28所述的车辆，其中，所述车辆是四轮乘骑式车辆。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的车辆，其中，所述车辆是动力轻型车辆。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的车辆，其中，所述车辆被配置用于儿童。
34.一种用于车辆的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置包括：
轮毂，被配置为围绕第一轴和第二轴上的旋转轴线旋转；
电机，包括电机齿轮；
多个齿轮，包括步进齿轮和空转齿轮，所述步进齿轮具有距所述轮毂的所述旋转轴线第一距离的第一旋转轴线，并且所述空转齿轮具有距所述轮毂的所述旋转轴线第二距离的第二旋转轴线，所述第二距离大于所述第一距离；以及
环形齿轮，被配置为与所述轮毂一起旋转；
其中，所述电机齿轮被配置为驱动所述步进齿轮，所述步进齿轮被配置为驱动所述空转齿轮，所述空转齿轮被配置为驱动所述环形齿轮以使所述轮毂旋转。
35.根据权利要求34所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴设置在所述轮毂的相对侧上。
36.根据权利要求34或35所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴形成分布式轴。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴不延伸穿过整个所述轮毂。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴和所述第二轴被配置为联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述电机是电动机。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述步进齿轮包括外齿轮和内齿轮。
41.根据权利要求40所述的轮毂电机布置，其中，所述电机齿轮被配置为与所述步进齿轮的所述外齿轮接合。
42.根据权利要求40或41所述的轮毂电机布置，其中，所述步进齿轮的所述内齿轮被配置为与所述空转齿轮接合。
43.根据权利要求34至42中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述步进齿轮是行星齿轮。
44.根据权利要求34至43中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承在所述第一轴上设置在所述第一轴与所述轮毂之间，并且所述第二轴承在所述第二轴上设置在所述第二轴与所述轮毂之间。
45.根据权利要求34至44中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述环形齿轮与所述轮毂一体地形成。
46.根据权利要求34至44中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述环形齿轮联接至所述轮毂。
47.根据权利要求34至44中任一项所述的轮毂电机布置，还包括盖，其中，所述环形齿轮形成在所述盖中。
48.根据权利要求34至47中任一项所述的轮毂电机布置，还包括齿轮箱主体和齿轮箱盖，其中，所述步进齿轮和所述空转齿轮设置在所述齿轮箱主体与所述齿轮箱盖之间。
49.根据权利要求48所述的轮毂电机布置，其中，所述齿轮箱主体和所述齿轮箱盖设置在所述轮毂内。
50.根据权利要求48或49所述的轮毂电机布置，其中，所述齿轮箱主体包括套筒，所述套筒围绕所述电机单元设置。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述齿轮箱盖包括第一安装件，所述第一安装件被配置为与所述齿轮箱主体接触以将所述齿轮箱盖与所述齿轮箱主体间隔开。
52.根据权利要求51所述的轮毂电机布置，其中，所述第一安装件包括C形形状。
53.根据权利要求48至52中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述齿轮箱主体包括第二安装件，所述第二安装件被配置为与所述齿轮箱盖接触以将所述齿轮箱盖与所述齿轮箱盖间隔开。
54.根据权利要求53所述的轮毂电机布置，其中，所述第二安装件包括C形形状。
55.根据权利要求48至54中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一轴从所述齿轮箱盖延伸。
56.根据权利要求48至55中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和所述第二连接轴被配置为连接至所述齿轮箱盖和所述齿轮箱主体并且在所述齿轮箱盖与所述齿轮箱主体之间延伸，其中，所述步进齿轮设置在所述第一连接轴上，并且所述空转齿轮设置在所述第二连接轴上。
57.根据权利要求56所述的轮毂电机布置，其中，一个轴承在所述第一连接轴上设置在所述第一连接轴与所述步进齿轮之间，并且另一个轴承在所述第二连接轴上设置在所述第二连接轴与所述空转齿轮之间。
58.根据权利要求34至57中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述电机设置在所述轮毂的所述旋转轴线上。
59.一种车辆，包括根据权利要求34至57中任一项所述的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置被配置为设置在所述车辆的轮中。
60.根据权利要求59所述的车辆，其中，所述车辆是包括把手、底板和电池的电动踏板车。
61.根据权利要求59所述的车辆，其中，所述车辆是三轮乘骑式车辆。
62.根据权利要求59所述的车辆，其中，所述车辆是四轮乘骑式车辆。
63.根据权利要求59至62中任一项所述的车辆，其中，所述车辆是动力轻型车辆。
64.根据权利要求59至62中任一项所述的车辆，其中，所述车辆被配置用于儿童。
65.一种用于车辆的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置包括：
外壳，被配置为围绕轴上的旋转轴线旋转；
电机，包括电机齿轮；
多个齿轮，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮距所述旋转轴线第一距离，所述第二齿轮距所述旋转轴线第二距离，所述第二距离大于所述第一距离；以及
环形齿轮，被配置为与所述外壳一起旋转；
其中，所述电机齿轮被配置为驱动所述第一齿轮，所述第一齿轮被配置为驱动所述第二齿轮，并且所述第二齿轮被配置为驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
66.根据权利要求65所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第一距离的第一旋转轴线，并且所述第二齿轮包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第二距离的第二旋转轴线。
67.根据权利要求65或66所述的轮毂电机布置，其中，所述轴是第一轴并且还包括第二轴。
68.根据权利要求65至67中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述轴被配置为联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
69.根据权利要求65至68中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是双齿轮。
70.根据权利要求65至67中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮包括外齿轮和内齿轮。
71.根据权利要求70所述的轮毂电机布置，其中，所述电机齿轮被配置为与所述第一齿轮的所述外齿轮接合。
72.根据权利要求70或71所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮的所述内齿轮被配置为与所述第二齿轮接合。
73.根据权利要求65至72中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是行星齿轮。
74.根据权利要求65至73中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二齿轮是空转齿轮。
75.根据权利要求65至74中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一横向支撑件和第二横向支撑件，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
76.根据权利要求75所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件设置在所述外壳内。
77.根据权利要求75或76所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括套筒，所述套筒围绕所述电机设置。
78.根据权利要求75至77中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件包括第一安装件，所述第一安装件被配置为与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
79.根据权利要求75至78中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括第二安装件，所述第二安装件被配置为与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
80.根据权利要求75至79中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴被配置为连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸，其中，所述第一齿轮设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮设置在所述第二轴上。
81.一种车辆，包括根据权利要求65至81中任一项所述的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置被配置为设置在所述车辆的轮中。
82.一种用于车辆的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置包括：
外壳，被配置为围绕旋转轴线旋转；
电机，包括电机齿轮；
多个齿轮，包括第一齿轮和第二齿轮；以及
环形齿轮，被配置为与所述外壳一起旋转；
其中，所述电机齿轮被配置为驱动所述第一齿轮，所述第一齿轮被配置为驱动所述第二齿轮，并且所述第二齿轮被配置为驱动所述环形齿轮以使所述外壳旋转。
83.根据权利要求82所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮距所述旋转轴线第一距离，所述第二齿轮距所述旋转轴线第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
84.根据权利要求83所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第一距离的第一旋转轴线，并且所述第二齿轮包括距所述外壳的所述旋转轴线所述第二距离的第二旋转轴线，所述第二距离大于所述第一距离。
85.根据权利要求82至84中任一项所述的轮毂电机布置，还包括轴。
86.根据权利要求85所述的轮毂电机布置，其中，所述轴被配置为联接至车辆以支撑所述轮毂电机布置。
87.根据权利要求85或86所述的轮毂电机布置，其中，所述轴是第一轴并且还包括第二轴。
88.根据权利要求85至87中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是双齿轮。
89.根据权利要求85至88中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮包括外齿轮和内齿轮。
90.根据权利要求89所述的轮毂电机布置，其中，所述电机齿轮被配置为与所述第一齿轮的所述外齿轮接合。
91.根据权利要求89或90所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮的所述内齿轮被配置为与所述第二齿轮接合。
92.根据权利要求85至91中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一齿轮是行星齿轮。
93.根据权利要求85至92中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二齿轮是空转齿轮。
94.根据权利要求85至93中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一横向支撑件和第二横向支撑件，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮设置在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间。
95.根据权利要求94所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件设置在所述外壳内。
96.根据权利要求94或95所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括套筒，所述套筒围绕所述电机设置。
97.根据权利要求94至96中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第一横向支撑件包括第一安装件，所述第一安装件被配置为与所述第二横向支撑件接触以将所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件间隔开。
98.根据权利要求94至97中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述第二横向支撑件包括第二安装件，所述第二安装件被配置为与所述第一横向支撑件接触以将所述第二横向支撑件与所述第一横向支撑件间隔开。
99.根据权利要求85至98中任一项所述的轮毂电机布置，还包括第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴被配置为连接至所述第一横向支撑件和所述第二横向支撑件并且在所述第一横向支撑件与所述第二横向支撑件之间延伸，其中，所述第一齿轮设置在所述第一轴上，并且所述第二齿轮设置在所述第二轴上。
100.一种车辆，包括根据权利要求85至99中任一项所述的轮毂电机布置，所述轮毂电机布置被配置为设置在所述车辆的轮中。
101.根据权利要求1至27、65至80和82至99中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述外壳包括外壁，所述外壁包括直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓，所述中间部分比所述横向部分包括更大的直径。
102.根据权利要求28至33、81和100中任一项所述的车辆，其中，所述外壳包括外壁，所述外壁包括直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓，所述中间部分比所述横向部分包括更大的直径。
103.根据权利要求34至58中任一项所述的轮毂电机布置，其中，所述轮毂包括外壁，所述外壁包括直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓，所述中间部分比所述横向部分包括更大的直径。
104.根据权利要求59至64中任一项所述的车辆，其中，所述轮毂包括外壁，所述外壁包括直径从中间部分向横向部分渐缩的圆形轮廓，所述中间部分比所述横向部分包括更大的直径。
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