DE102021208839A1

DE102021208839A1 - Antriebsrad und Mobilitätsfahrzeug mit selbigem

Info

Publication number: DE102021208839A1
Application number: DE102021208839.2A
Authority: DE
Inventors: Hun Keon Ko; Hyun Kyoo Park; Jea Kyoo An
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JP2022085844A; US20220168161A1; US11701274B2; KR20220074191A

Abstract

Ein Antriebsrad umfasst: eine erste Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf eine Rotationswelle zu sein; eine zweite Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; eine Mehrzahl an Speichen, jede nach außen vorstehend und jede mit einer ersten Seite, die drehbar mit der ersten Scheibe gekoppelt ist, und einer zweiten Seite, die drehbar mit der zweiten Scheibe gekoppelt ist; einem ersten Motor, um die erste Scheibe zu drehen; und einem zweiten Motor, um die zweite Scheibe zu drehen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Antriebsrad und ein Mobilitätsfahrzeug mit selbigem.
HINTERGRUND
Die Angaben in diesem Abschnitt stellen lediglich die vorliegende Offenbarung betreffende Hintergrundinformationen bereit und müssen nicht Stand der Technik bilden.
Ein Mobilitätsfahrzeug, wie beispielsweise ein Rollstuhl, bewegt sich häufig nicht nur in einem Platz im Innenbereich fort, wo ein Boden flach ist, sondern auch in einem Platz im Freien, wo eine Fahrbahnoberfläche unregelmäßig ist. Deshalb muss das Mobilitätsfahrzeug nicht nur Fahreigenschaften sondern auch Fortbewegungsleistung sicherstellen, so dass das Mobilitätsfahrzeug leicht einen unebenen Bereich, der auf der Fahrbahnoberfläche ausgebildet ist, während der Fortbewegung durchfahren kann.
Unterdes werden bei der verwandten Technik, um die Fahreigenschaften und die Fortbewegungsleistung des Mobilitätsfahrzeugs sicherzustellen, häufig Linearaktuatoren in dem Mobilitätsfahrzeug montiert, um Räder oder Speichen, welche in dem Mobilitätsfahrzeug bereitgestellt sind, gemäß einer Umgebung der Fahrbahnoberfläche individuell mit Energie zu versorgen. Wir haben jedoch herausgefunden, dass eine große Anzahl an Linearaktuatoren erforderlich ist, um die Fahreigenschaften und die Fortbewegungsleistung ausreichend sicherzustellen, was eine geringe Energieeffizienz und eine geringe Reaktionsfähigkeit auf eine Veränderung der Situation der Fahrbahnoberfläche verursacht.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung ist in einem Bestreben ausgeführt worden, ein Antriebsrad und ein Mobilitätsfahrzeug bereitzustellen, die eine einfache Struktur aufweisen, wodurch eine hohe Reaktionsfähigkeit und hohe Energieeffizienz implementiert wird.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Antriebsrad bereit, mit: einer Rotationswelle (engl. „rotary shaft“); zumindest einer ersten Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; zumindest einer zweiten Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; einer Mehrzahl an Speichen, jede mit einer ersten Seite, die drehbar mit der zumindest einen ersten Scheibe gekoppelt ist, und einer zweiten Seite, die drehbar mit der zumindest einen zweiten Scheibe gekoppelt ist und eine nach außen vorstehende Form aufweist; einem ersten Motor, der ausgestaltet ist, die erste Scheibe zu drehen; und einem zweiten Motor, der ausgestaltet ist, die zweite Scheibe zu drehen.
Die ersten Seiten der Mehrzahl an Speichen können in gleichen Abständen um die Rotationswelle herum angeordnet sein, und die zweiten Seiten der Mehrzahl an Speichen können in gleichen Abständen um die Rotationswelle herum angeordnet sein.
In einer Form, sind die zweiten Seiten der Mehrzahl an Speichen radial nach innen angeordnet in Bezug auf die ersten Seiten der Mehrzahl an Speichen.
Die erste Scheibe kann aufweisen: einen ersten Körper, der mit der Rotationswelle gekoppelt ist; und erste vorstehende Teile, die von dem ersten Körper nach außen vorstehen und jedes mit einer Seite, die mit der ersten Seite von Jeder der Mehrzahl an Speichen gekoppelt ist.
Die zweite Scheibe kann aufweisen: einen zweiten Körper, der mit der Rotationswelle gekoppelt ist; und zweite vorstehende Teile, die von dem zweiten Körper nach außen vorstehen und jedes mit einer Seite, die mit der zweiten Seite von Jeder der Mehrzahl an Speichen gekoppelt ist.
Die zwei ersten Scheiben können bereitgestellt sein, und die zwei ersten Scheiben können in einer Breitenrichtung W voneinander beabstandet sein.
Die zweite Scheibe kann in einem Innenraum, der zwischen den zwei ersten Scheiben in der Breitenrichtung W bereitgestellt ist, bereitgestellt sein.
Die Speiche kann aufweisen: eine erste Speiche, die sich von der ersten Seite nach außen erstreckt; und eine zweite Speiche, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt.
Die erste Speiche und die zweite Speiche können in einer geraden Linie bereitgestellt sein.
Eine Distanz von der Rotationswelle zu der ersten Seite kann länger als eine Distanz von der Rotationswelle zu der zweiten Seite sein.
Der zweite Körper kann fest mit der Rotationswelle gekoppelt sein, um sich nicht relativ zu der Rotationswelle zu bewegen, und der zweite Motor kann direkt mit der Rotationswelle verbunden sein.
Der zweite Körper kann integral mit der Rotationswelle ausgebildet sein.
Eine Außenverzahnung kann an einer äußeren Oberfläche des ersten Körpers, der in einer Radialrichtung R bereitgestellt ist, bereitgestellt sein, und der erste Motor kann mit der Außenverzahnung in Eingriff gelangen.
Das Antriebsrad kann ferner ein Stützteil aufweisen, das an einem äußeren Endabschnitt der Speiche bereitgestellt ist und in eine Umfangsrichtung A des Antriebsrads vorsteht.
Das Stützteil kann bereitgestellt sein, um drehbar in Bezug auf die Speiche zu sein.
Das Antriebsrad kann ferner ein erstes elastisches Teil aufweisen, mit einer Seite, die in engem Kontakt mit dem Stützteil ist, und der anderen Seite, die in engem Kontakt mit der Speiche ist.
Das kann Antriebsrad ferner ein zweites elastisches Teil aufweisen, das in der ersten Speiche bereitgestellt ist und sich von einem äußeren Endabschnitt der ersten Speiche zu der ersten Seite erstreckt.
Das Antriebsrad kann ferner ein Lager aufweisen, das zwischen der Rotationswelle und dem ersten Körper bereitgestellt ist.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung ein Mobilitätsfahrzeug bereit, mit: einem oder mehreren Antriebsrädern, bei welchen das Antriebsrad aufweist: eine erste Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf eine Rotationswelle zu sein; eine zweite Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; eine Mehrzahl an Speichen, jede mit einer ersten Seite, die mit der ersten Scheibe gekoppelt ist, und einer zweiten Seite, die mit der zweiten Scheibe gekoppelt ist und eine nach außen vorstehende Form aufweist; einem ersten Motor, der ausgestaltet ist, die erste Scheibe zu drehen; und einem zweiten Motor, der ausgestaltet ist, die zweite Scheibe zu drehen, und bei welchem die Speiche bereitgestellt ist, um drehbar um die erste Seite in Bezug auf die erste Scheibe herum zu sein, und die Speiche bereitgestellt ist, um drehbar um die zweite Seite in Bezug auf die zweite Scheibe herum zu sein.
Das Mobilitätsfahrzeug kann ein Rollstuhl sein.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, das Antriebsrad und das Mobilitätsfahrzeug herzustellen, die eine einfache Struktur aufweisen, wodurch eine hohe Reaktionsfähigkeit und hohe Energieeffizienz implementiert wird.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich für Zwecke der Darstellung vorgesehen sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
Figurenliste
Damit die Offenbarung gut verstanden werden kann, werden nun verschiedene Formen davon beschrieben, die als Beispiel angeführt werden, wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, in welchen:

1 und 2 Ansichten sind, die eine Struktur und ein Betriebsprinzip eines Antriebsrads gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellen;
3 eine Perspektivansicht ist, die eine Struktur des Antriebsrads gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung darstellt;
4 eine Ansicht ist, die eine Struktur des Antriebsrads in einem Fall darstellt, in welchem das Antriebsrad einen großen Außendurchmesser in einer Radialrichtung aufweist, in einer Form der vorliegenden Offenbarung;
5 eine Ansicht ist, die eine Struktur des Antriebsrads in einem Fall darstellt, in welchem das Antriebsrad einen kleinen Außendurchmesser in der Radialrichtung aufweist, in einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
6 eine Ansicht ist, die eine Querschnittsstruktur darstellt, die durch Schneiden des Antriebsrads in einer Breitenrichtung angefertigt wird, in einer Form der vorliegenden Offenbarung;
7 eine Querschnittsansicht ist, die Kopplungsbeziehungen zwischen einer ersten Speiche, einem Stützteil und einem ersten elastischen Teil des Antriebsrads darstellt, gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung; und
8 eine Perspektivansicht ist, die ein Beispiel von einer Struktur eines Mobilitätsfahrzeugs darstellt, an welches das Antriebsrad gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann.

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zu Darstellungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung hat einen rein beispielhaften Charakter und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass durchweg in den Zeichnungen, entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
Nachstehend werden ein Antriebsrad und ein Mobilitätsfahrzeug gemäß einigen Formen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
ANTRIEBSRAD
1 und 2 sind Ansichten, die eine Struktur und ein Betriebsprinzip eines Antriebsrads gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellen.
Wie in 1 und 2 dargestellt, kann ein Antriebsrad 10 eine Rotationswelle 50 aufweisen, eine erste Scheibe 100, die bereitgestellt ist, um in Bezug auf die Rotationswelle 50 drehbar zu sein, und eine zweite Scheibe 200, die bereitgestellt ist, um in Bezug auf die Rotationswelle 50 drehbar zu sein. 1 und 2 zeigen, dass ein Außendurchmesser der ersten Scheibe 100 größer als ein Außendurchmesser der zweiten Scheibe 200 ist. Die Struktur des Antriebsrads 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Außerdem kann das Antriebsrad 10 ferner Speichen 300 aufweisen, jede mit einer Form, die nach außen in einer Radialrichtung R des Antriebsrads 10 vorsteht. In diesem Fall kann die Mehrzahl an Speichen 300 bereitgestellt sein. 1 und 2 zeigen, dass zum Beispiel die acht Speichen 300 bereitgestellt sind.
Unterdes können die Speichen 300 mit der ersten Scheibe 100 und der zweiten Scheibe 200 kombiniert werden. Genauer, wie in 1 und 2 dargestellt, kann die Speiche 300 mit der ersten Scheibe 100 an einer ersten Seite S1 der Speiche 300 gekoppelt werden und mit der zweiten Scheibe 200 an einer zweiten Seite S2 der Speiche 300 gekoppelt werden.
Unterdes, obwohl nicht in 1 und 2 dargestellt, kann das Antriebsrad 10 ferner einen ersten Motor aufweisen, der ausgestaltet ist, die erste Scheibe 100 zu drehen, und einen zweiten Motor, der ausgestaltet ist, die zweite Scheibe 200 zu drehen. Genauer kann der erste Motor ausgestaltet sein, Rotationsenergie bereitstellen, um die erste Scheibe 100 in Bezug auf die Rotationswelle 50 zu drehen, und der zweite Motor kann ausgestaltet sein, Rotationsenergie bereitzustellen, um die zweite Scheibe 200 in Bezug auf die Rotationswelle 50 zu drehen. Unterdes können der Betrieb des ersten Motors und der Betrieb des zweiten Motors unabhängig gesteuert werden. Deshalb kann die Rotation der ersten Scheibe 100 und die Rotation der zweiten Scheibe 200 auch unabhängig durchgeführt werden.
In einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung, kann die Speiche 300 bereitgestellt sein, um drehbar um die erste Seite S1 der Speiche 300 in Bezug auf die erste Scheibe 100 zu sein, und bereitgestellt, um drehbar um die zweite Seite S2 der Speiche 300 in Bezug auf die zweite Scheibe 200 zu sein.
Deshalb kann, gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung, ein Grad bzw. Ausmaß, in welchem die Speiche 300 nach außen vorsteht, gemäß einer relativen Rotation zwischen der ersten Scheibe 100 und der zweiten Scheibe 200 geändert werden, und ein Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R kann auch entsprechend geändert werden. Zum Beispiel, wie in 1 dargestellt, kann das Antriebsrad 10 einen maximalen Außendurchmesser in der Radialrichtung R aufweisen, wenn die Mehrzahl an Speichen 300 nach außen in einer Richtung parallel zu der Radialrichtung R des Antriebsrads 10 vorsteht. Wie in 2 dargestellt, wenn sich die zweite Scheibe 200 relativ zu der ersten Scheibe 100 dreht, kann jede der Speichen 300, welche mit der zweiten Scheibe 200 an der zweiten Seite S2 davon gekoppelt ist, nach außen vorstehen, um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Radialrichtung R aufzuweisen, derart dass der Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R verringert werden kann. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, den Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R gemäß einer Höhe einer Fahrbahnoberfläche anzupassen, während sich ein Mobilitätsfahrzeug, an dem das Antriebsrad 10 montiert ist, fortbewegt, und es ist auch möglich, eine Höhe des Mobilitätsfahrzeugs einfach anzupassen. Insbesondere kann, gemäß der vorliegenden Offenbarung, der Außendurchmesser des Antriebsrads 10 einfach angepasst werden, lediglich durch die zwei Energiequellen, das heißt den ersten Motor und den zweiten Motor, und als eine Folge ist es möglich, Reaktionsfähigkeit und Energieeffizienz des Antriebsrads 10 signifikant zu verbessern.
Genauer, gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung, können Größenordnungen und Richtungen der Winkel, die zwischen der Mehrzahl an Speichen 300 und der Radialrichtung R definiert sind, einander gleich sein, ungeachtet einem Winkel der Rotation der zweiten Scheibe 200 relativ zu der ersten Scheibe 100. In diesem Fall kann die Richtung des Winkels eine Richtung bedeuten, in welche ein äußerer Endabschnitt der Speiche 300 in Bezug auf die Radialrichtung R geneigt ist. Dies dient dazu, den Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R in dem gesamten Bereich des Antriebsrads 10 konstant auszuführen, ungeachtet des Winkels der relativen Rotation der zweiten Scheibe 200 in Bezug auf die erste Scheibe 100. 2 zeigt, dass sämtliche der äußeren Endabschnitte von sämtlichen der acht Speichen 300 im Uhrzeigersinn im gleichen Winkel geneigt sind.
In einer Form der vorliegenden Offenbarung, kann die Mehrzahl an ersten Seiten S1 der Mehrzahl an Speichen 300 in einem gleichen Abstand in einer Umfangsrichtung A des Antriebsrads 10 um die Rotationswelle 50 herum bereitgestellt sein. Die Mehrzahl an zweiten Seiten S2 der Mehrzahl an Speichen 300 kann auch in einem gleichen Abstand in der Umfangsrichtung A des Antriebsrads 10 um die Rotationswelle 50 herum bereitgestellt sein. Zum Beispiel, wie in 1 und 2 dargestellt, in dem Fall, in welchem das Antriebsrad 10 die acht Speichen aufweist, kann ein zwischen den zwei angrenzenden Speichen definierter Winkel 45 Grad sein. In einem Fall, in welchem das Antriebsrad 10 zwölf Speichen aufweist, kann jedoch ein zwischen den zwei angrenzenden Speichen definierter Winkel 30 Grad sein. Zum Beispiel ist ein Verhältnis von einer Länge der Speiche 300 zu dem Außendurchmesser der ersten Scheibe 100 in der Radialrichtung R ungefähr 1:1,4.
3 ist eine Perspektivansicht, die eine Struktur des Antriebsrads gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 4 ist eine Ansicht, die eine Struktur des Antriebsrads in einem Fall darstellt, in welchem das Antriebsrad gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung einen großen Außendurchmesser in der Radialrichtung aufweist. Außerdem ist 5 eine Ansicht, die eine Struktur des Antriebsrads in einem Fall darstellt, in welchem das Antriebsrad einen kleinen Außendurchmesser in der Radialrichtung aufweist, und 6 ist eine Ansicht, die eine Querschnittsstruktur darstellt, die durch Schneiden des Antriebsrads in einer Breitenrichtung angefertigt wird.
Wie in 3 bis 5 dargestellt, kann die erste Scheibe 100 des Antriebsrads 10 einen ersten Körper 110 aufweisen, der mit der Rotationswelle 50 gekoppelt ist, und erste vorstehende Teile 120, die nach außen in der Radialrichtung R von dem ersten Körper 110 vorstehen und, an einer Seite davon, mit den ersten Seiten S1 der Speichen 300 kombiniert sind. Genauer kann der erste Körper 110 eine ungefähr kreisförmige Plattenform aufweisen, und der erste vorstehende Teil 120 kann eine ungefähre Stabform aufweisen. Die Anzahl von ersten vorstehenden Teilen 120 kann gleich der Anzahl an Speichen 300 sein. Deshalb können die ersten vorstehenden Teile 120 und die Speichen 300 auf eine eins-zueins Weise kombiniert werden. Außerdem kann die Mehrzahl an ersten vorstehenden Teilen 120 in einem gleichmäßigen Abstand in der Umfangsrichtung A bereitgestellt sein.
In einer anderen Form kann die zweite Scheibe 200 des Antriebsrads 10 einen zweiten Körper 210 aufweisen, der mit der Rotationswelle 50 gekoppelt ist, und zweite vorstehende Teile 220, die nach außen in der Radialrichtung R von dem zweiten Körper 210 vorstehen und, an einer Seite davon, mit den zweiten Seiten S2 der Speichen 300 kombiniert sind. Genauer kann der zweite Körper 210 eine ungefähr kreisförmige Plattenform aufweisen, und der zweite vorstehende Teil 220 kann eine ungefähre Stabform aufweisen. Die Anzahl von zweiten vorstehenden Teilen 220 kann gleich der Anzahl an Speichen 300 sein. Deshalb können die zweiten vorstehenden Teile 220 und die Speichen 300 auf eine eins-zueins Weise kombiniert werden. Außerdem kann die Mehrzahl an zweiten vorstehenden Teilen 220 in einem gleichmäßigen Abstand in der Umfangsrichtung A bereitgestellt sein.
Unterdes, wie in 6 dargestellt, kann das Antriebsrad 10 gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung zwei erste Scheiben 100 aufweisen. Genauer können die zwei ersten Scheiben 100 bereitgestellt sein, um voneinander in einer Breitenrichtung W des Antriebsrads 10 beabstandet zu sein. Deshalb kann ein Innenraum zwischen den zwei ersten Scheiben 100 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die zweite Scheibe 200 in dem Innenraum zwischen den zwei ersten Scheiben 100 in der Breitenrichtung W bereitgestellt sein.
Weiterhin Bezug nehmend auf 6, kann jede der Speichen 300 des Antriebsrads 10 eine erste Speiche 310 aufweisen, die sich nach außen in der Radialrichtung R von der ersten Seite S1 erstreckt, und eine zweite Speiche 320, die sich nach innen in der Radialrichtung R von der ersten Seite S1 zu der zweiten Seite S2 erstreckt. In einer Form der vorliegenden Offenbarung, können die erste Speiche 310 und die zweite Speiche 320 in einer geraden Linie bereitgestellt sein, ungeachtet den Rotationen der ersten und zweiten Scheiben 100 und 200. Das heißt, die erste Speiche 310 und die zweite Speiche 320 können fest gekoppelt sein, um nicht relativ zueinander gedreht zu werden. Zum Beispiel können die erste Speiche 310 und die zweite Speiche 320 integral ausgebildet sein. Außerdem, unter Bezugnahme auf 5, kann eine Distanz von der Rotationswelle 50 zu der ersten Seite S1 länger als eine Distanz von der Rotationswelle 50 zu der zweiten Seite S2 sein.
In einer anderen Form kann der zweite Körper 210 der zweiten Scheibe 200 fest mit der Rotationswelle 50 gekoppelt sein, um nicht relativ zu der Rotationswelle 50 bewegt zu werden, und der zweite Motor 420 kann direkt mit der Rotationswelle 50 verbunden sein. Deshalb, wenn der zweite Motor 420 betrieben wird, i) dreht sich die direkt mit dem zweiten Motor 420 verbundene Rotationswelle 50, ii) drehen sich entsprechend auch der zweite Körper 210 und die zweiten vorstehenden Teile 220 zusammen mit der Rotationswelle 50, und iii) werden die Winkel, die zwischen den zweiten vorstehenden Teilen 220 und den ersten vorstehenden Teilen 120 definiert sind, entsprechend geändert, derart dass der Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R geändert werden kann. Zum Beispiel können der zweite Körper 210 und die Rotationswelle 50 integral ausgebildet sein.
Weiterhin Bezug nehmend auf 6, kann eine Außenverzahnung an einer äußeren Oberfläche des ersten Körpers 110 in der Radialrichtung R des Antriebsrads 10 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann eine Rotationswelle des ersten Motors 410 bereitgestellt sein, um mit der Außenverzahnung in Eingriff zu gelangen. Deshalb, wenn der erste Motor 410 betrieben wird, i) dreht sich der erste Körper 110, welcher mit dem ersten Motor 410 mittels der Außenverzahnung in Eingriff ist, und iii) können sich die ersten vorstehenden Teile 120 auch entsprechend drehen.
Unterdes, wie oben beschrieben, kann der erste Körper 110 mit der Rotationswelle 50 gekoppelt sein. Ungleich dem zweiten Körper 210, kann der erste Körper 110 jedoch mit der Rotationswelle 50 gekoppelt sein, um relativ zu der Rotationswelle 50 drehbar zu sein. Zu diesem Zweck kann ein Lager 700 zwischen der Rotationswelle 50 und dem ersten Körper 110 bereitgestellt sein. Deshalb wird gemäß der vorliegenden Offenbarung, wenn die Rotationswelle 50 durch den Betrieb des zweiten Motors 420 gedreht wird, der zweite Körper 210, der fest mit der Rotationswelle 50 gekoppelt ist, gedreht, wohingegen der erste Körper 110 lediglich durch den Betrieb des ersten Motors 410 gedreht wird, ungeachtet dessen, ob der zweite Motor 420 betrieben wird. Deshalb können die Rotation der ersten Scheibe 100 und die Rotation der zweiten Scheibe 200 unabhängig durchgeführt werden.
Weiterhin Bezug nehmend auf 3, kann das Antriebsrad 10 gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ferner Stützteile 500 aufweisen, die an den äußeren Endabschnitten der Speichen 300 bereitgestellt sind und in die Umfangsrichtung A des Antriebsrads 10 vorstehen. Genauer kann das Stützteil 500 an dem äußeren Endabschnitt der ersten Speiche 310, die in der Radialrichtung R bereitgestellt ist, bereitgestellt sein. Das Stützteil 500 kann ausgestaltet sein, in direkten Kontakt mit einer Fahrbahnoberfläche zu gelangen, auf welcher sich das Antriebsrad 10 fortbewegt. Zur Annehmlichkeit der Beschreibung, zeigt 3, dass die Stützteile 500 mit lediglich einigen der Mehrzahl an Speichen 300 kombiniert sind. Genauer können die Stützteile 500 jedoch entsprechend an sämtlichen der Speichen 300 des Antriebsrads 10 bereitgestellt sein (siehe 8)
In diesem Fall sind die Stützteile 500 bereitgestellt, um drehbar in Bezug auf die Speichen 300 zu sein, insbesondere die ersten Speichen 310 gemäß einem Zustand der Fahrbahnoberfläche, auf welcher sich das Antriebsrad 10 fortbewegt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die Kopplungsbeziehungen zwischen der ersten Speiche, dem Stützteil und einem ersten elastischen Teil des Antriebsrads gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 7, kann das Antriebsrad 10 ferner ein erstes elastisches Teil 610 aufweisen, mit einer Seite in engem Kontakt mit dem Stützteil 500 und der anderen Seite in engem Kontakt mit der ersten Speiche 310. Deshalb kann gemäß der vorliegenden Offenbarung, obwohl das Stützteil 500, welches in direktem Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche ist, von der Speiche 300 gemäß einem Zustand der Fahrbahnoberfläche gedreht wird, der Rotationswinkel des Stützteils 500 durch Federkraft bzw. elastische Kraft des ersten elastischen Teils 610 in einen Ausgangszustand zurückgebracht werden, wenn das Stützteil 500 wieder von der Fahrbahnoberfläche getrennt wird. Zum Beispiel, wie in 7 dargestellt, kann das erste elastische Teil 610 eine Form aufweisen, die durch Biegen einer Platte gebildet ist, und basierend auf dem gebogenen Bereich, kann eine Seite des ersten elastischen Teils 610 in engem Kontakt mit dem Stützteil 500 sein, und die andere Seite des ersten elastischen Teils 610 kann in engem Kontakt mit der ersten Speiche 310 sein.
Unterdes, zurückverweisend auf 3, kann das Antriebsrad 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner ein zweites elastisches Teil 620 aufweisen, das in der ersten Speiche 310 bereitgestellt ist und sich zu der ersten Seite S1 von dem äußeren Endabschnitt der ersten Speiche 310, die in der Radialrichtung R bereitgestellt ist, erstreckt. Sogar in einem Fall, in welchem eine Belastung bzw. ein Stoß von der Fahrbahnoberfläche, während sich das Antriebsrad 10 fortbewegt, auf das Antriebsrad 10 aufgebracht wird, kann das zweite elastische Teil 620 eine Stützkraft bereitstellen, um eine Form des Antriebsrads 10 beizubehalten, welche ausgeführt wird, bevor die Belastung aufgebracht wird. Das zweite elastische Teil 620 kann auch bereitgestellt sein, um die Höhe des für den zweiten Motor 420 erforderlichen Drehmoments, um die zweite Scheibe 200 zu drehen, zu verringern. Zu diesem Zweck kann das zweite elastische Teil 620, gleichzeitig, eine innere Oberfläche drücken, die in dem äußeren Endabschnitt in der Radialrichtung R bereitgestellt ist, und eine innere Oberfläche drücken, die in einem inneren Endabschnitt in der Radialrichtung R bereitgestellt ist, unter bzw. von den inneren Oberflächen der ersten Speiche 310.
Nachstehend wird ein Verfahren des Betreibens des Antriebsrads 10 gemäß einiger Formen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Beschreibungen und 1 bis 7 beschrieben.
Wenn eine Umgebung der Fahrbahnoberfläche verändert wird, während sich das Antriebsrad 10 fortbewegt, wird der zweite Motor 420 betrieben, der zweite Körper 210 und die zweiten vorstehenden Teile 220 der zweiten Scheibe 200 werden gedreht, und somit werden die Winkel zwischen den ersten vorstehenden Teilen 120 und den zweiten vorstehenden Teilen 220 geändert, derart dass der Außendurchmesser des Antriebsrads 10 in der Radialrichtung R geändert wird. Zum Beispiel, wenn es einen Bereich gibt, der vor dem Antriebsrad 10 in einer Fortbewegungsrichtung des Antriebsrads 10 nach oben von der Fahrbahnoberfläche vorsteht, bewegt sich das Antriebsrad 10 fort nach einem Vergrößern des Winkels zwischen dem ersten vorstehenden Teil 120 und dem zweiten vorstehenden Teil 220, um eine Form des Antriebsrads 10 von der in 1 dargestellten Form zu der in 2 dargestellten Form, oder von der in 4 dargestellten Form zu der in 5 dargestellten Form, zu ändern. Im Gegenteil, wenn es einen Bereich gibt, der vor dem Antriebsrad 10 in der Fortbewegungsrichtung des Antriebsrads 10 von der Fahrbahnoberfläche nach unten ausgespart ist, bewegt sich das Antriebsrad 10 fort nach einem Verringern des Winkels zwischen dem ersten vorstehenden Teil 120 und dem zweiten vorstehenden Teil 220, um eine Form des Antriebsrads 10 von der in 2 dargestellten Form zu der in 1 dargestellten Form, oder von der in 5 dargestellten Form zu der in 4 dargestellten Form, zu ändern. Deshalb kann, gemäß der vorliegenden Offenbarung, obwohl es einen unebenen Bereich auf der Fahrbahnoberfläche gibt, sich das Mobilitätsfahrzeug in einem Zustand fortbewegen, in welchem eine Änderung einer Gesamthöhe des Mobilitätsfahrzeugs, welches das Antriebsrad 10 aufweist, minimiert ist. Folglich ist es möglich, Fahreigenschaften des Mobilitätsfahrzeugs signifikant zu verbessern. Unterdes, wenn sich das Antriebsrad 10 auf einer flachen Fahrbahnoberfläche fortbewegt, ohne den Winkel zwischen dem ersten vorstehenden Teil 120 und dem zweiten vorstehenden Teil 220 zu verändern, können der erste Motor 410 und der zweite Motor 420 derart betrieben werden, dass eine Rotationswinkelgeschwindigkeit der ersten Scheibe 100 und eine Rotationswinkelgeschwindigkeit der zweiten Scheibe 200, durch den zweiten Motor 420 implementiert, einander gleich sind.
MOBILITÄTSFAHRZEUG
8 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel von einer Struktur eines Mobilitätsfahrzeugs darstellt, an welches das Antriebsrad gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 8, kann ein Mobilitätsfahrzeug 20 gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ein oder mehrere Antriebsräder 10 aufweisen. Zum Beispiel kann das Mobilitätsfahrzeug 20 zwei Antriebsräder 10 aufweisen.
In diesem Fall kann das Antriebsrad 10 die erste Scheibe 100 aufweisen, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle 50 zu sein, die zweite Scheibe 200, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle 50 zu sein, die Mehrzahl an Speichen 300, jede mit der nach außen in der Radialrichtung R vorstehenden Form und mit der ersten Seite S1 mit der ersten Scheibe 100 gekoppelt und der zweiten Seite S2 mit der zweiten Scheibe 200 gekoppelt, den ersten Motor 410, der ausgestaltet ist die erste Scheibe 100 zu drehen, und den zweiten Motor 420, der ausgestaltet ist die zweite Scheibe 200 zu drehen. In diesem Fall kann die Speiche 300 bereitgestellt sein, um drehbar um die erste Seite S1 herum in Bezug auf die erste Scheibe 100 zu sein, und bereitgestellt, um drehbar um die zweite Seite S2 herum in Bezug auf die zweite Scheibe 200 zu sein.
Unterdes kann das Mobilitätsfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Mobilitätsfahrzeug sein, das sich mit einer geringen Geschwindigkeit fortbewegt. Zum Beispiel, wie in 8 dargestellt, kann das Mobilitätsfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Rollstuhl sein.
Die vorliegende Offenbarung ist unter Bezugnahme auf die beschränkten Formen und die die Zeichnungen beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die beschriebenen Formen können durch Fachleute, welche die vorliegende Offenbarung betrifft, innerhalb des technischen Sinns der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Formen ausgeführt werden.

10: Antriebsrad
20: Mobilitätsfahrzeug
50: Rotationswelle
100: Erste Scheibe
110: Erster Körper
120: Erster vorstehender Teil
200: Zweite Scheibe
210: Zweiter Körper
220: Zweiter vorstehender Teil
300: Speiche
310: Erste Speiche
320: Zweite Speiche
410: Erster Motor
420: Zweiter Motor
500: Stützteil
610: Erstes elastisches Teil
620: Zweites elastisches Teil
700: Lager
S1: Erste Seite
S2: Zweite Seite
W: Breitenrichtung von Antriebsrad
R: Radialrichtung von Antriebsrad
A: Umfangsrichtung von Antriebsrad

Claims

Antriebsrad, mit: einer Rotationswelle; zumindest einer ersten Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; zumindest einer zweiten Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; einer Mehrzahl an Speichen, jede ausgestaltet, nach außen vorzustehen und jede mit: einer ersten Seite, die mit der zumindest einen ersten Scheibe drehbar gekoppelt ist, und einer zweiten Seite, die mit der zumindest einen zweiten Scheibe drehbar gekoppelt ist; einem ersten Motor, der ausgestaltet ist, die zumindest eine erste Scheibe zu drehen; und einem zweiten Motor, der ausgestaltet ist, die zumindest eine zweite Scheibe zu drehen.
Antriebsrad nach Anspruch 1, wobei: die ersten Seiten der Mehrzahl an Speichen in gleichen Abständen um die Rotationswelle herum angeordnet sind, und die zweiten Seiten der Mehrzahl an Speichen in gleichen Abständen um die Rotationswelle herum angeordnet sind.
Antriebsrad nach Anspruch 2, wobei die zweiten Seiten der Mehrzahl an Speichen, in Bezug auf die ersten Seiten der Mehrzahl an Speichen, radial nach innen angeordnet sind.
Antriebsrad nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine erste Scheibe aufweist: einen ersten Körper, der mit der Rotationswelle gekoppelt ist; und erste vorstehende Teile, die von dem ersten Körper nach außen vorstehen und jedes mit einer Seite, die mit der ersten Seite von jeder Speiche der Mehrzahl an Speichen gekoppelt ist.
Antriebsrad nach Anspruch 4, wobei die zumindest eine zweite Scheibe aufweist: einen zweiten Körper, der mit der Rotationswelle gekoppelt ist; und zweite vorstehende Teile, die von dem zweiten Körper nach außen vorstehen und jedes mit einer Seite, die mit der zweiten Seite von jeder Speiche der Mehrzahl an Speichen gekoppelt ist.
Antriebsrad nach Anspruch 5, wobei die zumindest eine erste Scheibe zwei erste Scheiben aufweist, und die zwei ersten Scheiben in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet sind.
Antriebsrad nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine zweite Scheibe in einem Innenraum, der zwischen den zwei ersten Scheiben in der Breitenrichtung ausgebildet ist, bereitgestellt ist.
Antriebsrad nach Anspruch 5, wobei die Mehrzahl an Speichen jeweils aufweist: eine erste Speiche, die sich von der ersten Seite nach außen erstreckt; und eine zweite Speiche, die sich von der ersten Seite zu der zweiten Seite erstreckt.
Antriebsrad nach Anspruch 8, wobei die erste Speiche und die zweite Speiche in einer geraden Linie bereitgestellt sind.
Antriebsrad nach Anspruch 8, wobei eine Distanz von der Rotationswelle zu der ersten Seite länger als eine Distanz von der Rotationswelle zu der zweiten Seite ist.
Antriebsrad nach Anspruch 5, wobei der zweite Körper fest mit der Rotationswelle gekoppelt ist, um sich nicht relativ zu der Rotationswelle zu bewegen, und der zweite Motor direkt mit der Rotationswelle verbunden ist.
Antriebsrad nach Anspruch 11, wobei der zweite Körper integral mit der Rotationswelle ausgebildet ist.
Antriebsrad nach Anspruch 4, wobei eine Außenverzahnung an einer äußeren Oberfläche des ersten Körpers, der in einer Radialrichtung bereitgestellt ist, bereitgestellt ist, und der erste Motor ausgestaltet ist, mit der Außenverzahnung in Eingriff zu gelangen.
Antriebsrad nach Anspruch 1, ferner mit: einem Stützteil, das an einem äußeren Endabschnitt einer entsprechenden Speiche der Mehrzahl an Speichen bereitgestellt ist und ausgestaltet ist, in einer Umfangsrichtung des Antriebsrads vorzustehen.
Antriebsrad nach Anspruch 14, wobei das Stützteil bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die entsprechende Speiche zu sein.
Antriebsrad nach Anspruch 15, ferner mit: einem ersten elastischen Teil, mit: einer ersten Seite, die in engem Kontakt mit dem Stützteil ist, und einer zweiten Seite, die in engem Kontakt mit der entsprechenden Speiche ist.
Antriebsrad nach Anspruch 8, ferner mit: einem elastischen Teil, das in der ersten Speiche von einer entsprechenden Speiche unter der Mehrzahl an Speichen bereitgestellt ist und ausgestaltet ist, sich von einem äußeren Endabschnitt der ersten Speiche von der entsprechenden Speiche zu der ersten Seite zu erstrecken.
Antriebsrad nach Anspruch 11, ferner mit: einem Lager, das zwischen der Rotationswelle und dem ersten Körper bereitgestellt ist.
Mobilitätsfahrzeug, mit: zumindest einem Antriebsrad, wobei das zumindest eine Antriebsrad aufweist: eine erste Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf eine Rotationswelle zu sein; eine zweite Scheibe, die bereitgestellt ist, um drehbar in Bezug auf die Rotationswelle zu sein; eine Mehrzahl an Speichen, jede ausgestaltet, nach außen vorzustehen und jede mit einer ersten Seite, die drehbar mit der ersten Scheibe gekoppelt ist, und einer zweiten Seite, die drehbar mit der zweites Scheibe gekoppelt ist; einem ersten Motor, der ausgestaltet ist, die erste Scheibe zu drehen; und einem zweiten Motor, der ausgestaltet ist, die zweite Scheibe zu drehen.
Mobilitätsfahrzeug nach Anspruch 19, wobei das Mobilitätsfahrzeug ein Rollstuhl ist.