電馬達與制動器組件的製作方法

2023-05-25 13:25:16 4

專利名稱：電馬達與制動器組件的製作方法
電馬達與制動器組件
相關申請的交叉引用本申請要求2010年6月15日提交的臨時專利申請序列號61/354，846和2010年11 月10日提交的臨時專利申請序列號61/412，041的優先權，它們的全部公開內容以參考的 方式併入本文中。
背景技術：
電馬達與制動器組件可以用於多種不同的運輸工具。在一個示例性實施例中，電 馬達用於驅動輪椅及類似的運輸工具。輪椅及類似的運輸工具是用於社會的大部分人群的 重要運輸手段。動力輪椅為它們所協助的人們提供重要程度的獨立性。發明內容
本申請公開了馬達與制動器組件以及用於馬達和/或制動器組件的部件的示例 性實施例。在一個示例性實施例中，馬達與制動器組件包括安裝構件。定子繞組組件、制動 器組件、輪轂和轉子磁體組件。定子繞組組件安裝到安裝構件。制動器組件可操作地連接 到安裝構件。輪轂可旋轉地聯接到安裝構件。轉子磁體組件安裝到輪轂的徑向外壁的內 側。制動器組件可操作以使制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動，在接合位 置中，該部件與徑向外輪轂壁的內側接合,在分離位置中，該部件與徑向外輪轂壁的內側間 隔開。
在一個示例性實施例中,釋放致動器聯接到制動器組件。該釋放致動器能夠在釋 放位置或狀態與正常操作位置或狀態之間移動。當釋放致動器移動到釋放位置或狀態時， 釋放致動器使制動器組件的部件遠離徑向外輪轂壁的內側並且防止制動器組件的部件移 動到接合位置。當釋放致動器處於正常操作位置時,服務致動器能夠使所述部件從分離位 置移動到所述接合位置。
在一個不例性實施例中，一種用於制動器組件的致動器包括電磁體、第一軸和第 二軸。第一軸包括截頭圓錐形凹槽,該截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁。第二軸 包括陽型截頭圓錐形端部,該陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。由電磁體施 加的電磁場使第一軸和第二軸從延伸位置相對地移動至回縮位置。當第一軸和第二軸處於 回縮位置時，第二軸的平直端壁與第一軸的平直內壁接合。


在併入本說明書且構成本說明書的一部分的附圖中，對本發明的實施例進行了說 明，這些實施例連同上面給出的發明概述以及下面給出的詳細說明用來對本發明的原理 進行舉例。
圖1是輪椅的示例性實施例的透視圖,其中,座椅組件與底架組件分開；圖1A是輪椅的示例性實施例的透視圖；圖1B是輪轂馬達與制動器組件的示例性實施例的剖面示意圖；圖1C是類似於圖1B的圖示,其中，制動器組件處於接合位置；圖1D是類似於圖1B的圖示,其中，制動器組件包括制動襯裡；圖1E是類似於圖1D的圖示，其中，制動器組件處於接合位置；圖1F是包括制動器組件釋放致動器的輪轂馬達與制動器組件的示例性實施例的剖面 示意圖；圖1G是類似於圖1F的圖示，其中，制動器組件處於接合位置；圖2A是輪轂馬達與制動器組件的示例性實施例的透視圖；圖2B是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的第二透視圖；圖2C是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的側面正視圖；圖2D是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的後視圖；圖2E是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的正視圖；圖2F示出了釋放致動器與輪轂之間的密封布置；圖2G是圖2F中所示密封布置的分解透視圖；圖2H是類似於圖2G的視圖，其中，輪轂被移除；圖3A是示出圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的各部件的分解透視圖；圖3B是示出圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的各部件的分解透視圖；圖4A是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的透視圖,其中，轉子殼體組件的一部分被 移除；圖4B是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的正視圖，其中，轉子殼體組件的一部分被 移除；圖5A是用於輪轂馬達和/或制動器組件的安裝板的示例性實施例的透視圖；圖5B是圖5A中所示安裝板的第二透視圖；圖5C是圖5A中所示安裝板的後視圖；圖5D是圖5A中所示安裝板的正視圖；圖6A是轉子殼體組件的示例性實施例的剖面透視圖；圖6B是轉子殼體與安裝板組件的示例性實施例的分解透視圖；圖6C是圖6B中所示轉子殼體與安裝板組件的剖面分解透視圖；圖6D是轉子殼體與安裝板組件的示例性實施例的剖面圖；圖7A是示出安裝板的示例性實施例、定子電樞的示例性實施例、和轉子磁體環組件的 示例性實施例的分解透視圖；圖7B是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的透視圖,其中，轉子殼體組件的一部分和 其它部件被移除；圖7C是圖2A中所示輪轂馬達與制動器組件的正視圖,其中，轉子殼體組件的一部分和 其它部件被移除；圖8A是制動器組件的示例性實施例的正視圖；圖SB是制動器組件的示例性實施例的分解透視圖；圖8C是制動器組件的示例性實施例的正視圖；圖8D是制動器組件的示例性實施例的透視圖；圖9A是制動瓦組件的示例性實施例的透視圖；圖9B是圖9A中所示制動瓦組件的正視圖；圖9C是圖9A中所示制動瓦組件的側視圖；圖1OA是圖8A的放大部分,如圖8A中所示；圖1OB是類似於圖1OA的視圖的視圖，顯示制動瓦處於制動片與轉子殼體組件接合的 位置；圖11是致動器的示例性實施例的透視圖；圖12是制動連杆的示例性實施例的透視圖；圖1.3是制動器組件的示例性實施例的正視圖,其中，該制動器組件處於制動器被致動 器釋放的位置；圖13A和圖13B是圖13中所示制動器組件的正視圖，其中，制動器釋放機構處於允許 制動器正常操作的兩個不同位置；圖14是制動器組件的示例性實施例的正視圖,其中，制動器組件處於制動器被致動器 啟用的位置；圖14A和圖14B是圖14中所示制動器組件的正視圖,其中，制動器釋放機構處於允許 制動器正常操作的兩個不同位置；圖15是制動器組件的示例性實施例的正視圖,其中，制動器組件處於制動器被手動制 動器釋放機構釋放的位置；圖15A是圖15中所示制動器組件的分解透視圖；圖15B是圖15中所示制動器組件的分解透視圖；圖16是手動制動器釋放機構的驅動構件的示例性實施例的透視圖；圖17是沿圖8A的線17-17截取的放大透視剖視圖；圖18A是輪轂馬達與制動器組件的另一個示例性實施例的第一分解透視圖；圖18B是圖18A中所示輪轂馬達與制動器組件的第二分解透視圖；圖19A是安裝板與定子電樞組件的示例性實施例的第一透視圖；圖19B是圖19A中所示安裝板與定子電樞組件的第二透視圖；圖19C是圖19A中所示安裝板與定子電樞組件的第三透視圖；圖20A是用於輪轂馬達和/或制動器組件的安裝板的示例性實施例的透視圖；圖20B是圖20A中所示安裝板的第二透視圖；圖21A是轉子殼體與安裝板組件的示例性實施例的分解透視圖；圖21B是圖21A中所示轉子殼體與安裝板組件的剖面分解透視圖；圖21C是轉子殼體與磁體環組件的透視圖；圖22A是制動器組件的示例性實施例的正視圖；圖22B是制動瓦、致動器、以及釋放組件和安裝板的分解透視圖；圖22C是圖22B中所示制動瓦、致動器和釋放組件的放大透視圖；圖22D是圖22C中所示制動瓦、致動器和釋放組件的第一分解透視圖；圖22E是圖22C中所示制動瓦、致動器和釋放組件的第二分解透視圖；圖23A是制動瓦組件的示例性實施例的透視圖；圖23B是圖23A中所示的制動瓦組件的正視圖；圖23C是圖23A中所示制動瓦組件的側視圖；圖23D是制動瓦的示例性實施例的正視圖；圖23E是制動瓦與制動片組件的示例性實施例的正視圖；圖23F是制動瓦的示例性實施例的透視圖；圖23G是制動瓦與制動片組件的示例性實施例的透視圖；圖24A是處於釋放狀態的制動器組件的正視圖；圖24B是圖24A的放大部分，如圖24A中所示；圖24C是制動瓦和定位銷的正視圖；圖25A是類似於圖24A的視圖的視圖，示出制動瓦處於制動片與轉子殼體組件接合的 位置；圖25B是圖25A的放大部分，如圖25A中所示；圖26A是處於延伸位置的致動器的示例性實施例的透視圖；圖26B是圖26A中所示致動器的正視圖；圖26C是沿圖26A的線26C-26C所示平面截取的剖視圖；圖26D是處於延伸位置的致動器的軸構件的放大剖視圖；圖27A是處於回縮位置的圖26A中所示致動器的正視圖；圖27B是圖27A中所示致動器的剖視圖；圖27C是處於回縮位置的致動器的軸構件的放大剖視圖；圖27D是處於回縮位置的致動器的軸構件的示例性實施例的放大剖視圖；圖27E是處於延伸位置的圖27D中所示軸構件的放大剖視圖；圖28是制動器組件的示例性實施例的正視圖，其中，制動器組件處於制動器被致動器 釋放的位置；圖28A和圖28B是圖28中所示制動器組件的正視圖,其中，制動器釋放機構處於允許 制動器正常操作的兩個不同位置；圖29是制動器組件的示例性實施例的正視圖，其中，制動器組件處於制動器被致動器 啟用的位置；圖29A和圖29B是圖19中所示制動器組件的正視圖，其中，制動器釋放機構處於允許 制動器正常操作的兩個不同位置；圖30是制動器組件的示例性實施例的正視圖,其中，制動器組件處於制動器被手動制 動器釋放機構釋放的位置；圖31A是手動制動器釋放機構的驅動構件的示例性實施例的平面圖；並且 圖31B是圖31所示驅動構件的透視圖。
具體實施方式
如本文中所述，當描述一個或多個部件被連接、連結、附著、聯接、附接或者以其他 方式相互連接時，這種相互連接可以是各部件之間的直接連接或者可以是例如通過使用一 個或多個中間部件的間接連接。也如本文中所述,所提到的「構件」、「部件」或者「部分」不 應局限於單個結構性構件、部件或元件，而是也可包括部件、構件或元件的組件。
參照圖1,圖中示出了運輸工具(例如輪椅100 )。輪椅100包括座椅組件102和底 架112。底架112包括驅動輪114和116,驅動輪114和116連接到底架112,用於推進輪椅100。驅動輪114和116可被多種類型的驅動組件200驅動,包括例如電馬達與齒輪的 組合、或者無齒輪無刷馬達(例如輪轂馬達)。腳輪118和120連接到底架112,用於提供輪 椅100的前向支撐。也可包括一個或多個防傾倒後輪。踏板122連接到底架112的前部， 用於支撐使用者的腳。所設置的操縱杆124允許使用者控制輪椅100的驅動系統。
參照圖1B,在一個示例性實施例中，驅動組件200是具有內部制動器的輪轂馬達。 該具有內部制動器的輪轂馬達包括安裝構件202、定子繞組組件206、轉子磁體組件208、制 動器組件210以及輪轂204或轉子殼體。定子繞組組件206安裝到安裝構件202。制動器 組件可操作地連接到安裝構件202。輪轂204可旋轉地聯接到安裝構件202。輪轂204包 括徑向外壁170。轉子磁體組件208安裝到輪轂204的徑向外壁170的內側172。制動器 組件206可操作以使制動器組件的部件174在接合位置(圖1C)與分離位置(圖1B)之間移 動，在接合位置中，部件174與徑向外輪轂壁的內側172接合,在分離位置中，部件174與徑 向外輪轂壁的內側172間隔開。
徑向外輪轂壁170的內側172可以是徑向外壁170自身的內表面176(圖1B和圖 1C),或者內側172可以是在徑向外壁170的內表面176上或者附接到該內表面的襯裡178 (圖1D和圖1E)、塗層等。在其它實施例中，當制動器組件206被接合時,部件174可與輪轂 204的另一部分接合。
安裝構件202可採用多種不同形式。在一個示例性實施例中，安裝構件202是圓 板，其包括可旋轉地安裝到輪轂204的中心柱241以及圓形的(或其它形狀的)板240。在 圖1B所示的實例中，將定子繞組組件206安裝到板的一側，將制動器組件210可操作地連 接到板的另一側，使得板將定子繞組組件與制動器組件基本隔離。然而,在另一個示例性實 施例中，定子繞組組件206和制動器組件均設置在板240的同一側。
在一個示例性實施例中，致動器2604聯接到制動器組件210，用於使制動器組件 在接合位置與分離位置之間移動。致動器2604可以採用多種不同形式。致動器可以是機 械致動器、手動致動器、電動致動器、氣動致動器、液壓致動器或混合動力致動器。在一個示 例性實施例中，致動器2604是電磁致動器。
參照圖1F和圖1G,在一個示例性實施例中，包括了服務致動器2604和釋放致動器 1000。服務致動器2604聯接到制動器組件210，用於制動器的正常操作(即，服務致動器使 制動器組件的部件174在接合位置與分離位置之間移動)。在一個示例性實施例中,釋放致 動器1000能夠在釋放位置或狀態與正常操作位置或狀態之間移動或變化。當釋放致動器 1000處於釋放位置或狀態時,釋放致動器1000使制動器組件的部件174遠離徑向外輪轂壁 170的內側172 (如箭頭182所指)並且防止制動器組件210的部件174移動到接合位置。 當釋放致動器1000處於正常操作位置或狀態時，服務致動器2604能夠使部件174從分離 位置移動到接合位置。
釋放致動器1000可以採用多種不同形式。該致動器可以是機械致動器、手動致動 器、電動致動器、氣動致動器、液壓致動器或者混合動力致動器。在本申請的後面的實例中， 釋放致動器1000是手動機構，其與制動瓦接合從而使制動器移動到釋放位置並將制動器 保持在釋放位置。然而,可通過任何方式給釋放致動器提供動力並且將釋放致動器聯接到 制動器組件。例如，釋放致動器1000可包括開關或其它輸入裝置，其控制動力致動器(諸如 電動致動器、氣動致動器或液壓致動器)以使制動器移動到釋放位置並將制動器保持在釋放位置。
圖2A_2E、3A和3B示出了驅動組件200的一個示例性實施例,該驅動組件200是具有內部制動器的輪轂馬達。參照圖3A和圖3B,圖示的驅動組件包括安裝板202、轉子殼體組件204、定子電樞組件206、轉子磁體環組件208以及制動器組件210。參照圖7B和圖 7C,在一個示例性實施例中，轉子殼體組件204可旋轉地連接到安裝板202,定子電樞組件 206相對於安裝板固定並且轉子磁體環組件208相對於轉子殼體組件204固定。這樣,當給定子電樞組件206通電時,轉子磁體環組件208和所附接的轉子殼體組件204被驅動以圍繞定子電樞組件206和安裝板202旋轉。如將在下面更詳細地說明，當分離時(見圖13),制動器組件210允許轉子殼體組件204圍繞安裝板202旋轉。當接合時(見圖14),制動器組件210阻止轉子殼體組件204圍繞安裝板202旋轉。
參照圖4A和圖4B，在一個示例性實施例中,驅動組件200包括驅動電路230,驅動電路230任選地安裝在轉子殼體組件204內側。在其它實施例中，驅動電路230可遠離驅動組件200或者設置在驅動組件的殼體內，驅動組件的殼體在轉子殼體組件204外側。驅動電路230可以採用多種不同形式。例如,驅動電路230可以包括任何電路，其控制被施加到定子電樞組件206和/或制動器組件210的功率。
安裝板202可以採用多種不同形式。安裝板202圖示為單個部件,但它(以及本申請中所述的其它部件)也可以是固定到一起或以其他方式聯接的多個部件。在圖示的實施例中，安裝板202構造成支撐或安裝定子電樞組件206和制動器組件210。參照圖5A-5D, 圖示的安裝板202包括壁部分240、具有定子側部分242和制動器側部分244的中心柱241 以及定子支撐壁245。 中心壁部分240包括定子側246。參照圖7A和圖7B,將定子電樞組件206圍繞定子支撐壁245安裝在定子側246上。參照圖5B，中心柱的定子側部分242和定子支撐壁245形成了環狀空間248。參照圖4A和圖4B,在圖示的實施例中，驅動電路230 在環狀空間中安裝到中心壁部分240的定子側246。驅動電路230可安裝在環狀電路板上， 該環狀電路板包括配合在中心柱241的定子側部分周圍的中心開口。然而,驅動電路可具有任何物理構造。在一個示例性實施例中，安裝板202任選地由導熱材料(例如鋁)製成,並且用作驅動電路230的一個或多個部件的熱沉。
參照圖3A、圖3B和圖6C,圖示的中心柱241大體為圓柱形，以便能夠用第一和第二軸承250、252將安裝板202可旋轉地聯接到轉子殼體組件204。中心柱241包括開口 254, 該開口 254接收緊固件255,以便將驅動組件安裝到底架112的框架150(圖1和圖1A)。參照圖2B,開口 254可包括沉頭孔260，並且緊固件的頭262不軸向地延伸超過轉子殼體組件 204的外側壁264。可將帽放置在沉頭孔260內的緊固件255上，以遮蓋該緊固件。在圖示的實施例中，開口 254居中設.量在柱241中，但在其它實施例中也可偏尚柱的中心軸線X。
參照圖2A,圖示的柱241還包括^-個或多個對準特徵物256,特徵物256與框架 150 (圖1)中所包括的對應特徵物匹配,從而設定安裝板202 (和附接的部件)相對於框架 150的旋轉位置。對準特徵物256和框架的對應對準特徵物可採用多種不同形式。例如， 對準特徵物256可以是突出部和/或凹槽,其與各自的凹槽和/或突出部匹配從而設定基部構件202的位置。在圖示的實施例中，對準特徵物256包括沉頭孔,該沉頭孔與框架150 中包括的突出部(例如銷)匹配。對準特徵物256有助於用單個緊固件255將每個驅動組件快速對準和連接到框架150。緊固件可採用多種不同形式並且可以使用任何常規的緊固件。在一個實施例中，使用單個螺紋緊固件或快速釋放緊固件，並且可以用單個螺紋緊固件 或單個快速釋放緊固件將整個驅動組件快速地安裝到框架150或者從框架移除。
參照圖2A,在一個示例性實施例中，中心柱241包括線道270。線道270可以採用 多種不同形式。圖示的線道270是從驅動電路230延伸至中心柱241的端部272的槽，中心 柱241的端部272在轉子殼體組件204的外側。將驅動電路230聯接到操縱杆(或者其它 類型的用戶界面)和/或其它控制電路的電線或其它類型的通信線路被引導經過線道270。 可在線道270中的電線上設置保護鞘。線道270與保護鞘的形狀可以是互補的,使得保護 鞘可以在電線上簡單地滑動並且卡入線道270中。在一個示例性實施例中，當將驅動組件 安裝到輪椅100 (或其它運輸工具)中時,線道270定位在上止點(或下止點)。此定位將電 線放置在輪椅100 (或其它運輸工具)的每側上的相同位置。這樣，可以容易地在輪椅100 (或其它運輸工具)的任一側上使用相同的驅動組件。
參照圖2D,在一個示例性實施例中，中心柱241包括一個或多個制動器控制通道 280。制動器控制通道280可以米用多種不同形式。例如，制動器控制通道280可以是任何 開口、溝道、孔等，其使得能夠從中心柱241的端部272訪問制動器組件210。圖示的制動 器控制通道280包括一對大體為矩形的槽,其從制動器組件210延伸至中心柱241的端部 272。如將在下面更詳細地說明的，手動制動器分離機構1000 (或其它類型的用戶界面)的 部件延伸經過制動器控制通道280。
轉子殼體組件204可以採用多種不同形式。例如,可以採用可以可旋轉地安裝在 安裝板202周圍並且可以支撐輪胎160 (圖1和圖1A)的任何布置。在圖6A-6D所示的實 施例,轉子殼體組件204具有包括外蓋302和內蓋304的蛘殼構造。圖示的外蓋302包括 盤狀端面306、徑向外壁308以及徑向內軸承壁310。參照圖6B-6D,外蓋302配合在定子 電樞組件206 (圖6D中被移除以簡化圖示)和安裝板202上,並且被軸承250 (圖6D)可旋 轉地連接到中心柱的定子側部分242。可通過多種不同方式將軸承250聯接到外蓋302和 中心柱241的定子側部分242。例如,在圖示的實施例中，可將軸承250壓配合到徑向內壁 310中並抵靠從徑向內壁310徑向向內延伸的軸承支撐凸緣312 (圖6D),經過從徑向內壁 310徑向向外延伸的環狀凹槽314。卡環316卡入環狀凹槽314從而將軸承350固定到外蓋 302。也可將軸承250壓配合在柱241的定子側部分242的周圍並抵靠柱241的軸承支撐 凸緣322(圖61))。然而,可採用任何方式將外蓋302聯接到中心柱241的定子側部分242。 在圖示的實施例中，通過多個緊固件將邊緣309連接到外蓋302。然而,邊緣309可以與外 蓋302 一體地形成。
參照圖6A-6D，圖示的內蓋304包括盤狀端面336、徑向外壁338、從該外壁徑向向 外延伸的邊緣339以及徑向內軸承壁34(L如同本申請中所述的其它部件,邊緣339可由 單件或者多件製成。內蓋304配合在制動器組件210和安裝板202上,並且被軸承252可 旋轉地聯接到中心柱241的制動器側部分244 (圖6D)。軸承252可通過多種的不同方式 聯接到內蓋304以及中心柱241的制動器側部分244。在圖示的實施例中，將軸承252壓 配合到徑向內壁340中並抵靠從徑向內壁340徑向向內延伸的軸承支撐凸緣342 (圖6D)。 也可將軸承250壓配合在柱241的制動器側部分244的周圍並抵靠柱241的軸承支撐凸緣 352 (圖6D)。然而,可採用任何方式將內蓋304聯接到中心柱241的制動器側部分244。
參照圖6D，在安裝板202的外圓周與轉子殼體組件204之間設置小間隙380,使得轉子殼體組件204可以圍繞安裝板202自由旋轉。
在一個示例性實施例中，將外蓋302固定到內蓋304從而完成轉子殼體組件204。 可通過多種不同的方式實現此連接。在圖示的實施例中，通過多個緊固件將外蓋302固定到內蓋304。然而,可採用任何方式的連接。在圖示的實施例中，在兩個邊緣309、339之間限定環狀凹槽360。在一個示例性實施例中，以已知方式將輪胎160 (圖1和圖1A)安裝在兩個邊緣309,339之間的凹槽360中。邊緣309,339中的一個或兩個可與外蓋302和/或內蓋304 —體地形成，或者邊緣中的一個或兩個可單獨地附接到外蓋302和/或內蓋304 並且可從外蓋302和/或內蓋304移除。通過可移除地將邊緣309、339中的一個附接到內蓋304和/或外蓋302,可以容易地更換實心輪胎而無需實質性地拆開驅動組件200。
定子電樞組件206可採用多種不同形式。可使用任何常規的定子電樞組件。在圖 7A所示的實施例中，定子電樞組件206包括芯400和多個繞組402。圖示的芯400包括多個堆疊的環狀板404。所述板各自包括環狀中心開口 406以及多個徑向向外延伸的腿408。 安裝突片410從開口 406徑向向內延伸。堆疊的腿408形成繞組柱。繞組402纏繞在柱的周圍。可在各對相鄰繞組的相鄰電線的周圍設置絕緣體，從而使繞組與芯400絕緣。將圖示的定子電樞組件206圍繞定子支撐壁245固定到基部構件202。在圖7A所示的實施例中，將安裝突片410固定在外壁245的外表面中的凹槽41.2中。參照圖4A和圖4B，定子電樞組件206的繞組402電連接到驅動電子器件230,並且由驅動電子器件230選擇性地提供電力。
轉子磁體環組件208可採用多種不同形式。可採用任何常規的轉子構造。在圖 7A所示的實施例中，轉子磁體環組件208包括環狀支撐環450以及附接到支撐環的內壁的多個永磁體452。圖示的轉子磁體環組件208圍繞定子電樞組件206固定到轉子殼體組件 204。
制動器組件210可以採用多種不同形式。例如，制動器組件210可以是鼓式制動器組件、盤式 制動器組件、帶式制動器組件、凸輪制動器組件等。可採用能夠阻止安裝板202 與轉子殼體組件204之間的相對旋轉的任何布置。在圖8A-8D所示的實施例中，制動器組件210具有鼓式制動器構造並且位於基部構件202的中心部分240的制動器側247上。
圖不的制動器組件210包括一對制動瓦600、一對制動片602以及制動器致動器 604。制動器致動器604選擇性地使制動瓦600和相關聯的制動片移動成接合(圖14)以及不接合(圖13)轉子殼體組件204的內表面608 (或者替代地,移動成接合以及不接合固定到轉子殼體組件的內表面的襯裡)。
制動瓦600可以採用多種不同形式。可使用能夠將制動片擠壓成與表面608接觸的任何制動瓦構造。在圖示的實施例中，制動瓦600彼此為鏡像。這樣,將只對一個制動瓦 600進行詳細描述。參照圖9A-9C,每個制動瓦600具有外製動片安裝面620、多個滑動件 622以及從制動片安裝面620徑向向內延伸的致動器安裝部624。外製動片安裝面620大體為圓柱形段的形狀，並且定位成當使制動器分離時平行於轉子殼體組件204的圓柱形內表面608 (圖13X在圖示的實施例中，制動片安裝面624沿轉子殼體組件204的圓柱形內表面的實質部分延伸。例如，制動片安裝面624的端部630,632之間的角度Θ可以是150。 或更大(見圖9B)。
致動器安裝部624包括致動器安裝孔650和連杆安裝孔652。將銷夾持表面654限定在致動器安裝部624的^-端。將銷夾持表面654的形狀設計成與附接到安裝板的銷656 接合。銷夾持表面654和銷656 π]米用多種不同形式。在一·"1、實施例中，銷夾持表面是滾圓的並且與固定到該板的滾圓銷匹配。在此實施例中，當使制動器分離時,制動瓦有可能圍繞銷擺動,如箭頭658所指(圖8A中，滾圓銷未示出)。例如，當運輸工具上坡或下坡行進時或者加速/減速時可能發生此擺動。從圓形銷中的此擺動有可能造成制動器的^-些拖曳。
參照圖10A，在一個示例性實施例中,將銷夾持表面654和銷656的形狀設計成當使制動器接合時允許擠壓抵靠銷的每個制動瓦600在箭頭690所指的方向上略微旋轉，並且防止每個接合的制動瓦600 (當制動器被致動時為一個，當制動器被分離時為兩個)在箭頭692所指方向上旋轉。這可以通過多種不同方式實現。在圖示的實施例中，銷656包括滾圓表面693、從滾圓表面中延伸的一對平直表面694、以及從平直表面694在第一和第二角696,697延伸並且在第三角698處會合的一對平直表面695。此構造可類似於將一側磨圓的六角螺母的形狀。然而,可採用其它形狀。圖示的夾持表面654包括覆蓋在滾圓表面 693上的彎曲表面683、與平直表面694接合的平直表面684、與平直表面695接合的平直表面685、以及在平直表面684、685的相交處的退切部686。圖示的退切部686在圖1OA所示的方向上低於角696、697。然而，退切部686的構造可以米用多種的不同方式。
如果在圖1OA中箭頭692所指方向上向任一制動瓦600施加力矩同時將制動瓦的表面654擠壓抵靠銷656,那麼通過平直表面684/694之間的接合以及平直表面685/695之間的接合而防止(一個或多個)制動瓦在由箭頭692所指方向....t的旋轉。這樣，當將兩個夾持表面654擠壓抵靠銷656時,制動瓦600不能圍繞銷656擺動或旋轉，因為將一個制動瓦的表面654擠壓抵靠銷656防止組件在一個方向上擺動，並且將另一制動瓦的表面654擠壓抵靠銷防止組件在另^-方向上擺動。這樣，當將兩個制動瓦擠壓抵靠銷時,這兩個制動瓦均不能圍繞銷擺動。
參照圖10B,當接合制動器(見圖14)時,在圖1OB中左側所示的制動瓦遠離銷656 移動。這允許在右側所示的制動瓦600圍繞銷在由箭頭690所指的方向上樞轉。彎曲表面 683沿滾圓表面693滑動。退切部686允許在不剮蹭抵靠銷656的角697的情況下樞轉。 這樣，銷656和接合面654在制動器致動期間允許與銷接合的制動瓦的一些樞轉,但在使制動器分離時防止制動瓦600圍繞銷656擺動。
可存在一些情況希望在制動器致動期間阻止與銷接合的制動瓦樞轉。在這些情況下，有利的是使得銷夾持表面654的形狀設計成與互補的異形銷656更精確地匹配。例如， 可使用六邊形的異形銷以及具有與該六邊形異形銷的三條邊接合的三個面的夾持表面。然而，可選擇銷656的任意形狀(正方形、三角形、星形等)。可使用當使制動器分離時限制制動瓦相對於銷656旋轉的任何布置。
當使制動器分離時,通過防止制動瓦602相對於銷654旋轉,而防止運輸工具上坡或下坡行進時和/或運輸工具加速或減速時制動器發生拖曳。亦即，防止制動瓦602圍繞銷654擺動，使得當運輸工具上坡或下坡行進時和/或當運輸工具加速或減速時制動片之一與轉子殼體組件204接觸。
制動片602可採用多種不同形式，並且制動片可以由多種不同類型的材料製成。 制動片可由相對較軟的材料(諸如橡膠、橡膠複合物、軟木、橡膠與軟木的混合物)和/或較硬的材料(諸如金屬、石墨、陶瓷等)製成。可通過常規的方式將制動片602模製到制動瓦上或者連接到制動瓦。可採用可以與轉子殼體組件204接合併減慢轉子殼體組件204的旋轉的任何制動片構造。在圖示的實施例中，制動片602彼此為鏡像。然而，在其它實施例中，制動片602可具有不同的尺寸和形狀。將每個制動片602安裝到制動瓦的制動片安裝面620。 制動片602具有圓柱形段的形狀。在圖9A-9C示出的實施例中，制動片602沿轉子殼體組件204的圓柱形內表面的實質部分延伸。例如，制動片602的端部680、682之間的角度β 百]以是150°或更大(見圖9Β)。
制動器致動器604可以採用多種不同形式。制動器致動器604可以是電動的、氣動的、液壓動力的等。制動器致動器604可以是線性致動器、旋轉致動器等。制動器致動器 604可以是能夠使制動片移動成接觸以及不接觸移動表面的任何機構。參照圖11,圖示的制動器致動器604包括電動線性致動器700和彈簧702。可使用多種不同的電動線性致動器。圖示的電動線性致動器700包括主體703,主體703接收軸704。在與軸704相對的端部將安裝構件706固定到主體703。圖示的安裝構件706的長度是可調節的,但也可以是具有固定長度的構件。安裝構件706在其端部具有槽708並且具有與槽708交叉的孔710。 參照圖8Α，將槽708放置在致動器安裝部624上並且將緊固件放置穿過安裝構件706的孔 710並穿過致動器安裝孔650以將致動器700的一端連接到制動瓦600之一。
軸704在其端部具有槽71.8並且具有與槽71.8交叉的孔72(L參照圖8A,將槽718 放置在致動器安裝部624上並且將緊固件放置穿過軸704的孔720並穿過致動器安裝孔 650以將致動器700的另一端部連接到另一制動瓦600。
彈簧702可以採用多種不同形式。可以使用能夠將制動器偏置到接合位置或者偏置到釋放位置的任何彈簧。在圖示的實施例中，彈簧702是壓縮彈簧,將該彈簧設置在軸 704的周圍並作用於致動器主體703。圖示的軸704具有接收卡環732的環狀凹槽730,或者可採用另一種緊固布置。彈簧702被俘獲在主體703與卡環732之間。這樣,彈簧702 將軸704 (如箭頭734所指)偏置到正常延伸位置。參照圖14,彈簧702將制動器偏置到正常接合位置。參照圖13,當給致動器700通電時,抵抗彈簧702的偏置力將軸704拉入主體 703以使制動器移動到釋放位置。
在圖示的實施例中，制動器組件210還包括制動連杆750 (見圖12)。圖示的制動連杆750的長度是可調節的,但也可以是具有固定長度的構件。制動連杆750在其端部具有槽758以及與槽758交叉的孔760。參照圖8A,將槽758放置在致動器安裝部624上，並且將緊固件放置穿過孔760並穿過制動連杆安裝孔652從而將制動連杆的端部連接到制動瓦 600。
制動瓦滑動件622可以採用多種不同形式。參照圖SB，滑動件622構造成允許制動瓦600在接合位置與釋放位置之間平順地來回移動。在圖示的實施例中,滑動件包括具有平直接合表面770的圓柱形凸起部。滑動件622抵靠安裝板202的中心壁部分240的制動器側247而滑動。滑動件622和/或安裝板202的中心壁部分240可以構造成減小滑動件622與安裝板202之間的摩擦。可以通過多種的不同方式實現此摩擦減小。例如,滑動件622可以由低摩擦材料(諸如尼龍、聚四氟乙烯、矽酮等)製成,可以用低摩擦材料(諸如尼龍、聚四氟乙烯,矽酮等)塗布滑動件622的表面或表面的--些部分和/或安裝板202的中心壁部分240的制動器側247，和/或可以將抗磨滑脂施加在接觸表面之間。
在一個示例性實施例中，制動器組件210包括保持機構800(見圖8B),該保持機構800防止制動瓦600移動得過於軸向遠離安裝板202的壁部分240。例如,保持機構800防止制動瓦600遠離壁部分240移動到與轉子殼體組件204接觸。在一個實施例中,保持機構800將滑動件622保持在安裝板202的壁部分240附近或者保持成與安裝板202的壁部分240接觸。保持機構800可以採用多種不同形式。例如,該保持機構可包括朝向安裝板 202的壁部分240偏置制動瓦600的^-個或多個彈簧、限制制動瓦600遠離壁部分240移動的一個或多個限位器等。可使用防止制動瓦600向外軸向移動到與轉子殼體組件204或者隨轉子殼體組件一起旋轉的部件接觸的任何機構。在圖示的實施例中，保持機構800包括墊圈，該墊圈被制動器釋放機構1000 (下面詳細地說明)以間隔開的關係連接到壁部分 240。制動瓦600位於壁部分240與墊圈之間,以限制制動瓦600遠離壁部分240的軸向移動。可在制動瓦600與保持機構800的墊圈之間設置間隙,使得制動瓦和滑動件在墊圈與安裝板202的制動器側247之間浮動。
圖1.3和圖1.4示出了制動器組件210的正常操作。亦即，圖13和圖14示出了致動器700進行的制動器組件210的操作。圖13示出了處於釋放狀態或分離狀態的制動器組件210。例如，當輪椅100的使用者按壓操縱杆124時，給致動器700通電並且抵抗彈簧 702的偏置力使軸704回縮。致動器700將制動片拉到一起(如圖13中箭頭703所指)，並且使銷夾持表 面654與銷656接合。當銷夾持表面654與銷656接合時，制動片602與轉子殼體組件204的內壁(或者制動襯裡)608間隔開。當制動器組件210處於圖13中所示的分離位置時,通過操縱操縱杆124 (圖1)而使輪椅開始在所選擇方向上移動。在圖13和圖14所示的實例中，箭頭820代表輪椅100的移動方向，箭頭822代表轉子殼體組件204 圍繞安裝板202的對應旋轉方向，以便在此方向上移動。
圖14示出了處於接合位置的制動器組件210。例如，當輪椅100的使用者釋放操縱杆124 (圖1)時，對致動器700斷電並且利用彈簧702的偏置力使軸704延伸。在一些實施例中,此斷電被延遲。例如，當操縱馬達以提供再生制動直到輪椅減慢到預定速度或者停止時可延遲斷電。制動器組件210可用於執行再生制動的應用以及無再生制動的應用。
當對致動器斷電時,彈簧702將制動片推開(如圖14中箭頭705所指)並且與轉子殼體組件204接觸。當轉子殼體組件204在箭頭822所指方向....t旋轉時，在圖14右側所示的制動瓦的夾持表面654基本上仍然保持與銷656接合。在圖14左側所不的制動瓦600 圍繞至制動連杆750的連接旋轉，並且使制動片602與轉子殼體組件204接觸。作為在右側所示的銷656被制動瓦600接合以及在左側所示的制動瓦的樞轉的結果,在用附圖標記 830所標柱的區域發生一級制動並且在用附圖標記832所標註的區域發生二級制動(取決於施加的制動力、制動片的磨損量、公差等,實際的制動區可更多或更少)。當輪椅100停止時,制動器組件210仍然保持接合直到對致動器700再次通電或者利用手動制動器分離機構1000使動器分離(下面詳細地說明)。
圖13和圖14中所示示例性制動器組件的一個特徵是制動瓦600與制動片602彼此為鏡像並且將制動片602的尺寸設計成使得驅動組件200可用在輪椅100 (或其它運輸工具)的任一側上而不改變制動器的性能。通過使用如下的制動片602而實現制動器組件 210的這種左右手均適用的性質,該制動片602大到足以在一級制動區830和二級制動區 832接合，不管制動器位於運輸工具的哪一側上(即，不管轉子殼體組件204的旋轉方向)。 如上所述，可將制動片602的尺寸設計成具有150°或更大的掠過角(sweep angle) β。然而,可選擇顯著較小的掠過角β ,同時仍然在^-級制動區830和二級制動區832接合,不管制動器位於運輸工具的哪一側上。例如，掠過角β可以小到60°同時仍然保持制動器的左右手均適用的性質。可採用具有較小掠過角β (例如45°或更小)的其它制動片構造,但該制動器組件可以是「與手有關的(handed)」(即，不同的制動器組件可以用在運輸工具的相對的側上)。
有助於制動器組件的左右手均適用的性質的另一個特徵是簡單地通過將驅動組件放置在運輸工具的相對側上而使制動瓦的動作(即一個制動瓦600與銷656接合，而另一制動瓦樞轉)自動逆轉。將驅動組件用在運輸工具的任一側上不要求對制動器組件210進行調節。
參照圖13,如上所提到的,驅動組件200可包括制動器釋放組件1000。本文中所公開的制動器釋放組件1000可用於多種的不同類型的運輸工具。此外，制動器釋放組件 1000可用於多種不同類型的制動系統和馬達，並且不局限於應用於本申請中所公開的制動系統和/或馬達構造。類似地,本申請所公開的制動機構可用於多種不同類型和構造的馬達並且不一定需要制動器釋放組件。此外，本申請所公開的馬達構造可用於多種不同類型和構造的制動器組件，或者一些應用可不要求包括制動器組件。
當將驅動組件200用於動力輪椅100 (圖1)時,有利的是包括制動器釋放組件 1000。例如,假如某個人希望手動地推動具有制動系統的輪椅100 (如上所述),那麼在此人可以推動輪椅之前需釋放正常接合的制動器。雖然可以電動地釋放制動器(即，通過設置向致動器700通電的開關)，但手動制動器超控是優選的，因為在即使可能不能向致動器700 提供電力時它仍然是可操作的。
手動制動器釋放機構1000可以採用多種不同形式。可採用允許對制動器組件210 進行手動分離的任何構造。在圖15-15B所示的實例中，手動制動器超控包括凸輪驅動器機構1002、制動瓦凸輪表面1004以及手柄1006 (圖15)。可以通過操作手柄1006而使凸輪驅動器機構1002與制動瓦凸輪表面1002接合,從而使制動瓦600移動到手動制動器釋放位置(見圖15)。
凸輪驅動器機構1002和制動瓦凸輪表面1004可採用多種不同形式。可以採用能夠使制動瓦600移動到釋放位置的任何布置。在圖15-15B中所示的實施例中，凸輪驅動機構1002包括驅動構件1010和一對凸輪構件1011 ο參照圖16,驅動構件1010可包括環狀中心輪轂部1012、從環狀中心輪轂部1012軸向延伸的一對腿1014、以及從中心輪轂部徑向向外延伸的一對臂1015。圖示的凸輪構件1011是可旋轉地安裝到臂1015的滾筒。然而， 凸輪構件1011也可固定到臂或者與臂一體地形成。
制動瓦凸輪表面1004可以米用多種不同形式。凸輪表面1004可與制動瓦600 — 體地形成,或者凸輪表面1004可包括附接到制動瓦的單獨構件。凸輪表面1004可包括能夠利用凸輪機構1002而接合從而使制動器移動到分離位置的任何結構。在圖示的實施例中，凸輪表面1004包括形成於制動瓦中的槽1020。每個槽的內表面形成凸輪表面1004。該內表面包括中心部分1024和兩個外部1026。中心部分1024比外部1026更接近基部構件 202的中心軸線X。
參照圖8B，驅動構件1010的輪轂部1012可旋轉地聯接在中心柱241周圍。可包括任選的軸承，以減小驅動構件1010與中心柱241和/或壁部分240之間的摩擦力。參照圖8A,將驅動構件1010的腿1014設置在制動器通道280中。腿1014與通道280之間的間 隙限定驅動構件1010圍繞中心柱241的可能的旋轉量。在圖示的實施例中，允許大約15 度的行程，但可以限定任意量的行程。臂1015位於制動瓦600與安裝板202的壁部分240 之間。凸輪構件1011設置在槽1020中。
參照圖2C和圖13,手柄1006連接到驅動構件1010的腿1014。手柄1006可在分 離位置(見圖15)與兩個「允許接合」位置(見圖13A、13B、14A和14B)之間移動。在分離位 置(圖15),凸輪構件1011與槽1020的中心部分1024接合。凸輪構件1011的接合擠壓抵 靠中心部分1024並且將制動片拉到一起，使得銷夾持表面654與銷656接合。此操作壓縮 彈簧702。當銷夾持表面654與銷656接合時,制動片602與轉子殼體組件204的內壁608 (見圖8A)間隔開。當手動制動器釋放機構1000處於圖8A和圖15中所示的分離位置時， 釋放制動器並且使用者可容易地推動輪椅。
當手柄1006處於兩個「允許接合」位置(圖13A、13B、14A、14B)中的一個位置時， 凸輪構件1011與槽1020間隔開,並且由致動器700操作制動器組件210,如上所述。例如， 如果未向致動器700施加電力，則使制動器接合(圖14A、圖14B)，如果向致動器施加電力， 則使制動器分離(圖13A、圖13B)。在圖示的實施例中，在允許接合位置,在槽1020與凸輪 構件1011之間設置足夠的間隙以防止在致動器700進行的制動器組件的操作期間凸輪構 件1011與槽1020之間的任何接合。
參照圖8A，在一個示例性實施例中，傳感器1100被定位成檢測手動制動器釋放機 構1000是否處於分離位置(或者「允許接合」位置),傳感器1100例如是微型開關(可使用任 何類型的傳感器)。傳感器1100的輸出可用於多種不同的控制功能。例如，當傳感器1100 的輸出表明手動制動器超控處於分離位置時,驅動電路230可防止向繞組402和/或致動 器700施加電力。參照圖16,圖示的驅動構件1010的中心輪轂部1012包括凸輪表面1300。 圖示的凸輪表面1300包括一對間隔開的峰1302、1304以及在峰之間的谷1306。參照圖8A 和圖15，傳感器的致動器1308設置在谷1.306中，並且從而是伸展的。這表明制動器釋放機 構1000處於制動器釋放位置。參照圖13A和圖13B,當手柄1006處於「允許制動器接合」 位置中的一個位置時，峰1302中的一個(取決於手柄處於哪個「允許分離」位置)壓下傳感 器致動器1308。該被壓下的致動器1308表明制動器處於「允許分離」位置中的一個位置。 應當易於理解的是，圖示的傳感器1100和凸輪表面1300僅僅是可採用的許多構造中的一 個。
參照圖8A和圖17，在一個示例性實施例中，可包括鎖銷機構1200使得手柄1006 確實地停止在在分離位置以及每個「允許接合」位置。可使用任何類型的鎖銷機構1200。 通過舉例，圖17所示的鎖銷機構1200包括被偏置到凹槽1203內的彈簧加載銷1201。在圖 示的實施例中設置三個凹槽1203,這三個凹槽對應於制動器釋放位置和兩個「允許制動器 接合」位置。然而，可使用任何布置和數量的凹槽。
參照圖15，手動制動器釋放機構1000構造成當制動器釋放機構1000處於分離位 置時使手柄1006處於上止點位置。此外，制動器釋放機構1000構造成使得手柄1006從分 離位置移動和/或樞轉相同的距離和/或角度到達每個「允許接合」位置(見圖13A和13B)。
在另一個實施例中，手動制動器釋放機構1000構造成具有一個」允許接合」位置和 兩個分離位置。手動制動器釋放機構1000可構造成當手動制動器釋放機構1000處於「允許接合」位置時使手柄1006處於上止點位置。此外,手動制動器釋放機構1000可構造成使得手柄1006從「允許接合」位置移動和/或樞轉相同的距離和/或角度到達每個分離位置。例如，手柄1006可在相反方向上從上止點位置樞轉到達分離位置。
通過將手柄1006構造成位於手動分離位置(或者「允許接合」位置)的上止點並且將手柄構造成可在相反方向上移動到兩個均等地間隔的「允許接合」的位置(或手動分離位置),可在輪椅100 (或其它運輸工具)的任一側上使用相同的驅動組件200,同時提供手動制動器釋放機構1000的手柄1006的相同的控制位置。亦即，不管驅動組件200安裝在輪椅1(或其它運輸工具)的哪一側,手動制動器釋放機構1000的控制都是相同的。在圖示的實施例中，通過使手柄1006定位在上止點位置而將輪椅100的任^-側上的驅動組件置於手動制動器分離位置，並且通過使手柄向前(和/或向後)移動而將該驅動組件置於「允許接合」位置。不要求對驅動組件200進行調節。然而，如果將手動制動器釋放機構1000構造成僅具有一個手動制動器分離位置並且僅期望一個允許接合，那麼可以將簡單的支架或其它阻擋構件定位成防止手柄1006 (或者機構的其它部件)在一個方向上移動。仍然，可以在輪椅100 (或其它運輸工具)的兩側上使用相同的驅動組件。
參照圖2F-2H,在一個不例性實施例中包括密封布置290,用於減小能進入轉子殼體204的灰塵和/或水分的量。密封布置290可採用多種不同形式。合適的密封布置的例子包括但不限於墊片和密封劑。可以使用減小能進入轉子殼體204的灰塵和/或水分的量的任何布置。在圖2F-2H所示的實例中，密封布置290包括第一和第二墊片291、292。第一墊片291配合在中心柱241 的周圍並且密封抵靠軸承252和手柄1006。第二墊片292緊貼地配合在中心柱241的周圍並且密封抵靠手柄1006。第二墊片包括配合在制動器控制通道 280中的突出部293以及配合在線道270中的突出部294。突出部294包括開口 295，以允許電線通過墊片292。突出部293、294阻止灰塵、碎片和水進入轉子殼體204。
圖18A和圖18B示出了驅動組件2200的另一個示例性實施例,其包括具有內部制動器的輪轂馬達。驅動組件2200包括安裝板2202、轉子殼體組件2204和磁體環組件2208、 定子電樞組件2206以及制動器組件2210。在一個示例性實施例中，轉子殼體組件2204和磁體環組件2208可旋轉地連接到安裝板2202,並且定子電樞組件2206相對於安裝板固定。 這樣，當給定子電樞組件2206通電時,轉子磁體環組件2208和所附接的轉子殼體組件2204 被驅動以圍繞定子電樞組件2206和安裝板2202旋轉。如將在下面更詳細地說明的，當分離時(見圖28),制動器組件2210允許轉子殼體組件2204圍繞安裝板2202旋轉。當接合時 (見圖29),制動器組件2210阻止轉子殼體組件2204圍繞安裝板2202旋轉。
驅動組件2200包括驅動電路2230,該驅動電路2230任選地安裝在轉子殼體組件 2204 (見圖19A)內。在其它實施例中，驅動電路可遠離驅動組件2200,或者設置在處於轉子殼體組件2204外部的驅動組件的殼體內。
安裝板2202可以採用多種不同形式。在圖20A和圖20B中，安裝板2202圖示為單個部件,但也可以是固定到一起或以其他方式聯接的多個部件。在圖示的實施例中，安裝板2202構造成支撐或安裝定子電樞組件2206和制動器組件2210。參照圖20A和圖20B, 圖示的安裝板2202包括壁部分2240、具有定子側部分2242和制動器側部分2244的中心柱 2241以及定子支撐壁2245。
參照圖19A-19C,定子電樞組件2206圍繞定子支撐壁2245安裝在壁部分2240上。參照圖20B,中心柱2241的定子側部分2242和定子支撐壁2245形成環狀空間2248。驅動 電路2230安裝在環狀空間2248中(圖19A和圖19B)。安裝板2202任選地由導熱材料(例 如鋁)製成，並且用作驅動電路的一個或多個部件的熱沉。
參照圖20A,中心壁部分2240的制動器側包括多個滑動件支撐突起2247。滑動件 支撐突起提供制動瓦滑動所抵靠的支撐面，如將在下面更詳細地說明的。圖示的突起2247 的支撐面是平直的並且大體上是平直的並平行於中心壁部分2240。滑動件支撐突起2247 可以採用多種不同形式。在圖示的實施例中，包括了多個分離的、間隔開的滑動件支撐突起 2247。在其它實施例中，單個突起(例如單個環狀突起)可提供用於制動瓦的一個或多個滑 動支撐表面。
參照圖21A和圖21B，圖示的中心柱2241大體為圓柱形從而允許利用第一和第二 軸承2250、2252將安裝板2202可旋轉地聯接到轉子殼體組件2204。中心柱2241包括開口 2254,該開口 2254接收緊固件，以便以與圖1和圖1A中所不大體為相同的方式將驅動組件 安裝到框架。在圖示的實施例中，開口 2254居中設置在柱2241中，但在其它實施例中也可 偏離柱的中心軸線X。
參照圖20A,圖示的柱2241還包括或者適於包括一個或多個對準特徵物2256,該 一個或多個對準特徵物2256與框架150中所包括的對應特徵物匹配(圖1)從而設定安裝 板2202 (及附接的部件)相對於框架150的旋轉位置。對準特徵物2256和框架的對應對 準特徵物可採用多種不同形式。例如，對準特徵物2256可以是突出部和/或凹槽，其與各 自的凹槽和/或突出部匹配從而設定基部構件2202的位置。在圖示的實施例中，對準特徵 物2256包括接收緊固件的螺紋孔,該緊固件包括與框架150中所包括的凹槽或孔匹配的頭 (圖1)。對準特徵物2256有助於用單個緊固件255將每個驅動組件2200快速地對準和連 接到框架150 (圖1)。
參照圖20A,在一個示例性實施例中，中心柱2241包括線道2270。線道2270可以 採用多種不同形式。圖示的線道2270是從驅動電路延伸至中心柱2241的端部2272的槽， 中心柱2241的端部2272在轉子殼體組件2204的外側(當組裝時)。將驅動電路2230聯接 到操縱杆(或者其它類型的用戶界面)和/或其它控制電路的電線或其它類型的通信線路被 引導經過線道2270。可將保護鞘2271 (圖22A)設置在線道2270中的電線上。線道2270 與保護鞘的形狀可以是互補的，使得保護鞘可以簡單地在電線上滑動並卡入線道2270中。 在一個示例性實施例中，當將驅動組件安裝到輪椅(或其它運輸工具)上時，線道2270和保 護鞘2271定位成處於上止點(或者下止點)。此定位將電線放置在輪椅100 (或其它運輸工 具)的每側上的相同位置。這樣,可以容易地在輪椅100 (或其它運輸工具)的任一側上使 用相同的驅動組件。
參照圖20A,在一個示例性實施例中，中心柱2241包括一個或多個制動器控制通 道2280。圖示的制動器控制溝道2280包括一對大體為矩形的槽，所述槽延伸至中心柱2241 的端部2272。手動制動器分離機構3000的致動軸3014 (圖22B)沿制動器控制通道2280延伸。
轉子殼體組件2204可以採用多種不同形式。例如,可以採用可以可旋轉地安裝在 安裝板2202周圍並且可以支撐輪胎160 (圖1和圖1A)的任何布置。在圖21A和圖21B所 示的實施例中，轉子殼體組件2204具有蚌殼構造，該蛘殼構造包括外蓋2302和內蓋2304。參照圖21B,圖示的外蓋2302包括大體為盤狀的端面2306、徑向外壁2308以及徑向內軸承 壁2310。外蓋2302配合在定子電樞組件2206和安裝板2202上並且被軸承2250可旋轉 地連接到中心柱的定子側部分2242 (圖21A)。可通過多種的不同方式使軸承2250聯接到 外蓋2302和中心柱2241的定子側部分2242。例如,在圖示的實施例中，可將軸承2250壓 配合到徑向內壁2310中並抵靠從徑向內壁2310徑向向內延伸的軸承支撐凸緣2312 (圖 22B),經過從徑向內壁2310徑向向外延伸的環狀凹槽2314。卡環2316卡入環狀四槽2314 從而將軸承2350固定到外蓋2302。軸承2250也可壓配合在柱2241的定子側部分2242周 圍並抵靠柱2241的軸承支撐凸緣2322 (圖21B)。在圖示的實施例中，用多個緊固件將邊 緣2309連接到外蓋2302。然而,邊緣2309可與外蓋2302 一體地形成。
參照圖21A和圖21B,圖示的內蓋2304包括大體為盤狀的端面2336、徑向外壁 2338、從該外壁徑向向外延伸的邊緣2339以及徑向內軸承壁2340。如同本申請中所述的其 它部件，邊緣2339可由單件或多件製成。內蓋2304配合在制動器組件2210和安裝板2202 上並且被軸承2252可旋轉地聯接到中心柱2241的制動器側(圖21A和圖21B)。在圖示的 實施例中，將軸承2252壓配合到徑向內壁2340中並抵靠從徑向內壁2340徑向向內延伸的 軸承支撐凸緣2342 (圖21B)。也可將軸承2250壓配合在柱2241的制動器側周圍並抵靠 柱2241的軸承支撐凸緣2352。然而,可採用任何方式將內蓋2304聯接到中心柱2241的制 動器側部分2244。
在一個示例性實施例中，將外蓋2302固定到內蓋2304從而完成轉子殼體組件 2204。在圖示的實施例中，可用多個緊固件將外蓋2302固定到內蓋2304。然而，可採用任 何方式的連接。在圖示的實施例中，在兩個邊緣2309、2339之間限定環狀凹槽，用於接收輪 胎。
定子電樞組件2206可採用多種不同形式。可使用任何常規的定子電樞組件。在 圖19A所示的實施例中，定子電樞組件2206包括芯2400和多個繞組2402。圖示的芯2400 包括多個堆疊的環狀板。所述板各自包括環狀中心開口以及多個徑向向外延伸的腿。圖示 的定子電樞組件2206圍繞定子支撐壁2245固定到基部構件2202。
轉子磁體環組件2208可採用多種不同形式。可採用任何常規的轉子構造。在圖 21C所示的實施例,轉子磁體環組件2208包括環狀支撐環245以及附接到支撐環的內壁的 多個永磁體2452。圖示的轉子磁體環組件2208圍繞定子電樞組件2206固定到轉子殼體 組件2204。可通過多種不同的方式將轉子磁體環組件2208固定到轉子殼體組件2204。例 如，可將外蓋2302模製或者鑄造在環狀支撐環2450上。替代地,可將外蓋模製或鑄造在磁 體2452的周圍，並且任選地可省略支撐環2450。此外，可利用粘膠劑、緊固件等將支撐環 2450和/或磁體連接到殼體組件2204。
在圖21A和圖22B所示的實施例中，制動器組件2210具有鼓式制動器構造並且位 於基部構件2202的中心部分2240的制動器側....Li。制動器組件2210包括一對制動瓦2600、 一對制動片2602、以及制動器致動器2604。制動器致動器2604選擇性地使制動瓦2600及 相關聯的制動片移動成接合(圖29)以及不接合(圖28)轉子殼體組件2204的內表面2608 (或者替代地,移動成接合以及不接合固定到轉子殼體組件內表面的襯裡)。
制動瓦2600可以採用多種不同形式。在圖23A-23C所示的實施例中，制動瓦2600 彼此為鏡像。這樣，將只對一個制動瓦2600進行詳細描述。每個制動瓦2600具有外製動片安裝面2620、多個滑動件2622、以及從制動片安裝面2620徑向向內延伸的致動器安裝部2624。外製動片安裝面2620大體為圓柱形段的形狀並且定位成當使制動器分離時平行於轉子殼體組件2204的圓柱形內表面2608(圖28)。在圖示的實施例中，制動片安裝面2624沿轉子殼體組件2204的圓柱形內表面的實質部分延伸。例如，制動片安裝面2624的端部2630、2632之間的角度Θ可以是150°或更大(見圖23B)。致動器安裝部2624包括致動器安裝孔2650和連杆安裝孔2652。在致動器安裝部2624的一端限定銷夾持表面2654。銷夾持表面2624具有圓柱體的一部分的形狀以接合被附接到安裝板的圓柱形銷2656。夾持表面2654與銷2656的互補形狀允許簡單地通過使夾持表面2654在銷2656上滑動而對制動器組件2210進行預組裝然後與安裝板2202組裝。這可以在將安裝板2202與定子組件2206和/或外蓋2302組裝之前或之後完成。圖23D-23G示出了一個示例性實施例，其中，制動片2602被包覆模製到制動瓦2600上。在圖示的實施例中，制動片安裝面2620包括具有底切2672的多個分離的突出部2670。當將制動片2602模製到制動瓦2600上時,制動片材料2674在突出部2670上流動 並流入底切2670，從而將制動片2602固定到制動瓦2600。圖示的制動片2602包括任選的退切部2680。模製的制動片可以由多種的不同材料製成，包括但不限於塑料、天然和/或合成橡膠、碳纖維、粉末金屬、陶瓷、以及這些材料的組合。在一個示例性實施例中,模製的制動片由具有60-90邵氏A硬度、70-90邵氏A硬度、75-90邵氏A硬度、或者80邵氏A硬度的天然和/或合成橡膠製成。當在圖24A和圖24B所述的實施例中使制動器分罔時,制動瓦有可能圍繞銷擺動(如箭頭2658所指)。例如，當運輸工具上坡或下坡進行時或者在加速!減速時可能會發生此擺動。這種從圓形銷的擺動有可能導致制動器的一些拖曳。在一個示例性實施例中，制動器組件2210包括防擺動裝置，其阻止或減小分離的制動器擺動從而抑制上述拖曳。該防擺動裝置可以採用多種不同形式。例如，可使用在安裝板2202與制動瓦之間作用的結構(例如彈簧、限位器等)。在圖24A-24C所示的實施例中』一對限位器2403固定到安裝板2202。當制動器分離時，限位器2403定位成如果制動器開始擺動則與制動瓦2600接合，由此抑制制動器拖拽。限位器2403可以採用多種不同形式。在一個實施例中，限位器2403的位置是不可調節的。例如，非可調節限位器可包括具有居中附接結構(即居中的陽型或陰型螺紋)的圓柱形構件。應當明白的是,安裝板可以適於通過允許將限位器安裝在多個位置(即，通過設置安裝槽、間隙、多個分開的位置等)而使這種非可調節限位器是可調節的。在圖示的實施例中，限位器2403的位置是可調節的,例如為了考慮公差或者為了允許不同的擺動量。可通過多種不同方式實現該限位器的可調節性。如上所述,安裝板2202可適於允許限位器的調節。在一個示例性實施例中，限位器2403自身構造成允許限位器的調節。該限位器可以構造成允許以多種不同方式進行調節。在圖示的實施例中，限位器2408是圓柱形的，具有偏心的安裝結構2405，例如偏心的陽型或陰型螺紋。為了調節可允許的擺動量或者為了補償公差,簡單地使限位器圍繞它們的偏心安裝旋轉從而調節制動瓦2600與限位器2403之間的距離。一旦被調節,則緊固該安裝從而固定限位器的位置。例如，當使制動器分離時，限位器2403可旋轉到與制動瓦2600接觸或者幾乎與制動瓦接觸，然後被緊固到安裝板2202。在一個示例性實施例中,限位器2403構造成允許對制動器組件2210預組裝然後與安裝板2202組裝。這可以通過多種不同方式現。在圖22-22B所示的實施例中，限位器2408配合在制動瓦2600之間並且制動瓦的夾持表面2654在銷2656上滑動。限位器2403可在與安裝板2200組裝之後被調節並緊固，或者可在與安裝板2202組裝之前被定位和緊固。如上所述，可在安裝板與定子組件2206和/或外蓋2302組裝之前或之後進行制動器組件2210與安裝板2202的組裝。通過在制動器分離時防止制動瓦2602相對於銷2654旋轉,如箭頭2658所示(見圖24A和圖24B),防止制動器當在運輸工具在上坡或下坡行進時和/或在運輸工具加速或減速時發生拖曳。亦即，防止制動瓦2602圍繞銷2654擺動，使得當運輸工具上坡或下坡行 進和/或當運輸工具加速或減速時制動瓦之一與轉子殼體組件2204接觸。在圖28所不的實施例中，制動片2602彼此為鏡像。然而，在其它實施例中，制動片2602可具有不同的尺寸和形狀。每個制動片2602安裝到制動瓦的制動片安裝面2620。制動片2602具有圓柱形段的形狀。在圖24A所示的實施例中，制動片2602沿轉子殼體組件2204的圓柱形內表面的實質部分延伸。例如,制動片2602的端部2680,2682之間的角度β可以是150°或更大。參照圖26Α和圖27Α,圖示的制動器致動器2604包括電動線性致動器2700和彈簧2702。圖26A-26C示出了處於延伸狀態的致動器2604，圖27Α和圖27Β示出了處於回縮狀態的致動器。圖示的電動線性致動器2700包括在磁體線圈2705周圍的主體2703,磁體線圈2705接收可移動軸2704。固定軸2706也可被磁體線圈2750圍繞,但在與軸2704相對的端部相對於磁體線圈2705和主體2703固定。參照圖26D，可移動軸2704與固定軸2706具有互補的匹配面，所述匹配面可採用多種不同形式。在圖示的實施例中，可移動軸2704具有陽型截頭圓錐形端部2671，該陽型截頭圓錐形端部2671與固定軸2706的陰型截頭圓錐形凹槽2673匹配。然而,可移動軸2704可以是陰型的，並且固定軸2706可以是陽型的。截頭圓錐形陽型端部2671包括錐形面2675和平直端壁2677。截頭圓錐形陰型凹槽2673包括錐形面2685和平直端壁2687。匹配面267U2673的尺寸和形狀影響致動器的性能。例如，較大的端壁2677,2687提供更大的保持力(即，當給電磁體通電並且端壁接觸時將端壁拉開所需的力)。這樣,具有平直端部的圓柱形軸將提供最大的保持力。然而，較大的端壁2677、2687可導致較低的拉力(即，當端壁2677,2687是間隔開的並且對電磁體通電時，推動可移動軸2704相對地朝向固定軸的力)。相反，較大的錐形面2675、2685 (其中一個錐形面延伸到另一個錐形面中)增大拉力的量,但不提供這樣多的保持力。在一個示例性實施例中,通過對端壁2677、2687和錐形面2675,2685的尺寸和形狀以及其它參數(即，電磁體性質一尺寸、線匝數、施加的功率等、軸材料、軸行程等)進行選擇而提供期望的拉力和期望的保持力。圖27D和圖27Ε示出了軸2704、2706的另一示例性構造。任一軸可以是固定軸，而另一軸是可移動軸。在圖示的實例中，當軸2704的平直端壁2677與軸2706的平直內壁2687接合而形成間隙G時,軸2706的內錐形面2685與軸2704的外錐形面2675間隔開。間隙G確保在由於錐形面2675、2685之間的接合而使軸降至最低點之前端壁2677、2687始終彼此接合。這確保致動器2604始終回縮到相同位置而同時仍然提供強的拉力。
固定軸2706在其端部具有槽2708並且具有與槽2708交叉的孔2710。參照圖22C,將槽2708放置在致動器安裝部2624上並且將緊固件放置穿過安裝構件2706的孔2710並穿過致動器安裝孔2650 (見圖23A)從而將致動器2700的一端連接到制動瓦2600之一。類似地,軸2704在其端部具有槽2718並且具有與槽2718交叉的孔2720。參照圖22(，將槽2718放置在致動器安裝部2624上並且將緊固件放置穿過軸2704的孔2720並穿過致動器安裝孔2650 (見圖23A)從而將致動器2700的另一端連接到另一制動瓦2600。彈簧2702可以採用多種不同形式。可使用能夠將制動器偏置到接合位置或者釋放位置的任何彈簧。在圖示的實施例中，彈簧2702是壓縮彈簧,該壓縮彈簧設置在軸2704的周圍並且作用於致動器主體2703。圖示的軸2704具有接收卡環2732的環狀凹槽2730(圖26D)，或者可採用另一種緊固布置。彈簧2702被俘獲在主體2703與卡環2732之間。這樣，彈簧2702將軸2704偏置到正常延伸位置，如箭頭2734所指。參照圖26A-26C和圖29,彈簧2702使軸2704延伸從而將制動器偏置到正常接合位置。參照圖27A、27B和28』當給致動器2700通電時,抵抗彈簧2702的偏置力將軸2704拉入主體2703並且與軸2706接觸從而使制動器移動到釋放位置。在一個示例性實施例中，一旦使平直端壁2677,2687接合，則可減小施加給電磁體的電能的量，因為平直端壁提供增加的保持力。這樣，可減小制動器操作所消耗的電能，以延長運輸工具的電池壽命。在圖示的實施例中，制動器組件2210還包括制動連杆750。圖示的制動連杆750的長度是可調節的，但也可以是具有固定長度的構件。制動連杆750具有孔760，該孔760與孔2652對準從而將制動連杆的端部連接到制動瓦2600。制動瓦滑動件2622和滑動件支撐突起2247可以採用多種不同形式。滑動件2622和滑動件支撐突起構造成允許制動瓦2600在接合位置與釋放位置之間平順地來回移動。在圖示的實施例中，滑動件2622包括具有平直接合表面的圓柱形凸起部。滑動件2622滑動抵靠安裝板2202的中心壁部分2240上的滑動件支撐突起2247。滑動件2622和/或安裝板202的滑動件支撐突起2247可以構造成減小2622與安裝板2202之間的摩擦。可以通過多種的不同方式實現此摩擦減小。例如,滑動件622和I或滑動件支撐突起2247可以由低摩擦材料(諸如尼龍、聚四氟乙烯、矽酮等)製成，可以用低摩擦材料(諸如尼龍、聚四氟乙烯、矽酮等)塗布滑動件2622和/或滑動件支撐突起2247的表面或表面的一些部分,和/或可以將抗磨滑脂施加在接觸表面之間。在一個示例性實施例中，制動器組件2210包括保持機構2800(見圖22C和圖22D),該保持機構2800防止制動瓦2600移動得過於軸向遠離安裝板2202的壁部分2240。例如，保持機構2800防止制動瓦2600遠離壁部分2240移動到與轉子殼體組件2204接觸。在一個實施例中，保持機構2800將滑動件2622保持在安裝板2202的壁部分2240附近或者保持成與安裝板2202的壁部分2240接觸。保持機構2800可以米用多種不同形式。例如,保持機構可包括使制動瓦2600向安裝板2202的壁部分2240偏置的一個或多個彈簧、限制制動瓦2600遠離壁部分2240移動的一個或多個限位器或限位器支架等。可使用防止制動瓦2600向外軸向移動和/或傾斜或翹起而使得制動瓦軸向地與轉子殼體組件2204或隨轉子殼體組件-一起旋轉的部件接觸的任何機構。在圖22C所示的實施例中，保持機構2800包括墊圈2801，利用制動器釋放機構3000將墊圈2801以間隔開的關係連接到壁部分2240 (下面詳細說明)。制動瓦2600位於壁部分2240與墊圈之間，以限制制動瓦2600的軸向移動遠離壁部分2240。可在制動瓦2600與保持機構2800的墊圈2801之間設置間隙,使得制動瓦和滑動件在墊圈2801與安裝板2202的滑動件支撐突起2247之間浮動。可設置額外的限位器和/或限位器支架(未圖示)以防止或限制每個制動瓦2600圍繞制動瓦2600與對應的墊圈2801之間的接合區的傾斜。圖28和圖29示出了制動器組件2210的正常操作。亦即，圖28和圖29示出了致動器2700進行的制動器組件2210的操作。圖28示出了處於釋放或分離狀態的制動器組件2210。例如，當輪椅100的使用者(圖1 )按壓操縱杆1.24 (圖1)時,對致動器2700通電並且抵抗抗彈簧2702的偏置力使軸2704回縮。致動器2700將制動片拉到一起(如圖28中的箭頭2703所指)並且使銷夾持表面2654 (圖23A)與銷2656接觸。當銷夾持表面2654與銷2656接合時,制動片2602與轉子殼體組件2204的內壁(或者制動襯裡)2608間隔開。當制動器組件2210處於圖28中所示的分離位置時,通過操縱操縱杆124而使輪椅開始在所選擇的方向上移動(圖1)。在圖28和圖29所示的實例中，箭頭2820表示輪椅100的移動方向(圖1)，箭頭2822表示轉子殼體組件2204圍繞安裝板2202的對應旋轉方向，以便在此方向上移動。圖29示出了處於接合位置的制動器組件2210。例如，當輪椅100的使用者釋放操縱杆124 (圖1)時,對致動器2700斷電並且利用彈簧2702的偏置力使軸2704延伸。在一些實施例中，延遲此斷電。當對致動器斷電時，彈簧2702將制動片推開(如圖29中箭頭2705所指)並且與轉子殼體組件2204接觸。當轉子殼體組件2204在由箭頭2822所指的方向上旋轉時,在圖29中右側所示的制動瓦的夾持表面2654基本上仍然保持與銷2656接合併且圍繞銷旋轉從而使其制動片2602與壁或襯裡2608接觸。在圖29中左側所示的制動瓦2600圍繞與制動連杆750的連接旋轉從而使其制動片2602與壁或襯裡2608接觸。一旦輪椅100 (圖1)停止，制動器組件2210仍然保持接合直到再次給致動器2700通電或者利用手動制動器分離機構3000使制動器分離(下面詳細說明)。圖28和圖29中所示示例性制動器組件的一個特徵是制動瓦2600和制動片2602彼此為鏡像，並且將制動片2602的尺寸設計成使得驅動組件2200可以用在輪椅100(或其它運輸工具)的任一側上而不改變制動器的性能。有助於制動器組件的左右手均適用的性質的另一個特徵是簡單地通過將驅動組件放置在運輸工具的相對側上而使制動瓦的動作(即一個制動瓦2600與銷2656接合，而另一制動瓦樞轉)自動逆轉。將驅動組件用在運輸工具的任一側上不要求對制動器組件2210進行調節。參照圖28,當將可驅動組件2200用於動力輪椅100 (圖1)時,有利的是包括制動器釋放組件3000。例如，假如某個人希望手動地推動具有制動系統的輪椅100 (如上所述)，則在可以推動輪椅之前需釋放正常接合的制動器。雖然可以電動地釋放制動器(即，通過設置給致動器2700通電的開關),但手動制動器超控是優選的，因為即使可能不向致動器2700提供電力,手動制動器仍然可以操作。手動制動器釋放機構3000可以採用多種不同形式。可以採用對允許制動器組件2210進行手動分離的任何構造。在圖22D和圖22E示出了實例中，手動制動器超控包括凸輪驅動器機構3002、制動瓦凸輪表面3004、手柄3006(圖22A)。可以通過 呆作手柄3006而使得凸輪驅動器機構3002與制動瓦凸輪表面3002接合從而使制動瓦2600移動到手動制動器釋放位置(見圖22Α)。凸輪驅動器機構3002和制動瓦凸輪表面3004可採用多種不同形式。可以採用能夠使制動瓦2600移動到釋放位置的任何布置。在圖22D和圖22Ε所示的實施例中，凸輪驅動機構3002包括驅動構件3010和一對凸輪構件3011(在一些視圖中，凸輪構件3011是隱藏在墊圈2801的後面。在其它視圖中，將墊圈2801移除以顯示凸輪構件3011)。參照圖3IA和圖31B,驅動構件3010可包括環狀中心輪轂部301.2、從環狀中心輪轂部3012軸向延伸的一對腿3014 (腿3014可以是一體地形成的或者是被附接的單獨構件)、以及從中心輪轂部徑向向外延伸的一對臂3015。參照圖22D, 圖示的凸輪構件3011是可旋轉地安裝到臂3015的滾筒。然而，凸輪構件3011也可固定到臂或者與臂一體地形成。制動瓦凸輪表面3004可以採用多種不同形式。凸輪表面3004可與制動瓦2600 —體地形成,或者凸輪表面3004可包括附接到制動瓦的獨立構件。凸輪表面3004可包括能夠被凸輪機構3002接合從而使制動器移動到分離位置的任何結構。參照圖23B,圖示的凸輪表面3004包括形成在制動瓦中的槽3020。每個槽的內表面形成凸輪表面3004。內表面包括中心部分3024和兩個外部3026。中心部分3024比外部3026更接近基部構件2202的中心軸線X。圖示的中心部分3024是平直的，以為制動器釋放組件提供「停留區(dwell)」。亦即，平直部3024防止或降低凸輪構件意外地從中心部分3024滑動或滾離到外部3026中的一個的可能性。可以將一個或多個鎖銷加到中心部分3024，以進一步減小凸輪構件意外地滾離中心部分3024的機會。參照圖22B,驅動構件3010的輪轂部3012可旋轉地聯接在中心柱2241的周圍。可包括任選的軸承(未圖示)以減小驅動構件3010與中心柱2241和/或壁部分2240之間的摩擦力。驅動構件3010的腿3014設置在通道2280中。腿3014與通道2280之間的間隙限定驅動構件3010圍繞中心柱2241的可能的旋轉量。參照圖28和圖30，允許大約15度的行程,但可以限定任何量的行程。臂3015位於制動瓦2600與安裝板2202的壁部分2240之間。凸輪構件3011設置在槽3020中。參照圖22B,手柄3006連接到驅動構件3010的腿3014。手柄3006可在分離位置(見圖30)與兩個「允許接合」的位置(見圖28A、28B、29A和29B)之移動間。在分離位置(圖30),凸輪構件3011與槽3020的中心部分3024接合。凸輪構件3011擠壓抵靠中心部分3024並且將制動片拉到一起,使得銷夾持表面2654與銷2656接合(見圖24A)。此操作壓縮彈簧2702。當銷夾持表面2654與銷2656接合時，制動片2602與內壁2608或制動襯裡間隔開。當手動制動器釋放機構3000處於圖30中所示的分離位置時，釋放制動器並且使用者可容易地推動輪椅。當手柄3006處於兩個「允許接合」位置中的一個位置時(圖28A、28B、29A、29B),凸輪構件3011與由槽3020所限定的凸輪表面間隔開並且由致動器2700操縱制動器組件2210,如上所述。例如,如果未向致動器2700施加電力，則使制動器接合(圖29A、圖29B)並且如果向致動器施加電力，則使制動器分離(圖28A、圖28B)。在圖示的實施例中，在允許接合位置，在由槽3020和凸輪構件3011所限定的凸輪表面之間設置足夠的間隙,從而防止在致動器2700進行的制動器組件操作期間凸輪構件3011與凸輪表面之間的任何接合。
參照圖28,在一個示例性實施例中,傳感器3100被定位成檢測手動制動器釋放機構3000是否處於分離位置(或「允許接合」位置)，傳感器3100例如是微型開關(可使用任何類型的傳感器)。傳感器3100的輸出可用於多種不同控制功能。例如，當傳感器3100的輸出表明手動制動器超控處於分離位置時,驅動電路可防止向馬達繞組2402和/或致動器2700施加電能。參照圖28和圖30,圖示的驅動構件3010的中心輪轂部3012包括凸輪表面3300。圖示的凸輪表面3300包括峰3302。參照圖30，傳感器的致動器3308被峰3302接合,從而被壓下。這表明制動器釋放機構3000處於制動器釋放位置。參照圖28A和圖28B,當手柄3006處於「允許制動器接合」位置中的一個位置時,傳感器致動器3308是伸展的。此伸展的致動器3308表明制動器處於「允許分離」位置中的一個。參照圖28，在一個示例性實施例中，可包括雙鎖銷機構3200,使得制動器釋放機構300確實地在分離位置和每個「允許接合」位置停止。可以使用任何類型的鎖銷機構。通過舉例，鎖銷機構3200可以是一對間隔開的彈簧加載銷3201,所述彈簧加載銷3201附接到凸輪驅動構件3010 (圖31A和圖31B)。使彈簧加載銷偏置到對應的一對凹槽組3203的凹槽(圖20A)中。每組凹槽3203具有對應於制動器釋放位置的凹槽(圖示實施例中的中間凹槽)以及對應於「允許制動器接合」位置的兩個凹槽(圖示的實施例中的兩個外凹槽)。在圖示的實施例中，彈簧加載銷3201定位成當機構從一個位置移動到另一個位置時使施加到驅動構件3010的負載平衡。參照圖30,手動制動器釋放機構3000構造成使得當制動器釋放機構3000處於分離位置時手柄3006處於上止點位置。此外，制動器釋放機構3000構造成使得手柄3006從分離位置移動和/或樞轉相同的距離和/或角度到達每個「允許接合」位置(見圖28A和圖28B)。在另一個實施例中，手動制動器釋放機構3000構造成具有一個「允許接合」位置和兩個分離位置。手動制動器釋放機構3000可構造成當手動制動器釋放機構3000處於「允許接合」位置時使手柄3006處於上止點位置。此外，手動制動器釋放機構3000可構造成使得手柄3006從「允許接合」位置移動和/或樞轉相同的距離和/或角度到達每個分離位置。例如，手柄3006可在相反方向上從上止點位置樞轉到達分離位置。通過將手柄3006構造成位於手動分離位置(或「允許接合」位置)的上止點並且將手柄構造成可在相反方向上移動到兩個均等地間隔的「允許接合」位置(或手動分離位置),可在輪椅100 (或其它運輸工具)的任一側上使用相同的驅動組件2200,同時提供手動制動器釋放機構3000的手柄3006的相同的控制位置。亦即，不管驅動組件2200安裝在輪椅100 (或其它運輸工具)的哪一側，手動制動器釋放機構3000的控制都是相同的。在圖示的實施例中，通過使手柄3006位於上止點位置而將輪椅100任一側上的驅動組件置於手動制動器分離位置，並且通過使手柄向前(和/或向後)移動而將該驅動組件置於「允許接合」位置。不需要對驅動組件2200進行調節。然而，如果將手動制動器釋放機構1000構造成僅具有一個手動制動器分離位置並且僅期望一個允許接合,那麼可以將簡單的支架或其它阻擋構件定位成防止手柄1006 (或者機構的其它部件)在一個方向上移動。仍然,可以在輪椅100 (或其它運輸工具)的兩側上使用相同的驅動組件。雖然在本文中結合示例性實施例對本發明的各種方面、概念和特徵進行描述和說明，但這些上述方面、概念和特徵也可用於許多替代實施例，無論是單獨地或者採用其各種組合和亞組合。除非本文中明確地排除,所有上述組合和亞組合意圖是在本發明的範圍內。進而，雖然本文中對關於本發明的各種方面、概念和特徵(例如替代的材料、結構、構造、方法、電路、裝置和部件、硬體、關於形態、配合和功能的替代等)的各種替代實施例進行了描述,但這種描述是並非意圖是有效替代實施例(無論現在是已知的還是以後開發的的)完全或詳盡的列表。本領域技術人員可容易地將本發明的方面、概念或特徵中的--個或多個用於在本發明範圍內的其它實施例和使用，即使這種實施例本文中並未明 確地公開。此外，即使本發明的一些特徵、概念或方面在本文中可描述為優選的布置或方法，但這種描述並非意圖表明這種特徵是需要的或者必須的除非明確地指出。進而，可包括示例性或代表性的值和範圍以幫助理解本公開,然而這種值和範圍不應被被解釋成限制性的,如果明確指出意圖是指臨界值或範圍。此外，雖然各種方面、特徵和概念在本文中可明確地確定是發明性的或者構成本發明的一部分,但這種確定並非意圖是排他的，相反可存在在未明確指出或者成為具體發明的一部分的本文中充分描述的方面、概念和特徵。示例性方法或步驟的描述並非局限於包括在所有情況下所要求的所有步驟，也不局限於被理解成是必須的所給出步驟的順序，除非明確指出。雖然已通過對其實施例的描述說明了本發明，而且相當詳細地所描述了這些實施例，但本專利申請人的意圖並非將本發明的範圍限制在或者以任何方式限制於上述詳細說明。本領域技術人員將容易地理解其它優點和修改。例如,可以修改部件連接和替換的特定位置。進而，雖然本文中以示出並描述了圓柱形或橢圓形管狀部件,但也可採用其它幾何形狀,包括多邊形(例如，正方形、矩形的、三角形、六邊形等)。因此,本發明從其更廣泛角度來看並不局限於本文中示出並描述的具體細節、代表性裝置、和說明性實例。因此,在不背離本專利申請人的一般發明概念的精神或範圍的情況下，可以與上述細節有出入。
權利要求
1.一種馬達與制動器組件,包括 安裝構件； 安裝到所述安裝構件的定子繞組組件； 可操作地連接到所述安裝構件的制動器組件； 可旋轉地聯接到所述安裝構件的輪轂，其中，所述輪轂包括徑向外壁； 安裝到所述輪轂的徑向外壁的內側的轉子磁體組件； 其中，所述制動器組件可操作以使所述制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動，在所述接合位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側接合,在所述分離位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側間隔開。
2.如權利要求1所述的馬達與制動器組件,其中，所述徑向外壁的內側是所述徑向外壁的內表面。
3.如權利要求1所述的馬達與制動器組件,其中，所述徑向外壁的內側包括附接到所述徑向外壁的內表面的制動襯裡。
4.如權利要求1所述的馬達與制動器組件,其中，所述安裝構件包括圓板,其中，所述定子繞組組件安裝到所述板的一側並且所述制動器組件可操作地連接到所述板的另一側，使得所述板將所述定子繞組組件與所述制動器組件基本隔離。
5.如權利要求1所述的馬達與制動器組件,其中，所述制動器組件包括制動瓦組件，並且其中，所述馬達與制動器組件還包括防擺動裝置，所述防擺動裝置在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
6.如權利要求5所述的馬達與制動器組件,其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的限位器構件，其中,所述限位器構件定位成與所述制動器組件接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
7.如權利要求5所述的馬達與制動器組件,其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的異形銷，其中，所述制動器組件包括夾持表面，所述夾持表面與所述異形銷接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
8.如權利要求1所述的馬達與制動器組件，還包括聯接到所述制動器組件的機電致動器，所述機電致動器用於使所述制動器組件在所述接合位置與所述分離位置之間移動。
9.如權利要求8所述的馬達與制動器組件，其中，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動,其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
10.如權利要求9所述馬達與制動器組件的,其中，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第^-軸相對於第二軸移動,其中,所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
11.如權利要求10所述的馬達與制動器組件，其中，當所述機電致動器已使所述制動器組件移動到所述釋放位置時，所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合。
12.如權利要求11所述的馬達與制動器組件，其中，當所述第二軸的平直端壁與所述第--軸的平直內壁接合時，所述第一軸的內錐形面與所述第二軸的外錐形面間隔開。
13.一種馬達與制動器組件,包括 具有第一側和第二側的安裝板； 安裝到所述安裝板的第一側的定子繞組組件； 可操作地連接到所述安裝板的第二側的制動器組件； 可旋轉地聯接到所述安裝板的輪轂，其中，所述輪轂包括在第一與第二側壁之間延伸的徑向外壁，其中,所述輪轂圍住所述安裝板、所述定子繞組組件和所述制動器組件； 安裝在所述輪轂的徑向外壁的內側的轉子磁體組件； 聯接到所述制動器組件的服務致動器,使得所述服務致動器使所述制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動，在所述接合位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側接合，在所述分離位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側間隔開； 聯接到所述制動器組件的釋放致動器,其中，所述釋放致動器能夠在釋放位置與正常操作位置之間移動； 其中，當所述釋放致動器移動到所述釋放位置時，所述釋放致動器使所述制動器組件的所述部件遠離所述徑向外輪轂壁的內側並且防止所述制動器組件的所述部件移動到所述接合位置； 其中，當所述釋放致動器處於所述正常操作位置時，所述服務致動器能夠使所述部件從所述分離位置移動到所述接合位置。
14.如權利要求13所述的馬達與制動器組件，其中，所述徑向外壁的內側是所述徑向外壁的內表面。
15.如權利要求13所述的馬達與制動器組件,其中，所述徑向外壁的內側包括附接到所述徑向外壁的內表面的制動襯裡。
16.如權利要求13所述的馬達與制動器組件,其中，所述安裝板使所述定子繞組組件與所述制動器組件基本隔離。
17.如權利要求13所述的馬達與制動器組件,其中，所述制動器組件包括制動瓦組件，並且其中，所述馬達與制動器組件還包括防擺動裝置，所述防擺動裝置在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
18.如權利要求17所述的馬達與制動器組件，其中,所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的限位器構件,其中,所述限位器構件定位成與所述制動器組件接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
19.如權利要求17所述的馬達與制動器組件，其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的異形銷，其中，所述制動器組件包括夾持表面，所述夾持表面與所述異形銷接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
20.如權利要求13所述的馬達與制動器組件，其中，所述服務致動器是機電致動器，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動,其中,所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部,所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
21.如權利要求20所述的馬達與制動器組件,其中，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動，其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
22.如權利要求21所述的馬達與制動器組件,其中，當所述機電致動器已使所述制動器組件移動到所述釋放位置時，所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合。
23.如權利要求22所述的馬達與制動器組件，其中，當所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合時,所述第一軸的內錐形面與所述第二軸的外錐形面間隔開。
24.一種輪椅,包括: 框架； 安裝到所述框架的座椅； 聯接到所述框架的相對側的第一和第二馬達與制動器組件，其中，所述第一和第二馬達組件的每一個包括 安裝構件； 安裝到所述安裝構件的定子繞組組件； 可操作地連接到所述安裝構件的制動器組件； 可旋轉地聯接到所述安裝構件的輪轂,其中，所述輪轂包括徑向外壁； 安裝到所述輪轂的徑向外壁的內側的轉子磁體組件； 其中，所述制動器組件可操作以使所述制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動，在所述接合位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側接合,在所述分離位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側間隔開；以及 分別安裝到所述第一和第二馬達與制動器組件的輪轂的第一和第二輪胎。
25.如權利要求24所述的輪椅，其中，所述徑向外壁的內側是所述徑向外壁的內表面。
26.如權利要求24所述的輪椅,其中，所述徑向外壁的內側包括附接到所述徑向外壁的內表面的制動襯裡。
27.如權利要求24所述的輪椅，其中，所述安裝構件包括圓板，其中，所述定子繞組組件安裝到所述板的一側並且所述制動器組件可操作地連接到所述板的另一側，使得所述板將所述定子繞組組件與所述制動器組件基本隔離。
28.如權利要求24所述的輪椅,其中，所述制動器組件包括制動瓦組件,並且其中，所述馬達與制動器組件還包括防擺動裝置，所述防擺動裝置在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
29.如權利要求28所述的輪椅，其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的限位器構件,其中，所述限位器構件定位成與所述制動器組件接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
30.如權利要求28所述的輪椅,其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的異形銷,其中，所述制動器組件包括夾持表面,所述夾持表面與所述異形銷接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
31.如權利要求24所述的輪椅，還包括聯接到所述制動器組件的機電致動器,所述機電致動器用於使所述制動器組件在所述接合位置與所述分離位置之間移動。
32.如權利要求31所述的輪椅，其中，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動，其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽,所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
33.如權利要求32所述的輪椅,其中，所述機電致動器包括第一軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動，其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
34.如權利要求33所述的輪椅,其中，當所述機電致動器已使所述制動器組件移動到所述釋放位置時，所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合。
35.如權利要求34所述的輪椅,其中，當所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合時，所述第一軸的內錐形面與所述第二軸的外錐形面間隔開。
36.一種輪椅,包括 框架; 安裝到所述框架的座椅； 聯接到所述框架的相對側的第一和第二馬達與制動器組件,其中，所述第一和第二馬達組件的每一個包括 具有第一側和第二側的安裝板； 安裝到所述安裝板的第一側的定子繞組組件； 可操作地連接到所述安裝板的第二側的制動器組件； 可旋轉地聯接到所述安裝板的輪轂，其中，所述輪轂包括在第一與第二側壁之間延伸的徑向外壁,其中，所述輪轂圍住所述安裝板、所述定子繞組組件和所述制動器組件； 安裝在所述輪轂的徑向外壁的內側的轉子磁體組件； 聯接到所述制動器組件的服務致動器，使得所述服務致動器使所述制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動,在所述接合位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側接合，在所述分離位置中，所述部件與所述徑向外輪轂壁的內側間隔開； 聯接到所述制動器組件的釋放致動器,其中，所述釋放致動器能夠在釋放位置與正常操作位置之間移動； 其中，當所述釋放致動器移動到所述釋放位置時，所述釋放致動器使所述制動器組件的所述部件遠離所述徑向外輪轂壁的內側並且防止所述制動器組件的所述部件移動到所述接合位置； 其中，當所述釋放致動器處於所述正常操作位置時，所述服務致動器能夠使所述部件從所述分離位置移動到所述接合位置；以及 分別安裝到所述第一和第二馬達與制動器組件的輪轂的第一和第二輪胎。
37.如權利要求36所述的輪椅,其中，所述徑向外壁的內側是所述徑向外壁的內表面。
38.如權利要求36所述的輪椅，其中，所述徑向外壁的內側包括附接到所述徑向外壁的內表面的制動襯裡。
39.如權利要求36所述的輪椅,其中，所述安裝板將所述定子繞組組件與所述制動器組件基本隔離。
40.如權利要求36所述的輪椅,其中，所述制動器組件包括制動瓦組件，並且其中,所述馬達與制動器組件還包括防擺動裝置,所述防擺動裝置在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
41.如權利要求40所述的輪椅，其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的限位器構件,其中，所述限位器構件定位成與所述制動器組件接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器組件部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
42.如權利要求40所述的輪椅,其中，所述防擺動裝置包括連接到所述安裝構件的異形銷，其中，所述制動器組件包括夾持表面，所述夾持表面與所述異形銷接合，以在所述制動器組件處於所述分離位置時防止所述制動器部件擺動到與所述徑向外輪轂壁的內側接觸。
43.如權利要求36所述的輪椅,其中，所述服務致動器是機電致動器,所述機電致動器包括第一軸，通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動，其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽,所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
44.如權利要求43所述的輪椅,其中,所述機電致動器包括第^-軸,通過施加電磁場能夠使所述第一軸相對於第二軸移動，其中，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁，並且所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁。
45.如權利要求44所述的輪椅,其中，當所述機電致動器已使所述制動器組件移動到所述釋放位置時，所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合。
46.如權利要求45所述的輪椅,其中，當所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合時，所述第一軸的內錐形面與所述第二軸的外錐形面間隔開。
47.一種制動器致動器,包括 電磁體； 第一軸，所述第一軸包括截頭圓錐形凹槽，所述截頭圓錐形凹槽包括內錐形面和平直內壁； 第二軸,所述第二軸包括陽型截頭圓錐形端部，所述陽型截頭圓錐形端部包括外錐形面和平直端壁； 其中，由所述電磁體施加的電磁場使所述第一和第二軸從延伸位置相對地移動到回縮位置； 其中，當所述第^-和第二軸處於所述回縮位置時,所述第二軸的平直端壁與所述第--軸的平直內壁接合。
48.如權利要求47所述的致動器，其中，當所述第二軸的平直端壁與所述第一軸的平直內壁接合時，所述第一軸的內錐形面與所述第二軸的外錐形面間隔開。
49.如權利要求47所述的致動器,其中，由所述電磁體施加的所述電磁場使所述第一軸移動。
50.如權利要求47所述的致動器,其中，由所述電磁體施加的所述電磁場使所述第二軸移動。
51.如權利要求47所述的致動器,還包括殼體，所述殼體布置在所述電磁體、所述第一軸的一部分和所述第二軸的一部分周圍。
52.如權利要求47所述的致動器,還包括彈簧,所述彈簧將所述第一和第二軸從所述回縮位置朝向所述延伸位置偏置。
全文摘要
一種馬達與制動器組件包括安裝構件。定子繞組組件、制動器組件、輪轂和轉子磁體組件。定子繞組組件安裝到安裝構件。制動器組件可操作地連接到安裝構件。輪轂可旋轉地聯接到安裝構件。轉子磁體組件安裝到輪轂的徑向外壁的內側。制動器組件可操作以使制動器組件的部件在接合位置與分離位置之間移動，在接合位置中，該部件與徑向外輪轂壁的內側接合，在分離位置中，該部件與徑向外輪轂壁的內側間隔開。
文檔編號B60K1/00GK103025554SQ201180039344
公開日2013年4月3日 申請日期2011年6月15日 優先權日2010年6月15日
發明者N.潘亞, T.塔科夫斯基, J.金德拉, R.貝科斯克, G.H.沃特曼, T.斯特羅思曼 申請人:英瓦卡爾公司