CN110023124A - 多车轮变速器 - Google Patents

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CN110023124A CN201780054150.2A CN201780054150A CN110023124A CN 110023124 A CN110023124 A CN 110023124A CN 201780054150 A CN201780054150 A CN 201780054150A CN 110023124 A CN110023124 A CN 110023124A
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driving gear
vehicle
gear
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马库斯·G·哈斯
加里·利奥
斯科特·斯特里特
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Obis Gear Co
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Obis Gear Co
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Abstract

本发明包括一种变速器，其包括第一车轮组件，该第一车轮组件包括：第一车轮；第一驱动齿轮，其耦接到第一车轮以使得第一驱动齿轮的驱动引起第一车轮的相应旋转；以及，第一电机，其耦接到第一驱动齿轮以驱动第一驱动齿轮。该变速器还包括第二车轮组件，该第二车轮组件包括：第二车轮；第二驱动齿轮，其耦接到第二车轮以使得第二驱动齿轮的驱动引起第二车轮的相应旋转；以及，第二电机，其耦接到第二驱动齿轮以驱动第二驱动齿轮。

Description

多车轮变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年07月05日提交的申请号62/358,443的美国临时申请的优先权，其整体通过引用并入本申请中。
技术领域
本公开中讨论的实施例涉及多车轮变速器。
本公开中要求保护的主题不限于解决任何缺点或者仅在诸如上述描述的那些环境中操作的实施例。而是，仅提供该陈述以说明可以实践所描述的一些实施例的一个示例性技术领域。
附图说明
将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释示例性实施例，其中：
图1示出了示例性车辆的视图；
图2示出了另一示例性车辆的视图；
图3示出了另外示例性车辆的视图；
图4A-图4D示出了另一示例性车辆的各种视图；
图5A和图5B示出了示例性车轮组件的视图；
图6示出了示例性车轮组件的透视图；以及
图7示出了另一示例性车轮组件的视图。
具体实施方式
本公开涉及一种多车轮变速器。使用在车轮圆周附近所应用的驱动齿轮，该驱动齿轮将车轮本身用作齿轮。在这样做时，通过变化驱动齿轮和/或车轮本身的尺寸，可以修改传动比(gearing ratio)。在一些实施例中，可将多个车轮用于一个车辆，而每个车轮具有不同的传动比。通过使用具有不同传动比的独立动力车轮，可以实现多速变速器。例如，具有高扭矩但较低速度的第一齿轮传动比的第一车轮组件可以用作“低速”档，具有较低扭矩但较高速度的第二齿轮传动比的第二车轮组件可以用作“高速”档。
本公开涉及一种具有可调节车身高度的车辆。在这些以及其他实施例中，剪式升降机或者其他可伸长构件可以被设置在车轮和车身之间，使得当剪式升降机被致动(例如，液压致动)时，车身可以升高或者降低。剪式升降机可以耦接到车轮的外骨骼板(exoskeleton plate)。例如，车轮可以作为无心(centerless车***作。在一些实施例中，这种无心车轮可以包括一个或者多个大致圆形的外骨骼板，其位于无心车轮的无心车辋附近。外骨骼板可以支撑一个或者多个托轮导引组件(roller guide assembly)。托轮导引组件可以包括跨越外骨骼板之间的桥接轴，并且用作用于托轮导引组件的托轮导引件的轮轴(例如，通过固定到每个外骨骼板，使得托轮导引件可以围绕桥接轴旋转)。托轮导引件可以形成并且配置为无论在连续使用期间或者在保护环境下(例如，当无心车轮组件撞击壶穴时)沿无心车辋滚动。在一些实施例中，一个或者多个托轮导引件可以基于托轮导引组件与无心车辋之间的静摩擦力操作。因为当车轮在运动中旋转时外骨骼板相对于车身保持固定，剪式升降机可以耦接到内部外骨骼板并且在车辆运动时保持可操作。
本公开中描述的无心车轮组件的一些实施例可以具有以下优点中的一个或者多个：简单、低重量、低成本、低旋转摩擦、稳定的热性能、空气动力学以及改进的齿轮效率。根据一个或者多个实施例的无心车轮组件可以用于任何数量的车辆或者运输设备，包括例如具有任意数量车轮的车辆、自行式车辆、人力车辆、机动车辆、行驶辅助车辆、汽车、轮椅等。无心车轮组件可以用于运输人和/或货物。无心车轮组件可以与序列号15/146,729的美国申请中描述的无心车轮组件类似和/或共有某些特征，因此其整体通过引用被并入。
参考附图解释本公开的实施例。
图1示出了根据本公开的一个或者多个实施例的示例性车辆100的视图。如图1所示，车辆100可以包括具有第一驱动齿轮120的第一车轮110。第一车轮110可以包括第一半径(R1)，并且第一驱动齿轮120可以包括第二半径(R2)。车辆100可以包括具有第二驱动齿轮140的第二车轮130。第二车轮可以包括第一半径(R1)，并且第二驱动齿轮140可以包括第三半径(R3)。
在确定扭矩输出并且比较扭矩输出与传统车轮时，可以使用以下算式。在数学上：
扭矩＝力×从旋转中心的距离，相应地，
对于半径为R1的传统车轮(例如，与第一车轮110尺寸相同的传统车轮)，合力(F1)(例如，轮胎轮辋上所承受的力或者在路面上的力)等于围绕旋转轴(T1)(例如，在传统车轮的轮轴上)施加的扭矩除以杠杆长度，即R1，或者
对于第一车轮110，在轮胎轮辋上的合力(F2)，即，在路面上的力等于输出扭矩(T2)(例如，围绕第一车轮110的旋转轴的扭矩)除以杠杆长度(R1)，其中输出扭矩(T2)等于输出齿轮(具有半径R1的轮胎的轮辋)与输入齿轮(具有半径R2的第一驱动齿轮120)的传动比乘以施加的扭矩(T3)(例如，在第一驱动齿轮120上施加的扭矩)，或者
其中或者
因此，如果车轮具有相同的尺寸并且施加相同的扭矩作为输入(T1＝T2)，与传统车轮相比，第一车轮110在路面上具有大得多的力(通过系数)。因为传动比，小齿轮驱动大齿轮导致扭矩增加。对于第一车轮110，这相当于在第一车轮110的边缘上有较大的惯性力。
以类似的方式，当计算第二车轮130的输出力时，可以应用相同的算式。然而，代替使用具有半径R2的第二驱动齿轮120，驱动齿轮140使用半径R3。因此，第二车轮130的合力(F3)等于输出扭矩(T4)(例如，围绕第二车轮130的旋转轴的扭矩)除以杠杆长度(R1)，其中输出扭矩(T4)等于输出齿轮(具有半径R1的轮胎的轮辋)与输入齿轮(具有半径R3的第二驱动齿轮140)的传动比乘以施加的扭矩(T5)(例如，在第二驱动齿轮140上施加的扭矩)，或者
其中或者
因此，如果车轮具有相同的尺寸并且施加相同的扭矩作为输入(T2＝T4)，因为R3>R2，第二车轮130的合力F3较小。然而，因为R3>R2，第二驱动齿轮140的一次旋转驱动第二车轮130的距离比第一驱动齿轮120的一次旋转驱动第一车轮110的距离更远。通过在车辆100的车轮中使用不同尺寸的驱动齿轮(例如，通过使用第一驱动齿轮120以及第二驱动齿轮140)，可以实现两级变速器，使得第一车轮110是具有较低速度以及较高转矩的第一级变速器，第二车轮130是具有较高速度以及较低转矩的第二级变速器。在这些以及其他实施例中，第一车轮110可以用于启动车辆和/或用于低速，并且第二车轮120可以用于将车辆100维持在更高的速度。
车辆100可以包括主体150。主体150可以表示可利用第一车轮110、第二车轮130以及经由第一车轮110以及第二车轮130的相关变速器的任何类型的车辆。例如，主体150可以包括自行车、小型摩托车、电动自行车、电动摩托车、汽车、卡车、轮椅、拖车、推车、自行式车辆、机器人、独轮手推车等的主体。在各种实施例中，可以包括某些修改以实现第一车轮110以及第二车轮130。例如，当主体150包括轮椅时，第一车轮110可以位于轮椅的一侧，并且第二车轮130可以位于轮椅的另一侧，而不是如图1所示的向前以及向后的配置。
在一些实施例中，第一车轮110可以由第一电机160驱动。在这些以及其他实施例中，第二车轮130可以由第二电机170驱动。例如，第一电机160可以具有耦接到第一驱动齿轮120的输出轴，使得当第一电机160的输出轴旋转时，发生第一驱动齿轮120的相应旋转。类似地，第二电机170可以具有耦接到第二驱动齿轮140的输出轴，使得当第二电机170的输出轴旋转时，发生第二驱动齿轮140的相应旋转。
在一些实施例中，第一电机160以及第二电机170可按特定方式绕线(wound)以针对特定速度进行优化。例如，基于各种因素，包括传动比、车辆100的目的、电机的特性等，可对第一电机160进行绕线以优化或者改善第一车轮110的作用，作为变速器中的“低速”档，并且可对第二电机170进行绕线以优化或者改善第二车轮130的作用，作为变速器中的“高速”档。例如，可对第一电机160进行绕线从而以比第二电机170低的速度最有效地旋转。在一些实施例中，可以在第一电机160以及第二电机170之间选择不同类型和/或尺寸的电机。
第一电机160和/或第二电机170可以包括任何动力源。例如，第一电机160和/或第二电机170可以包括电动机，例如直流(DC)电机、交流(AC)电机、有刷电机、无刷电机、并绕电机、他励电动机、串绕电机、复合绕电机、永磁电机、伺服电机、感应电机、同步电机、线性感应电机、同步先行电机等。作为另一示例，第一电机160和/或第二电机170可以包括燃料消耗发动机，例如四冲程发动机、柴油发动机、二冲程发动机、汪克尔(Wankel)发动机，阿特金森(Atkinson)发动机、土地神旋转发动机(gnome rotary engine)等。在一些实施例中，第一电机160和/或第二电机170可以包括小型、高速、高效DC电动机，其能以大于每分钟六千转(RPM)的速度旋转。在这些以及其他实施例中，因为从第一驱动齿轮120到第一车轮110和/或从第二驱动齿轮140到第二车轮130的传动比，可以使用这种小型电机。作为另外的示例，第一电机160和/或第二电机170可以包括人力驱动装置，例如自行车踏板、臂曲柄、棘轮杆等。
第一驱动齿轮120与第一车轮110和/或第二驱动齿轮140与第二车轮130的传动比可以大于在传统车轮的情况下在单级减速中可能的传动比。例如，该传动比可以包括大约五比一到大约一百二十五比一之间。车辆100的这种传动优势可以通过适应在尺寸上更紧凑的电机(例如，无刷电机)从而促进额外的重量以及空间节约，否则由于上述在尺寸上更紧凑的电机的小尺寸和/或高RPM，可能无法为传统车轮提供足够的扭矩。车辆100的传动优势还可以减少以下项中的一个或者多个：车辆100用来克服惯性、电阻损耗所需的电流或者功率的量，第一电机160和/或第二电机170的工作温度，从而使得可以提高车辆100的效率。
第一车轮110以及第一驱动齿轮120可以按任何合适的方式接合。例如，第一驱动齿轮120可以经由基于摩擦的驱动装置来驱动第一车轮110(例如，如图7所示并且如申请号为15/146,729的美国申请中所描述的，其整体通过引用并入本文)。作为另一示例，第一驱动齿轮120可以经由耦接到第一车轮110的轮辋的齿圈驱动第一车轮110，如图2所示并且如申请号为15/336,559的美国申请中所描述的，其整体通过引用并入本文。
在一些实施例中，车辆100可以包括与第一车轮110和/或第二车轮130类似和/或相当的第三以及第四车轮。例如，车辆100可以包括四个车轮，其成对操作和/或每个车轮被独立地驱动。在这些以及其他实施例中，车辆100的后车轮可以具有相同尺寸的驱动齿轮，并且车辆100的前车轮可以具有与后车轮的驱动齿轮不同尺寸的驱动齿轮。例如，两个“低速档”车轮可以位于车辆100的后部，两个“高速档”车轮可以位于车辆100的前部。作为另一示例，两个“低速档”车轮可以位于四轮车辆的一侧，两个“高速档”车轮可以位于四轮车辆的另一侧。附加地或者替代地，每个车轮可以具有不同的驱动齿轮尺寸，有效地产生四速变速器。
在一些实施例中，单向轴承可以耦接在驱动机构与车轮之间，用于多车轮变速器中的低速档车轮。例如，第一车轮110可以经由单向轴承耦接到第一电机160。单向轴承可以定向成使得当高速档车轮(例如，第二车轮130)开始超越并且比低速档车轮(例如，第一车轮110)更快时，第一车轮110不会过渡到再充电状态(recharge state)并且开始在第一电机160上产生动力。在这些以及其他实施例中，较高速车轮可以避免在低速档车轮的速度过渡到在低速档电机上并且开始产生动力的时间点可能遇到的额外阻力。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图1进行修改、添加或者省略。例如，车辆100可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，车辆100可以采用任何形式，并且可以包括任何数量的车轮。
图2示出了根据本公开的一个或者多个实施例的另一示例性车辆200的视图。车辆200可以类似或者相当于图1的车辆100，但是具有不同尺寸的车轮，而不是具有不同尺寸的驱动齿轮。例如，车辆200可以包括具有第一驱动齿轮220的第一车轮210，其可以类似或者相当(包括尺寸)于图1的第一车轮110以及第一驱动齿轮120。车辆200可以另外包括第二车轮230以及第二驱动齿轮240，其可以类似或者相当于图1的第二车轮130以及第二驱动齿轮140(虽然大小不同)。附加地或者替代地，车辆200可以另外包括第一电机260和/或第二电机270，其可以类似或者相当于图1的第一电机10以及第二电机170。
在一些实施例中，驱动齿轮与车轮之间的传动比可以通过改变车轮的尺寸而不是改变驱动齿轮的尺寸来变化。例如，如图2所示，第一车轮210可以具有第一半径R1，并且第二车轮230可以具有比第一半径R1短的第三半径R3。附加地或者替代地，第一驱动齿轮220可以具有第二半径R2，并且第二驱动齿轮240可以具有相同的第二半径R2。因此，输出力可随着传动比变化而变化。
例如，根据以上算式，第一车轮210的输出力(F2)可以包括
并且，第二车轮230的输出力(F3)可以包括
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图2进行修改、添加或者省略。例如，车辆200可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，车辆200可以采用任何形式，并且可以包括任何数量的车轮。
图3示出了另外的示例性车辆300的视图。车辆300可以类似或者相当于图1的车辆100，但带有一额外的车轮，其为变速器增加了第三(或第六)速度。这种车辆可以包括月球/火星/太空漫游车、半卡车拖拉机等。例如，第一车轮310以及第一驱动齿轮320，和第二车轮330以及第二驱动齿轮340可以类似或者相当于图1的第一车轮110/第一驱动齿轮120以及第二车轮130/第二驱动齿轮140。车辆300可以另外包括第三车轮380。该第三车轮380可以包括第三驱动齿轮382，其具有比其他两个车轮更大的半径(R5)。第三车轮380可以在变速器中用作比第二车轮330更高的速度。应当理解，可以包括任何数量的车轮，使得任何数量的速度可以包括在变速器中。例如，车辆300可以包括四个、六个、八个或更多个车轮。在一些实施例中，可以包括奇数个车轮，例如，在车辆350的前部、后部或者中部具有中心车轮。
第一车轮310以及第二车轮330的输出力可以与上面关于图1的第一车轮110以及第二车轮130描述的输出力相同。第三车轮380的输出力(F4)可以通过在第三驱动齿轮382上的扭矩(T6)乘以第三车轮380与驱动齿轮382的传动比除以第三车轮380的半径表示。
在一些实施例中，车辆300的最低档和/或中速档车轮可以经由如参考图1所述的单向轴承耦接到相应的电机。例如，最低速档车轮可以具有单向轴承和/或离合器轴承，其可以防止在中速档车轮以及最高速档车轮增速时所述最低速档车轮在相关联的电机上产生动力。当最高速档车轮继续增速时，中速档车轮可以具有单向轴承和/或离合器轴承，其可防止中速档车轮在相关联的电机上产生动力。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图3进行修改、添加或者省略。例如，车辆300可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，车辆300可以采用任何形式，并且可以包括任何数量的车轮。作为另一示例，车辆300可以包括在车辆300的相对侧上的一个或者多个车轮。
图4A-图4D示出了根据本公开的一个或者多个实施例的另一示例性车辆400的各种视图。图4A示出了车辆400的示例，其中该车辆400的车身450处于降低位置，并且图4B示出了处于延伸位置的主体450。图4C示出了具有混合的高/低位置的主体450的示例。图4D示出了车辆400的替代视图，其示出了剪式千斤顶相对于主体以及车轮的位置。
如图4A所示，车辆400可以包括具有第一剪式升降机420以及第一外骨骼板425的第一车轮410。附加地或者替代地，车辆400可以包括具有第二剪式升降机440以及第二外骨骼板445的第二车轮430。
第一剪式升降机420可以在一端耦接到外骨骼板420，并且在另一端耦接到车辆400的主体450。耦接装置能够是可旋转的和/或被可滑动地耦接到外骨骼板420和/或主体450。当剪式升降机420被致动时，剪式升降机420的上部可以向上延伸，使得主体450相对于车轮410更高。
剪式升降机420可以通过液压设备或者任何其他移位机构致动。可选地，可以使用任何其他延伸构件代替剪式升降机420并且仍然在本公开的范围内。例如，液压千斤顶、延伸臂、活塞和腔室、线性致动器、螺旋千斤顶等可以用于相对于第一车轮410升高以及降低主体450。
第一外骨骼板425可以包括任何板、环或者其他表面，以便在轮胎以及轮辋围绕第一外骨骼板425旋转时支撑或者悬挂第一车轮410的轮胎以及轮辋。例如，第一外骨骼板425可以包括一个或者多个大致为圆形的板，其位于第一车轮410的无心车辋附近。第一外骨骼板425可以支撑一个或者多个托轮导引组件。托轮导引组件可以包括跨越第一外骨骼板425的部分之间的桥接轴，并且用作用于托轮导引组件的托轮导引件的轮轴(例如，通过固定到每个外骨骼板，使得托轮导引件可以围绕桥接轴旋转)。托轮导引组件可以形成并且配置为无论在连续使用期间或者在保护环境下(例如，当无心车轮组件撞击坑洼(pothole)时)沿无心车辋滚动。在一些实施例中，一个或者多个托轮导引件可以基于托轮导引组件与无心车辋之间的静摩擦力操作。因为当第一车轮410在运动中旋转时第一外骨骼板425相对于主体450保持固定，剪式升降机420可以耦接到第一外骨骼板425的内面并且在车辆400运动期间保持可操作。
关于第一车轮410、第一剪式升降机420以及第一外骨骼板425描述的以上说明同样适用于第二车轮430、第二剪式升降机440以及第二外骨骼板445。
如图4B所示，车辆400的主体450可以相对于第一车轮410以及第二车轮430升高。另外，虽然示出为升高到第一车轮410以及第二车轮430的高度之上，主体450可以降低到更靠近地面而不是升高。
如图4C所示，第一剪式千斤顶420以及第二剪式千斤顶440可以独立地操作，使得车辆400的前部以及后部可以独立地升高和/或降低。
如图4D所示，第一剪式千斤顶420可以设置在第一车轮410与主体450之间。在一些实施例中，悬架***或者设备可以设置在第一车轮410与主体450之间。例如，后连杆、前连杆和/或摆臂可以设置在第一车轮410与主体450之间，使得可以享有悬架的益处而不会妨碍增加离地间隙。在这些以及其他实施例中，这种悬架可以包括连杆，其具有的一个或者多个部件被机械耦接，使得当第一车轮410与道路上的缺陷或者道路上的碎片相互作用时，车辆400的主体不会移位或者受干扰。
图4D中带有撇号的数字指示在车辆400的一侧上的元件，其可以类似或者相当于在车辆400的另一侧上没有撇号的相同编号的部件。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图4A-图4D进行修改、添加或者省略。例如，车辆400可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，车辆400可以包括比示出的更少的车轮。
图5A以及图5B分别示出了根据本公开的一个或者多个实施例的示例性车轮组件500a以及500b的视图。车轮500a可以类似或者相当于图4A-图4D的第一车轮410。车轮500(例如，车轮500a和/或500b)可以包括剪式升降机520(例如，剪式升降机520a和/或520b)以及外骨骼板525(例如，剪式升降机525a和/或525b)。剪式升降机520以及外骨骼板525可以类似或者相当于图4A-图4D的第一剪式升降机420以及第一外骨骼板425。
车轮500a可以包括外骨骼板525a中的凹槽530a以及530b。凹槽530a以及530b可以用作导引件，使得剪式千斤顶520a的一端经由凹槽530a以及530b耦接到外骨骼板525a。当剪式千斤顶520a被致动并且端部拉近在一起时，凹槽530a以及530b可以允许在压缩剪式千斤顶520a时该剪式千斤顶520a的端部保持耦接到外骨骼板525a。在一些实施例中，托轮或者轴承可以被包括在剪式千斤顶520a到外骨骼板525a的耦接装置中，以促进该耦接装置通过凹槽530a以及530b的运动。
图5B示出了凹槽530a’以及530b’的替代示例。例如，如图5B所示，外骨骼板525b可以是实心材料工件，使得凹槽530a’以及530b’遵循直线路径而不是遵循外骨骼板525b的弯曲的曲线路径。应当理解，这些是示例性的，并且凹槽530a’以及530b’可以遵循任何轨迹，并且外骨骼板525b可以是任何尺寸，和/或在材料中具有或者不具有空隙。
在一些实施例中，剪式千斤顶520可以包括多部件连杆。在这些以及其他实施例中，剪式千斤顶520能够被可旋转地但不可滑动地耦接到外骨骼板525和/或车身。在这样的实施例中，当剪式千斤顶530升高或者降低主体时，位移可以发生在连杆的其他部件中。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图5A-图5B进行修改、添加或者省略。例如，车轮组件500a以及500b可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，凹槽530a以及530b可以采用任何形状或者形式。
图6示出了根据本公开的一个或者多个实施例的示例性车轮组件600的透视图。车轮组件600可以包括无心车辋610以及耦接到无心车辋610的齿圈620。齿圈620可以与驱动齿轮630接合。驱动齿轮630可以旋转并且引起齿圈620旋转。齿圈620的旋转可以引起无心车辋610的相应旋转。
无心车辋610可以包括任何形状或者轮廓。除了本公开中所示的那些之外，在申请号为15/146,729的美国申请中示出了无心车辋的一些附加示例轮廓。在一些实施例中，无心车辋610可以包括轮廓，使得一个或者多个托轮导引组件可以沿无心车辋610滚动。托轮导引组件可以用于使驱动齿轮630以及齿圈620保持一致的啮合，使得驱动齿轮630可以驱动齿圈620。
齿圈620可以包括齿。附加地或者替代地，齿圈620可以包括链轮、直齿轮(spur)等。在一些实施例中，齿可以沿齿圈620的内径延伸。齿圈620和/或齿可以实施为斜齿轮(左旋或者右旋)、双斜齿轮、正齿轮、内齿圈、平面齿轮、行星齿轮等。在这些以及其他实施例中，齿圈620的齿可以与驱动齿轮630的齿接合。齿和/或驱动齿轮630可以按与针对齿和/或齿圈620描述的方式类似的方式实现，但是也可以按不同的方式实现。
在一些实施例中，齿圈630可以全部或者部分地由一个或者多个外骨骼板690(例如，外骨骼板690a以及690b)支撑。外骨骼板690可以执行类似或者相当于申请号为15/146,729和/或15/336,559的美国申请中描述的那些功能。
在一些实施例中，图1的车轮110可以实现为轮胎、无心车辋610以及齿圈620，并且图1中的驱动齿轮120可以实现为驱动齿轮630。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图6进行修改、添加或者省略。例如，车轮组件600可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。
图7示出了根据本公开的一个或者多个实施例的另一示例性车轮组件700的视图。车轮组件700能够包括可被驱动的第一托轮导引组件710、第二托轮导引组件720、第三托轮导引组件730以及第四托轮导引组件740。车轮组件700还可以包括轮胎732、无心车辋718以及外表面外骨骼板713。
第一托轮导引组件710可以包括托轮导引件724，该托轮导引件724的形状以及尺寸被设计成与无心车辋718接合并且沿无心车辋718滚动。第一托轮导引组件710还可以包括桥接轴750，其可以用作托轮导引组件724的轮轴。桥接轴750可以被键接(keyed)，使得当桥接轴750旋转时，托轮导引件724也可以旋转相应的量。桥接轴750可以耦接到驱动机构。在一些实施例中，第一托轮导引组件710可以包括轴承和键。在这些以及其他实施例中，在托轮导引组件724与无心车辋718之间的静摩擦力可以引起托轮导引组件724的旋转，以使无心车辋718旋转并且因此驱动车轮组件700。
在一些实施例中，第二托轮导引组件720以及第三托轮导引组件730可以被配置为在正常操作期间沿无心车辋718滚动。这种滚动可以促进第一托轮导引组件710保持与无心车辋718接触。在一些实施例中，第四托轮导引组件740可以与轮辋718的内圆周或者边缘间隔开一间隙。例如，可能存在大约至少千分之一英寸、千分之二英寸、千分之三英寸、千分之四英寸、千分之五英寸、千分之十英寸、千分之十五英寸等的间隙。响应于车轮组件700由于受到很大的力或者冲击(例如，意外或者急停)而经历水平高度的下降和/或压缩，可以减小或者消除间隙。第四托轮导引组件740可以响应于所述下降和/或压缩而接触无心车辋718，这可以减轻所述下降和/或压缩的影响。
在一些实施例中，将车轮组件700的内表面的类比为时钟，第一滚轮导引件710可以设置在六点钟位置，第二托轮导引组件720可位于七点钟位置，第三托轮导引组件730可位于五点钟位置，并且第四托轮导引组件740可以位于十二点钟位置。在一些实施例中，第二托轮导引组件720以及第三托轮导引组件730可以大致对称地设置在第一托轮导引组件710的位置周围。例如，在第二托轮导引组件720与第三托轮导引组件730之间(相对于无心车辋718的中心)的角度可以在十度到一百四十度之间并且通常关于六点钟位置对称。在一些实施例中，第一托轮导引组件710可以设置在其他位置，例如，在八点钟位置与四点钟位置之间。附加地或者替代地，第四托轮导引组件740可以设置在其他位置，例如，在十点钟位置与两点钟位置之间。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对图7进行修改、添加或者省略。例如，车轮组件700可以包括比本公开中示出以及描述的元件更多或更少的元件。例如，车轮组件700可以包括更少的托轮导引组件(例如，三个而不是四个)或者另外的托轮导引组件。作为另一示例，托轮导引组件可按任何配置关于车轮组件700以及靠近无心车辋718进行定位和/或间隔开。
本公开的一个或者多个实施例可以包括一种变速器，其包括第一车轮组件。第一车轮组件可以包括：第一车轮；第一驱动齿轮，其耦接到第一车轮以使得第一驱动齿轮的驱动引起第一车轮的相应旋转；以及，第一电机，其耦接到第一驱动齿轮以驱动第一驱动器齿轮。该变速器还可以包括第二车轮组件，该第二车轮组件包括：第二车轮，其尺寸在第一车轮的百分之十以内；以及，第二驱动齿轮，其耦接到第二车轮以使得第二驱动齿轮的驱动引起第二车轮的相应旋转，其中第二驱动齿轮的尺寸可以与第一驱动齿轮的尺寸不同，大约在百分之十到百分之二百之间。第二车轮组件还可以包括第二电机，其耦接到第二驱动齿轮以驱动第二驱动齿轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：第一驱动齿轮通过驱动被耦接到第一车轮的轮辋的齿圈来驱动第一车轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：第一驱动齿轮经由在第一驱动齿轮与第一车轮的轮辋之间的静摩擦力来驱动第一车轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：第一电机被配置为以第一速度旋转第一驱动轴，以及第二电机被配置为以第二速度旋转第二驱动轴。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括第三车轮组件，该第三车轮组件包括：第三车轮，其与第一车轮尺寸大致相同；第三驱动齿轮，其耦接到第三车轮以使得第三驱动齿轮的驱动引起第三车轮的相应旋转，并且与第一驱动齿轮的尺寸大致相同；以及，第三电机，其耦接到第三驱动齿轮以驱动第三驱动齿轮。本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***还可以包括第四车轮组件，该第四车轮组件包括：第四车轮，其尺寸在第二车轮的百分之十以内；第四驱动齿轮，其耦接到第二车轮以使得第四驱动齿轮的驱动引起第四车轮的相应旋转，并且与第二驱动齿轮的尺寸大致相同；以及，第四电机，其耦接到第四驱动齿轮以驱动第四驱动齿轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括在车辆的第一侧的第一车轮组件以及第三车轮组件，在车辆的第二侧的第二车轮组件以及第四车轮组件。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括第五车轮组件，该第五车轮组件包括：第五车轮，其与第一车轮的尺寸大致相同；第五驱动齿轮，其耦接到第五车轮以使得第五驱动齿轮的驱动引起第五车轮的相应旋转，并且与第一驱动齿轮以及第二驱动齿轮的尺寸不同；以及，第五电机，其耦接到第五驱动齿轮以驱动第五驱动齿轮。本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***还可以包括第六车轮组件，该第六车轮组件包括：第六车轮，其尺寸在第一车轮的百分之十以内；第六驱动齿轮，其耦接到第六车轮以使得第六驱动齿轮的驱动引起第六车轮的相应旋转，该第六驱动齿轮与第五驱动齿轮的尺寸大致相同；以及，第六电机，其耦接到第六驱动齿轮以驱动第六驱动齿轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括第三车轮组件，该第三车轮组件包括：第三车轮，其与第一车轮尺寸大致相同；第三驱动齿轮，其耦接到第三车轮以使得第三驱动齿轮的驱动引起第三车轮的相应旋转，并且与第一驱动齿轮以及第二驱动齿轮的尺寸不同；以及，第三电机，其耦接到第三驱动齿轮以驱动第三驱动齿轮。本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***还可以包括第四车轮组件，该第四车轮组件包括：第四车轮，其尺寸在第二车轮的百分之十以内；第四驱动齿轮，其耦接到第四车轮以使得第四驱动齿轮的驱动引起第四车轮的相应旋转，该第四驱动齿轮与第一驱动齿轮、第二驱动齿轮以及第三驱动齿轮的尺寸不同；以及，第四电机，其耦接到第四驱动齿轮以驱动第四驱动齿轮。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：第一剪式升降机，其耦接在第一车轮组件与车辆之间；以及，第二剪式升降机，其耦接在第二车轮组件与车辆之间。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：第一车轮组件还包括在第一车轮组件的外骨骼板中的轨道，以使得在第一剪式升降机被致动时，剪式升降机的端部遵循该轨道。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：轨道是弯曲的。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：悬架设备，其耦接在第一车轮组件与第一剪式升降机之间。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：悬架设备包括后连杆、前连杆以及摆臂中的一个。
本公开的一个或者多个设备(例如，变速器)、方法和/或***可以包括：液压设备，其用于致动剪式升降机。
本公开的一个或者多个实施例可以包括一种变速器，该变速器包括第一车轮组件。第一车轮组件可以包括：第一车轮；第一驱动齿轮，其耦接到第一车轮以使得第一驱动齿轮的驱动引起第一车轮的相应旋转；以及，第一电机，其耦接到第一驱动齿轮以驱动第一驱动器齿轮。变速器还可以包括第二车轮组件，该第二车轮组件包括：第二车轮，其与第一车轮尺寸不同，大约在百分之十和百分之二百之间；以及，第二驱动齿轮，其耦接到第二车轮以使得第二驱动齿轮的驱动引起第二车轮的相应旋转，其中第二驱动齿轮的尺寸在第一驱动齿轮的百分之十以内。第二车轮组件还可以包括：第二电机，其耦接到第二驱动齿轮以驱动第二驱动齿轮。
本公开的一个或者多个实施例可以包括一种车辆，该车辆包括：主体，其被配置为承载负载；以及，第一车轮组件。第一车轮组件可以包括：第一车轮；第一驱动齿轮，其耦接到第一车轮以使得第一驱动齿轮的驱动引起第一车轮的相应旋转；以及，第一电机，其耦接到第一驱动齿轮以驱动第一驱动齿轮。该车辆还可以包括第二车轮组件，该第二车轮组件包括：第二车轮，其尺寸在第一车轮的百分之十以内；第二驱动齿轮，其耦接到第二车轮以使得第二驱动齿轮的驱动引起第二车轮的相应旋转，该第二驱动齿轮与第一驱动齿轮的尺寸不同，大约在百分之十到百分之二百之间；以及，第二电机，其耦接到第二驱动齿轮以驱动第二驱动齿轮。车辆可以另外包括：第一剪式升降机，其耦接在第一车轮组件与车身主体之间；以及，第二剪式升降机，其耦接在第二车轮组件与主体之间。
本公开中使用的术语，尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”，术语“含有”应解释为“含有但不限于”等)。
另外，如果要用特定数目限定所引导的权利要求记载特征，则在权利要求中应明确地陈述这一意图，而在没有这类陈述的情况下，则并不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含引导性短语“至少一个”以及“一个或者多个”的使用以引导权利要求记载特征。然而，这些短语的使用不应被解释为暗示所引导的权利要求记载特征通过不定冠词“一”或者“一个”将包含该所引导的权利要求记载特征的任何特定权利要求限制于仅包含一个此类记载特征的实施例，即使当同一权利要求包括引导性短语“一个或者多个”或者“至少一个”和诸如“一”或者“一个”的不定冠词(例如，“一”和/或“一个”应该被解释为“至少一个”或者“一个或者多个”)也是如此；而对于用于引导权利要求记载特征的定冠词也同样适用。
另外，即使明确记载了所引导权利要求记载特征的特定数量，本领域技术人员将认识到，这种记载特征应该被解释为至少有所记载的数量(例如，简单记载“两个记载特征”而没有其他修饰语，意指至少两个记载特征，或者两个或更多个记载特征)。此外，在使用类似于“A、B以及C等中的至少一个”或者“A、B以及C中的一个或多个”的表述的情况下，这种结构通常包括：仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C、或者A和B和C等。
此外，无论在说明书、权利要求书或者附图中，代表两个或更多个替代术语的任何分离词汇或者短语应被理解为考虑包括所述术语之一，所述术语中任一个或者所述术语两者兼有的可能性。例如，短语“A或B”应理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
本公开中记载的所有示例和条件语言旨在用于启示目的以帮助读者理解本公开以及由发明人做出的对本领域技术有所推进的概念，并且应被解释为不限于这些具体记载的示例和条件。尽管已经详细描述了本公开的实施例，但是在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对其进行各种改变、替换和变更。

Claims (20)

1.一种变速器，包括：
第一车轮组件，所述第一车轮组件包括：
第一车轮；
第一驱动齿轮，其耦接到所述第一车轮以使得所述第一驱动齿轮的驱动引起所述第一车轮的相应旋转；以及
第一电机，其耦接到所述第一驱动齿轮以驱动所述第一驱动齿轮；第二车轮组件，所述第二车轮组件包括：
第二车轮，其尺寸在所述第一车轮的百分之十以内；
第二驱动齿轮，其耦接到所述第二车轮以使得所述第二驱动齿轮的驱动引起所述第二车轮的相应旋转，所述第二驱动齿轮具有与所述第一驱动齿轮不同的尺寸，所述第二驱动齿轮的尺寸为所述第一驱动齿轮的尺寸的大约百分之十到百分之二百；以及
第二电机，其耦接到所述第二驱动齿轮以驱动所述第二驱动齿轮。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一驱动齿轮通过驱动被耦接到所述第一车轮的轮辋的齿圈来驱动所述第一车轮。
3.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一驱动齿轮经由在所述第一驱动齿轮与所述第一车轮的轮辋之间的静摩擦力来驱动所述第一车轮。
4.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第一电机被配置为以第一速度旋转第一驱动轴，并且所述第二电机被配置为以第二速度旋转第二驱动轴。
5.根据权利要求1所述的变速器，还包括：
第三车轮组件，所述第三车轮组件包括：
第三车轮，其具有与所述第一车轮大致相同的尺寸；
第三驱动齿轮，其耦接到所述第三车轮以使得所述第三驱动齿轮的驱动引起所述第三车轮的相应旋转，并且具有与所述第一驱动齿轮大致相同的尺寸；以及
第三电机，其耦接到所述第三驱动齿轮以驱动所述第三驱动齿轮；第四车轮组件，所述第四车轮组件包括：
第四车轮，其尺寸在所述第二车轮的百分之十以内；
第四驱动齿轮，其耦接到所述第四车轮以使得所述第四驱动齿轮的驱动引起所述第四车轮的相应旋转，所述第四驱动齿轮具有与所述第二驱动齿轮大致相同的尺寸；以及
第四电机，其耦接到所述第四驱动齿轮以驱动所述第四驱动齿轮。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第一车轮组件和所述第三车轮组件位于车辆的第一侧，并且所述第二车轮组件和所述第四车轮组件位于所述车辆的第二侧。
7.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第一车轮组件和所述第三车轮组件位于车辆的后侧，并且所述第二车轮组件和所述第四车轮组件位于所述车辆的前侧。
8.根据权利要求5所述的变速器，还包括：
第五车轮组件，所述第五车轮组件包括：
第五车轮，其具有与所述第一车轮大致相同的尺寸；
第五驱动齿轮，其耦接到所述第五车轮以使得所述第五驱动齿轮的驱动引起所述第五车轮的相应旋转，并且具有与所述第一驱动齿轮以及所述第二驱动齿轮不同的尺寸；
第五电机，其耦接到所述第五驱动齿轮以驱动所述第五驱动齿轮；第六车轮组件，所述第六车轮组件包括：
第六车轮，其尺寸在所述第一车轮的百分之十以内；
第六驱动齿轮，其耦接到所述第六车轮以使得所述第六驱动齿轮的驱动引起所述第六车轮的相应旋转，所述第六驱动齿轮具有与所述第五驱动齿轮大致相同的尺寸；以及
第六电机，其耦接到所述第六驱动齿轮以驱动所述第六驱动齿轮。
9.根据权利要求1所述的变速器，还包括：
第三车轮组件，所述第三车轮组件包括：
第三车轮，其具有与所述第一车轮大致相同的尺寸；
第三驱动齿轮，其耦接到所述第三车轮以使得所述第三驱动齿轮的驱动引起所述第三车轮的相应旋转，并且具有与所述第一驱动齿轮以及所述第二驱动齿轮不同的尺寸；以及
第三电机，其耦接到所述第三驱动齿轮以驱动所述第三驱动齿轮；
第四车轮组件，所述第四车轮组件包括：
第四车轮，其尺寸在所述第二车轮的百分之十以内；
第四驱动齿轮，其耦接到所述第四车轮以使得所述第四驱动齿轮的驱动引起所述第四车轮的相应旋转，所述第四驱动齿轮具有与所述第一驱动齿轮、第二驱动齿轮和第三驱动齿轮不同的尺寸；以及
第四电机，其耦接到所述第四驱动齿轮以驱动所述第四驱动齿轮。
10.根据权利要求1所述的变速器，还包括：
第一剪式升降机，其耦接到所述第一车轮组件与车辆之间；以及
第二剪式升降机，其耦接到所述第二车轮组件与所述车辆之间。
11.根据权利要求10所述的变速器，其中，所述第一车轮组件还包括在所述第一车轮组件的外骨骼板中的轨道，以使得当所述第一剪式升降机被致动时，所述剪式升降机的端部遵循所述轨道。
12.根据权利要求11所述的变速器，其中，所述轨道是弯曲的。
13.根据权利要求10所述的变速器，还包括悬架装置，其耦接在所述第一车轮组件与所述第一剪式升降机之间。
14.根据权利要求13所述的变速器，其中，所述悬架装置包括后连杆、前连杆以及摆臂中的一个。
15.根据权利要求10所述的变速器，还包括液压装置，其用于致动所述剪式升降机。
16.一种变速器，包括：
第一车轮组件，所述第一车轮组件包括：
第一车轮；
第一驱动齿轮，其耦接到所述第一车轮以使得所述第一驱动齿轮的驱动引起所述第一车轮的相应旋转；以及
第一电机，其耦接到所述第一驱动齿轮以驱动所述第一驱动齿轮；
第二车轮组件，所述第二车轮组件包括：
第二车轮，其具有与所述第一车轮不同的尺寸，所述第二车轮的尺寸为所述第一车轮的尺寸的大约百分之十到百分之二百；
第二驱动齿轮，其耦到所述第二车轮以使得所述第二驱动齿轮的驱动引起所述第二车轮的相应旋转，所述第二驱动齿轮的尺寸在所述第一驱动齿轮的百分之十以内；以及
第二电机，其耦接到所述第二驱动齿轮以驱动所述第二驱动齿轮。
17.根据权利要求16所述的变速器，其中，所述第一驱动齿轮通过驱动被耦接到所述第一车轮的轮辋的齿圈来驱动所述第一车轮。
18.根据权利要求16所述的变速器，其中，所述第一驱动齿轮经由在所述第一驱动齿轮与所述第一车轮的轮辋之间的静摩擦力来驱动所述第一车轮。
19.根据权利要求16所述的变速器，其中，所述第一电机被配置为以第一速度旋转第一驱动轴，并且所述第二电机被配置为以第二速度旋转第二驱动轴。
20.一种车辆，包括：
主体，其被配置为承载负载；
第一车轮组件，所述第一车轮组件包括：
第一车轮；
第一驱动齿轮，其耦接到所述第一车轮以使得所述第一驱动齿轮的驱动引起所述第一车轮的相应旋转；以及
第一电机，其耦接到所述第一驱动齿轮以驱动所述第一驱动齿轮；第二车轮组件，所述第二车轮组件包括：
第二车轮，其尺寸在所述第一车轮的百分之十以内；
第二驱动齿轮，其耦接到所述第二车轮以使得所述第二驱动齿轮的驱动引起所述第二车轮的相应旋转，所述第二驱动齿轮具有与所述第一驱动齿轮不同的尺寸，所述第二驱动齿轮的尺寸为所述第一驱动齿轮的尺寸的大约百分之十到百分之二百；以及
第二电机，其耦接到所述第二驱动齿轮以驱动所述第二驱动齿轮；第一剪式升降机，其耦接到所述第一车轮组件与所述主体之间；以及第二剪式升降机，其耦接到所述第二车轮组件与所述主体之间。
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