电动婴儿车的制作方法

1.本发明涉及用于婴儿车的整体马达和动力模块以及包括所述整体马达和动力模块的电动婴儿车。


背景技术：

2.使用电动马达向车轮提供旋转力的婴儿车(也已知为儿童车、童车和推椅)从而使婴儿车对于操作者更容易推动是已知的。使电池从婴儿车可拆卸使得其可以被单独充电也是已知的。gb2563573a是这种婴儿车的示例。
3.然而，这样的婴儿车缺乏灵活性，因为尽管电池可以被移除，但是马达依然被附接到婴儿车，并且在没有电池向其提供动力的情况下，马达只是提供了不想要的多余重量。
4.本发明的目的是解决上述问题中的至少一个。


技术实现要素：

5.本发明的第一方面是一种用于婴儿车的整体马达和动力模块，其包括：壳体，所述壳体包含：电动马达以及被电联接到马达的电池；以及位于壳体的相应端部处的驱动轴，所述驱动轴被配置成使得当壳体沿车轮的共同旋转轴线被放置在一对婴儿车车轮之间时，驱动轴与相应的车轮接合并且可操作以将旋转力从电动马达传输到车轮。马达和动力模块的整体性质允许在需要附加动力时将整个模块附接到婴儿车，并且允许在不需要附加动力时将整个模块移除。当马达不被要求时，这显著节省了重量，使婴儿车更容易移动。应当理解，可以为每个电动马达提供一个驱动轴。在某些配置中，有两个电动马达，并因此有两个驱动轴。可以提供在模块的相对端部之间延伸的单个驱动轴。此外，当模块在使用中时和当其从婴儿车移除时，将马达和电池保留在单个单元中还保护它们免受外部环境的影响。模块的整体性质还允许制造商、销售商和用户容易地定制产品(例如，马达和/或电池额定值不同的产品)。此外，整体电池和马达单元的提供允许模块化系统，其中可以提供多种不同功能的婴儿车。例如，其允许提供不包括任何动力辅助的婴儿车、包括在车架内并且具有多个电连接点的布线器的婴儿车(其中电子配件可以附接到被保持在与本发明的整体模块相同的位置的电池)，或者包括本发明的整体模块的婴儿车。另外，可能需要从婴儿车移除马达和电池以避免马达和电池长时间处于不期望的条件下，诸如特别热或冷的温度或在潮湿的环境中。另外，电池需要与为婴儿车提供动力的(一个或多个)马达电连接。因此，在电池是可移除的情况下，需要能够被可逆地连接的电连接器。这一般呈金属触点的形式，诸如铜触点。由于在冬季期间，婴儿车可能暴露于水并甚至可能暴露于盐，因此金属触点可能被腐蚀或以其它方式被损坏。因此，在电池和(一个或多个)马达之间的电连接可能受到不利影响。通过提供整体模块，在电池和(一个或多个)马达之间的连接可能不容易受到这种影响。当然，应当理解，模块可以被配置成允许电池和/或(一个或多个)马达的更换。
6.壳体可以设有当壳体被放置在一对婴儿车车轮之间时与婴儿车的静止部分(诸如车架)接合的装置。与婴儿车的静止部分接合确保了当马达向车轮施加旋转力时，是车轮沿
马达的方向旋转，而不是马达沿相反的方向旋转。可以使用任何合适的防旋转装置。“静止”应被理解为当婴儿车处于运动时未旋转的婴儿车的部分。应当理解，例如当婴儿车被折叠时，婴儿车的静止部分可以是可移动的，但是静止部分静止到当扭矩由(一个或多个)马达提供时其能够使模块旋转停止的程度。
7.装置可以包括从壳体延伸的突起，突起被配置成与在婴儿车的静止部分中的凹口配合。替代地或附加地，装置可以包括在壳体中的凹口(其可以位于壳体的端部处)，凹口被配置成与从婴儿车的静止部分延伸的突起配合。优选地，(一个或多个)凹口和/或突起被配置成使得整体马达和动力模块可以简单地通过将模块以径向方式滑动到位而被安装在婴儿车的同轴车轮之间。通常，在这样的实施例中，凹口包括径向连接到外径的通道，突起可以穿过该通道。应当理解，该设备可以被配置成使得整体马达和动力模块可以以轴向方式被安装。在任何实施例中，整体马达和动力模块的壳体可以成形为使得其可以沿特定取向与婴儿车接合。壳体可以包括平坦部分，该平坦部分成形为与在婴儿车上的对应平坦部分接合。平坦部分可以用于防止整体马达和动力模块与和整体马达和动力模块接合的婴儿车的相对旋转。
8.该驱动轴或每个驱动轴可以是花键的。在驱动轴上的花键的存在准许轴与在车轮上或被联接到车轮的对应的插口机械地互锁。这提供了旋转力从马达到车轮的传递。可以使用任何合适数量的花键。替代地，除了花键，驱动轴可以简单地具有一旦其被装配到对应的插口中就防止轴相对于车轮的旋转的横截面。例如，轴的端部可以具有非圆形横截面。通过具有非圆形的横截面(诸如正方形横截面)，轴可以与婴儿车的对应的接收部分(诸如插口)接合，并且允许轴为婴儿车的车轮提供动力。
9.每个驱动轴可以能够从伸出位置移动到缩回位置，所述伸出位置可以凸出于壳体的端部的表面，所述缩回位置与壳体的端部的表面齐平或在壳体的端部的表面的轴向内侧。驱动轴的缩回允许整体马达和动力单元容易地安装在婴儿车车轮之间并且容易地从婴儿车车轮之间移除，同时伸出位置确保与在车轮上或被联接到车轮的插口的良好的机械接触以及旋转力的有效传递。
10.该驱动轴或每个驱动轴的末端可以是截头圆锥形的。驱动轴在末端处较窄使得更容易将驱动轴与在车轮上或被联接到车轮的对应的插口对准。基本上任何在其末端处最窄的形状都可以表现出这种优势(例如，从完整的圆锥体到带有倒角边缘的棱柱体的形状)。该驱动轴或每个驱动轴的末端可以被倒角以允许容易地与婴儿车接合。
11.当一个驱动轴或两个驱动轴都转动时，电动马达可以是可操作的以提供旋转力。换句话说，马达被触发以与外部所施加的旋转力同步旋转。这种马达用作“动力辅助”，以减少由操作者推动其上装配有整体马达和动力模块的婴儿车所花费的力气。这在例如将婴儿车推上斜坡时特别有用。因此，该设备可以包括控制模块，该控制模块可配置为响应于检测到的输入而选择性地向马达提供动力。该设备可以包括一个或多个传感器以检测婴儿车的移动。传感器可以被连接到控制模块。控制模块可以可配置成提供来自(一个或多个)马达的可调节等级的辅助。
12.整体马达和动力模块还可以包括旋转传感器和扭矩传感器中的至少一个。这些传感器中的每一个都能够通过感测这些零件的运动并分别检测对它们的力的施加来检测对驱动轴和/或车轮的旋转力的给予。
13.该驱动轴或每个驱动轴的表面的一部分可以包括被电联接到电池的电触点。壳体的该端部或每个端部的表面的部分可以包括被电联接到电池的电触点。外部电触点的提供准许整体马达和动力模块的充电。因此，整体模块可以包括充电端口，电池可以经由该充电端口被充电。本发明不特别被限制于电池可以被充电的方式。例如，电池可以经由连接到干线电源而被充电，该干线电源可以包括变压器以根据电池的要求改变被提供给电池的电压和/或电流。电池可以经由usb连接线或类似物被充电。在婴儿车具有附加电路的实施例中，这些接触点可以提供合适的方式来从电池向这些电路提供电力。可以通过位于整体马达和电池模块上的电触点以及位于车架上的电触点来提供从电池到在婴儿车的车架内的任何布线的电连接。
14.可以使用任何合适的电池。电池可以是锂离子电池。锂离子电池能够为便携式、可再充电的电池应用提供良好的性能。
15.电动马达可以是有刷电动马达或无刷电动马达。
16.马达可以是可操作的以用作发电机。当马达未在使用时，使驱动轴的旋转生成电力可能是有利的，该电力可以被用于对电池进行再充电。这种“再生制动”在下坡时特别有用。因此，马达可以被配置为向车轮提供制动力。可以有将车轮与(一个或多个)电动马达断开以允许车轮的自由旋转的离合器。
17.可以提供至少两个电动马达。整体模块在每个端部处都可以包括轴，该轴被配置成由电动马达旋转。通过具有被单独地驱动的驱动轴，马达能够以不同的速率旋转。这可以有益于允许改进婴儿车的转向。此外，整体模块可以被配置成调节提供给每个电动马达的动力，以便调节在每个驱动轴处提供的动力。这在使婴儿车转向中可能是有益的。
18.本发明的第二方面是包括根据本发明的第一方面的整体马达和动力模块的电动婴儿车。婴儿车被配置为在一组同轴车轮(例如，后车轮)之间接纳整体马达和动力模块。被配置成接纳整体马达和动力模块的可以包括在车轮上或被联接到车轮的一个或多个插口中的至少一个插口和静止部分，该插口被配置成接纳(即，形状互补的)驱动轴，该静止部分包括与壳体的突起或凹口互补的凹口或突起。
19.电动婴儿车还可以包括穿过婴儿车的车架的布线，该布线用于在壳体被放置在一对婴儿车车轮之间时将电设备连接到电池。电设备可以包括灯、扬声器、加热器、太阳能面板、插座、智能电话、风扇、空气过滤设备、摄像机、平板电脑、卫星导航系统、充电站、便携式动力设备中的一种或多种或需要电力的任何其它设备。这样的布线的提供允许将其他有用的设备(例如灯)连接到电池，以使操作者能够在弱光条件下清楚地看到他们的路径并且确保婴儿车对其他人可见。
20.电动婴儿车可以包括用于电动马达的控制装置。控制装置可以包括用于启动马达的简单的通/断开关、用于操作者选择特定速度的节流阀、和/或能够启用“动力辅助”模式的开关。控制装置可以是可操作的，以将婴儿车限制到特定的最大速度和/或在没有操作者的情况下(例如，位于电动婴儿车上的安全开关(dead man’s switch))防止马达的动作。附加地或替代地，控制装置可以包括水平传感器，以使婴儿车能够根据婴儿车的倾斜度选择性地工作(例如，当上坡行驶时接合马达，而当下坡行驶时与马达脱离)。
附图说明
21.图1a示出了根据本发明的第一方面的整体马达和动力模块的实施例的视图，其中驱动轴被缩回。
22.图1b示出了与图1a相同的实施例，其中驱动轴被伸出。
23.图2a示出了被配置成接收在图1a和图1b中所展示的整体马达和动力模块的婴儿车的后车轮的透视图。
24.图2b示出了带有图1a和图1b的整体马达和动力模块的图2a的婴儿车的透视图。
25.图2c示出了图2a的婴儿车的透视图，其中图1a和图1b的整体马达和动力模块被装配在后车轮之间。
26.图3示出了根据本发明的第一方面的整体马达和动力模块以及被配置成接收所述整体马达和动力模块的婴儿车的后车轮的实施例的透视图。
27.图4示出了被装配在充电站上的整体马达和动力模块的透视图。
28.图5a示出了电动婴儿车的后视图，其中该电动婴儿车装配有整体马达和动力模块，并且布线(如虚线所指示的)穿过车架。
29.图5b示出了图5a的电动婴儿车的平面图，其中该电动婴儿车装配有整体马达和动力模块，并且布线(如虚线所指示的)穿过车架。
具体实施例
30.图1a和图1b示出了根据本发明的第一方面的整体马达和动力模块的一个实施例，其中驱动轴分别处于缩回位置和伸出位置。
31.整体马达和动力模块100的壳体110包含电池和马达(未被示出)，并且呈带有扩口端部的圆筒体的形式。当然，只要不干扰婴儿车的操作，基本上任何将要安装模块的婴儿车的车轮连接起来的形状都会是合适的。可以用于壳体110的典型形状具有高纵横比，以能够桥接车轮之间的空间而不会冒与人群(group)或操作者接触的风险，诸如圆柱体、三棱柱、长方体、五棱柱、六棱柱和更高阶的棱柱。壳体110的圆筒体部分可以具有纹理以使其易于抓握。可以使用替代方法来改进抓握，诸如添加橡胶材料。
32.壳体110的每个端部115都包括突起120，突起120被成形为装配到在婴儿车中的互补凹口中，并且将在下面进行更详细地描述。
33.在图1a中，驱动轴缩回到壳体110的端部115内。这防止驱动轴在其被装配时卡在婴儿车的车轮和/或车架上。
34.在图1b中，驱动轴125处于伸出位置，就像它们被装配在婴儿车中时一样。驱动轴125的暴露部分是截头圆锥形的，使驱动轴125更容易被装配到在车轮上或被连接到车轮的对应的插口中。驱动轴125也是花键的，以通过减小滑动的可能性来增强它们与插口的机械相互作用以及旋转力从马达到车轮的传递。应当理解，用于伸出或缩回驱动轴的端部的能力是可选的。
35.在图1a和图1b中所示出的实施例的壳体110包括电源(usb)插口130和用于激活插口的对应开关135的附加特征。当然，应当理解，虽然方便，但是这些部件对于整体马达和动力模块100的基本功能不是必需的，并且可以被省略。
36.图2a示出了婴儿车200的被配置成具有被装配在其后车轮210之间的在图1a和图
1b中示出的整体马达和动力模块的后部部分。插口和凹口被盖215覆盖，其中整体马达和动力模块的驱动轴将要与插口互锁，壳体的突起要要被插入到凹口中。盖215操作以防止灰尘进入插口和/或凹口或插口和/或凹口发生损坏。
37.图2b示出了在被装配到婴儿车200的过程中的整体马达和动力模块100。盖已经从后车轮210移除，露出凹口220，壳体的突起120将要被插入到凹口220中。在该实施例中，婴儿车的其中形成凹口的静止部分是保持车轮的支架。当然，凹口和突起之间的关系可以颠倒(即，突起在静止部分上并且凹口在壳体的端部中)，或者可以使用复杂的相互作用。凹口和突起的设计有利地允许整体马达和动力模块100简单地从上方滑入适当位置，重力将模块保持在适当位置。移除盖还已经暴露出驱动轴125的端部将装配到其中的插口225。驱动轴125的花键性质已经在插口225中再现，确保了在马达工作时的良好装配和力传递。可能存在将整体模块可靠地附接到婴儿车的装置。这种装置可以被设置在整体模块和婴儿车中的一个上或被设置在整体模块和婴儿车两者上。
38.图2c示出了被装配在婴儿车200的后车轮210之间的整体马达和动力模块100。驱动轴与插口(未被示出)机械地相互啮合，以允许旋转力从马达到车轮的传递，并且在壳体的端部上的突起与在婴儿车的静止部分中的凹口的接合确保了是车轮而不是壳体被旋转。
39.图3示出了整体马达和动力模块300以及婴儿车310的被配置成具有装配在其后车轮320之间的整体马达和动力模块300的后部部分的实施例。在该实施例中，凹口和突起的构造已经被颠倒，使得凹口330在整体马达和动力模块300的壳体的端部中，并且突起340位于婴儿车的静止部分(在该情况下，为保持车轮的支架)中。应当注意，整体马达和动力模块300的驱动轴在图3中未被示出。
40.图4示出了被放置在充电站400上的整体马达和电力模块300，充电站400将干线电力传送到整体马达和电力模块300以便对被保持在整体马达和电力模块300内的电池充电。充电站包括突起410，突起410被配置成装配到在整体马达和动力模块300的一个端部中的凹口330中。充电站400与在整体马达和动力模块300内的电池电接触，该电接触通过在突起410中的导电材料420的触点和在驱动轴的部分上的对应触点建立。替代地，充电站的触点可以位于突起的一部分上或充电站的顶面上，并且整体马达和电源模块300的触点可以位于壳体的端面的一部分的凹口的一部分上。在另一替代方案中，充电站经由感应对电池充电。通过使用感应充电(也已知为无线充电)，可以提供密封单元以防止对任何暴露的电触点的腐蚀或损坏。
41.图5a和5b示出了装配有整体马达和动力模块510并且附加地包括贯穿车架的布线(表示为虚线)的婴儿车500。整体马达和动力模块510的电池与布线直接电接触，其中以与为图4中的充电站与整体马达和动力模块之间提供接触的相同的方式提供该接触。布线适合于将电力从电池传输到婴儿车的车架上的各个点，诸如手柄、接头和下悬吊篮。电力被传输到的点可以呈插口的形式，诸如usb插口，其可操作以接收用于连接诸如平板电脑、智能电话、gps、扬声器和灯的设备的连接线。特别地，适合于智能电话的连接部(诸如usb插口)在婴儿车的手柄上是有利的，从而在使用智能电话时(例如，当使用gps应用或打电话时)释放操作者的手。可以在婴儿车的前部(例如，在下悬吊篮的前部)装配灯具，以在弱光条件下提供照明并增强婴儿车的可见度。实际上，布线器可以被配置为根据需要向任何电子设备提供电力。