已经提出了一种轮装置、尤其是智能轮装置，所述轮装置具有至少一个轮辋、驱动器壳体单元和驱动单元，所述驱动单元被设置用于所述至少一个轮辋的电驱动。
技术实现要素：
提出了一种轮装置、尤其是智能轮装置，具有：至少一个轮辋；驱动器壳体单元；驱动单元，所述驱动单元被设置用于所述至少一个轮辋的电驱动，其中，所述驱动单元至少基本上被集成到所述驱动器壳体单元中；连接单元，所述连接单元用于将所述驱动器壳体单元能够拆卸地连接到车辆处；以及能量供给单元，所述能量供给单元被设置用于所述驱动单元的电能供给并且尤其是不会丢失地与所述驱动器壳体单元连接。由此，轮装置能够特别灵活地被布置在不同的车辆处和/或被更换。有利地，能够特别快并且可靠地以根据本发明的轮装置来替换传统的轮装置。在此背景下，“轮辋”应当尤其被理解为轮装置的部件，所述部件形成用于行驶层和/或用于轮胎、尤其是用于充气轮胎的接触面，和/或所述部件承载行驶层和/或所述轮胎。尤其地，行驶层和/或轮胎能够与轮辋固定地和/或永久无转动地连接。
特别有利地，所述至少一个轮辋由塑料和/或金属制成。优选地，驱动器壳体单元形成用于至少一个驱动单元的壳体。优选地，驱动器壳体单元包围马达舱，至少基本上将驱动单元布置在所述马达舱中。特别有利地，马达舱通过驱动器壳体单元与周围环境密闭地分离和/或密封。优选地，驱动单元包括至少一个电动机。电动机优选由直流电动机、被电换向的直流电动机或者三相交流电动机构成。在此背景下，“被集成”应当尤其被理解为被接收、被包围和/或被包括。优选地，轮装置包括恰好一个轮辋。优选地，驱动单元的至少一个构件和/或单元被集成到驱动器壳体单元中。
优选地，所述能量供给单元被设置用于存储电能。尤其地，能量供给单元被设置用于通过电荷分离和/或优选通过对电能的、电化学的存储来静态存储电能。有利地，所述至少一个能量供给单元包括至少一个电容器、超级电容器、铅蓄电池、锂-二氧化钴（cobaltdioxide）-蓄电池、锂-锰-蓄电池、锂-聚合物-蓄电池、磷酸铁锂蓄电池、锂-铁-钇-磷酸-蓄电池、锂-空气-蓄电池、锂-钛酸-蓄电池、锂-硫-蓄电池、钠-氯化镍-蓄电池、钠-硫-蓄电池、镍-铁-蓄电池、镍-镉-蓄电池、镍-金属氢化物-蓄电池、镍-氢-蓄电池、镍-锌-蓄电池、银-锌-蓄电池、锡-硫-锂-蓄电池、燃料电池和/或电池。
在这里，“不会丢失地”应当尤其被理解为至少两个元件的下述连接，所述连接不能够无干扰地彼此分离，和/或仅能够在借助工具和/或化学分离剂（例如，溶剂等）的情况下彼此分离，所述工具例如为螺丝刀、开口扳手、外六角（内六角扳手）、torx扳手、锯（尤其是机械锯）等。可替代地，能量供给单元也能够与驱动器壳体单元能够分离地被构造。尤其地，轮装置被设置用于替换车辆的、非驱动的轮装置，尤其是在为车辆换装时。“被设置”应当尤其被理解为专门地被编程、被设计和/或被构造。对象被设置用于特定的功能，这应当尤其被理解为，所述对象在至少一个应用状态和/或运行状态下实现和/或执行这个确定的功能。
在本发明的、另外的构型中提出了，所述至少一个轮辋构造所述驱动器壳体单元的至少一个壳体壁。由此，轮装置能够特别紧凑并且重量轻地被构造。尤其地，至少一个轮辋在径向方向上限制马达舱。至少一个轮辋优选与壳体壁一件式地和/或一体地被构造。附加地提出了，轮装置包括传动单元，所述传动单元被设置用于在驱动单元和至少一个轮辋之间的转矩传递，其中，轮辋构造传动单元的齿圈。由此，轮装置能够特别紧凑并且运行可靠地被构造。优选地，传动单元包括至少一个行星齿轮组。
此外，提出了，所述连接单元包括至少一个连接元件，所述连接元件至少部分地包围所述所述驱动器壳体单元。由此能够实现轮装置与车辆的特别稳定的连接。优选地，所述至少一个连接元件沿轴向在两侧与驱动器壳体单元连接。在此背景下，概念“轴向”、“径向”、“轴向方向”或者“径向方向”应当尤其是基于轮缘在运行中的主旋转轴线。
此外，提出了，所述连接单元包括至少一个板状的连接元件和/或至少一个连接销。由此，至少在运行中，特别高的运行力能够在轮装置和车辆之间被传递。优选地，板状的连接元件具有至少基本上平坦的接触面，所述接触面用于与车辆接触。进一步有利地，板状的连接元件矩形地或者圆形地被构造。进一步有利地，板状的连接元件包括用于紧固在车辆处的紧固凹部、尤其是孔。特别有利地，至少一个连接销具有圆形的横截面。
此外，提出了，所述能量供给单元至少基本上被集成到所述连接单元中。由此，能量供给单元能够有利地、特别大地被构造。此外，能够特别简单地导出能量供给单元的废热。优选地，连接单元具有电子单元，所述电子单元用于控制和/或调节所述驱动单元，和/或用于监控能量供给单元。
此外，提出了，轮装置包括至少一个布置在所述轮辋上的轮胎、尤其是充气轮胎，其中，所述能量供给单元至少基本上被集成到所述轮胎中。由此，能够特别紧凑地构造轮装置。进一步有利地，电子单元至少基本上被集成到轮胎中。优选地，轮辋和轮胎材料闭合地彼此连接。进一步有利地，轮辋和轮胎形状配合地和/或力传递地彼此连接。
此外，提出了，轮装置具有传动单元，所述传动单元被设置用于在所述驱动单元和所述至少一个轮辋之间的转矩传递，其中，所述传动单元至少基本上被布置在所述驱动器壳体单元的马达舱之外。由此，特别大的运行力能够有利地被传递到轮辋上。
此外，提出了，轮装置具有传感器单元，所述传感器单元至少部分地被集成到所述连接单元中。由此，能够特别可靠地检测出特征量。此外，能够特别紧凑地构造轮装置。在此背景下，“传感器单元”应当尤其被理解为一单元，所述单元被设置用于检测至少一个特征量，尤其是连接单元的接口特征量（例如，作用在连接单元处的力和/或作用在连接单元处的转矩）、轮装置的周围环境特征量和/或运行特征量。
此外，提出了，将所述至少一个轮辋与所述驱动器壳体单元的至少一个轮盖壁一体地构造。由此，轮装置能够特别紧凑并且能够负载地被构造。尤其地，至少一个轮盖壁在轴向方向上限制马达舱。
根据本发明的轮装置在车辆处得到特别有利地应用。尤其地，车辆能够是：轮椅、电滑板车（kickelec）、滑板车（kickboard）、旅行箱、婴儿学步车、助行车（rollator）、购物手推车、病人行走辅助装置、高尔夫推车、餐厅推车、食堂推车、物流推车、邮政车、园林推车、植物桶（pflanzkübel）、工具车、材料车、建筑工地推车、手推车、垃圾桶、儿童玩具、入口大门、轻型电动车辆（lsev）、三轮车、电动滑板车、电动摩托车（>2kw）、叉车、吸尘机器人、割草机器人、物流机器人、泳池清洁机器人、农业机器人、畜牧业机器人、扫雷机器人、销毁地雷的机器人、地板清洁机器人、料罐清洁机器人、管道清洁机器人、检查系统机器人、维修机器人、建设和拆除机器人、救援和安保机器人、移动的机器人平台、引导和信息机器人、除雪车、雪地车、全地形车辆（quad）、实用性地形车、病床、手拉车（bollerwagen）、幼儿园车、书包、购物车、行李推车（sackkarren）和/或洗衣车。
在此，根据本发明的轮装置不应限于上述的应用和实施方式。尤其地，为了实现在这里所描写的功能方式，根据本发明的轮装置能够具有与在这里所提到的数目不同的各个元件、构件和单元。
附图说明
从以下附图描述中得出其他的优点。在附图中示出了本发明的、新的实施例。附图、说明书和权利要求包括许多组合的特征。有利地，本领域技术人员也将单独地考虑所述特征，并且将它们综合成有意义的、其他的组合。
附图示出：
图1以示意性的剖视图示出了根据本发明的轮装置，
图2以示意性的剖视图示出了根据图1的轮装置的变型，
图3以示意性的立体图示出了根据图1的轮装置的、另外的变型，
图4以示意性的立体图示出了根据图1的轮装置的、另外的变型，
图5以正视图示出了根据图1的轮装置的、另外的变型，
图6以示意性的立体图示出了根据图5的轮装置的变型，
图7以示意性的立体图示出了根据图1的轮装置的、另外的变型，
图8以示意性的剖视图示出了轮装置的、另外的实施例，
图9以示意性的剖视图示出了根据图8的轮装置的变型。
具体实施方式
图1示出了轮装置、尤其是智能轮装置。轮装置包括轮辋10a。轮装置包括驱动器壳体单元12a。轮装置包括驱动单元14a。驱动单元14a被设置用于轮辋10a的电驱动。驱动单元14a被集成到驱动器壳体单元12a中。轮装置包括连接单元16a，所述连接单元用于将驱动器壳体单元12a能够拆卸地连接在车辆18a处。轮装置包括能量供给单元20a。
能量供给单元20a被设置用于所述驱动单元14a的电能供给。所述能量供给单元20a优选不可丢失地与所述驱动器壳体单元12a连接。然而也能够想到的是，所述能量供给单元20a可取下地布置在所述驱动器壳体单元12a处。所述驱动器壳体单元12a形成用于所述驱动单元14a的壳体。所述驱动器壳体单元12a包围马达舱22a。所述驱动单元14a布置在所述马达舱22a之内。所述马达舱22a通过所述驱动器壳体单元12a密闭地密封。所述驱动单元14a包括电动机26a。所述电动机26a由被电换向的直流马达构成。功率缩放（leistungsskalierung）尤其是通过电动机26a的轴向马达长度和/或附加的传动级来实现。
轮装置包括在此没有详细示出的人-机-接口。人-机-接口在轮装置初始化时直接启动。在调试时，所安装的轮装置习得其在整个系统中的位置，尤其是相对于另外的轮装置的位置。在此，尤其能够检测出在至少两个轮装置之间的距离以及不同的参数组（parametersätze）。
人-机-接口被设置用于语音命令检测和/或语音命令处理。例如，能够设想的是，借助语音命令（如，尤其是“直行”、“向后行驶”、“向右小转弯”、“向左小转弯”、“向右大转弯”、“向左大转弯”）来控制所述轮装置。在此，能够在各个轮装置中检测出参数（如，尤其是“行驶路段”、“马达转速”、“速度”、“加速度”）。相对于在系统中的、其他的、电气化的轮装置的位置和/或距离能够尤其是借助蓝牙或者其他对本领域技术人员来说有意义的技术来实现。
轮辋10a构造驱动器壳体单元12a的壳体壁。轮辋10a在径向方向24a上限制马达舱22a。轮辋10a与壳体壁一体地被构造。轮辋10a由金属制成。轮辋10a构造用于行驶层（laufbelag）28a的接触面。在此，行驶层28a由实心材料制成。就此而言，然而能够设想的是，行驶层28a构造充气轮胎。行驶层28a至少部分地由橡胶材料制成。轮辋10a配备有特殊的表面，从而能够应用通过结构化的表面而形状配合的、通过特殊的表面处理或者涂层而力传递的和/或通过所限定的、尤其是用于焊接工艺的材料组成而材料闭合的接合工艺。尤其地，轮辋10a包括微结构。
在下文中，示例性地描写了在轮辋10a和行驶层28a之间的、可能的连接可能性。行驶层28a通过摩擦焊接(reibschweißen)和/或激光焊接与轮辋10a连接。可替代地和/或附加地，行驶层28a被热压配合(aufschrumpfen)到轮辋10a上。替代地或者附加地，所述行驶层28a被硫化（aufvulkanisieren）到轮辋10a上。此外，能够设置套管用于硫化/焊接行驶层28a。行驶层28a至少在运行状态下与轮辋10a固定连接。行驶层28a至少在运行状态下与轮辋10a永久无转动地连接。
轮辋10a与驱动器壳体单元12a的两个轮盖壁30a、32a一体地构造。轮盖壁30a、32a在轴向方向上限制马达舱22a。轮辋10a与两个轮盖壁30a、32a材料闭合地连接、尤其是焊接。在此，轮辋10a能够与两个轮盖壁30a、32a激光焊接或者摩擦焊接。可替代地或者附加地，轮辋10a能够与两个轮盖壁30a、32a焊接、冷焊接（kaltverlöten）和/或黏合。就此而言，然而能够设想的是，轮辋10a与两个轮盖壁30a、32a形状配合地连接，尤其是通过至少一个螺栓、至少一个铆钉、至少一个销、至少一个齿部。此外，能够设想的是，轮辋10a与两个轮盖壁30a、32a力传递地连接，尤其是通过挤压。
能量供给单元20a被设置用于存储电能。能量供给单元20a包括锂基的蓄电池。能量供给单元20a与驱动单元14a不会丢失地连接。能量供给单元20a通过电缆68a与电子单元70a的电路板44a电连接。能量供给单元20a与连接单元16a固定连接。
轮装置包括轮轴承34a、36a。通过轮轴承34a、36a来接收径向的力、尤其是小于4.4kn的力。通过轮轴承34a、36来接收轴向的力、尤其是小于60n的力。轮轴承34a、36被压入在轮盖壁30a、32a中。对轮轴承34a、36进行密封以防止污物和/或湿气的侵入。轮轴承34a、36位于轮装置的轮轴销38a、40a上。轮轴销38a、40a被安装到连接单元16a中。然而，就此而言，能够设想的是，将轮轴销38a、40a直接安装在车辆18a处（例如，就手推车而言）。
轮轴销38a中的一个被如此成型，使得它确保驱动单元14a的所有静止的部件不会转动。轮轴销38a形成电路板壳体42a的壳体半部。电路板44a被布置在轮盖壁30a的附近。在此，一方面，能够通过轮轴销38a将热量导出，并且，另一方面，来自能量供给单元20a的电能能够被输送到驱动单元14a。轮轴销38a和电路板壳体42a彼此一体地被构造。轮轴销38a和电路板壳体42a与电动机26a的马达壳体46a以及轮装置的传动单元50a的传动器齿圈48a连接。
传动单元50a包括行星传动装置86a。由此，能够将转矩从驱动单元14a传递到能够转动的轮辋10a上。因此，设置了外部的载荷与转矩的脱耦，所述转矩由驱动单元14a产生。能够由电动机26a驱动的马达轴52a被三重地支承。为了对准转子，它被支承在马达壳体46a的两个轴承54a、56a中。马达轴52a构造了传动单元50a的太阳轮60a。为了精确地对准在传动单元50a中的太阳轮60a，马达轴52a通过在轮轴销中的浮动轴承58a被支承。浮动轴承58a形成滚针轴承。
通过传动单元50a的行星架62a来实现转矩的输出。然而，也能够设想的是，通过传动单元50a的传动器齿圈48a来实现所述输出。然后，传动器齿圈48a与轮辋10a直接连接，和/或，与轮辋10a一体地被构造。可替代地，传动器齿圈48a能够与轮盖壁30a、32a中的至少一个轮盖壁直接连接，和/或，与轮盖壁30a、32a中的至少一个轮盖壁一体地被构造。
然后，在驱动系统中，能够通过主动的马达部件的轴向延长或者通过补充另外的变速档位来实现功率和/或转矩的增加。轮装置包括传动单元50a的使用寿命润滑（lebensdauerschmierung）。对于其中出现较长运行时间的应用来说，驱动器壳体单元12a部分地以油进行填充。所述油用于润滑齿轮以及齿轮轴承。此外，它能够用于所描写的电动机26a的定子绕组的、更好的散热。
对于具有较短的使用寿命的应用来说，也能够设置油脂润滑来用于传动器润滑，或者，能够完全取消润滑。对电路板壳体42a进行密封以防止油的渗入。对马达壳体46a进行密封以防止油的渗入。对于不存在润滑剂的情况而言，对电路板壳体42a和/或马达壳体46a进行密封以至少防止传动器磨损。对轮轴销38a、40a进行密封以防止溢出的油。为了安装而打开的电缆衬垫66a在安装之后被密封、尤其是被浇铸（ausgießen），在所述电缆衬垫中电缆68a在电路板44a和能量供给单元20a之间延伸。
连接单元16a包括连接元件72a。连接元件72a部分地包围驱动器壳体单元12a。连接元件72a沿轴向在两侧与驱动器壳体单元12a连接。连接元件72a与轮轴销38a、40a连接。区域性地，连接元件72a被板状地构造。连接元件72a形成弓架（bügel）。连接元件72a具有平坦的接触面80a，所述接触面用于与车辆18a接触。
图2示出在图1中所示出的轮装置的变型。与图1不同，轮装置包括轮胎74a’。轮胎74a’形成充气轮胎。轮胎74a’被布置在轮辋10a’上。轮辋10a’形成驱动器壳体单元12a’的壳体壁。能量供给单元20a’被集成到轮胎74a’中。就此而言，也能够设想的是，电子单元70a’被集成到轮胎74a’中。轮胎74a’包括空气室76a’。将能量供给单元20a’布置在空气室76a’中。
图3示出在图1中所示出的轮装置的、另外的变型。轮装置包括连接单元16a”。连接单元16a”包括连接元件72a”。连接元件72a”部分地包围所述驱动器壳体单元12a”。连接元件72a”沿轴向在两侧与驱动器壳体单元12a”连接。区域性地，连接元件72a”被板状地构造。连接元件72a”形成弓架。连接元件72a”形成法兰。连接元件72a”具有平坦的接触面80a”，所述接触面用于与车辆18a”接触。板状的连接元件72a”具有四个紧固凹部78a”。紧固凹部78a”由孔形成。紧固凹部78a”用于将轮装置紧固在车辆处（在这里未示出）。
能量供给单元20a”被集成到连接单元16a”中。为此，板状的连接元件72a”包括封闭的容纳室，能量供给单元20a”布置在所述容纳室中。此外，轮装置具有传感器单元82a”。传感器单元82a”被部分地集成到连接单元16a”中。传感器单元82a”包括销状的力传感器90a”。力传感器90a”被布置在紧固凹部78a”中的一个紧固凹部中。尤其地，力传感器90a”被设置用于检测使用者力。可替代地或者附件地，传感器单元82a”包括转矩传感器、转动传感器或者类似物。能够设想的是，传感器单元82a”具有至少一个组合传感器，所述组合传感器设置用于，检测不同的特征量（例如，力和转矩）。
图4示出在图1中所示出的轮装置的、另外的变型。轮装置包括连接单元16a’’’。连接单元16a’’’包括连接元件72a’’’。连接元件72a’’’部分地包围驱动器壳体单元12a’’’。连接元件72a’’’沿轴向在两侧与驱动器壳体单元12a’’’连接。连接元件72a’’’与轮轴销38a’’’连接。区域性地，连接元件72a’’’被板状地构造。连接元件72a’’’形成弓架。连接元件72a’’’具有平坦的接触面80a’’’，所述接触面用于与车辆18a’’’接触。连接单元16a’’’包括连接销92a’’’。尤其地，连接销92a’’’设置用于紧固在管端部处。连接销92a’’’被柱状地构造。
图5和6示出在图1中所示出的轮装置的、另外的变型。轮装置包括连接单元16a””。连接单元16a””包括连接元件72a””。连接元件72a””被构造为轮轴。此外，轮装置包括传感器单元82a””。传感器单元82a””被集成到连接单元16a””中。传感器单元82a””包括力传感器90a””。尤其地，力传感器90a””被设置用于检测使用者力。
图7示出在图1中所示出的轮装置的、另外的变型。轮装置包括连接单元16a””’。连接单元16a””’包括连接元件72a””’。连接元件72a””’沿轴向布置在驱动器壳体单元12a””’一侧。
能量供给单元20a””’被集成到连接单元16a””’中。为此，连接元件72a””’包括封闭的容纳室，能量供给单元20a””’布置在所述容纳室中。
在图8和9中示出本发明的、另外的实施例。以下描写和附图基本上限于在实施例之间的区别，其中，关于相同地被标记的构件、尤其是关于具有相同附图标记的构件，原则上也能够参阅其他的实施例（尤其是图1至7的实施例）的附图和/或描述。为了区分所述实施例，把字母a置于在图1至7中的实施例的附图标记后面。在图8至9的实施例中，以字母b来替换字母a。
图8示出了轮装置、尤其是智能轮装置。所述轮装置包括轮辋10b。轮装置包括驱动器壳体单元12b。轮装置包括驱动单元14b。驱动单元14b被设置用于轮辋10b的电驱动。驱动单元14b被集成到驱动器壳体单元12b中。轮装置包括连接单元16b，所述连接单元用于将驱动器壳体单元12b能够拆卸地连接在车辆18b处。轮装置包括能量供给单元20b。能量供给单元20b被设置用于驱动单元14b的电能供给。
能量供给单元20b与驱动器壳体单元12ab不会丢失地连接。驱动器壳体单元12b形成用于驱动单元14b的壳体。驱动器壳体单元12b包围马达舱22b。驱动单元14b被布置在马达舱22b之内。马达舱22b由驱动器壳体单元12b密闭地密封。驱动单元14b包括电动机26b。电动机26b由被电换向的直流电动机构成。尤其是通过电动机26b的、轴向的马达长度和/或附加的传动级来实现功率缩放。
与第一实施例不同，电动机26b关于轮辋10b的旋转轴线84b是径向错位的。轮装置包括传动单元50b。传动单元50b包括行星传动装置86b。电动机26b关于行星传动装置86b轴向错位地被布置。此外，传动单元50b包括前变速器64b。所述前变速器64b沿轴向被布置在电动机26b和行星传动装置86b之间。前变速器64b和行星传动装置86b被共同布置在驱动器壳体单元12b的马达舱22b之内。
在第二实施例的、在图9中所示出的变型中，轮装置具有传动单元50b’，所述传动单元被设置在驱动单元14b’和轮辋10b’之间，以用于转矩传递。传动单元50b’被部分地布置在驱动器壳体单元12b’的马达舱22b’之外。更确切地说，电动机26b’和传动单元50b’的前变速器64b’被布置在马达舱22b’之内。传动单元50b’的行星传动装置86b’被布置在马达舱22b’之外、传动器室88b’之内。