用于智能电动滑板车的多轴枢转耦合器和传动系架构的制作方法

背景技术：

本公开整体涉及马达辅助的、手动驱动的载体。更具体地，本公开的各个方面涉及用于直立式电动滑板车的推进辅助系统和动力系架构。

传统上由载体的操作者提供动力的许多载体(无论是手驱动或脚驱动的设计)现在可最初配备有或改装成包括用于辅助推动载体的牵引马达。该牵引马达可采用内燃机(ice)或电动马达的形式，通常以辅助或无辅助的能力推动载体，即，具有或不具有手动产生的动力。例如，直立式电动滑板车(俗称为“电动踢踏车”或“电滑板车”)配备有用于提供附加牵引扭矩的机载电动马达，该附加牵引扭矩辅助或“助推”驾驶者的脚产生的牵引力。牵引马达单独运行或与动力传动装置结合运行，以旋转电滑板车的从动构件，例如轮毂或轮轴轴杆。来自马达的输出扭矩可选择性地传送至从动构件，例如，当驾驶者沿着行进路线以显著坡度越过道路表面时。这样，相对于在没有电动辅助(电辅助)功能的标准滑板车上的感知作用力而驾驶电滑板车时，可以减少驾驶者推动载体所需的感知的手动作用力。

技术实现要素：

本文公开了用于马达辅助的人力驱动载体的多轴枢转耦合器接头和传动系架构、使用方法和构造此类枢转耦合器接头的方法，以及智能电动滑板车，该智能电动滑板车具有使得多模式滑板车操作的多轴枢转耦接器接头。以举例的方式，提供有一种新颖智能电动滑板车架构，其采用电动牵引马达和机载牵引电池组用于运输用户和货物。使用中间安装的横向电机布局，电动牵引电机经由动力分动差速器连接到滑板车的两个地轮的轮轴轴杆上。放置于滑板车平台和手把中的力传感器用于调节马达输出。多轴枢转耦接器接头将轮式滑板车平台连接到滑板车的主底盘上。该枢转耦接器接头由与锥形轴承组件正交对齐并焊接到锥形轴承组件的滚柱轴承组件制成。滚柱轴承组件从中穿过容纳并与轮轴轴杆之一同轴旋转，而锥形轴承组件可旋转地安装在驾驶者平台上。一旦可操作地连接，枢转耦接器接头就使驾驶者平台能够围绕垂直(z)轴线(即“垂直轴”)旋转并且围绕横向(y)轴线(即，“节距”)独立地旋转。

对于至少一些所公开的概念的附加有益效果包括使驾驶者平台能够运载动态载荷而不会对载体底盘施加围绕轮轴轴杆的净力矩。此外，本发明所公开的枢转耦接器接头使得载体能够适应载体的前段和后段之间的质量分布的大差异，而没有任一区段将未分辨的力矩施加在另一区段上。另一个附带的有益效果可包括帮助解决在轮轴轴杆中心线处的驾驶者平台上的推力/拉力，使得在轮轴周围不施加净力矩。该接头还使得轮轴轴杆能够由单个马达通过使用差速器来驱动，而不是需要单独的驱动轮或恒定速度(cv)接合的半轴。本发明所公开的智能电动滑板车提供了这种形式的常规手推车和直立式踢踏滑板车的电动化替代形式，并且提供了多模式操作和急转弯角度实现有效操纵。本发明所公开的架构还可用作许多带电动移动性解决方案的基础平台，诸如电动踢踏滑板车、货车、婴儿车、轮椅、购物车、高尔夫球车等，除了提供跨平台的灵活性之外，这些电动滑板车架构易于按比例缩放以适应不同尺寸的有效载荷和不同的工作环境。

本公开的各个方面涉及用于将轮式驾驶者平台连接到马达辅助的人力驱动载体的底盘的多轴铰接接头。例如，本发明公开了一种枢转耦接器接头，其用于将轮式驾驶者平台连接到载体的支撑架(“底盘”)。该载体包括第一轮和第二轮，该第一轮和第二轮经由一个或多个轮轴轴杆可旋转地附接到底盘上。轮式驾驶者平台被构造成在例如在载体的操作和推进期间将用户支撑在其上。枢转耦合器接头包括第一轴承组件，该第一轴承组件具有第一轴承壳体，和第一内座圈和第一外座圈，该第一内座圈和该第一外座圈彼此同心并定位于第一轴承壳体内。第一多个滚动元件，该第一多个滚动元件可滚动地插置于第一内座圈和第一外座圈之间。第一内座圈从其中容纳并界定驱动系轮轴轴杆中的至少一者或仅一者。该枢转耦接器接头还包括第二轴承组件，该第二轴承组件具有第二轴承壳体，和第二内座圈和第二外座圈，该第二内座圈和第二外座圈彼此同心并定位于第二轴承壳体内。第二多个滚动元件，该第二多个滚动元件可滚动地插置于第二内座圈和第二外座圈之间。第二内座圈例如经由螺纹安装螺栓附接到轮式驾驶者平台。第一轴承壳体和第二轴承壳体例如经由焊接、机加工或铸造接合在一起，并且彼此成角度地偏移例如90度。利用这种构造，轮式驾驶者平台可围绕竖直轴线(垂直轴)和横向轴线(节距)选择性地旋转。

本公开的其他方面涉及具有自适应推进辅助系统的马达辅助的人力驱动的载体。如本文所用，术语“载体”及其置换可包括主要由人驱动的任何相关机动载体平台，诸如马达辅助滑板车、购物车、婴儿车、自行车、货板和手推车等，在一个示例中，提供了一种智能电动滑板车，其包括刚性载体底盘和细长的轮式滑板车平台，该滑板车平台从底盘向后突出并且为站立用户提供下侧支撑。将例如具有一个或多个柄部和对应数量的手刹组件的手把安装到载体底盘上并且被构造成由用户手动操作。多个地轮、牵引电池组和牵引马达也可操作地附接到载体底盘。牵引马达被电连接到牵引电池组并且可操作以选择性地赋予辅助扭矩以驱动一个或多个地轮。电动滑板车的动力系统可任选地包括动力分动差速器，该动力分动差速器将牵引马达连接到用于驱动左手侧轮和右手侧轮的一对轮轴半轴。

继续上述示例的论述，枢转耦接器接头将轮式滑板车平台活动地安装到载体底盘上，使得该滑板车平台可相对于底盘俯仰和横摆。枢转耦接器接头被制成具有轴承组件，该轴承组件具有相应的壳体、同心内座圈和同心外座圈，该同心内座圈和同心外座圈定位于相应的轴承壳体内，和相应的一组滚动元件，该相应的一组滚动元件滚动地插置于相应的内座圈和外座圈之间。第一轴承组件的内座圈从其中容纳并界定第一轮轴轴杆。枢转耦接器接头还被制成具有第二轴承组件，该第二轴承组件具有相应的壳体、同心内座圈和同心外座圈，该同心内座圈和同心外座圈定位于相应的轴承壳体内，和相应的一组滚动元件，该相应的一组滚动元件滚动地插置于相应组的内座圈和外座圈之间。第二内座圈附接在轮式滑板车平台上。第一轴承壳体和第二轴承壳体刚性地接合在一起并且彼此正交。

本公开的另外方面涉及用于构造的方法和用于操作任何所公开的耦合接头、动力系和载体的方法。在一个示例中，提供了一种用于制造载体的枢转耦接器接头的方法。该代表性方法以任何顺序和以与上述和下述所公开的特征中的任一组合包括：将第一轴承组件与第一轴承壳体、第一内座圈和第一外座圈彼此同心地组装在一起并且定位于第一轴承壳体中，并且将第一多个滚动元件可滚动地插置于第一内座圈和第一外座圈之间，将第一内座圈构造成穿过其中容纳并界定轮轴轴杆；将第二轴承组件与第二轴承壳体、第二内座圈和第二外座圈彼此同心地组装在一起并定位于第二轴承壳体中，并且将第二多个滚动元件可滚动地插置于第二内座圈和第二外座圈之间，将第二内座圈构造为附接到轮式驾驶者平台；并且将第一轴承壳体结合到第二轴承壳体，使得第一轴承壳体和第二轴承壳体彼此成角度地偏移。

上述发明内容并非旨在表示本公开的每个实施方案或每一方面。相反，前述发明内容仅提供本文所阐述的一些新颖概念和特征的示例。结合附图和所附权利要求书通过以下用于实施本公开的所示示例和代表性模式的具体实施方式，本公开的上述特征和优点以及其它特征和附带优点将显而易见。此外，本公开明确地包括上文和下文提供的元件和特征的任何和所有的组合和子组合。

附图说明

图1是根据本公开各方面的具有自适应推进辅助能力的代表性马达辅助的人力驱动载体的前透视图。

图2是图1的代表性马达辅助的人力驱动载体的后透视图。

图3是图1的代表性马达辅助的人力驱动载体的底视图。

图4是根据本公开各方面的代表性多轴枢转耦合器接头的透视图，其用于将轮式滑板车平台可枢转地安装到马达辅助的人力驱动载体的底盘上。

图5是图4中所示沿线5-5剖开的代表性多轴枢转耦合器接头的横截面侧视图。

图6是图4的代表性多轴枢转耦合器接头的部分分解透视图。

本公开可以进行各种变型和更改形式，并且一些代表性实施方案在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。应当理解，然而，本公开的新颖方面不限于以上列举的附图中所示的特定形式。相反，本公开旨在涵盖所附权利要求书中涵盖的属于本公开范围内的所有修改形式、等同形式、组合、子组合、置换、分组和替代形式。

具体实施方式

本公开易受多种不同形式的实施方案的影响。附图中示出了本公开的代表性实施方案，并且将在本文中详细描述这些实施方案，其理解为这些示例是作为本发明所公开的原理的表示而不是对本公开的广泛方面的限制来提供的。在此范围内，例如在“说明书摘要”、“背景技术”、“发明内容”和“具体实施方式”部分中描述但在权利要求中未明确阐述的要素和限制不应单独地或集体地通过暗示、推论或其他方式并入权利要求中。

出于本发明详述的目的，除非具体指明，否则单数包括复数，反之亦然；字词“和”和“或”均应是连接的和分离的；字词“任何”和“全部”均应表示“任何和所有”；并且字词“包括”，“含有”，“包含”，“具有”等均应表示“包括但不限于”。此外，近似的字词，诸如“约”、“几乎”、“基本上”和“大约”等，可用于本文的意义上的“处、附近、或接近”或“0％-5％的范围内”或“可接受的制造公差内”或它们的任何逻辑组合。最后，当载体被可操作地取向在平坦表面上时，定向形容词和副词诸如前部、后面、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等可相对于马达辅助的人力驱动载体的向前驱动方向。

现在参考附图，其中在整个若干视图中，相同的附图标号指代相同的特征，在图1中示出了代表性的马达辅助的人力驱动车辆，其通常用10表示，并且出于论述的目的，本文被描绘为具有前货台的直立型电动滑板车。例如封装在载体底盘12上的不同位置处是自适应推进辅助系统14，其遍布于整个电动滑板车10上，且提供用于推动电动滑板车10的补充扭矩。所示的马达辅助的、人力驱动载体10也在本文中称为“手动驱动的载体”或“载体”-为了简明起见仅为示例性应用，其与本公开的各个方面和特征一起可以实施本发明。同样，下文论述的具体动力系架构的本发明概念的具体实施也应当理解为本文所公开的新颖特征的示例性应用。因此，应当理解，本公开的各方面和特征可应用于其他动力辅助系统，并且可针对任何逻辑上相关类型的手动驱动的载体来实施。最后，本文提供的附图未必按比例绘制，并且仅出于说明的目的而提供。因此，附图中所示的具体尺寸和相对尺寸不应理解为限制性的。

图1的自适应推进辅助系统14通常由牵引马达16构成，该牵引马达16与驻留载体控制器18通信，同时由驻留载体控制器18控制，两者都牢固地安装在刚性载体底盘12上。根据所示的示例，牵引马达16为横向安装的多相电动马达/发电机单元(mgu)，其由一个或多个可再充电牵引电池模块20(统称为“牵引电池组”)供电。这些牵引电池模块20存储能量，该能量可用于为机载载体电子器件供电，并且为mgu16供电，以分别选择性地驱动右手(右舷)和左手(左舷)地轮单元22a和地轮单元22b。对于至少一些应用，牵引马达16和电池组20分别通过安装支架24和电池壳体26附连到载体底盘12的安装板28上。可选的外部壳体(为了便于参考下面的部件而从附图中移除)可覆盖和保护马达16、电池模块20和任何附带的外围硬件。牵引电池模块20可采用许多合适的构造，包括铅酸、锂离子或锂聚合物电池的堆叠，或其它适用类型的高电压、高安培小时容量、直流(dc)电动载体用蓄电池(evb)。

为了给载体10赋予动力，牵引马达16通过合适的动力传动装置诸如皮带驱动或链条驱动传动装置30驱动地耦合到两个侧向轮单元22a、侧向轮单元22b。载体的最终驱动系统采用分体式动力差动轮系32(更通常被称为“差值”)，其在轮单元22a、轮单元22b之间分配马达产生的扭矩和动力。两个轮轴轴杆34a(图1)和轮轴轴杆34b(图2)中的每一者在其一端处(例如，经由花键接合)可操作地连接到差速器32并且在其相对端处，例如经由轴杆耦合器70，连接地轮单元22a、地轮单元22b中的相应一者。虽然显示为中间安装、横向马达布局，但牵引马达16可重新定向或重新定位至载体底盘12的其他位置，并且驱动地连接到地轮22a至地轮22e中的任一者或全部，例如，以提供前轮驱动(fwd)、后轮驱动(rwd)、四轮驱动(4wd)或全轮驱动(awd)驱动系构造。例如，可供选择的动力辅助架构可将牵引马达16驱动地连接到脚轮式前轮单元22c和脚轮式前轮单元22d-fwd驱动系-或如果需要，连接到非旋转后轮单元22e-rwd驱动系-以提供用于推进载体10的驱动动力。还可以设想，载体10采用用于补充推进的其他移动机构，其包括内燃机(ice)组件或采用电机和燃烧机两者的混合动力系。

继续参考图1，牵引马达16电连接到牵引电池模块20并由其供电，以便以任一无辅助的“仅马达”推进模式或辅助“马达-驾驶者”推进模式推动车辆10。驻留载体控制器18被编程为接收和处理各种用户输入信号、传感器信号和无线数据交换，并且通过经由一个或多个马达控制信号调制牵引马达16的输出来响应这些输入。在马达驾驶者操作模式期间，牵引马达16以足以增大或“提升”用户产生的扭矩的水平输出“电辅助”扭矩，同时仍尽可能满足用户的一个或多个期望的电辅助目标。相反，当在仅马达操作模式下运行时，牵引马达16输出足以临时推动载体10的动力扭矩，而无需来自驾驶者的踢腿步态运动来推动载体10。这样，驻留载体控制器18可实时自动地将电能从牵引电池模块20分配到牵引马达16，并且因此在载体10越过行程时实时地保留并优化电辅助功能。

图1的电动滑板车10可采用各种不同的滑板车、购物车和混合车身构造，包括三轮车、四轮车和五轮车设计，其包含用于运输货物的货台、篮子、箱子或其他承重结构。作为非限制性实例，代表性载体10被描绘为具有载体底盘12的五轮电动货物滑板车，该载体底盘12被制成具有箱式支撑框架36、轮式滑板车平台38、直立手把组40和前货台42。滑板车平台38从箱式框架36向后突出，以在其上支撑站立的驾驶者(未示出)。据设想，滑板车平台38可例如经由铆钉、紧固件或耦接件固定到框架36，或者可完全从载体10架构中移除，例如用于购物车、高尔夫球车或婴儿车设计。根据例示的示例，图1至图3的滑板车平台38示出了经由多轴枢转耦接器接头100(图4至图6)可移动地安装到框架36，以在大致水平的“部署”位置和大致垂直的“收存”位置之间来回转换。如将在下文中进一步详细描述的，枢转耦合器接头100允许滑板车平台38以俯仰运动上下枢转，例如，围绕横向轴线，以及以横摆运动向前和向后枢转，例如，围绕垂直轴线。框架36、滑板车平台38、手把组40，以及货台42可各自由刚性金属材料，诸如80/20铝、高强度聚合物，诸如刚性聚氯乙烯(rpvc)或适当刚性、防锈材料的组合制成。

手把组40从箱式支撑框架36向上突出，并且允许驾驶者手动控制载体10的头部和方向变化。右手制动杆组件44a和左手制动杆组件44b分别安装在手把组40上，邻近相应的柄部握把46a和柄部握把46b。这些制动杆组件44a、制动杆组件44b允许用户通过致动右侧鼓式制动组件48a(图1)和左侧鼓式制动组件48b(图2)来选择性地减速和停止载体10。附接到接近轮式滑板车平台38的后端的任选的脚制动器50被设计成由用户的脚按压以摩擦地接合后轮单元22e，从而使后轮单元22e减速。前述任何制动操作可伴有控制器调节的牵引马达输出的减小或中止。前货台42定位于载体10的前部，其提供刚性工作表面，用于安置在其上并支撑货物有效载荷。尽管未示出，但货台42可包含防护轨、篮子或容器以在运输放置在载体10上的有效载荷的同时提供附加的保持性和保护。滑动附接托架52将货台42的最后端机械地偶联到框架36并且允许对货台42进行可调节的重新定位。可选的支撑板54可在左手侧地轮单元22a和右手侧地轮单元22b的前后安装到框架36上。

对于至少一些应用，载体10可任选地配备有再生充电能力，该再生充电能力使得牵引电池模块20能够在载体10的操作期间再充电。例如，当载体10处于下降时，地轮单元22a、地轮单元22b通常可自由旋转，而重力暂时提供推动载体10的原动力。另选地，驻留载体控制器18可将牵引马达16从马达驱动模式切换至发电机模式，从而允许马达18例如通过诱导通过马达的转子和定子的电磁感应来产生电能。为了实现载体10的此类再生充电实施方案，牵引马达16可配备有必要的功率调节设备，例如功率逆变器、dc-dc转换器、链路电容器和/或其他功率滤波部件等，当载体10被驾驶者推动时也可启用再生充电。

电辅助能力可由牵引马达16响应于来自驻留载体控制器18的马达控制信号而选择性地提供。可经由安装到载体10的手把组40上的人机界面(hmi)(即，触摸屏交互显示设备56)来促进驾驶者与驻留载体控制器18的实时界面。载体控制器18还可与健身跟踪器设备诸如可穿戴电子监测设备(未示出)交换数据，该设备可操作为测量驾驶者的心率、卡路里消耗、出汗、脚踏速率或任何其他此类与健康相关和活动相关的参数。作为另一种选择，驾驶者可使用支持蜂窝的智能电话、手表或平板电脑向驻留载体控制器18提供附加输入，诸如实时载体位置跟踪、用户偏好和里程碑进度计划、历史辅助水平数据等，每个驻留载体控制器18、可穿戴电子设备和/或智能电话/平板电脑/手表可彼此无线通信以及与一个或多个远程计算节点通信，诸如云计算资源服务或后端或中间件服务器计算节点。可经由蜂窝芯片组/部件、无线调制解调器、导航和定位芯片组/部件(例如，gps收发器)，短程无线通信设备(例如，单元或近场通信(nfc)收发器)、双天线或任何合适的无线通信装置来提供与远程、离线联网设备的通信能力。

如上所指出的那样，驻留载体控制器18被构造和编程为管理牵引马达16的操作等。控制模块、模块、控制器、控制单元、电子控制单元、处理器及其任何置换可被定义为表示逻辑电路、专用集成电路(asic)、电子电路、中央处理单元(例如微处理器)，以及相关联的存储器和存储装置(例如，只读、可编程只读、随机存取、硬盘、有形物等)、无论是常驻的、远程的或两者的组合中的一者或多者的任何一种或多种组合。载体控制器18可执行一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和设备，并且包括适当的信号调节和缓冲电路，以及提供所述功能的其他部件。软件、固件、程序、指令、例程、代码、算法和类似术语可表示包括校准和查找表的任何控制器可执行指令集。控制器可被设计成具有执行为提供期望功能的一组控制例程。控制例程诸如由中央处理单元来执行，并且可操作为监视来自感测设备和其他联网控制模块的输入，并执行控制和诊断例程以控制设备和致动器的操作。在持续的载体使用或操作过程中，可以实时地、连续地、系统性地、断时地和/或以规则的间隔(例如，每100微秒、3.125毫秒、6.25毫秒、12.5毫秒、25毫秒和100毫秒等)来执行例程。另选地，可响应于载体10的操作期间发生的校准事件来执行例程。

图1至图3中呈现的独特载体架构允许马达辅助的人力驱动车辆10用于至少三种不同的马达辅助/非辅助构造：(1)“滞后”构造；(2)“后送”构造；和(3)“双模式”构造。滞后构造可被典型示为购物车或婴儿车类型的布置方式，其中滑板车平台38被去除或储存，使得用户的门在推动载体10的同时不受阻碍。相比之下，后送构造可举例说明为电滑板车类型的布置方式，其中驾驶者站在滑板车平台38上，同时载体10被牵引马达16完全推动。相比之下，双模式构造可被典型示为混合动力系类型布置方式，其允许用户站在滑板车平台38上并与马达16配合以同时推动载体10。为此，所示的载体架构可用作多种电动移动解决方案的平台，诸如货物滑板车、电动婴儿车、通勤滑板车、轮椅，以及本文所述的任何其他选项。

所有载体架构变体均可为驾驶者提供具有三种动力辅助操作模式：(1)质量补偿“负荷辅助”模式；(2)运动补偿“摩擦辅助”模式；和(3)倾斜补偿“等级辅助”模式，所有这些均在下文进一步详细描述。为了补充用户产生的移动重型有效载荷的作用力，负载辅助操作至少部分地基于用户向滑板车柄部40和/或滑板车平台38施加的力来调节马达输出。这些力可通过第一力传感器58，诸如旋转电位差计或线性可变差动变压器(lvdt)和负荷传感器62，诸如压缩/剪切力感测垫。在一个示例中，负载辅助与用户对手把产生的力的增加成比例而增加马达输出。摩擦辅助操作调节电机输出以防止由表面摩擦引起的意外的速度降低，包括可变表面摩擦(“混合mu”)行进路线。相比之下，等级辅助操作使用来自载体传感器和加速度计的分布式阵列的控制回路反馈来确定表面倾斜/下降角度，从而改变马达输出以减少过度的作用力并防止在此类倾斜/下降时意外的载体减速/加速。该分布式传感器阵列可包括以下中的任何一个或多个或全部：可操作地连接到车把组件40的第一力传感器58、可操作地连接到滑板车平台38的第二力传感器60(例如，聚氨酯电介质电容式压力传感器)、可操作地连接到货台42的负载传感器62、可操作地连接到安装板28的惯性测量单元(imu)64，以及可操作地连接到柄部握把46a、柄部握把46b的一对电容式触摸传感器66。

可选的自适应巡航控制特征控制马达输出，以帮助保持载体速度与用户在没有马达辅助的情况下“滑行”载体10时的速度大致相同。例如，当电辅助被禁用时，驻留载体控制器18可跟踪载体10的实时速度；在启用电辅助时，例如响应于检测到的道路倾斜，牵引马达16的扭矩输出可增大至足以保持“辅助后”载体速度在相同“预先辅助”载体速度值的量。还可设想，在自适应巡航控制希望降低载体速度以便继续“预先辅助”载体速度的情况下，可实施马达制动以减慢载体10。

除了启动制动组件48a、制动组件48b之外，制动杆组件44a、制动杆组件44b中的任一个下压也可用于暂时禁用马达16。同样，例如，如由电容触摸传感器66或压力传感器60感测到的，用户与载体10之间没有接触同样可暂时禁用马达16。前述特征可有助于允许重型载体(例如，具有重载载荷的载体)表现为类似较轻的载体(例如，没有重载载荷的载体)。此外，这些特征可有助于实现没有油门按钮或方向盘的载体控制，并且还可通过防止意外载体“失控”的自动停止功能来帮助促进更好的载体控制。

接下来转到图4至图6，示出了用于将轮式驾驶者平台可枢转地安装到马达辅助的人力驱动的载体的底盘上的铰接结构接头的代表性示例。根据图3中所示的示例，多轴枢转耦合器接头100将后滑板车平台38的前端机械地附接到第一轮轴轴杆34a；轮轴轴杆34a又通过一连串侧向间隔开的枕块轴承68可旋转地安装到支撑框架36的下侧。单个载体平台和动力系构造可能需要以如下方式封装枢转耦合器接头100，该方式为滑板车平台38提供至少两个旋转角度自由度而不妨碍载体自适应推进辅助系统14的操作。对于图1至图3的代表性电动滑板车10的应用，枢转耦合器接头100插入两个枕块轴承68之间，直接在安装板28正下方，通常沿着载体底盘12的纵向中心线对齐。

图4至图6的枢转耦合器接头100可以认为是由两个多轴承设备组成的二分装置：第一轴承组件102，其具有可操作地附接到轮轴轴杆34a的多个离散轴承；第二轴承组件104，其具有可操作地附接到滑板车平台38的多个离散轴承。第一轴承组件102被构造成具有刚性外部壳体106(本文中也称为“第一轴承壳体”)，其相对于载体底盘12横向延伸。相反，第二轴承组件104被构造成具有不同的刚性外部壳体108(本文也称为“第二轴承壳体”)，当平台38处于部署位置时，该刚性外部壳体相对于载体底盘12正交地延伸。虽然据设想枢转耦合器接头100可采用各种形状和尺寸，但两个轴承壳体106、轴承壳体108均被描绘成具有中心通孔的细长的直圆筒形。尽管形状相似，但第一轴承壳体106具有(第一)纵向长度l1和内径d1，其分别大于第二轴承壳体108的(第二)纵向长度l2和内径d2。两个轴承壳体106、轴承壳体108可例如经由焊接或紧固件刚性地接合在一起，作为一体组件或可例如经由机加工或铸造整体地形成为单件结构。一旦正确接合，管状轴承壳体106、管状轴承壳体108是不平行的，即，第一轴承壳体106成角度地偏离第二轴承壳体108。如图所示，第一轴承壳体106的中心旋转轴线a1相对于第二轴承壳体108的中心旋转轴线a2正交定向。

集体参考图4至图6，第一轴承组件102包括至少一个或在一些应用中的多个滚动元件轴承，其允许枢转耦合器接头100有效地夹紧到至少一个轮轴轴杆34a上，而不会明显阻碍旋转力的传递通过轴杆34a到其相应的轮单元22a。通过非限制性实例的方式，第一轴承组件102包括右手(第一)滚柱轴承110a和左手(第二)滚柱轴承110b，这两者都封装在第一轴承壳体106内。右手滚柱轴承110a定位在第一轴承壳体106的右舷侧上，而左手滚柱轴承110b定位在其左舷侧上的壳体106的相对端部处。如下文将更详细地描述，两个滚柱轴承110a、滚柱轴承110b可各自为离散的针型滚柱轴承；然而，据设想，第一轴承组件102和第二轴承组件104的滚柱轴承可在不脱离本公开的预期范围的情况下采取任何合适的滚动轴承构造。

第一轴承组件102的滚柱轴承110a和滚柱轴承110b均为径向针式滚柱轴承，其中该滚动元件为细长圆柱体，其长度比其直径长至少五至六倍。虽然不需要本身，第一滚柱轴承110a和第二滚柱轴承110b可以是基本上相同的；因此，为了简明和易于参考，下面将参考右手滚柱轴承110a描述两个滚柱轴承110a、滚柱轴承110b的结构和操作。根据例示的示例，每个滚柱轴承110a包括同心内座圈和同心外座圈，即环形内座圈(环)112，其与环形外座圈(壳)114同轴对齐并嵌套在其内。环形外座圈114界定内座圈112并且例如经由键或花键接合固定在轴承壳体106的一端。滚柱轴承110a的外座圈114被示出为具有外径表面的矩形圆环，该外径表面基本上平坦地贴靠在第一轴承壳体106的内径表面。另一方面，内座圈112的尺寸被设定成容纳穿过其中并界定轮轴轴杆34a。

插置于每个滚柱轴承110a的内座圈112和外座圈114之间的是各自的一组负载轴承滚动元件116，其允许枢转耦合器接头100和轮轴轴杆34a之间的相对旋转。这些滚动元件116围绕第一外座圈114的内周边和内座圈112的外周边周向间隔开。每个滚动元件116均与两个座圈112、座圈114的相应接触表面滚动接合。第一组滚动元件116可包括大约十六(16)个细长的针辊，该针辊夹置在环形内座圈112和环形外座圈114之间并且大致平行于外部壳体106的中心旋转轴线a1。环形保持架118也插置在轴承组件102的环形内座圈112和环形外座圈114之间。该保持架118包括一连串周向间隔开的隔室(例如，矩形孔)，每个隔室在其中安置细长针辊116中的相应的一者。

除了封装在壳体106的内部上的径向的针型滚柱轴承110a，滚柱轴承110b之外，第一轴承组件102还包括安装在壳体106上的相对的外部端面上的一对推力轴承120a和推力轴承120b。例如，右手推力型(第三)滚柱轴承120a定位在第一轴承壳体106的右舷侧，与第一滚柱轴承110a邻接并保持在适当位置。同样，左手推力型(第四)滚柱轴承120b定位于壳体106的左舷侧，与第二滚柱轴承110b邻接并保持在适当位置。推力轴承120a、推力轴承120b均在附图中描绘并且在本文中被描述为针型轴承组件，其提供减小的封装空间需求和比其对应部件增大的承重能力。然而，据设想可使用其他推力轴承构造，包括滚珠式和圆锥辊式推力轴承设计。

推力轴承120a和推力轴承120b均为轴向针式滚柱轴承，其有助于使第一轴承壳体106和相邻于枢转耦接器接头100的左右的两个枕块轴承68之间的滑动摩擦(摩擦)最小化。虽然不需要本身，但两个推力轴承120a、推力轴承120b可为基本上相同的；因此为了简洁和易于参考，下文将参考左手推力轴承120b描述两个推力轴承120a、推力轴承120b的结构和操作。在此情况下，每个推力轴承120b包括一对盘形的圆环推力垫圈122，其中一组针辊124插置于推力垫圈122面向的平坦表面之间。与径向滚柱轴承不同，推力轴承120b的每个针辊124相对于圆环推力垫圈122径向伸长，并与圆环推力垫圈122滚动邻接。盘形推力保持架126夹置在两个圆环推力垫圈122之间，且安置在其中并周向地使针辊124彼此间隔开。

继续参考图3至图6，第二轴承组件104包括上(第五)滚柱轴承130a和下(第六)滚柱轴承130b，两者都至少部分地封装在第二轴承壳体108内。当滑板车平台38展开时，如图1所示，上滚柱轴承130a定位于第二轴承壳体108的顶端，而下滚柱轴承130b定位于壳体108的相对的底端。对于至少一些应用，期望这两个滚柱轴承130a、滚柱轴承130b各自为离散的锥形滚柱轴承；然而，如上所述，第二轴承组件104的滚柱轴承可采用其他合适的滚动元件轴承构造。

第二轴承组件104的滚柱轴承130a和滚柱轴承130b为组合的径向和轴向锥形滚柱轴承，其中滚动元件为具有锥形接触表面的刚性截头圆锥，该锥形接触表面相对于第二轴承壳体108的中心旋转轴线a2成角度倾斜。与上述其他滚柱轴承对类似，锥形滚柱轴承130a和锥形滚柱轴承130b可基本上相同；因此，为简洁和易于参考，下文将参考上滚柱轴承130a描述两个滚柱轴承130a、滚柱轴承130b的结构和操作。根据例示的示例，每个锥形滚柱轴承130a包括同心内座圈和同心外座圈，即截头圆锥形内座圈132，该截头圆锥形内座圈132与具有截头圆锥形内径表面的环形外座圈134同轴对齐并嵌套在其中。环形外座圈134围绕截头圆锥形内座圈132，并且例如经由键或花键接合固定在轴承壳体108的一端处。截头圆锥形内座圈132基本上平坦地贴靠在环形外座圈134的截头圆锥形id表面，并且其尺寸设定成容纳穿过其中并限定螺纹安装螺栓140。

插置在圆锥滚柱轴承130a的内座圈132和外座圈134之间的是各自的一组负载轴承滚动元件136，其允许枢转耦合器接头100和轮式滑板车平台38之间的相对旋转。这些滚动元件136围绕环形外座圈134的内周边和截头圆锥形内座圈132的内周边周向间隔开。这些滚动元件136中的每一者均与两个座圈132、座圈134的相应接触表面滚动接合。该组滚动元件136可包括大约十二(12)个锥形辊，该锥形辊夹置在内座圈132和外座圈134之间，并且相对于第二外部壳体108的中心旋转轴线a2成角度倾斜。截头圆锥形分隔体环138也被插置在轴承组件104的截头圆锥形内座圈132和环形外座圈134之间。该分隔体环138包括一连串周向间隔开的凹坑(例如，矩形通孔)，每个凹坑在其中安置锥形辊136中的相应一者。

图4至图6的多轴枢转耦合器接头100通过第一轴承组件102和第一轮轴轴杆34a之间的协作接合，可旋转地耦合到载体底盘12上。前述接合允许滑板车平台38围绕第一旋转轴线a1独立地旋转。枢转耦合器接头100也通过第二轴承组件104和安装螺栓140之间的协作接合可旋转地耦合到轮式滑板车平台38。如图5所示，安装螺栓140具有螺纹的外径(od)表面142，其与安装盖144的螺纹内径(id)表面通过螺纹接合。通过将安装螺栓140的螺纹端穿过滑板车平台38中的互补螺栓孔，穿过第二轴承组件104的内部，即第二锥形滚柱轴承130a、锥形滚柱轴承130b，并且将安装盖144拧到螺纹od表面142上将滑板车平台36可移动地附接到枢转耦合器接头100。前述接合允许滑板车平台38围绕第二旋转轴线a2独立地旋转。

已参考所示的实施方案详细描述了本公开的各方面；然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可对其进行许多修改。本公开不限于本文所公开的精确构造和组合物；由上述描述显而易见的任何和所有修改、改变和变型均在由所附权利要求书限定的本公开的范围内。此外，本发明的概念明确包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。