CN101428663A - 无轴车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交通车辆，特别是无轴车，人在车轮内驾驶。传统的无轴车由于技术不成熟存在严重缺陷而没有实用性，不能成为交通车辆。本发明的无轴车分单轮和双轮两种。按交通车辆要求进行专业设计，面貌焕然一新。视野开阔、传动科学、转向灵活、刹车可靠。还加了防护罩，车内车外干净舒适，晴天雨天都能出车。由于该车结构与众不同造就了独树一帜的特点：它的车轮直径很大，在各种路况下都能顺利通行；人在车轮内驾驶，车轮就成了人的安全保护神；因没有转向轮占据空间，所以车上空间利用率非常高，运输量大；转向非常灵活，能作到零半径转弯和原地调头。以上四点是该无轴车区别其它车辆的独到优越性。

Description

无轴车

技术领域：

本发明涉及一种交通车辆，特别是一种无轴车。

背景技术：

无轴车与其它车辆的最大区别是车轮无轴无辐条，人在车轮内驾驶，将动力传给无轴车轮而滚动行驶。专利名称“带有转向轮、刹车轮、平衡轮和传动轮的独轮车”，专利号ZL01238614.6。这种独轮车实质是一个单轮无轴车。该车有一个无轴车轮，有转向轮、刹车轮、平衡轮及传动轮等构件，用电力驱动，作交通车辆。该车的无轴车轮正处在驾驶人员的正前方，严重阻挡了视线，无法看清前方。全车的重量都通过平衡轮和传动轮压在车轮凸齿的肩脊部，且是动载荷，肩脊部极易损坏，这种啮合传动设计不合理，凸齿结构复杂，制造困难，滚齿、插齿工艺都无法加工。再有三个平衡轮和传动轮等众多齿轮与凸齿很难作到同步啮合，极易卡齿。且噪音大，成本高。工作环境接近地面，垃圾易粘附齿轮，造成磨损大。用三个平衡轮防止与无轴车轮脱离啮合的结构不合理，没有构成圆环状闭合的整体，有缺口，平衡轮布局受限，受力不均，易造成损坏，不能可靠的防止脱离啮合。由于人在车轮内驾驶，车轮从人的头顶越过，这就带来一个严重的问题，晴天车轮从地面带上的灰尘、垃圾就会从头而降；雨天车轮从地面带上的污泥浊水也从头而降。由于离心力还会飞溅四方，污染周围环境。该车的刹车设计错误，仅制动无轴车轮，而且是前半部，不但制动效果差，车还会向前倾倒造成事故。用刹车轮根本无法补救，因为必须把刹车轮的直径作得很大，还应是两侧各一个，显然不合理。该车需要把转向轮接触地面来实现，此时转向轮与车轮一道向前滚动，滚动摩擦力又小，形成的转向力矩小。所以造成转弯半径很大，转向不灵活，不能即时控制转弯。从上述分析得出结论：该车没有实用性。

发明内容：

针对以上缺陷，本发明要设计出驾驶视野开阔、啮合传动科学、防脱离啮合传动机构可靠、转向灵活及制动可靠的单轮和双轮无轴车。为防止污染还要在车上装防污罩和防溅罩。为遮阳挡雨还应装晴雨罩。使之成为一个性能优异的新型交通车辆。

具体实施方式：

以下若未指明均是单轮和双轮无轴车的共同技术特征。该无轴车主要由车体和无轴车轮两大部分组成。车体包括车座、车架、悬架、车桥(车轴)及动力装置(包括发动机及传动变速部份)、照明等。这些与一般车辆并无两样。在车体下方装有传动轮和支承轮。车体作为车的基础部分，各构件都以它为安装基础。所谓传动轮，就是能将动力传给无轴车轮的构件。为了解决一个无轴车轮挡视线的问题，还可设置一个无轴车轮，它们互相平行、有间距、同一轴心线、有相同的直径。即构成双轮无轴车。车轮与车轮之间可以连接或不连接成一体。一般用杆件材料作连接件，如钢管等。人在两个无轴车轮形成的空间内驾乘(驾驶和乘坐)，不存在挡视线的问题，视野非常好。对单轮无轴车也可采取改进措施，如在车上装前视装置，像前视镜、摄像系统、潜望镜等，以开阔驾驶视野。无轴车靠传动轮与无轴车轮以内啮合的方式将动力传给无轴车轮而滚动行驶。可以采用摩擦轮、柔性齿轮或刚性齿轮等啮合办法完成内啮合传动。为了防止它们脱离传动，设有防止脱离内啮合传动的圆环状的闭合机构。它沿无轴车轮内圈成圆环状设置，构成闭合机构，便于布置限位轮和承受动载荷，受力均匀合理。从径向和轴向两个方面限制脱离，从而保证内啮合传动顺利进行。无轴车的转向是使无轴车轮绕自身竖向直径转动而实现的。其措施有：对单轮无轴车在车的两侧装转向杆使车转向。方法有两个，其一是在转向杆的端部装耐磨软质材料，如橡胶等。需要转向时就接触地面，与地面摩擦产生转向力矩，使无轴车轮绕自身竖向直径转动，实现车的转向。其二是使转向杆作用在无轴车轮上，产生转向力矩，达到同样效果。也可以用身体重心外移使车轮偏转实现转向。对双轮无轴车可控制两侧无轴车轮速度差的办法形成转向力矩，使其绕自身竖向直径转动，实现转向。如用制动器制动单侧车轮，使单侧车轮速度减慢造成速度差，实现车的转向。还可在车上装变速器调节两侧车轮速度差，形成转向力矩，使无轴车轮绕自身竖向直径转动，实现车的转向。它可以使一侧车轮倒转，达到转弯半径为零。无轴车的制动主要是对无轴车轮和车体进行制动。对无轴车轮不仅要制动车轮的前部，更还要制动后部，车才不易向前倾倒。动能来源于车体，还必需对它进行制动，特别是急刹车时，才能收到最佳的效果。给无轴车加防护罩必不可少，有着特殊意义。为防止车内人员被污泥浊水污染，必需装防污罩；为防止车外人员被污染，必需装防溅罩；为遮阳挡雨，应装晴雨罩。它可根据需要安装。如一些体育竞技用车或娱乐用车也可不装晴雨罩。上述“三罩”统称防护罩。为了使车身平稳应加平衡器。平衡器由平衡块和传动控制装置组成。控制器根据车身波动情况指挥平衡块动作，形成平衡力矩，达到使车平稳的目的。为了使啮合面清洁，应设啮合面清扫器，清除垃圾保证啮合传动顺利进行。对单轮无轴车还应设停车防倾倒支腿。对双轮无轴车应设停车制动和防滚动支腿。该车可用人力、电力、热力或它们的混和动力驱动。

附图说明：

以下举出实施例及附图对发明作进一步的说明。

图1是双轮无轴车的主视图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是双轮无轴车车轮连接图。

图4是单轮无轴车前视镜及转向杆图。

附图1所示的双轮无轴车主要由车体2和两个无轴车轮4及附件组成。车体2包括车座、车架、悬架、车桥(车轴)及动力装置(包括发动机及传动部分)和照明等。这些与一般车辆并无两样，所以未示出。该车装燃油发动机。两个无辆车轮4各自独立没有连成一体，用金属或非金属制作，外圈有橡胶车胎3。车体2两侧下面各装有传动轮8和支承轮5。传动轮8与无轴车轮4的啮合为摩擦内啮合传动，啮合面为V形。将动力传给无轴车轮4而滚动行驶。支承轮5活套在无轴车轮4上。在车体2的上方装有与无轴车轮4弧形相一致的支架15，截面为槽形，与车体2首尾相连，构成圆环状的闭合机构26。其上装有限位轮12活套在无轴车轮4上。同样截面为V型。它们包容在无轴车轮4上，从径向和轴向都限制了脱离。可靠的保证了内啮合传动的顺利进行。防污罩16装在两个弧形支架15上，防溅罩14也分别装在上面。晴雨罩17装在防污罩16和车体2上。在车体2上装有前后两个钳形闸1，分别对两个无轴车轮4的前部和后部进行制动。在车两侧的传动轮8和支承轮5上分别装抱闸6。当脚踏制动板10，车两侧的所有制动器同时动作，该车被制动。转向控制器13分别有左右两个手柄。当用左手柄操作制动器时，该车左侧被制动，车向左转。反之亦然。在车上还设有可供人员进出的门7。离合器脚踏板为9。油门控制器脚踏板为11。传动轮、支承轮和限位轮表面为橡胶，以增大啮合传动的摩擦力，减少振动和噪音。在车上安装了啮合面清扫器24，借助车轮的滚动而清除垃圾。还安装了车身平衡器25。主要由平衡块和传输轨道组成。在平衡控制装置的作用下，平衡块沿传输轨道作往复运动以平衡车身。

从附图2中可以看出，限位轮12以V型结构包容无轴车轮4，与它活套。无轴车轮4的被包容部分的截面也相应为V型。防溅罩14和防污罩16都装在槽形截面的弧形支架15上。支架15之间用钢管连接。车轮带上的污泥浊水被防溅罩14、防污罩16及弧形支架15形成的空间所封闭而不会外泄。

附图3主要示出双轮无轴车的两个车轮4之间用钢管19连接成一体。

附图4主要示出单轮无轴车安装前视镜23，位于无轴车轮4的前沿。以帮助看清前方。在车体2的两侧各安装一个转向杆22，它的末端装有橡胶21。平时在弹簧的作用下收起，需转向时手操转向杆22落地，橡胶21与地面20摩擦而转向。

从以上措施可以看出该无轴车在驾驶视野、啮合传动、防脱离啮合、转向、制动及防止污染等方面焕然一新，而具有实用价值，成为一种新型交通车辆。与现在的车辆相比，由于它的车轮直径很大，对路面状况的适应能力强，城市道路或乡间小路，以至田埂路，都能顺利通行。它跨沟越坎的能力比汽车、摩托车都强；由于人在无轴车轮内驾乘，车轮就成了人的安全保护神，因为车轮的强度和刚度都很高，外圈还有橡胶车胎，能有效的抵御和消减碰撞能量；与两轮车不同，它没有转向轮需占用车上空间，一般两轮车的车身长度一半左右要留给转向用。所以该车整个车身空间都可以载人，占用同样的道路面积，它比其它车辆运输量大；由于转向是车轮绕自身竖向直径旋转，因而转弯半径小，转向非常灵活。特别是单轮无轴车可以很容易作到零半径转弯及调头。这在拥挤的城市道路上比其它车辆都占先机。以上四点是该无轴车独到的优越性。另外该车有装晴雨罩的现有条件，可以低成本的附在弧形支架或防污罩上，这又是它的一个特点。遮阳挡雨方便出行。

Claims (10)

1、一种交通车辆，特别是无轴车，它有一个无轴车轮，内有动力装置，人在车轮内驾驶，其特征在于除一个无轴车轮(4)外，还可设置一个无轴车轮(4)，成为双轮无轴车；单轮或双轮无轴车采用内啮合传动将动力传给无轴车轮(4)；设有防止脱离内啮合传动的闭合机构(26)；车的转向采用使无轴车轮(4)绕自身竖向直径转动的方法实现转向；车的制动采用对无轴车轮(4)和车体(2)进行制动；给车装上防护罩。

2、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于其内啮合传动采用摩擦内啮合传动，啮合截面为V型。

3、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于闭合机构(26)所用的弧形支架(15)的截面为槽形。

4、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于使无轴车轮(4)绕自身竖向直径转动的措施有：对单轮无轴车可在车的两侧装转向杆或用身体重心外移使车轮转动；对双轮无轴车用制动器制动单侧的无轴车轮(4)、传动轮(8)和支承轮(12)造成两侧车轮速度差而绕被制动侧的车轮转动。

5、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于对无轴车轮(4)应制动其前部和后部；对车体(2)应制动传动轮(8)和支承轮(12)。

6、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于防护罩包括防溅罩(14)、防污罩(16)和根据需要安装的晴雨罩(17)。

7、按权利要求1或6所述的无轴车，其特征在于防污罩(16)可与弧形支架(15)合并成一体。

8、按权利要求1或2所述的无轴车，其特征在于应在车上装啮合面清扫器(24)。

9、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于车上装有平衡器(25)。

10、按权利要求1所述的无轴车，其特征在于单轮无轴车应装前视镜(23)。

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