CN106799931A - 一种椭圆形驱动轮 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车驱动桥技术领域，尤其涉及一种椭圆形驱动轮，它包括橡胶环、伸缩外套、伸缩内杆、椭圆轨道、减震弹簧、旋转连接件，其中车身通过减震弹簧安装在车身支撑轴套上，椭圆轮设计中通过驱动轴驱动伸缩内杆、伸缩外套、支耳而带动橡胶环椭圆转动，橡胶环与地面接触达到行驶目的。轨道转轴套通过旋转连接件连接车身支撑轴套，使整个椭圆轮可以相对车身转动，椭圆轮可以整体适应地面地形的转动，可以保证椭圆轮上与地面接触的位置是恒定的，有益于椭圆轮框架的加强设计。椭圆轮相比普通圆轮与地面接触处的圆弧可以很大，车轮的整体高度可以很小，满足了车身的要求，最重要的是与地面的摩擦力相比于普通轮更大，更有益于车辆刹车和加速。

Description

一种椭圆形驱动轮

所属技术领域

本发明属于汽车驱动桥技术领域，尤其涉及一种椭圆形驱动轮。

背景技术

目前轿车的车轮均使用了纯圆形车轮，圆形车轮结构简单实现了作为车轮不可代替的作用。对于轿车而言，车轮直径越大和宽度越大，其与地面可产生的静摩擦力越大，故刹车和加速性能越强。当汽车车身要求车身高度要小时，只能减小车轮直径并增加车轮的宽度，可是车轮宽度的增加将会占据车身的横向空间，将会大大的影响轿车的乘车空间或干扰发动机空间的正常设计，所以设计一种可以减小车身高度和宽度较小的车轮是很有必要的。

本发明设计一种椭圆形驱动轮解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种椭圆形驱动轮，它是采用以下技术方案来实现的。

一种椭圆形驱动轮，其特征在于：它包括背板、侧支耳、中间支耳、橡胶环、伸缩外套、伸缩内杆、椭圆轨道、摆轮、驱动轴、车身支板、减震套、减震弹簧、减震杆、减震杆支撑、旋转连接件、车身支撑轴套、导槽、轨道转轴套、中间支耳支撑、伸缩孔、环槽、内杆摆轴、斜面、径面、摆孔、卡孔，其中驱动轴一端开有环槽，七个内杆摆轴周向均匀地安装在滑槽两槽壁上，每个内杆摆轴上均安装有伸缩内杆，伸缩外套下端具有伸缩孔，每个伸缩内杆均套入相应的伸缩外套的伸缩孔中，每个伸缩外套顶端均安装有导槽；背板中间具有圆孔且安装在轨道转轴套上，椭圆轨道安装在背板的外缘面上，七个导槽均与椭圆轨道滑动配合；每个导槽外侧均通过中间支耳支撑安装有中间支耳，七个中间支耳均通过侧支耳安装有同一椭圆形橡胶环，中间支耳与对应的侧支耳组成铰链；摆轮上均匀地具有七个齿，且每个齿的齿尖两侧均具有斜面，斜面靠近圆心方向具有径面，相邻齿之间面对面的径面相互平行；七个齿之间的七个齿槽中的六个齿槽均具有摆孔，七个伸缩内杆中的六个伸缩内杆均穿过相对应的摆孔，摆孔横截面为方形其长边的长度是伸缩内杆横截面的长边长度的1.5倍，摆孔横截面短边的长度与伸缩内杆横截面的短边长度相同；七个齿槽除去六个具有相同摆孔的齿槽后，剩余的一个齿槽具有卡孔，剩余的一个伸缩内杆穿过卡孔，卡孔横截面的大小、形状与伸缩内杆横截面的大小、形状完全相同；车身支撑轴套通过旋转连接件安装在轨道转轴套上，减震杆支撑安装在车身支撑轴套上，减震杆安装在减震杆支撑上，减震套嵌套在减震杆外缘面上，车身支板安装在减震套顶端；减震弹簧嵌套在减震杆和减震套外侧，且减震弹簧一端连接在车身支板下侧，另一端连接在减震杆支撑上。

作为本技术的进一步改进，上述旋转连接件包括挡环、外缘环、卡环、顶环，其中卡环安装在轨道转轴套上，顶环安装在车身支撑轴套一端，外缘环安装在顶环的外缘面上，挡环安装在外缘环一侧，卡环位于顶环与挡环之间且卡环两侧分别与顶环和挡环滑动接触。

作为本技术的进一步改进，上述车身支撑轴套一端安装有固定法兰。

作为本技术的进一步改进，上述作为伸缩内杆、伸缩外套等相关结构为7个的替代，其个数为：5或6或8或9或10个。根据车轮的大小决数目，但是尽量不要超过10个，否则车轮会非常重和复杂。

相对于传统的汽车驱动桥技术，本发明中椭圆轮的设计目的在于，我们知道车轮越大，在刹车时对地面的摩擦力越大，刹车性能越好，在车辆壳体结构要求车身高度较低的情况下，普通圆形车轮的直径受到限制，而椭圆轮相比普通圆轮与地面接触处的圆弧可以很大，即让椭圆轮的短径方向接触地面，此时因为短径为竖直方向，车轮的整体高度很小，满足了车身的要求，最重要的是与地面的摩擦力相比于普通轮更大，更有益于车辆刹车和加速；其中车身通过减震弹簧安装在车身支撑轴套上，减震套和减震杆嵌套设计用来抵消减震弹簧的横向受力；椭圆轮设计中通过驱动轴驱动伸缩内杆、伸缩外套、支耳而带动橡胶环椭圆转动，橡胶环与地面接触达到行驶目的，驱动轴被车上的传动轴带动。发明中导槽在椭圆轨道上滑动，椭圆轨道固定在轨道转轴套上，导槽距离中心的距离随着椭圆轨道在时刻变化，运动中伸缩外套伸缩内杆相互嵌套来适应椭圆轨道；橡胶环被带动后，橡胶环与椭圆轨道之间通过中间支耳和侧支耳连接，橡胶环所安装侧支耳的位置处做椭圆运动，旋转的橡胶环在转动过程中时刻处于变形中，以适应椭圆轨道。导槽在椭圆轨道上滑动过程中，橡胶环所安装侧支耳的位置与椭圆中心的连线的夹角时在小幅度变化的，所以设计的伸缩内杆通过内杆摆轴安装在驱动轴的环槽中，已适应伸缩内杆之间小幅度角度变化的目的。安装在驱动轴上的摆轮起到辅助驱动和支撑加强的作用，具体体现为：伸缩内杆均穿过摆轮上的摆孔或者卡孔，摆孔比伸缩内杆大，伸缩内杆可以在摆孔中运动，摆孔不会干扰伸缩内杆的小幅度摆动，而卡孔大小与伸缩内杆大小基本一致，其对穿过卡孔的伸缩内杆起到限制小幅度摆动的目的，这的设计使得穿过卡孔的伸缩内杆在整个过程均驱动橡胶环转动。虽然小角度摆动的伸缩内杆能够起到驱动椭圆轮的目的但是因为伸缩内杆之间角度小幅度变化，导致驱动力波动；所以选定一个固定的伸缩内杆驱动椭圆轮减少驱动力的拨动，辅助椭圆轮的驱动。轨道转轴套通过旋转连接件连接车身支撑轴套，使得椭圆轨道带动整个椭圆轮可以相对车身围绕车身支撑轴套转动，椭圆轮根据地面的凸起凹陷而发生一定的适应地面地形的转动，一方面实现更好的减震和增大与地面的接触面积达到超强的加速减速能力，另一方面可以保证椭圆轮上与地面接触的位置是恒定的，椭圆轮上接触点的恒定可以有益于椭圆轮框架的加强设计，保证椭圆轮在接触点的受力方向上具有超强的结构以增加椭圆轮的安全性，并且可以减轻其他非接触点框架强度要求，减少重量。本发明保证了椭圆轮的短径位置与地面的接触，椭圆轮的上侧和下侧均为短径，此两个位置处伸缩外套与伸缩内杆嵌套程度最大，伸缩外套面向中心一侧伸入到摆轮的径面上，摆轮通过径面加强了上下两侧伸缩外套与伸缩内杆结构的刚度。所以摆轮的设计一方面在椭圆轮上下两侧起到加强结构刚度的目的，另一方面限制了一个伸缩内杆的摆动，起到辅助驱动椭圆轮的目的。斜面的设计有益于伸缩外套伸入摆轮中。

附图说明

图1是椭圆轮结构示意图。

图2是椭圆轮侧视图。

图3是椭圆轮结构剖视图。

图4是椭圆轮减震结构示意图。

图5是导槽安装示意图。

图6是环槽结构示意图。

图7是摆轮结构示意图。

图8是椭圆轮适应路面原理示意图。

图中标号名称：1、背板，3、侧支耳，4、中间支耳，5、橡胶环，6、伸缩外套，7、伸缩内杆，8、椭圆轨道，9、摆轮，10、驱动轴，11、车身支板，12、减震套，13、减震弹簧，14、固定法兰，16、减震杆，17、减震杆支撑，18、旋转连接件，19、车身支撑轴套，20、导槽，21、挡环，22、外缘环，23、卡环，24、轨道转轴套，25、中间支耳支撑，26、伸缩孔，27、环槽，28、内杆摆轴，29、斜面，30、径面，31、摆孔，32、卡孔，33、顶环。

具体实施方式

如图1、4所示，它包括背板1、侧支耳3、中间支耳4、橡胶环5、伸缩外套6、伸缩内杆7、椭圆轨道8、摆轮9、驱动轴10、车身支板11、减震套12、减震弹簧13、减震杆16、减震杆支撑17、旋转连接件18、车身支撑轴套19、导槽20、轨道转轴套24、中间支耳支撑25、伸缩孔26、环槽27、内杆摆轴28、斜面29、径面30、摆孔31、卡孔32，其中如图6所示，驱动轴10一端开有环槽27，七个内杆摆轴28周向均匀地安装在滑槽两槽壁上，如图2、3所示，每个内杆摆轴28上均安装有伸缩内杆7，伸缩外套6下端具有伸缩孔26，每个伸缩内杆7均套入相应的伸缩外套6的伸缩孔26中，如图5所示，每个伸缩外套6顶端均安装有导槽20；如图4所示，背板1中间具有圆孔且安装在轨道转轴套24上，椭圆轨道8安装在背板1的外缘面上，七个导槽20均与椭圆轨道8滑动配合；每个导槽20外侧均通过中间支耳支撑25安装有中间支耳4，七个中间支耳4均通过侧支耳3安装有同一椭圆形橡胶环5，中间支耳4与对应的侧支耳3组成铰链；如图7所示，摆轮9上均匀地具有七个齿，且每个齿的齿尖两侧均具有斜面29，斜面29靠近圆心方向具有径面30，相邻齿之间面对面的径面30相互平行；七个齿之间的七个齿槽中的六个齿槽均具有摆孔31，七个伸缩内杆7中的六个伸缩内杆7均穿过相对应的摆孔31，摆孔31横截面为方形其长边的长度是伸缩内杆7横截面的长边长度的1.5倍，摆孔31横截面短边的长度与伸缩内杆7横截面的短边长度相同；七个齿槽除去六个具有相同摆孔31的齿槽后，剩余的一个齿槽具有卡孔32，剩余的一个伸缩内杆7穿过卡孔32，卡孔32横截面的大小、形状与伸缩内杆7横截面的大小、形状完全相同；如图3、4所示，车身支撑轴套19通过旋转连接件18安装在轨道转轴套24上，减震杆支撑17安装在车身支撑轴套19上，减震杆16安装在减震杆支撑17上，减震套12嵌套在减震杆16外缘面上，车身支板11安装在减震套12顶端；减震弹簧13嵌套在减震杆16和减震套12外侧，且减震弹簧13一端连接在车身支板11下侧，另一端连接在减震杆支撑17上。

如图3所示，上述旋转连接件18包括挡环21、外缘环22、卡环23、顶环33，其中卡环23安装在轨道转轴套24上，顶环33安装在车身支撑轴套19一端，外缘环22安装在顶环33的外缘面上，挡环21安装在外缘环22一侧，卡环23位于顶环33与挡环21之间且卡环23两侧分别与顶环33和挡环21滑动接触。

如图4所示，上述车身支撑轴套19一端安装有固定法兰14。固定法兰14便于固定在车身上。

上述作为伸缩内杆7、伸缩外套6等相关结构为7个的替代，其个数为：5或6或8或9或10个。根据车轮的大小决数目，但是尽量不要超过10个，否则车轮会非常重和复杂。

综上所述，本发明中椭圆轮的设计目的在于，我们知道车轮越大，在刹车时对地面的摩擦力越大，刹车性能越好，在车辆壳体结构要求车身高度较低的情况下，普通圆形车轮的直径受到限制，而椭圆轮相比普通圆轮与地面接触处的圆弧可以很大，即让椭圆轮的短径方向接触地面，此时因为短径为竖直方向，车轮的整体高度很小，满足了车身的要求，最重要的是与地面的摩擦力相比于普通轮更大，更有益于车辆刹车和加速；其中车身通过减震弹簧13安装在车身支撑轴套19上，减震套12和减震杆16嵌套设计用来抵消减震弹簧13的横向受力；椭圆轮设计中通过驱动轴10驱动伸缩内杆7、伸缩外套6、支耳而带动橡胶环5椭圆转动，橡胶环5与地面接触达到行驶目的，驱动轴10被车上的传动轴带动。发明中导槽20在椭圆轨道8上滑动，椭圆轨道8固定在轨道转轴套24上，导槽20距离中心的距离随着椭圆轨道8在时刻变化，运动中伸缩外套6伸缩内杆7相互嵌套来适应椭圆轨道8；橡胶环5被带动后，橡胶环5与椭圆轨道8之间通过中间支耳4和侧支耳3连接，橡胶环5所安装侧支耳3的位置处做椭圆运动，旋转的橡胶环5在转动过程中时刻处于变形中，以适应椭圆轨道8。导槽20在椭圆轨道8上滑动过程中，橡胶环5所安装侧支耳3的位置与椭圆中心的连线的夹角时在小幅度变化的，所以设计的伸缩内杆7通过内杆摆轴28安装在驱动轴10的环槽27中，已适应伸缩内杆7之间小幅度角度变化的目的。安装在驱动轴10上的摆轮9起到辅助驱动和支撑加强的作用，具体体现为：伸缩内杆7均穿过摆轮9上的摆孔31或者卡孔32，摆孔31比伸缩内杆7大，伸缩内杆7可以在摆孔31中运动，摆孔31不会干扰伸缩内杆7的小幅度摆动，而卡孔32大小与伸缩内杆7大小基本一致，其对穿过卡孔32的伸缩内杆7起到限制小幅度摆动的目的，这的设计使得穿过卡孔32的伸缩内杆7在整个过程均驱动橡胶环5转动。虽然小角度摆动的伸缩内杆7能够起到驱动椭圆轮的目的但是因为伸缩内杆7之间角度小幅度变化，导致驱动力波动；所以选定一个固定的伸缩内杆7驱动椭圆轮减少驱动力的拨动，辅助椭圆轮的驱动。轨道转轴套24通过旋转连接件18连接车身支撑轴套19，使得椭圆轨道8带动整个椭圆轮可以相对车身围绕车身支撑轴套19转动，椭圆轮根据地面的凸起凹陷而发生一定的适应地面地形的转动如图8中的a所示，一方面实现更好的减震和增大与地面的接触面积达到超强的加速减速能力，另一方面可以保证椭圆轮上与地面接触的位置是恒定的，椭圆轮上接触点的恒定可以有益于椭圆轮框架的加强设计，保证椭圆轮在接触点的受力方向上具有超强的结构以增加椭圆轮的安全性，并且可以减轻其他非接触点框架强度要求，减少重量；如果椭圆轮不旋转，如图8中的b所示椭圆轮与地面的接触点是变化的，不便于椭圆轮框架设计。本发明保证了椭圆轮的短径位置与地面的接触，椭圆轮的上侧和下侧均为短径，此两个位置处伸缩外套6与伸缩内杆7嵌套程度最大，伸缩外套6面向中心一侧伸入到摆轮9的径面30上，摆轮9通过径面30加强了上下两侧伸缩外套6与伸缩内杆7结构的刚度。所以摆轮9的设计一方面在椭圆轮上下两侧起到加强结构刚度的目的，另一方面限制了一个伸缩内杆7的摆动，起到辅助驱动椭圆轮的目的。斜面29的设计有益于伸缩外套6伸入摆轮9中。

Claims (4)

1.一种椭圆形驱动轮，其特征在于：它包括背板、侧支耳、中间支耳、橡胶环、伸缩外套、伸缩内杆、椭圆轨道、摆轮、驱动轴、车身支板、减震套、减震弹簧、减震杆、减震杆支撑、旋转连接件、车身支撑轴套、导槽、轨道转轴套、中间支耳支撑、伸缩孔、环槽、内杆摆轴、斜面、径面、摆孔、卡孔，其中驱动轴一端开有环槽，七个内杆摆轴周向均匀地安装在滑槽两槽壁上，每个内杆摆轴上均安装有伸缩内杆，伸缩外套下端具有伸缩孔，每个伸缩内杆均套入相应的伸缩外套的伸缩孔中，每个伸缩外套顶端均安装有导槽；背板中间具有圆孔且安装在轨道转轴套上，椭圆轨道安装在背板的外缘面上，七个导槽均与椭圆轨道滑动配合；每个导槽外侧均通过中间支耳支撑安装有中间支耳，七个中间支耳均通过侧支耳安装有同一椭圆形橡胶环，中间支耳与对应的侧支耳组成铰链；摆轮上均匀地具有七个齿，且每个齿的齿尖两侧均具有斜面，斜面靠近圆心方向具有径面，相邻齿之间面对面的径面相互平行；七个齿之间的七个齿槽中的六个齿槽均具有摆孔，七个伸缩内杆中的六个伸缩内杆均穿过相对应的摆孔，摆孔横截面为方形其长边的长度是伸缩内杆横截面的长边长度的1.5倍，摆孔横截面短边的长度与伸缩内杆横截面的短边长度相同；七个齿槽除去六个具有相同摆孔的齿槽后，剩余的一个齿槽具有卡孔，剩余的一个伸缩内杆穿过卡孔，卡孔横截面的大小、形状与伸缩内杆横截面的大小、形状完全相同；车身支撑轴套通过旋转连接件安装在轨道转轴套上，减震杆支撑安装在车身支撑轴套上，减震杆安装在减震杆支撑上，减震套嵌套在减震杆外缘面上，车身支板安装在减震套顶端；减震弹簧嵌套在减震杆和减震套外侧，且减震弹簧一端连接在车身支板下侧，另一端连接在减震杆支撑上。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆形驱动轮，其特征在于：上述旋转连接件包括挡环、外缘环、卡环、顶环，其中卡环安装在轨道转轴套上，顶环安装在车身支撑轴套一端，外缘环安装在顶环的外缘面上，挡环安装在外缘环一侧，卡环位于顶环与挡环之间且卡环两侧分别与顶环和挡环滑动接触。

3.根据权利要求1所述的一种椭圆形驱动轮，其特征在于：上述车身支撑轴套一端安装有固定法兰。

4.根据权利要求1所述的一种椭圆形驱动轮，其特征在于：上述作为伸缩内杆、伸缩外套等相关结构为7个的替代，其个数为：5或6或8或9或10个。