CN107053946B - 一种混合驱动的球形车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合驱动的球形车轮，它由前进支撑半轮、侧向侧轮、球形车轮支架，支架连接盘、圆弧面盖板、电机转子、电机定子、定子中心轴、中心轴安装盘、支撑半轮安装盘组成。本设计设计了使汽车在具有正常行驶功能情况下，可以侧向行驶的球形车轮，能够在公路上堵车和停车位周围车辆较多的情况下，很容易地摆脱拥堵的状况，本发明结构简单，加工容易具有一定的实用价值。

Description

一种混合驱动的球形车轮
技术领域
本发明公开了一种混合驱动的球形车轮，属于汽车车轮技术领域。
背景技术
目前汽车采用的车轮在现有的转向机构基础上，无法实现汽车的侧向移动，这就导致汽车在狭小空间出现无法移动的局面，本设计设计了使汽车在具有正常行驶功能情况下，可以侧向行驶的球形车轮，能够在公路上堵车和停车位周围车辆较多的情况下，很容易地摆脱拥堵的状况。
发明内容
本发明为解决以上原有技术缺陷，发明如下：
它由前进支撑半轮、侧向侧轮、球形车轮支架，支架连接盘、圆弧面盖板、电机转子、电机定子、定子中心轴、中心轴安装盘、支撑半轮安装盘组成，其中侧向侧轮安装在轮毂无刷电机的电机转子上，转子安装在中心固定有定子中心轴的电机定子上；前进支撑半轮横截面上安装有支撑半轮安装盘，支撑半轮安装盘通过螺栓与安装在定子中心轴末端的中心轴安装盘固定，球形车轮支架一端安装在前进支撑半轮侧面上，另一端安装在支架连接盘上，圆弧面盖板安装在侧向侧轮和前进支撑半轮间隙处；本发明中侧向侧轮通过电力驱动可侧向围绕电机中心轴转动，有效利用了轮毂电机在车轮驱动上的使用优势，侧向侧轮的转动可以使汽车侧向移动，当侧向侧轮转动时，电机定子和支撑半轮均为静止状态，仅侧向侧轮围绕电机中心轴转动；支撑半轮两半通过支撑半轮安装盘和中心轴安装盘安装在侧向侧轮侧面两侧，两支撑半轮圆柱面与中间的侧向侧轮横截面在汽车前进方向截面上组成一个圆柱面，该圆柱面通过汽车传动围绕车身轴转动，使汽车向前运动，侧向侧轮和支撑半轮均围绕车身轴转动，在行驶过程中，侧向侧轮和支撑半轮接触存在空隙和间隔，会增加汽车行驶阻力，若在间隔处增加圆弧面盖板，使得侧向侧轮、支撑半轮和圆弧盖板组成球面，那么能大大减少车轮的阻力。本发明为混合驱动的球形车轮，侧向为电力驱动，正向为汽车传动驱动。
作为该技术的进一步改进，上述侧向侧轮由侧轮轮胎、侧轮轮毂组成，侧轮轮胎安装于侧轮轮毂圆柱面上。
作为该技术的进一步改进，上述前进支撑半轮由支撑半轮轮胎、支撑半轮轮毂组成，支撑半轮轮胎安装于支撑半轮轮毂圆柱面上，球形车轮支架安装于支撑半轮轮毂侧面。
作为该技术的进一步改进，支架连接盘通过螺钉安装在固定于车身轴上的车身轴连接盘上，传统车轮与汽车底盘均通过连接盘连接，汽车车身连接盘与转向系统等连接，为让使发明的球形车轮具有通用性，设计过程中将球形车轮与车身连接同样设计成连接盘连接。
作为该技术的进一步改进，圆弧面盖板外表面为光滑表面或为带有圆形凹坑的表面，增加圆弧盖板减小了车轮阻力，若进一步将圆弧盖板表面设计成具有凹坑的表面，能将球形车轮表面的边界层打乱形成湍流边界层，更能大大减低车轮阻力，就像高尔夫球上的凹坑一个道理。
作为该技术的进一步改进，通电线依次从电机定子中心轴内部、支撑半轮内部、球形车轮支架内部引出与汽车电源连接。
本设计发明的一种混合驱动的球形车轮，结构简单，能够侧向移动的作用。
附图说明
图1是设计的球形轮结构示意图；
图2是没有圆弧盖板的球形轮结构示意图；
图3是带有圆弧盖板的球形轮俯视图；
图4是侧向侧轮结构示意图；
图5是带有中心轴连接盘的侧向侧轮示意图；
图6是带有圆弧盖板的球形轮结构侧向示意图；
图7是没有圆弧盖板的球形轮侧向示意图；
图8是没有圆弧盖板的球形轮俯视图；
图9是侧向侧轮剖面示意图；
图10是前进支撑半轮示意图；
图11是带有支撑半轮安装盘的支撑半轮示意图；
图12是圆弧面盖板示意图；
图13是汽车前进、侧向移动和转向时球形轮运动示意图。
图中标号名称：1、前进支撑半轮，2、侧向侧轮，3、球形车轮支架，4、支架连接盘，5、车身轴，6、车身轴连接盘，7、螺孔，8、圆弧面盖板，9、支撑半轮轮胎，10、支撑半轮轮毂，11、侧轮轮胎，12、侧轮轮毂，13、电机转子，14、电机定子，15、定子中心轴，16、中心轴安装盘，17、通电线，18、支撑半轮安装盘，19、轮毂无刷电机。
具体实施方式
如图1-3,6-8所示，它由前进支撑半轮、侧向侧轮、球形车轮支架，支架连接盘、圆弧面盖板、电机转子、电机定子、定子中心轴、中心轴安装盘、支撑半轮安装盘组成，其中侧向侧轮安装在轮毂无刷电机的电机转子上，转子安装在中心固定有定子中心轴的电机定子上如图4、5、9；前进支撑半轮横截面上安装有支撑半轮安装盘，支撑半轮安装盘通过螺栓与安装在定子中心轴末端的中心轴安装盘固定如图10、11，球形车轮支架一端安装在前进支撑半轮侧面上，另一端安装在支架连接盘上，圆弧面盖板安装在侧向侧轮和前进支撑半轮间隙处；本发明中侧向侧轮通过电力驱动轮毂无刷电机，转子带动侧向侧轮围绕电机中心轴转动，侧向侧轮的转动可以使汽车侧向移动，当侧向侧轮转动时，电机定子和支撑半轮均为静止状态，仅侧向侧轮围绕电机中心轴转动；支撑半轮两半通过支撑半轮安装盘和中心轴安装盘安装在侧向侧轮侧面两侧，两支撑半轮圆柱面与中间的侧向侧轮横截面在汽车前进方向截面上组成一个圆柱面，该圆柱面通过汽车传动围绕车身轴转动，使汽车向前运动，侧向侧轮和支撑半轮均围绕车身轴转动，在行驶过程中，侧向侧轮和支撑半轮接触存在空隙和间隔，会增加汽车行驶阻力，若在间隔处增加圆弧面盖板，使得侧向侧轮、支撑半轮和圆弧盖板组成球面，那么能大大减少车轮的阻力，也就是在汽车前进过程中，车轮在整体围绕车身轴转动。本发明为混合驱动的球形车轮，侧向为电力驱动，正向为汽车传动驱动。
如图4所示，上述侧向侧轮由侧轮轮胎、侧轮轮毂组成，侧轮轮胎安装于侧轮轮毂圆柱面上。
如图10所示，上述前进支撑半轮由支撑半轮轮胎、支撑半轮轮毂组成，支撑半轮轮胎安装于支撑半轮轮毂圆柱面上，球形车轮支架安装于支撑半轮轮毂侧面。
如图1所示，支架连接盘通过螺钉安装在固定于车身轴上的车身轴连接盘上，传统车轮与汽车底盘均通过连接盘连接，汽车车身连接盘与转向系统等连接，为让使发明的球形车轮具有通用性，设计过程中将球形车轮与车身连接同样设计成连接盘连接。
如图12所示，圆弧面盖板外表面为光滑表面或为带有圆形凹坑的表面，增加圆弧盖板减小了车轮阻力，若进一步将圆弧盖板表面设计成具有凹坑的表面，能将球形车轮表面的边界层打乱形成湍流边界层，更能大大减低车轮阻力，就像高尔夫球上的凹坑一个道理。
如图13中的a所示，汽车前进过程中，车轮围绕车身轴整体转动，图中的剖面线为车轮运动部位；如图13中的b所示，汽车侧向移动过程中，仅侧向侧轮通过电力驱动围绕定子中心轴转动，支撑半轮和球形支架以及汽车车轴均为静止状态；如图13中的c所示，汽车转向过程中，车身轴连接盘同球形轮一起围绕车身底盘某一点转动一个角度，同时整个球形轮围绕车身轴转动。

Claims (6)

1.一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：
它由前进支撑半轮(1)、侧向侧轮(2)、球形车轮支架(3)，支架连接盘(4)、圆弧面盖板(8)、电机转子(13)、电机定子(14)、定子中心轴(15)、中心轴安装盘(16)、支撑半轮安装盘(18)组成，其中侧向侧轮(2)安装在轮毂无刷电机(19)的电机转子(13)上，转子(13)安装在中心固定有定子中心轴(15)的电机定子(14)上；前进支撑半轮(1)横截面上安装有支撑半轮安装盘(18)，支撑半轮安装盘(18)通过螺栓与安装在定子中心轴(15)末端的中心轴安装盘(16)固定，两个前进支撑半轮(1)安装于侧向侧轮(2)侧面两侧，球形车轮支架(3)一端安装在前进支撑半轮(1)侧面上，另一端安装在支架连接盘(4)上，圆弧面盖板(8)安装在侧向侧轮(2)和前进支撑半轮(1)间隙处。
2.根据权利要求1所述的一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：上述侧向侧轮(2)由侧轮轮胎(11)、侧轮轮毂(12)组成，侧轮轮胎(11)安装于侧轮轮毂(12)圆柱面上。
3.根据权利要求1所述的一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：上述前进支撑半轮(1)由支撑半轮轮胎(9)、支撑半轮轮毂(10)组成，支撑半轮轮胎(9)安装于支撑半轮轮毂(10)圆柱面上，球形车轮支架(3)安装于支撑半轮轮毂(10)侧面。
4.根据权利要求1所述的一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：支架连接盘(4)通过螺钉安装在固定于车身轴(5)上的车身轴连接盘(6)上。
5.根据权利要求1所述的一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：圆弧面盖板(8)外表面为光滑表面或为带有圆形凹坑的表面。
6.根据权利要求1所述的一种混合驱动的球形车轮，其特征在于：通电线(17)依次从电机定子中心轴(15)内部、支撑半轮(1)内部、球形车轮支架（ 3 ） 内部引出与汽车电源连接。
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