CN107310685A - 一种车轮及摩托车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车轮及摩托车，属于交通工具领域。车轮包括轮体、转子和定子。转子可转动的设置于定子，轮体与转子连接，轮体能够带动转子相对定子转动。转子上设有多个圆周分布的第一磁体。定子上设有多个圆周分布的第二磁体。第一磁体与第二磁体间能够产生斥力，以使转子相对定子转动。这种车轮可自行为摩托车提供动力，无需增添其他动力，可有效减小车声重量。车轮的轮体的转动的动力来源于第一磁体和第二磁体的斥力，环保性好。

Description

一种车轮及摩托车

技术领域

本发明涉及交通工具领域，具体而言，涉及一种车轮及摩托车。

背景技术

人们出行往往会用到交通工具，比如，摩托车。现有的摩托车需要配备燃油机或者电机作为动力源，使得整个车身较重，增加了能源的消耗。此外，摩托车需要燃油或充电，环保性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车轮，以改善摩托车环保性差的问题。

本发明的目的在于提供一种摩托车，以改善摩托车环保性差的问题。

本发明是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供一种车轮，包括轮体、转子和定子；

转子可转动的设置于定子，轮体与转子连接，轮体能够带动转子相对定子转动；

转子上设有多个圆周分布的第一磁体；

定子上设有多个圆周分布的第二磁体；

第一磁体与第二磁体间能够产生斥力，以使转子相对定子转动。

进一步地，第一磁体倾斜布置于转子，第二磁体倾斜布置于定子，以使第一磁体与第二磁体间产生的斥力的方向线与转子相对定子转动的轴线异面。

进一步地，车轮还包括减速装置，转子与轮体通过减速装置传动连接。

进一步地，减速装置包括内齿轮、行星架、输入齿轮和至少一个行星齿轮；

内齿轮与定子连接，输入齿轮与转子连接，行星架与轮体连接；

行星齿轮可转动的设置于行星架上，行星齿轮与内齿轮啮合，输入齿轮与行星齿轮啮合；

行星架和输入齿轮均能够相对定子转动，行星架和输入齿轮转动的轴线均与转子转动的轴线重合。

进一步地，转子位于轮体的内侧，定子位于转子的内侧；

转子与输入齿轮通过轴套连接，行星架与轮体通过输出轴连接，轴套套设于输出轴的外侧，输出轴能够相对轴套转动，输出轴相对轴套转动的轴线与转子相对定子转动的轴线重合。

进一步地，车轮还包括驱动装置，驱动装置能够使定子与转子在轴向上相对移动，以使第二磁体与第一磁体相对或错开。

进一步地，驱动装置包括动力件和支撑座，支撑座与轮体转动连接，定子与支撑座滑动连接，动力件能够驱动定子相对支撑座轴向滑动。

进一步地，动力件与支撑座转动连接，动力件与定子螺纹连接。

进一步地，支撑座上设有至少一个导杆，定子上开设有与导杆对应的盲孔，导杆插设于盲孔内。

基于上述第二目的，本发明提供一种摩托车，包括上述的车轮。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种车轮，在多个第一磁体和多个第二磁体间产生的斥力作用下，转子将相对定子转动，转子转动将带动轮体转动，轮体转动便可实现摩托车的行走。这种车轮可自行为摩托车提供动力，无需增添其他动力，可有效减小车身重量。车轮的轮体转动的动力来源于第一磁体和第二磁体的斥力，环保性好。

本发明提供一种摩托车，包括上述车轮，具有上述车轮的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的车轮的结构示意图；

图2为图1所示的轮毂的结构示意图；

图3为图1所示的转子的结构示意图；

图4为图3所示的IV-IV剖视图；

图5为图1所示的定子的结构示意图；

图6为图5所示的VI-VI剖视图；

图7为图1所示的减速装置的结构示意图；

图8为图1所示的减速装置的去除第二架体的结构示意图

图9为本发明实施例2提供的摩托车的结构示意图。

图标：100-车轮；10-轮体；11-轮毂；111-筒体；1111-环形沟槽；112-第一支撑体；1121-第一穿轴孔；113-第二支撑体；1131-安装孔；12-轮胎；20-转子；21-第一壳体；211-第一筒身；212-第一遮挡体；2121-第二穿轴孔；22-第一环体；221-第一容纳孔；23-第一磁体；30-定子；31-第二壳体；311-第二筒身；312-第二遮挡体；3121-螺纹孔；313-限位体；32-第二环体；321-第二容纳孔；33-第二磁体；40-减速装置；41-内齿轮；42-行星架；421-第一架体；422-第二架体；43-输入齿轮；44-行星齿轮；45-轴套；46-输出轴；50-驱动装置；51-动力件；52-支撑座；53-导杆；200-摩托车；210-车体；220-前轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种车轮100，包括轮体10、转子20、定子30、减速装置40和驱动装置50。转子20与定子30转动连接，转子20与轮体10通过减速装置40传动连接，驱动装置50用于使定子30与转子20在轴向上相对移动。

具体地，其中，轮体10包括轮毂11和轮胎12，轮胎12套设于轮毂11的外侧。

如图2所示，轮毂11为回转体，其包括筒体111、第一支撑体112和第二支撑体113。筒体111为两端开口结构，筒体111外圆周上形成用于容纳轮胎12的环形沟槽1111。第一支撑体112的中心位置设有第一穿轴孔1121，第一穿轴孔1121为花键孔，第一支撑体112通过螺钉可拆卸的连接在筒体111的一端开口处，第一支撑体112将该开口遮挡。第二支撑体113的中心位置设有安装孔1131，第二支撑体113通过螺钉可拆卸的连接在筒体111的另一端开口处，第二支撑体113将该开口遮挡。第一支撑体112和第二支撑体113与筒体111连接后，安装孔1131与第一穿轴孔1121同轴。

如图3所示，转子20为回转体。转子20包括第一壳体21和第一环体22，第一环体22设于第一壳体21内。第一壳体21包括一体式的第一筒身211和第一遮挡体212。第一筒身211为两端开口结构，第一遮挡体212为圆形，第一遮挡体212的中心位置开设有第二穿轴孔2121，第一遮挡体212固定在第一筒身211的一端开口处，以遮挡该开口。第一环体22为两端开口的空心结构，第一环体22的外径与第一筒身211的内径相匹配，第一环体22固定于第一筒体111的内侧。

如图4所示，第一环体22上设有多个第一磁体23，所有第一磁体23圆周分布于第一环体22。第一环体22的内圆周面上设有多个圆周均匀分布的第一容纳孔221，第一容纳孔221倾斜布置，第一容纳孔221的轴线垂直于第一环体22的内圆周面的轴线，第一容纳孔221的轴线与第一环体22的内圆周面的轴线异面。第一磁体23为永磁铁，第一磁体23为圆柱状，第一磁体23的直径与第一容纳孔221的孔径相匹配。一个第一容纳孔221对应放置一个第一磁体23。第一磁体23对应放置在第一容纳孔221内后，所有第一磁体23都将处于倾斜状态，所有第一磁体23的倾斜方向相同。

如图5所示，定子30为回转体，定子30包括第二壳体31和第二环体32，第二环体32设于第二壳体31的外侧。第二壳体31包括第二筒身311、第二遮挡体312和限位体313。第二筒身311为两端开口结构，第二遮挡体312为圆形，第二遮挡体312固定在第二筒身311内，第二遮挡体312将第二筒身311的内部分隔成两个腔室，第二遮挡体312的中心位置设有螺纹孔3121，螺纹孔3121将两个腔室连通。限位体313为环形，限位体313固定在第二筒身311的外侧的边缘处。第二环体32为两端开口的空心结构，第二环体32的内径与第二筒身311的外径相匹配，第二环体32固定于第二筒身311的外侧，第二环体32与限位体313接触。

如图6所示，第二环体32上设有多个第二磁体33，第一磁体23的个数是第二磁体33的个数的两倍，所有第二磁体33圆周分布于第二环体32。第二环体32的外圆周面上设有多个圆周均匀分布的第二容纳孔321，第二容纳孔321倾斜布置，第二容纳孔321的轴线垂直于第二环体32的外圆周面的轴线，第二容纳孔321的轴线与第二环体32的外圆周面的轴线异面。第二磁体33为永磁铁，第二磁体33为圆柱状，第二磁体33的直径与第二容纳孔321的孔径相匹配。一个第二容纳孔321对应放置一个第二磁体33。第二磁体33对应放置在第二容纳孔321后，所有第二磁体33都将处于倾斜状态，所有第二磁体33的倾斜方向相同。

如图1所示，轮毂11、转子20和定子30三者同轴设置，转子20和定子30均位于轮毂11内。定子30位于转子20的第一环体22的内侧，即定子30远离限位体313的一端从转子20远离第一遮挡体212的一端插设在第一环体22内。转子20的第一环体22的内圆周面与转子20的第二环体32的外圆周面存在一定间隙。转子20上的第一磁体23的倾斜方向与定子30上的第二磁体33的倾斜方向一致，第一磁体23与第二磁体33的极性相同。

减速装置40的作用是起到减速传动的作用，转子20较快的转速通过加速装置变为轮体10上较慢的速度。

减速装置40包括内齿轮41、行星架42、输入齿轮43和至少一个行星齿轮44。本实施例中，如7、图8所示，行星齿轮44为三个。行星架42包括第一架体421和第二架体422，第一架体421和第二架体422相对设置，三个行星齿轮44均被夹持在第一架体421和第二架体422之间，三个行星齿轮44均通过销轴与第一架体421和第二架体422转动连接。三个行星齿轮44相距120度。如图1所示，转子20与输入齿轮43通过轴套45连接，轴套45穿过转子20的第一遮挡体212上的第二穿轴孔2121并与第一遮挡体212通过螺钉固定，输入齿轮43与轴套45同轴设置且固定。行星架42与轮毂11通过输出轴46连接，输出轴46为花键轴，轴套45套设于输出轴46的外侧，输出轴46穿设置第一穿轴孔1121内，输出轴46与轮毂11的第一支撑体112通过花键结构连接。行星架42的第一架体421与输出轴46固定，行星架42的第二架体422通过轴承与轴套45转动连接。内齿轮41固定于定子30的第二筒身311内。输入齿轮43同时与三个行星齿轮44啮合，三个行星齿轮44同时与内齿轮41啮合。

驱动装置50的作用是使定子30和转子20在轴向上相对移动。驱动装置50包括动力件51和支撑座52，支撑座52为盘形，支撑座52位于轮毂11的第二支撑体113上的安装孔1131内，支撑座52与第二支撑体113通过轴承转动连接。支撑座52与上设置三根导杆53，三根导杆53的沿定子30的轴向布置，定子30的第二遮挡体312上设有与三根导杆53相对应的三个盲孔，三根导杆53分别插设在三个盲孔内，定子30能够相对支撑座52沿导杆53轴向滑动。动力件51为空心杆状结构，动力件51上设有外螺纹，动力件51与支撑座52转动连接，动力件51只能绕自身轴线转动，而不能轴向移动，动力件51螺接于第二遮挡体312的螺纹孔3121内。输出轴46与动力件51同轴设置，输出轴46的一端延伸至动力件51内，两者并通过轴承连接。在外力作用下使动力件51相对支撑座52转动时，定子30将沿导杆53移动，从而实现定子30相对转子20的轴向移动。在对定子30的位置进行调节时，当导杆53与盲孔的底壁抵触时，定子30将到达极限位置，即盲孔还可起到限位作用。在其他具体实施例中，供转子20滑动的导杆53也可以一个或者其他个数。本实施例中，通过导杆53与盲孔的底壁可接触可实现对定子30的限位。在其他具体实施例中，也可以采用其他结构来实现对定子30的限位，比如，在定子30上开设通孔，而将固定在支撑座52上的导杆53上设置限位轴肩，导杆53插设在通孔内后，限位轴肩与定子30接触后也可起到限位作用。

各部件安装后，转子20能够相对定子30绕输出轴46转动，由于所有第一磁体23均倾斜设置于转子20，所有第二磁体33均倾斜设置与定子30，使得第一磁体23与第二磁体33间产生的斥力的方向与转子20相对定子30转动的轴线异面，在斥力的切向分力的作用下，转子20将相对定子30转动；转子20转动将带动轴套45上的输入齿轮43转动，输入齿轮43将带动三个行星齿轮44转动，由于内齿轮41与定子30固定，则三个行星齿轮44转动时将带动行星架42转动，行星架42转动带动输出轴46相对轴套45转动，输出轴46相对轴套45转动的轴线与转子20相对定子30转动的轴线重合，输出轴46转动带动轮体10转动。当然，输入齿轮43和行星架42相对定子30转动的轴线与转子20相对定子30转动的轴线重合。

使用时，车轮100的支撑座52将与摩托车的车体固定，即定子30和支撑座52均不会相对车体210转动。转动动力件51使定子30相对支撑座52轴向移动，并使第一磁体23与第二磁体33相对时，车轮100的轮体10将发生转动，为摩托车行驶提供动能，实现摩托车车的行走。当需要使轮体10停止时，可反向转动动力件51使定子30相对支撑座52轴向移动，也就是使定子30相对转子20轴向移动，从而使第一磁体23与第二磁体33错开，使第一磁体23与第二磁体33不产生斥力，转子20将不会相对定子30转动。这种车轮100可自行为摩托车提供动力，无需增添其他动力，可有效减小车身重量。车轮100的轮体10的转动的动力来源于第一磁体23与第二磁体33的斥力，环保性好。

当然，转子20在相对定子30转动的过程中，第一磁体23与第二磁体33间产生的斥力将逐渐削弱，当第一磁体23与第二磁体33间的斥力虚弱到无法使转子20转动时，可对第一磁体23和第二磁体33进行更换。本实施例中，由转子20上设有用于容纳第一磁体23的第一容纳孔221，定子30上设有用于容纳第二磁体33的第二容纳孔321，可以很方便的实现对第一磁体23和第二磁体33的更换。

本实施例中，车轮100中设有减速装置40，以将转子20较快的转速转变为轮体10上较慢的转速。减速装置40采用行星齿轮44机构，占用体积小，能够很方便的内置于车轮100轮毂11中。

本实施例中，车轮100中设有驱动装置50，驱动装置50的作用是使第二磁体33和第一磁体23相对或错开。第二磁体33与第一磁体23相对，即所有第一磁体23的轴线所构成的平面与所有第二磁体33的轴线所构成的平面重合；第二磁体33与第一磁体23错开，即所有第一磁体23的轴线所构成的平面与所有第二磁体33的轴线所构成的平面相距一定距离。驱动装置50包括动力件51和支撑座52，定子30通过支撑座52与轮体10连接后，可很好的使定子30始终与轮体10保持同轴。而动力件51与定子30采用螺纹的方式连接，通过转动动力件51的方式就可实现定子30的移动，操作方便、省力。本实施例中，第一磁体23和第二磁体33均采用圆柱形结构，定子30相对转子20轴向移动较小的一段距离便可使第一磁体23和第二磁体33相互错开。

需要说明的是，转子20上的所有第一磁体23可以是在一个圆周上，也可以是在多个圆周上；若所有第一磁体23位于一个圆周上，则转子20上将形成一个磁环；若所有第一磁体23位于多个圆周上，则转子20上将形成沿其轴向间隔分布的多个磁环。同样，定子30上所有第二磁体33也可形成一个磁环或多个磁环。当然，如果，定子30和转子20上均形成多个磁环，定子30上的磁环与转子20上的磁环应该一一对应，在驱动装置50的作用下，可使定子30上的磁环和转子20上的磁环相对或错开。

在实际运用中，为防止串磁现象造成机械效率损耗，减速装置40中的各部件均可采用不易被磁化的合金材料，比如隔磁不锈钢。

本实施例中，第一磁体23和第二磁体33均为永磁铁，在其他具体实施例中，第一磁体23和第二磁体33也可以是电磁线圈和电磁铁的组合体。

实施例2

如图9所示，本实施例提供一种摩托车200，包括车体210、前轮220和后轮，后轮为上述实施例中的车轮100，前轮220和车轮100均可转动的设置于车体210。

车轮100可自行为摩托车200提供动力，无需增添其他动力，可有效减小车身重量。车轮100的轮体10的转动的动力来源于第一磁体23与第二磁体33的斥力，环保性好。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车轮，其特征在于，包括轮体、转子和定子；

所述转子可转动的设置于所述定子，所述轮体与所述转子连接，所述轮体能够带动所述转子相对所述定子转动；

所述转子上设有多个圆周分布的第一磁体；

所述定子上设有多个圆周分布的第二磁体；

所述第一磁体与所述第二磁体间能够产生斥力，以使所述转子相对所述定子转动。

2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述第一磁体倾斜布置于所述转子，所述第二磁体倾斜布置于所述定子，以使所述第一磁体与所述第二磁体间产生的斥力的方向线与所述转子相对所述定子转动的轴线异面。

3.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述车轮还包括减速装置，所述转子与所述轮体通过减速装置传动连接。

4.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述减速装置包括内齿轮、行星架、输入齿轮和至少一个行星齿轮；

所述内齿轮与所述定子连接，所述输入齿轮与所述转子连接，所述行星架与所述轮体连接；

所述行星齿轮可转动的设置于所述行星架上，所述行星齿轮与所述内齿轮啮合，所述输入齿轮与所述行星齿轮啮合；

所述行星架和所述输入齿轮均能够相对所述定子转动，所述行星架和所述输入齿轮转动的轴线均与所述转子转动的轴线重合。

5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述转子位于所述轮体的内侧，所述定子位于所述转子的内侧；

所述转子与所述输入齿轮通过轴套连接，所述行星架与所述轮体通过输出轴连接，所述轴套套设于所述输出轴的外侧，所述输出轴能够相对所述轴套转动，所述输出轴相对所述轴套转动的轴线与所述转子相对所述定子转动的轴线重合。

6.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述车轮还包括驱动装置，所述驱动装置能够使所述定子与所述转子在轴向上相对移动，以使所述第二磁体与所述第一磁体相对或错开。

7.根据权利要求6所述的车轮，其特征在于，所述驱动装置包括动力件和支撑座，所述支撑座与所述轮体转动连接，所述定子与所述支撑座滑动连接，所述动力件能够驱动所述定子相对所述支撑座轴向滑动。

8.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，所述动力件与所述支撑座转动连接，所述动力件与所述定子螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，所述支撑座上设有至少一个导杆，所述定子上开设有与所述导杆对应的盲孔，所述导杆插设于所述盲孔内。

10.一种摩托车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车轮。